萊陽盆地Albian階林家莊—辛格莊組古環境演變沉積地球化學記錄

陶有兵, 任天龍*, 黃永波, 王麗娟, 姚金嬌, 張成君

1)山東省地質調查院, 山東濟南 250013;2)蘭州大學地質科學與礦產資源學院(西部礦產資源重點實驗室), 甘肅蘭州 730000

盡管對白堊紀時期各種地質事件進行了大量的研究工作, 但目前對其成因仍不明確, 尤其是CO2等溫室氣體的總含量和溫度比現在高, 總體上為高溫氣候特征。然而, Keller(2008)對白堊紀現有資料進行總結, 發現白堊紀氣候也具有冷暖變化的周期性。另外, 大量的地質現象發現于海相環境,對白堊紀的地質記錄主要建立在海相地層 12個階的基礎之上, 而該時期陸相地層結構、古環境等研究則相對薄弱。中國白堊紀時期主要以陸相地層發育為主, 分布于各中生代大型內陸盆地內, 以河湖相沉積和火山堆積為特征(陳丕基等, 1998; 萬曉樵等, 2013)。同時, 中西部與東部地區構造活動的差異, 導致了在東部以細碎屑巖夾火山巖、火山碎屑巖及煤系地層為特色的沉積建造, 如松遼盆地、嘉蔭盆地、冀北—遼西盆地群、膠萊盆地、蘇北盆地、天臺盆地、信江盆地等; 中西部地區則以紅色碎屑沉積為主, 如準噶爾盆地、鄂爾多斯盆地、江漢盆地、四川盆地和楚雄盆地(席黨鵬等, 2019)。中國東部地區松遼盆地白堊系發育較好, 目前通過對生物地層、古地磁、鋯石U-Pb定年等分析, 建立了與海相地層對應的白堊紀陸相年代地層(席黨鵬等,2019)。并且對上白堊統青山口組—嫩江組時期海侵造成生物集群滅絕事件(王東坡和劉立, 1994), 以及熱河動物群(Jehol Biota)(顧知微, 1962; 季強,2002)、鳥類(Ji et al., 2004)和有胎盤類哺乳動物的起源(季強, 2002)等研究為我國白堊紀氣候和生物演化奠定了基礎。

山東膠萊盆地白堊系發育完整, 為研究白堊紀古環境演變提供了良好的載體。萊陽洼陷中下白堊統上部的林家莊組和辛格莊組與 Albian階相當(席黨鵬等, 2019), 該階段是全球OAE 1b–1d黑色頁巖沉積(Bralower et al., 1997, 1999)、海平面開始上升(Weissert et al., 1998), 也是白堊紀時期真正意義上的溫室氣候時期, 直到 Cenomanian–Turonian階達到白堊紀極端溫室氣候(Larson, 1991)。事實上, 白堊紀大多地質事件開始于Aptian–Albian時期。因此,對膠萊盆地萊陽洼陷林家莊組和辛格莊組地層的古環境研究, 可以深入認識白堊紀陸相地層記錄的古環境演變過程, 以及與全球環境之間的響應。

1 地質背景及樣品采集

中國東部白堊紀大地構造處于相對活躍期, 燕山運動、喜馬拉雅運動等導致了中國東部一系列北北東向、北東向或近東西向展布的斷陷盆地形成。華北地區白堊紀沉積盆地主要有膠萊盆地、蘇北盆地和合肥盆地等, 以膠萊盆地白堊系發育最為典型,研究程度較高(圖1)。膠萊盆地地處膠東半島, 北部除平度斷層外均超覆于膠北隆起之上; 南部與蘇魯造山帶相鄰; 西部與郯廬斷裂帶相接; 東部延伸至黃海, 主要為白堊紀時期的陸相沉積盆地(霍騰飛等, 2015)。發育著完整的白堊紀陸相地層和沉積記錄, 由下至上發育早白堊世萊陽群、青山群和晚白堊世王氏群。東緣早白堊世早期萊陽群沉積體現了湖盆由開始形成—鼎盛—萎縮消亡的全過程, 發育由沖洪積相—湖相—三角洲相—河流相沉積的完整序列, 且由東至西, 由湖相到河流相逐漸過渡(任天龍, 2019)。

