第七章
大洋缺氧事件之謎
19世紀初，英國“挑戰者”號調查船環球航行，從深海洋底表層采集到深海沉積物樣品，當時發現，深海底廣泛分布著紅黏土，它的褐紅色是氧化環境下形成的鐵離子所致。可見，現今海水的深層仍然富含氧，這是大洋環流強盛的反映。
20世紀，美國的“格洛瑪挑戰者”號深海鑽探船在各大洋打鑽，鑽杆穿過年輕地層，鑽到了距今1億年前後（白堊紀中期）的沉積物。科學家意外地發現，那時廣泛分布的並不是紅黏土，而是黑色沉積物。它的厚度多在45～270米之間，有機質含量高達1％～30％。顯然，1億年前的海洋狀況與現代明顯不同，這種狀況發生在白堊紀中期這一特定時期，被稱為大洋缺氧事件或叫白堊缺氧事件。這一事件的起因是什麼，也就是黑色沉積物是在怎樣的背景下形成的，引起了海洋學家的廣泛注意。
有學者根據白堊紀中期的黑色沉積物中缺乏底棲生物化石，認為當時海水的含氧量很低，沉積碳酸錳的形成也證明了這一點，因為沉積碳酸錳在氧化環境下是不穩定的。白堊紀為地球上的高溫時期，當時即使在兩極地區也無冰雪覆蓋，海水溫度比目前高10℃左右，而海水的含氧量又取決於溫度，溫度越高，含氧量越低。黑色沉積層中缺少海底洋流侵蝕的痕跡，表明當時海水環流很弱，這是因為當時赤道與兩極海洋的溫差，以及表層與底層海水的溫差都比現在小得多，停滯的海水環境使得氧氣消耗後得不到補充，也易於導致缺氧環境。
而有的專家則發現，白堊紀聯合古陸分裂不久，新生的洋盆麵積狹小，環境比較閉塞。比如當時南大西洋與北大西洋並不相連，又受到鯨魚海嶺、福克蘭海台的阻隔，所以處於停滯狀態，形成了大量黑色頁岩。很明顯，這一說法難以解釋太平洋中黑色沉積物的形成。
深海鑽探在非洲西北岸外的大西洋底發現，白堊紀中期的黑色沉積層與紅色沉積層相間形成互層。如果認為黑色沉積層形成於停滯缺氧環境，紅色沉積層形成於富氧環境，那就很難理解為什麼缺氧環境與富氧環境會如此頻繁地更迭。
有些學者強調這是有機質供應速率多次變化所致。深海濁流從淺海把夾雜大量動植物遺體的沉積物搬運到深海區，大量有機質被快速埋藏，形成黑色沉積層；其中的有機質在分解時耗去大量氧，從而在沉積層甚至底層海水中造成缺氧環境。
在這些學者看來，缺氧環境是黑色富碳沉積層堆積過程中的產物，而不是黑色沉積層的形成原因、由於濁流周期性地反複活動，故可以形成多層黑色沉積物。其間所夾的紅色沉積物是在有機質供應速率較低時期形成的。·
太平洋一些海嶺上的黑色沉積物，可能是由於其周圍的上升流導致生物繁盛，提供了大量有機質的緣故。
如果黑色沉積物的形成確與生物大量繁殖或有機質大量供應有關，那麼，我們還不明白：為什麼在1億年前會出現這種情況？生物大量繁殖是如何開始，又是如何結束的？
曾有人提出，生物繁殖率升高與海侵有關。白堊紀中期為大海浸時期，海水淹沒大片陸地，在廣闊的淺海區繁殖了大量浮遊生物；有機質源源不絕地沉積下來，消耗了大量氧，進而使缺氧環境擴展到深海區。盡管這一模式頗受青睞，但是也有人質問：為什麼另有幾次海侵並沒有造成缺氧事件？
l億年前的缺氧事件或黑色沉積層的成因，有的是因為海水停滯、含氧量低，有的是因為海盆閉塞，也有人認為主要是有機質大量供應或海侵所致，可謂眾說紛紜。探索白堊紀缺氧事件的奧秘，不僅對研究海水化學和海洋環境的變遷很有意義，而且由於黑色沉積層可構成數量龐大的生油岩，從而在石油資源的勘探開發方麵也有非常重大的意義。“蓋奧特”之謎
海底平頂山在太平洋的中部至西部，即夏威夷群島、加羅林群島、馬紹爾群島和斐濟群島一帶的深海底，它們的頂部像被截掉一樣，都是平坦的，非常奇妙。
