地质历史时期的东亚季风何时建立，一直是古气候学研究的热点和难点。传统的观点认为，现代意义上的东亚季风形成于新近纪（约2300万年前）。然而，随着研究的深入，始新世（距今约5600万至3390万年前）是否已经出现季风气候，学术界存在广泛争议。对这一问题的解答，关键之一在于识别气候格局从行星风系控制的“纬向带状”模式，向季风主导的“东部湿润、西部干旱”模式的转变。
针对这一问题，研究团队选取中国东部渤海湾盆地济阳坳陷的始新世沙河街组为研究对象，通过对钻井岩心开展系统的孢粉、元素地球化学及石英颗粒表面结构分析，结合全国32个盆地的孢粉资料分析和东西部盆地沉积记录对比，获得了关键发现。
在约4200万年前的中始新世气候适宜期（MECO）之前，研究区发育大量红层与蒸发岩，孢粉组合以耐旱的麻黄粉属（Ephedripites）为主（占比高达70.4%），指示了极端干旱的荒漠环境。此时，全国范围内的气候呈现典型的“纬向带状”分布，中部干旱区被南北两个湿润区夹持（图1和图2）。
图1 济阳坳陷始新世岩性与古气候指标的垂向变化特征及其与西宁盆地、潜江凹陷和深海 δ¹⁸O 记录的对比
约4000万年前（MECO事件之后），济阳坳陷的地质记录发生了显著转折。红色地层消失，代之以深灰色泥岩和油页岩；化学风化强度持续增强；孢粉组合由耐旱植物主导转变为以栎粉属（Quercoidites）和榆粉属（Ulmipollenites）为代表的喜湿的阔叶林。共存分析法显示，当时的年均降水量恢复至约877.5毫米，与现代中国北方季风区气候特征相似。同时，全国32个盆地的孢粉数据对比证实，此前“纬向带状”的气候格局被打破，形成了“西部干旱、东部湿润”的新格局。这些证据表明，东亚夏季风的影响范围在约4000万年前已扩展至中国北方。
图2 MECO之前（a）和之后（b）我国孢粉温度指数TI值和湿度指数HI值的分布
济阳坳陷始新世红层中的石英颗粒普遍保留了碟形坑、新月形撞击坑等典型风成成因的表面结构，且粒度呈现风成沉积特有的双峰分布。其稀土元素配分模式和Nd同位素组成与同期西宁盆地的风成沉积物高度一致，表明它们都源自亚洲内陆的西北干旱区，并由东亚冬季风搬运至中国东部。这为东亚冬季风在约4000万年前已形成提供了有力证据。
研究进一步指出，印度板块与欧亚大陆的碰撞导致原青藏高原隆升、特提斯海退缩以及南极冰盖扩张等重大地质事件，共同增强了海陆热力对比，可能共同触发了东亚季风在晚始新世（约4000万年前）的盛行。该研究将东亚季风的盛行时代从新近纪大幅前推至始新世晚期，为理解我国深时气候演化、亚洲古地理格局重塑及其环境效应提供了新的关键证据（图3）。
图3 中始新世（a）和晚始新世（b）亚洲的古地理特征、古气候格局与大气环流
研究成果近期在地球科学领域重要国际期刊（中科院1区TOP） 《Journal of Earth Science》 网络首发。论文第一作者为tyc7111cc太阳成集团王健教授，通讯作者为tyc7111cc太阳成集团操应长教授和王健教授，合作者包括太阳成tyc7111cc刘可禹教授和付清萌、彭捷等研究生。太阳成tyc7111cc深层油气全国重点实验室为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金卓越研究群体项目（A类）、山东省泰山学者青年专家经费、国家重点研发计划以及深层油气全国重点实验室基金等联合资助。
论文信息：Jian Wang, Qingmeng Fu, Yingchang Cao, Jie Peng, Keyu Liu., 2026. Mid-Late Eocene climate pattern in China: Prevalence of East Asian monsoon. Journal of Earth Science.https://link.cnki.net/urlid/42.1788.P.20260519.1516.002
