白垩纪大洋缺氧事件
白垩纪大洋缺氧事件
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• 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。
一、Aptian-Albian 时期大洋缺氧事件
• Aptian-Albian 时期发生屡次的大洋缺氧事 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 发生、开展过程表现出极为复杂的性质。
白垩纪大洋缺氧事件
(Oceanic Anoxic Event s , OAEs)
• 70年代深海钻探的根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。
• 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) ,而在加拿大西部那么持续了320 ka ( Prokop h et al . , 2001)
白垩纪大洋缺氧事件
白垩纪大洋缺氧事件
万晓樵
【期刊名称】《地质科技情报》
【年(卷),期】1992(11)1
【摘要】白垩纪黑色页岩相地层出现在世界主要大洋及地表露头中,一般表现在三人时期:巴雷姆晚期—阿普特期—阿尔布期;赛诺曼晚期—二仑早期及康尼亚克期—三冬期。
这些时期海相地层的岩性、动物群及地球化学特征均有变化,并以赛诺曼晚期—二仑早期变化最为明显,表明当时世界海洋处于氧极度损耗的条件。
这种条件被称为大洋缺氧事件(OAE)。
赛诺曼期—三仑期大洋缺氧事件的发生与当时的海侵高峰期是一致的。
海平面的上升可使上升流加强,使表层生物生产率增高,进而导致海洋水体溶解氧的消耗及有机碳的保存。
【总页数】6页(P35-40)
【关键词】白垩纪;大洋;缺氧事件;海侵
【作者】万晓樵
【作者单位】中国地质大学
【正文语种】中文
【中图分类】P734.45
【相关文献】
1.白垩纪大洋缺氧事件:研究进展与未来展望 [J], 黄永建;王成善;顾健
2.白垩纪大洋缺氧事件研究进展 [J], 范庆超; 徐兆凯
3.白垩纪大洋缺氧事件与富氧事件 [J], 刘昕羽;胡修棉;李娟
4.塔里木盆地西北缘白垩纪大洋缺氧事件(OAE_2) [J], 宋春晖;张曼;魏引杰;方小敏;孟庆泉;席党鹏
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解析地球史上最大的五次灭绝事件
解析地球史上最大的五次灭绝事件地球已经存在了数十亿年，经历了许许多多的事件。
其中最大的五次灭绝事件也被称为“大灭绝”，对地球生态系统产生了巨大影响，使很多生物种类消失。
下面我们就解析一下这五次灭绝事件。
一、第一次灭绝事件时间：4.5亿年前原因：非自然灾害受灾生物：80% 海洋生物前古生代晚期，地球主要由海洋生物组成。
但是，在4.5亿年前，由于一些不确定的因素，以及海洋氧气的缺失，造成了第一次大规模生物灭绝事件，导致了80%的海洋生物灭绝，其中包括了许多早期的植物和动物。
二、第二次灭绝事件时间：2.5亿年前原因：温室效应与海洋酸化受灾生物：约70% 海洋生物和57% 的陆地生物二叠纪中期，全球气候出现了剧烈的变化，其中包括了大规模火山喷发、地壳运动等。
导致了温室效应与海洋的酸化，使得大量生物种类消失。
其中包括了三叶虫、海藻等。
三、第三次灭绝事件时间：2.05亿年前原因：氧气缺乏受灾生物：50% 海洋生物在三叠纪早期，由于陆地上大规模的喀斯特现象和一系列的火山爆发，使得不少CO2和甲烷等温室气体释放到大气中，导致了氧气缺乏，从而使得大约50%的海洋生物无法生存。
四、第四次灭绝事件时间：6千万年前原因：陨石撞击地球受灾生物：75% 地球生物物种在白垩纪晚期，地球受到了一颗直径约10公里的陨石撞击，造成了海啸、地震和火山喷发等现象。
在这一次事件中，大约75%的地球生物物种全部或大部分消失，其中包括了恐龙等绝大部分古生物。
五、第五次灭绝事件时间：1万年前原因：人类活动受灾生物：30% 左右的陆地生物以及50% 左右的淡水和海洋动植物由于人类的大量开发，使得生物栖息地的破坏和环境污染现象越来越严重，特别是在现代化以来，这种人类活动已经到达了非常严重的地步，导致了大量生物灭绝。
