王文博 苏尚国 王娜 李瑞鹏, 2
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地球系统科学是将全球大气圈、水圈、岩石圈和生物圈作为相互作用的大系统,研究圈层与圈层之间的物理、化学、生物过程,其时间尺度自数年、数十年、百年至数百年(Kump, 2010)。地球系统科学是当今地球科学的研究前缘以及研究热点(侯增谦, 2010; 莫宣学, 2019)。
白垩纪时期的地球系统是整个地球历史中变化最剧烈的时期之一。期间发生了众多重大地质事件,如大规模岩浆活动(Larson, 1991; Jones and Jenkyns, 2001)、大洋缺氧事件(Schlanger and Jenkyns, 1976; Jenkyns, 1980)、大洋富氧事件(Huetal., 2005; 王成善和胡修棉, 2005)、白垩纪全球极热事件(Huetal., 2020)、超静磁带出现(Helsley and Steiner, 1969; Croninetal., 2001; 史瑞萍等, 2002; Zhao, 2005)、中国东部大规模岩石圈减薄(Perryetal., 1988; 邓晋福, 1988, 2006; Daley and DePaolo, 1992; Platt and England, 1994; Turneretal., 1996)、白垩纪末生物集群绝灭事件(Walliser, 1996),等等。这些事件之间有怎样的成因联系?是如何相互制约?为此我们选择早白垩世时期发生的各种地质事件,探讨重大地质事件的触发机制和发生过程,从地球系统科学角度,探究早白垩世时期地球深部过程、温室气体的释放以及气候变化的耦合关系。
大部分学者认为大规模岩浆活动与岩石圈的减薄有关,且很早就有人对此问题作了讨论,邓晋福等(1996, 2006)、吴福元和孙德有(1999)、吴福元等(2000)对中国北方台地演化史的分析表明,燕山期中国东部岩石圈开始大规模减薄,最大岩石圈减薄开始于130Ma之后,结束于110Ma或100Ma。中国东部大规模岩浆活动最早始于侏罗纪(约180Ma),分别位于张广才岭-小兴安岭和大兴安岭北端(鄂霍茨克),张广才岭-小兴安岭最早结束;……