新元古代晚期至早古生代发生了大规模的海洋生物多样化和磷化作用等重大的地质和生物事件，这使得早寒武世的古沉积环境备受关注。尽管前人已经进行了大量的研究，但寒武纪生命大爆发期间的古气候、大陆化学风化、海水氧化还原条件以及盐度之间的相互作用仍存在较大争议。
本研究从扬子板块青川-资阳-宜宾陆架盆地内的两口深层钻井（>4000 m）采集了大量岩芯样品，对其进行了薄片光学显微镜鉴定、TOC含量、分子标志物组成、无机元素组成（包括主量、微量和稀土元素）等一系列的地球化学分析测试。结果表明，早寒武系地层具有明显的Ce负异常（低至0.2）和正的姥鲛烷/植烷值偏移，在531至526Ma之间存在普遍的缺氧条件（图1）；主量元素（如Al、Fe、Mn）、微量元素比值（如Rb/Sr、Sr/Cu）和稀土元素参数（ΣREE/ΣHREE、Y/Ho）变化表明古气候在干早期和湿润期之间波动；高伽马烷指数值（达0.41）、β-胡萝卜烷的存在、Sr/Ba比值升高以及高δ18O值（高达-4.87%）指示干旱期具有高盐度和强蒸发性的特点；高的碳优势指标（CPI>1）、强的δ13C负偏移（<-24%）、高2-甲基藿烷含量（最高为2.48%）和4-甲基甾烷指数（最高为20%）（图2）表明沉积有机质主要来源于蓝藻、变形菌和沟鞭藻类等。此外，含氧、高盐度、蒸发的富Ca-P水体与多样的小型贝壳化石同时存在表明了研究区可以为复杂生物体的出现和爆发提供有利环境。这一研究结果为重建寒武纪生命大爆发期间海洋生态系统的古环境条件提供了新的见解。
图2 MRM 色谱图（即包含MRM跃迁414>217、414>231、400>231 的色质图）显示所分析早寒武世岩芯中甾烷的典型分布
研究成果发表在地球科学/地质学领域国际权威期刊Sedimentary Geology，论文第一作者为永利集团国际留学生博士生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陈勇教授和博士生柴智，中南大学博士生N’nahano-Ruhindwa Heritier、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., Chai, Z., Chen, Y., Heritier, N., Matamba, R., 2025. Integrated investigation of rare earth elements, molecular fossils, and stable isotopes in drill cores from deep-buried strata in the Yangtze Block: Implications for the Early Cambrian sedimentary environments. Sedimentary Geology, 481, 106878. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2025.106878
