元古宙中期的地球表生环境曾长期被认为是广泛缺氧，导致了真核生物演化十分缓慢。近年来，在金沙4399js网站国华北ca. 1.56 Ga的高于庄组三段地层中发现了大量精美的微体以及分米级的真核多细胞生物化石。同时，多种地球化学指标（如Ce/Ce*，I/(Ca+Mg)，Cr同位素等）也表明在高于庄组沉积时期海洋发生了显著的增氧事件。然而，上述指标均无法定量评估全球海洋的氧化面积，阻碍了金沙4399js网站对于该时期表生环境氧化与生物演化相互关系的认识。

针对上述科学问题，金沙4399js网站-(西安)有限公司“深时生命与环境演化”求真研究群体博士生徐东滔在导师王新强教授、史晓颖教授的指导下，与金沙4399js网站-(西安)有限公司“金属同位素与壳幔物质循环”求真群体刘金高教授、秦政博士，科学研究院汤冬杰副教授，中国科学院广州地球化学研究所李杰研究员合作，对华北延庆干沟剖面以及兴隆剖面展开了钼同位素（δ⁹⁸Mo）研究，取得了下述主要成果和认识：

（1）干沟与兴隆两条剖面的δ⁹⁸Mo在高于庄组三段下部开始逐渐上升并在三段中上部达到了峰值（分别为2.03‰，1.92‰），该趋势及峰值与前人在宽城地区报道的数据类似（图1）；综合岩相学和其他地球化学指标，认为δ⁹⁸Mo峰值可以代表当时海水的δ⁹⁸Mo最小估计。

（2）综合利用改进的Mo质量平衡模型和同位素质量平衡模型对中元古代早期海洋氧化还原背景进行了定量约束。计算结果表明高于庄组氧化事件导致了至少54%海底氧化（图2），最低的氧气含量水平为10 μM。

（3）根据生物泵模型，推测当时大气中的氧气含量应在短期内超过了4% PAL(现代大气水平)，甚至达到了30% PAL。超过了简单真核生物生命活动的需氧量下限，表明增氧是促进了真核生物在该时期的快速演化重要因素之一。

本研究对中元古代早期成氧事件进行了定量化约束，对深刻理解当时和生物与环境相互作用具有重要科学意义。

图1 干沟、兴隆剖面钼同位素变化及与宽城地区对比

图2 钼同位素定量评估海洋氧化面积结果

研究工作得到了国家自然科学基金（41930320, 41872032, 41830215），高等学校学科创新引智计划（B20011）和国家重点研发计划（2020YFA0714803）资助，发表在国际权威地学期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》上：Xu, D., Qin Z., Wang, X*., Li, J., Shi, X., Tang D., Liu J., 2023. Extensive sea-floor oxygenation during the early Mesoproterozoic. Geochimica et Cosmochimica Acta 354, 186–196. [IF2022=5.00]

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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016703723002600?via%3Dihub