On the origin of Shuram carbon isotope excursion in South China and its implication for Ediacaran atmospheric oxygen levels
On the origin of Shuram carbon isotope excursion in South China and its implication for Ediacaran atmospheric oxygen levels
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华南舒拉姆碳同位素漂移的起源及其对埃迪卡拉纪大气氧含量的影响
DOI：
10.1016/j.precamres.2022.106673
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发表时间：
2022-07
影响因子：
3.8
通讯作者：
Ling Hong-Fei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wei Guang-Yi;Wang Jiuyuan;Planavsky Noah J.;Zhao Mingyu;Bolton Edward W.;Jiang Lei;Asael Dan;Wei Wei;Ling Hong-Fei
Ediacaran Shuram远足标志着地球历史上最大的碳同位素远足之一，但其起源仍然是个谜。在这项研究中，我们研究了来自中国南方长江三峡地区的碳酸盐岩剖面，该剖面记录了埃迪卡拉纪的舒兰旅行（即，本文报道了该地区的碳（δ 13 C）、氧（δ 18 O）、钙（δ44/40 Ca）和已发表的放射成因锶（87 Sr/86 Sr）同位素值。我们发现，δ 13 C的负偏移与δ 18 O和δ44/40 Ca值的下降以及87 Sr/86 Sr比的正移沿着。两个不同的，但内部一致的机制可以归因于我们的观察-广泛的成岩蚀变下不同的流体缓冲系统和海岸过程，我们推测，他们都可能发挥了重要作用，在塑造所观察到的同位素模式。使用耦合的C-O-Sr-Ca模型，我们发现，这两个过程都需要一个同位素（13 C，18 O，44 Ca）贫化的外源流体源（大气降水或地下水），可能产生的岩石圈有机碳的氧化。这与长江三峡地区埃迪卡拉纪中期独特的水文地质条件相一致。此外，我们使用的有机质和黄铁矿氧化模型提供了一个新的保守的限制中埃迪卡拉氧分压（pO 2）。一个10-20%的目前大气水平（PAL）的氧浓度估计，如果舒兰漂移可以更有信心地联系到大气水或地下水的影响。
The Ediacaran Shuram excursion marks one of the largest carbon isotope excursions in Earth’s history, but its origin remains enigmatic. In this study, we examine a carbonate section from Yangtze Gorges Area, South China that archives the Ediacaran Shuram excursion (i.e., “DOUNCE” event in South China), and report its carbon (δ13C), oxygen (δ18O), calcium (δ44/40Ca) together with published radiogenic strontium (87Sr/86Sr) isotope values. We find that the negative δ13C excursion coincides with decreases of δ18O and δ44/40Ca values, along with a positive shift in87Sr/86Sr ratios. Two different but internally-coherent mechanisms can attribute to our observations—extensive diagenetic alteration under different fluid-buffered systems and coastal processes, and we speculate that both of them may have played important roles in shaping the observed isotope patterns. Using a coupled C-O-Sr-Ca model, we find that these two processes both require an isotopically (13C,18O,44Ca) depleted exogenous fluid source (meteoric water or groundwater), potentially generated by oxidation of lithospheric organic carbon. Our hypothesis is consistent with the unique hydrogeological condition in Yangtze Gorge area during the middle Ediacaran. Further, we use an organic matter and pyrite oxidation model to provide a new conservative constraint for middle Ediacaran oxygen partial pressure (pO2). A 10–20% present atmospheric level (PAL) of oxygen concentration is estimated if the Shuram excursion can be more confidently linked to meteoric water or groundwater impacts.
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DOI：
10.1073/pnas.0802841105
发表时间：
2008-09
期刊：
Proceedings of the National Academy of Sciences
影响因子：
--
作者：
P. Swart
通讯作者：
P. Swart
影响因子：
5
作者：
Jiuyuan Wang;A. Jacobson;Hua Zhang;J. Ramezani;B. Sageman;M. Hurtgen;S. Bowring;S. Shen
通讯作者：
Jiuyuan Wang;A. Jacobson;Hua Zhang;J. Ramezani;B. Sageman;M. Hurtgen;S. Bowring;S. Shen
影响因子：
2
作者：
K. Faure;C. Harris;J. P. Willis
通讯作者：
K. Faure;C. Harris;J. P. Willis
埃迪卡拉系陡山沱组硅化角砾岩及其潜在的古气候意义
影响因子：
5.8
作者：
Suess E;Wang G;Chen C;Xiao S
通讯作者：
Xiao S
影响因子：
3.7
作者：
C. Li;D. Hardisty;G. Luo;J. Huang;T. Algeo;Cheng Meng;W. Shi;Z. An;J. Tong;S. Xie;
通讯作者：
C. Li;D. Hardisty;G. Luo;J. Huang;T. Algeo;Cheng Meng;W. Shi;Z. An;J. Tong;S. Xie;