自1951年楊鐘健、劉東生發現第一具完整恐龍骨架——棘鼻青島龍(Tsintaosaurus spinorhinus Young)以來, 膠萊盆地內從下白堊統到上白堊統中不斷發現恐龍骨骼或遺跡化石。早白堊世中晚期萊陽群和青山群或大盛群中以發育恐龍足跡化石為特征, 晚白堊世王氏群中則以保存恐龍骨骼類化石, 以及足跡與蛋化石為主。盆地中發現與華北北部熱河生物群相似的早白堊世陸地生物群和以鴨嘴龍為代表的晚白堊世生物群(柳永清等, 2011; 張嘉良等, 2017)。

本文研究剖面 PM301位于山東省萊陽市北臧家疃村, 萊陽洼陷北緣, 坡度較陡。剖面起點X: 288911.24 (120.63oE), Y: 4100918.74 (37.02oN)(圖 1)。剖面主體為覆蓋于早白堊世火山巖(石前莊組)之上的山前沖積扇-河流相沉積(林家莊組 K1lj),該山前沖積扇-河流相沉積與火山巖無大的沉積間斷。剖面中部見多處恐龍骨骼化石, 前人在該組內發現鸚鵡嘴龍(Spittacosaurus)化石。林家莊組(K1lj)大約140 m厚, 辛格莊組大約30 m厚(未到頂)。席黨鵬等(2019)將膠萊盆地白堊系地層林家莊組(K1lj)和辛格莊組(K1X)劃歸到下白堊統上部, 與Albian階相當。

圖1 膠萊盆地及盆地白堊系地層分布Fig. 1 The location of Jiaolai Basin and the distribution of Cretaceous stratigraphies

PM301剖面中林家莊組主要由灰綠色粗礫巖、砂礫巖, 灰紫色、灰綠色中厚層鈣質細砂巖, 灰紫紅色含巖屑粉細砂巖, 灰紫紅色含礫巖屑細粉砂巖,灰紫紅色泥質粉砂巖等組成。灰紫紅色泥質粉砂巖發育在林家莊組上部地層中。礫石主要為安山質,大小不一, 礫石大者粒徑達 15 cm, 次棱角狀到次圓狀。在礫巖、細砂巖底部發育沖刷構造。鈣質細砂巖中鈣質呈疙瘩狀, 發育有蟲跡構造, 為牧食跡。灰紫紅色塊狀巖屑細砂巖、灰紫色含礫巖屑細粉砂巖中見有肱骨、頭骨、椎骨(圖2a)、牙(圖2b, c)、肋骨(圖2d)等恐龍骨骼碎片化石, 化石呈分散堆積,局部相對富集。辛格莊組(未見頂)主要由磚紅色粉砂巖-灰紅色含細礫鈣質粉細砂巖組成, 鈣質含量較高, 通常表面形成泥灰巖, 風化后呈龜裂狀。

圖2 膠萊盆地PM301林家莊組地層恐龍骨骼化石Fig. 2 The dinosaur bone fossils in the Linjiazhuang Formation of the PM301 section in the Jiaolai Basin

2 樣品分析及結果

本文從PM301剖面66層沉積層中共采集新鮮樣品44個。野外對巖石樣品進行詳細的結構構造描述, 室內對采集樣品進行薄片鑒定, 以及地球化學指標TOC、碳酸鹽含量、色度、穩定碳氧同位素組成、元素等分析。

“潛能”是一種內心的能動的精神，如果我們把“挖掘或激發案主的潛能”的說法換成“發掘或激發內心的能動的精神”，就可以發現“增強權能”的觀念與陸九淵的“發明本心”觀念幾乎是一致的。

有機質含量(TOC)測定——重鉻酸鉀法。準確稱取磨碎至80目以上樣品0.1～0.5 g(精確到0.0001 g),放入干的硬質試管中, 用吸管加入0.8000 N重鉻酸鉀標準溶液5 mL, 再用注射器注入5 mL濃硫酸, 小心搖勻。在170～180℃油浴鍋中加熱, 使溶液保持沸騰5 min, 用一定量的標準重鉻酸鉀-硫酸溶液, 氧化土壤有機碳, 多余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵溶液滴定,由消耗的重鉻酸鉀量計算出有機碳量, 再乘以常數1.724, 即為土壤有機質量。平均誤差< ±1%。

沉積巖樣品中碳酸鹽含量采用稀鹽酸法。將新鮮樣品粉碎至 80～100目, 稱取一定量的樣品與5 mL 10% HCl充分反應, 獲得反應前后壓力差值,利用氣體平衡狀態方程計算碳酸鹽含量。平均誤差<±3%。