根据科学家的预测，在十年甚至更短的时间里，灭绝的速度将会远远快于演化的速度。
总的来说，灭绝事件是地球发生的一次次巨大的变革，在人类活动不断扰动生态平衡之下，生物多样性受到了极大的威胁，人们需要更加重视保护环境、珍惜自然，保护我们的地球。
地球史上五次生物大灭绝
地球史上五次生物大灭绝2009年11月24日星期二 23:07对史前化石的统计发现，在长达5亿多年的显生宙里，平均每百万年有2至4个科级的生物消亡，这是属于正常的进化时期。
但在5个短暂时期，即奥陶纪末(约4.4 亿年前)、晚泥盆世(约3.75 亿年前)、二叠纪末(约2.5 亿年前)、晚三叠世(约2.08亿年前)和白垩纪末(6500万年前)，每百万年的灭绝率高达10～20 个科。
当时，全球广泛的生物灭绝现象涉及大多数门类和生态环境(包括陆地、海洋)，灭绝速率和灭绝量远远高于正常值，这就是生物的集群灭绝，或称生物大灭绝。
中生代白垩纪末的那次大灭绝事件最引人关注，因为称霸一时的恐龙就在那个时期彻底灭绝了。
但规模最大、影响最深远的大灭绝则是发生在二叠纪末的那次。
奥陶纪末大灭绝奥陶纪末大灭绝由前、后两幕组成，其间相隔约50 万～100万年。
第一幕是生活在温暖浅海或较深海域的许多生物都灭绝了，灭绝的属占当时属总数的60％～70％，灭绝种数更高达80％。
第二幕是那些在第一幕灭绝事件中幸存的较冷水域的生物又遭灭顶之灾。
科学家认为气候变化及其相关事件是造成这两幕生物灭绝的主要原因。
当时在南半球(冈瓦纳大陆及其边缘)发育着广阔的大陆冰盖，当冰盖形成并达到最高峰时，全球大气和海水温度大幅度急剧下降，处于高纬度海域的浅、冷、高密度海水向下及向赤道方向迁移，从而产生了富氧和富营养的冷深水流，海洋环境发生了强烈变化，大洋水体发生翻转。
冰盖形成还使全球海平面大幅度下降约50～100 米。
同时，海水的碳、氧稳定也发生显著游移，水圈和大气圈中二氧化碳含量降低，引起强烈的冰室效应，使大陆冰川继续扩大，这些事件的综合效应导致许多生活于温暖水域的生物灭绝。
在50 万～100 万年的冰期内，深海里几乎没有多少生物，它们主要生存于凉(冷)水域的浅海海底，繁盛的是与少量笔石、三叶虫相伴生存的赫南特贝腕足动物群。
随着大陆冰川的快速消融，大气和海水温度迅速回升，海平面也很快回升，全球规模的海侵和缺氧事件发生了，海中有毒水体随上升洋流侵漫到陆表海域，那些凉(冷)水域中的动物几乎无处藏身，只有少量属种侥幸逃脱，幸存至志留纪，成为崭新生物群繁衍的主力军。
物种大灭绝或是海水缺氧所致
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物种大灭绝或是海水缺氧所致
作者：时影
来源：《中老年健康》2016年第02期
英国期刊《自然·通讯》上发表的一份新研究报告称，地球历史上出现的物种大灭绝事件可能是海洋中出现大范围缺氧现象。
自地球诞生以来，出现过5次物种大灭绝事件，其中最早一次是发生在距今4亿多年前的奥陶纪-志留纪灭绝事件，当时绝大多数生命都在海洋中。
此前有研究认为，气候变冷和栖息地急剧减少造成此次灭绝。
但比利时根特大学的研究者通过化石发现，在这一灭绝事件开始时期，一些海洋浮游生物变得畸形，这与现代生物金属中毒的反应非常相似。
研究人员认为，金属中毒很可能造成远古浮游生物身体畸形。
这表明当时的海洋化学环境发生了变化，溶解于水中的氧大范围降低，环境中的金属含量变高。
这种现象在现代研究中也有体现，例如在缺氧的湖泊和江河入海口处，由于水中溶解氧很少，部分金属元素会发生还原反应，导致金属元素在水中富集。
白垩纪缺氧事件期间分子有机碳同位素偏移的二种不同机制
全球 气 候 变 化 的研 究 是 当前 地 学 界 研 究 的热
为认 识地 质历 史 时期 重 大 地 质 事 件 ， 别 是 全球 气 特 候变 化及 其 发生 、 发展 过程 的重 要研 究对 象 ， 理解 是 白垩纪 同位 素变 化 的关 键 。图 １ 显示 了白垩 纪碳循 环相 关 的地 质事件 。其 中 ， 火 成 岩 省 （ Ｉ ｓ 数 据 大 ＬＰ）
机制。
页岩 和大 洋 红 层 主 要 根 据 胡 修 棉 （ ０ ５ 并 补 充 了 ２０ ）
