作者:朱汉斌 邓土连 来源:中国科学报 发布时间:2020/3/24 17:40:53
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白垩纪松辽盆地降雨事件或长达30万年

 

中国科学院广州地球化学研究所助理研究员王丽等人通过研究发现,在白垩纪三冬期-坎潘期转变时期,松辽盆地存在长时间的降雨事件,或长达30万年。相关研究成果近日发表于《古地理,古气候,古生态》。

松辽盆地是全球最大的陆相盆地之一,具有连续的高沉积速率的陆相沉积,基于松辽盆地的白垩纪时期古气候环境恢复重建,对于解析全球气候变化和区域性陆地响应机制有重要理论意义。特别是白垩纪三冬期-坎潘期转变时期,全球大洋壳体氧同位素不同程度的正偏被认为与海洋底层水体温度的降低有关,而亚洲远东地区温度变化幅度达到10℃左右。

白垩纪是地质历史的温室气候期,CO2浓度大约是现今的4倍,气候非常炎热。众多的古气候记录显示,这种温暖的气候在白垩纪晚期发生波动性逐步变冷。然而,这些气候变化记录大多数是从海洋沉积物中获得的,关于白垩纪时期陆地气候的记录研究较少。

研究人员发现松辽古湖泊在该时期不同碳数的正构烷烃氢同位素呈现不同程度的显著负偏,其中,中等链长的正构烷烃(MCA)氢同位素负偏达80‰左右,长链(LCA)和短链正构烷烃(SCA)的负偏程度达50‰左右。通过对比不同碳数正构烷烃的碳同位素分布及其相应碳数之间碳、氢同位素组成的相关系数,重建了该时期的湖泊水氢同位素组成以及降雨氢同位素组成的变化,并结合藻类和孢粉学的证据认为:在三冬期-坎潘期转变时期,松辽盆地存在长时间的降雨事件。

研究表明,具有透光带缺氧指示意义的芳基类异戊二烯以及类胡萝卜素类化合物的检出,说明在该时期存在透光带缺氧。同时,具有水体分层指示意义的伽马蜡烷指数在这一时期呈现高值,具有盐度指示意义的MTTCI显示表层水体盐度在该时期显著降低。结合前人对松科1井(SK-1)、ZK-1以及后金沟等剖面的研究结果,认为该时期水体环境变化剧烈,盐度变化较大,水体分层剧烈,因此推测是由于大量的淡水注入造成了湖泊水体呈现上淡下咸的分层,而降雨带来的丰富的营养物质造成的藻类勃发,导致了水体快速进入缺氧状态。

水体分层和缺氧又进一步造成了透光带缺氧这种极端的水体环境,大大压缩了光合自养生物的以及需氧异养生物的生存空间,造成水生生物的死亡。这些发现也与化石证据中观察到的动物化石的显著减少一致。研究人员认为,发生在晚白垩纪时期这种长时间降雨事件,会给湖泊生态系统带来致命破坏。

据介绍,松辽盆地此次识别出的降水事件在盆地不同凹陷均有检出,持续时间长达30万年之间,这一现象与三叠纪末期的卡尼洪水事件很相似(持续了200万年),是全球气候变暖背景下的气候异常事件,这种长时期的降雨事件给湖泊生态系统带来了灾难性的打击。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109674

 
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