赤道冷舌現象在奧陶紀時就已存在 _海洋

晚奧陶世全球古地理再造與推測的古洋流運移路徑

現代海洋表層水溫度圖

華南奧陶紀古地理格局、氧同位素曲線以及相關動物群、沉積相的分布情況
（）據中國科學院南京地質古生物研究所：海洋表面溫度是海水和大氣相互作用的結果。通常情況下，熱帶太平洋的表層水溫度存在著東冷西暖的特點。在赤道東太平洋存在一個冷水區，被稱之為“赤道東太平洋冷舌”（The Eastern Equatorial Pacific Cold Tongue, 即EEP-CT）。在現代海洋中，赤道東太平洋冷舌對海洋-大氣CO2循環、全球氣候具有重要影響，厄爾尼諾和拉尼娜等氣候事件都與之有關。
近期，中國科學院南京地質古生物研究所“早古生代創新研究群體”詹仁斌研究員及其團隊與加拿大威斯頓大學靳吉鎖教授合作，通過多學科交叉，基于古生物學、沉積學以及地球化學等證據，指出赤道冷舌現象在奧陶紀時就已存在，華南板塊在奧陶紀時的海洋動物群演化就與這一冷舌及其運移有關。研究成果在近期發表于國際知名地學期刊《地質學》（Geology）雜志上。
前人研究表明，華南板塊在早奧陶世處于南半球中緯度（即亞熱帶）地區，之后逐漸向北漂移，并在晚奧陶世到達赤道附近。然而，最新牙形類氧同位素研究表明，奧陶紀時海水表面古溫度呈逐漸變涼的趨勢，這與華南板塊古地理位置變化呈現相反的趨勢。
隸屬于華南板塊的揚子臺地，早奧陶世主要沉積了一套暖水型碳酸鹽巖為主的地層，分別是南津關組、分鄉組以及紅花園組。該時期鮞粒、鈣質海綿生物礁極為常見；在勞倫、西伯利亞等板塊分布的暖水性腕足動物群（如Finkelburgia、Tritoechia等）也在揚子區發育。相比之下，揚子臺地晚奧陶世地層（如寶塔組、臨湘組）則發育涼水型碳酸鹽巖，未見鮞粒、鈣質綠藻、鈣質海綿以及典型的暖水型無房貝類腕足動物（如Tcherskidium、Proconchidium）；典型的較深水或涼水型腕足動物群（如Foliomena腕足動物群、Hirnantia動物群）在揚子區廣泛發育。
為能更好地揭示華南板塊古氣候變化，研究人員對華南奧陶紀牙形刺磷灰石氧同位素進行了測試，結果顯示，海水古溫度從早奧陶世到晚奧陶世總體呈下降趨勢。因此，古生物學、沉積學以及地球化學證據顯示，奧陶紀華南揚子區海水古溫度應該呈逐漸下降趨勢，這與華南板塊在奧陶紀時從南半球中緯度地區逐漸向北漂移至赤道附近明顯不符。
在奧陶紀，岡瓦納大陸主要聚集在南極附近，并向北延伸穿越赤道至北半球。岡瓦納大陸沿岸古地理格局和現代南極和南美的地理格局較為相似。奧陶紀古洋流重建顯示，岡瓦納大陸沿岸存在一個從南極到赤道的冷洋流；該洋流性質和引起赤道東太平洋冷舌的現代南美洪堡洋流極為相似。在晚奧陶世，華南板塊的古地理位置位于赤道附近，與現代處于東太平洋冷水區的加拉帕戈斯群島的地理位置相似。盡管揚子臺地在晚奧陶世處于赤道附近，因其長期受冷洋流的影響，冷水洋流給華南板塊帶來了豐富的營養物質，促進了海洋生物群的分異和繁盛，從而發育了涼水型動物群，記錄它們的就是一套涼水型碳酸鹽巖。因此，赤道“冷舌”是華南奧陶紀生物大輻射的背景機制之一。
本研究得到國家自然科學基金委、中國科學院及現代古生物學和地層學國家重點實驗室的資助。
論文相關信息：Jin, J.S., Zhan, R.B. & Wu, R.C. 2018. Equatorial cold-water tongue in the Late Ordovician. Geology.