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化石燃料的形成与大气中氧气的增加有关

科学家发现,氧气水平的上升与埋藏大量富含碳的有机物的沉积物的迅速增加有关-这一过程导致了化石燃料的形成。氧气可以使动物用来从食物中储存的碳水化合物中获取能量的化学反应。

因此,研究人员说,动物在 “寒武纪爆炸” 期间出现和进化可能不是巧合,大约5亿年前,这与大气中氧气的峰值相吻合。正是在寒武纪大爆发期间,现在的大多数动物设计出现了。在绿色植物中,光合作用将二氧化碳分离为分子氧和碳。然而,光合作用已经存在至少25亿年了。研究人员想知道在寒武纪期间氧气突然激增的原因。美国威斯康星大学麦迪逊分校教授Shanan peters说,关键是要认识到沉积物的储存会阻止碳的氧化。

如果没有埋葬,这种氧化反应会导致地球表面的死植物材料燃烧。这导致它所含的碳 (起源于大气) 与氧气结合形成二氧化碳。为了使氧气在我们的大气中积聚,必须保护植物有机物免受氧化。研究人员说,当有机物 (煤,石油和天然气的原料) 通过地质过程被掩埋时,就会发生这种情况。

为了证明这一点,研究人员挖掘了一个独特的数据集,称为Macrostrat,这是北美地质信息的积累。根据沉积岩的形成,大气中氧气和沉积物埋藏的平行图表明了氧气与沉积物之间的关系。

这两张图显示了23亿年前的一个较小的峰值和大约5亿年前的一个较大的峰值。“这是一种相关性,但我们的论点是,地质学和大气氧气的历史之间存在机械联系,” 博士后研究员乔恩·胡森 (Jon Husson) 说。

“当你储存沉积物时,它含有光合作用形成的有机物,这些有机物将二氧化碳转化为生物质,并将氧气释放到大气中,” Husson说。他补充说: “埋藏从地球表面去除碳,防止碳与从大气中提取的分子氧结合。”

研究人员发现,一些沉积物埋藏的激增与今天仍在开采的大量化石燃料的形成相吻合,包括德克萨斯州富含石油的二叠纪盆地和阿巴拉契亚的宾夕法尼亚州煤田。彼得斯说: “埋葬成为化石燃料的沉积物是地球上先进动物生命的关键。”这项研究发表在《地球和行星科学快报》杂志上。

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