北大西洋晚白垩世大洋缺氧-富氧事件中Fe同位素研究及其古海洋意义

摘要

白垩纪大洋缺氧事件(oceanic anoxic events,OAEs)[1-2]指白垩纪时期海洋中大量有机碳埋藏的短暂时期,记录了全球碳循环的主要扰动.最极端的事件发生在Cenomanian-Turonian(OAE2)界线时期,大致对应于中生代以来的最高温度时期,并表现为碳同位素正偏移和过量的生物碳埋藏.在这个事件之后全球古海洋发生了显著的变化,黑色页岩沉积被大洋红层(Cretaceous oceanic red beds,CORBs)沉积所替代.因此,进行黑色页岩-大洋红层沉积物中Fe同位素的研究,对更好的理解白垩纪极端温室气候下古海洋-古气候的变化有重要的意义.本文选取北大西洋ODP Leg103Site64IA晚白垩世黑一红转变层位的岩心样品进行了全岩Fe同位素研究。根据Fe同位素与Fe/Al值及活性铁的关系：红层下部的Fe同位素的变化指示了此时此地沉积环境由硫化环境逐渐变为封闭的氧化环境，可能与南大西洋的初期打开相关；而上部红层处于开放的氧化环境。北大西洋沉积物“黑-红”转变过程记录的沉积氧化还原条件的改变，可能与其由封闭洋盆向开放大洋的古地理演化有关。