20世紀40年代，美國海洋地質學家赫斯對此進行了比較係統的研究，為紀念他的老師普林斯頓大學地質係教授阿羅爾德·蓋奧特，他把平頂海山命名為“蓋奧特”，並著文闡述平頂海山的特征。
這種海山不僅太平洋有，大西洋和印度洋中亦存在，它們有的孤獨聳立於海底，有的成群出現。平坦的頂部為圓形或橢圓形。直徑一般從幾百米至20～30千米，頂部離海麵最淺為400米，最深為2000米，平均1300米。赫斯認為，平頂海山是沉沒了的島嶼，就像神話中描述的“阿特蘭蒂斯”王國那樣。但坦赫斯無法說明它的頂部為什麼如此平。
後來，從平頂山的頂部打撈到了呈圓形的玄武岩塊，表明它們是火山彈的原有形狀，因而，有人認為，它們可能是一座海底火山，頂部是火山口，被火山灰等物質填平了，所以呈現平頂。年齡測定表明，它們形成於距今1億年至2500萬年之間的火山大量噴發時期，這就給火山說提供了一個依據。
20世紀60年代，從太平洋西南的凱普—約翰平頂海山的頂部打撈到6種造礁珊瑚、厚殼蛤以及層孔蟲等生物化石，以後在太平洋中部又有類似的發現，表明平頂海山的頂部過去有過珊瑚礁發育。造礁珊瑚要求生活在有光照的水體裏，因而其生存的最大水深在50米左右，可見，曾經有一段時間，海山頂部的水深不超過50米。由於此時的海山頂部離海麵近，風浪就有可能將其削平，並在其上發育造礁珊瑚。以後，海底山下沉，沉到水深400米以下的地方，所以平頂海山上就殘留著以前發育的造礁珊瑚和其他喜礁生物。
但美國學者德利提出，海底火山不一定發生過上升和下沉，而是在天氣寒冷的冰川時期，海平麵大幅度下降，使海底火山的頂部露出海麵被風浪削去。但天氣能否冷到使海麵下降幾百米以至2000米，目前還沒有找到可靠的證據。況且，有些平頂海山的頂部寬達40～55千米，說它是被風浪削平的似乎難以使人相信。
現代著名海洋地質學家孟納德認為，太平洋中的平頂海山都位於一片原來隆起的地殼上，他稱之為“達爾文隆起”。這些隆起上的許多海山，其頂部接近海麵，被風浪削平，爾後，整個隆起下沉，便形成了今日平頂海山的麵貌。但溫泰勒爾等不同意孟納德的見解，他們認為沒有事實證明“達爾文隆起”存在過。
“蓋奧特”的存在由於缺乏深海調查資源，已提出的說法都沒有足夠的說服力，因此還有待於科學家作進一步的研究。大西洋海底的黑潮之謎
法國的海洋科學考察船“巴米羅亞”號，幾年前在大西洋亞速爾群島海域考察時發現一股股從洋底衝上來的巨大“黑潮”，這一股股“黑潮”像黑墨汁一樣流向千裏以外的法國海岸、經科學家們化驗，這黑水裏麵充滿著一些地球上很少的稀有金屬。“巴米羅亞”號上的科學家們探測到，這一股“黑潮”是從3000米深度的大洋底部衝上來的。有人懷疑這是地球內部的“嘔吐物”。
為了揭開這神秘“黑水”的謎團，法國派出“諾蒂爾克”號深水探測器，美國派出了“爾河文”號世界最深海洋探測器，於1998年7月份一起來到亞速爾群島海域。
“爾河文”號由美國著名海洋科學家斯文蒂爾教授和法國海洋科學研究所負責人伊夫·富凱博士共同駕駛。當他們下潛到1000米時，海水的四周如同起了“大霧”一樣，在最強的光線下看不清10米以外的東西。他們認為“這肯定是迄今為止在大西洋海脊發現的最活躍的地方。地質斷層從北到南把大西洋從中切為兩半，也就是把歐洲和美洲慢慢分開（每年2厘米）的地方。”
當下潛到2500米時，海水的溫度上升到100℃，四周的“大霧”逐漸消失，能見度非常清晰，能看到四周遊動的蝦、貝類、海參。盡管溫度很高，但它卻不沸騰。因為這裏的水壓是水麵的250倍。