古海洋学演化事件

古海洋学演化事件综述 深海钻探和同位素地球化学等方面的古海洋学研究,揭示了大洋演化中的一系列重大事件

除上述大洋环流与气候变冷过程中的事件外,重要者有白垩纪中期缺氧事件,白垩纪末生物绝灭事件和中新世末地中海变干事件

白垩纪中期大洋缺氧事件白垩纪气候暖热而均一,赤道与极地之间以及垂向上的海水温度梯度均小,无底层冷水(由于中、低纬度边缘海强烈蒸发,可能形成热而咸的底层水),大洋环流较弱,致使大洋中缺氧层较宽

缺氧事件的标志是广泛形成纹层状黑色页岩,其有机质含量高达1~30%,缺乏底流侵蚀和生物扰动痕迹,无底栖生物化石

据深海钻探资料,黑色页岩以大西洋分布最广,印度洋和太平洋的无震海岭也有发现;形成时代多在白垩纪中期

当时大西洋可能一度处于缺氧或近于缺氧的停滞状态

但沉积物富含有机质也可能与生物生产力及沉积速率较高有关

白垩纪末生物绝灭事件距今6600万年以前,恐龙、菊石、浮游有孔虫、超微浮游生物和箭石等大批绝灭

据统计约有二分之一的属消亡了

许靖华等通过深海钻探岩心的研究,发现白垩-第三系界面处,CaCO3含量极低,显示钙质浮游生物数量骤减,碳酸盐补偿深度一度急剧上升;O/O比值陡降表明温度突然上升,C/C比值聚降,也反映了大洋化学和温度的急剧变化

关于这一事件的起因,众说纷纭

诸如气候变化、海面变动、地磁场倒转、火山爆发等说法,难以解释生物绝灭的突发和全球性质

鉴于界面粘土层中铱含量极高,而陨石中富含铱,一些学者主张星体陨落说

大陨星撞击地球释放出的巨大能量,导致温度突然升高,臭氧层遭到破坏;冲击作用掀起的大量尘埃遮蔽阳光,植物的光合作用受阻,可导致食物链中断而危及一系列生物

中新世末地中海变干事件深海钻探揭示,地中海海底埋藏着中新世末期(墨西拿期,距今约 500多万年前)的蒸发岩

蒸发岩厚可达2~3公里,总体积100万立方公里,致使大洋水的盐度降低2‰,这一事件使地中海的海洋生物陷于绝境,故称地中海盐度危机,也叫墨西拿事件

1800万年前中东造山运动切断了地中海与印度洋之间的联系,地中海成为西通大西洋的内陆海

中新世末期,由于板块汇聚,地中海西端海峡变浅,加之海面下降,使地中海成为隔绝状态

蒸发岩的上覆和下伏地层均属半远洋沉积,底栖有孔虫的古深度分析表明,地中海在变干前后有类似于现代的深海环境

硬石膏、叠层石和干裂等现象说明这一深海盆地曾经干涸

干涸时期,周围大陆的河谷深切至现代海面以下数百米,河流在裸露的大陆坡上刻蚀出深邃的峡谷

至上新世初期,直布罗陀海峡打开,大西洋水再度进入地中海

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