白垩纪中期记录了地球历史中完整的气候演化旋回,具有推测未来气候变化最接近的温室效应预测值。陆地与海洋是地球表层同一系统,具有相同的气候环境响应。我国松辽盆地是揭示白垩纪中期温室气候表现、从陆地环境寻求大气CO2含量变化和全球变暖解释的理想地区。识别温室气候的替代指标是开展该领域研究的前提。本项目将在青山口组和姚家组建立可进行大区域对比的生物和碳同位素演化序列;通过生物和化学地层学综合研究,为我国陆相Cenmanian/Turonian界线提供一个可与海相序列对比的渠道,据此确立我国陆相界线年代地层;通过不同生物门类多样性变化及其生态特征的分析,确定用于识别温室气候条件的生物替代指标;进行高分辨率稳定同位素,尤其是有机碳稳定同位素的测试研究,追索大陆温室气候条件下碳稳定同位素组成的变化规律。通过全球对比,确定具极端气候指示意义的生物和同位素替代指标,为白垩纪中期温室气候提供亚洲大陆内部信息。
本项目根据松了盆地中部白垩纪中期岩心和地表剖面的系统采样,进行了介形类和孢粉生态与湖泊盐度古温度变化、有机碳稳定同位素和地球化学的综合研究1)介形类生态表明,在湖侵的不同阶段有着不同的古生态特征,根据介形类古生态可以有效恢复湖平面的变化和古水文信息;2)有机碳稳定同位素值在青山口组底部最低,为-32.2‰,与介形虫Cypridea elliptica的消失界面吻合。随后形成五个峰值,分别是 -28.1‰、-28‰、-27.8‰、-27.3‰和-26.6‰,相间的低峰一般为-30~-29‰左右。重要的是,有机碳稳定同位素值在青山口组顶部出现异常,由-29.5‰急升为-23.1‰,随后又降为-30.12‰,形成一个明显的正向峰值。这一正向偏移的位置与介形类Cypridea panda和Triangulicypris fusiformis的消失界面基本吻合,并与Cenomanian/Turonian界线稳定同位素事件表现一致;3)以岩石热解分析数据和总有机碳测试数据为替代指标初步分析了松辽盆地青山口期集水盆地的气候、湖泊生产力和湖泊底部水体环境等古湖泊学特征。