科学通报 | 南雄盆地古近纪早期湖泊年纹层记录的太阳活动

古近纪作为地质历史上典型的温室气候期是深时古气候研究的热点，目前该时期的古气候重建工作大都停留在轨道甚至构造时间尺度。深时湖泊年纹层沉积可以记录季节-年尺度的古气候信息，是预测未来全球气候变化的理想研究材料。

位于我国东南地区的南雄盆地出露较完整的上白垩统-古新统地层，其西北部的古新统古城村组地层中发育多层厚度不等的灰黑色泥岩，其中一段保存着清晰的纹层结构。

福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室马明明教授等人通过对该纹层沉积的高分辨率气候代用指标测试，并结合频谱分析，研究分析了以下几个问题：(1) 该纹层结构是否为年纹层？(2) 如果是年纹层，其形成机制是什么？(3) 纹层沉积记录了哪些古气候信息？

结果显示：

• 纹层沉积在物理和化学特征上具有明显的季节性差异，表明该纹层结构应为典型的年纹层，推测其形成过程为：在降雨量较多的夏半年，形成富含外源碎屑、有机质的暗色层，在干热的冬半年，强烈的蒸发导致碳酸盐大量析出，形成浅色层。

• 纹层沉积记录了显著的太阳活动信号，尤其是11年的施瓦贝太阳黑子周期和22年的黑尔周期，太阳活动可能通过“自上而下”和“自下而上”两种机制调控着研究区的气候及年纹层的沉积特征，具体表现为在太阳活动高年，研究区降雨量增加，湖泊外源输入增多；在太阳活动低年，研究区蒸发加强，湖泊自生碳酸盐增多。

本研究提供了温室气候下低纬地区的湖泊年纹层记录，为未来高分辨率古气候重建工作提供了可能。

图1 南雄盆地示意图. (a) 南雄盆地地层分布图；(b)古城村组剖面图；(c)一段纹层沉积样品的高清拼接照片，箭头表示地层沉积方向，红色框为本文研究范围

图2 纹层沉积的照片及能谱结果. (a) 扫描照片; (b)~(e)光学显微照片; (f，g) 浅色层和暗色层的能谱分析EDS结果

图3 纹层沉积扫描照片及经Lowess去趋势处理后的色度及元素结果. (a) 高清扫描照片; (b) L值; (c) a*值; (d) Ti元素; (e) Ca元素

图4 元素主成分分析及相关性分析. (a) XRF线扫描元素主成分分析结果; (b) Ti元素与Ca元素相关性结果

图5 多参数频谱分析结果. (a) XRF线扫描a*值; (b) Ca/Ti比值; (c) Ti元素; (d) Ca元素及(e) 现代太阳黑子数

文章信息

黄惠欣,马明明, 李光普,李鑫隆, 王倩,刘秀铭. 南雄盆地古近纪早期湖泊年纹层记录的太阳活动.科学通报, 2026, 71(3): 651–660

Huang H, Ma M, Li G, Li X, Wang Q, Liu X. Solar activity recorded by the early Paleogene lacustrine varve in the Nanxiong Basin (in Chinese). Chin Sci Bull, 2026, 71(3): 651–660, doi: 10.1360/TB-2024-1250

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