埃及北部西部沙漠地区新生代特提斯地台隆升与古气候演变的沉积学响应

本研究针对埃及北部西部沙漠地区晚白垩世至始新世特提斯地台南缘隆升过程及其古气候响应机制，通过碳酸盐岩岩溶特征（如K/Pg不整合面、铝土矿充填裂隙）、微晶方解石集合体（Microcodium）等标志性沉积构造分析，揭示了热带-亚热带湿润气候（MECO事件）向半干旱气候的转变过程，为理解特提斯洋板块汇聚背景下非洲克拉通隆升与古环境协同演化提供了关键证据。

　　

在埃及吉萨金字塔高原西麓的裸露岩层中，一套跨越晚白垩世至渐新世的岩石序列正默默记录着特提斯洋南缘的沧桑巨变。这片如今干旱的西部沙漠地区，曾因非洲-欧亚板块的持续碰撞而经历着频繁的海陆变迁，其岩层中保存的岩溶洞穴、铝土矿裂隙和红色粘土沉积，如同地质"密码"般承载着远古气候与环境变迁的信息。然而，长期以来学界对该区域新生代沉积序列的系统研究仍存在空白，特别是对特提斯地台隆升过程与古气候变化耦合关系的认识亟待深化。

针对这一科学问题，本尼苏韦夫大学理学院地质系的研究团队对吉萨金字塔高原西麓的Derb El Fayum、Giran El-Ful等剖面展开系统研究。通过野外实测10个地层剖面，结合薄片显微分析、扫描电镜(SEM)和稳定同位素(δ¹³C/δ¹⁸O)测试等技术手段，研究人员首次建立了该地区晚白垩世-始新世地层的高精度沉积演化序列。研究成果发表在《Journal of African Earth Sciences》上，为理解特提斯地台南缘隆升动力学及其古气候响应提供了新的证据链。

关键方法学
研究采用多尺度分析方法：①野外实测10条剖面，记录岩性、沉积构造与地层接触关系；②偏光显微镜鉴定碳酸盐岩成岩作用特征；③SEM分析Microcodium晶体形貌；④稳定同位素测试区分海相/陆相碳酸盐；⑤区域地层对比确定不整合面性质。样本来源于西部沙漠北部典型露头区。

主要发现

1. K/Pg不整合面的新证据
   在晚白垩世/古近纪界线处识别出区域性角度不整合，表现为喀斯特溶洞（直径达1.2m）和铝土矿充填裂隙，反映板块碰撞导致的陆表暴露事件。同位素数据显示该时期δ¹³C负偏(-3.2‰)，对应全球C29r极性带气候变化。

2. 中始新世顶界暴露特征
   Middle Eocene顶部发育典型的钙质古土壤层，含大量Microcodium集合体（直径50-200μm）和红土碎屑流沉积，指示热带湿润气候(MECO事件)下的强烈化学风化。

3. 上始新世Wadi Hof组海退序列
   该组混合硅质碎屑-碳酸盐岩中识别出3个向上变浅旋回，每个旋回顶部均出现Microcodium层（占岩石体积15-20%），证实特提斯地台南缘的脉冲式隆升。

4. 古气候转型标志
   晚始新世出现方解石胶结物δ¹⁸O正偏(+1.8‰)，结合白云岩去白云化现象，揭示气候由湿润(MECO)向半干旱转变，与全球EOCT降温事件同步。

结论与意义
研究首次系统论证了埃及北部新生代特提斯地台隆升的三阶段模式：①晚白垩世(K/Pg)初始隆升形成区域性不整合；②中始新世(MECO期)湿热气候下的强烈岩溶作用；③晚始新世(Upper Eocene)干旱化背景下的多期海退。这一发现不仅完善了非洲克拉通东北缘构造-沉积响应模型，更通过Microcodium等新型气候代用指标，为重建特提斯域古环境演变提供了可对比的沉积学标尺。特别是铝土矿充填裂隙与红土沉积的组合，为识别板块汇聚带古暴露面建立了新的判别标准，对全球被动大陆边缘的油气储层预测具有重要启示意义。