地质所科研人员发现15.7亿年前的古海洋氧化事件

近日，中国地质调查局地质研究所朱祥坤研究员课题组在《自然—地球科学》(Nature Geoscience) 发表论文，首次报道了距今约15.7亿年前地球发生了一次氧化事件，恰好对应最早的大型多细胞真核生物出现的时间。这一重要发现将彻底推翻“18—8亿年地球表面持续低氧”的传统认识，再次肯定了氧气在早期真核生物演化中的重要作用，代表了地球早期环境与生命协同演化研究的一个重大突破。

这一发现的研究区位于我国天津蓟县地质剖面自然保护区。该地区完好地保存了距今15亿年前后的“中元古代”沉积岩石地层，使之成为全球揭示该时期地球演化奥秘的经典研究地区之一。朱祥坤研究员及其合作者通过对蓟县剖面约16—15.5亿年前的古海洋沉积碳酸盐岩开展详细的地球化学研究工作，有效地提取了当时的古海水地球化学信息。研究发现，中元古代古海洋是一个持续氧化的动态演化过程，氧化事件起始于约15.7亿年前。而且目前已知可靠的、最早的大型多细胞真核生物化石发现于我国燕山山脉大约15.6亿年前的沉积地层中，稍晚于本研究发现的古海洋氧化事件的起始时间。

这一新的发现具有非常重要的科学意义。距今18—8亿年的时期一直被认为是地球历史上比较沉寂的时期（Boring Billion），地球表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈维持在近乎不变的 “稳定”状态。有科学家认为，该时期的大气氧含量甚至可能低于现代氧气水平的0.1%。但随着越来越多该时期真核生物化石的发现，特别是15.6亿年前大型多细胞真核生物的发现，使得有关“早期真核生物演化与地表环境变化是否存在必然联系”的争论更加激烈。本次蓟县剖面16-15.5亿年前碳酸盐岩中记录的古海洋氧化事件的发现，彻底推翻了该时期“持续低氧”的传统认识，也强有力地证明了早期真核生物演化与地表环境变化存在内在联系，升高的氧气含量是真核生物演化的必要条件。这一新的发现也将刺激科学家重新从不同角度探索距今18—8亿年前地球系统演化的奥秘。

该项研究得到国家自然科学基金，中国地质科学院科研基金和国家留学基金等项目的资助。