地空学院沈冰课题组在PNAS发表文章提醒6.35亿年前
来源:民营经济网 发表于2019-07-07 09:40:57 编辑:朱自清
摘要: 北京大学地球与空间科学学院沈冰课题组运用镁同位素提醒了6.35亿年前雪球地球完毕进程的化学风化作用。这一研讨效果于近来在《美国国家科学院院刊》

  北京大学地球与空间科学学院沈冰课题组运用镁同位素提醒了6.35亿年前雪球地球完毕进程的化学风化作用。这一研讨效果于近来在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA)上在线宣布。

  在距今7.2亿到6.35亿年前的新元古代晚期,地球阅历了两次全球冰期事情(Sturtian冰期和Marinoan冰期),使得地球处于一种全球冰封状况,称之为雪球地球事情。Marinoan冰期的完毕(距今6.35亿年)则随同着生物圈的一次严重革新,终究导致了寒武纪大迸发。在地质记载上,雪球地球完毕时在全球规模的冰川堆积物之上整合堆积了一套盖帽碳酸盐岩,指示了由极点冰期环境向温暖气候的快速改变进程。雪球地球假说(Hoffman,1998)以为,全球冰期的完毕是因为在冰期进程中火山喷出的CO2在大气中的很多累积所形成的温室效应;因而雪球地球的崩溃是一个敏捷的进程,并随同着激烈的化学风化作用;激烈的化学风化作用使得很多碱性物质进入海洋,并以盖帽碳酸盐岩的方式堆积下来。因而,新元古代全球冰期完毕时是否存在激烈的化学风化作用不只是验证雪球地球假说的要害,也是提醒盖帽碳酸盐岩成因的钥匙。在我国华南地区广泛出露的南沱组地层是世界上保存最好的Marinoan冰期记载之一,其上覆盖了陡山沱组底部的盖帽碳酸盐岩,这为研讨雪球地球完毕进程化学风化作用供给了资料。

  陡山沱组底部的盖帽碳酸盐岩户外相片(贵州铜仁坝黄镇)

  沈冰课题组对我国贵州省东北部南沱组冰期堆积和陡山沱组底部的盖帽碳酸盐岩中所包括的陆源碎屑组分的镁同位素组成进行了剖析。因为在化学风化进程中岩石中的镁会发作明显的同位素分馏,使得风化残余物中富集重的镁同位素(26Mg),并且26Mg的富集程度与化学风化强度直接相关,因而镁同位素能够用来指示地质历史时期的化学风化强度。研讨标明,南沱组上部地层中呈现了一次明显的镁同位素正漂移(26Mg富集),而盖帽碳酸盐岩中的镁同位素值现已明显下降。这标明在Marinoan冰期完毕进程中确实随同有激烈的化学风化作用,支撑了雪球地球假说。但与雪球地球假说的猜测不同,最强化学风化作用要明显早于盖帽碳酸盐岩的堆积,这说明盖帽碳酸盐岩堆积时全球冰期现已完毕了。

  南沱组冰川堆积与陡山沱组盖帽碳酸盐岩镁同位素和碳同位素组成改变特征

  此项效果不只验证了雪球地球假说所提出的,全球冰期完毕时具有很高的大气CO2浓度并随同着激烈的化学风化作用,一起也对盖帽碳酸盐岩的成因提出了新的解说。研讨以为很多大气CO2在冰期完毕进程中经过化学风化作用被耗费,使得海水pH逐步升高,是导致了盖帽碳酸盐岩在全球海洋的堆积的要害。

  该项研讨效果以Episode of intense chemical weathering during the termination of the 635 Ma Marinoan glaciation为题于12月12日在线宣布在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA)。北京大学地空学院博士后黄康俊(现任职于西北大学)为文章的榜首作者,沈冰研讨员为文章通讯作者,研讨生郎咸国、马浩然帮忙完结论文的户外和实验室作业。美国华盛顿大学Fang-Zhen Teng博士、弗吉尼亚理工大学Shuhai Xiao博士、贵州大学付勇博士以及路易斯安那州州立大学的Yongbo Peng博士参加了该项研讨。该项研讨作业得到国家自然科学基金、“青年千人”方案,以及中国科学院资源地层学与古地理学要点实验室的赞助。

  修改:白杨

  

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