寒武纪大爆发主幕期间华南未见大规模氧化事件

最近，由中科院南京地质古生物研究所助理研究员相磊和张华组成的研究小组对浙西一口井的岩心样品进行了系统的地球化学分析。获得的铁成分数据表明，从埃迪卡拉系蓝田组到寒武系四阶汤和组，均处于缺氧环境，未反映任何氧化水体。

同时，该套地层中发育了三段连续硫化环境。这组罕见的铁成分数据代表了早寒武世中国南方持续的硫化水环境，这在以前是没有报道过的。相关研究成果已在国际知名的地球科学杂志《地球和行星科学通讯》上发表。该研究得到了中国科学院科技战略试点项目和国家自然科学基金的支持。

自达尔文以来，寒武纪大爆发一直是国际地质学家关注的焦点。自20世纪80年代中国古生物学家在云南毛天山发现澄江动物群以来，出现了大量具有代表性的研究成果。

与此同时，地质学家长期以来一直对地球大气-海洋系统从地球诞生之初的缺氧环境演变到接近现代富氧状态的类型和时间感兴趣，这被认为是地球早期生命研究中最核心的环境因素之一。

近年来，分别发生在古元古代和新元古代的两次重大氧化事件逐渐被大家所认识和接受。然而，即使在这两次大的氧化事件之后，地球海洋-大气系统的氧含量水平仍然远远达不到现代值。

因此，在新元古代大规模氧化事件之后，一定还有一次或多次大规模氧化事件。无论这些氧化事件是发生在寒武纪早期，还是发生在寒武纪生物大爆发的主要阶段(寒武纪第三阶段)，或者海洋大气中的氧含量水平是否应该接近海洋生物的现代价值，以实现生物进化的重大突破等等，这些科学问题近年来受到主流学术期刊的广泛关注和讨论，但一直没有得出结论。

上述研究小组通过对有机碳含量和微量元素如钼和铀的仔细研究发现，在寒武纪大爆发期间，中国南方的海洋没有发生全面氧化。相反，浙西等地缺氧水体有一定程度的扩张，而海相钼和铀的含量却真正上升到现代值，这发生在寒武纪大爆发(寒武纪第四纪)之后。因此，寒武纪大爆发的主要阶段没有发生大规模的大气和海洋氧化事件。

考虑到多细胞生物的爆发确实需要它们所生活的海水中有一定浓度的溶解氧，并且在经历了古元古代和新元古代两次主要的氧化事件后，从埃迪卡拉纪到寒武纪，海洋中的溶解氧(至少在一些地区)有足够多的由海退事件或风暴事件触发的多细胞生物的爆发演化，因此研究小组认为，真正导致寒武纪爆发的直接或触发机制需要进一步研究。