Robert M. Garrels1, Abraham Lerman1
1Department of Geological Sciences, Northwestern University, Evanston, Illinois 60201
Tóm tắt
Một mô hình bể chứa của hệ thống trầm tích trạng thái ổn định đương đại, trong đó bể chứa lưu huỳnh khử và lưu huỳnh oxy hoá được ghép với bể chứa carbon oxy hoá và carbon khử, đã được xây dựng. Đường cong thời gian của tỷ lệ đồng vị lưu huỳnh trong bể chứa sulfate trầm tích được sử dụng để đưa mô hình quay trở lại thời kỳ bắt đầu của thời kỳ Cambrian (600 triệu năm trước), tạo ra kích thước bể chứa, giá trị đồng vị và dòng vật chất của hệ thống carbon-lưu huỳnh. Các giá trị tỷ lệ đồng vị carbon dự đoán của bể chứa carbonate phù hợp tốt với các giá trị quan sát được, cho thấy mô hình cơ bản là hợp lý. Một số kết luận tổng quát từ kết quả thành công này là (i) tốc độ dòng vật chất trong hệ thống carbon-oxy-lưu huỳnh của quá khứ địa chất (tính trung bình trong hàng chục triệu năm) nằm trong phạm vi khoảng một lần so với tốc độ gần đây. (ii) Sự cân bằng oxy hoá-khử trong thời kỳ Phanerozoic được chi phối bởi các mối quan hệ đối ứng giữa các hợp chất carbon và lưu huỳnh. (iii) Tỷ lệ sản xuất oxy khí quyển bằng cách lưu trữ trong trầm tích của carbon hữu cơ có nguồn gốc quang hợp đã tăng từ thời kỳ Cambrian đến thời kỳ Permi và giảm nhẹ từ thời kỳ Permi đến hiện nay. (iv) Lưu trữ oxy trong các hợp chất lưu huỳnh oxy hoá đã theo kịp (trong giới hạn của dữ liệu) với sản xuất oxy. (v) Sự chuyển giao oxy từ CO2 đến SO4 từ thời kỳ Cambrian đến thời kỳ Permi gấp nhiều lần lượng oxy tự do gần đây trong khí quyển.
