地球氧气从哪里来？新研究：深处地壳运动与破坏

darthracer · 2022-12-15 08:39

25～28亿年前，地球还是个几乎不存在氧气的星球，如今如何充满赋给生命组成的氧气？一篇研究提出新可能性：至少有一部分来自地壳运动与破坏后释放。

在名为太古宙的地质年代中，此时地球被绿色海洋覆盖，笼罩在甲烷雾霾中，完全没有多细胞生命，且地壳板块活动不同于如今形态。

位于聚合板块边缘的隐没带（subduction zone）是地球独家特征，其中还有含氧量、水含量都很高的氧化岩浆，由氧化沉积物与海洋底层水流入地函后相互作用形成，一篇新研究想了解太古宙时代的海洋底层水域与沉积物氧化物质缺乏，是否可能因此阻止氧化岩浆形成。

科学家收集了约26.7～27.5亿年前的花岗岩样本，研究岩石内能高温和高压的锆石晶体，其中有小于30微米的小磷灰石晶体被困在锆石晶体内，通过测量磷灰石的硫含量，我们可以确定磷灰石是否来自氧化岩浆。

分析结果发现岩浆硫含量最初约为零，但在27.05亿年前增加至百万分之2000，表明岩浆变得更加富含硫；此外，磷灰石中S6+（一种硫离子）的存在表明硫来自氧化源，与主体锆石晶体的数据相符，进一步表明有氧化岩浆形成于27亿年前，就算太古宙海洋缺乏溶解氧的机制，也没有阻止隐没带中富含硫的氧化岩浆形成。

报告表示，岩浆内氧气一定来自其他来源，并于火山爆发期间释放到大气中，团队认为，太古宙隐没带可能是27亿年前开始使地球氧气增加的关键因素。由于地球是太阳系唯一已知存在板块构造与隐没带的行星，这项研究可以协助解释为何星球缺乏氧气，并理解其他岩石行星的生命诞生路径。

新论文发布在《自然地球科学》期刊。

地球氧气从哪里来？新研究：深处地壳运动与破坏

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