投稿范围：煤(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、盐(yan)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、生(sheng)物(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、医药化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、石油(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、农用(yong)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)环保、工(gong)(gong)(gong)(gong)业水处理(li)、精(jing)细化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、日(ri)用(yong)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、燃气化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)、橡胶与(yu)(yu)轮胎工(gong)(gong)(gong)(gong)业、化(hua)(hua)(hua)(hua)肥(fei)农药、有机与(yu)(yu)无机、涂(tu)料与(yu)(yu)油(you)墨、染(ran)料与(yu)(yu)颜料、助(zhu)剂与(yu)(yu)添加(jia)剂、树(shu)脂与(yu)(yu)塑料、胶粘剂、化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)教育、化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)设计、化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)(gong)机械与(yu)(yu)装备(bei)
由于藻类和(he)(he)植(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)合(he)(he)作用(yong)，氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)气(qi)作为副(fu)产(chan)(chan)品产(chan)(chan)生并释(shi)(shi)放到大(da)气(qi)中，导致大(da)气(qi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)含量(liang)的(de)(de)(de)上升。然而(er)，光(guang)(guang)合(he)(he)作用(yong)理论并不(bu)能完全解释(shi)(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)气(qi)水平的(de)(de)(de)增加。这(zhei)是(shi)(shi)因为当藻类和(he)(he)植(zhi)物(wu)死亡(wang)时(shi)，它们(men)会(hui)被微生物(wu)吞噬，这(zhei)是(shi)(shi)一个从大(da)气(qi)中消耗氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)气(qi)的(de)(de)(de)过程。因此，大(da)气(qi)中的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)含量(liang)是(shi)(shi)光(guang)(guang)合(he)(he)作用(yong)产(chan)(chan)生的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)气(qi)与死亡(wang)植(zhi)物(wu)和(he)(he)藻类分解后损失的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)气(qi)之间(jian)的(de)(de)(de)平衡。
为了使大气中的(de)氧(yang)气含量更高，分(fen)解的(de)过程必(bi)须被减(jian)缓或停止(zhi)。这是(shi)通过所谓(wei)的(de)矿物(wu)促(cu)进的(de)有(you)机碳保(bao)存来实现的(de)，海洋中的(de)矿物(wu)，特(te)别是(shi)铁氧(yang)化物(wu)颗粒，与死去的(de)藻类和植物(wu)结(jie)(jie)合，并抑制它(ta)们的(de)腐(fu)烂(lan)和分(fen)解。总的(de)结(jie)(jie)果(guo)是(shi)氧(yang)气水平(ping)的(de)增加(jia)。
多年来，科学家们(men)一直(zhi)知道(dao)矿(kuang)物颗粒可以与死亡藻(zao)类和植物等有机(ji)物结合，使(shi)它们(men)不(bu)易受(shou)到微生物的攻(gong)击(ji)，并保护它们(men)不(bu)受(shou)腐(fu)烂过(guo)程(cheng)的影响。然(ran)而，铁(tie)氧(yang)化物促进的有机(ji)碳(tan)埋(mai)藏对(dui)大(da)气氧(yang)演化的影响目前还缺乏(fa)理(li)论模型(xing)和数(shu)据支持。
近日，中国科学(xue)院地质与(yu)地球物理研究所副(fu)研究员赵明(ming)(ming)宇与英国学(xue)者合(he)作(zuo)，开发(fa)了(le)一(yi)个新(xin)的(de)(de)包(bao)含(han)碳、氧(yang)(yang)(yang)、磷、硫(liu)、铁(tie)等循(xun)环(huan)的(de)(de)全(quan)球(qiu)生物地球(qiu)化(hua)(hua)学(xue)模(mo)型。在(zai)这个模(mo)型里，研究人(ren)员加(jia)入铁(tie)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物促进的(de)(de)有机碳埋藏。通(tong)过模(mo)型的(de)(de)运(yun)行，他们发(fa)现相较于磷风(feng)(feng)化(hua)(hua)，铁(tie)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物促进的(de)(de)有机碳埋藏是影响(xiang)大气(qi)氧(yang)(yang)(yang)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)一(yi)个独立的(de)(de)因(yin)素，可以(yi)引起大气(qi)氧(yang)(yang)(yang)含(han)量(liang)(liang)发(fa)生数(shu)量(liang)(liang)级的(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)。另(ling)外，模(mo)型结果(guo)还表明(ming)(ming)磷风(feng)(feng)化(hua)(hua)对大气(qi)海洋氧(yang)(yang)(yang)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)影响(xiang)程度受(shou)控于铁(tie)风(feng)(feng)化(hua)(hua)的(de)(de)通(tong)量(liang)(liang)。在(zai)铁(tie)风(feng)(feng)化(hua)(hua)通(tong)量(liang)(liang)高的(de)(de)时(shi)候，磷风(feng)(feng)化(hua)(hua)的(de)(de)降低并不能(neng)导致(zhi)海洋大气(qi)氧(yang)(yang)(yang)含(han)量(liang)(liang)发(fa)生显著(zhu)的(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)。
研究人(ren)员进(jin)一步统计(ji)了(le)页岩中铁(tie)氧化物含量(liang)在地质(zhi)历史时期演化的(de)数(shu)据(ju)，总共统计(ji)了(le)81个(ge)文献的6381个数据。这一数据统计(ji)表明沉积物中铁(tie)氧化物的(de)(de)储(chu)库在新(xin)元古(gu)代发生显著的(de)(de)增加，这很好地对应了同(tong)时期大气氧含量的(de)(de)增加，即NOE事件(jian)。这一(yi)对应关(guan)系从数据上进一(yi)步证明了铁氧化物促(cu)进的有机(ji)碳(tan)埋藏在(zai)大气氧演化过程中的作用。另一(yi)方(fang)面海(hai)洋-大(da)气的氧化(hua)会进(jin)一步(bu)将沉积物中的黄铁矿氧化(hua)成铁氧化(hua)物，这些新增的铁氧化(hua)物又(you)会促(cu)进(jin)有机碳的埋(mai)藏，形(xing)成一个正反馈机制。
这项研(yan)究不(bu)仅加深(shen)了对地球(qiu)大气(qi)层充氧(yang)方式的(de)理解(jie)，还让人们得以一(yi)窥(kui)复(fu)杂生(sheng)(sheng)命(ming)在其他行(xing)星上(shang)(shang)发展所需(xu)的(de)条件。研(yan)究提供(gong)了一(yi)个新的(de)理解(jie)，即(ji)地球(qiu)大气(qi)层是如何变得富氧(yang)的(de)，这最终使复(fu)杂的(de)生(sheng)(sheng)命(ming)形式得以进化。地球(qiu)上(shang)(shang)有水只是故(gu)事的(de)一(yi)部分(fen)。需(xu)要有陆地来提供(gong)矿(kuang)物(wu)颗粒的(de)来源，这些矿(kuang)物(wu)颗粒最终会流(liu)入海洋，最终导致星球(qiu)大气(qi)氧(yang)含量的(de)上(shang)(shang)升。
相关研究成果近期(qi)发表在(zai)《自然-地球科学》（Nature Geoscience）上(shang)。
地质历史时期页(ye)岩中的铁氧(yang)化物含量(liang)与(yu)大气(qi)-海(hai)洋氧(yang)含量(liang)的演化