郎鹹國研究員《新元古代極端冰室氣候事件》網課筆記

今天是世界地球日，想著寫點什麼，卻一直沒有想到合適的主題。晚上聽了西南石油大學舉辦的系列地學講座，今天的演講嘉賓是成都理工大學的郎鹹國研究員（本科畢業於西南石油大學本），題目是《新元古代極端冰室氣候事件》，帶我們回到前寒武的雪球時期（圖1）。報告非常精彩，從雪球的產生、過程和結束後的響應三個大方面進行了生動而又嚴謹的講述。

圖1 報告題目與作者

首先當然是介紹下研究冰期的意義，本次講座主要關心新元古代末期的冰期，其中發育典型的墜石構造（圖2）.

圖2 冰期沉積的標誌：墜落石（drop stone）

然後是元古代冰期的研究歷史，國內竟然起源於黃汲清先生（南古所估計珍藏著很多寶貴的歷史），牛人就是牛人呀（我曾經在地大武漢複印過黃汲清先生二疊紀的研究，油印的英語版本）！國外最有影響力的當然就是Paul F. Hoffman（圖3）。

圖3 雪球地球假說

隨後，對雪球事件進行了新的解釋，主要強調生物地球化學效應，特別是硫的生物地球化學循環過程，下面是我的理解：

間冰期：重新解釋冰期前間冰期重硫黃鐵礦（大塘坡組），從有機硫的角度出發，認為有機硫化導致大量的輕的硫揮發到大氣中，黃鐵礦變重（這種解釋能否解釋現代的呢？），並且導致甲烷釋放增加，維持間冰期。當這個過程打斷後，甲烷減少，冰期來臨，這個思路屬於獨闢蹊徑吧。

冰期中：冰期中也存在小的間冰期，主要來自沉積旋迴的證據（圖4），以及CS同位素的證據。

圖4 冰期沉積旋迴（註：沉積學是地球化學解釋的基礎）

冰期後：黃鐵礦大量發育，引起氧氣增加。黃鐵礦增加的原因包括初級生產力的增加，大陸風化的增強（西北大學黃康俊教授的工作發表於PNAS）以及海洋的硫化。今天剛收到一個評審建議還問我黃鐵礦埋藏與氧氣增加的關係，這裡就給出答案了（圖5）。

圖5 黃鐵礦埋藏導致氧氣增加

課程最後解釋了為什麼雪球事件只出現在特定的時期，當然還是與獨特的生物地球化學過程有關了，感覺這一部分有點倉促，可以更好的解釋一下。對這個講座感興趣首先是牽涉到雪球地球，再就是拜讀過郎博士的相關論文，特別是黃鐵礦硫同位素模擬的部分（NC和EPSL），因為目前自己也在關注沉積過程對黃鐵礦的約束機制。關於重黃鐵礦的形成機制，還有很多問題解決，除了有機硫化之外，還有甲烷厭氧氧化（AOM），成巖系統的開放程度，甚至熱液作用等等（參考崔歡博士網課的筆記）。沉積黃鐵礦的研究非常有趣，多硫同位素也如火如荼，希望得到越來越多人的關注。最後感謝郎老師的精彩講座（提供課件完成筆記）和西南石油大學的組織，精彩內容請點擊「查看原文」，觀看超星的回放！

嘉賓簡介：

郎鹹國，成都理工大學研究員，本科畢業於西南石油大學，碩士畢業於成都理工大學，博士畢業於北京大學，博士後出站於中科院南古所。主要從事沉積學、沉積地球化學和古海洋學研究。主要的研究成果發表在NC、PNAS、Geology、EPSL、GCA、PR等知名期刊。

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