Ｗｅｓｅｔ （ ０ ４ 的数据 而成 。 ｉｓｒ 等 ２ ０ ） 由 图 １ 见 ， 白垩 世 （ ４ ～９ Ｍａ ， 别是 早 可 早 １５ ９ ） 特
１ 白垩 纪 碳 同位 素 变 化 的地 质 背 景
论 的 日益成熟 和 完 善 ， 定碳 同位 素 地 球 化 学 方 法 稳
广 泛地 被应 用 于古 海洋 和古 气 候 研 究 ， 取 得 令 人 并
了 瞩 目 的 成 果 。其 中 ，白 垩 纪 大 洋 缺 氧 事 件
等 （ ０ ４ 的资料 ； ２０ ） 洋壳 生 长 、 气温 和海平 面变化 根 古 据 Ｚａ ｈ ｏ等 （ ０ ５ ２ ０ ）资 料 ； 气 Ｃ 变 化 来 源 于 大 Ｏ
前述 各项 指 标 达 到 最 大之 后 逐 渐 降 低 的 过 程 。 因 而， 引发碳 同位 素变化 ， 特别 是有 机碳 同位 素偏 移 的
机制， 可能发 生 重大改 变 。
２ 我 国早 白垩 世 的大 洋 缺 氧 事 件 的碳 同位 素 响应
白垩纪 地层 划 分 具 有不 同 的划 分 方 案 ， 同学 不
浅谈五次生物大灭绝及其原因
论地质历史上五次生物大灭绝及其原因课本里面介绍了七次生物大灭绝，分别发生于：远古宙末、寒武纪末、奥纪末、晚泥盆纪弗拉斯期末、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末。
但是现在很多资料都没有将远古宙末和寒武纪末列入生物大灭绝的围。
一方面，许多人认为元古代时期即远古宙末时期，埃迪卡拉动物群的消失也代表一次大规模的生物灭绝，但那时以菌藻为主，缺乏化石记录。
所以这一说法还未得到真正的确认。
另一方面，一般认为，地球地质史上有六次大规模生物灭绝，第一次发生在寒武纪与奥纪之交，距今约5.1亿年前。
多种手段绝对年龄的测定表明，埃迪卡拉动物群的年代为距今6亿8千万年至6亿2千万年。
1974年，国际地质科学联合会将埃迪卡拉动物群确定为前寒武纪晚期的动物群。
寒武纪是古生代的第一个纪，开始于距今5.42亿年，延续时间为5370万年。
寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。
寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，是显生物的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。
在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。
综上所述，寒武纪是生物大爆发而非生物大灭绝的时期。
因此，我今天着重介绍的是如下五次生物大灭绝事件：具体容如下：第一次生物大灭绝1、名称：奥纪—志留纪之交大灭绝2、时间：约4.39亿年前3、简介：当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括我国大部分地方）都被浅海海水掩盖。
海生生物空前发展。
在奥纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。
除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。
笔石是奥纪最奇特的海洋动物类群，它们自早奥世开始即已兴盛繁育，分布广泛。
腕足动物在这一时期奥演化迅速，大部份的类群均已出现，无铰类、几丁质壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时；鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大，是当时海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，为了防御，三叶虫在胸、尾长出许多针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。
定义白垩纪的白垩层的形成和来历
