镧-铈地质年代学揭示：中太古代或更早的光合产氧起源

来自加拿大的研究人员通过138La-138Ce地质年代学技术，首次直接测定太古宙碳酸盐岩中铈(Ce)异常的形成年代，证实中太古代(2.87-2.78 Ga)海洋已存在光合产氧作用。该研究为争议已久的地球产氧光合作用演化时间提供了关键年代学证据，将这一生命革命事件明确锁定在GOE事件(大氧化事件)之前的Mesoarchaean时期。

　　

这项突破性研究利用创新的镧-铈(La-Ce)同位素时钟技术，对加拿大西北部 Superior克拉通保存的三处太古宙(2.87-2.78 Ga)碳酸盐台地展开分析。研究发现这些古老岩层中存在显著的铈(Ce)负异常——这种特征与现代海洋中氧化环境导致的Ce³⁺向Ce⁴⁺转化沉积现象完全吻合。¹³⁸La-¹³⁸Ce定年技术首次证实，La/Ce分馏与Ce氧化事件同步发生于沉积时期，排除了后期地质改造的干扰。这些直接年代学证据将产氧光合作用(oxygenic photosynthesis)的起源时间明确前推至中太古代(Mesoarchaean)甚至更早，为理解地球早期生命如何重塑行星环境提供了决定性证据。研究还揭示了太古宙海洋中可能存在的"氧气绿洲"现象，为长达数十年的GOE前氧气起源争议画上了句点。