科學素養題
題組一:大氧化事件 【混合題】
根據星雲學說,地球形成初期應當是屬於高度還原狀態,當時地球大氣中的氧氣含量極
幾乎可視為無氧環境,然而演化至今,今日大氣成分含有高達21%的氧氣,究竟是何時開片
讓氧氣逐漸累積呢?這就要來討論地球歷史上的「大氧化事件」(Great Oxidation Event
稱 GOE)。
2. 已知早
億年前
被氧化
現在3
問是否
根據附圖所示,橫軸為地球歷史時間,縱軸
為大氣中的氧氣含量(以分壓表示),研究估計
地球大氣中的氧氣含量變化介於紅線(最高)與
綠線(最低)之間。
階段1:38.5~24.5億年前,大氣中沒有氧氣。
階段2:24.5~18.5億年前,大氣中氧氣開始累
積,增加到0.02~0.04 atm。
大氣中的氧分壓(單位)
階段1
階段2
階段3
0.5
中 04-
氧0.3-
0.2-
0.1-
,?,
38
30
20
10
atm
題組二
地球歷史時間(單位:十億年前)
地球歷史上大氣中的氧氣含量變化
地
階段3:18.5~8.5億年前,大氣中氧氣含量與階
段2持平,沒有明顯變化。
層序上
階段4與5:8.5億年前~現在,氧氣持續累積增加。
從階段2起始,地球大氣中的氧氣含量終於開始累積,這在地球歷史上被稱為「大氧化事
件」。學者推測氧氣可能的來源有兩種:(1)太陽紫外線照射水氣,分解產生的氧原子互相結合
而成;(2)藍綠菌等生物在淺海地區進行光合作用,逐漸釋出更多氧氣。但問題來了,僅採取
(1)方法製造的氧氣量,絕對無法累積到現在高達21%的比例。而就(2)方法來看,目前已知
最早的藍綠菌至少誕生於35億年前,又為何 GOE會遲至24.5億年前才發生呢?這之間將近
10億年的時間差,或許暗示著淺海地區發生了許多會耗氧的變化喔!
4. 根據上述文章內容,並對照下列地質年代
表,試判斷大氧化事件(GOE)發生在
哪個階段前後?
(A)冥古元剛開始前後
(B)冥古元與太古元交界前後
(C)太古元與元古元交界前後
(D)元古元與顯生元交界前後
(E)古生代中期生物上陸之前
育
地質年代
元
代
開始時間
(單位:距今百萬年前)
新生代
66
顯生元
中生代
252
古生代
541
元古元
2,500
4,000
4,600
太古元
冥古元
說, ,地
correla
根據地
地層
在表
據此