古地理演化是影响气候、环境和生物变化的第一位控制因素,而海陆格局的转换则是其中最为关键的过程之一。青藏高原的隆升深刻影响着全球大气环流、沉积物输送与生物多样性。区域最高海相地层沉积结束的时间,在古高度历史重建中通常被用来限定该地区地表隆升的起始。拉萨-羌塘地块在早白垩世的碰撞导致了班公湖-怒江洋闭合,表现为藏中地区海相环境逐步消亡。然而,由于缺乏年代学约束良好的海相化石记录,海相退却的确切时限及初始隆升前的古环境特征仍不明确。竟柱山组传统上被解释为陆相冲积扇-辫状河沉积,代表班公湖-怒江洋关闭后的陆相环境,是北拉萨地体初始隆升的沉积响应。该组底部是否保留海相记录,直接关系到对拉萨-羌塘碰撞后海陆转换时限与古地理格局的认识。
针对这一难题,西北大学、吉林大学、中国科学院南京地质古生物研究所、中国科学院新疆生态与地理研究所、英国开放大学、日本富山大学等多家单位组成的联合研究团队,在西藏尼玛县阿索乡普嘎地区竟柱山组底部发现一保存完好的晚森诺曼期浅海化石生物群,被命名为普嘎生物群;并针对该生物群开展了系统的生物地层学、锆石U-Pb年代学、锶同位素地层学及双壳类壳质碳-氧同位素地球化学研究,为青藏高原中部初始隆升提供了精确的年代约束和古生物学证据。该成果于2026年相继发表在国际地学期刊Continent and Life Evolution和Geophysical Research Letters。

图1 普嘎剖面的地理位置(a)、剖面示意图(b)以及野外化石照片(c)
研究团队在普嘎剖面竟柱山组底部横向延伸超过300米的红色砾质灰岩与细砾岩中,发现以固着蛤(双壳类)为主的浅海碳酸盐岩台地相底栖化石组合,包括Paronaites zuffardi、Eoradiolites liratus、Sauvagesia cf. sharpei、Chondrodonta joannae、Neoptyxis olisiponensis等典型晚森诺曼期分子。其中固着蛤化石多保持直立生长状态,指示原地埋藏。该组合可与西特提斯晚森诺曼期标准菊石带及生物事件对比。碎屑锆石U-Pb定年获得最年轻峰值年龄94±1 Ma,限定含化石层最大沉积年龄为晚森诺曼期。固着蛤Auroradiolites致密外壳层的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.707407–0.707426,与西特提斯碳酸盐岩台地同期记录一致。固着蛤壳体δ13C、δ18O分析获得41组数据,δ13C值(1.28‰–3.01‰)记录OAE2启动至早期平台阶段;δ18O重建的古温度显示显著波动:OAE2期之前约31℃,First buildup期间升至37℃,Plenus冷事件期间降至26℃并持续于26–29℃之间波动,Second buildup期间升至39℃峰值,Plateau阶段稳定在31–35℃;古盐度值(Z=128–131)稳定,指示正常海相环境。

图2 普嘎剖面生物地层(a)、砂岩夹层U–Pb年龄(b)、地球化学变量双变量图解(c-d),及锶同位素地层(e)
上述结果表明竟柱山组底部至少部分层位为浅海碳酸盐台地沉积,而非全部为陆相冲积扇-辫状河沉积。此前郎山组被认为代表北拉萨地体最晚的海相沉积(阿普特期–早森诺曼期),普嘎生物群将海相记录延续至晚森诺曼期,填补了从海到陆过渡的关键时间窗口,为理解拉萨-羌塘碰撞后海陆转换时限与初始隆升启动过程提供了关键古生物学与沉积学证据。其次,普嘎剖面记录的温度波动幅度(约11–14℃)显著大于同期远洋-半远洋记录(约3–5℃),补充了深水沉积所不能提供的浅水环境信息。再者,Auroradiolites这一在郎山组繁盛的原始放射蛤类,与Eoradiolites、Sauvagesia等更进化的放射蛤类在竟柱山组底部共存,标志着东特提斯固着蛤生物群的一次显著辐射与演替事件。

图3 普嘎剖面碳、氧同位素地层、古温度重建(a)、约94.5 Ma全球古地理图(b),及普嘎生物群古环境重建(c)
研究得到国家自然科学基金(42488201、42272027)、深地探测与矿产资源勘探国家科技重大专项(2025ZD1006208、2025ZD1006103)、大陆演化与早期生命全国重点实验室、古生物学和油气地层应用全国重点实验室等项目资助。
论文详细信息:
Wang, M.*, Rao, X.*, Palin, R. M., Skelton, P. W., Xiao, W., Zhang, Y., Hao, B., Song, D., Wang, B., Guo, Y., Yu, T., Liang, K., & Schlagintweit, F. (2026). A shallow-marine ecosystem before initial Tibetan Plateau uplift. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL123945. https://doi.org/10.1029/2026GL123945
Rao, X.*, Li, Z., Skelton, P. W., Sano, S., Ye, K., & Wang, M.* (2026). Late Cenomanian radiolitid rudists from the Jingzhushan Formation of the northern Lhasa Terrane. Continent and Life Evolution. https://doi.org/10.55092/cle20260005