近日，北京大学沈冰、董琳课题组在臼齿碳酸盐岩研究上取得重要进展。他们对吉林省南部的早新元古代万隆组地层中“臼齿”碳酸盐岩的镁、硫同位素进行测试分析，发现“臼齿”碳酸盐岩形成于海底沉积物中的“硫还原—甲烷生成”重叠带上。而在重叠带的缺氧条件下，甲烷气体源源不断地大量产生并且释放到海洋里。相关成果发表于《自然—通讯》杂志。

“臼齿构造”是指在距今约25亿年前～7.5亿年前元古代地层中广泛发育的一种特殊的碳酸盐岩沉积构造。其形似臼齿，并且由等粒微亮晶方解石充填。“臼齿”碳酸盐岩因极为独特的形态特征以及谜一样的方解石填充机制，引起沉积学家的广泛关注。更有趣的是，臼齿构造消失时，地球也正在发生一系列剧烈变化——大气的氧化、全球冰期和动物的出现等。它们之间是否有必然联系尚不得而知。

此次研究人员发现，元古代海洋的广泛硫化使得当时海洋沉积物具有与显生宙完全不同的地球化学结构，即硫还原带与甲烷生成带完全重叠。两带的重合使海底甲烷的大量释放成为可能，这意味着除了众所周知的温室气体二氧化碳，甲烷极有可能是元古代大气温室气体的另一个重要来源。同时，距今约7.5亿年前的大气氧化阻止了海底甲烷的进一步释放，从而直接诱发了随之而来的全球冰期。

相关专家表示，此项研究不仅解释了“臼齿”碳酸盐岩的形成机制，同时对元古代的海洋、大气环境以及全球冰期的产生具有重要的指示意义。（来源：中国科学报 彭科峰）