科研人員發現6.3億年前地球深層海水發生氧化

氧氣是復雜多細胞生物得以生存和繁衍的重要條件之一。孕育了地球上最早的復雜多細胞宏體生物的埃迪卡拉紀早期海洋，其深層海水是否發生了氧化?據中國科學院南京地質古生物研究所2日消息，該所副研究員王偉等人展開研究，為當時海洋的氧化狀態提供了新的證據，相關成果已于1月27日在線發表于國際知名期刊《地質學》。

距今6.35到5.38億年前的埃迪卡拉紀是地球生命演化的關鍵轉折時期。該時期地層中產出了大量由復雜多細胞生命組成的化石生物群，例如：華南揚子地臺的“藍田生物群”“甕安生物群”等。復雜多細胞生物的生命活動需要消耗大量氧氣，它們的出現代表著當時海洋環境中含氧量的增高，但是許多研究卻認為新元古代晚期埃迪卡拉紀海洋的深水區仍處于還原缺氧狀態。

近期，中國科學院南京地質古生物研究所與中國科學院地質與地球物理研究所合作，利用黃鐵礦硫同位素原位微區分析方法，并結合巖石學和礦物學分析，揭示了埃迪卡拉紀早期海洋中的硫酸根庫容量比先前估計的要高，表明當時深層海水可能已經開始大規模氧化。

地質歷史時期古海洋環境的恢復多借助于地球化學手段，硫同位素是其中最常用的地化指標之一。王偉表示，本研究指出全巖硫同位素指標在古環境重建中存在一定的局限性，并提供了相應的解決方案。

在大氣含氧量普遍較低的情況下，陸源硫酸根離子是海洋的重要氧化劑，對古海洋深水區的氧化起到關鍵性作用。在硫酸鹽還原細菌作用下，硫酸根與有機質發生氧化還原反應，硫同位素在氧化態和還原態中發生同位素分餾。盡管引發硫同位素分餾的因素很多，但其分餾程度常用來反推地質歷史時期海洋環境中的硫酸根濃度和古海洋的氧化能力。

“早期的方法有可能導致所提取的古海水中的同位素信號疊加了其他介質的信號，致使我們對當時海洋水體的氧化還原狀態的認識產生偏差。”王偉說。(徐珊珊)

關鍵詞： 深層海水發生氧化