碳酸鹽碳、氧同位素組成分析(δ13C, δ18O)采用磷酸法。將新鮮樣品磨碎至 80目以上, 分出大約10 g左右磨好的樣品, 在300 ℃左右的真空中焙燒30 min左右備用。將準備好的樣品放入GAS-Bench-MAT 253自動進樣、分析系統進行分析。實驗室工作標準為SB-1, δ13C-VPDB值為–2.6‰,δ18O-VPDB為–15.3‰。平均誤差<±0.3‰。

樣品色度測量采用日本美能達公司的SPAD-503土色儀進行。樣品研磨到大約80目, 均勻后取2～3 g放于白色參照色板上, 壓實和壓平后,隨機取 3個區域進行色度測量。采用門賽爾CIEL*a*b*(1976)表色系統, 測定值平均后求得土壤顏色的 L*、a*、b*各參數值。測量前在白色參板上進行比色儀校正。儀器可測定的L*值在0～100之間,a*和 b*值為±60之間。a*值(正值偏向紅色, 負值偏向綠色)和b*值(正值偏向黃色, 負值偏向藍色)。

元素含量采用 X-射線熒光光譜法分析。稱取4 g左右樣品(過200目篩)加入磨具中心, 外層用硼酸包裹, 用半自動壓樣機在 30 t壓力下靜壓 15 s,制成直徑4 cm, 厚度7～9 mm的圓餅狀, 待測面樣品均勻平整。制備好的樣品按順序放入儀器待測樣區, 機械手自動將樣品放入測試點進行測試。測試儀器為PW2403(荷蘭)。

PM301剖面沉積地層TOC、碳酸鹽含量、碳酸鹽碳氧同位素組成、色度指標分析結果如圖3所示。TOC含量在 0.01%～0.44%范圍, 平均為0.15%。在林家莊組早期、中期和后期TOC含量相對較高。碳酸鹽含量為 3.25%～60.38%, 平均值為 19.67%。在林家莊組中呈多旋回特征。碳同位素組成(δ13C)為–9.21‰～6.75‰, 平均0.68‰左右, 呈多次正偏現象,正偏移差>8‰。氧同位素組成(δ18O)為–18.43‰～–11.87‰, 平均–14.75‰左右, 與 δ13C 呈中等程度反相關關系(r2=0.32～0.51)。色度指標 L*(亮度值)為54.50～74.90, 平均 64.98; a*(紅度值)為 5.60～15.50,平均為 10.09, 指示沉積物顏色偏紅; b*(黃度值)在14.00～23.93范圍, 平均為 18.20, 表明沉積物顏色整體上偏紅黃。

3 討論

在古環境演變分析中, 大量研究表明沉積學、古生物學、地球化學、地球物理等指標能很好地記錄古環境信息, 可以用來進行古環境重建。

PM301剖面色度指標中, 亮度值(L*)與碳酸鹽含量有中等程度(r2=0.26)正相關性, 而與TOC含量幾乎沒有相關性, 但 TOC含量對亮度也有一定程度的影響(圖4A, D)。紅度(a*)與全鐵含量(Fe2O3)呈弱正相關性(r2=0.07), 黃度(b*)與全鐵含量(Fe2O3)無相關性(圖 4B, C)。Nagao and Nakashima(1992)對大西洋深海沉積物研究, 認為碳酸鈣決定亮度值(L*)的白度, 有機質決定 L*的黑度, 氧化還原條件對 L*值有較大的影響; 紅綠度值(a*)與遠洋沉積物(粒度因素)、碳酸錳(MnCO3)、以及鈣質濁積巖中鐵的氧化物、氫氧化物、含二價鐵的顯色礦物有關; 黃藍度值(b*)受控于鈣質濁積巖中鐵的氫氧化物。可以看出 PM301剖面中色度參數的影響因素不是單一因素, 而是多個因素的綜合作用。因此, 亮度(L*)與碳酸鹽含量的相關性較大, 碳酸鹽含量是影響亮度值的主要因素。亮度值越高, 指示了溫暖濕潤的古氣候環境; 相反, 較低的亮度值代表了較為干冷的氣候條件。紅度(a*)與全鐵(Fe2O3)之間有一定的相關性, 說明紅度值受鐵的氧化物(Fe2O3)的影響。研究表明, 湖相沉積物中, 色度 a*值和 b*值與 Mg元素和 Fe元素具有較好的正相關性(陳宗顏等,2011)。黃度 b*值可以用于反映湖水深度變化, 映有效濕度的變化, b*值高, 湖水淺, 氧化作用增強(吳艷宏和李世杰, 2004)。而黃土地層中, 王千鎖等(2015)發現朝那黃土剖面中黃度b*與針鐵礦的相關性較好,而李楊等(2018)對新疆昭蘇黃土剖面研究時發現黃度 b*值與針鐵礦相關性較差, 其原因是 b*值受碳酸鈣和有機質等多方面的影響。較高的紅度值指示了氧化性的地表流動水體環境, 黃度值越高代表了水體較淺環境, 如半深湖、漫灘湖泊等環境。總體上,PM301白堊系地層指示了膠萊盆地萊陽洼陷在Albian階林家莊組—辛格庒組期間氣候較為溫暖,蒸發較強而有利于碳酸鹽的形成, 沉積環境以氧化環境為主, 但氧化環境不利于有機質的保存。

