地球圈层之间相互作用对白垩纪大洋缺氧与富氧过程的制约

摘要：

白垩纪诸多地质事件中,以黑色页岩为特征的大洋缺氧事件和以红层为特征的大洋富氧环境尤其引人关注.本文探讨了白垩纪大洋从缺氧到富氧转化的过程与机制,认为上述沉积事件是地球圈层之间相互作用的结果.白垩纪岩石圈剧烈的岩浆活动,是缺氧、富氧事件发生的源动力,水圈、大气圈、生物圈的共同作用是沉积事件发生的结果.具体过程为:白垩纪大规模的火山喷发,改变了海陆面积的对比,并引起地球内部大量热能释放和大气中CO2气体浓度的升高,最终导致大气温度的升高.海水温度的升高和CO2浓度的增加导致海洋环境中溶解O2的降低,缺氧事件随之而产生.同时,海底岩浆喷发在海底产生大量的富含铁元素的基性和超基性岩石,通过海底风化和热液活动,铁元素从岩石圈进入水圈.海水中的铁元素是海洋浮游植物宝贵的营养盐类,其含量的增加可激发浮游植物的大规模繁盛,而这一生命过程可以吸收海水中大量的CO2,并且产生等量的O2.随着海水中O2浓度的不断升高,以富含Fe3+的红色沉积物为特征的海洋富氧环境出现.藏南和深海钻探、大洋钻探典型剖面的数据证实大洋缺氧和富氧发生的韵律性,即缺氧事件之后往往伴随富氧环境的出现.研究认为,白垩纪大洋缺氧和富氧事件是同一原因导致的不同结果,地球圈层相互作用是其根本制约因素.由岩浆活动引起的缺氧事件和同样由其造成的富氧环境,其机制存在明显的差异,前者以物理、化学过程为主,后者除此之外还演绎了更为复杂的生物-海洋地球化学过程.

关键词：白垩纪缺氧、与富氧事件地球圈层相互作用

所属期刊栏目：44

分类号：P736.2(海洋基础科学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划"973"项目2012CB822000;国家自然科学基金41172015,41302008;河北省自然科学基金D2015209075、D2017209236;河北省教育厅自然科学基金重点项目ZD2016077;华北理工大学省自然科学基金培育项目SP201501联合资助. Support by National Key Basic Research Program of China 973 Program2012CB822000;National Natural Science Foundation of China41172015, 41302008;Science Foundation of Hebei provinceD2015209075, D2017209236;Key projects of the natural science foundation of Hebei Education DepartmentZD2016077;Cultivating projectof the natural science foundation of NCSTSP201501

在线出版日期：2018-01-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：707-721