編輯丨王多魚

排版丨水成文

2025 年 8 月 27 日，成都理工大學(xué)李超教授、南京大學(xué)彭永波教授作為共同通訊作者，成都理工大學(xué)王海洋研究員作為第一作者，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表題為：Two-billion-year transitional oxygenation of the Earth’s surface（地球表面20億年過渡性氧化）的研究論文【1】。

該研究揭示了地球表面 20 億年過渡性氧化，這項(xiàng)研究為深刻理解地球生命起源與演化以及沉積礦產(chǎn)和油氣形成提供了關(guān)鍵的環(huán)境背景。

在地球歷史的晚期，地球表面的含氧量才持續(xù)達(dá)到現(xiàn)代水平，在此之前經(jīng)歷了逐步的富氧過程，但這一轉(zhuǎn)變的具體細(xì)節(jié)仍不清楚。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用了可廣泛獲取的碳酸鹽結(jié)合態(tài)硫酸鹽中的叁氧同位素（Δ′17O）來示蹤地球大氣氧含量的演化過程，借助該指標(biāo)可連續(xù)記錄大氣氧特有的非質(zhì)量依賴型氧同位素負(fù)異常信號的這一特點(diǎn)，首次以直接高分辨記錄表明了 4.1 億年前地球大氣氧含量已達(dá)到現(xiàn)代水平，證實(shí)了地球大氣由無氧向富氧轉(zhuǎn)變的階段性演化，揭示了其歷時約20 億年，并精細(xì)刻畫了這一過程中大氣與海洋氧化狀態(tài)的復(fù)雜耦合特征。

這項(xiàng)研究為理解新元古代至早古生代異常碳同位素記錄和復(fù)雜真核生命漫長而階段性快速演化提供了關(guān)鍵基礎(chǔ)。更為重要的是，該研究表明，整個新元古代-古生代早期古海洋中可能存在一個超大型溶解有機(jī)碳庫，其可能作為一個新的有機(jī)碳源為古老油氣資源的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)，為深層及超深層油氣勘探提供了新思路。

值得一提的是，2023 年 5 月 31 日，成都理工大學(xué)李超教授作為通訊作者，在Nature期刊發(fā)表了題為：Uncovering the Ediacaran phosphorus cycle（揭示埃迪卡拉紀(jì)的磷循環(huán)）的研究論文【2】。

埃迪卡拉紀(jì)（Ediacaran Period）是地質(zhì)年代中的一個關(guān)鍵時期，時間跨度為約6.35 億至 5.39 億年前，介于成冰紀(jì)之后、寒武紀(jì)之前，是元古宙末期的最后一個紀(jì)，以發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的“埃迪卡拉生物群”而聞名，代表了地球生命演化史上復(fù)雜多細(xì)胞生物的首次大規(guī)模出現(xiàn)。

該研究表明，在埃迪卡拉紀(jì)，海洋氧化可能受到諸如硫酸鹽風(fēng)化等外部因素的影響，而非僅由海洋內(nèi)部的磷氧循環(huán)控制，反過來，這可能有助于解釋大氣氧含量的長期上升。

論文鏈接：

1. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09471-4

2. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06077-6