海洋缺氧事件的影响
海洋缺氧事件的发生不仅形成了广泛
的富有机碳沉积(黑色页岩)，而且在矿
物学、同位素、元素地球化学、有机
地球化学及古生态等方面均留下了明
显记录。
碳稳定同位素是定性地反映古海洋溶
解氧含量的有效手段之一。
在世界各
Cenomanian Turonian 缺氧事件 层内, 无一例外地全
岩碳酸盐岩碳稳定同
位素均出现了不同程 度的正偏,
结语
• 对大洋缺氧事件的研究，有助于加深人们 对古海洋、古气候、古地理、生物复苏机 制和板块构造关系的认识，并可能为主要 气候和板块变化的海洋响应提供更准确的 答案。 • 同时，它对了解地球系统变化及其它圈层 对生物圈的影响以及金属成矿、油气形成 与生烃环境的评价也具有十分重要的意义 • 因此，对大洋缺氧事件的研究方兴 未艾，任重而道远。
在南大西洋、南印度洋和东太平洋有零星
的分布,它与海相有机质的广泛埋藏相联系。
二、Cenomanian-Turonian 大洋缺氧事件
• 处于C-T 界线之交的OAE2 是白垩纪最为显著的 缺氧事件之一,富有机质沉积物广泛出现在一系列 的沉积环境中;南大西洋的缺氧条件甚至延伸到了 光合作用带。 • OAE2 的主要特点是在有机质和碳酸盐中都出现 显著的正偏(分别为6 ‰和2 ‰) ,从而表现为全球 碳循环的大规模扰动, 可能与有机碳的大规模埋藏 有关。 • 同时期的海水锶同位素比值出现显著的下降,可能 与海底火山的活动相关。 • 这次事件引起了同时期海相浮游生物——主要是 具有旋脊的浮游有孔虫Rotalipora 的绝灭。
白垩纪大洋缺氧事件
(Oceanic Anoxic Event s , OAEs)
2008年12月24日
• 70年代深海钻探的基本成果之一是在白垩 纪主要大洋盆地中均发现富有机碳沉积。 当时许多学者都注意到了这种有机碳异常 富集的地层, 并概略地描述为“ 黑色页 岩” 。这种暗色岩层除在许多海洋中有重 要记录外, 在地表出露的海相地层中也有广 泛分布。这一沉积被认为是某些地质时期 中全球海洋出现低氧到缺氧条件的结果。
• 大洋缺氧事件这一概念最早是由 Schlanger 和J enkyns 于1976 年提出来 的,用于解释深海钻探中发现的白垩纪沉积 层中的“黑色页岩”的成因。 • 之后,大量的研究表明,大洋缺氧事件在地质 历史之中不同时期均普遍存在 。 • 所谓大洋缺氧事件,是指在相对短暂的某些 特定地史时间内,全球或局部海域海洋水体 中贫氧层(主要指中底层水) 膨大或强化的 一种作用。 • 此时,海洋生物大量死亡或灭绝,有机碳大量 埋藏,海水的δ13 C 值出现大的正漂移。
• 早Albian 晚期的Biticinella Bioggensis 生物带中的OAE1c 已经在意大利、美国 (Western Interior Seaway) 、澳大利亚 ( Toolebue) 有所发现,主要与陆源有机质 的积累有关,但研究程度较。
• OAE1d 的黑色页岩在特提斯域广泛分布,
大洋缺氧事件成Leabharlann 模式：白垩纪几次主要大洋缺氧事件
• Aptian-Albian 时期大洋缺氧事件
• Cenomanian-Turonian 大洋缺氧事件 • Coniacian-Santonian 大洋缺氧事件
一、Aptian-Albian 时期大洋缺氧事件
• Aptian-Albian 时期发生多次的大洋缺氧事 件,总称OAE1 。比较显著的黑色页岩沉积 可以大体上划分为a 、b 、c 、d 四次,其中 OAE1a (Selli 层) 可能具有全球的规模。 • 根据对全球各个不同地点的黑色页岩的研 究,证实OAE1a 很可能是一次古海洋生产力 事件,并且标志着白垩纪温室气候的开始,其
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三、Coniacian-Santonian 大洋缺氧事 件
• Coniacian-Santonian 缺氧事件总共历时 约2. 3 Ma (87. 3～84. 6 Ma) ,表明OAE3 并不是像OAE1a 或者OAE2 那样迅速完成 的事件,而是如同OAE1b 那样属于被延长 了的事件。 • OAE3 还是白垩纪长期气候系统演化的一 个重要的转折,代表了从白垩纪温室气候向 古新世变冷的一个转变。
发生、发展过程表现出极为复杂的性质。
• 例如,OAE1a 的启动首先由一个剧烈的13C 负异 常( 0. 5 ‰～ 3. 0 ‰) 开始,87Sr/86Sr 同时降低,沉 积物中痕量元素急剧升高,钙质超微生物出现灭绝,
然后是13C 突然增加和长期的13C 正偏( > 2 %) 和
短时期的黑色页岩沉积 • OAE1b 的多次黑色页岩沉积大都局限于墨西哥、 北大西洋和地中海地区 • 这段时期的主要气候特点是Aptian 末期气候变冷 和海平面下降,随后Albian 早期海平面的上升。
• 最初主要根据生物地层学的证据和地质年代资料 的内插,推断OAE2 的持续时间为500～800 ka (Art hur , 1988) 和400ka (Caronet al . ,1999) 。 近来应用旋回地层学方法估计事件的持续时间,得 到更为准确的估算结果。 • 例如估计OAE2 在美国科罗拉多Western Interior Seaway 持续了720 ka (Meyer s et al . , 2002) 、在摩洛哥塔法亚盆地持续了400 ka ( Kuhnt 等, 1997) ,而在加拿大西部则持续了 320 ka ( Prokop h et al . , 2001)