大约25亿至20亿年前，地球表面经历了已知最巨大的化学转变——大气中开始积累氧气。这一变化最终为大约5亿年前动植物等复杂生物的出现创造了条件。在早期氧气含量上升的时期，大量的微生物物质被埋在海底，将碳封存在具有异常同位素特征的岩石中。

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长期以来，学界一直将这种特殊的同位素信号视为地球碳循环曾遭遇全球性破坏的证据。然而，加州理工学院科学家领导的一项最新研究挑战了这一传统观点，指出这一关键的地质线索可能仅仅源于局部的地质活动。

此前，支持“全球性事件”这一理论的主要证据来自俄罗斯卡累利阿（Karelia）和加蓬弗朗斯维尔（Francevillian）盆地古代海底沉积物中提取的岩芯。在这些岩石中发现的异常碳同位素特征被称为“顺加-弗朗斯维尔事件”。研究人员通常利用古生物质中轻重碳同位素的比例来追踪碳的来源，并以此作为深层地质时期环境变化的记录档案。

加州理工学院高级科学研究员妮维迪塔·蒂亚加拉詹（Nivedita Thiagarajan）与挪威地质调查局（NGU）的研究员艾沃·莱普兰（Aivo Lepland）等人合作，对这一异常现象进行了重新审视。研究团队检查了卡累利阿的Zaonega地层（世界上已知最古老的化石油田之一）富含焦沥青岩石样本中的微小流体包裹体，分析了其中捕获气体的分子和同位素组成。

这项发表在《地质学》杂志上的研究提出了一种截然不同的解释。研究人员指出，在史前海洋覆盖期间，岩浆侵入了Zaonega地层的海洋沉积物。岩浆的热量改变了富含有机物的沉积物，生成了包括甲烷和丙烷在内的碳氢化合物。随后，这些化合物向上方海底移动，在那里消耗甲烷的微生物利用了它们，从而产生了带有轻碳同位素特征的生物质。该团队的测量结果还揭示了显著的温度梯度：从岩浆侵入体旁边的约350摄氏度，到大约300米上方古代海底沥青溢出处的约72摄氏度。

蒂亚加拉詹表示，这一系列的地质和生物过程完全可以解释在Zaonega地层记录到的异常碳同位素信号。这表明，该异常现象主要是由局部几百平方公里沉积盆地内的地质事件驱动的，而不是波及整个星球的环境巨变。由于Zaonega是“顺加-弗朗斯维尔事件”的参考标准地点，这一发现引发了学术界关于该事件是否应继续被视为全球性事件的重要反思。

尽管研究人员并未完全排除其他过程的影响，但目前的证据已明显偏向于局部成因。为了进一步验证这一假设，研究团队的下一个关键测试地点将是加蓬。那里同样记录了类似的同位素异常现象。依托国际大陆科学钻探计划共同资助的GOE-DEEP项目，来自18个国家的国际研究小组计划于今年晚些时候对加蓬新提取的岩芯进行采样和对比分析。科学家们期望通过对加蓬岩石进行类似的研究，将两个地点的数据结合起来，从而推动科学向着还原地球早期演化真相的方向继续迈进。