沉積物中自生碳酸鹽碳、氧同位素組成(δ13C、δ18O)對古水文狀況有較好的判識作用。PM301剖面中沉積物碳酸鹽碳、氧同位素組成(δ13C、δ18O)表現出中等程度的相關性(r2=0.32)(圖4E)。但是, 從圖中也明顯反映出有2種不同的作用方式, 圖4E中b區的δ13C和δ18O表現出正相關性, a區地層沉積中碳酸鹽δ13C和δ18O之間的相關性較好(r2=0.51)(圖4F)。沉積物碳酸鹽碳、氧同位素組成之間的正相關性主要是由于水體滯留、蒸發所致(Zhang et al., 2013)。萊陽洼陷在Albian階可能存在漫灘、漫灘湖泊等淺水滯留環境, 蒸發作用較強。從PM301地層中同步偏輕的碳、氧同位素組成正相關地層沉積物主要為泥質粉砂為主(圖 3), 表明水動力為相對較弱的滯留水體環境, 主要受蒸發作用的影響。相對較輕的碳、氧同位素組成表明水體主要來源于大氣降水, 該時期溫度相對較低導致同位素組成偏輕。

圖3 萊陽洼陷PM301剖面林家莊組—辛格莊組地球化學指標Fig. 3 Geochemical proxies in the PM301 section of Linjiazhuang–Xingezhuang Formations in the Laiyang depression

圖4 萊陽洼陷PM301剖面環境參數之間的相關性Fig. 4 The relationship among the environmental proxies in the PM301 section of the Laiyang depression

由于δ18O和δ13C主要受流域水體、碳酸鹽巖、大氣CO2與湖泊水體中碳的交換、湖水的硬度、湖泊生產力等因素的影響, 通常大氣降雨有較輕的氧同位素組成。PM301中偏輕的δ18O表明了在Albian階有較高的降雨, 指示了有較高的溫度。而偏重的δ13C明顯與大氣CO2有關, 較多自生碳酸鹽形成與偏重的δ13C有較高的相關性(r2=0.48)(圖4G), 表明大量的CO2溶于水體中。膠萊盆地為一個基性-酸性火山巖盆地, 白堊系物質也來源于基性-酸性火山巖, 流域沒有碳酸鹽巖母源輸入。因此, 該時期偏重的大氣CO2是影響沉積物自生碳酸鹽中碳同位素組成的主要因素。

