古新世-早始新世（58～50 Ma）是新生代以来最热的时期。大气中CO2浓度升高造成的温室效应被认为是导致该时期全球温度升高的主要因素,这与人类正面临的由于CO2及其它温室气体（CH4、N2O等）浓度增加而导致的全球环境问题在形成机制上具有相似性。充分认识早始新世温室效应对气候和生态环境的影响对我们了解当今全球生态环境的自然发展趋势具有借鉴意义。以往关于古新世-始新世期间发生的极热事件较为成熟的研究多来自于海相沉积记录,且多聚焦于碳的来源、大气中CO2浓度、极热事件的年代学、全球温度和降雨量的变化。大陆对于温室气候事件响应的研究相对缺乏。有限的陆相沉积记录的研究局限于美国北部和极地等中高纬度地区,限制了我们对于早始新世气候适宜期及极热事件在不同时间、空间范围内响应差异的理解。越来越多的研究表明,全球温室效应在不同区域表现为不同的区域气候和生态环境响应。陆相古土壤沉积序列是直接记录大陆内部气候和环境变化的载体。路乐河组地层是青藏高原东北缘柴达木盆地大红沟剖面上最早沉积的新生代地层,路乐河组中下部河流碎屑沉积物经强烈的成土作用发育为古土壤。本文利用同位素地球化学、地球化学、铁氧化物矿物、粘土矿物在内的多指标定性与定量重建了路乐河组古土壤记录的早始新世区域古气候-古环境特征:（1）路乐河组主体为一套辫状河相沉积序列,以砾岩、含砾粉砂岩和泥岩为主。路乐河组古土壤主要由泥岩、粉砂岩发育而来,代表了沉积速率缓慢的河漫滩沉积相;砾砂岩和砾岩部分发育古土壤,代表了快速侵入堆积的河道崩裂沉积物。古土壤呈棕红色调,发育有滑移、潜穴、碳酸盐结核、灰白色斑点等土壤特征,为变性土。古土壤层中主要的粘土矿物为赤铁矿、针铁矿,和蒙皂石、高岭石、伊利石、伊蒙混层等粘土矿物。（2）对古土壤剖面上粘土矿物中出现的蒙皂石矿物进行矿物学特征和成因研究显示,蒙皂石是蒙脱石和贝得石两种端元矿物的混合物。其中,蒙脱石化学组成中富Al,Mg,具有cv结构,扫描电子显微镜（SEM）观察下呈现杂乱无规则分布的片状结构,被认为是碎屑来源。贝得石富Fe,具有tv结构,SEM观察下呈典型的“蜂窝状结构”,在成土作用下从富含基础离子溶液中结晶析出而成。碎屑来源蒙脱石含量占了大多数,进而主导着古土壤中蒙皂石含量的变化。（3）研究利用紫外-漫反射光谱仪（DRS）、可见光-近红外光谱仪（VNIR）、便携式X射线荧光光谱仪（p XRF）测试提取了与土壤成土过程中产生的次生矿物和土壤湿度变化相关的指标,如与铁矿物相关的指标(针铁矿/赤铁矿比值Gt/Hm、VNIR光谱中900 nm附近吸收峰位置P900、VNIR光谱中900 nm附近吸收峰的深度D900)、与粘土矿物相关的指标(VNIR光谱中1400 nm和1900 nm附近吸收峰深度比D1400/D1900、VNIR光谱中2200 nm和1900 nm附近吸收峰深度比D2200/D1900)、地球化学指标（黏土化指数SiO2/Al2O3、脱硅化指数SiO2/（Al2O3+Fe2O3+TiO2））。数据统计分析表明,以上各指标协同变化,具有良好的一致性,表明以上指标对古气候-古环境变化有较高敏感度,可作为潜在快速识别古气候演化特征的有效手段。（4）路乐河组古土壤成壤碳酸盐碳氧同位素记录与海洋底栖有孔虫碳氧同位素组成变化趋势相一致,与同期陆相沉积记录数值范围相近。利用成壤碳酸盐稳定碳同位素组成δ13C估算早始新世期间大气CO2浓度平均约为737±380 ppm V,是人类工业革命前大气CO2浓度水平2～3倍,与前人在北美地区的研究结果一致。根据成壤碳酸盐稳定碳同位素组成δ18O估算的年平均温度（MAT）平均值约为10℃±1.67℃,有限的成壤碳酸盐结核碳氧团簇同位素Δ47指示夏季平均温度高达33℃,温度表现了明显的季节性变化特征。与相似纬度区间的其它区域同时期古温度特征相一致。