鞍山-本溪地区条带状硅铁建造的硫同位素非质量分馏对太古代大气氧水平和硫循环的制约

目前人们对地球早期大气氧浓度和硫循环还存在不同的认识.条带状硅铁建造(BIFs)是地球早期特有的沉积建造类型,真实地记录了当时大气和海洋的状态.测定了辽宁鞍山-本溪地区太古代(~2.7Ga)条带状硅铁建造(BIFs)中硫化物的多硫同位素组成(δ34S/δ33S/δ32S).?33S=?0.89‰^+1.21‰,非质量分馏明显.这种非零?33S值意味着太古代硫同位素循环与现在不同,气相光化学反应发挥了重要作用.与火山活动关系密切的Algoma型硅铁建造具有负的?33S值,而远离火山活动中心的Superior型硅铁建造具有正的?33S值.δ34S的变化范围很大,?22.0‰^+11.8‰,指示当时海水硫酸盐的细菌还原活动已经存在,海水硫酸盐的浓度至少在局部地区已达1mmol/L.结合在条带状硅铁建造中同时出现的赤铁矿、磁铁矿和硫同位素非质量分馏产生和保存条件,推测太古代大气氧水平相当于现代大气氧水平的10?2~10?3.