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我國科學家最新的一項研究成果揭示了深海氧化沉積物在全球鉬循環中的關鍵作用，不僅提升了我們基于地球化學指標反演地球歷史環境變化的精度，也為理解地球宜居性的演化、應對未來環境變化提供了新的科學依據。11月18日，該研究成果刊發在國際學術期刊《自然?通訊》上。

如何準確重建地質歷史時期海洋與大氣的氧氣含量，是地球科學前沿課題之一。鉬作為一種對氧化還原條件敏感的元素，其同位素組成被廣泛用于追溯古海洋的氧化還原歷史。要準確解讀這一“地球化學密碼”，必須首先厘清現代海洋中鉬的來源、去向及其同位素平衡機制。

長期以來，科學界普遍以鐵錳結殼和結核代表整個海洋氧化沉積物的鉬同位素特征。然而，這類沉積物僅占海洋氧化沉積物總量的一小部分，更多、更廣泛存在的是富含鐵錳（氫）氧化物的深海沉積物。忽略深海氧化沉積物的同位素特征，使得全球鉬同位素收支平衡存在顯著偏差。

針對這一問題，中國科學院廣州地球化學研究所副研究員王志兵、研究員韋剛健團隊聯合中國地質調查局青島海洋地質研究所研究員鄒亮等，對西太平洋兩個深海沉積巖芯進行了系統研究。他們發現，這些沉積物中的δ??Mo值顯著高于鐵錳結殼與結核的典型值。更為重要的是，巖芯中鉬同位素組成隨深度增加呈現明顯升高趨勢，且這種變化規律與太平洋其他海域的觀測結果相似，暗示其可能具有全球普遍性。

研究團隊進一步結合金屬元素比值變化，提出這種垂直變化可能由底層海水中的鉬向沉積物中滲透，并在沉積柱內發生再循環過程所驅動。這一機制深化了對海洋鉬遷移行為的理解。

基于新獲取的數據和已發表的全球數據集，研究團隊重新估算了全球氧化性沉積物對鉬的輸出通量及其同位素組成，并據此修正了全球鉬同位素質量平衡模型。計算結果顯示，該通量是以前認知的兩倍以上，占整個海洋鉬輸出總量的45%，成為全球海洋中最重要的鉬“沉淀池”，且其同位素特征明顯高于傳統值。更新后的模型顯示，以往研究可能顯著高估了地質歷史時期，如古元古代、寒武紀、早侏羅世以及二疊—三疊紀交界等階段，全球海洋中“硫化缺氧”海盆的分布范圍。

“這意味著，遠古海洋可能比我們過去想象的更加‘透氣’，整體環境也更有利于早期生命的演化與繁盛。”王志兵表示，地球氧氣含量的變化直接驅動了生命的演化和大爆發，如寒武紀生命大爆發，這項研究為我們更清晰地描繪生命演化的背景舞臺提供了關鍵線索，有助于解答“生命從何而來”這一深層科學問題。