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幸福一箩筐 “大氧化事件”发生先于古元古代“雪球地球”( 二 )


Polisarka沉积建造：灰岩段与杂砂岩-杂砾岩段的硫同位素分馏的模式明显不同（图1和图2A） 。 灰岩段δ34S值的范围从?26.6到?10.2‰（平均值=?16.6‰；1σ=5.4‰；n=10） ， 而杂砾岩是从?0.8到0.0‰（平均值=?0.5‰；1σ=0.3‰；n=5） 。 在14m厚（~186到200m）的灰岩和页岩区间内观测到明显负的δ34S值 ， 转变发生在~115和125m的杂砂岩和碎屑白云岩区间 ， 由?8.5增至?1.6‰ 。 主要灰岩段（>170m）的Δ33S值从+0.03到+0.05‰（平均值=+0.02；1σ=0.01‰；n=14) ， Δ36S值由+0.21到+0.75‰（平均值=+0.45；1σ=0.16‰；n=14)；而灰岩（<170m）段线性回归给出的Δ36S/Δ33S斜率为?8.8 ， 正交回归分析给出更陡的、误差更大的负斜率 ， 预示着质量相关（图2) 。 冰成的杂砂岩-杂砾岩段的Δ36S值为?1.06到?0.39‰（平均值=?0.60‰；1σ=0.59‰；n=5） ， 而Δ33S值从+0.01变化到+0.03‰（平均值=+0.02；1σ=0.01‰；n=14） ， 该段Δ36S与Δ33S值也不显任何相关关系（图2A） 。
03在芬诺斯堪迪亚地盾S-MIF的消失
细菌硫酸盐还原和岐化作用都可以产生零附近小的Δ33S值及变化 ， 仅凭样品小的非零的Δ33S值或Δ33S和Δ36S值不能区分是S-MIF还是S-MDF信号 。 新太古宙和古元古宙早期沉积建造中的Δ36S/Δ33S斜率在?0.9和?1.6之间 ， 即ARA ， 是S-MIF信号的指示 。 Warkea等人通过正交回归分析表明Seidorechka沉积建造的Δ36S/Δ33S斜率与ARA是一致的 ， 表明大气的S-MIF在没有臭氧下生成；而Polisarka沉积建造中灰岩段具有陡的?8.8的Δ36S/Δ33S斜率 ， 杂砂岩-杂砾岩段的Δ33S和Δ36S/Δ33S都接近零 ， 都与大气S-MIF信号不一致（图2A） 。 此外 ， 在Seidorechka沉积建造中存在着Δ33S与δ34S之间的正相关 ， 而Polisarka沉积建造很低的Δ33S值与广泛分散的负δ34S值有关系（图4） 。
【幸福一箩筐 “大氧化事件”发生先于古元古代“雪球地球”】Polisarka沉积建造下部的Δ36S/Δ33S和Δ33S/δ34S变化趋势要用S-MIF/S-MDF转变来解释 ， 如此GOE发生在~2,501Ma和~2,434Ma之间700万年的窗口期内 。 由于窗口期内包括了三个不整合 ， 实际持续时间可能要短得多 。 冰成杂砾岩及相关地层出现在含有S-MDF信号的地层层位之上60米处 ， S-MIF/S-MDF转变被证明先于冰期 。 但是 ， 缺失的地层和年龄数据防碍了估计S-MIF信号消失与冰期之间的精确时间差 。 灰岩段中只有一个砂屑白云岩样品 ， 落在Seidorechka的Δ36S/Δ33S斜率内（图2A和3C） ， 被解释为携带S-MIF信号的碎屑物质再循环 ， 盖过了S-MDF的信号 。
04S-MIF/S-MDF转变全球不同时吗?
西澳、芬诺斯堪迪亚、北美和南非之间的地层对比的进展已经表明S-MIF/S-MDF过渡在北美、南非和芬诺斯坎迪亚大体上是同时的；只是西澳的转变还不能确定 ， 可能被地壳再循环作用所掩盖（图4） 。 在南非Transvaal盆地 ， 横向对比Duitschland组和Rooihoogte组记录了S-MIF/S-MDF的转变 。 在Mooidraai组第一次出现S-MDF信号 ， 5个样品的Δ36S/Δ33S为?12 ， 意味着在~2,390Ma已经出现了S-MIF/S-MDF转变 。 北美Superior克拉通Huronian超群中S-MIF/S-MDF转变被限定在2,452.5±6.2Ma和~2,308Ma之间 ， 可能比~2,308Ma老很多 。 西澳的Boolgeeda铁建造中首次记录的S-MDF信号在2,450Ma ， 与芬诺斯坎迪亚的S-MIF/S-MDF过渡大致同年代 ， 但S-MIF信号随后又出现 ， 可能反映局部的地壳物质再循环 。


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