近期，国家自然博物馆地球科学部刘璐博士联合中国地质博物馆及北京大学等研究团队，在国际知名地学期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》上发表题为“Sedimentology of the Middle Jurassic Shaximiao Formation, Hubei, China: Implications for reconstructing dryland fluvial landscape and Jurassic aridification in East Asia”的最新研究成果。这项研究通过对湖北秭归盆地沙溪庙组的精细沉积学分析，重建了一幅中侏罗世的干旱河流景观，并揭示了华南地区自南向北逐渐干旱化的时空过程。

中国大部分地区在中、晚侏罗世期间经历了一次剧烈的气候干旱化过程，在沉积记录上表现为中、上侏罗统至下白垩统的红层沉积取代了上三叠至中侏罗统的含煤系地层。这一重大气候转变被称之为“侏罗纪东亚大干旱化事件”（“Great Jurassic East AsianAridification”）。 该事件是东亚古环境演化的关键转折之一，奠定了该区域晚中生代以来的气候格局。

目前，针对华南地区在该事件中的具体气候响应过程，研究仍相对薄弱。华南地区的早侏罗世地层（如湖北的香溪群和四川盆地珍珠冲组）普遍含煤层，并保存丰富的喜湿植物化石，反映温暖湿润的古气候条件；而中侏罗世地层。这种从“煤层”到“红层”的沉积转变，明确指示了区域气候向干旱化的重要转型。为此，本研究选取湖北省宜昌市兴山县中侏罗统沙溪庙组为研究对象（图1），通过沉积学、地球化学和古土壤学方法的综合分析，系统揭示了该时期华南地区的古环境变化细节，从而为深入理解侏罗纪东亚大干旱事件在华南的表现与过程提供了新的沉积证据和古环境演化模型。

图1 研究区域交通位置图和地质图

研究团队在该地区的沙溪庙组中共识别出13种岩相、4个岩相组合，包括：河道-边滩沉积（FA1）；决口扇或冲击扇沉积（FA2）；异粒岩相沉积（FA3）以及广泛发育古土壤的洪泛平原沉积（FA4）。根据沉积学研究，他们提出了沙溪庙组干旱河流沉积体系的解释模型（图2）。

图2 湖北中侏罗世沙溪庙组干旱河流沉积体系的解释图

值得关注的是，沙溪庙组中保存有大量发育精美的古土壤沉积序列。研究团队对其进行了详细的古土壤学研究，共识别出三种类型的古土壤，包括：1.初成土（Protosols），在沙溪庙组中最为常见，整体呈均质块状，含少量分散的碳酸盐结核和根迹，成土强度较弱，反映了沉积物快速堆积与经历短暂成土作用改造过程的平衡；2.钙质土（Calcisols），具有显著的碳酸盐富集层，含密集碳酸盐结核且被强烈胶结（图3）；3. 变性土（Vertisols），发育倾斜的、被钙质泥岩充填的楔形裂缝。沙溪庙组中多期次垂向加叠的钙质土序列与古土壤类型的整体面貌，共同指向了一个季节性强的干旱-半干旱气候。

图3 中侏罗世沙溪庙组中的古土壤（Pd-α：初成土；Pd-β：钙质土）

研究团队通过测定古土壤的地球化学指标（CIA‑K和ΣBase/Al 比值）并统计钙质结核（Bk层）的埋深，分别应用相应古气候代用指标的经验公式，估算了古年均降水量（MAP）。结果显示，沙溪庙组沉积期的古年均降水量约为475–877毫米/年，相当于现代的半干旱至半湿润气候条件。

图4 华南地区中侏罗世的古地理、古气候带、古降雨量模式示意图，以及华南不同地区的地层序列和化石组合

基于上述证据，并结合华南地区的地层与古生物资料，研究团队提出了一个关键认识：华南地区在中侏罗世的干旱化并非同步发生，而是呈现出自南向北逐渐推进的趋势（图4）。研究者认为，华南地区的干旱化过程呈现为南先北后的现象可能与当时的副热带高压带的北向迁移有关。随着侏罗纪全球气候变暖，北半球的副热带高压带可能逐渐北扩，受其控制的干旱气候区也随之北移。华南南部由于率先受到副热带高压带的控制，整体气候比华南北部更早地变干。这一南先北后的干旱化模式，也与同时期古植物地理区系的北移现象相吻合，为理解东亚中生代重大气候转折提供了新的动力学视角。

本研究由云南省科技厅重点项目（编号202302AO370014、国家自然科学基金项目（编号41722201）、中国自然资源部项目（编号121113000000180001）以及北京市政府专项财政支持。文章第一作者为国家自然博物馆刘璐博士。

文章信息：Liu, L., Wang, J.S., Zhong, T., Yang, Q.Q., Huang, P., Zhang, L.J., Zhou, C.F., Xue, J.Z. Sedimentology of the Middle Jurassic Shaximiao Formation, Hubei, China: Implications for reconstructing dryland fluvial landscape and Jurassic aridification in East Asia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2026, 691: 113711.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2026.113711