首次发现海平面变化可以导致浅海碳酸盐岩铀同位素下降
地球生命的起源演化与氧气息息相关。强烈的大洋缺氧通常会极大影响海洋生物的演化。为了更好理解大洋缺氧对生物演化的影响,通常需要定量估算地质历史时期全球大洋缺氧的程度。
近年来,铀同位素(δ238U)和钍/铀比值(Th/U)是被广泛使用的全球尺度古海洋缺氧代用指标。铀(U)在海洋中的滞留时间较长(~40万年),其浓度和同位素组成均匀分布在广海中。因而,δ238U和Th/U的变化可以反映全球尺度海洋的氧化还原状况。当全球海洋缺氧增强时,海水中更多的六价U被还原成不溶于水的四价U。由于四价U相对富集238U,因此,大洋缺氧会导致海水U含量和δ238U减小。与U相比,Th只有一个价态,它对大洋缺氧反应不敏感。因而,当全球大洋缺氧增强时,海水的δ238U会减小,Th/U比值会增加。富氧海水中形成的碳酸盐沉积物能够准确记录海水的δ238U和Th/U。因而,碳酸盐岩δ238U下降和Th/U比值升高反映了全球大洋缺氧的增强。近十年来,该原理被广泛地用来重建地质历史时期全球大洋缺氧程度的变化。