地球自显生宙以来共经历了四次大型冰期事件，分别为奥陶纪末期、晚泥盆世、晚古生代及新生代冰期。其中，晚古生代大冰期规模最大、持续时间最长，深刻影响了地球的环境变迁和生物演变。关于其结束时间，学界长期存在分歧，包括萨克马尔期中期、亚丁斯克期、瓜德鲁普世末期和乐平世晚期等不同观点。
在冰期持续期间，大量地表水以大陆冰川或山岳冰川形式储存于高纬度或高海拔地区，导致海水体积减少，全球海平面长期维持在低位。与此同时，受地球轨道参数周期性变化控制的米兰科维奇旋回驱动短周期的气候冷热交替，引发冰川的周期性消融与增长，进而造成高频海平面升降。这些由冰川消涨主导的长期及短期海平面波动，被称为冰川性海平面变化，是识别古冰期出现、演变与消亡的重要地质记录。
近期，中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代研究团队副研究员郑全锋、研究员王玥、助理研究员黄兴和研究员陈波，与南京师范大学、中国矿业大学和南京大学合作，对南京孔山剖面乌拉尔世（早二叠世）船山组—栖霞组开展了高精度沉积学、䗴类生物地层学及无机碳同位素地层学综合研究。研究团队在区域与全球对比基础上，重建了阿瑟尔期至空谷中期的高分辨率冰川性海平面变化曲线，进而揭示了晚古生代大冰期在早二叠世的演变过程。相关成果已在线发表于国际期刊《古地理、古气候、古生态》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。
研究表明，阿瑟尔期至亚丁斯克早期的船山组沉积于碳酸盐岩滨岸浅水环境，而上覆的亚丁斯克中晚期-空谷中期的栖霞组沉积于深水陆棚环境。船山组向栖霞组的岩相转变反映了亚丁斯克中晚期发生了一次快速的大幅度海侵事件。
更精细的沉积学研究显示，船山组由大量米级旋回组成，每个旋回由下部的潮下带沉积与上部的水上暴露/潮间带沉积构成，显示明显的高频海平面波动。然而，在栖霞组底部的梁山段，这类旋回沉积几乎突然消失；而在更上部的栖霞灰岩段，则发育均一的深水陆棚灰岩，表明高频海平面变化幅度显著减弱甚至完全消失。
无机碳同位素记录与岩相变化一致：潮间带或暴露沉积的碳同位素值通常低于1‰，潮下带沉积则普遍高于2‰，表明同位素变化主要受淡水与海水成岩作用相对强弱控制，可有效指示相对海平面变化。
区域与全球对比进一步表明，阿瑟尔期至亚丁斯克早期的高频海平面变化及亚丁斯克中晚期的大海侵均具有全球一致性。孔山剖面船山组阿瑟尔阶-萨克马尔阶记录的19个高频旋回平均周期为约46.3万年，与米兰科维奇长偏心率周期高度吻合，说明这些高频海平面波动主要由气候周期性变化导致的冰川周期性消涨所驱动。
综合上述证据，孔山剖面船山组—栖霞组下部记录的相对海平面波动可明确归因于由冰川消涨驱动的冰川性海平面变化，从而清晰描绘出晚古生代大冰期在早二叠世的演变进程，包括：（1）阿瑟尔期—萨克马尔早期：冰盛期；（2）萨克马尔中期：短暂小暖期；（3）萨克马尔晚期—亚丁斯克早期：最后一次冰盛期；（4）亚丁斯克中晚期：快速而大规模的冰消期。
其中，亚丁斯克中晚期大冰消事件标志着晚古生代大冰期的基本结束，大陆冰川几近完全消融，仅少量冰川（可能主要为山岳冰川）在局部地区残存至晚二叠世。
本研究首次在华南地区以高精度、多尺度的冰川性海平面变化证据，揭示了晚古生代大冰期从极盛到消亡的完整过程，为理解地球晚古生代气候演变提供了重要地质依据。
该研究由国家自然科学基金委资助。
论文相关信息：Zheng,Q.F.*, Wang,Y. *, Huang,X, Chen,B, Wu,H.P., Yuan,D.X., Wang,X.D, Shen,S.Z., 2025. Artinskian great deglaciation: Glacioeustasy evidence from South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 679: 113310. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2025.113310.
南京孔山剖面船山组上部旋回沉积露头照片（A）及主要岩相类型的岩石光片（B）和岩石薄片（C-D）照片
南京孔山剖面年代地层、岩石地层、岩相组合（LFA）、沉积环境（Sed. Env.）、沉积序列、无机碳同位素、相对海平面变化综合柱状图
乌拉尔世（早二叠世）阿瑟尔期-空谷中期海平面变化、全球大陆冰盖相对体积变化、冰期历史和大气CO2分压对比图
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