早白垩世放射虫动物群研究获进展

东冈瓦纳大陆主要由印度、南极洲、澳大利亚和其他一些微大陆组成，在中侏罗世与非洲大陆分离。早白垩世1.32亿年前，随着澳大利亚西北处新的洋中脊扩张，印度大陆从南半球中高纬度地区向北漂移，在晚白垩世时期到达热带-亚热带区域（30°S-30°N），最终在新生代早期与欧亚大陆碰撞，这一过程直接影响全球古地理、古洋流、古生态和古气候。

科学家将印度大陆北缘消失的岩石圈称为“大印度”。利用构造变形定量恢复的“大印度”，比基于板块回路重建的“大印度”要小很多，存在大于2000公里的缩短。“大印度”的大小不仅是研究这一缩短的关键，而且对于探讨大陆深俯冲、板内变形、印度板块加速减速驱动机制、印度-亚洲大陆碰撞等板块构造重大科学问题至关重要。虽然已有古地磁、板块回路重建、地震、地形和构造变形定量恢复等地球物理学方法，但对于大印度北缘的限定依然存在较大争议。

近期，中国科学院南京地质古生物研究所副研究员李鑫，与日本东北大学准教授铃木纪毅、中国地质大学（北京）王成善团队教授孟俊、日本新泻大学和瑞士洛桑大学合作，对西藏南部、意大利北部和澳大利亚西北缘的早白垩世放射虫动物群开展了综合的对比研究。

该研究明确了早白垩世南半球中高纬度冷水动物群在西藏南部的分布和受控机制，并从生物古地理方面为长期存在争议的“大印度”的大小问题提供了证据。相关研究成果发表在《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）上。

科研人员在西藏南部特提斯喜马拉雅北亚带经典剖面-江孜地区床得剖面中，识别出有别于特提斯海域的南半球中高纬度放射虫动物群，明确了其时代为早白垩世。在此基础上，该工作采集了西藏仲巴和康马地区所代表的印度大陆北缘海域、意大利所代表的西特提斯暖水域和Argo深海盆地所代表的南半球中高纬度冷水域中的早白垩世（贝里阿斯期至阿普特期）放射虫化石。

研究通过Hayashi数量化理论III数值分析法发现：Argo深海盆地和藏南部分地区出现的早白垩世南半球中高纬度放射虫化石是因印度大陆从东冈瓦纳大陆裂解，南极地区的冷水向北涌入；江孜地区在1.3亿年前后，放射虫动物群由特提斯暖水种为主转变为南半球中高纬度冷水种为主，指示在古地理上比Argo深海盆地大洋钻探765钻孔位置更靠北；同一时期，康马地区与Argo深海盆地大洋钻探765钻孔的放射虫动物群高度相似，为南半球中高纬度冷水种为主，指示相似的古地理位置；仲巴地区在早白垩世时期一直以特提斯暖水种为主，证实了在印度大陆经历逆时针旋转前，早白垩世早期其北缘西部（仲巴）比东部（江孜）纬度更低。

研究推测，早白垩初期印度大陆最北缘可到达澳大利亚西北部近海埃克斯茅斯高原765钻孔更北部，南北宽大于2400公里。研究工作得到国家自然科学基金基础科学中心项目、第二次青藏高原综合科学考察研究、深时数字地球国际大科学计划、中国科学院战略性先导科技专项和国际大洋钻探高知岩心库的支持。

论文链接

本研究放射虫化石采样点分布及藏南地质简图

放射虫化石野外露头和岩心照片

基于Hayashi数量化理论III数值分析法分析的早白垩世放射虫动物群和样品散点图。左侧为贝利阿斯期至欧特里夫期，右侧为巴雷姆期至阿普特期。

基于放射虫动物群的早白垩世古地理重建图