土耳其安纳托利亚中部白垩纪-古近纪界线多指标综合研究：对生物灭绝事件与环境变化的新启示

本研究针对白垩纪-古近纪界线(KPB)生物灭绝事件的争议，通过对土耳其Mudurnu-G?ynük盆地两个剖面(G?ynükw和Ok?ular)开展高分辨率微体古生物、矿物学和地球化学多指标分析，揭示了CF1-P1c生物带演替、δ13Ccarb/δ18Ocarb同位素负漂移、Hg/Te异常等关键证据，为Deccan火山喷发与Chicxulub撞击的协同作用机制提供了新见解。

　　

在地球生命演化史上，白垩纪-古近纪界线(KPB)事件始终笼罩着双重谜团：那颗直径10公里的小行星撞击墨西哥尤卡坦半岛形成的Chicxulub陨石坑，与印度德干高原持续喷发的Deccan火山群，究竟谁才是恐龙等生物大灭绝的"真凶"？这场持续四十年的科学论战，随着分析技术的进步反而愈演愈烈——U-Pb与⁴⁰Ar/³⁹Ar测年数据的精度差异，使得Poladpur组火山喷发与KPB的时序关系成为争议焦点。

位于瑞士洛桑大学地球科学研究所(ISTE-UNIL)的研究团队另辟蹊径，选择地理上介于Deccan火山省与Chicxulub撞击点之间的土耳其安纳托利亚中部作为"天然实验室"。通过对Mudurnu-G?ynük盆地G?ynük和Ok?ular剖面的系统研究，创新性地整合了生物地层学、岩石磁学与地球化学等多学科方法，在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表了突破性成果。

研究团队采用20cm至2cm不等的高分辨率采样策略，共采集210个样本。关键技术包括：(1)浮游有孔虫生物带(CF1-P1c)鉴定；(2)X射线衍射(XRD)矿物组成分析；(3)碳氧同位素(δ¹³C_carb/δ¹⁸O_carb)测试；(4)X射线荧光(XRF)元素扫描；(5)岩石磁学测量；(6)汞(Hg)/碲(Te)异常检测。

【地质背景】研究区位于萨卡里亚地块的Mudurnu-G?ynük盆地，5km厚的中生代-新生代沉积序列记录了完整的KPB过渡层。G?ynük剖面14.8m厚的地层显示：马斯特里赫特晚期以泥灰岩为主，KPB处可见2-3mm红色黏土层；而Ok?ular剖面则呈现更显著的碳酸盐岩旋回。

【生物地层学】通过鉴定Plummerita hantkeninoides等标志性化石，首次在安纳托利亚地区建立了CF1-P1c的完整浮游有孔虫生物带序列。发现KPB处大型 ornate类浮游有孔虫(如Globotruncana)的突然灭绝，与全球模式高度一致。

【地球化学信号】发现三大关键证据：(1)碳氧同位素同步负漂移，δ¹³C_carb降幅达2‰；(2)Hg/Te含量在KPB处出现尖峰，最高超出背景值20倍；(3)磁化率在CF1带持续降低，KPB前加速下降，可能对应Poladpur组喷发事件。

【矿物学变化】XRD分析显示：KPB处方解石和蒙脱石含量骤降，而石英、页硅酸盐和高岭石显著增加。这种矿物组合变化暗示着陆地风化增强和海洋酸化事件。

这项研究的重要突破在于：首次在单一剖面中同时捕获到Deccan火山喷发(磁化率异常+Hg/Te峰值)与Chicxulub撞击(铱异常+冲击石英)的双重信号。数据显示环境恶化始于马斯特里赫特最晚期(CF1带)，在KPB达到顶峰，而生态系统完全恢复耗时数十万年——这为"火山-撞击协同作用"假说提供了关键证据。特别是磁化率加速下降与Hg/Te峰值的耦合关系，将Poladpur组喷发时间锁定在KPB前夕，支持了Schoene等(2019)提出的火山主导灭绝模型。该成果不仅解决了Deccan火山喷发序列的争议，更开创了用多指标方法解析重大地质事件的新范式。