5亿多年前缺氧海洋的“造氧机”从何而来?

5亿多年前缺氧海洋的“造氧机”从何而来?
  □紫金山/金陵晚报记者 殷静  已有研讨标明,前期地球是极点缺氧的。为什么地球前期大气和海洋的氧气含量长时间保持在低水平,在距今5.8亿—5.2亿年前后却发作了快速添加呢?  9月2日,由中国科学院南京地质古生物研讨所朱茂炎研讨员等中英两国科学家在《天然-地 球 科 学》(Nature Geo-science)宣布论文,以为大规模造山运动将很多蒸腾岩输入海洋,蒸腾岩作为大洋的氧化剂,使得寒武纪大迸发之前遍及缺氧的深部大洋得以氧化,然后导致大气和海洋中氧气含量快速添加,为地球大型复杂多细胞生命的快速演化奠定了基本条件。  直到距今5.8亿—5.2亿年前后,地球发作第二次大氧化事情,大气中的氧含量添加到现代大气氧含量的60%以上的水平,大洋也悉数氧化,导致多细胞真核生物大辐射,以及动物的快速来源和寒武纪大迸发。  关于前寒武纪海洋中的氧含量为什么长时间很低的问题,现在学界有一个理论模型,即“有机碳库模型”。该模型以为前寒武纪海洋表层透光带内进行光协效果的微生物首要是原核生物,这些微生物逝世后的有机质易于氧化降解,在海水中不断堆集,很多耗费海水中氧气,然后导致了海水的缺氧。  本次研讨中,朱茂炎等中英协作团队经过剖析9亿年以来全球海水碳酸盐的碳同位素演化进程发现,前寒武纪海洋中的有机碳库在5.7亿年之后显着削减,标明这个时期深部海洋现已开端氧化。  该研讨团队提出了一个新的地球体系模型解说了这一现象。他们以为,5.7亿年前后地球上的首要大陆经过拼合构成了一个冈瓦纳超大陆和坐落超大陆内部的超级中心造山带,将8亿年前后很多堆积的蒸腾岩矿藏风化剥蚀输入海洋。富含硫酸盐的蒸腾岩是一种氧化剂,能够经过硫酸盐复原菌对海水中的有机质进行氧化,构成黄铁矿埋藏在堆积物中,导致其时海洋中有机碳库快速削减。一起,海洋中有机碳的快速氧化,向大气排放很多CO2,进一步导致大气升温,加强了陆地风化效果和蒸腾岩向海洋的输入量,海洋中有机碳库进一步被氧化,构成一个海洋氧化的正反馈效果机制,使得大气和海洋中的氧气快速添加。有机质氧化后向海水开释碳同位素偏轻的无机碳,成果海水中的碳同位素值变得越来越轻。  这个新的模型与该时期生物的阶段辐射演化模型愈加符合。它不只验证了前寒武纪海洋中巨大有机碳库存在的假说,还为海洋中巨大有机碳库的改变操控着前寒武纪晚期地球屡次大规模冰期发作的假说供给了支撑。