早阿普特期(Early Aptian)作为潘吉亚超大陆裂解后的关键地质时期，见证了诸多重大地质事件，包括：最大规模的海底大火成岩省—Ontong Java Plateau的喷发、长达38 Myr的白垩纪正极性超时(CNS)的启动、全球大洋缺氧事件（OAE 1a），以及海洋钙质超微化石危机等等。要揭示这些重大地质事件之间潜在的成因联系，关键之一是需要建立准确、精确的地质年代框架。由于地磁极性倒转的全球性特征，持续时间0.5 myr左右的M0r负极性时是这些事件的关键时间锚点。例如，M0r的顶界标志着CNS的开始，GTS2012和GTS2020中M0r的底界作为Aptian阶底界 (或Barremian-Aptian界限) GSSP的关键对比标志，OAE 1a的起始时间亦根据M0r的底界为基准锚定。

 然而，当前对M0r的年龄约束存在显著分歧。前人研究主要基于大洋沉积物与陆地火山岩的古地磁数据，但由于海相地层缺乏高精度定年标尺、陆相火山岩存在不连续性等局限，其估计的年龄从GTS1983年表中的 119 Ma到GTS2012年表中的126.3 Ma不等。M0r年龄的不确定性导致了白垩纪大洋中脊扩张速率、CNS的启动时间的极大不确定性，严重制约了我们对OAE 1a期间海陆碳循环异常的对比研究。对于厘定M0r的年龄，辽西喀左盆地的九佛堂组陆相沉积地层为精准厘定M0r的年龄提供了独特的机会，其黑色页岩沉积连续性好、岩性稳定，可进行高分辨率的磁性地层学与旋回地层学研究；其火山灰夹层可以提供高精度的锆石U-Pb绝对年龄。该地层是研究M0r时限以及全球海洋缺氧事件的陆相沉积响应的理想材料。

 中国科学院广州地球化学研究所的卢桂梅博士在徐义刚研究员与中国科学院地质与地球物理研究所邓成龙研究员的共同指导下，与中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥研究员、沈中山博士和秦华峰副研究员，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所周忠和研究员，北京大学李明松研究员，普渡大学James Ogg教授及中国科学院广州地球化学研究所燕山科学钻探团队开展合作研究，对喀左盆地九佛堂组的YSDP-4钻孔岩芯开展了高分辨率岩石磁学、古地磁学采样和分析，共获得磁化率样品5889件（间距0.25m），古地磁样品2325件（样品间距0.5-1m，地磁极性倒转事件层位及其上下层位加密至1cm<连续取样>）。在开展磁学研究之前，团队成员孙明道副研究员已经从钻孔1464.5m和852m两个层位的凝灰岩中挑选出锆石颗粒，开展了CA-ID-TIMS U-Pb年代学研究，分别获得了121.05±0.32 Ma和117.359±0.031 Ma的锆石年龄 （Sun et al. 2025, EPSL）。通过详细的磁性地层学与旋回地层学研究，获得以下新结果与新认识：

图1.阿普特期的地质年代标尺和海陆相碳同位素剖面对比

（1） 揭示出YSDP-4钻孔岩心主要记录了CNS，以及M0r负极性时（1494.60-1497.33 m，未到M0r底界）和M”-1”r (ISEA)负极性事件（1069.16-1072.14 m）。

（2） 基于频率磁化率(cfd%)参数开展了功率谱分析、滤波及405 kyr天文周期调谐，建立了新的高精度年龄-深度剖面。首次在陆相沉积地层中精确限定M0r的顶界年龄为121.26±0.38 Ma，结合前人约束的M0r持续时间0.59 Myr，推算M0r的底界年龄为121.85±0.38 Ma。精确约束M”-1”r (ISEA) 的年龄为118.53+0.1/-0.16 Ma。此外，结合碳同位素地层学，约束了陆相C3-C6段碳同位素异常的时限为120.02±0.13 Ma至119.57±0.12 Ma，持续时间为0.45±0.18 Myr，比海相地层记录的OAE1a持续时间（1.11±0.11 Myr）短0.66±0.21 Myr。

（3） 发现九佛堂组陆相地层中从M0r顶界(1494.60m)到有机碳同位素异常负偏事件启动(1314.5m)的时间间隔长达1.24±0.4 Myr，显著长于前人依据海相地层获得的0.3-0.69 Myr的结果，首次证实OAE1a期间陆相碳同位素负偏事件在时间上明显滞后于海相记录。该时间滞后意味着，在OAE1a初期，大气CO₂浓度可能仍处于相对较低水平，从而对“早白垩世火成岩省喷发导致快速大规模CO₂释放”的传统观点提出了挑战。

 上述研究成果为厘定M0r的时限、Barremian-Aptian界限的年龄、OAE 1a的启动时间以及进行白垩纪海陆地层对比研究提供了关键的年代学约束，为完善地磁极性年表和地质年表提供了高质量的参考数据，对重建白垩纪海陆碳循环-气候耦合过程具有重要意义。

 该研究得到了国家自然科学基金委“克拉通破坏与陆地生物演化”基础科学中心项目的资助，研究成果于3月发表于《科学进展》（Science Advances）

 论文信息：Gui-Mei Lu（卢桂梅），Zhong-Shan Shen (沈中山), Cheng-Long Deng(邓成龙)*, James G. Ogg, Ming-Dao Sun(孙明道), Ming-Song Li(李明松), Hua-Feng Qin (秦华峰), Ri-Xiang Zhu (朱日祥), Zhong-He Zhou (周忠和), Yi-Gang Xu (徐义刚)*, 2026. Refined chronologies of magnetochron M0r reveal asynchronous terrestrial and marine carbon isotope responses to Oceanic Anoxic Event 1a. Science Advances 12, eaea8374. https://doi.org/10.1126/sciadv.aea8374.