华南埃迪卡拉纪陡山沱组磷灰石-海绿石组合及其对古海洋氧化还原状态的指示意义

论文提出的古海洋化学条件和海绿石-磷灰石成因模式

（化石网报道）据中国地质大学（武汉）（通讯员 吴凌奇）：日前，中国地质大学（武汉）地球科学学院佘振兵教授团队联合生物地质与环境地质国家重点实验室李超教授团队，以及英国伦敦纳米技术中心、德国汉诺威大学等研究团队在国际知名期刊《前寒武研究》上发表学术论文《华南埃迪卡拉纪陡山沱组磷灰石-海绿石组合及其对古海洋氧化还原状态的指示意义》。论文第一作者马基德是我校2016级也门籍博士研究生，通讯作者为佘振兵教授。

埃迪卡拉纪（6.3亿年-5.4亿年前）是地球环境发生剧烈转变的时期，也是早期动物出现和快速演化的时期。与此同时，在世界各地的海洋中还沉积了巨量的磷矿。人们总是好奇，动物进化和大规模磷矿形成为什么发生在埃迪卡拉纪？它们是不是与该时期大气和海洋的氧化有关？数十年来，国内外学者对埃迪卡拉纪的沉积岩进行了深入研究，发现这一时期的海水氧化还原条件非常复杂，存在高度的时空不均一性，而对于产出动物化石和磷矿的浅水地区古海水含氧量还未形成明确认识。

针对上述问题，在导师佘振兵教授的指导下，马基德选择贵州瓮安埃迪卡拉纪陡山沱组3口磷矿钻井中的岩芯为对象，采用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪、电子探针和等离子质谱仪等多种技术对样品的海绿石和磷灰石的矿物、结构和主微量元素组成进行了系统研究。

研究发现，不含动物化石的陡山沱组早期海绿石和磷灰石，形成于浅水次氧化环境，铁氧化还原循环作用导致了磷酸盐的富集和大规模磷矿的形成；与之相反，含动物化石的陡山沱组地层则沉积于富氧的浅水环境中。这项研究表明埃迪卡拉纪古海洋浅水环境也经历了从缺氧到氧化过程的转变，而海水中溶解氧含量的增加可能是早期动物的诞生和快速演化的关键。该研究还为早期地球古海洋氧化还原状态的重建提供了矿物学新思路。

该研究受到中国科学院战略性先导科技专项子课题、国家自然科学基金项目、生物地质与环境地质国家重点实验室自主课题的经费资助。