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    研究揭示元古代大氣溫室氣體重要來源
    發布日期:2016-08-04

    文章來源:中國科學報 彭科峰

      近日,北京大學沈冰、董琳課題組在臼齒碳酸鹽巖研究上取得重要進展。他們對吉林省南部的早新元古代萬隆組地層中“臼齒”碳酸鹽巖的鎂、硫同位素進行測試分析,發現“臼齒”碳酸鹽巖形成于海底沉積物中的“硫還原—甲烷生成”重疊帶上。而在重疊帶的缺氧條件下,甲烷氣體源源不斷地大量產生并且釋放到海洋里。相關成果發表于《自然—通訊》雜志。

      “臼齒構造”是指在距今約25億年前~7.5億年前元古代地層中廣泛發育的一種特殊的碳酸鹽巖沉積構造。其形似臼齒,并且由等粒微亮晶方解石充填。“臼齒”碳酸鹽巖因極為獨特的形態特征以及謎一樣的方解石填充機制,引起沉積學家的廣泛關注。更有趣的是,臼齒構造消失時,地球也正在發生一系列劇烈變化——大氣的氧化、全球冰期和動物的出現等。它們之間是否有必然聯系尚不得而知。

      此次研究人員發現,元古代海洋的廣泛硫化使得當時海洋沉積物具有與顯生宙完全不同的地球化學結構,即硫還原帶與甲烷生成帶完全重疊。兩帶的重合使海底甲烷的大量釋放成為可能,這意味著除了眾所周知的溫室氣體二氧化碳,甲烷極有可能是元古代大氣溫室氣體的另一個重要來源。同時,距今約7.5億年前的大氣氧化阻止了海底甲烷的進一步釋放,從而直接誘發了隨之而來的全球冰期。

      相關專家表示,此項研究不僅解釋了“臼齒”碳酸鹽巖的形成機制,同時對元古代的海洋、大氣環境以及全球冰期的產生具有重要的指示意義。

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