近日,国际著名Nature Index指数期刊Geochimica et Cosmochimica Acta以“Zinc isotopic evidence for enhanced oceanic primary productivity during termination of the late Ediacaran Shuram Excursion”为题发表了我院程猛研究员关于锌同位素约束海洋碳循环的最新研究成果(图1)。该研究通过锌同位素证据证实晚埃迪卡拉纪海洋初级生产力的增强在Shuram Excursion事件结束碳同位素恢复中发挥重要作用。该论文第一完成单位为成都理工大学沉积地质研究院,第一作者为程猛研究员指导的博士研究生佟金祚,程猛研究员为通讯作者,李超教授领导了这项研究。参与此项研究工作的还有我院陈欣阳研究员、王海洋研究员、侯明才教授,油气藏地质及开发工程全国重点实验室胡军博士和美国辛辛那提州立大学Thomas J. Algeo教授。

图1. 论文首页
埃迪卡拉纪晚期的Shuram Excursion(SE)是地质历史时期最大的一次无机碳同位素(δ13Ccarb)负偏事件,同时,有机碳同位素(δ13Corg)呈现出滞后的负偏趋势,与δ13Ccarb发生了解耦,这表明Shuram Excursion期间存在显著的碳循环异常。另外,Shuram Excursion伴随着海洋的氧化及宏观后生动物的出现,暗示生命-环境协同演化关系。近年来,诸多证据表明当时海洋中的溶解有机碳(DOC)库在该事件中发挥了重要作用,而重建当时海洋生产力的变化趋势是理解Shuram Excursion期间碳循环异常的关键。然而,对于现有海洋生产力指标的解释仍存在一定的不确定性。针对该问题,本研究对华南地区两个剖面(九龙湾和ZK6305)埃迪卡拉系陡山沱组四段的黑色页岩开展了锌同位素、主量元素、微量元素及铁组分的分析研究。取得了以下认识:(1)研究剖面底水呈现为缺氧硫化状态;(2)研究盆地的盐度较广海为低,指示盆地为相对受限的开放格局;(3)淋滤提取实验指示锌在沉积物中主要赋存在硫化物中;(4)锌同位素升高指示埃迪卡拉纪晚期海洋初级生产力增强,有机质埋藏增加,这促使了Shuram Excursion事件中碳同位素的恢复。该研究成果为深入理解地质历史时期碳循环的异常扰动提供了新的视角。
论文信息:Jinzuo Tong, Meng Cheng*, Jun Hu, Xinyang Chen, Haiyang Wang, Thomas J. Algeo, Mingcai Hou & Chao Li. (2025). Zinc isotopic evidence for enhanced oceanic primary productivity during termination of the late Ediacaran Shuram Excursion. Geochimica et Cosmochimica Acta, 405, 66-79.
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.gca.2025.08.015。