中科院地质地球所 Communications:海水钙含量控制的全球磷埋藏及大气氧化进程,Nature( 二 )


最后 , 研究人员通过对成岩模型与全球碳磷氧模型的耦合研究 , 进而揭示了海水钙含量对大气氧演化的影响 , 并提出了海水钙含量降低能造成大气氧含量的增加 。 该理论合理解释了显生宙以来大气氧含量的变化过程:例如 , 石炭纪出现巨型的昆虫等表明具有比现代高的大气氧含量(图3c) , 同时流体包裹体的数据揭示了该时期海水钙含量较低(图3a) 。 海水中钙含量的降低导致碳酸盐氟磷灰石埋藏的降低 。 在磷风化输入不变的情况下碳酸盐氟磷灰石埋藏的降低会导致有机磷和有机碳埋藏的升高 , 进而增加大气的氧含量 。 此外 , 研究人员认为寒武纪早期的大气与海洋氧含量的降低也可能与海水中的钙含量升高有关(图3) 。
本研究提出了新的控制全球磷循环和大气氧含量变化的主要因素 , 他们的研究结果也增进了对地球各系统圈层之间的相互作用机制的认识 。
【致谢:感谢原文作者赵明宇博士对本文提出的宝贵修改议 。 】
主要参考文献
1.VanCappellenP,IngallED.Redoxstabilizationoftheatmosphereandoceansbyphosphorus-limitedmarineproductivity[J].Science,1996,271(5248):493-496.
2.BoyleRA,DahlTW,DaleAW,etal.Stabilizationofthecoupledoxygenandphosphoruscyclesbytheevolutionofbioturbation[J].NatureGeoscience,2014,7(9):671-676.
3.ZhaoM,ZhangS,TarhanLG,etal.Theroleofcalciuminregulatingmarinephosphorusburialandatmosphericoxygenation[J].NatureCommunications,2020,11:2232.
(撰稿:姜磊/油气室)
美编:徐海潮
【中科院地质地球所 Communications:海水钙含量控制的全球磷埋藏及大气氧化进程,Nature】校对:覃华清