在国家自然科学基金(项目号:41272017、41322021)的赞助下,北京大学沈冰、董琳课题组近期在臼齿碳酸盐岩研讨上获得重要发展,相关研讨成果于2016年1月7日发表于Nature Communication,论文标题为“Molar tooth carbonates and benthic methane fluxes in Proterozoic oceans” (臼齿结构碳酸盐岩与元古代海底甲烷通量)。该研讨对吉林省南部的早新元古代万隆组地层中的“臼齿碳酸盐岩”的镁、硫同位素进行了测验剖析,依据成果得出,“臼齿”碳酸盐岩构成于海底堆积物中的“硫复原–甲烷生成”堆叠带上。在堆叠带的缺氧条件下,甲烷气体连绵不断很多发生而且开释到海洋里,跟着压力的增大,致使没有固结彻底的堆积物发生裂隙,为微亮晶方解石供给了包容空间;一起发生甲烷气体的一系列反响导致了堆积物中孔隙水的pH值升高,促进了方解石的分出。
近百年来,“臼齿结构”的成因机制和地质含义一直是很多地质学家重视的焦点问题。“臼齿结构”(Molar Tooth Structure)是指在距今约25~7.5亿年前的元古代地层中广泛发育一种特别的碳酸盐岩堆积结构,其形似“臼齿”,而且由等粒微亮晶方解石充填。“臼齿”碳酸盐岩因其极为共同的形状特征以及谜一样的方解石的填充机制引起了堆积学家的广泛重视。更风趣的是,臼齿结构消失的时分地球也正发生一系列剧烈改变——大气的氧化、全球冰期和动物的呈现等,它们之间是不是有必然联系尚不得而知。
此项研讨不只解说了“臼齿”碳酸盐岩的构成机制,一起对元古代的海洋、大气环境和全球冰期的发生具有极端严重的指示含义。研讨标明,元古代海洋的广泛硫化使得其时海洋堆积物具有与显生宙彻底不同的地球化学结构,即硫复原带与甲烷生成带彻底堆叠。两带的重合使海底甲烷的很多开释成为可能,这在某种程度上预示着除掉众所周知的温室气体CO2,甲烷十分有可能是元古代大气温室气体的另一个重要来历;距今约7.5亿年前的大气氧化则阻挠了海底甲烷的进一步开释,然后直接诱发了随之而来的全球冰期,即“雪球地球”。