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資料出處: https://en.wikipedia.org/wiki/Cenomanian-Turonian_boundary_event
以下的Mya, 意思是百萬年前(Million Years Ago)


森諾曼階-土侖階邊界事件/Cenomanian-Turonian boundary event(94 Mya)

森諾曼階-土侖階邊界事件, 或稱呼為森諾曼階-土侖階滅絕事件、森諾曼階-土侖階缺氧事件(OAE 2)和博纳雷利事件, 是白堊紀時期兩次缺氧滅絕事件之一(另一起是阿普第階滅絕事件, 或稱呼為OAE 1). 森諾曼階-土侖階邊界事件發生在大約9150萬年前. 儘管其他估計為9400-9300萬年前. 最近, 森諾曼階-土侖階邊界事件邊界線被鑒定為為9.30萬年前. 在此期間, 碳素鑒定變動很大. 但除了碳循環擾動外, 海洋的氧氣和硫循環也受到很大干擾.

該事件導致了上龍超科/Pliosauroidea和魚龍形下綱/Ichthyosauromorpha的全族滅絕. 某具來自於馬斯垂克階(白堊紀末期筆下最後一個時代)時代的喙突化石曾被一些學者認為是屬於魚龍形下綱/Ichthyosauromorpha物種, 但後來被認為是近龍類(蛇頸龍類)物種. 儘管其原因仍不確定, 但結果卻使地球的氧氣匱乏了將近五百萬年, 造成大約27％的海洋非脊椎動物滅絕, 其中包括某些板狀和有孔蟲門/Foraminifera的底棲物種、軟體動物門/Mollusca、雙殼綱/Bivalvia軟體動物、旋鞭毛蟲門/Dinoflagellata和鈣質納米化石. 導致這些情況的全球環境干擾增加了大氣和海洋溫度. 邊界沉積物顯示出痕量元素的富集, 並含有升高的δ13C值.

D'Orbigny在1843年至1852年之間首先註意到了森諾曼階和土侖階這倆種時代. 該邊界的全球類型部分位於科羅拉多州普韦布洛附近的綠角地層的桥溪石灰岩成員中, 該地層具有米蘭科維奇週期循環/Milankovitch cycles特徵. 儘管沒有特徵性的富含有機物的黑色頁岩, 但此處清楚地顯示了正碳同位素事件. 據估計, 同位素遷移比黑色頁岩事件持續的時間長約850 kyr, 這可能是導致科羅拉多類型剖面異常的原因. 西藏南部的森諾曼階-土侖階邊界事件間隔顯著擴大, 證明了正碳同位素偏移的完整，更詳細和更精細的結構，其中包含多個短期碳同位素階段, 總持續時間為820 kyrs.

該邊界也被稱為博纳雷利事件, 因為邊界線有1到2米厚的黑色頁岩層，它是吉多·博纳雷利/Guido Bonarelli於1891年首次研究的, 它的特點是互黑色頁岩、燧石和放射砂估計跨越了40年的時間間隔. 在此博纳雷利的地層級別上不存在有孔蟲門/Foraminifera浮游物種, 並且該區域中存在放射蟲門/Radiozoa物種, 這表明相對較高的生產力和養分的利用率.

造成這一事件的一個可能原因是近洋火山活動, 可能是加勒比大火成岩省的地質活動增加了大約50萬年前. 在此期間, 地殼產量達到了1億年來的最高水平. 這主要是由於岩石圈底部海底熱幔柱的廣泛融化造成的. 這導致太平洋和印度洋中的洋殼變厚. 這種火山活動會將大量二氧化碳排入大氣, 導致全球變暖. 在海洋中, 二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)和鹵素的排放會增加水的酸度, 導致碳酸鹽溶解, 並進一步釋放二氧化碳. 當火山活動下降時, 這種失控的溫室效應很可能被逆轉了. 海洋中二氧化碳含量的增加可能會增加海洋表層水中的有機生產力. 有氧細菌消耗這種新近豐富的有機生命將導致缺氧和大規模滅絕. 隨之而來的高水平的碳埋藏將解釋黑盆地中黑頁岩的沉積.

δ13C同位素偏移

在森諾曼階-土侖階邊界線發現的正δ13C同位素偏移是中生代的主要碳同位素事件之一. 它是過去1.1億年來全球碳循環中最大的干擾之一. 這種δ13C同位素偏移表明有機碳的埋藏率顯著增加, 表明富含有機碳的沉積物的廣泛沉積和保存以及當時的海洋缺氧. 在正碳同位素偏移範圍內, 從西藏南部大幅擴展的森諾曼階-土侖階邊界事件間隔記錄了短的偏心尺度碳同位素變異性.

大型火成岩省及其可能的結果

在森諾曼階-土侖階邊界事件前後, 發生了幾起獨立的大型火成岩省(LIP)形成事件. 在95-90百萬年前的這段時間裡, 發生了兩次單獨的大型火成岩省形成事件: 馬達加斯加大型火成岩省形成事件和加勒比-哥倫比亞大型火成岩省形成事件. 在森諾曼階-土侖階邊界線發現了痕量金屬, 例如: 鉻、鈧、銅和鈷, 這表明大型火成岩省形成事件可能與森諾曼階-土侖階邊界事件的發生有關. 痕量金屬濃度峰值的時間與缺氧事件的中期相吻合, 這表明雖然大型火成岩省形成事件可能在事件發生期間發生但尚未開始. 其他研究將森諾曼階-土侖階邊界事件的鉛同位素與加勒比-哥倫比亞和馬達加斯加的大型火成岩省形成事件聯繫起來. 2011年進行的模型研究也證實, 可能曾發生過大型火成岩省形成事件, 因為該模型顯示, 火山在大型火成岩省形成事件的氣體排放所導致的二氧化碳脫氣峰值可能導致全球90％以上的深海缺氧 .

海洋生物多樣性的變化及其影響

鈣質納米化石等各種海洋無脊椎動物物種的多樣性變化表明, 海洋處於溫暖且低營養的時期, 在這種環境中, 生物繁殖力的峰值不高, 而生育率卻長期處於低水平. 在德國文斯托夫的森諾曼階-土侖階邊界線進行的一項研究揭示了事件期間存在的鈣質納米化石物種Watznaueria的特徵性優勢. 與Biscutum物種不同, 後者更傾向於中營養條件，並且通常是森諾曼階-土侖階邊界事件之前和之後的優勢物種; Watznaueria物種更喜歡溫暖的貧營養條件.

當時, 還有綠藻門/Chlorophyta這些物種例如: Botryococcus和Prasinophytes的多樣性最高, 與浮游沉積有關. 這些藻類基團的豐度與水柱中缺氧量和總有機碳含量的增加密切相關. 這些藻類種群的證據表明, 在此期間, 水柱中出現了鹵水分層現象. 在當時的岩石中還發現了一種淡水的旋鞭毛蟲門/Dinoflagellata物種-Bosedinia, 這表明海洋的鹽度降低了.