二叠纪末期发生了显生宙以来地球历史上规模最大的生物灭绝事件，海洋缺氧一直被认为是导致生物灭绝的主要原因之一。然而，关于缺氧的时间、范围和强度的细节仍存在争论。

Mo是氧化还原敏感元素，它在海水中的停留时间(~800 kyr)远远超过海洋混合时间(~1500 yr)。在氧化条件下，轻Mo同位素被Fe、Mn氧化物优先吸附，使得Fe、Mn氧化物的δ^98/95Mo变化于-0.5‰ ～ -1.0‰(平均-0.7±0.1‰) (Barling et al., 2001; Siebert et al., 2003; Poulson et al., 2006)。在缺氧条件下，H₂S浓度是控制Mo同位素分馏的重要地球化学“开关”，当H₂S的浓度>100μmol/L时，海水中的MoO₄^2-几乎全部转化为MoS₄^2-并沉积下来，从而几乎不产生Mo同位素的分馏，此时沉积物中的δ^98/95Mo可近似代表海水的值；H₂S的浓度在0.1μmol/L～100μmol/L时，Mo的形态徘徊于MoO₄^2-，MoO_4-xS_x^2-与MoS₄^2-之间，因而沉积物中Mo同位素组成也存在差异，如贫氧环境δ^98/95Mo约为-0.5‰ ～ +1.3‰，缺氧环境δ^98/95Mo接近+1.6‰（Anbar, 2004; Tossell, 2005; Siebert et al., 2006；Poulson et al., 2006）。

Mo同位素被大量用于示踪古氧化还原条件，然而，这些研究大多以静海相沉积物（黑色页岩）为地质载体，但是，在整个地质历史（特别是寒武纪之后）中记录了重要地质事件的沉积地层主要是碳酸盐岩。如能利用碳酸盐岩限定古氧化还原条件，将更加有利于促进Mo同位素的应用。

我们研究了两个P-T界线剖面(煤山GSSP剖面和打将剖面)的碳酸盐岩Mo同位素组成，同时利用分步提取法对样品中的carbonate-phase Mo, oxidized Mo 和sulfided Mo的含量进行了分析。结果发现：① 碳酸盐岩样品中carbonate-phase Mo含量较低（煤山剖面平均13.6%，打将剖面平均18.4%），以oxidized Mo 和sulfided Mo为主；②碳酸盐岩沉积物中的Mo同位素信息是海水中3种Mo沉积形式（以孔隙水或包裹体形式保存在碳酸盐岩沉积物中的Mo,吸附的氧化态Mo和与硫结合的Mo）的综合反映，它指示的是某一种占优势的自生Mo富集机制的Mo同位素信息；③Mo同位素暗示P-T之交海洋缺氧与灭绝事件几乎同时发生或稍微早一点，且海洋缺氧持续的时间短暂,可能小于0.061 Myr.

该成果发表在地学期刊Chemical Geology上，受中科院先导专项B（XDB18000000）、国家自然科学基金（41573007和41173026）项目资助。

Fig. 1. δ^98/95Mo values and the carbonate-phase Mo, oxidized Mo, and sulfided Mo contents of the samples.

Fig. 2. Stratigraphic record of δ^98/95Mo values and Mo contents in the Meishan section. (a) Measured δ^98/95Mo values (blue squares) and Al-corrected δ^98/95Mo values (grey circles). The lines marked ME1 and ME2 indicate the starting horizons of the two episodes of mass extinction events (Song et al., 2013).

Fig. 3. Stratigraphic record of δ^98/95Mo values and Mo contents in the Dajiang section. (a) Measured δ^98/95Mo values (blue squares) and Al-corrected δ^98/95Mo values (grey circles). The lines marked ME indicate the starting horizons of the mass extinction events (Ezaki et al., 2003; Jiang et al., 2014; Song et al., 2014).

文章具体信息：Yuxu Zhang, Hanjie Wen, Chuanwei Zhu, Haifeng Fan, Jiafei Xiao, Jing Wen. 2021. Molybdenum isotopic evidence for anoxic marine conditions during the end-Permian mass extinction. Chemical Geology, https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120259