定义白垩纪的白垩层的形成和来历从定义'白垩纪'的"白垩层"的形成和来历，从而就可以知道英国人是怎样在定义'白垩纪'上胡说八道的了!.很多朋友都知道:侏罗纪比白垩纪早了近一千万年.侏罗纪(约2.08亿年到1.44亿年前)/白垩纪(约1.35亿年到6500万年前)两者紧紧相联，中间的差值为过渡时期…今天我们就要揭示给大家其中一些奥秘，也就是:英国人是怎样在利用"白垩层"的形成和来历在定义'白垩纪'上胡说八道的了.大家首先来看看现在"世界上"的'传统'看法:.【侏罗纪--恐龙时代】(约2.08亿年到1.44亿年前)侏罗纪是恐龙的鼎盛时期，在三叠纪出现并开始发展的恐龙已迅速成为地球的统治者。
各类恐龙济济一堂，构成一幅千姿百态的龙的世界。
当时除了陆上的身体巨大的雷龙、梁龙等，水中的鱼龙和飞行的翼龙等也大量发展和进化。
【白垩纪--恐龙灭绝时代】白垩纪是中生代最后一个纪，是恐龙由鼎盛走向完全灭绝的时期由于这一时期欧洲海底沉积物中有大量的白垩层而称为"白垩系"，白垩纪因此得名…大家还知道:侏罗纪之名称源于瑞士、法国交界的侏罗山(今译汝拉山)，是法国古生物学家A.布朗尼亚尔于1829年提出的。
由于欧洲侏罗系岩性具有明显的三分性，1837年，L.von布赫将德国南部侏罗系分为下、中、上3部分。
1843年，F.A.昆斯泰德则将下部黑色泥灰岩称黑侏罗，中部棕色含铁灰岩称棕侏罗，上部白色泥灰岩称白侏罗。
侏罗纪分早、中、晚3个世。
白垩纪是中生代的最后一个纪，长达7000万年，是显生宙的较长一个阶段。
发生在白垩纪末的灭绝事件，海相侏罗纪地层富含化石，特别是菊石类特征明显，保存完全。
据此，1815年，英国的W.史密斯提出利用古生物化石划分、对比地层的见解。
1842年，法国的A.C.多比尼提出比统更小的年代地层单位阶，并命名了侏罗纪大部分阶名。
东特提斯洋晚中生代-古近纪重大事件研究进展
93doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2015.02.003东特提斯洋晚中生代—古近纪重大事件研究进展*胡修棉†南京大学地球科学与工程学院，南京 210023摘要 东特提斯域西藏南部地区发育晚中生代至古近纪的连续海相地层序列，是研究东特提斯演化、印度-亚洲大陆碰撞以及众多的古海洋事件理想的研究地区，是了解晚中生代温室地球不可或缺的重要窗口。
主要基于中国西藏南部海相沉积的资料，对近年来东特提斯洋古海洋事件(如大洋缺氧事件、大洋红层、古新世—始新世极热事件)和重大地质事件(早白垩世印度北缘火山事件、晚白垩世构造抬升事件、印度-亚洲大陆初始碰撞事件、东特提斯海消亡事件等)的研究进展进行总结。
指出今后应加强生物-年代地层、短时期环境-气候变化的研究，加强挖掘东特提斯域地域优势的研究。
关键词 东特提斯洋；晚中生代；古近纪；重大事件当前，大气中的CO 2含量已经突破400 ppm (百万分之一)，达到了0.42 Ma(百万年)以来，甚至是20 Ma 以来的最高值，导致温室效应不断增强。
全球气候是否会进入两极无冰的温室地球状态，这是从社会大众到科学界共同关注的问题。
人类文明的发展迫切要求人类对这种变化的趋势及其环境效应有更加深入的了解。
研究地质历史中温室地球条件下气候、环境变化的规律，可为洞悉未来的全球变化提供科学依据。
长期以来，大量的地质证据表明，晚中生代—古近纪是显生宙温度最高的时期，是地质历史中最典型的温室地球时期[1-3]。
该温室时期距离现今最近，地质记录也保存得最为完整。
研究表明，晚中生代发生的快速气候变化事件是理解该时期温室地球演化状态的关键[4]。
从显生宙历史来看，晚中生代发生了众多与快速气候变化相关的一系列独特的重大事件，这些事件可能是导致中新生代地球各圈层发生重大扰动的根本原因[5-6]，大体可分为：①古海洋、古气候事件，包括大洋缺氧事件(Toarcian OAE 、Aptian 早期OAE1a 、Cenomanian 晚期OAE2)、白垩纪大洋红层(CORB)、古新世—始新世极热事件(PETM)等；②古地理事件，如冈瓦纳大陆的裂解、印度-亚洲大陆碰撞、特提斯洋的关闭等；③岩浆事件，如大火成岩省事件等；④生物群重大辐射和更替，如三叠纪-侏罗纪界线事件、侏罗纪-白垩纪界线事件、白垩纪-古近纪界线事件等。
白垩纪
白垩纪地的许多黑色页岩层，即是在这段时期的缺氧环境形成。
这些页岩层是重要的石油、天然气来源，北海便是如此。