利用CALMAG指数计算的年平均降水量MAP约为980±154 mm/yr,降水量波动明显,指示季节性变化。路乐河组古土壤所记载的温暖湿润、伴随季节性变化的古气候特征是对EECO期间升高的大气CO2浓度和温度的区域响应。（5）路乐河组古土壤成壤碳酸盐同位素组成记录了两次迅速发生的碳同位素负漂移（CIE）事件,分别位于150～159 m内P10层古土壤和175～185 m内P13层古土壤,CIE分别约为+2‰和1.5‰。研究认为可能对应了海相沉积记录中标定的“P”事件（C23n.1n H）和“S”事件（C22r H3）。MAT和MAP在极热事件期间显著升高,与铁矿物相关的指标Gt/Hm、P900、D900指示针铁矿相对赤铁矿有所升高,与粘土矿物相关的指标D1400/D1900、D2200/D1900指示蒙皂石和高岭石含量有所增加,地球化学指标SiO2/Al2O3、SiO2/（Al2O3+Fe2O3+TiO2）指示地球化学化学风化强度增加,共同指示了极热事件期间温暖湿润的古气候特征。（6）～51 Ma（110～120 m,P6层古土壤）时,柴达木盆地路乐河组古土壤成壤碳酸盐碳同位素组成发生了迅速的+2‰正漂移,相应的氧同位素组成发生了+1.5‰正漂移,与海相沉积序列记录的碳氧同位素正漂移事件相对应。对古土壤定性-定量古气候特征研究发现,该时段内大气CO2浓度和年平均温度MAT达到了剖面的最高点,平均值分别为～1300 ppm V和～12℃,而年平均降水量MAP达到了剖面的最低点（＜500 mm/yr）。与铁矿物相关的指标Gt/Hm、P900、D900指示此时赤铁矿含量占主导地位,与粘土矿物相关的指标D1400/D1900、D2200/D1900降至剖面中最低点,指示富含层间水的蒙皂石和高岭石矿物大幅减少。同时,化学风化指标SiO2/Al2O3、SiO2/（Al2O3+Fe2O3+TiO2）显示该层风化强度达到剖面内最低点。对蒙皂石矿物学特征和成因研究认为碎屑来源的蒙脱石输入减少是导致该时段内粘土矿物中蒙皂石含量显著降低的主要原因。同时,该层发育有成土贝得石和自生坡缕石,指示了干旱-半干旱环境。上述所有指标共同指示了柴达木盆地在～51 Ma处于炎热、干旱的气候特征。研究认为路乐河组古土壤记录的～51Ma附近炎热而干旱的气候可能由两方面原因所致,一是大气中升高的CO2浓度伴随着升高的温度,使得土壤水分蒸发程度增强;二是为柴达木盆地提供主要降水来源的新特提斯海在早始新世的海退行为使得降雨量显著降低,二者共同导致了该时期的干旱气候。柴达木盆地干热的气候特征与同时期北美Green River盆地存在较大的差别,指示了EECO期间大陆气候可能存在区域性差异。（7）研究认为路乐河组古土壤记录的EECO期间的古气候特征以51 Ma处达到的大气CO2浓度和温度的高点为界限,从底部到顶部分为前后两阶段的变化特征:第Ⅰ阶段（＜51.7～51 Ma）,土壤发生层发育长度普遍较短,和砾岩层频繁互层;碳同位素组成δ13C相对较高,MAT呈波动上升趋势,MAP也在各层古土壤间表现了明显的波动;针铁矿相对赤铁矿含量、与粘土矿物相关的指标D1400/D1900、D2200/D1900、地球化学组成指示的化学风化强度指标波动频繁,但整体处于剖面上较低水平。上述指标共同指示,在达到～51 Ma的峰值之前,气候相对不稳定,呈相对炎热而干旱,并伴随着频繁干湿波动的气候特征。第Ⅱ阶段（51 Ma～＞50 Ma）内各指标在整个剖面上具有如下特征:碳同位素组成δ13C相对偏负,MAT相对～51 Ma峰值时降低,但是在极热事件期间有明显升高;MAP处于剖面中较高水平;针铁矿相对赤铁矿含量、与粘土矿物相关的指标D1400/D1900、D2200/D1900、地球化学组成指示的化学风化强度指标处于剖面上较高水平。以两次碳同位素负偏移标记的湿热事件为代表,整体表现了相对温暖湿润的古气候特征。