华北燕辽地区串岭沟组黑色页岩对中元古代早期海水氧化还原环境的制约*
2022-07-13刘书琪祝禧艳苏文博赵太平仇一凡何雨婷张华锋
刘书琪 祝禧艳 苏文博 赵太平 仇一凡 何雨婷 张华锋
1. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083 2. 中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院矿产资源研究重点实验室,北京 100029 3. 中国科学院地球科学研究院,北京 100029 4. 中国科学院广州地球化学研究所,中国科学院矿物学与成矿学重点实验室,广州 510640
18~10亿年的“地球中年期”处于古元古代氧化事件(Great Oxygenation Event, GOE)和新元古代氧化事件(Neoproterozoic Oxygenation Event, NOE)之间(Farquharetal., 2000; Holland, 2002; Canfield, 2005; Och and Shields-Zhou, 2012; Lyonsetal., 2014),早期研究中认为是构造、生物演化以及地表环境演化的停滞阶段(Anbar and Knoll, 2002; Holland, 2006; Planavskyetal., 2014),被称为地质历史的“枯燥期”(Boring billion)(Buicketal., 1995;Brasier and Lindsay, 1998;Cawood and Hawkesworth. 2014)。然而越来越多的研究表明,这一时期的演化比以往认识要复杂得多。早前寒武纪条带状铁建造BIF在18亿年之后消失(Canfield, 2005),转而华北克拉通北部串岭沟组“宣龙式”和南缘云梦山组“黛眉寨式”赤铁矿铁岩出现(Lietal., 2015; 汤冬杰等, 2015a; Qiuetal., 2020; Tangetal., 2022),表明中元古代早期大气和海洋氧化还原状态已经发生改变(Canfield, 1998; Raiswell and Canfield, 2012; Qiuetal., 2020)。含真核生物化石的原新元古代地层被证实应属于1.67~1.63Ga的中元古代(苏文博等, 2012; 苏文博, 2016; 李承东等, 2017; Miaoetal., 2019; 张恒等, 2019),以及新发现的~1.56Ga高于庄组的多细胞真核生物化石(Zhuetal., 2016),均表明中元古代是多细胞真核生物的关键演化时期,也指示当时海水含氧量已经达到较高水平。Canfieldetal.(2018)通过对中国华南地区神农架群黑色页岩的研究发现,~1.4Ga时的大气氧浓度大于现今氧水平的1%。最近,Zhangetal.(2021)评述了1.59~1.36Ga中元古代大气-海洋生态系统的演变,认为至少在1.59~1.56Ga、1.44~1.43Ga、1.40~1.36Ga 三个时期的大气氧含量已达现今氧水平的 4%以上,指示持续长达2.3亿年的全球性氧化阶段,并称之为“中元古代增氧事件”(Mesoproterozoic Oxygenation Event, MOE)。……
