地球大滅絕時海洋也伴災難進行變化，海洋生物滅絕

白堊紀海洋普遍溫暖，熱帶與極地區之間溫差不大,在全球範圍內廣泛發育白堊沉積。 但中白堊世時，大西洋曾多次發生滯流事件，形成了黑色頁岩（115 Ma~85 Ma),這些頁岩 被認為是大西洋兩岸大多數油田的生油岩。

白堊紀末期災害事件

這一時期地球上曾發生恐龍等生物大規模滅絕。在深海沉積的白堊系第三系界線處,均見有一薄層分布極廣的黑色頁岩。有人認為，那時一度被隔絕成淡水的北極 海突然與大洋相通，引起海水急劇淡化。導致海洋生物大規模死亡。但後來在陸地上K/T 界線黏土層中元素銥(Ir)異常的發現，使地質學家相信，白堊紀末期事件是由一次天外彗星 落人海洋，把有毒的氰化物擴散到各海區，引起生物大量死亡;也有人認為是小行星撞擊地 球，破壞了生態環境和生物的食物鏈，致使恐龍滅絕。

漸新世強烈底流事件

在深海鑽探過程中發現了許多海底不整合。例如在撒哈拉以西的大西洋中，中中新世 的沉積物直接覆蓋在早白堊世的黑色頁岩之上，其間沉積間斷長達1億年。在大西洋邊緣 和西南太平洋也有類似現象。據研究資料表明，始新世末或漸新世初曾出現一 個氣溫突然變冷時期，水溫下降了 5 ~ 10 T，導致了南極冰蓋和海冰的形成，冷而鹹的海水 組成了南極底流，並向熱帶海區運動而形成強烈的西部邊界底流。大洋 環流體系的改變，使氣候驟冷，促使南極冰蓋擴大，而海底的不整合正是底流沖刷作用的結 中中新世紅黏土事件

這一時期大西洋的碳酸鹽補償深度曾大幅度升高，碳酸鹽溶解作用增強，導致 了紅黏土的廣泛沉積，底棲有孔蟲的種群也發生了全面的更新。氧穩定同位素記錄表明，第 三紀是一個寒冷期，漸新世早期(32 Ma)南極開始出現冰川，並迅速增長;漸新世末期(23. 3 Ma)，塔斯馬尼亞峽口和德雷克海峽相繼打開，形成南極環流。此環流使低緯度區的氣溫回 升，南大洋中層水體富含游離氧,CCD的位置升高，因而沉積了紅黏土。

中新世末期事件

6 Ma的古海洋史曾經發生了一次令人矚目的碳同位素偏移事件。這一時期發生了一 系列重大事件海水表層溫度全面降低；（2)底流循環速度加 快，營養鹽濃度增加；（3)海平面降低、地中海乾涸化、巴拿馬地峽形成;（4)南半球海域硅質 生物沉積增加，東太平洋相對減少；（5) CCD由原來的東太平洋深於大西洋而轉為相反； (6)深海沉積速率增加。這些事件可能是南極冰川擴大的結果。

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