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    “中国陆相白垩纪科学钻探高分辨率古环境记录与古气候演化”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      由于全球变暖趋势不断加剧,可能在未来百年尺度内达到“温室气候”状态。这种气候恰好不属于人类演化过程中和当前所处的“冰室气候”状态。深时的岩石记录是分布最广泛,并且保留了多种时间尺度(构造-人类尺度)的地球气候历史档案。研究深时“温室气候”时期气候变暖过程的地质记录,对认识“温室气候”状态下气候变化以及这种变化对全球环境、生态与生命的影响均有重要的意义。

      白垩纪是典型的温室气候时期,松辽盆地是世界上最大的陆相白垩纪湖盆,记录了白垩纪早期相对“寒冷”温室气候(Cold Greenhouse)向白垩纪中期“温暖”温室气候(Warm Greenhouse)的全过程,也记录了中生代陆地生态系统向现代陆地生态系统的转变过程。已获得国际大陆科学钻探计划(ICDP)资助的“松辽盆地白垩纪大陆科学钻探计划-松科2井”将获得3750米长的上侏罗统-下白垩统连续岩心,通过对这口具有重要国际影响的超深井所获得的连续岩心和相关露头深入开展多学科交叉研究,重建早白垩世中国东北陆地的古气候和古环境演化历史,为了解未来地球系统在高CO2浓度如何运行的重大科学问题提供深时研究的依据。

      一、科学目标

      以松辽盆地及邻区早白垩世陆相地层为研究重点,充分发挥“松科2井”得天独厚的材料优势,开展高精度定年,获取多种古生物、地球化学、地球物理等古环境和古气候替代性指标,提供无人类干扰的全球变暖长周期陆地天然沉积记录,重建早白垩世中国东北陆地古气候演化历史,揭示早白垩世升温过程对陆地环境、气候和生物的影响。

      二、研究内容

      主要包括以下3个方面的研究内容:

      (一)高分辨率陆相地质记录和陆相地层年代格架。

      以“松科2井”和辽西科探井连续岩心和典型剖面为研究对象,开展厘米级岩性描述,建立岩石地层学和生物地层学地层格架,建立岩心录井、测井、测试数据和相关地质资料的数据库。开展生物地层学、放射性同位素年代学、磁性地层学和旋回地层学研究,将“松科2井”建立成东亚地区陆相下白垩统年代地层对比标准,实现陆相下白垩统的区域对比及其与全球海相地层的精确对比。

      (二)早白垩世松辽盆地与辽西地区古湖泊环境演化。

      对松辽盆地及邻区白垩纪湖泊缺氧、湖相生物演替、构造和火山活动等重大地质事件所引起的湖泊环境突变特征开展古生物学、矿物学、岩石学、生物标志化合物、元素地球化学和地球物理等研究,提取反映湖泊古环境变化的替代性指标,确定这些重大地质事件发生的时间、规模和性质,及其对区域环境的影响,再造早白垩世全球升温过程中古湖泊的环境变迁史。

      (三)早白垩世中国东北陆地古气候演化与重建。

      通过对“松科2井”和辽西科探井的连续岩心及辽西典型剖面的连续采样,在实验室获取古生物学、元素地球化学、非传统稳定同位素地球化学和地球物理等数据作为古气候(古温度和古湿度)替代性指标,注重研究水生生物的更替与降雨量和温度的关系,结合木化石生长轮变化以及古植物气孔参数和古土壤碳同位素所获取的古大气CO2变化曲线、氧同位素曲线及其变化特征,重建早白垩世中国东北陆地古气候演化历史。

      (四)早白垩世陆地古环境-古气候变化的综合研究。

      在早白垩世大型陆相古湖泊和火山活动等重大地质事件对气候-环境变化耦合关系研究的基础上,开展海陆相古气候事件、古地貌再建和东亚重要古生物学事件研究,综合早白垩世全球古地理重建、古大气CO2浓度,以及古海洋学和大洋科学钻探(IODP)所获得的成果,进行全球古气候演变的计算机数值模拟与实验,探讨早白垩世升温过程中中国东北陆地乃至全球气候-环境变化事件的演化过程、规律和成因。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“中国陆相白垩纪科学钻探高分辨率古环境记录与古气候演化”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项(含1700万元/项)。

      (三)本项目由地球科学部负责受理。




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