硅酸盐的化学风化作用被认为是保持地球气候稳定和宜居性的重要负反馈机制，它通过退化硅酸盐矿物来消耗空气中的二氧化碳。顾名思义，反向风化作用就是风化作用的反向反应，它通过新粘土矿物的形成或旧粘土矿物的转化向外界释放二氧化碳。人们普遍认为，反向风化作用是早期地球自然恒温器的重要组成部分，维持了前寒武纪地球的温暖气候；但在显生代，由于硅质生态系统的崛起，受限严重的反向风化作用对碳循环来说显得不再重要（Isson and Planavsky, 2018）。然而，最新的研究表明反向风化作用在显生代的一些极端地质条件下仍对碳循环和气候起到了重要作用，例如二叠、三叠纪之交（Cao et al., 2022; Isson et al., 2022）。硅质生态系统衰退所导致的溶解硅浓度上升和微生物作用（Aubineau et al., 2019）各自可以从热力学和动力学两个方面促进反向风化作用的发生，前者更被认为是二叠、三叠纪之交反向风化作用加强的重要原因，但目前尚无关于显生代微生物作用与反向风化作用关系的研究发表。这阻碍了我们对于显生代极端气候事件下碳循环的理解，例如中始新世碳循环难题（Sluijs et al., 2013）。这里，我们以中始新世渤海湾盆地沙河街组3-4段地层多个钻孔为载体，开展了岩相学、矿物学、有机地球化学、元素地球化学、天文年代地层学和微生物地质学等方面的研究工作，为大家展示了中始新世气候适宜期（MECO）内陆浅海环境下广泛发育的微生物席及其诱发的反向风化作用加强。此外，我们还汇编了位于古特提斯洋、南印度洋、西南太平洋和大西洋的露头剖面和大洋钻孔的矿物学、地球化学数据。研究表明，在MECO背景下浅海与深海的微生物诱导反向风化作用具有不同的加强机制与响应特征，并很可能对该时期的碳循环产生重要影响。最后，本研究提出了一种微生物诱导反向风化作用对显生宙全球极端变暖的正反馈机制用以理解中始新世碳循环难题和类似的地质情况。本研究为理解生物、矿物、碳循环和长期气候变化提供了一个新颖的视角。

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