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古老地球的秘密：為何2.3至2.1億年前的碳同位素偏差如此驚人？
在地球的歷史中，碳同位素的變化是研究全球碳循環的重要指標。特別是於2.3至2.1億年前發生的Lomagundi-Jatuli碳同位素事件（LJE），呈現出驚人的碳同位素偏差，為我們揭示了古老地球的許多奧秘。這段期間海洋碳酸鹽岩中，δ13C值的變化範圍從+5到+30‰，與目前我們觀察到的碳同位素趨勢大相徑庭。
在這段期間，埋藏的有機碳量可能增加了兩到三倍，而這整個過程橫跨了數百萬年。
科學家透過分析海洋碳酸鹽岩中的δ13C值，來窺探全球碳循環的演變歷程。碳的流動不僅涉及大氣、海洋和陸地的交互作用，還反映了光合作用、呼吸作用和礦物溶解等過程在這一事件中的重要性。隨著對碳流動的深入了解，我們更加清楚其對地球大氣中二氧化碳濃度的影響，進而影響了地球的氣候。
初期研究認為LJE的高δ13C值僅是在某些地點的局部有機碳增加所導致，但隨著時間的推移，全球範圍內的許多海洋碳酸鹽岩也顯示出類似的增高值，這將事件的性質轉變為全球性的增加。
地域與時間範圍
根據研究，這一事件的持續時間約在249±9百萬年到128±9.4百萬年之間，涉及到全球各大陸，除了南極洲。在這段期間，δ13C值的變化在拉嫰貿沙群和福內地區的發現使得LJE的範疇不再侷限於特定地域。這段期間，剖面厚度可達數十米，使我們能夠一窺當時碳循環的宏偉程度。
研究方法
在地質學中，選擇合適的地層年代測定方法至關重要。對於海洋碳酸岩的年齡測定，常用的技術包括熱電離質譜儀（TIMS）和同位素稀釋-熱電離質譜法（ID-TIMS）。這些技術對於評估碳資料的準確性至關重要，能將δ13C值的測量誤差控制在1‰以內。
這些方法通過將樣本以高溫氣化的方式，能有效地分離和測量不同同位素，進一步揭示出岩石中鉛與鈾的比例，從而確定岩石年齡。
LJE的成因
科學界對於LJE的成因提出了多種假說。其中一種認為LJE的發生與偉大的氧化事件（GOE）有關，替代流程的碳儲量改變導致了碳循環的失衡，進而釋放出更多的氧氣。此外，氧化碳酸鐵的過程也被提出來解釋這一現象，因為這一過程釋放的二氧化碳量遠超過消耗的氧氣量，進一步推動了有機物的埋藏。
另一種假設提出，重大的構造變化可能導致火山二氧化碳的釋放量增加，這對於碳酸鹽及有機物的沉積也起到了推動作用。
氣候變遷的影響
隨著LJE的深入研究，我們逐漸意識到這一事件不僅影響了地球早期的碳循環，同時也為後來的氣候變遷奠定了基礎。這一高碳同位素的事件未來可能會如何影響到我們當前面對的氣候變化問題，值得我們深入探索與思考。
隨著對LJE的了解越來越深入，我們是否能揭開古老地球的更多秘密，進而對現今的氣候變遷有所警惕與啟發？
