白垩纪是地球历史上最重要的温室时期,白垩纪大洋缺氧事件(Oceanic anoxic events,OAEs)代表了短周期内(δ34Ssulfate)。海水硫酸盐的输入有利于有机质再矿化,并提高了水体营养循环和原始生产力,为了优质湖相烃源岩形成提供了重要的生物化学途径。氮循环演化对于地球表面各个圈层都有重要影响,在嫩江组的早成岩阶段,富N化合物在厌氧环境下发生了选择性的有机质降解。嫩江组有机质富集区出现了δ15N的一个很大正偏,而后又出现了一次陡崖式负偏,说明湖泊生态系统在这一时期发生了重大的氮循环波动。根据这一变化,提出了嫩一段上部的厌氧区反硝化水体的上涌模式,而后者则代表了反硝化作用导致的硝酸盐匮乏而加强的固氮作用,也表明此时固氮微生物功能群的繁盛。反硝化作用排放的N2O气体是重要的温室气体,对气候影响的同时也进一步加强了湖水厌氧。通过对比发现松辽湖盆的反硝化作用要明显强于OAEs期间海水,可能代表了更高的营养程度。上白垩统Santonian-Campanian边界附近在全球多处海相地层中记录了碳同位素0.3‰到4.2‰正偏,即S-C边界事件。嫩江组泥岩中全岩碳酸盐虽然受到了自生作用的影响,高精度碳酸盐δ13C依然揭示了古湖泊S-C边界附近4.2⁵.2‰的正异常,这与前人通过介形虫壳的表达是相似,表明了Santonian-Campanian边界事件的全球性。增加有机质的埋藏速率是导致全球性碳同位素异常的直接原因。总有机碳δ13Corg和可代表陆源植物成分的黑碳δ13CBC共同记录了相似的负偏尺度,表明了碳循环波动并不是单一由古湖泊环境决定的,而是整体碳库的交换行为,由此提出S-C边界附近大气增加的CO₂浓度和湿度是导致碳同位素分馏增大的直接原因。下地幔超级地幔柱的增长可以通过控制壳幔边界的热流量来驱使磁极地磁倒转。Santonian-Campanian边界是白垩纪超静磁带的倒转时间,暗示了这超级地幔柱的活跃。同时结合海水硫酸盐δ34S变化特征,认为短周期内增加的CO₂来源很可能是与火山喷发有关。并进一步提出超级地幔柱是可能是松辽盆地嫩江组时期各个圈层波动的根本原因。