地球早期大气和海洋氧气含量变化
地球早期大气和海洋氧气含量变化
氧气在生态系统演化过程中扮演着非常重要角色，与地球上绝大多数生命的生存息息相关。现代大气中氧气含量可达21%，但是地质历史上大气氧含量经历了复杂的演化过程，相应地，海洋的氧化还原状态也经历了多阶段的复杂演化。
蓝藻细菌的贡献
光合作用是地球表面氧气的主要来源，而蓝藻细菌则是地质历史上最早的重要产氧者。研究表明，蓝藻细菌的生物标志化合物为2-甲基藿烷，有学者在27亿年前的黑色页岩中发现了这种物质，由此可以推测在27亿年前，大气中就已经出现了氧气。
大氧化事件（GOE）
第一次大气氧化事件发生于约24-22亿年前，称为大氧化事件（GOE）。这一时期大气和大洋表层水体中的氧气含量出现了大幅度的提升，甚至可能达到了现代水平的1%。但是大氧化事件大气氧含量并不是一个单向的增加过程，而在其后期出现下降。
乏味的十亿年
大氧化事件后的18-8亿年前，地球表面经历了相对平静的时期，也就是“乏味的十亿年”（Boring Billion）。这一时期大气氧含量很低，可能低于现代水平的0.1%。但是近年来越来越多的证据显示，中元古代大气氧含量可能并不是之前普遍认为的持续性低值状态。有学者提出在约14亿年前大气氧含量甚至可能已经达到了现代水平的4%。
新元古代氧化事件（NOE）
第二次大气氧化事件发生在新元古代中晚期，称为新元古代氧化事件（NOE）。这一时期还发生了罗迪尼亚超大陆裂解、多次全球性冰川事件（“雪球地球”事件）、宏体多细胞动物的出现与辐射等等。新元古代构造、气候、环境和生命演化等方面的事件彼此之间可能存在着联系。特别是新元古代中晚期大洋氧气含量的提升可能促进海洋中早期动物出现。
但是，也有许多地球化学证据表明，自新元古代至寒武纪早期，陆架深部海水可能仍处于缺氧甚至硫化状态。所以从新元古代至寒武纪早期，地球表面氧化还原状态的时间与空间演化仍具有很多争议。
地质历史上地球表面氧化还原状态的演化仍存在一些争议，需要学者们不断进行更加深入的研究。
参考资料及图片来源
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