廣州地化所揭示上寒武統排碧階SPICE事件的地球化學成因

　　全球范圍內上寒武統排碧階地層中普遍記錄了一次碳酸鹽巖穩定碳同位素（δ¹³C_carb）正向漂移事件，即SPICE（Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion）事件。關于SPICE事件的成因，研究普遍認為是由于在廣泛的大洋缺氧/缺氧硫化條件下有機質埋藏增加，但存在較大爭議。如圖1所示，研究發現在全球區域等時沉積地層中殘余有機質（干酪根）同時富集重的穩定碳同位素（δ¹³C_org），驅動這種協同變化的可能機制需要進一步探究。

　　中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室、深地科學卓越中心博士研究生王浩哲在導師、研究員廖澤文和副研究員程斌的指導下，選取新疆塔里木盆地英東2井和中深1井上寒武統沉積地層以探討其SPICE事件記錄特征，發現有機/無機穩定碳同位素協同正向漂移的同時伴隨有一次有機質穩定氫同位素組成（δD_org）的負向漂移。經過調研古環境及地質歷史上生物固碳機制與古氣候變化的關系，研究提出該事件期間pCO2逐漸降低，同時pO₂突然增加可能會誘發一些浮游生物通過CCMs（CO₂ Concentrating Mechanisms）機制利用海水中HCO₃^–（富集¹³C、虧損²H）進行光合作用合成有機質，導致圖2最右側耦合的同位素變化特征（δ¹³C_carb /δ¹³C_org/δD_org）。　　

　　相關研究成果在線發表在Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology和Marine and Petroleum Geology上。研究工作得到國家自然科學基金面上項目和中科院戰略性先導科技專項（A類）的支持。　　

　　論文鏈接：1、2