与地质历史中多数大灭绝事件之后生物快速再辐射不同，晚奥陶世大灭绝后的生命复苏异常缓慢且呈现显著的区域差异，然而其控制机制仍缺乏系统认识。有研究显示，广泛的海洋缺氧是晚奥陶世大灭绝之后生命复苏受阻的关键因素之一，但志留纪早期海洋氧化还原环境如何在时间和空间上演化，至今仍不清楚。在中国华南地区，内陆架底栖生态系统的恢复恰好发生在鲁丹期–埃隆期之交的全球降温过程中，但这一气候变化由何驱动，其是否与有机碳埋藏变化及海洋氧化还原结构调整有关，并进一步影响内陆架生态系统的恢复，目前仍不明了。

针对上述问题，中国科学院地质与地球物理研究所李献华院士研究团队，联合多家科研单位通过对扬子地区从内陆架到外陆架的多个剖面进行综合分析，重建了志留纪早期陆架海域的氧化还原时空演化过程。研究结果显示，在晚奥陶世大灭绝之后，华南内陆架海域长期处于低氧甚至缺氧状态，抑制生物的复苏。结合斑脱岩锆石的CA-ID-TIMS U–Pb数据（439.51 ± 0.23 Ma），进一步表明这种还原环境持续了近300万年（图1）。直到鲁丹期晚期，海洋开始逐步氧化，并在埃隆期持续改善，为底栖动物的回归创造了必要条件。相比之下，华南外陆架环境的缺氧状态持续时间更长，直到埃隆期中-晚期才出现明显改善，这一环境转变与部分三叶虫在该时期将生存空间扩展至外陆棚的记录相吻合。

图1 扬子陆棚海兰多维列世鲁丹期–埃隆期水体氧化还原时空演变

进一步的全球数据整合表明，这一氧化还原环境改善与一次显著增强的有机碳埋藏事件密切相关。在兰多维列世鲁丹期晚期，全球有机碳埋藏速率相对于晚奥陶世赫南特期增长了23倍，大量有机碳被迅速埋藏在大陆架沉积物中（图2），促使大气二氧化碳浓度迅速降低，并引发全球降温。同时，汇编的锶同位素证据也指示大陆硅酸盐风化作用在该时期同步增强，进一步加强了对大气二氧化碳的消耗（图3）。气候变冷不仅提高了海水中氧气的溶解度，也增强海洋通风，从而显著改善了海底的氧气条件。

研究表明，正是有机碳埋藏增强、气候降温与海洋复氧之间的协同作用，推动了志留纪早期浅海底栖生态系统的恢复。这一发现揭示了碳循环、气候调节、海洋氧化还原演化与生命复苏之间的紧密联系，并强调大陆架在大灭绝之后地球系统自我调节中的关键作用。

图2 晚奥陶世赫南特期–兰多维列世埃隆期全球有机碳埋藏速率变化

图3 晚奥陶世赫南特期–兰多维列世埃隆期全球不同水深剖面氧化还原时空演变及生物多样性、古温度、有机碳埋藏速率、Sr同位素变化示意图

研究成果发表于国际学术期刊EPSL（唐为, 刘牧^*, 韦恒叶, 吴黎光, 路凯, 王剑, 李献华^*. Organic carbon burial and ocean redox modulated biotic recovery after the latest Ordovician crisis[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2025, 676, 11974. DOI: 10.1016/j.epsl.2025.119794.）。研究获得国家重点研发项计划（2025YFF0811504, 2023YFF0806200），国家自然科学基金（42472022, 42302117, 42303028）和地球多圈层相互作用与油气富集理论（THEMSIE04010101）项目共同资助。

唐为（博士生）