中元古代大氣氧含量高于現代水平的1%
近日,由中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院特聘外專(zhuān)千人、美國科學(xué)院院士唐納德·E·坎菲爾德教授和中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院張水昌教授牽頭的國際聯(lián)合研究小組,通過(guò)對我國神農架地區神農架群(距今約14億年到11億年)黑色頁(yè)巖中鉻同位素的系統分析發(fā)現,中元古代大氣氧含量高于現代水平的1%,這與早期華北下馬嶺組研究結果非常一致,再次證實(shí)中元古代大氣氧含量遠不是國際普遍認為的小于現代水平的0.1%。本項成果已于近日發(fā)表于《自然·通信》。
該成果是對早期華北下馬嶺組工作的延續。為進(jìn)一步明確中元古代大氣氧含量,研究團隊此次選擇聚焦華南神農架群,系統采集神農架群剖面樣品,提取其中能夠反映古海水信息的自生Cr(鉻同位素)組分。最終,53Cr同位素的明顯富集,為中元古代大氣氧含量高于現代水平1%的估算提供了強有力證據。
中元古代鏈接了16億年前的古元古代和10億年以來(lái)的新元古代,在地質(zhì)歷史上被稱(chēng)為“無(wú)聊的中世紀”,它的大氣氧含量一直備受學(xué)界爭議。之前的研究認為,中元古代低的大氣氧含量可能是使得真核生物演化停滯、后生動(dòng)物延遲出現的重要因素。而我國中元古代研究的一系列突破性進(jìn)展,顛覆了國際學(xué)術(shù)界的傳統認識。
張水昌教授等人研究提出,后生動(dòng)物在新元古代出現可能并不是受控于大氣氧含量,而應從動(dòng)物演化基因或者其他方面進(jìn)行解釋?zhuān)@為當前地球環(huán)境與生命的協(xié)同演化研究提供了新思考,也為中元古代含油氣系統有效性評價(jià)提供了新視角。(劉垠)