大氧化事件

大氧化事件GOE)是将游离引入大气层。它是由蓝藻进行光合作用引起的。它花了很长时间,从大约30亿年前到大约10亿年前。

在GOE之前和之后,光合作用都在产生氧气。不同的是,在GOE之前,有机物和溶解的铁以化学方式捕获任何游离的氧气。地球上有很多铁,而铁的溶解度比它的氧化物高,所以海洋中有很多溶解的铁。它变成了铁的氧化物,并作为带状铁岩古生代原生代的巨大沉积。当没有足够的铁留下来捕捉更多的氧气时,游离的氧气就在大气中积累起来。这就是GOE。

氧气对当时地球上大多数厌氧居民都是有毒的。由于蓝藻产生了氧气 As cyanobacteria produced oxygen, 并建立了它们的气孔, and built their stromatolites, 它们改变了其他原生生物的环境 they changed the environment for other protists.由于其他原生生物没有办法处理氧气,所以大多数原生生物都会灭绝。另一个后果是游离氧对大气中的甲烷(一种温室气体)的影响。该反应除去了甲烷,并导致了休伦纪冰川,可能是有史以来最长的雪球地球事件。从此以后,游离氧就成了大气的重要组成部分。



 地球大气层中O2的积累。红线和绿线代表估计的范围,而时间是以十亿年前(Ga)为单位。 阶段1(3.85-2.45 Ga)。大气中 几乎没有O2。 第2阶段(2.45-1.85 Ga):大气中几乎没有O2。产生O2,但被海洋和海床岩石吸收。 第3阶段(1.85-0.85Ga)。氧气开始从海洋中排出,但被陆地表面吸收。 第4、5阶段(0.85-现在)。O2沉降填充,气体积聚。Zoom
地球大气层中O2的积累。红线和绿线代表估计的范围,而时间是以十亿年前(Ga)为单位。 阶段1(3.85-2.45 Ga)。大气中 几乎没有O2。 第2阶段(2.45-1.85 Ga):大气中几乎没有O2。产生O2,但被海洋和海床岩石吸收。 第3阶段(1.85-0.85Ga)。氧气开始从海洋中排出,但被陆地表面吸收。 第4、5阶段(0.85-现在)。O2沉降填充,气体积聚。

时间安排

证据表明,游离氧最早是由光合生物(原核生物,后来是真核生物)产生的,它们把氧气作为废物排放出来。这些生物生活在GOE之前很久,也许是3.5亿年前(mya)。它们所产生的氧气很快就会被"大规模锈蚀"从大气中清除,从而导致带状铁的沉积。在GOE开始前不久(约5千万年),氧气才开始少量地存在于大气中。如果没有引流,氧气将迅速积累。按照今天的光合作用速度(比无陆地植物前寒武纪的光合作用速度大得多),现代大气中的氧气水平可在2 000年左右产生。

摘要:

  1. 3,500 mya 古生代蓝藻气孔中制造氧气。
  2. 氧使铁以铁氧化物的形式沉积在带状铁层中。
  3. c.2,400 mya古生代:游离氧逸入大气,大部分被陆地吸收。
  4. c.850 mya 新近生代时代:氧气开始在大气中积累。在古生代继续增加到现在的水平。



问题和答案

问:什么是大增氧事件(GOE)?
答:大增氧事件是由蓝细菌进行光合作用而在大气中产生的自由氧气。它发生了很长一段时间,从30亿年前到大约10亿年前。

问:GOE是如何发生的?
答:在GOE之前,有机物和溶解的铁以化学方式捕获任何自由氧。当没有足够的铁来捕获更多的氧时,自由氧就在大气中积累起来,这就是全球环境变化。

问:GOE的一些后果是什么?
答:氧气对当时地球上的大多数厌氧居民来说是有毒的,所以许多人都灭绝了。自由氧还与大气中的甲烷(一种温室气体)发生反应,使其消失,并导致休伦冰川运动--也许是有史以来最长的雪球地球事件。从那时起,自由氧一直是我们大气层的一个重要组成部分。

问:什么是叠层石?
答:叠层石是由蓝细菌形成的分层结构,可以在浅水环境中找到,如泻湖和潮汐池。它们是在细菌将沉积物颗粒困在其粘液层内,并随着时间的推移在彼此的顶部形成垫层时产生的。

问:光合作用在全球环境变化之前和之后是如何影响地球的?
答:光合作用在地球大爆炸之前和之后都在制造氧气;但是在大爆炸之前,所有的自由氧都会被有机物或溶解的铁捕获,而在大爆炸之后,由于缺乏可用的铁来捕获所有的自由氧,一些自由氧可能会在我们的大气层中积累。
问:这一事件是什么时候发生的?

答:大增氧事件发生在30亿年前至10亿年前。

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