大氣CO2普遍認為是顯生宙氣候變化的主要驅動力(Royer et al., 2004), 也是聯系大陸與海洋的紐帶。白堊紀有較高含量的大氣CO2濃度(Royer, 2006;Fletcher et al., 2008; Wang et al., 2014), 研究認為高含量的大氣CO2與白堊紀Aptian–Albian (早白堊世)有大規模的火山活動(Larson, 1991; Kaiho and Saito,1994; Keller, 2008)有關。研究表明, 白堊紀火山噴發的規模是現代的10倍, 釋放出的CO2使當時大氣中 CO2濃度是現在的 4倍以上, 平均達到1120～1680 mL/m3(Otto-Bliesner et al., 2002)。CO2等溫室氣體的總含量遠遠高于目前大氣中溫室氣體的總含量, 是工業革命以前的4～10倍(Berner, 1994;Crowley and Kim, 1995; Herman and Spicer, 1996;Barrera and Savin, 1999; Berner and Kothavala,2001)。Sun et al.(2016)根據銀杏角質層計算出白堊紀 Aptian—早 Albian時期, 大氣 CO2濃度為的(970～1305)×10–6v, 并且早 Albian (OAE 1b)CO2濃度比Aptian早期(Selli, OAE 1a)和Aptian中期(Fallot OAEs)要高。大規模火山活動引起大氣中 CO2濃度升高(Weissert et al., 1998), 造成大洋沉積物碳酸鹽碳同位素正偏現象(約1‰～2‰, Weissert et al., 1998;Stoll and Schrag, 2000; Wilson and Norris, 2001)。PM301膠萊盆地陸相地層也有幾乎與海相地層相似的δ13C表現形式, 進一步說明大氣CO2是聯系大陸與海洋的紐帶。火山活動噴發出的大量CO2進入大氣環境(Adams et al., 2010; Barclay et al., 2010;Jenkyns, 2010)導致溫室環境, 以至于海平面上升(Haq et al., 1987)、全球變暖(Lloyd, 1982; Weedon and Jenkyns, 2003; Wagner et al., 2008)、水汽活動和大陸風化作用增強(Erba and Tremolada, 2004)。全球變化暖有利于植物的生長, 提高海洋系統中的初級生產力(Sepkoski, 1981; Meyers, 2005; Millan et al.,2009)。海洋中的高生產力有利于有機質的埋藏而產生全球的OAEs事件, 形成富有機質黑色紋層泥巖。

沉積物中有機質含量(TOC)與流域、湖泊、海洋中植被發育和水生生物生長狀況, 以及有機質在沉積環境中的保存狀況有關。通常, 溫暖濕潤氣候條件下有利于陸生植被的發育, 從而有較多的有機質進入沉積物中, 沉積物中較高含量指示了潤濕氣候;而干旱環境下則不利于植被的生長, 導致流域沉積物中有機質含量降低, 較低的TOC含量指示了干旱環境。氧化環境不利于有機質的保存, 而在湖泊、海洋等水體長期滯留的還原環境則有利于有機質的保存。另外, 大氣CO2作為植物光合作用反應物對植物的生長有重要意義, 沉積物中的TOC含量也可以間接指示大氣CO2的濃度。因此, 沉積物中有機質含量可指示氣候和沉積環境特征。在 PM301剖面中, 高TOC含量代表了暖濕氣候環境。圖5中反映出TOC與碳同位素組成之間有正相關趨勢, 高TOC含量與偏重碳酸鹽碳同位素組成對應。這也進一步證明, 海洋沉積物中δ13C值的增高是由于海洋浮游生物從海水中優先吸收其12C, 有機碳廣泛埋藏, 同時造成全球大氣13CO2的增加。這樣也可成造成碳同位素組成偏重的陸相沉積物碳酸鹽形成。

圖5 萊陽洼陷Albian階林家莊組—辛格莊組TOC與碳同位素組成相關性Fig. 5 The correlation between TOC and δ13C at Linjiazhuang–Xingezhuang Formations at Albian stage in the Laiyang depress

通常, 巖石風化作用強度與氣候環境有直接關系, 在暖濕氣候下風化作用相對較強; 而干冷氣候風化作用較弱。Nesbitt and Yong(1982)提出了化學風化指標CIA, 其表達式為:

CIA=Al2O3/(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)

CIA值與長石風化成黏土礦物的程度成正比。CIA值越大, 風化強度越大。通常, CIA值介于50～65, 屬于低等風化程度, 反映寒冷干燥的氣候環境;介于 65～85, 屬于中等風化程度, 反映溫暖濕潤的氣候環境; 介于85～100, 屬于強烈的風化程度, 反映炎熱潮濕的氣候環境(周家興等, 2019)。PM301地層中 CIA在 65～85之間(圖 4H-I、圖 6), 表明萊陽洼陷Albian階氣候以溫暖濕潤為主。然而, 圖4H中CIA與TOC之間呈極弱的負相關關系(圖4H), 表明越濕潤條件有機質含量越低。這一方面說明白堊紀時期總體上溫度較高、蒸發作用較強, 相對濕度較低而不利于植物的生長; 或者該時期的演化環境不利于有機質的保存。圖4I則表明CIA與碳同位素組成有較好的相關性, 即越濕潤的氣候條件, 形成的碳酸鹽碳同位素組成越重。這進一步證明火山活動釋放出的高濃度 CO2氣體導致氣候變為濕潤,有利于植物生長。但由于氧化環境導致陸相沉積物中有機質含量降低, 而海相地層中有機質含量增加,形成富有機質黑色紋層泥。

