有機地球化學指標揭示美國中中新世Clarkia化石庫古湖沉積環境轉變原因 _地球化學

Clarkia古湖P-33剖面有機地球化學指標指示的區域和湖泊環境變化。在Unit3層位GDGTs水深指標（BIT和%Cren）指示了一次湖面快速下降事件，而葉蠟單體氫同位素重建的水文變化和GDGTs重建的溫度變化表明區域氣候環境基本穩定。
（）據中國科學院地球環境研究所：美國愛達荷州的中中新世Clarkia古湖沉積是著名的新生代化石庫，自上世紀70年代以來一直是國際上古生物學、埋藏學、地質學等研究的熱點之一。其下部非氧化層（Unit 2）中超常的保存了豐富的陸相動植物化石，葉片化石甚至還保留著原始的顏色和葉片亞顯微結構，而上部氧化層（Unit 5）中化石保存質量相對較差，主要以印痕化石為主。那么，是什么因素終止了Clarkia化石庫的超常保存？為何魚類化石聚集在僅幾十厘米的轉換層（Unit 3）？目前這都還是未解之謎。
最近，針對以上科學問題，中科院地球環境研究所劉衛國研究員團隊與美國布萊恩特大學楊洪教授團隊合作，利用生物標志物和穩定同位素方法，對Clarkia 古湖P-33剖面關鍵地層樣品進行了連續分析。微生物四醚膜脂GDGTs分布指示出一次湖面快速下降超過10米的突變事件。正是由于這一事件永久的破壞了Clarkia湖水的分層，使Clarkia古湖的沉積環境從還原條件轉為氧化條件，并導致了湖中魚類的集群死亡。
關于這一地質事件的原因，研究人員通過進一步的GDGTs和葉蠟單體氫同位素分析發現，當時的區域溫度和水文背景基本穩定，沒有出現可能引起湖泊水文環境變化的明顯氣候波動。結合沉積巖性分析，研究人員推斷這一湖面快速下降事件可能與火山活動有關。
該項工作對Clarkia經典化石產地的研究具有重要意義，同時也表明有機地球化學指標能夠有效的應用到古老的第三紀湖相沉積物中。項目得到了中科院、科技部973計劃、NASA EPSCoR-RID基金、Bryant夏季研究津貼和Smiley捐贈基金的資助。以王歡業博士為第一作者的相關成果3月份發表在國際著名地學期刊Geology上。