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为什么地球大气中有丰富的氧气?

显然是因为光合作用。但实际上这并不是那么明显,因为光合作用主要是由呼吸作用平衡的。

我们可以这样总结光合作用和呼吸的过程:$$\begin{align} \ce{CO2 + H2O + h\nu} & \rightarrow \ce{O2 + CH2O(生物量)}\\ ce{O2 + CH2O(生物量)}& \rightarrow \ce{CO2 + H2O} \end{align} $$如果这两个反应总是平衡的,那么$\ce{O2}$的浓度就永远不会改变。如果我理解正确的话,有一些非生物过程会消耗$\ce{O2}$来形成铁氧化物,因此为了让地球大气中持续存在$\ce{O2}$,整个生物圈必须不断地产生过量的$\ce{O2}$。为了使这种情况发生,必须有一些过程以不可忽略的速度消耗生物质,而不从大气中去除相应数量的$\ce{O2}$。

我的问题是,造成这种情况的主要过程是什么?这仅仅是由于未氧化有机物的埋藏(形成煤、石油等),还是有更多的原因?

如果它们是不同的过程,我感兴趣的是在“大氧化”事件中是什么导致了氧气过剩,以及在现代地球上是什么维持了氧气过剩。

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