陨石的Mo 同位素组成以及对早期生命演化的新制约

来源 :2016中国地球科学联合学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qqllql
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在地球早期生命演化的过程中,营养元素的制约是影响生物繁衍进化的重要因素之一.Mo作为重要营养元素之一,在生物固氮作用,硝化作用,甲酸氧化等重要的氧化还原代谢中作为金属酶的催化核心参与并起到重要的催化作用1.然而,在大氧化事件(GOE)发生之前,地球整体的氧逸度相对较低,导致Mo在这样的厌氧环境中以低价态形式被固定,难以迁移进入水体,进而供给生物利用.因此早期地球生物可利用的Mo缺失以及Mo的重要作用之间也就产生了明显的冲突.有证据指出,含Mo酶的确存在于生命演化的早期阶段并起到重要的作用.这样就需要寻找一个可能的高价态Mo的来源.陨石可能为地球带来了各种重要的物质,触发了地球早期生命的演化历程,因此对于陨石的Mo同位素进行研究,以期获得可迁移Mo(VI)存在于陨石中的证据。为此选择了一系列不同变质类型的球粒陨石,尤其是其中氧逸度较高的CK型球粒陨石。通过对于球粒陨石的Mo同位素的研究发现,在氧逸度极高的CK陨石中,Mo同位素出现偏正的同位素分馏,同位素分馏的程度与CK陨石经历的热变质作用的强度呈正相关。因此,通过CK陨石中的Mo同位素特征,推断在CK陨石这样的氧化型陨石中Mo以高价态存在。这些高价态易于迁移的Mo被带入地球,解决了早期生命演化过程中Mo缺乏的问题,从元素演化的角度为解释早期生命的起源提供了一个新的可能。早期生命演化开始于距今3.8Ga,而这正对应着后期重轰炸事件结束的时间(LHB)4。这很有可能是因为LHB事件中降落的大量陨石为地球带来了高价态的Mo,解除了早期海洋中营养盐Mo的限制,触发了生命早期的演化。
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