江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

幸福一箩筐 “大氧化事件”发生先于古元古代“雪球地球”


最近 ， Warkea等人实现了芬诺斯堪迪亚（Fennoscandian）地盾和俄罗斯西北部古元古界Seidorechka和Polisarka沉积层序中用CrCl2还原法提取的硫化物的多硫同位素（δ34S、Δ33S和Δ36S）研究 ， 结合地层层序的时间顺序来解决这个争论 。
由硫同位素的非质量分馏的（S-MIF）向质量相关分馏（S-MDF ， 其中Δ33S和Δ36S≈0‰）转变是GOE的公认关键指标 ， 指示全球性的大气氧单向升高 。
然而 ， S-MIF/S-MDF过渡的时间非常靠近严酷的冰期 ， 包括可能至少一次雪球地球 。
重大的地球系统事件排列顺序不同会导致完全不同的成因假说出现 ， 如行星脱气的长期变化与产氧的光合作用有密切关系的行星氧化假说；产氧光合作用的演化直接诱发古元古代的雪球地球；或者伴随冰川消退的化学风化导致了GOE ， 等等 。 除此之外 ， 还有“地壳的记忆效应”假说 ， 它解释了S-MIF/S-MDF的复杂过渡 ， 并使S-MIF/S-MDF转变实际上比大气要延后大约10到200百万年 。
这种解释破坏了将S-MIF/S-MDF的转变位置作为化学地层对比和判断行星氧化时间的唯一标志 ， 也使行星氧化与冰期之间的因果关系变得含糊不清 。
01地质建造和年代学限制
Imandra-Varzuga绿岩带为一套沉积岩和火山岩构成的古元古界地层 ， 样品来自国际大陆科学钻探计划 ， 取自芬诺斯堪迪亚北极圈俄罗斯-钻探早期地球项目（FAR-DEEP)的钻孔岩芯 。 Seidorechka沉积层序的样品来自FAR-DEEP钻孔1A ， 是由120米厚的浅海页岩、粉砂岩和少量灰岩和砂岩组成 ， 分为砂岩-粉砂岩段、白云岩段、石英岩段、灰岩-页岩段和页岩段等5个岩性段 。 它下伏的是Kuksha火山层序 ， 被解释为古风化壳；上覆的是Seidorechka火山岩 ， 以玄武岩为主 ， 含少量英安岩和流纹岩 。
Polisarka沉积层序样品来自FAR-DEEP钻孔3A ， 129米厚 。 上面被明显的Seidorechka火山岩覆盖 。 Polisarka沉积层序的下部是灰岩段 ， 上部是冰川成因的杂砂岩-杂砾岩段 ， 各种玄武岩、安山岩、科马堤熔岩流和超镁铁侵入体点缀其间 。
前人给出的制约两套沉积层序的火山岩和深成岩的锆石、斜锆石ID-TIMSU-Pb年龄限定了它们沉积年代 ， Seidorechka沉积在2,501.5±1.7Ma和2,441±1.6Ma之间 ， 而Polisarka沉积在2,441±1.6Ma和2,434±6.6Ma之间 。
02多硫同位素数据与分布
Seidorechka沉积建造：δ34S值在?14.6到+1.6‰之间变化 ， 平均值为?6.8‰（1σ=3.8‰；n=24）；在~186m和121m之间δ34S值往上是增加的 ， 在~112m页岩段之上是负的 ， 变化不明显 。 Δ33S值从?0.43变化到+0.25‰ ， 几乎都是负值 ， 平均值为?0.14‰（1σ=0.14‰；n=24） ， 没有随地层变化的明显趋势（图1） ， 它与δ34S值之间呈显弱的正相关（图3） 。 Δ36S值范围从?0.61到1.65‰ ， 平均值是0.16‰（1σ=0.52‰；n=23） 。 在Δ33S-Δ36S图上线性回归给出的斜率为?1.8（图2A） ， 正交回归分析给出的Δ36S/Δ33S斜率为?1.86±0.47(1σ) ， 在误差范围内遵循“太古代参考排列（ARA）”分布（图2B） 。 根据正交回归分析 ， Warkea等人以8σ置信区间认定Seidorechka沉积层序中的硫是非质量分馏成因 。


推荐阅读


上一篇：ZAKER 七颗卫星丢失！美发射商业运载火箭结果入轨失败

下一篇：及时行乐 SA网络合作，不是华为？OPPO正式官宣：与英国达成5G