“寒武纪生命大爆发”是地球生命演化史上规模最大、影响最深远的生物创新事件之一，数十年来持续受到学界广泛关注。尽管研究已取得诸多进展，但与生物群演化相关的海洋氧化还原演化模式、火山-热液活动及海洋氧化还原条件与初级生产的内在联系，以及碳-硫循环及其同位素分馏的控制因素等关键科学问题仍有待厘清。
本研究采集青川-资阳-宜宾地区的钻孔岩芯样品，系统分析了硫酸盐矿物的δ34S值、碳酸盐矿物的δ13C值，以及岩石整体的元素含量（包括总有机碳、总硫、主量及微量元素）（图1）。通过与前人报道的地球化学数据对比，研究发现：（1）早寒武世存在五个广泛分布的海洋缺氧期，且这些缺氧期与初级生产活动的强弱变化吻合；（2）陆源物质输入促进了富32S硫酸盐的形成，进而驱动后续生物化学分异过程，导致黄铁矿δ34S呈现复杂的形成途径；（3）陆源营养物质对维持海洋初级生产具有关键作用。
图1 扬子板块地块地球化学地层对比
在此基础上，进一步：（1）重建了早寒武世海洋氧化还原变化模式及其与碳-硫循环的耦合关系（图2）；（2）剖析了风化作用、初级生产及氧化还原条件对碳-硫同位素分馏的调控机制；（3）明确了陆源物质与火山-热液活动对早寒武世海洋化学环境及生物生产力的影响程度。研究结果为早期寒武世海洋生物地球化学过程提供了重要地质记录，有助于深化对扬子板块早寒武世生命大爆发环境背景的认知。
研究成果发表在地球科学领域国际权威期刊Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology，论文第一作者为永利集团国际留学博士生Moïse Luemba，通讯作者为永利集团陈中红教授，合作者包括永利集团刘可禹教授、陈勇教授、博士生柴智、博士生Munezero Ntibahanana，Kinshasa大学Raphael Matamba研究员。本研究得到了国家自然科学基金的资助（No.42430808）。
论文信息：Luemba, M., Chen, Z., Liu, K., Chai, Z., Chen, Y., Matamba, R., Ntibahanana, M., 2025. Episodic marine anoxia, primary production, and weathering controls on carbon sulfur cycling in the Early Cambrian Yangtze Block. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 659, 112632. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2024.112632