的竞争。
在白垩纪末期，翼龙目仅存两个科左右。
暴龙鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的类群。
白垩纪早期鸟类开始分大大提高。
我国古生物学家发现的著名”就是早白垩世鸟类的代表分子。
古魔翼龙并发现最古老的蚂蚁、白蚁、鳞翅目（蝴蝶与，和其他硬骨鱼也常见了。
海生爬行动物则包爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛，继续占领着海、陆、空。
鸟类继续进化，其特征不断接近现代鸟类。
哺乳类略有发展，出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类。
鱼类已完全的以真骨鱼类为主。
白垩纪时期的牡蛎化石白垩纪时期的厚壳蛤化石白垩纪的海生无脊椎动物最重要的门类仍为菊石纲，菊石在壳体大小、壳形、壳饰和缝合线类型上远较侏罗纪多样。
海生的双壳类、六射珊瑚、有孔虫等也比较繁盛。
淡水无脊椎动物以软体动物的双壳类、腹足类和节肢动物的介形类、叶肢介类为主。
白垩纪时南方古大陆继续解体，北方古大陆不断上升，气候变冷，季节性变化明显。
本纪初期出现了被子植物，以后逐步发展。
菊石和恐龙、翼龙、鱼龙、蛇颈龙等则由繁盛逐步趋于绝灭，哺乳类和鸟类成为新兴的动物类群。
杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活，可能因为它们的食性较多变化。
白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。
哺乳动物与鸟类借由以昆虫、蚯蚓、蜗牛…等动物为食，而在K-T事件中存活，而这些动物则以死亡的植物与动物为食。
科学家假设，这些生物以生物的有机碎屑为生，因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。
白垩纪时期的叠瓦蛤化石在河流生物群落中，只有少数动物灭亡；因为河流生物群落多以自陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生，较少直接以活的植物为生。
海洋也有类似的状况，但较为复杂。
生存在浮游带的动物，所受到的影响远比生存在海床的动物还大。
生存在浮游带的动物几乎以活的浮游植物为生，而生存在海床的动物，则以生物的有机碎屑为食，或者可转换成以生物的有机碎屑为食。
死亡海的形成应归罪于海底火山喷发
郭 昆 ，编 译 ．刘 源骏 ，校 ．
死 亡海 的形成 应归 罪 于海底 火 山喷发
在晚 白垩纪“缺氧事件 ”时期 ，由于 大洋深 处极度 缺氧 ，造 成了大量海洋 生物 的死亡 。来 自加 拿大艾 伯特 （Ａｌｂｅｒｔａ）大学 的研 究人员在 《自然》上发表 了他们 在海底 发现晚 白垩纪 的火 山岩 的文 章。由于火 山喷发 而使 海洋温度 上升 ，造成 了一些海 洋生 物 的灭 绝 。
来 自加 州 大 学 圣 克 鲁 兹 （Ｓａｎｔａ Ｃｒｕｚ）分 校 的 天 文 学 家 格 里格 ·拉夫林 （Ｇｒｅｇ Ｌａｕｇｈｌｉｎ）指出 ，虽 然这几颗 行星都不符合 以上 几条标准 ，但是 它们 至 少证 明 开普 勒望 远镜 上 的仪 器工 作达 到设计要求 ，为 今后 出现激 动人 心 的发 现提 供 了想像 的 空 间 。
校者注 ：开谱勒 （Ｋｅｐｌｅｒ）取 自月球 东北象 限一个环形 山的名称 。
艾伯 特大 学地球 和 大气 科学 学 院 的斯 蒂沃 ·特 金 （Ｓｔｅｖｅ Ｔｕｒｇｅｏｎ）和罗伯特 ·克 里泽 （Ｒｏｂｅａ Ｃｒｅａｓｅｒ）认 为 ，由于发生在 海底 的火 山喷发改变 了海洋 和大 气中 的化学成 份 ，也是 造成生 物 死 亡 的原 因之 一 。
美 国宾夕 法尼 亚 州 立 大 学 的地 质 学 家 梯姆 ·布拉 劳瓦 （Ｔｉｍ Ｂｒａｌｏｗｅｒ）在 阅读 了《自然 》的这篇 文章后 指 出，可 以把两 种理论联系起来解 释 。他认 为一是 火 山喷发 出富含 金属 的流 体 ，使海洋上部增 加 了大 量 的微量元 素 ，生长 在海面 的浮游 动 物吃了这些微量元 素之后这些浮游动 物死亡沉人海 底 ，腐烂 时 消耗 了海 洋的氧气 。二是火山喷 发向大气 中释放大量 的 ＣＯ，， 使温度升 高到足以使 海洋环 流停 止 ，海水不再 循环 ，最终 导致 海洋缺氧 的发生 ，从而进一步促使生物 的灭绝 。
