华南前寒武纪-寒武纪转换时期生物阶段性辐射与灭绝事件过程及其古环境背景研究

地球生物与环境在埃迪卡拉纪和寒武纪早期发生了巨大转变，这一时期生物与环境协同演化过程中的一系列重大问题是当今地学领域倍受关注的前沿研究之一。本项目将在前期研究基础上，以华南为工作区，通过多学科交叉和国内外合作，应用综合地层学方法，结合高精度年龄建立这一时期全球可对比的高精度年代框架；依据华南丰富的化石记录，揭示这一时期几次主要生物辐射和灭绝事件的规模和形式；完善这一时期无机C同位素演化曲线，建立有机C、S和 Sr同位素演化曲线；在此基础上，通过分析比较这些生物辐射和灭绝事件与C、S和 Sr同位素事件之间的时间对应关系，进而探讨前寒武纪-寒武纪转换时期生物和环境的相互作用过程。

项目4年来在华南地区多次开展了埃迪卡拉纪-寒武纪地层的野外研究，获得大量化石标本，发现了一些新的重要化石点。完成20余条剖面C、O、S、Sr同位素和稀土元素的分析测试工作。在此基础上，发表专著3部；论文58篇，其中42篇论文被SCI收录；编辑论文集5部，其中3部SCI收录的国际学术杂志（Precambrian Research; Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology; Bulletin of Geosciences）专辑是以本项目研究为基础开展国际合作研究的成果专辑。另外，还发表国际会议论文摘要40余篇。同时，与德国、英国、美国等多国同行开展了合作研究。合作组织和主持了9次学术会议，包括4次国际性学术会议和5次国内学术会议。项目成员在国际学术会议上作口头学术报告20余次，特邀报告4次。培养研究生10名、博士后3名（1名韩籍）。获得云南省自然科学二等奖1项，以及多项人才奖和荣誉。.取得的主要研究进展和成果包括：..1．采用同步辐射X-射线三维无损CT技术，论证了埃迪卡拉纪瓮安生物群中极叶胚胎的存在，并发现正处于细胞分裂期的动物胚胎化石，证实了瓮安生物群中动物胚胎化石的可靠性和多样性。2. 关山动物群研究取得重大进展，发现了10大类群120 多个动物化石。同时，在寒武纪早期发现了如腕足动物门、环神经动物类的原始祖先化石类型等。3. 发现最早的节肢动物复眼构造，论证了寒武纪动物眼睛的多样性和复杂性；4. 首次对澄江动物群埋藏学和群落生态学的定量分析，为寒武纪早期的物种多样性和复杂生态系统提供了具体科学依据。5. 建立了华南埃迪卡拉系陡山沱组高精度综合地层框架，解决了区域对比问题；提出了寒武系第二阶底界GSSP厘定的标准和第二统的全球对比新方案。6. 论证了华南埃迪卡拉系陡山沱组顶部DOUNCE事件的原始性和全球性，以及该事件的生物环境效应。7. 通过稀土元素Ce异常的研究揭示了埃迪卡拉纪末期浅水海洋逐步氧化的过程。 8. 通过C、S同位素地球化学方法，识别出与寒武纪早期生物灭绝事件相关的2次海洋缺氧事件的存在。9. 通过综合分析提出了从动物起源到寒武纪大爆发经历了从浅水逐步向深水迁移，以及阶段性辐射和灭绝过程的新模式，并认为动物对沉积物的扰动是地球-生命系统在前寒武纪/寒武纪过渡时期发生重大转折的关键因素之一。