华南寒武纪海洋化学的时空二维演化及其对早期动物演化的影响

越来越多的研究表明地球上的生命演化（特别是真核生物和早期动物的演化）与地球海洋的氧化还原状态密切相关。最新一代以空间三维差异与动态维持为特征的三明治型古海洋化学结构模型指出剧毒硫化物带在古海洋近岸的动态发展和其在时空上的波动可直接对生活于陆架氧化水体中的真核生物特别是早期动物的演化及其古生物学记录产生重要的控制作用，从而为揭开寒武纪动物大爆发及其所表现出的阶段性辐射与灭绝模式之迷提供了新的切入点。本研究以华南地质资料丰富且出露广泛的寒武纪（特别是动物大爆发前后）地层为研究对象，通过对其进行系统的Fe-S-C化学及特定指示性元素等的分析来查明我国华南寒武纪海洋氧化还原条件在时间与空间上的二维演化历史，并对其与华南和世界其他地区化石资料所记录的寒武纪动物大爆发及其所展示的阶段辐射与灭绝特征的关系进行深入讨论，期望在揭开寒武纪动物大爆发之迷上取得突破性研究成果。

地球上的生命演化（特别是真核生物和早期动物的演化）与地球海洋的氧化还原状态密切相关。最新一代以空间三维差异与动态维持为特征的“硫化楔”型古海洋化学结构模型指出剧毒硫化物带在古海洋近岸的动态发展和其在时空上的波动可直接对生活于陆架氧化水体中的真核生物特别是早期动物的演化及其古生物学记录产生重要的影响，从而为研究寒武纪动物大爆发及其所表现出的阶段性辐射与灭绝模式之间的关系提供了新的切入点。本研究重点以华南地质资料丰富且出露广泛的寒武纪早期（特别是动物大爆发前后）地层为研究对象，通过对其进行系统的Fe-S-C 化学及特定指示性元素（如Mo）含量与同位素等的分析来查明我国华南寒武纪早期海洋氧化还原条件在时间与空间上的二维演化历史，结合前人的研究成果和近来我们对我国华南晚新元古代埃迪卡拉纪陡山沱组的深入研究，我们对这一时期古海洋化学演化及其与华南和世界其他地区化石资料所记录的寒武纪动物大爆发及其所展示的阶段辐射与灭绝特征的关系进行了深入讨论，并取得了以下重要认识：（1）华南寒武纪早期的古海洋并未完全氧化，其具有与晚新元古代埃迪卡拉纪陡山沱组相似的“硫化楔”型的古海洋化学结构；（2）硫酸盐的供给是华南寒武纪早期古海洋近岸硫化楔水体发展的首要控制因素；（3）华南寒武纪第2期古海洋近岸硫化水体发育而第3期早期起古海洋表层氧化海水开始向深海逐步扩张，这些特征分别对应于小壳动物群的灭绝和浅水澄江动物群-中等水深杷榔动物群-深水三叶虫先后的出现，表明古海洋中近岸硫化水体和表层氧化水体的发展分别对早期动物阶段性灭绝和辐射起到重要控制作用。我们的工作深化了我们对于寒武纪早期古海洋化学与生命大爆发之间的相互关系的认识。目前本项目已发表标注论文7篇（SCI论文5篇），另有4篇国际SCI论文正在评审或准备中。项目执行期间组织国内国际会议7个，完成国际会议分组报告4个，全国性会议邀请报告7个，分组报告11个。培养博士研究生3人，硕士研究生2人（毕业2人），中青年人才3人。