【全球大搜奇】板塊運動 釋出地球最初氧氣

記者許寧芳／綜合外電報導

發表在《自然地球科學》（Nature Geoscience）期刊的最新研究指出，地球最早期氧氣，很可能來自聚合板塊「隱沒帶」（subduction zone）中，具豐富含氧量的「氧化岩漿」（oxidized magmas）。

火山爆發 將「氧化岩漿」噴發至地表

研究說明，在25億至40億年前的地質年代「太古宙」（Archean），地球被綠色海洋覆蓋，籠罩在甲烷霧霾中，幾乎沒有氧氣，也沒有多細胞生物。

研究團隊提出的新假設認為，氧化沉積物與海洋底層水流入地函後，經交互作用形成的「氧化岩漿」，則在「太古宙」最後階段「新太古代」（Neoarchean）時期，發生火山爆發等地殼活動後，噴發至地表，冷卻後釋出氧氣，形成地球最早期的氧氣。

研究透過觀察26.5億至27.5億年前，「新太古代」花崗岩樣本中的鋯石晶體，測量僅30微米的磷灰石晶體的硫含量，證實其來自於「氧化岩漿」，並可作為當時曾發生地質活動的證據。

Ｘ射線技術 測出岩石樣本「氧逸度」

研究團隊以「Ｘ射線吸收近邊緣結構光譜」（S-XANES）特殊技術，成功測量該樣本中的「氧逸度」（oxygen fugacity）；這是觀察其中「游離氧」（free oxygen）含量的重要指標。

儘管當代板塊運動是否存在於「太古宙」時期，仍存在爭議，但研究結論有助於解釋，身為太陽系唯一已知存在板塊構造與隱沒帶之行星的地球，為何也是唯一有氧氣的星體。

地球大氣中的氧氣，可能源自火山爆發噴至地表的「氧化岩漿」。（達志影像／路透社資料照片）

氧氣的生成，幫助地球孕育出生命，成為如今看到的美麗藍星。（取自NASA網站）