吉林东部陆生植物对早白垩世大洋缺氧事件的响应

Based on the isotopic dating of volcanic rocks in the late Mesozoic volcanic sedimentary formation and on the diverse palaeontological chronologic data, the Early Cretaceous chronostratigraphic framework in the Yanji basin in eastern Jilin will be completed. Furthermore, the paleoecological and paleoclimatic characteristics will be invsetigated thoroughly by systematic study on the fossil plants including pollen, spores and algae. The paleo-atmospheric carbone dioxide (CO2) change will be particularly reconstructed quantitatively by research on the cuticular characters of the fossil plants during the Early Cretaceous "greenhouse" time. The Early Cretaceous organic carbone isotopic excursion curve will be drawn for the Yanji basin through carbon and oxygen isotopic analysis of fossil cuticles, kerogen, bivalve shells and conchostracan shells; and this will makeup our knowledge on the reaction between terrestrial plants and atmosphere in the Early Cretaceous carbone cycle. Finally, the response of Early Cretaceous oceanic anoxic events (OAE1) on the whole system including ocean, atmosphare and terrestrial plants will be recongnized, and especially the most important role the terrestrial plants played. This will be a key to reveal the multi-factor coupling mechanism of climatic changes in the earth history and to provide historical implication for facing the global warming in the future.

充分利用吉林东部延吉盆地晚中生代火山-沉积建造中的火山岩同位素测年资料，结合多门类古生物年代学资料，补充完善延吉盆地早白垩世年代地层格架。在此基础上，通过对植物（含孢粉和藻类）化石的深入研究查明延吉盆地早白垩世的植物古生态和古气候特征，重点通过植物化石的表皮构造研究来定量或半定量地重建早白垩世温室气候条件下的古大气二氧化碳浓度变化规律；通过对角质层、干酪根等的碳氧同位素分析，建立延吉盆地早白垩世有机碳碳同位素漂移曲线，探讨陆生植物与大气之间的相互作用。最终识别早白垩世海洋-大气-陆生植物系统在大洋缺氧事件（OAE1）中的响应，特别是陆生植物在这一系统中的重要作用，探讨地史时期气候变化中的多因素耦合作用机制，为应对当今全球变暖提供地质历史借鉴。

全球气候变化是当今地学研究的热点，作为显生宙温暖气候代表的白垩纪陆地和海洋系统经历了大规模间歇性火山喷发、大洋缺氧、海平面上升等事件。其中，火山喷发到大气中的二氧化碳浓度的增加被认为是导致其他事件的主因。本项目的主要目的就是利用陆生植物叶部化石的表皮结构特征来重建早白垩世时的古大气二氧化碳浓度变化，用来探讨通过湖泊碳同位素漂移曲线确定的大洋缺氧事件过程中的响应，揭示其间的相互关系，为应对当今全球变暖提供地质历史借鉴。.本项研究重点研究了我国吉林东部的下白垩统年代地层格架、早白垩世植物群及其古气候和古生态特征、通过银杏和松柏类植物表皮特征重建了早白垩世晚期的古大气二氧化碳浓度、延吉盆地早白垩世晚期植物角质层和干酪根的碳同位素分馏特征。结果表明，吉林东部延吉盆地大拉子组跨越了上白垩统-下白垩统界线。早白垩世阿普特期-晚白垩世赛诺曼期的古大气二氧化碳浓度背景值较高，即大洋缺氧事件间隙期的大气二氧化碳浓度为1000-1100 ppmv，是工业革命前大气二氧化碳浓度（300 ppmv）的3-4倍，确实属于温室气候。大洋缺氧事件发生期的大气二氧化碳浓度峰值为1140-1400 ppmv，为工业革命前大气二氧化碳浓度的4-5倍，略高于背景值。识别出早白垩世阿尔布期-晚白垩世赛诺曼期湖盆中的3次碳同位素漂移事件，结合年代地层格架，可大致对应于OAE1b、OAE1d和MCE三次白垩纪缺氧事件，表明陆地生态系统和海洋生态系统具有密切的联系，其联系介质为大气，结合大气二氧化碳浓度变化，认为大陆-大气-大洋之间的联系机制可能存在多种模式，OAE1b时期火山源的大气二氧化碳增加有限，该期大洋缺氧事件的形成机制与OAE1a有别，关键因素可能并非单一的火山喷发大气二氧化碳。.