第七届青年地学论坛

拉伸纪（1000-720Ma）是地球演化史上承上启下的关键阶段，是地球“枯燥十亿年”（Boring Billion）的结束，是新元古代复杂地表系统建立的启动阶段。在此时期，罗迪尼亚超大陆发生聚合与裂解，大气氧逸度显著的增加，温室气体浓度和释放量明显降低。地表生物圈的演化与革新，真核生物的多样性增加，分子钟证据也表明最早的动物演化可能发生在拉伸纪晚期。拉伸纪结束时，发生了地质历史上最极端的冰室气候—雪球地球。由此可见，该时期的环境与生命表现出紧密的协同演化，是地球演化史上的重要转折期。由于海洋硫循环与氧化还原状态是海洋环境的重要组成部分，近年来，围绕该时期开展了一系列研究，并取得了一些进展，但是争议却很大，主要存在两种不同的假说：贫SO₄^2-的缺氧分层海洋和富SO₄^2-的间歇性氧化的海洋。为了解决这一争议，本研究对我国华南拉伸纪丹洲群地层进行了黄铁矿的硫同位素和含量研究。黄铁矿硫同位素变化范围是-20.2‰–+9.8‰，黄铁矿含量较高，平均值为0.99wt.%, n=95。岩石学研究发现，黄铁矿主要为自形晶，形成于早成岩期，在此基础上建立了丹洲群准同生期黄铁矿的扩散对流反应数值模拟。结果表明，900-800Ma年前，海水硫酸根浓度较低，维持在1mM，而800Ma之后，海水硫酸根浓度迅速升高至~5mM。海水硫酸根浓度的升高可能是罗迪尼亚超大陆裂解导致大陆风化作用加剧，输入海洋硫酸根通量增加，以及大气-海洋氧化导致黄铁矿埋藏量的降低所致的。因此，拉伸纪中晚期海洋硫酸根浓度的升高正是对新元古代大气与海洋氧化的体现。

 

硫酸根浓度,黄铁矿,拉伸纪