De oxidatie van de vroege atmosfeer en oceaan van de aarde speelde een belangrijke rol in de evolutie van het leven. Het reconstrueren van de paleo-redox-omstandigheden is cruciaal voor het begrip van de co-evolutie van leven en milieu. De Cr-isotopensamenstelling in sedimentair gesteente wordt steeds vaker gebruikt als een opkomende paleo-redox-indicator. Het is grotendeels gebaseerd op de veronderstelling dat wanneer het zuurstofgehalte in de lucht relatief hoog is, oxidatie van Cr(III) in terrestrische gesteenten zal resulteren in oplosbaar Cr(VI).

Dit proces kan leiden tot een positief gefractioneerde Cr-isotopensamenstelling van Cr(VI), die uiteindelijk naar de oceaan zal worden getransporteerd en in afzettingsgesteenten zal worden bewaard. Carbonaten zijn wijdverspreide sedimentaire gesteenten en vormen een belangrijk geologisch archief. Eerdere studies suggereerden dat Cr(VI) in zeewater direct kan worden opgenomen in het carbonaatkristalrooster, en marien niet-skeletachtig carbonaat zou de Cr-isotopische samenstelling van het gelijktijdige zeewater direct kunnen vastleggen. Echter, er is tot nu toe geen direct bewijs voor de aanwezigheid van Cr(VI) in sedimentaire carbonaten.

Om na te gaan of Cr(VI) aanwezig is in sedimentaire carbonaten, Ziyao Fang en collega's pasten op synchrotron gebaseerde röntgenabsorptie-nabij-randstructuur (XANES) spectra toe op geochemische studies. Ze onderzochten de Cr-valentietoestanden en Cr-isotopensamenstellingen van sedimentaire carbonaten gevormd in verschillende geologische perioden. Hun resultaten toonden aan dat Cr(III) domineert in alle sedimentaire mariene carbonaten, zelfs in die welke positief gefractioneerde Cr-isotopische samenstellingen hebben. Dit staat in schril contrast met de eerdere veronderstelling.

Fang en collega's stelden twee mogelijke mechanismen voor de afwezigheid van Cr(VI) in carbonaten voor. Een daarvan is dat Cr(VI) in zeewater mogelijk is verminderd door microben of poriewater tijdens carbonaatprecipitatie of vroege diagenese. In dit geval, de reductie van Cr(VI) is waarschijnlijk niet kwantitatief in de relatief oxische carbonaatdepositieomgeving, en als een resultaat, de isotopensamenstelling van carbonaat zou lichter zijn dan die van gelijktijdig zeewater. Het andere mogelijke mechanisme is dat carbonaten bij voorkeur de opname van Cr(III) in zeewater sturen, vooral die gevormd in vroege geologische tijden wanneer het zuurstofniveau algemeen als laag wordt beschouwd. Trivalent Cr kan afkomstig zijn van niet-redox Cr-cycli, en recente studies suggereren dat ontbinding en adsorptie van Cr(III) ook positieve Cr-isotopische fractionering kan veroorzaken. Daarom, de licht positief gefractioneerde Cr-isotopenwaarden die in sommige sedimentaire carbonaten zijn geregistreerd, komen niet noodzakelijk overeen met de aanwezigheid van oxidatieve Cr(III)-verwering, zoals eerder werd gesuggereerd.