近日，中国科学院广州地球化学研究所孙明道副研究员、徐义刚研究员等学者合作，在辽西九佛堂组年代学方面取得新进展，相关成果以“Terrestrial ecosystem response to Early Cretaceous global environmental change: a calibrated, high-resolution Aptian record from Northeast China”为题，发表在国际知名期刊《Earth and Planetary Science Letters》。

    燕山科学钻探是国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物演化”的核心内容之一，其聚焦华北克拉通热河生物群富集层位，开展全取芯钻探与沉积学-年代学-地球化学-古生物学研究，旨在重建热河生物群期间古气候古环境变化，高分辨率标定全球重大地质事件层位，揭示陆地生物灭绝、进化、迁徙的时间节点和深部过程控制机制。

    辽西九佛堂组记录了热河生物群晚期，也是热河生物群面貌最繁盛的时期，普遍发育湖相黑色页岩。前人对九佛堂组内部凝灰岩夹层开展锆石年代学研究，指出其时代为Aptian阶早期约122-119 Ma，但下部义县组形成于Barremian阶约125-121Ma，上部整合覆盖的沙海组、阜新组始于Albian阶约112-111 Ma。因此，已有的九佛堂组内部年龄与上下地层年龄不一致。另一方面，前人指出过九佛堂组记录了早白垩世大洋缺氧事件、板内火山爆炸式喷发事件、风暴事件等，但这些事件具体在哪个层位、沉积学/地球化学标志是什么仍不清楚。

    研究团队在辽西喀左盆地开展科学钻探，获取了1497.5m连续完整的九佛堂组岩芯。通过CA-ID-TIMS锆石年代学分析，确定下部1464m和中部852m处两层凝灰岩的时代分别为121.05±0.32 Ma 和117.359±0.031 Ma，根据贝叶斯年龄-深度模型，基于黑色页岩Ca/Fe比值、δ13Corg等指标建立的天文旋回周期，以及沉积碳同位素偏移特征，指出钻得九佛堂组的持续时间约为 121.3至111.9 Ma，大洋缺氧事件OAE1a发生在120.2 Ma，持续了约45万年；区域板内火山最大规模爆炸式喷发事件发生在117.359 Ma；风暴与古水文环境转换事件发生在约114.3 Ma。九佛堂组底部记录了OAE1a、顶部记录了OAE1b事件，两次事件沉积特征十分相似，而上部又存在区域火山静默期，没有合适的定年矿物，是导致之前地层学研究没有识别出晚Aptian部分九佛堂组的原因。

    本次研究证实湖相沉积能够可靠记录全球碳循环扰动，帮助理解早白垩世气候变化，显著提升深时地球研究的时间分辨率。研究为后续基于磁性地层学、化学地层学、微体古生物学等手段进一步揭示Aptian阶全球重大地质事件的陆内响应奠定了良好基础，对热河生物群演化研究有着重要的参考意义。

    共有来自6家单位的68位科研人员参加了本文研究工作。

论文信息：Ming-Dao Sun, Qin Lin, Jahandar Ramezani, Jiang-Si Liu, Zheng-An Lu, Han-Qing Yang, Jiang-Hao Bai, Shi-Xi Cai, Jun-Cai Chen, Xuan-Yu Chen, Hao Cui, Guang-Chao Deng, Hai-Feng Gai, Hai-Tao Gao, Jun Guo, Hao Guo, Lu-Bing Hong, Yong-Sheng Hou, Yuan-Yuan Hua, Long Huang, Kai Kong , Chao-Peng Li, Xu-Ran Liang, Zhe Liu, Liang Liu, Ben Liu, Shang-Li Liu, Xiao-Jun Long, Chang Lu , Gui-Mei Lu, Kai Luo, Si-Yuan Ma, Fei Mo, Qing-Long Ouyang, Xue-Song Shi, Zhao-Yang Sun, Yi-Zhuo Sun, He Tang, Feng Tian, Han-Ming Wang, Xing Wang, Xi Wang, Li-Wei Wang, Dan Wang, Yu-Xuan Wei, Wei Wu, Chao Wu, He Xiao, Chuan-Mao Yang, Fan Yang, Bin-Yan Yin, Xiao-Xiao Yu, Wan-Feng Zhang, Zhi-Hua Zhang, Rui-Peng Zhao, Chang-Sheng Zheng, Qin Zhou, Zu-Yang Zou, Ze-Xian Cui, Qiang Ma, Liang Ma, Jian-Xi Zhu, Jian-Fang Hu, Gang-Jian Wei, Yu-Ting Zhong, Jun Shen, Ti Zeng, Yi-Gang Xu，2025，Terrestrial  ecosystem response to Early Cretaceous global environmental change: A  calibrated, high-resolution Aptian record from Northeast China，653，119206，doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119206.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119206

图1 喀左盆地地质剖面图与科学钻探位置

图2 凌源钻孔岩芯照片 (856m左下-840 m右上）

见黑色页岩夹厚层凝灰岩。凝灰岩具粒序分选，形成于火山单次爆炸式喷发。