中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境與島礁生態(tài)全國重點實驗室和邊緣海與大洋地質(zhì)實驗室楊紅強研究員團隊，聯(lián)合中國地質(zhì)調(diào)查局海口海洋地質(zhì)調(diào)查中心、西南石油大學及澳大利亞昆士蘭大學等多家科研機構(gòu)，在南海北部中全新世早期相對海平面變化研究中取得重要進展。該成果已于近期發(fā)表在國際地學權(quán)威期刊《Quaternary Science Reviews》上。本研究第一作者為中國科學院南海海洋研究所助理研究員譚飛，共同通訊作者為中國科學院南海海洋研究所研究員楊紅強與中國地質(zhì)調(diào)查局海口海洋地質(zhì)調(diào)查中心高級工程師符國偉。
中全新世早期的遠場相對海平面記錄，對于揭示自然背景下海平面變化規(guī)律、冰蓋消融過程及其對地球系統(tǒng)的響應機制具有重要意義。然而，南海北部長期缺乏高精度、高分辨率的海平面數(shù)據(jù)，已有記錄不僅差異顯著，且誤差較大，嚴重制約了對該區(qū)域海平面變化驅(qū)動機制及其與珊瑚礁發(fā)育演化關(guān)系的深入理解。為解決這一關(guān)鍵科學問題，研究團隊選取海南島南部鹿回頭半島作為研究區(qū)，對7處保存完好的化石珊瑚微環(huán)礁開展了高精度鈾-釷（U-Th）定年與高程測量，成功獲取了12個高精度海平面指標點。
研究結(jié)果表明，在距今約6800–6400年前，南海北部的相對海平面穩(wěn)定維持在現(xiàn)代平均海平面以上0.56–0.88 ± 0.34m （2σ），其百年尺度的變化速率僅為?0.13 ± 1.20 mm/yr（2σ），未表現(xiàn)出顯著波動。這一“海平面穩(wěn)定期”與勞倫泰德冰蓋在約7000年前基本停止融水輸入的假說高度一致，為冰蓋消融終止時間提供了關(guān)鍵的年代學約束。尤為引人注目的是，該記錄與鄰近雷州半島同期珊瑚微環(huán)礁重建的海平面數(shù)據(jù)存在超過1.5米的顯著差異。研究團隊指出，這種空間上的不一致性很可能源于冰川均衡調(diào)整（GIA）所引發(fā)的大陸杠桿效應與區(qū)域新構(gòu)造抬升的共同作用。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了區(qū)域構(gòu)造活動對海平面空間格局的顯著影響，也凸顯了當前GIA模型在構(gòu)造活躍地區(qū)應用中的不確定性，進而強調(diào)了規(guī)范海平面變化統(tǒng)計建模方法的重要性，以更準確地解析區(qū)域與全球海平面變化的耦合機制。
本研究的重要價值在于為南海北部中全新世珊瑚礁的發(fā)育提供了精確的海平面環(huán)境背景。珊瑚礁的垂直生長高度和速率直接受相對海平面變化控制。重建的穩(wěn)定高位海平面狀態(tài)，解釋了南海北部在中全新世能夠形成廣泛分布、結(jié)構(gòu)完整珊瑚礁體的原因；而區(qū)域間的海平面差異，則可能主導了不同島礁區(qū)珊瑚發(fā)育規(guī)模、形態(tài)特征和生態(tài)演替路徑的多樣性。因此，該成果不僅深化了對珊瑚礁-海平面耦合機制的認識，也為預測未來海平面上升背景下珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的響應提供了重要的歷史參照。
研究得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、廣州市科技計劃項目、中國地質(zhì)調(diào)查局“海澄文”海岸帶自然資源綜合調(diào)查項目，以及中國科學院南海海洋研究所“基礎(chǔ)前沿與創(chuàng)新發(fā)展一體化”項目的聯(lián)合資助。
圖1 南海北部微環(huán)礁揭示的高精度海平面變化幅度和速率
圖2 基于最優(yōu)參數(shù)化GIA模型模擬的南海北部中全新世相對海平面變化時空格局
論文信息：Tan,F.,Zhang,G.,Fu,G*.,Wang,M.,Zhang,Y.,Shi,Q.,Zhang,X.,Cao,L.,Zhao,J.x.,Yang,H*.,2025. Mid-Holocene sea-level change in the northern South China Sea inferred from coral microatolls: constraints on glacial isostatic adjustment and neotectonic activity. Quaternary Science Reviews 369,109654.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109654
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