新的海洋硫循环模型在雪球地球冰川之后


黄铁矿硫同位素数据的汇编显示低温型中间夹峡周期中的过热硫铁矿全局发生。在施用施用冰川之后,中间深度海水柱是硫化物,其通过在表面海洋中高初级生产率的强烈微生物硫酸盐减少来维持。通过溶解硫化物的甲基化在硫酸海水中产生丰富的挥发性有机硫化合物(VOSC)。34s耗尽的Vosc进入大气中的排放升高了海水硫酸盐的硫同位素,产生过脱硫石。信用©科学中国出版社

Sturtian Snowball地球冰川(717〜6.6亿年前)代表了地球历史中最严重的冰雪氛围。地质证据表明,在这种冰川期间,延伸到低纬度的冰盖,而模型模拟建议全球冻结的海洋以及水文循环的长期关闭。

雪球地球假设姿势造成的斯特里亚全球冰川直接被扫除大气二氧化碳的强烈欧式风化引发,而全球冷冻病症被极高的大气二氧化碳水平终止(〜350次的大气层面),其由Syncial累计火山爆发为数百万年。解放是一种突然的过程,持续数十达数千年,并且对清菜条件的急剧过渡伴随着极高的风化率,然后是海洋硫循环的扰动。

在稳定性冰川凝固后暗示在非目录沉积物中的同位素过度沉积黄铁矿(FES2)沉淀后对海洋硫循环的不寻常扰动。在经典的硫循环框架中,沉积物中的主要硫化物矿物在34秒与海水硫酸盐相比总是耗尽,因为硫酸盐减少微生物优先利用32s富集硫酸盐以产生硫化物。然而,在施氮的冰川冰川之后,吡钛矿硫同位素数据的汇编显示出极高的值(高达+ 70‰,明显高于辅海水硫酸盐值)。虽然在其他地质时期还报道了过度的黄铁矿,但施用稳定冰川冰川后的低温型层间间隔代表全球范围内唯一的硫铁矿形成〜1000万年。传统的理论硫循环模型不令人满意地解决了在低温中的中间间隔中的过度硫铁矿的长期和全局发生。

Lang博士及其同事提出了一种新型硫循环模型,其含有挥发性有机硫磺化合物(VOSC),以解释在稳定冰川冰川之后解释过度脱硫的全局发生。它们对华南地区大唐坡地区的低温岩沉积物进行了详细的岩体观察和硫化镁硫铁矿含量和硫同位素数据。来自华南的岩手和地球化学数据都表明,低温型层海洋主要是亚硫酸(贫氧和H2S)。在硫化性条件下,挥发性有机硫化合物(VOSC)可以通过硫化物甲基化普及。因为VOSC总是相对于海水硫酸盐的硫相同位素值较低,所以连续的vosc排放将提高硫酸海水残留硫池的硫同位素,导致海水的垂直同位素梯度和海底/在海底附近的过度脱硫沉淀。

他们的研究结果表明,过度硫酸盐形成需要高微生物硫酸盐和VOSC形成率,以维持船舶硫循环的这种不寻常的扰动。随着有机物质和硫酸盐是这些反应的先决条件,〜100万岁的超脱硫石发生可能在稳定冰川后,持续高初级生产力和强烈的大陆化学化学化。这些调查结果改善了我们对雪球地球活动和古代海洋硫循环的理解。

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请参阅文章:

破解过度的黄铁矿谜:挥发性有机硫磺化合物发射的可能作用。Lang等人。国家科学评论,https://doi.org/10.1093/nsr/nwab034

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