侏罗纪大洋缺氧促进大型湖泊碳固定当前海洋表面温度类似于末次间冰期
侏罗纪大洋缺氧促进大型湖泊碳固定近日，《自然—地球科学》发表的《侏罗纪早期大洋缺氧事件中膨胀湖泊系统的碳固定》一文指出，侏罗纪早期大洋缺氧事件引发了全球大型湖泊有机质的大量埋藏，进而加速了全球碳循环过程。
尽管侏罗纪早期大洋缺氧事件在海洋领域的研究较为深入，但在大陆气候与环境变化方面的相关研究却比较匮乏。
牛津大学地球科学系的研究人员利用放射性同位素和来自湖泊中黑色页岩的孢粉和地球化学相关数据，研究了侏罗纪早期大洋缺氧事件对大型湖泊碳循环的影响。
研究结果显示全球变暖、大气中二氧化碳浓度升高和水文循环的增强使侏罗纪早期大洋缺氧事件引发了湖泊有机生产力的增加，进而促进了河流的营养供应，导致仅四川盆地就有约460吨的有机碳被固定，形成了全球碳循环的一个主要负反馈。
而海洋和大型湖泊系统营养物质的加速供应加速了全球碳循环过程。
当前海洋表面温度类似于末次间冰期近日，《科学》发表题为《末次间冰期区域和全球海洋表面温度》的文章指出，如今全球海洋表面温度与末次间冰期非常相似，而当时全球海平面比现在高6~9 m，这预示着全球海平面可能会在未来数千年上涨超过6m，气候变暖可能导致的严重后果令人担忧。
间冰期是两次冰期之间气候变暖的时期。
末次间冰期被认为发生在12.9万~11.6万年前，被认为是地球没有人类活动前最温暖的时期之一。
但是，对于末次间冰期海洋表面温度的重建一直存在不确定性，先前研究认为末次间冰期海洋表面温度与当前的差别不高于2 ℃。
以美国俄勒冈州立大学的科研人员为首的研究团队，分析了83处地点海洋沉淀物岩芯记录，获得了关于末次间冰期海洋表面温度的104份记录数据。
研究人员将这些得自岩芯的数据与观测到的1870~1889年和1995~2014年的数据进行了比较，发现12.9万年前末次间冰期开始时，全球海洋表面温度比1870~1889年的平均值高出约0.5±0.3 ℃；此后温度缓慢上升，4000年后达到峰值，与1995~2014年的平均值相当。
白垩纪若干重大地质事件的耗散结构分析
件下 ， 由于其 内部 的非线 性相 互作 用 ， 生从 无序 发
热力 学分 支 向耗散 结 构 分 支 转 化 ， 成一 种 稳 定 形 的有 序结 构 。该 理论 强调 当一 个体 系接 近平 衡时 原有 的结 构就会 趋 于 消亡 ， 只有 当体 系远 离 平 衡 时才 能产 生新 的有序 结构 。一 个远 离平 衡的 开放 物理 化 学 体 系 （ 学 的 、 理 的 、 学 的 、 物 的 力 物 化 生 等） 具有 发 生 自组 织 过 程 的 能力 。这样 的一 种 体 系通过 不 断地 与外 界 交 换 物质 和 能量 ， 有 可 能 就 从 原有 的混 乱无 序状 态 ， 变成 为一 种在 时 间上 、 转 空 间上 或功 能 上 的 有序 状 态 。耗 散 结 构定 义为 ： 在 远离 平衡 的条 件 下 ， 助 于 外 界 的能 流 和 物质 借 流 而维 持 的一种 空 间或 时 间 的有 序结 构 。这种结 构 是 由于进行 不 可逆 过程 时体 系发生 能量 耗散所 致 ， 构 造 活动 、 浆 侵 入 、 矿 作 用 或矿 化 富集 如 岩 成
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ １ １３ ． Ｆ ｂ ２ ０ ｅ．０７
［ 文章 编 号 ］１ ７—７ ７ ２ ０ ） １０ ０—６ ６ １９ ２ （０ ７ ０—０ １０
白垩纪若干重大地质事件的耗散结构分析
申 维 耿朝 雷
（ 国 地 质 大 学 “ 质 过 程 与矿 产 资 源” 家 重 点 实 验 室 ， 中 地 国 “ 石 圈 构 造 、 部 过 程 及 探 测 技 术 ” 育 部 重 点 实 验 室 ， 土 资 源 与 高 新技 术研 究 中 心 ， 京 １ ０ ８ ） 岩 深 教 国 北 ０ ０ ３
氧气的诞生之旅——5亿年前，生产氧气的大功臣竟然是一种石头吗
