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5亿多年前缺氧海洋的“造氧机”从何而来?

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&紫金山/金陵晚报记者尹静

&早地球已经显示出极度缺氧。为什么早期地球大气和海洋中的氧含量在5.8-5.2亿年前长期处于低水平并迅速增加?

&9月2日,中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎等中英科学家在[0x9a8b]发表论文。认为大规模造山运动将蒸发岩输入海洋,蒸发岩被用作氧化剂,形成寒武系。爆发前普遍缺氧的深海被氧化,导致大气和海洋中氧含量迅速增加,为地球上大型复杂多细胞生物的快速演化奠定了基础。

&早在5.8-5.2亿年前,地球上发生了第二次氧化事件。大气含氧量增加到现代大气含氧量的60%以上,海洋全部被氧化,导致多细胞真核生物辐射,动物迅速起源,寒武纪爆发。头发。

& & & & & NBSP;有一个关于前寒武纪海洋长期低氧含量的理论模型,即“有机碳库模型”。该模型认为前寒武纪海洋表面半透明区的光合微生物主要是原核生物。在这些微生物死亡后,有机物容易被氧化和降解,在海水中不断积累并在海水中消耗大量氧气,从而导致海水缺氧。

在这项研究中,朱茂燕和其他中英合作团队分析了过去9亿年来全球海水碳酸盐中碳同位素的演变,发现前寒武纪海洋中的有机碳库在5.7亿年后显着下降,表明在这个时期,深海已开始氧化。

& & & &研究小组提出了一种新的地球系统模型来解释这一现象。他们相信,大约5.7亿年前,地球的主要大陆形成了一个位于超大陆内部的冈瓦纳超大陆和一个超级中央造山带,并且在大约8亿年前将大量的蒸发岩矿物风化并剥蚀成为海洋。富含硫酸盐的蒸发岩是一种氧化剂,可以通过硫酸盐还原细菌氧化海水中的有机物,形成埋藏在沉积物中的黄铁矿,导致当时海洋中有机碳库迅速减少。与此同时,海洋中有机碳的快速氧化,向大气中释放出大量的二氧化碳,进一步导致大气变暖,加强陆地风化,蒸发物向海洋输入,进一步氧化有机物。海洋中的碳库,形成海洋氧化的正反馈机制,使大气和海洋中的氧气快速生长。增加。有机物质将较轻碳同位素的无机碳氧化并释放到海水中。结果,海水中的碳同位素值变得更轻和更轻。

& & & & NBSP;这个新模型更符合这一时期生物的阶段辐射演化模型。它不仅验证了前寒武纪海洋中存在巨大有机碳库的假设,而且支持了这样的假设:海洋中巨大有机碳库的变化控制了前寒武纪晚期许多大型冰期的发生。

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