摘要
全球碳和硅循环的演变被认为是地球气候长期稳定的原因之一1,2,3..然而,关于在起作用的反馈机制仍然存在许多问题,而且地球表面环境中这些元素的来源和汇的数量限制有限4,5,6,7,8,9,10,11,12.在这里,我们认为锂同位素记录可以用来跟踪控制长期碳和硅循环的过程。通过分析来自100多个地层单元的600多个浅水海洋碳酸盐样品,我们构建了一个跨越过去30亿年的新的碳酸盐基锂同位素记录。这些数据表明碳酸盐岩锂同位素值随着时间的推移而增加,我们认为这是由海水锂同位素条件的长期变化所驱动的,而不是由旧样品的沉积变化所驱动的。利用质量平衡建模方法,我们提出锂同位素值的观测趋势反映了从前寒武纪碳和硅循环到现代特征的过渡。我们推测,这种转变与逐渐转向生物控制的海洋硅循环和陆地植物的进化辐射有关13,14.
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数据可用性
这里产生的所有地球化学数据都包含在补充表2,可在Mendeley Data (https://doi.org/10.17632/ztpkpbm43x.1).样本的碎片被保存在耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆。
代码的可用性
全局李质量平衡模型的描述可在补充信息.其他代码(Python)已发布在GitHub (https://github.com/jkatch/Li-global-mass-balance).锂同位素成岩模式的描述见于补充信息.
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确认
N.J.P.感谢来自替代地球NASA天体生物学研究所和帕卡德基金会的资助。P.A.E.P.v.S.由欧洲研究委员会(ERC)整合拨款(682760 CONTROLPASTCO2)资助。A.v.S.H.承认澳大利亚研究委员会(ARC)早期职业研究人员奖(DECRA;DE190100988)。B.K.-A。感谢耶鲁大学生物圈研究所的财政支持。我们感谢J. Utrup, S. H. Butts和耶鲁大学皮博迪自然历史博物馆提供的腕足动物和碳酸盐样本。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
B.K.-A。,N.J.P., P.A.E.P.v.S. and J.A.R.K. designed the research. E.J.B., A.v.S.H., D.S.J., F.A.M., M.W.W., J.A.R.K., A.H., F.O.O., C.W., M.D. and N.J.P. collected samples. B.K.-A., P.A.E.P.v.S., J.A.R.K., M.D., J.G.M., D.A., F.A.M., A.J.W. and J.A.H. conducted geochemical analyses. J.A.R.K. wrote the Li-isotope mass-balance model. B.K.-A. wrote the Li-isotope diagenetic model. B.K.-A., N.J.P., P.A.E.P.v.S. and J.A.R.K. analysed the data and wrote the paper. All authors contributed to the preparation of the manuscript.
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引用本文
Kalderon-Asael, B., Katchinoff, j.a.r., Planavsky,新泽西州et al。从锂同位素角度看碳和硅循环的演化。自然595, 394-398(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-03612-1
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