埃迪卡拉生物群对揭示寒武纪生命大爆发之前的宏体真核生物演化具有极其重要的意义,可能与晚埃迪卡拉纪深海氧化密切相关。全球海水的Mo同位素组成是限定海洋氧化还原状态的关键指标,有研究根据华南黑色页岩的分析结果推测当时全球海水的δ98Mo值不低于2.0‰,但由于影响因素十分复杂而存在很大争论。局限盆地/峡湾硫化底水条件下形成的沉积物最有可能捕获全球海水的Mo同位素组成,但很少有晚埃迪卡拉纪局限盆地黑色页岩Mo同位素变化规律与机制的报道。
本次工作对重庆城口地区一口钻井的黑色页岩(~560 Ma)开展了研究,结果表明:(1)铁组份与黄铁矿分布指示其主要形成于硫化底水条件,Mo含量反映盆地经历了由开放到局限到再开放三个阶段。(2)δ98Mo为−0.01‰到1.27‰,与Mn、V含量的负相关性指示其负偏趋势主要受锰氧化物穿梭作用的控制,具有较高δ98Mo的样品沉积于盆地局限时期的硫化条件下。(3)根据城口地区黑色页岩δ98Mo值与锰氧化物穿梭指标之间的负相关关系,估计当时全球海水的δ98Mo值为1.3−1.6‰,表明埃迪卡拉纪晚期海洋氧化程度更接近中生代海洋缺氧事件,而非现代海洋。本项研究重建了晚埃迪卡拉纪局限盆地Mo的循环模式,为限定该时期全球海水Mo同位素组成和古海洋氧化还原条件提供了可靠证据。
晚埃迪卡拉纪城口地区(a)与现代黑海(b)Mo循环对比示意图
文章信息:Tan, Z., Wu, J., Jia, W. *, Li, J., Kendall, B., Song, J., Peng, P., 2023. Molybdenum isotope evidence from restricted-basin mudstones for an intermediate extent of oxygenation in the late Ediacaran ocean. Chemical Geology, 623(5), 121410.
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