新特提斯域Aptian期海平面变化、硅质碎屑通量与气候演变的关联研究：突尼斯、北西班牙与南法国证据

研究人员针对新特提斯域Aptian期碳酸盐台地-盆地过渡带沉积序列开展高精度研究，通过建立突尼斯中部露头剖面的生物地层学、碳同位素（δ13C）和层序地层学模型，首次识别出早-晚Aptian交界处80米厚的低水位楔状体（LST），揭示该时期60-70米幅度的海平面下降事件与全球性硅质碎屑输入激增存在成因联系，为理解晚Aptian气候突变（"冷脉冲"事件）与赤道湿润带建立提供了沉积学证据。

　　

在地球历史的白垩纪Aptian期（约125-113百万年前），新特提斯洋域发生了一系列影响深远的古海洋事件：两次著名的大洋缺氧事件（OAE 1a和1b）扰动了全球碳循环，而晚Aptian突然出现的"冷脉冲"事件则与大规模海平面波动交织在一起。这些现象在深海记录中已有较多研究，但浅水台地与深水盆地的沉积响应差异及其关联机制仍存争议。更关键的是，早-晚Aptian过渡阶段出现的硅质碎屑大规模输入事件，其触发机制究竟是区域构造活动还是全球性气候变化的产物？这些问题对理解温室地球环境下的极端气候事件具有重要意义。

为解答这些科学问题，Najeh Ben Chabaane团队选择突尼斯中部出露良好的Aptian地层作为天然实验室。这个位于新特提斯洋南缘的被动大陆边缘，在早白垩世位于北纬10°-20°之间，保留了从内陆台地到盆地过渡的完整沉积序列。研究人员沿50公里长的南北向剖面，系统测量了5个露头剖面（总厚度2550米），包括代表盆地边缘的Sidi Hamada（850米）和Bir Attay（950米）剖面，以及代表台地相的Djediri（270米）、Trozza（350米）剖面。

研究采用多学科交叉方法：通过厘米级沉积学观测识别32种岩相类型，归并为16种沉积相组合；运用钙质超微化石（NC生物带）和浮游有孔虫生物地层学建立年代框架；对340个碳酸盐岩样品进行碳氧同位素（δ¹³C和δ¹⁸O）测试，分辨率达2-3米；基于Vail经典层序地层学理论，结合沉积相带迁移规律识别关键层序界面（SB）、最大海泛面（MFS）和体系域（TST/HST/LST）。

研究取得以下重要发现：

1. 1.

   层序地层架构

   识别出3个二级层序（持续时间3.5-5 Myr）和7个三级层序（1-2 Myr）。最突出的沉积学现象是在早-晚Aptian界线（SB-II）处识别出80米厚的低水位楔（LST），由砂质-鲕粒灰岩互层组成，发育潮汐作用形成的低角度交错层理。几何重建表明该事件对应60-70米幅度的海平面下降，导致台地区域出现地层缺失，而在盆地边缘形成孤立沉积体。

2. 2.

   气候关联证据

   碳同位素曲线显示，低水位楔沉积期（NC7b-c带）恰好对应全球温度记录中最冷的晚Aptian阶段。同时期古植物学证据表明赤道湿润带开始建立，增强了陆源硅质碎屑的化学风化和搬运能力。上覆的高位体系域（HST）中，三次海侵事件（对应OAE 1b的Jacob、Kilian和Paquier有机质富集层）与短期高温事件同步，可能反映冰盖脉冲式消融过程。

3. 3.

   跨区域对比

   通过与西班牙北部Aralar台地、法国Vocontian盆地等剖面对比，发现二级层序（特别是SB-II界面）在整个新特提斯域可对比。西班牙剖面同样记录到该时期的陆源物质输入激增和台地喀斯特化现象，支持该事件具有全球性而非区域构造成因。

这项研究首次在北非板块边缘识别出Aptian期重大海退事件，为理解温室地球环境下的冰盖生长-消融旋回提供了关键沉积学证据。实际意义在于：低水位楔的识别修正了传统上将该套地层视为连续沉积的认识，对油气储层预测具有指导价值；硅质碎屑输入事件与气候冷期的耦合关系，为评估现代全球变暖背景下陆源物质通量变化提供了地质类比案例。论文发表在《Global and Planetary Change》杂志，通过多尺度、多指标的古环境重建，深化了对中生代温室气候突变机制的理解。