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南京大学地球科学与工程学院世界同位素效应研讨中心教授彭永波、鲍惠铭和曹晓斌与成都理工大学教授李超团队等，经过树立高分辨率硫酸盐叁氧同位素数据记载，结合体系生物地球化学模型定量剖析，提醒了地球大气由无氧向富氧改变的阶段性演化前史和操控机制，为了解地球生命来历与演化和地球宜居性的构成与演化供给了要害的地球化学示踪目标和重要的理论基础。日前，相关研讨成果宣布在《天然》。
地球作为太阳系中现在已知仅有具有生命的天体，其宜居性的构成与演化是地球体系科学研讨的中心议题。地球大气氧含量从无到有，并到达现在的富氧状况的演化是驱动生命来历演化、改进行星宜居性的要害进程，所以深化探求地质前史时期大气氧含量的改变和操控机制关于了解宜居地球的构成具有极端重大意义。问题就在于，现在缺少有用的示踪技术目标和数据来归纳定量研讨地球表层氧储库以及其源与汇的改变和要害操控因子。堆积碳酸盐岩中微量硫酸根中的叁氧同位素（Δ17O）目标能够接连记载大气氧独有的非质量依靠的氧同位素负异常信号，进而能直接地追寻古大气氧含量的改变。
本研讨经过体系采样剖析与文献数据整合，树立了曩昔近30亿年的硫酸根Δ17O演化记载。该记载显现，大气氧含量阅历了三次明显跃迁，别离发生于古元古代（24–21亿年前）、新元古代（约10亿年前）和古生代（约4.4亿年前），标明地球氧气从无到有，并呈阶段性上升，于约4.1亿年前趋近现代安稳的富氧状况。与此一起，新元古代高分辨率C–S–O同位素协同动摇特征标明，大气氧含量上升后，开端周期性氧化以缺氧为主的海洋，具体表现为碳酸盐碳同位素δ13C与硫酸盐叁氧同位素Δ17O和硫同位素δ34S的同步负偏。
课题组经过结合体系地球化学模型NEOCARBSULF与O2–CO2箱式模型剖析，发现大气氧驱动的这些海洋脉冲式氧化事情，促进了缺氧水体中有机碳与还原性硫的氧化，生成很多亏本34S/17O/13C的硫酸盐与无机碳，然后引发C–S–O同位素的协同扰动；一起，该进程在短期内经过负反馈机制敏捷耗费很多氧气，按捺乃至逆转了大气氧的进一步上升。因而，本研讨定量重建了地球大气氧气含量的演化前史，提醒了大气与海洋氧化状况的动态耦合的协同演化机制。
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