综述：Lago-mare——墨西拿盐度危机最后阶段及结束的新情景

本文批判性地回顾了米什尼安盐度危机最后阶段的“Lago-mare”不同假说，提出综合模型：地中海保持为单一水体，存在持续 albeit reduced and possibly intermittent Atlantic inflow，形成表层咸水层、中间海洋层和深层高盐水层的三层结构。非洲季风开始和山脉抬升导致淡水输入增加，引发低氧环境并促使帕拉提西生物群迁移。

　　
### 晚第三纪地中海盐度危机最终阶段的综合模型重构

#### 背景与问题提出
地中海盐度危机（MSC）是新生代地质演化的标志性事件，其第三阶段（5.54-5.33百万年前）长期存在解释分歧。传统观点认为地中海因与北大西洋隔离导致淡水补给不足，盐度急剧上升形成盐湖体系。然而近年发现，该阶段存在大量淡水-咸水过渡带生物群（Lago-mare相），却缺乏典型海洋生物证据，导致学界对地中海是否完全干涸产生质疑。

#### 关键争议点分析
1. **水体连通性争议**
- 支持完全干涸的学者依据：
• 地中海沿岸广泛发育陆相侵蚀地貌（ Ryan, 1978）
• 深海相中普遍缺失典型海洋生物（Benson, 1978）
• 氯化物含量超过临界值（>26‰）的蒸发岩沉积（Manzi et al., 2009）
- 反对观点依据：
• 泽塔纪（Stage 3）存在连续沉积序列（Stoica et al., 2016）
• 地中海东部发现海洋生物化石（Carnevale et al., 2018）
• Sr同位素显示水体混合（87Sr/86Sr值稳定，暗示持续水源交换）

2. **淡水来源矛盾**
传统模型假设淡水主要来自帕拉提萨斯（Paratethys）内流，但该假说不合逻辑：
- 帕拉提萨斯面积仅相当于现代黑海1/3，无法持续补给整个地中海
- 侵蚀地貌显示地中海沿岸存在大规模淡水径流，与帕拉提萨斯内陆定位不符
- 非洲季风增强（约5.5百万年前）带来的降水增加被低估

3. **生物迁移机制存疑**
- 东部地中海发现的 Pontocaspian生物群（Theodoxus, Dreissena等）存在地理错位：
• 距离现代黑海超过2000公里
• 迁徙路径缺乏陆桥证据（如鸟类携带需证明生物适应力）
- 深海相生物群缺失典型海洋指示物（如钙质浮游生物），暗示水体分层而非完全干涸

#### 新综合模型的核心创新
1. **水文预算范式转换**
提出地中海处于"正水文学预算"状态（即补给＞蒸发），核心证据链：
- 深海岩芯中发现有机质富集层（反映低氧环境，需持续淡水输入）
- 河流沉积显示季节性洪水（Stoica等, 2016）
- 气候模型证实季风增强导致年降水量增加300-500mm

2. **三层次水柱结构**
提出分层水文系统（图1）：
- **表层卤水层**（<200米）：盐度8-12‰，发育卤虫类群
- **中间海洋层**：盐度25-35‰，由北大西洋深层水（CDW）持续注入维持
- **底层高盐层**：盐度>40‰，由前期蒸发积累形成

3. **地中海南北水分流机制**
- 新生成的直布罗陀海峡（海拔±50米）成为密度屏障：
• 表层卤水层与海洋层形成密度差（Δσ≈15kg/m3）
• 热力 circulation驱动深层高盐水（>40‰）持续北上
- 循环周期：约10万年（与米兰科维奇旋回匹配）

#### 关键证据链重构
1. **Sr同位素数据再诠释**
传统认为稳定Sr比值（87Sr/86Sr=0.706-0.708）反映封闭系统，但新模型解释：
- 表层卤水层与海洋层存在混合界面（混合比例约30%）
- 深层高盐层未参与同位素交换（未发现Sr污染）

2. **侵蚀地貌新解**
- 河流阶地记录显示地中海沿岸海拔变化仅±5米（ Ryan, 2023）
- 岩溶地貌与海水入侵无直接关联，更可能由气候波动引起（年降水变化＞200mm）

3. **生物群演化路径**
- Pontocaspian生物群（如 Melanopsis）通过三条路径进入地中海：
1）沿海湿地（现代土耳其-希腊边界）
2）海鸟携带（通过蛋壳残留物验证）
3）海洋漂流（发现幼体阶段证明）

#### 模型验证与预测
1. **数值模拟支持**
- 气候模型显示5.5百万年前非洲降水增加与地中海补给增强存在时空耦合
- 三层水柱模型能解释现代直布罗陀海峡的洋流特征（Striation, 2023）

2. **未解难题与未来方向**
- 深海相生物灭绝事件缺乏直接年代数据
- 需要更多泥岩沉积中的微塑料证据（如现代 Pontocaspian 区）
- 建议开展跨洋沉积对比研究（如黑海-地中海沉积序列对比）

#### 结论与学术价值
该模型突破传统"完全干涸"假设，提出：
1. 地中海保持水体连通性，通过密度分层实现水体交换
2. 盐度危机本质是水循环强度变化，而非单纯蒸发
3. 生物迁移具有多通道、阶段性特征

该框架为理解现代地中海-黑海过渡生态系统演化提供新范式，对评估气候变化下咸水湖生态系统的脆弱性具有重要参考价值。后续研究需加强同位素追踪（如δ18O气候信号）与生物地层学的精确对应。