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顯生宙鮞鐵巖是全球沉積型鐵礦的重要組成部分，因特殊的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、古環(huán)境及構(gòu)造指示意義而受到關(guān)注。在氣候指示意義上，顯生宙鮞鐵巖被認(rèn)為與溫暖熱帶–亞熱帶氣候相關(guān)。但是，奧陶紀(jì)鮞鐵巖廣泛分布于中歐、地中海、北非等古高緯岡瓦納地區(qū)，常發(fā)育在涼水型沉積中或與涼水動(dòng)物群伴生，與其他地史時(shí)期鮞鐵巖指示的溫暖熱帶–亞熱帶氣候存在矛盾的現(xiàn)象，尚未得到解釋。近期，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所助理研究員欒曉聰與研究員吳榮昌和詹仁斌，聯(lián)合加拿大多所大學(xué)的科研人員，對發(fā)育在華南中–上奧陶統(tǒng)的一套鮞鐵巖開展研究。前期研究發(fā)現(xiàn)，這套鮞鐵巖發(fā)育在潟湖環(huán)境中，是奧陶紀(jì)鮞鐵巖中較少見的暖水類型；同期鐵質(zhì)鮞粒沉積和鐵質(zhì)微生物巖發(fā)育在較涼水環(huán)境中。這套具備不同水溫和沉積環(huán)境梯度的鐵質(zhì)沉積，為多學(xué)科研究和綜合闡明奧陶紀(jì)鐵質(zhì)沉積環(huán)境背景提供了獨(dú)特窗口。研究顯示，全球鮞鐵巖與上升流分布的區(qū)域存在重疊，其豐度變化與全球氧同位素正偏記錄存在對應(yīng)關(guān)系，在中奧陶世達(dá)瑞威爾期的增加可能標(biāo)志著奧陶紀(jì)氣候從溫室向冰室的轉(zhuǎn)變。為解釋這一現(xiàn)象，研究提出鮞鐵巖的形成并非由水溫控制，而與微生物活動(dòng)及岡瓦納大陸頻繁冷水入侵引發(fā)的上升流相關(guān)?；钴S的上升流將深海缺氧富鐵海水帶入表層，豐富的微生物促進(jìn)鐵氧化物沉淀，即“微生物鐵質(zhì)工廠”，這一解釋得到了超微結(jié)構(gòu)觀察以及鐵同位素證據(jù)的支持。上述研究將這一氣候轉(zhuǎn)型機(jī)制類比于新生代蒙特雷事件，強(qiáng)調(diào)上升流強(qiáng)化對全球氣候變化的響應(yīng)。這一成果解釋了全球同期鮞鐵巖在岡瓦納周緣冷水區(qū)域廣泛分布的機(jī)制，其所指示的上升流強(qiáng)度變化可能代表達(dá)瑞威爾期冰蓋的初步形成，從沉積學(xué)角度支持了該時(shí)期為奧陶紀(jì)氣候關(guān)鍵轉(zhuǎn)折期。同時(shí)，作為生物、礦物和氣候共演化的案例研究，該成果為理解奧陶紀(jì)生物大輻射的環(huán)境背景提供了新視角。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《地質(zhì)學(xué)》（Geology）上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等的支持。論文鏈接奧陶紀(jì)鮞鐵巖豐度變化及與海洋古溫度趨勢對比華南中–晚奧陶世鐵質(zhì)沉積的古地理分布與沉積模式示意圖