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A Five-stage Evolution of Earth's Phosphorus Cycle

Acta Geologica Sinica(English Edition) 2023年第5期97卷 1306-1317页

作者： JIAO Liangxuan Matthew SDODD thomas jalgeo LI Chao Key Laboratory of Deep-time Geography and Environment Reconstruction and Applications of Ministry of Natural Resources Chengdu University of TechnologyChengdu 610059China State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation&Institute of Sedimentary Geology Chengdu University of TechnologyChengdu 610059China International Center for Sedimentary Geochemistry and Biogeochemistry Research Chengdu University of TechnologyChengdu 610059China School of Earth Sciences University of Western AustraliaPerth 6009Australia State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology China University of GeosciencesWuhan 430074China State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of GeosciencesWuhan 430074China Department of Geosciences University of CincinnatiCincinnatiOH 45221U.S.A.

Phosphorus(P)is a key biological nutrient and probably the ultimate limiter of marine productivity during Earth *** recent years,a wealth of new knowledge has revolutionized our understanding of the global P cycle,yet its longterm evolution remains incompletely *** this paper,we review the effects of three major controlling factors on the long-term evolution of the global P cycle,i.e.,tectonics,marine redox conditions,and bio-evolution,on the basis of which a five-stage model is proposed:StageⅠ(>~2.4 Ga),tectonic-lithogenic-controlled P cycling;StageⅡ(~2.4 Ga to 635Ma),low-efficiency biotic P cycling;StageⅢ(~635 Ma to 380 Ma),transitional biotic P cycling;StageⅣ(~380 Ma to near-modern),high-efficiency biotic P cycling;and Stage V(Anthropocene),human-influenced P *** model implies that the earlier-proposed Ediacaran reorganization of the marine P cycle may represent only the start of a-250-Myr-long transition of the Earth's P cycle(StageⅢ)between the low-efficiency biotic mode of the Proterozoic(StageⅡ)and the high-efficiency biotic mode of the Phanerozoic(StageⅣ).The development of biologically-driven,high-efficiency P cycling may have been a key factor for the increasing frequency and volume of phosphorite deposits since the late Neoproterozoic.

关键词： tectonics marine redox life evolution phosphorite Ediacaran Anthropocene

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寒武纪早期南华盆地盐度及水文动力学过程重建

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中国科学：地球科学 2023年第6期53卷 1273-1284页

作者：程猛张子虎金承胜魏巍王海洋 thomas jalgeo 李超成都理工大学沉积地质研究院油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074 成都理工大学沉积与生物地球化学国际研究中心成都610059 湖北文理学院资源环境与旅游学院襄阳441053 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074 南京大学地球科学与工程学院南京210023 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 Department of Geology University of CincinnatiCincinnati 45221-0013USA

尽管对寒武纪早期南华盆地已开展了大量古环境重建研究,但南华盆地在寒武纪早期与广海之间的连通性仍不明确,这阻碍了对该时期海洋氧化还原状态演化及其与寒武纪大爆发关系的深入认识.针对上述问题,本研究分析了来自南华盆地内不同水深... 详细信息

尽管对寒武纪早期南华盆地已开展了大量古环境重建研究,但南华盆地在寒武纪早期与广海之间的连通性仍不明确,这阻碍了对该时期海洋氧化还原状态演化及其与寒武纪大爆发关系的深入认识.针对上述问题,本研究分析了来自南华盆地内不同水深的三个下寒武系剖面(陆架边缘相道沱、斜坡-盆地相袁家和渣拉沟)的全岩B/Ga组成--这一新近提出的、可用于地质历史时期水体盐度重建的理想指标,以期对寒武纪第2~3期南华盆地的盐度及水文动力学过程进行重建.结果显示,在寒武纪早期南华盆地内的水体盐度存在一个由浅水向深水逐渐增加的梯度,该梯度在九门冲组/牛蹄塘组/渣拉沟组的黑色页岩沉积阶段尤为显著.我们认为该盐度梯度可能是在一个中等局限盆地内由临近陆块上输入大量淡水和广海输入海水相混合的结果.在约9Myr的研究区间内,三个剖面的水体盐度均显示出逐渐增加的趋势,这可能反映了全球海平面升高或区域构造活动所引起的广海海水输入的增强.推测南华盆地与广海之间连通性的增强可能减弱了盆地内水体的分层性,同时缩小了缺氧环境在深水的发育,这与其他全球因素(如大气氧含量增加)一起导致了南华盆地内氧化海水的扩张,并进一步影响了寒武纪生命大爆发在华南地区的表达.研究表明,在利用边缘海沉积开展早期动物和海洋氧含量关系研究时需要综合考虑盆地内的水文动力学条件.

关键词： B/Ga B Ga 水体局限性寒武纪大爆发协同演化

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古盐度指标与渤海湾盆地古近系海侵事件初探

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沉积学报 2021年第3期39卷 571-592页

作者：魏巍 thomas jalgeo 陆永潮刘惠民张守鹏张靖宇杜远生中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074 辛辛那提大学地质学系美国辛辛那提OH 452213 中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司山东东营257000

盐度是水体最基本的属性之一,古盐度是古环境、古气候和古生物研究中常用的指标。对来自不同海域的现代水体盐度和沉积物地球化学数据进行整理,发现硼/镓(B/Ga),锶/钡(Sr/Ba)和硫/总有机碳(S/TOC)等比值与水体盐度具有显著的相关性,可... 详细信息

盐度是水体最基本的属性之一,古盐度是古环境、古气候和古生物研究中常用的指标。对来自不同海域的现代水体盐度和沉积物地球化学数据进行整理,发现硼/镓(B/Ga),锶/钡(Sr/Ba)和硫/总有机碳(S/TOC)等比值与水体盐度具有显著的相关性,可有做作为示踪水体盐度的指标。这些化学元素的双变量图显示,每个指标的不同阈值指向了不同盐度的沉积环境:1)B/Ga6指示海水相;2)Sr/Ba0.5指示海水相;3)S/TOC0.1指示半咸水和海水相。基于上述盐度指标,我们对渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组沙三下亚段的古盐度和沉积环境进行了重建,并结合古生物、矿物等信息对渤海湾盆地古近纪发生的海侵事件进行了梳理,揭示了四次主要海侵事件。

关键词：古盐度济阳坳陷 B/Ga Sr/Ba S/TOC 半咸水淡水海水

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