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近日，中国地质大学（武汉）的研究团队联合美国加州大学河滨分校、加拿大地调局等机构的科研人员，运用深时地学大数据和机器学习技术，成功重建了地球大气氧化的历史。研究表明，地球内部的地质过程可能在地表大气氧化过程中扮演了重要角色。这一成果强调了地球内部与地表之间多层圈相互作用的重要性。该研究成果已发表在《自然-通讯》期刊上。

大气氧化过程和机制是宜居星球形成的关键。地球早期的大气几乎不含氧气，经过多次重要的增氧事件后，才达到了现在适合居住的氧气水平。重建高精度的大气氧气含量演变历史，有助于我们更好地理解宜居地球的形成与演化过程，包括生命、气候和资源等方面的变化。

“近年来，先进的观测、模拟和测试分析技术使得地球科学家能够获取大量丰富的数据。”论文通讯作者、中国科学院院士、中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室主任成秋明教授表示，大数据驱动与人工智能算法为揭示海量数据集中隐藏的复杂相关性和因果关系提供了新的手段。

在此基础上，研究人员基于全球镁铁质火成岩地球化学大数据，发现了地幔岩浆成分的长期演变与大气氧化模式之间的联系，揭示了地幔岩浆演化对调节早期氧气来源与消耗平衡的重要作用。

此外，研究人员利用机器学习技术，构建了40亿年来大气氧气含量变化的高分辨率模型。该模型提供了地质历史上更多有关增氧和去氧的细节，并得到了沉积物地球化学指标的支持。

长期以来，关于地球大气氧化背后的主要驱动因素，学术界一直存在争议，即地球内部作用与外部作用之间的分歧。“我们的研究表明，大气分阶段氧化与地幔降温、板块构造启动、超级大陆聚合及大火成岩省等极端地质事件之间存在关联。”成秋明教授指出，这表明地球内部的主导作用以及内部与地表多层圈相互作用的重要性。

成秋明教授强调，上述发现表明地球内部的地质过程对地表和大气环境有着至关重要的影响。“这启示我们在寻找其他类地宜居星球时，需要更好地理解行星内部的作用。”