氧气的诞生之旅——5亿年前，生产氧气的大功臣竟然是一种石头吗作者：***来源：《科学大众（中学）》2020年第02期植物可以通過光合作用将空气中的二氧化碳和水转化成氧气。
但你知道，这个世界上还有哪些生物可以为人类生产源源不断的氧气吗？还有，你知道5亿年前生产氧气的大功臣竟然是一种石头吗？早期地球的氧气含量极低空气里有多少氧气？大家都会说，21%！但是在很早以前，地球上的氧气含量却远没有这么高。
已有研究表明，早期地球是极端缺氧的。
实际上，在地球接近46亿年的历史中，有着近一半的时间可供动植物进行自由呼吸的氧气的含量，还不到现在大气氧含量的0.001%！而现在占据现代大气含量21%的氧气，都是经过一系列自然界的增氧事件慢慢积累起来的。
地球上发生的比较显著的增氧事件有两次，我们称之为大氧化事件。
尤其是在距今5.8亿-5.2亿年前后，地球早期大气和海洋中的氧气含量发生了快速增加的现象，快速增氧现象的产生，都要归功于一种“石头”——蒸发岩。
石头可以产氧气？这并不是天方夜谭。
2019年9月2日，中英两国科学家在《自然-地球科学》发表论文，在地球不断演进过程中产生的大规模地壳运动，将很多平原变成山脉，甚至还将一些山脉推入了海水中，而蒸发岩作为这类山脉的一种主要物质来到海水中之后，对大洋进行了氧化。
这使得普遍缺氧的深部大洋含氧量大幅度提升，从而催生了生命的起源，为地球大型复杂多细胞生命的快速演化奠定了基本条件。
第一次大氧化事件：蓝藻的产生虽然证明了石头产氧，但蓝藻是第一次大氧化事件的主要功臣。
第一次大氧化事件发生在距今大约24亿年前后。
由于蓝藻（原核生物的一种）长期勤勤恳恳的光合作用，产生的氧气终于消耗掉了地球早期存在的大量还原性物质，还清了“祖祖辈辈留下的债务”，开始了氧气的原始积累。
蓝藻的产氧使得大气中的氧气含量达到了现代大气氧含量的1%，并随着氧气层的逐渐丰厚，使得真核生物在地球上首次出现。
随着真核生物的诞生，地球上开始出现了一批自发消耗氧气的生物。
白垩纪大洋缺氧的过程与机制模型
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白垩纪地球物理场异常与地球深部动力学
第 １ ７卷
第 ２期
地
球
物
理
学
进
展
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ． １ １ ２
２０ ０ ２年 ６月 （ ９ ～３ ０ ２５ ０ ）
Ｐ ＯＧＲ Ｓ Ｉ Ｇ ０ ＨＹＳ Ｃ Ｒ ＥＳ Ｎ Ｅ Ｐ 【Ｓ
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白垩 纪 地 球 物 理 场 异 常 与 地 球 深 部 动 力 学
维普资讯
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２６ ・ ９ 地球物理学进
展
１ ７卷
而大洋 缺 氧事 件 ｌ ｂ被认 为 是 由于 热 盐水 分层 的增加 造 成 的 ， 层 水 生产 力 的变 化不 是 主 要 表 的 因素［ 热 盐水 分层 是 指在 一 个循 环 系统 很 好 ， 有 相 对 高 的盐 度 和 少 量 有 机 质 的 水域 ， ． 含
了科 学 家 的广泛 关 注 ． 地球 演 化 过程 中 ， 在 白垩 纪 具 有 一 定 的特 殊 性 ，５ １０百 万 年 以来 黑 色
页岩 、 洋壳 产量 、 温 度 、 海平 面和 油气 储 量 以及地 球 磁场 变 化特 征 表 明 （ １ ，中生 代 大 古 古 图 ）
油 田主要 形成 于 Ｃ Ｓ期 间 ， 色 页 岩 最 大 产 出量 产 于 Ｃ Ｓ期 间 ，洋 壳 产 量 在 Ｃ Ｓ期 间 比 Ｎ 黑 Ｎ Ｎ ８ ０百万 年 以来 的平 均值 高 出 近 １ ， 温 度 和 古 海 平 面 在 Ｃ Ｓ期 间 的变 化 也 十分 显 著 ＿ 倍 古 Ｎ ３． ３ ＿
Ｈ ｌｅ 和 Ｓ ｉ ｒ Ｊ ｅｌ ｓｙ ｔｎ ￣ 最先 发现 在 白垩 纪 有 很 长 时 间地 球 磁 场保 持 为 正极 性 ， 在 称 之 为 ｅ ｅ 现
地球演化史之泥盆纪晚期大灭绝，富氧环境却因缺氧而死的诡异时代
