湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点，在区域气候和水循环中扮演重要角色，是维系区域生态系统和生物多样性的平衡器。湖泊的咸化过程记录了详细的构造及古气候变化信息，是理解深时气候变化和陆地生态系统响应的重要窗口。此外，咸化湖泊也蕴含了丰富的钾、锂、硼等盐矿产，并可以形成陆相优质烃源岩。
研究选取现代及古代的咸化湖盆为研究对象，探讨了不同地质时代咸化湖泊分布规律及控制因素、湖盆咸化机理、咸化湖泊水文特点及有机质富集规律。研究成果提出了湖盆咸化模式：（1）海水遗留型：主要由海水提供盐类物质；（2）内陆蒸发型：陆源提供盐类物质并伴有强烈的蒸发作用；（3）深部热液型：深部高盐度热液通过断裂输入盆地；（4）混合型：是前面三种成因方式的叠加（图1）。咸化湖盆的演化过程中，一种或几种作为主控咸化机理，并随着不同咸化时期而演变。结合现代典型咸水湖，探讨了湖泊水文生态（盐度、物理化学分层等）的控制因素，阐明了其对生物群落、地球化学过程、有机碳埋藏的控制机制。咸水湖泊中的生物种类随盐度的增加而减少，但生物总量并不减少，且在不同的分层水体中生物类型和生物地球化学过程存在显著差异。由盐度、水深和盆地规模等综合约束的氧跃层的深度控制了有机质氧化过程。
湖泊咸化过程是构造-气候-生态耦合演化的结果，对于了解区域构造演化、深时气候演化、湖泊生态演化以及有机碳埋藏具有重要意义，未来研究需要基于地球系统科学视角探讨深时湖泊发展演化过程。
图1.湖泊咸化机制
研究成果发表在地学领域国际权威期刊Earth-Science Reviews。梁超教授为论文第一作者，操应长教授和梁超教授为共同通讯作者，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面上项目、创新群体等资助。
论文信息：Chao Liang, Bo Yang, Yingchang Cao, Keyu Liu, Jing Wu, Fang Hao, Yu Han, Wanlu Han, 2024, Salinization mechanism of lakes and controls on organic matter enrichment: from present to deep-time records. Earth-Science Reviews,251,104720.https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104720,https://www.researchgate.net/publication/378846521
