主要

成岩作用是一个开放系统过程，通过降低沉积相与周围环境之间的化学不平衡程度来降低吉布斯能的消耗，无论是否有生物介导。根据标准热力学原理，当孔隙水在磁铁矿中过饱和时，在异相铁还原细菌的存在下形成磁铁矿6，7而且它的形成不受微生物控制8，9．库鲁曼BIF的同位素数据表明，铁和C在沉积物和上清水之间通过海水的渗透和分子在相互连通的孔隙空间中的扩散进行了广泛的迁移10．在现代腐肉中，海洋CO2浓度渗透到沉积物中约15厘米深，从那里向下增加十倍以上11．我们认为CO2沉积物孔隙水的浓度会大于或等于上清水。Dauphas和Kasting的建议2莱因哈德和普拉纳夫斯基1他们引用的研究并不支持菱铁矿成岩形成是一个封闭系统的过程，这些研究要求与上清水进行广泛的交流10，12．

bif的形成不仅取决于固体铁化合物的沉淀机制，还取决于溶解铁的运输效率。饱和约束而且菱铁矿和磁铁矿的作用，不仅与BIF有关，而且与向沉积盆地提供溶解铁的水体有关，因此与大气直接耦合。我们注意到，对于的估计范围Fe在海水中的溶解度为1 ~ 3 μM，处于形成BIF的必要范围内13，而在增加莱因哈德和普拉纳夫斯基的观点1都法和甲斯丁2最大铁浓度要低2到4个数量级，在现代海水浓度的范围内，排除了BIF的形成。(我们注意到1-3 μM范围覆盖了裸露的Fe2 +在菱铁矿饱和时，用平衡常数校正了海水中的活性2 ++有限公司2,克+ H2O = FeCO3.+ 2 h+在SUPCRT中计算(参见参考。5)和用EQ3-6计算的总铁(参考。14)用于现代海水中的菱铁矿饱和度，修正到缺氧条件，并假设pH = 8.25，由玄武岩缓冲，根据参考文献。15．看到裁判。5热力学惯例和数据来源)

莱因哈德和普拉纳夫斯基1表明在0.1 nM H时菱铁矿与赤铁矿可以共存2而且在25°C - 35°C的30-100 PAL范围内，符合最小H2 (aq)参考文献5图1中异种铁还原细菌的代谢约束和相位关系。这种逻辑排除了bif中存在磁铁矿的可能性。忽略bif中观测到的磁铁矿共聚物，选择H值2 (aq)远低于稳定磁场的磁铁矿并不能提供一个可行的地球化学约束。太古宙期间，BIF沉积物中可能发生了异相铁还原细菌代谢，但我们还没有发现地球化学证据表明BIF沉积物中异相铁还原细菌的代谢活动控制了地球流体包层的组成。相反，磁铁矿的存在和单是bif的形成表明周围海水的量浓度为H2远远大于10−10M，在赤铁矿是唯一稳定的氧化铁和铁几乎不溶于海水的条件下，排除了水铁运输足以维持BIF沉降。

太古宙云强迫存在很大的不确定性，这一点从来没有争议过。我们的假设特别重申了这一点，即地球没有大陆，没有大陆尘埃，没有陆地植物产生的次生有机气溶胶，只有来自低生产力海洋的少量其他生物气溶胶(0.1至0.25倍于现值)16，17)．云物理受到气溶胶光学深度的影响，其全球数值可能比今天低得多，应使用适当的一般环流模型进行评估。Goldblatt和Zahnle3.但当我们把注意力集中在缺乏硫的太古宙海洋和海盐气溶胶中的二甲基硫化物时，我们就忽略了这一点，它们似乎只贡献了对流层自由云凝结核的百分之几18．

模型的净云辐射效应为(−18 W m−2)相对于- 20w m−2来自卫星估计。我们的计算使用了19云滴的有效半径re= 17 μm(参考文献图2d中的绿色实线)。5)(我们注意到，尽管图例中提到20 μm，但这是错误的，应该说17 μm;此外，我们还显示了30 μm的线，以显示在较大的液滴尺寸下没有增加效果)。戈德布拉特和赞勒后来发表的计算结果20.使用更真实的云，与我们的云没有太大不同。我们的模式价值观与他们的相对19是:re增大到16.5 μm, 7w m−2相对于7 W m−2；加强降雨，15 W m−2而不是4-15 W m−2；水行星，6 W m−2vs 5 W m−2；1000 p.m.v. CO .2， 5 W m−2相对于6 W m−2．我们的甲烷贡献有点高(9 W m−2；ref。17的是7 W m−2)，应该调整到0.3 ×．低云的降雨(我们没有改变高云)被校准为一般环流模式的结果21，以及估计的三倍re迫使18．我们的计算表明5，正如戈德布拉特和扎恩勒随后所述20.他说:“……降水反馈是最重要的，在任何解决粒径变化对气候影响的模型中都必须仔细对待。”

我们认为，富磁铁矿BIF的形成和保存不可能发生在高温度条件下的气氛。地表反照率和云层变化会显著降低地球的反照率，并降低地球温和条件所需的温室气体浓度。我们并没有声称已经为“微弱的年轻太阳悖论”提供了一个最终的和唯一的解决方案，而是证明了年轻地球上液态水的存在可以在不确定范围内通过约束参数来解释，因此并不那么矛盾。