大洋缺氧事件之谜

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大洋缺氧事件之谜

19世纪初，英国“挑战者”号调查船环球航行，从深海洋底表层采集到深海沉积物样品，当时发现，深海底广泛分布着红黏土，它的褐红色是氧化环境下形成的铁离子所致。可见，现今海水的深层仍然富含氧，这是大洋环流强盛的反映。

20世纪，美国的“格洛玛挑战者”号深海钻探船在各大洋打钻，钻杆穿过年轻地层，钻到了距今1亿年前后（白垩纪中期）的沉积物。科学家意外地发现，那时广泛分布的并不是红黏土，而是黑色沉积物。它的厚度多在45~270米之间，有机质含量高达1%~30%。显然，1亿年前的海洋状况与现代明显不同，这种状况发生在白垩纪中期这一特定时期，被称为大洋缺氧事件或叫白垩缺氧事件。这一事件的起因是什么，也就是黑色沉积物是在怎样的背景下形成的，引起了海洋学家的广泛注意。

有学者根据白垩纪中期的黑色沉积物中缺乏底栖生物化石，认为当时海水的含氧量很低，沉积碳酸锰的形成也证明了这一点，因为沉积碳酸锰在氧化环境下是不稳定的。白垩纪为地球上的高温时期，当时即使在两极地区也无冰雪覆盖，海水温度比目前高10℃左右，而海水的含氧量又取决于温度，温度越高，含氧量越低。黑色沉积层中缺少海底洋流侵蚀的痕迹，表明当时海水环流很弱，这是因为当时赤道与两极海洋的温差，以及表层与底层海水的温差都比现在小得多，停滞的海水环境使得氧气消耗后得不到补充，也易于导致缺氧环境。

而有的专家则发现，白垩纪联合古陆分裂不久，新生的洋盆面积狭小，环境比较闭塞。比如当时南大西洋与北大西洋并不相连，又受到鲸鱼海岭、福克兰海台的阻隔，所以处于停滞状态，形成了大量黑色页岩。很明显，这一说法难以解释太平洋中黑色沉积物的形成。

深海钻探在非洲西北岸外的大西洋底发现，白垩纪中期的黑色沉积层与红色沉积层相间形成互层。如果认为黑色沉积层形成于停滞缺氧环境，红色沉积层形成于富氧环境，那就很难理解为什么缺氧环境与富氧环境会如此频繁地更迭。