La oxidación de la atmósfera y el océano primitivos de la Tierra jugó un papel importante en la evolución de la vida. La reconstrucción de las condiciones paleo-redox es crucial para comprender la coevolución de la vida y el medio ambiente. La composición isotópica de Cr en rocas sedimentarias se ha utilizado cada vez más como un indicador paleo-redox emergente. Se basa en gran medida en la suposición de que cuando el nivel de oxígeno atmosférico es relativamente alto, La oxidación de Cr (III) en rocas terrestres dará como resultado Cr (VI) soluble.

Este proceso puede conducir a una composición isotópica de Cr positivamente fraccionada de Cr (VI), que finalmente será transportado al océano y preservado en rocas sedimentarias. Los carbonatos son rocas sedimentarias ampliamente distribuidas y constituyen un importante archivo geológico. Estudios anteriores sugirieron que el Cr (VI) en el agua de mar se puede incorporar directamente en la red cristalina de carbonato, y el carbonato no esquelético marino podría registrar directamente la composición isotópica de Cr del agua de mar contemporánea. Sin embargo, Hasta ahora no hay evidencia directa de la presencia de Cr (VI) en carbonatos sedimentarios.

Para abordar si Cr (VI) está presente en carbonatos sedimentarios, Ziyao Fang y sus colegas aplicaron espectros de absorción de rayos X cerca de la estructura del borde (XANES) basados ​​en sincrotrón a los estudios geoquímicos. Examinaron los estados de valencia de Cr y las composiciones isotópicas de Cr de carbonatos sedimentarios formados en diferentes períodos geológicos. Sus resultados mostraron que el Cr (III) domina en todos los carbonatos marinos sedimentarios, incluso en aquellos que tienen composiciones isotópicas de Cr fraccionadas positivamente. Esto contrasta aparentemente con el supuesto anterior.

Fang y sus colegas propusieron dos posibles mecanismos para la ausencia de Cr (VI) en los carbonatos. Una es que el Cr (VI) en el agua de mar podría haber sido reducido por microbios o agua intersticial durante la precipitación de carbonatos o la diagénesis temprana. En este caso, Es probable que la reducción de Cr (VI) no sea cuantitativa en el entorno de deposición de carbonato relativamente oxídico, y como un resultado, la composición isotópica del carbonato sería más ligera que la del agua de mar contemporánea. El otro mecanismo posible es que los carbonatos preferentemente dirigen la absorción de Cr (III) en el agua de mar, especialmente los que se formaron en tiempos geológicos tempranos cuando el nivel de oxígeno se considera generalmente bajo. El Cr trivalente puede provenir de ciclos de Cr no redox, y estudios recientes sugieren que la disolución y adsorción de Cr (III) también pueden causar un fraccionamiento isotópico de Cr positivo. Por lo tanto, los valores isotópicos de Cr ligeramente fraccionados positivamente registrados en algunos carbonatos sedimentarios no corresponden necesariamente a la presencia de meteorización oxidativa por Cr (III) como se sugirió anteriormente.