地球演化史之泥盆纪晚期⼤灭绝，富氧环境却因缺氧⽽死的诡异时代⽂接上回。
泥盆纪末，当⽕流星撞击地球造成第⼀次灭绝⾼潮后的100万年，弥漫在⼤⽓中的烟尘终于消散，⼤地和海洋再⼀次沐浴在久违的阳光下，植物开始复苏，光合作⽤重新启动。
然⽽来⾃太阳的能量却没能让地球变得温暖，冰川依然蔓延，海⽔继续退却，酷寒和饥饿仍旧威胁着摇摇欲坠的⽣态系统。
得不到休养⽣息旋即遭遇第⼆波灭绝⾼潮：Hangenberg即⿊⾊页岩事件，⼏近崩溃的⽣态系统彻底被打⼊深渊，⽆数⽣灵的⾝影永远定格在了泥盆纪末这个激变的时代。
泥盆纪晚期灭绝事件中的第⼆次灭绝⾼峰。
配乐悲咯造成这最后⼀击的是新⼀轮的全球变冷，⽽其罪魁祸⾸正是蓬勃发展的陆⽣维管植物。
葱翠植物带来的不⼀定是勃勃⽣机，也可能是灾难与死亡。
⾃志留纪登陆成功的陆⽣管维植物，其⾼度从泥盆纪初期的30㎝演化⾄后期的30m，整整⾼出了100倍，不再是低矮的草本姿态，⽽是⾼⼤的维管植物森林，随着平⾏演化的⽯松、蕨类和原始裸⼦植物陆续出现。
它们在河湖沼泽和平原地区，密集形成了⼤⽚⾼⼤的乔⽊丛林，陆地⽣态系统从平⾯延伸成⽴体的⽹络，最⼤限度地吸收和利⽤阳光，制造有机物。
从泥盆纪到⽯炭纪之间，随着陆⽣植物的迅猛发展，⼤⽓中的氧⽓含量⼀路飙升到地球有史以来的最⾼值但陆⽣动物和腐⽣真菌明显没能跟上植物的演化步伐：⽆论是巨⼤的节肢动物还是早期真菌，都还没有演化出⾼效的酶系统来快速分解纤维素和⽊质素。
消费者和分解者的缺位，使⽣物圈的碳循环严重偏离了平衡，森林植物开⾜马⼒，源源不断地吸收⼤⽓中的⼆氧化碳，释放氧⽓，地球⼤⽓⼜⼀次被改变了组成。
但低⽔平的⼆氧化碳含量削弱了温室效应，助长了热量的散失，就像光合作⽤诞⽣初期引发的休伦冰河期和元古宙成冰纪时期的“雪球地球”⼀样，成为泥盆纪末期第⼆次灭绝⾼峰发⽣的诱因。
⽣物圈的氮元素，⼀半以上都是通过⼤⽓放电形成，由降⽔带到地表⼟壤。
所以雷⾬是氮肥播撒过程同时⼤⽓复杂的连锁反应还在继续。
白垩纪氧气含量
白垩纪氧气含量引言白垩纪是地质历史上的一个重要时期，它持续了约8000万年，从1.45亿年前到6550万年前。
在白垩纪，地球上发生了许多重要的地质和生物演化事件。
其中之一就是氧气含量的变化。
白垩纪氧气含量的变化白垩纪的氧气含量经历了一系列的变化。
下面将详细探讨这些变化和可能的原因。
1. 白垩纪初期白垩纪初期，氧气含量相对较低。
这可能与大规模的火山喷发有关，火山喷发会释放大量的二氧化碳，导致氧气含量减少。
此外，白垩纪初期的陆地植被覆盖较少，减少了光合作用的强度，也导致了氧气含量的下降。
2. 白垩纪中期白垩纪中期，氧气含量开始逐渐增加。
这可能与陆地植被的扩张和海洋浮游植物的繁盛有关。
陆地植被的扩张增加了光合作用的强度，海洋浮游植物通过光合作用释放氧气。
这些因素共同作用，使氧气含量逐渐上升。
3. 白垩纪末期白垩纪末期，氧气含量再次下降。
这可能与大规模的火山喷发和海洋生物的大规模死亡有关。
火山喷发释放的二氧化碳会导致氧气含量下降，而海洋生物的大规模死亡会减少光合作用的强度，进一步降低氧气含量。
白垩纪氧气含量变化的影响白垩纪氧气含量的变化对地球生物和环境产生了重要影响。
以下是一些主要影响：1. 生物适应白垩纪氧气含量的变化促使一些生物进行适应。
例如，氧气含量较低的时期，一些生物可能通过改变呼吸方式来适应低氧环境。
这些适应性变化对生物的进化起到了重要的推动作用。
2. 生态系统变化白垩纪氧气含量的变化也对生态系统产生了影响。
氧气含量较低的时期，一些生态系统可能受到限制，生物多样性可能减少。
而氧气含量较高的时期，生态系统可能更加繁荣，生物多样性可能增加。
3. 气候变化白垩纪氧气含量的变化还与气候变化有关。
氧气含量的变化会影响大气中的氧气和二氧化碳的比例，从而影响温室效应和气候的变化。
这些变化可能导致全球气温的升降，进一步影响生物和环境。
总结白垩纪是一个重要的地质时期，氧气含量的变化是其中的一个关键因素。
白垩纪初期氧气含量较低，中期逐渐增加，末期再次下降。
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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)