弗吉尼亚工学院教授肖书海访问地球化学所

2008年7月17日，应中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室邀请，弗吉尼亚工学院地球科学系肖书海教授对地球化学所进行了参观访问，并在该所矿床地球化学国家重点实验室会议室作了题为“埃迪卡拉纪成氧事件及生物演化”的报告，向该所的地学同行们介绍了目前国际上关于埃迪卡拉纪古生物学及古环境演化的最新研究进展。

埃迪卡拉纪（635Ma－542Ma）相当于中国的震旦纪，地层上包括了陡山沱组和灯影组，华南著名的研究剖面有三峡剖面和瓮安剖面。肖书海教授的报告主要分为三个部分：陡山沱期（635-551Ma）的化石特征；灯影期（551-542Ma）的化石特征；同位素特征反映的埃迪卡拉纪古环境特征。

陡山沱期的化石：三峡剖面陡山沱组底部硅质结核中发现有疑源类和藻类化石，瓮安剖面陡山沱组上部磷块岩中保存有疑源类、藻类及动物胚胎化石，着重介绍了动物胚胎化石的细微结构及其与现代动物胚胎演化的对比；三峡剖面及贵州江口翁会剖面陡山沱组最上部保存有丰富的藻类化石和管状化石，同时还发现有动物化石－－Eight-armed Spirals。灯影期的化石：三峡剖面中发现有丰富的遗迹化石，管状动物化石及部分典型的埃迪卡拉化石。

同位素特征：早中陡山沱期δ³⁴Spy （黄铁矿S同位素，下同）和 δ³⁴SCAS（硫酸盐S同位素，下同）变化很强烈，可能代表了海洋中硫酸盐的含量较低；在晚期二者同时降低，可能代表了黄铁矿的氧化风化，导致了海洋中硫酸盐输入量的增加，表明陡山沱晚期可能存在一次明显的成氧事件。陡山沱期碳同位素表现出明显的周期性，可以划分出三期碳同位素负漂移（EN1,EN2,EN3）和两期碳同位素正漂移（EP1,EP2），EN1代表了早陡山沱期的帽白云岩中的碳同位素负漂移，碳同位素可低达－40‰；EN2代表陡山沱中期短暂的负漂移，碳同位素平均达－9‰；EN3代表了陡山沱晚期比较长时间的负漂移事件，碳同位素平均达－10‰；对应的两次正漂移事件的碳同位素平均＋6‰左右。EN1的成因解释多样；从EP1经EN2到EP2，由于有机碳的碳同位素的稳定性，目前一般认为这一段时间存在一个庞大的稳定的沉积有机碳库，EN2则代表了一次短暂的有机碳氧化事件；EN3发育时间较长，有机碳同位素变化也较大，结合S同位素的特征，一般认为由于海洋中硫酸盐的通量增大，导致了有机碳的氧化，同时这段时间内海洋的有机碳库也比较小。

根据化石出现的层位和同位素曲线的对比，表明陡山沱期存在三次明显的有机碳氧化事件，与三次碳酸盐碳同位素负漂移事件能较好对应，同时对应了三次生物的多样化事件。但是，关于埃迪卡拉纪生物演化和古海洋环境特征的解释，争论还非常多，还有待于更细致的化石工作和更深入的地球化学研究。（罗泰义供稿）