中元古代大氣氧含量高于現(xiàn)代水平的1%
近日，由中國石油勘探開發(fā)研究院特聘外專千人、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發(fā)研究院張水昌教授牽頭的國際聯(lián)合研究小組，通過對我國神農(nóng)架地區(qū)神農(nóng)架群(距今約14億年到11億年)黑色頁巖中鉻同位素的系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，中元古代大氣氧含量高于現(xiàn)代水平的1%，這與早期華北下馬嶺組研究結(jié)果非常一致，再次證實(shí)中元古代大氣氧含量遠(yuǎn)不是國際普遍認(rèn)為的小于現(xiàn)代水平的0.1%。本項(xiàng)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(xù)。為進(jìn)一步明確中元古代大氣氧含量，研究團(tuán)隊(duì)此次選擇聚焦華南神農(nóng)架群，系統(tǒng)采集神農(nóng)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(xiàn)代水平1%的估算提供了強(qiáng)有力證據(jù)。
中元古代鏈接了16億年前的古元古代和10億年以來的新元古代，在地質(zhì)歷史上被稱為“無聊的中世紀(jì)”，它的大氣氧含量一直備受學(xué)界爭議。之前的研究認(rèn)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、后生動物延遲出現(xiàn)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(tǒng)認(rèn)識。
張水昌教授等人研究提出，后生動物在新元古代出現(xiàn)可能并不是受控于大氣氧含量，而應(yīng)從動物演化基因或者其他方面進(jìn)行解釋，這為當(dāng)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(tǒng)有效性評價提供了新視角。(劉垠)
