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泥盆紀和二疊紀生物大滅絕后,疊層石的豐度在短期內(nèi)大幅增加的現(xiàn)象似乎讓“后生動物論”的支持者看到了曙光。然而寒武大爆發(fā)后,理應銳減的疊層石意外地復蘇的事實,以及與此相似,奧陶紀末、三疊紀末和白堊紀末生物滅絕事件并沒有導致疊層石復蘇的事實再次沖擊這種觀點的可靠性。
新元古的“雪球事件”導致全球變冷[ 45],目前記載的可分辨的新元古冰期證據(jù)表明全球不同地區(qū)發(fā)生的冰期至少有5個,而公認的全球范圍內(nèi)的冰期為Sturtian(約750 Ma BP)和Marinoan(約600 Ma BP)[ 46]。Sturtian冰期啟動了超大陸的裂解并伴隨有超級地幔柱的活動,造成了真極漂移(True polar wander-TPW),使裂解的Rodinia超大陸在750 Ma左右都圍繞在赤道附近,這樣強烈的巖漿事件形成的易于風化的玄武巖就能消耗大量的CO2,從而到達形成“雪球地球”的CO2濃度臨界值。
在太古宙時期,大氣圈及海洋中普遍缺氧,海洋更是處于無氧且硫化狀態(tài),微生物的光合作用也沒有發(fā)展起來,甲烷厭氧氧化(Anaerobic oxidation of methane-AOM)作用也基本無法進行,但此時的海洋中CaCO3飽和程度較高,水體化學條件偏堿性。從太古宙到古元古,疊層石以膠結物相為主,在微生物鈣化作用受阻的情況下,EPS吸附作用就顯得尤為重要,它使Ca2+被吸附在微生物膜表面沉淀為碳酸鹽微晶體并鈣化,從而形成疊層石的紋層。