NC: 白云岩U-Pb定年揭示古海洋氧化时间

地刊速览 · 公众号 · 科技自媒体科技媒体 · 2024-12-21 15:00

主要观点总结

文章探讨了地球海洋何时变得富含氧气的问题，科学家们一直对此争论不休。过去主要依赖沉积岩中的某些元素浓度和同位素比值来重建古代海洋的氧化程度，但这种方法存在不确定性。最新研究利用白云岩的U-Pb定年技术为此提供了新的证据。研究团队通过全球六个不同盆地的白云岩样品分析，发现晚古生代海洋氧化程度显著上升。这项研究为重建海洋氧化还原历史提供了新的工具。

关键观点总结

关键观点1: 沉积岩方法的局限性

过去科学家们主要依赖沉积岩中的元素浓度和同位素比值来重建古代海洋的氧化程度，但这种方法容易受到后期成岩作用的影响，导致结果存在不确定性。

关键观点2: 白云岩U-Pb定年技术的运用

研究团队运用白云岩的U-Pb定年技术，通过全球六个不同盆地的白云岩样品分析，为晚古生代海洋氧化提供了新的证据。

关键观点3: 晚古生代海洋氧化程度的发现

分析发现晚古生代的白云岩中铀/铅比值显著高于早期样品，表明当时海洋环境的氧化程度显著上升。

关键观点4: 研究的意义

这项研究不仅为重建海洋氧化还原历史提供了新的工具，而且支持了晚古生代海洋氧化的观点。

正文

地球海洋何时变得富含氧气，一直是科学家们争论的焦点。过去，科学家们主要依靠沉积岩中某些元素的浓度和同位素比值来重建古代海洋的氧化程度。然而，这些指标容易受到后期成岩作用的影响，导致重建结果存在不确定性。

图1 Calculated U–Pb dates and initial ²⁰⁷ Pb / ²⁰ ⁶ Pb ratios.

2024年4月3日 Nature Communications 期刊发表了最新文章，该研究利用白云岩 U-Pb 定年技术，为晚古生代海洋氧化提供了新的证据。

图2 Proposed stages in the evolution of U–Pb system in dolomite precursor carbonate minerals and dolomite, deposited at 400 Ma and altered at 200 Ma, respectively.

为了克服这一难题，研究团队另辟蹊径，将目光投向了白云岩。白云岩是一种常见的碳酸盐矿物，其铀-铅同位素组成可以记录其形成时的环境信息。通过分析来自全球六个不同盆地的白云岩样品，研究团队发现，晚古生代的白云岩中铀/铅比值显著高于早期样品，表明当时海洋环境的氧化程度显著上升。

图3 Selected records supporting <400 Ma oxygenation of marine environments.

这项研究为重建海洋氧化还原历史提供了新的工具，并支持了晚古生代海洋氧化的观点。

图4 boxplots summarizing reconstructed ²³⁸ U/ ²⁰⁶ Pb values in post- and pre- 400 Ma samples.

论文信息： Ben-Israel, M., Holder, R.M., Nelson, L.L. et al. Late Paleozoic oxygenation of marine environments supported by dolomite U-Pb dating . Nat Commun 15 , 2892 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-46660-7

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