Shale Heavy Metal Isotope Records of Low Environmental O2 Between Two Archean Oxidation Events
Notice bibliographique
Résumé
Evidence of molecular oxygen (O2) accumulation at Earth’s surface during the Archean (4.0–2.5 billion years ago, or Ga) seems to increase in its abundance and compelling nature toward the end of the eon, during the runup to the Great Oxidation Event. Yet, many details of this late-Archean O2 story remain under-constrained, such as the extent, tempo, and location of O2 accumulation. Here, we present a detailed Fe, Tl, and U isotope study of shales from a continuous sedimentary sequence deposited between ∼2.6 and ∼2.5 Ga and recovered from the Pilbara Craton of Western Australia (the Wittenoom and Mt. Sylvia formations preserved in drill core ABDP9). We find a progressive decrease in bulk-shale Fe isotope compositions moving up core (as low as δ56Fe = –0.78 ± 0.08‰; 2SD) accompanied by invariant authigenic Tl isotope compositions (average ε205TlA = –2.0 ± 0.6; 2SD) and bulk-shale U isotope compositions (average δ238U = –0.30 ± 0.05‰; 2SD) that are both not appreciably different from crustal rocks or bulk silicate Earth. While there are multiple possible interpretations of the decreasing δ56Fe values, many, to include the most compelling, invoke strictly anaerobic processes. The invariant and near-crustal ε205TlA and δ238U values point even more strongly to this interpretation, requiring reducing to only mildly oxidizing conditions over ten-million-year timescales in the late-Archean. For the atmosphere, our results permit either homogenous and low O2 partial pressures (between 10−6.3 and 10−6 present atmospheric level) or heterogeneous and spatially restricted O2 accumulation nearest the sites of O2 production. For the ocean, our results permit minimal penetration of O2 in marine sediments over large areas of the seafloor, at most sufficient for the burial of Fe oxide minerals but insufficient for the burial of Mn oxide minerals. The persistently low background O2 levels implied by our dataset between ∼2.6 and ∼2.5 Ga contrast with the timeframes immediately before and after, where strong evidence is presented for transient Archean Oxidation Events. Viewed in this broader context, our data support the emerging narrative that Earth’s initial oxygenation was a dynamic process that unfolded in fits-and-starts over many hundreds-of-millions of years.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».