项目简介-973项目"白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化"

"白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化" 课题一览表

序号	课题名称	主要研究内容与目标
01	中国白垩纪重要时期的古气候重建	对中国白垩纪主要时期古气候变化规律的了解和认识，是深入研究中国海相和非海相重大地质事件与温室气候变化的重要基础。本课题为项目其他课题的综合系统研究提供基础和背景，以沉积学、古植物学、地球化学以及古地理学等多学科手段相结合为特色，着重查明沉积地质体和植物群对气候变化的响应，以重建中国白垩纪重要时期的大区域性气候古地理格局和古大气二氧化碳浓度为主要科学问题。研究内容包括三个方面：1）、白垩纪重要时期的古地理重建；2）、白垩纪重要时期的古气候重建；3）、白垩纪重要时期的古大气二氧化碳浓度重建。本项目特色和创新点为：1）从区域古地理对白垩纪古气候变化的控制与响应出发，研究中国东部海岸山脉或近海高原对区域古气候格局的影响；2）特色和创新点是用银杏目植物化石表皮气孔参数进行东北地区白垩纪早中期古气候和古大气二氧化碳浓度变化的重建。
		负责人：李祥辉 (成都理工大学) 王永栋（中科院南京地质古生物研究所）
02	海相白垩纪重大地质事件与气候变化	本课题为项目主题研究之一，以白垩纪“黑-红转变”过程及其控制因素为总体科学目标，重点研究大洋缺氧事件-黑色页岩和大洋富氧作用-大洋红层的时空分布、特征记录和控制条件以及白垩纪大洋不同尺度下“黑-红转变”的过程及其控制条件因素，探讨蕴涵在这一重大转变之后的古海洋、古气候条件的变化及其与碳循环之间的关系。开展东西特提斯、典型钻孔岩芯大洋红层剖面的立典研究，对白垩纪大洋红层进行全球精细对比研究，总结其时空分布规律；加强并深化藏南等地区大洋缺氧事件的立典研究，探讨其在东特提斯洋的时空分布规律。对大洋富氧作用和缺氧事件的地质、地球化学和生物记录进行综合研究、获得指示这两个重大地质事件的有效标志。紧密围绕“黑-红转变”关键科学问题，开展古海洋化学、物理、生物参数及新方法、新技术的探索性研究，阐明大洋富氧作用和缺氧事件的控制因素，探讨与古海洋、古气候变化及其与碳循环之间的关系。
		负责人：胡修棉 (南京大学）李国彪（中国地质大学·北京）
03	白垩纪重大地质事件陆地沉积响应与气候变化	利用松辽盆地白垩系科学钻探和若干地表剖面资料，进行定量古生物学和化学地层研究，提高地层分辨率；通过火山层的同位素年代标定精细地层年龄；开展同位素地层学研究，建立磁性地层柱；分析不同生物门类的多样性变化及其生态特征，确定用于识别温室气候条件的生物替代指标；通过海侵层序自生组分的元素地球化学和高分辨率稳定同位素研究，追溯大陆温室气候条件下稳定同位素组成规律；追溯大洋缺氧事件和大洋红层沉积所对应的陆地响应；探索大陆环境白垩纪温室气候变化的地质原因。通过上述工作可达到如下研究目标：恢复不同生物门类生物的演化阶段、基于磁性地层、同位素年龄、层序地层及化学地层，建立与完善可与海相地层对比的精细地层格架；通过白垩纪火山、海侵、生物演替等重大地质事件在松辽盆地的沉积响应，确定陆相地质事件与海相的相关性；通过白垩纪重大地质事件的剖析，提出大陆环境白垩纪温室气候变化的可能地质原因。
		负责人: 万晓樵 (中国地质大学 ·北京）王璞珺（吉林大学）
04	白垩纪古气候变化与陆相大规模烃源岩形成	松辽盆地是世界上最大的白垩纪陆相含油气盆地，发育了完整的白垩纪沉积。已有资料显示，白垩纪该区总体处于温室气候环境，控制了盆地油气系统的时空分布，对于认识陆相含油气盆地烃源岩的形成。分析松辽盆地白垩纪典型富烃源岩沉积剖面有机质丰度、组成、有机碳氧同位素、特殊生物标记化合物、单烃碳同位素；研究有机质、特别是大规模富有机质烃源岩形成时有机质物源（母源）区和沉积水体古环境特征，探讨古气候演变以及重大气候地质事件（如海侵、温室气候）对烃源岩生成发育的控制和影响作用，揭示白垩纪缺氧事件在陆相的有机地球化学响应与控制因素，探索具有指示古气候意义的有机地球化学指标；运用同位素和分子有机地球化学，开展陆相沉积古气候学研究，在恢复古气候变化基础上，揭示烃源岩形成与古气候变化的对应关系；研究白垩纪缺氧事件的生物标志物以及与陆相生油的关系，阐明白垩纪陆相大规模烃源岩形成与古气候变化的耦合关系。
		负责人：宋之光（中科院广州地球化学研究所）冯志强 (大庆油田有限责任公司）
05	白垩纪陆地生物群辐射演化、更替与气候变化	揭示生物群发生辐射、发展和消亡的过程与环境演变 (特别是气候变化）之间的相互关系已成为当今地质科学研究的热点和前沿。本课题主要以北方中生代陆相地层十分发育的冀北、辽西地区白垩纪陆地生物群为目标对象，重点探索热河生物群与阜新生物群的辐射演化和更替对气候变化的响应，并探讨生物群演替和重大生物事件与气候变化之间的关系。研究内容包括：热河生物群和阜新生物群主要化石门类的地层分布规律；生物群发生、辐射、发展和消亡的过程及阶段性；生物群更替的过程和机制，特别是重大生物事件的发生原因和机制；盆地发育历史和火山作用和该地质时期气候变化规律。本课题创新之处在于围绕鸟类起源、真兽类哺乳动物起源和被子植物的起源研究的总体目标，采用多学科交叉综合研究方法，探索气候变化，特别是温室气候变化对生物群演变和更替（绝灭与复苏）的影响和机制。
		负责人: 季强 (中国地质科学院）
06	白垩纪重大地质事件与温室气候变化综合研究	陆地和海洋是构成统一的地球表层系统的不可分割的单元。白垩纪地球表层系统重大地质事件在海洋中得到清晰的记录，也必然在陆地上得到良好的响应。进行海陆整合的综合研究，对于项目总体目标的实现至关重要。课题拟在松辽盆地实施白垩纪陆相科学钻探（简称“松科一井”），在对松科1井进行系统地持质-地球物理系统研究的基础上，建立以化学地层为主的综合地层剖面，为其他课题提供重要的研究材料和数据平台；同时开展关键新技术、新方法基础问题研究；在海陆整合的基础上，对白垩纪重大地质事件与温室气候变化关系开展数学模拟和理论模型研究，同时进行地史时期中重大地质事件与气候变化关系的对比研究。通过上述工作可达到如下研究目标：1）通过“松辽盆地白垩系科学钻探”的实施，建立在全球范围内可对的、高分辨率的陆相白垩系以化学地层为主的综合剖面；2）建立在海陆整合基础上的重大地质事件与温室气候变化的理论模型。
		负责人王成善（中国地质大学·北京）

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