◎本報記者 張 曄

氧氣是生命之源。早期地球氧氣含量極低，直到24億年前，地球發生第一次大氧化事件
，含氧量達現在的1%以上，導致真核生物在地球上首次出現。而第二次大氧化事件則是在5.8億—5.2億年前，大氣中的氧含量才增加到現代大氣氧含量的60%以上，從而觸發了動物的快速起源以及寒武紀大爆發等。

為什麼在第一次大氧化事件之後，地球大氣和海洋的氧化程度遲滯了近20億yi年nian才cai急ji劇ju增zeng加jia呢ne
？中zhong國guo科ke學xue院yuan南nan京jing地di質zhi古gu生sheng物wu研yan究jiu所suo朱zhu茂mao炎yan研yan究jiu員yuan領ling導dao的de中zhong英ying合he作zuo團tuan隊dui，采cai用yong多duo種zhong地di球qiu化hua學xue指zhi標biao並bing結jie合he數shu學xue模mo型xing，首shou次ci係xi統tong論lun證zheng了le巨ju大da海hai洋yang溶rong解jie有you機ji碳tan庫ku的de存cun在zai是shi遲chi滯zhi元yuan古gu宙zhou海hai洋yang徹che底di氧yang化hua的de關guan鍵jian原yuan因yin。近jin日ri，該gai成cheng果guo在zai地di球qiu科ke學xue期qi刊kan《地球與行星科學通訊》上發表。

溶(rong)解(jie)有(you)機(ji)碳(tan)庫(ku)模(mo)型(xing)最(zui)早(zao)由(you)美(mei)國(guo)學(xue)者(zhe)提(ti)出(chu)
，該(gai)模(mo)型(xing)認(ren)為(wei)，前(qian)寒(han)武(wu)紀(ji)海(hai)洋(yang)表(biao)層(ceng)透(tou)光(guang)帶(dai)內(nei)進(jin)行(xing)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)主(zhu)要(yao)是(shi)原(yuan)核(he)生(sheng)物(wu)

，這(zhe)些(xie)微(wei)生(sheng)物(wu)死(si)亡(wang)後(hou)的(de)有(you)機(ji)質(zhi)顆(ke)粒(li)細(xi)小(xiao)
、沉降速率慢，在海水中不斷積累形成一個巨大海洋溶解有機碳庫
，超過現代大洋溶解有機碳庫1000倍bei以yi上shang。由you於yu這zhe種zhong以yi細xi菌jun為wei主zhu的de細xi小xiao有you機ji質zhi顆ke粒li易yi於yu氧yang化hua降jiang解jie，大da量liang消xiao耗hao海hai水shui中zhong氧yang氣qi
，從cong而er導dao致zhi了le大da洋yang的de長chang期qi缺que氧yang並bing阻zu止zhi了le大da氣qi氧yang化hua的de增zeng加jia。這zhe就jiu好hao比bi前qian寒han武wu紀ji海hai洋yang是shi一yi個ge巨ju大da的de沼zhao澤ze池chi
，水shui體ti中zhong大da量liang腐fu殖zhi有you機ji質zhi不bu斷duan消xiao耗hao著zhe氧yang氣qi
，導dao致zhi水shui體ti渾hun濁zhuo並bing缺que氧yang。隻zhi有you當dang這zhe個ge有you機ji碳tan庫ku被bei徹che底di移yi除chu，大da氣qi和he海hai洋yang的de氧yang氣qi含han量liang才cai能neng夠gou實shi質zhi增zeng加jia。但dan這zhe一yi模mo型xing隨sui後hou遭zao到dao質zhi疑yi

，反fan對dui者zhe認ren為wei古gu代dai地di球qiu不bu可ke能neng提ti供gong足zu夠gou的de氧yang化hua劑ji來lai移yi除chu海hai洋yang中zhong巨ju大da的de碳tan庫ku。

2019年，朱茂炎帶領中英團隊在《自然·地球科學》上發文提出，大規模造山運動導致海盆中形成的巨量蒸發鹽礦物的風化，可以帶來大量的硫酸鹽（氧化劑）

，它們通過硫酸鹽還原菌大規模消耗海水中的溶解有機碳
，並通過黃鐵礦的大規模埋藏（產氧）
，最終導致碳庫的減小和海洋的迅速氧化。

為了支持該假說，團隊此次在我國三峽地區南坨村剖麵埃迪卡拉紀陡山沱組地層（約6億年之前）中，發現一個地質曆史上最大、但持續時間很短的碳同位素負漂移事件。為了弄清這一負漂移事件發生的原因
，團隊開展了詳細的碳、氧、硫、鈾、鍶等多同位素體係分析，最終揭示這是一次由大陸風化增強導致的硫酸輸入增加所觸發的短暫海洋氧化事件。

他ta們men分fen析xi認ren為wei，發fa生sheng在zai埃ai迪di卡ka拉la紀ji早zao期qi的de碳tan同tong位wei素su負fu漂piao移yi事shi件jian
，可ke能neng標biao誌zhi著zhe這zhe一yi大da型xing深shen海hai溶rong解jie有you機ji碳tan庫ku解jie體ti的de起qi始shi。隨sui後hou多duo次ci持chi續xu時shi間jian更geng長chang、強(qiang)度(du)更(geng)大(da)的(de)脈(mai)衝(chong)式(shi)氧(yang)化(hua)劑(ji)輸(shu)入(ru)事(shi)件(jian)，不(bu)斷(duan)消(xiao)耗(hao)大(da)洋(yang)中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)有(you)機(ji)碳(tan)庫(ku)，促(cu)使(shi)其(qi)最(zui)終(zhong)在(zai)寒(han)武(wu)紀(ji)早(zao)期(qi)消(xiao)亡(wang)
，海(hai)洋(yang)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)氧(yang)化(hua)
，為(wei)動(dong)物(wu)在(zai)寒(han)武(wu)紀(ji)早(zao)期(qi)的(de)大(da)爆(bao)發(fa)和(he)複(fu)雜(za)海(hai)洋(yang)生(sheng)態(tai)係(xi)統(tong)的(de)出(chu)現(xian)創(chuang)造(zao)了(le)先(xian)決(jue)條(tiao)件(jian)。