通過對膠萊盆地萊陽洼陷 Albian階林家莊組—辛格莊組地層穩定碳同位素組成(δ13C)、風化指數CIA、指示碳酸鹽含量的亮度值(L*), 以及反映氣候干濕的古氣候指數 C(關有志, 1992)進行綜合對比,偏重的δ13C與風化作用強、碳酸鹽含量高相對應(圖6), 說明了Albian階林家莊組—辛格莊組時期氣候溫暖濕潤, 但也有多次冷-暖旋回。冷期的觸發機制是否與火山作用有關還值得深入研究。但林家莊組—辛格莊組偏重的碳同位素組成(δ13C)與海相地層中記錄到的OAE 1a、OAE 1b、OAE 1c和OAE 1d有較好的對應關系。古氣候指數C也反映出, 膠萊盆地 Albian階早期偏冷干逐漸過渡到半干旱-半濕潤, 總體上有濕度逐漸增加趨勢。

圖6 萊陽洼陷Albian階林家莊組—辛格莊組古環境演變特征Fig. 6 Paleoenvironmental change during Linjiazhuang–Xingezhuang Formations at Albian stage in the Laiyang depress

白堊紀古海洋中在 Aptian–Albian期間的大洋缺氧事件(Oceanic Anoxic Events, OAEs)稱為OAE 1,OAE 1比較顯著的黑色頁巖沉積又可以劃分為OAE 1a, 1b, 1c和 1d四期, 其中 OAE 1a(Selli層)可能具有全球的規模(Jenkyns, 1980)。這段時期的主要氣候特點是Aptian末期氣候變冷和海平面下降, 隨后是 Albian早期海平面的上升(Weissert et al.,1998)。白堊紀大洋缺氧事件一般對應海相碳酸鹽巖的碳同位素正偏、海洋生物的快速更替和富有機質黑色頁巖的大規模分布, 指示了大范圍的古環境、古氣候變化(黃永建等, 2008)。根據對全球各個不同地點的黑色頁巖的研究, 證實 OAE 1a很可能是一次古海洋生產力事件, 并且標志著白堊紀溫室氣候的開始, 但是其發生、發展過程表現出極為復雜的性質(Larson, 1991)。在PM301中也可以明顯反映出,OAE 1c至少由3次次級旋回組成, 代表了在白堊紀整體溫度上升過程中, 也有多次氣候波動特征。

在 PM301剖面中, 林家莊組中—下部地層含有大量恐龍骨骼化石, 并且在礫石層底部發現有較明顯的沖刷面構造特征。而恐龍骨骼化石層主要形成于 OAE 1b—OAE 1c時期, 表明在 OAEs事件中, 濕度、降雨量增加造成萊陽洼陷水動力環境發生快速的變化, 河道-漫灘隨著地表徑流增加及快速變化, 生活在三角洲平原、河漫灘等環境的恐龍也可能受到環境快速變化的影響而死亡埋藏。另外, OAEs期間大量的火山活動釋放出高濃度的 CO2是否也是造成大量動物死亡的原因也值得深入研究。

4 結論

本文通過對膠萊盆地萊陽洼陷 Albian階林家莊組—辛格莊組地層沉積特征、碳酸鹽碳氧同位素組成、色度、碳酸鹽含量、TOC含量, 以及元素組成等綜合分析, 偏重的碳同位素組成與 OAEs事件有較好的對應關系, 表明在白堊紀時期海相地層與陸相地層之間有很好地對應關系。大氣CO2可能是這兩者之間的聯系的紐帶。在Aptian–Albian期間大量的火山活動釋放出的CO2是造成萊陽洼陷林家莊組—辛格莊組沉積地層中碳酸鹽碳同位素組成偏重、風化作用增強、碳酸鹽含量升高的主要原因。古氣候總體上從Albian階早期偏冷干逐漸過渡到半干旱-半濕潤, 從 Albian階早期濕度逐漸增加。在

PM301中也可以明顯反映出, OAE 1c至少由3次次級旋回組成, 代表了在白堊紀整體溫度上升過程中,

也有多次氣候波動特征。由于在Albian時期濕度、降雨量增加, 造成萊陽洼陷水動力環境發生快速的變化, 導致恐龍受快速變化的環境影響而大量死亡埋藏。另外, OAEs期間大量的火山活動釋放出高濃度的CO2也可能是大量動物死亡的原因之一。

Acknowledgements:

This study was supported by Shandong Geological Society (No. LKZ(2019)54).