论文概要：大气氧含量是影响地球宜居性的关键因素之一。黄铁矿埋藏过程能够产生氧气，是大气氧的净源。然而，既往研究仅计算了大洋沉积物中的黄铁矿埋藏通量，而忽略了埋藏于洋壳岩石中的水–岩成因黄铁矿，导致黄铁矿埋藏对显生宙大气氧含量调控作用强弱存在争议。针对这一问题，研究团队以南海北部洋陆过渡带IODP U1502B钻孔蚀变玄武岩中的黄铁矿为研究对象，系统开展原位主、微量元素以及硫（S）同位素地球化学研究。研究发现，这些黄铁矿富集流体活动性与温度敏感元素（如Pb、MO和Co等），其δ34S值介于1.93–5.96 ‰之间，证实其为高温热化学硫酸盐还原成因，其中约22%的硫源于海水，其余硫来自洋壳岩石。本研究创新性采用新推导的S同位素质量平衡公式，首次计算了显生宙水–岩反应成因黄铁矿埋藏通量，与沉积成因黄铁矿埋藏通量相当。而且，显生宙黄铁矿埋藏的百万年产氧量相当于现今大气氧含量的8.3–23.7%。表明显生宙黄铁矿埋藏对大气氧含量变化起主导调控作用。该研究不仅确立了水–岩反应对大气氧的重要影响，更为理解地球氧气演变和宜居环境形成提供了全新视角。
（a）南海构造纲要图；（b）U1502B钻孔岩性柱状图；（c–e）黄铁矿镜下照片
核心PI
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1、国家级青年人才项目，岩浆作用与物质循环，2023-2026，项目负责人；
2、科技部重点研发专项“南海地层发育史”子任务，2022-2027，子课题负责人；
文章信息：
上述研究成果发表于国际期刊《Chemical Geology》上。中科院南海所助理研究员苗秀全为该论文第一作者，张运迎为论文通讯作者。本研究由自然资源部海底矿产资源重点实验室开放基金（KLMMR-2024-G06）、国家重点研发计划（2021YFC3100600，2024YFF0808200）和中国科学院南海海洋研究所专项基金（SCSIO2023QY06）联合资助。
论文信息：
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