全球广泛分布的白垩纪海相地层也说明了白垩纪全球地理环境的改变，曾经广为沙漠的大陆竟然从中间出现了海相地层。在侏罗纪中期，处于超大陆北方的劳亚大陆就已经开始分离为北美大陆和欧洲大陆，物种开始朝着不同的方向演化；随即在白垩纪，南方聚集了近4亿年的冈瓦纳古陆也正式发生裂解，非洲和南美洲开始分离（正如魏格纳1915年在世界地图上发现的那样，也正是他开创了板块构造理论），印度和澳大利亚相继从岗瓦纳大陆分离，开始漫长的向北迁徙。伴随着盘古大陆从中部的裂解，大西洋就此打开，整个地理格局逐渐与现代接近。海洋线的增长也造就了全球广布的海相地层，此时中国的西南方还是一片海洋，珠穆朗玛峰的海相地层记录了多个纪元的海洋生物化石。
1.9亿年前早侏罗世，北美和欧洲分离
1.05亿年前早白垩世晚期，南美和非洲分离，冈瓦纳古陆分裂
不同的地理格局造就了不同的地球环境，但这次季风性气候的增强并没有为生物带来适宜的生存环境，反而发生了地球历史上最为频繁的缺氧事件。全球广布的白垩地层中常出现黑色的细粒沉积岩夹层，即黑色页岩，这些黑色的沉积层向我们讲述了当时的海洋生物经历的痛苦岁月，因为在这段时间海洋发生了严重的缺氧，海水中的硫酸根被还原为硫离子与铁离子结合成微粒的黄铁矿沉淀在地层中，所以整个地层都是黑色的。然而，经过统计推断，这种缺氧事件竟然仅在白垩纪中期就发生过10次，远超其他时期，很难想象白垩纪的海洋生物经历过多少次的挣扎，所以我们可以看到白垩纪的海洋生物发生过快速的更迭。但这些灾难却为现今的人类带来了益处，那就是形成了海洋中高产油的油页岩，为我们带来了巨量的化石能源。
白垩纪常见的黑色页岩表明海洋的缺氧环境
这些缺氧事件的罪魁祸首被认为是广泛发育的海底火山，构造环境的剧变和板块运动的活跃，常会带来很多海底火山活动，巨量的温室气体和有毒气体带到海洋。除了对海洋生物带来打击以外，还引发了全球变暖，白垩纪中期地球气温也达到了新的高度，地球平均气温最高达到了30℃。
