越来越多的研究表明：早期生命的起源和演化,特别是真核生物,与地球大气-海洋的氧化还原状态存在密切的联系。继新元古代埃迪卡拉纪真核生物辐射之后,寒武纪早期出现两侧对称和骨骼化动物的快速演化,建立了现今动物门类和海洋生态系统的总体格架,被称为“寒武纪生命大爆发”。过去几十年内,国内外学者主要集中于动物群的形态特征和组成、地层划分与对比、磷矿和Ni-Mo多金属矿机制等方面的研究,取得很大的进展,如澄江动物群。然而,对寒武纪早期海洋化学及其与这次重大生命演化间关系的理解还不够深入。传统观点认为：环境的改变,尤其是深部海洋的完全氧化是“寒武纪生命大爆发”的触发原因。然而,一些学者则认为环境的改变(如海洋的完全氧化,硫酸盐浓度的变化等)却是这次重大生物事件的结果。虽然上述关于海洋化学与“寒武纪生命大爆发”间关系的认知存在本质性的差别,但都认为“寒武纪生命大爆发”与海洋的完全氧化密切相关。此外,寒武纪早期海洋化学及其化石记录间存在诸多矛盾：如深部水体的氧化记录与缺氧记录,海洋硫酸盐库容量的高低记录,目前推测的海洋化学状态与古生物记录间的矛盾等。近来,埃迪卡拉纪高度动态分层的海洋化学结构较好解决了这一时期海洋化学自身及其与古生物化石记录间的矛盾,为寒武纪早期上述矛盾的解决提供了新的思路。我国华南出露了相对完整的不同沉积相(近岸-远洋)寒武纪早期地层,此外,这些地层已进行了大量的岩石地层、古生物地层、年代地层、化学地层等工作,不仅为这一时期的地层划分和对比提供基础,而且为海洋化学的时空波动性及其与生命演化间关系的调查提供可能。我们研究和分析了华南寒武纪早期贵州内陆架金沙岩孔和外陆架瓮安朵丁地区铁-硫-碳(Fe-S-C)地球化学数据。基于已有的独立岩性和古生物地层划分和对比依据,我们将获得的新数据与来自内陆架云南肖滩外、陆架贵州遵义、斜坡相贵州松桃和盆地相湖南龙鼻嘴等剖面的已发表数据进行对比,重建当时的古海洋化学的时空波动性(包括氧化还原条件和硫酸盐含量),并进一步分析了硫酸盐含量波动引起的气候效应,最后,初步探讨了海洋化学的波动与生命演化间的关系。近岸-远洋铁组分化学与Mo含量的数据表明,虽然华南寒武纪早期表层海洋已被氧化,但深部海洋依旧为缺氧铁化的环境,且楔状的硫化水体动态发展于陆架至斜坡地区。这一海洋化学结构已被证实存在于晚太古代、中元古代和新元古代,表明前寒武纪的海洋化学结构特征已延续至寒武纪早期。我们还发现近岸-远洋黄铁矿硫同位素(834Spy)存在较大的梯度,表明这一时期海洋中硫酸盐库容量较小,这与前人认为寒武纪早期硫酸盐含量已接近现今水平的观点不符。此外,较低的硫酸盐含量会促使产甲烷古菌和甲烷好氧氧化细菌的繁盛,可能导致大量甲烷释放至表层海洋和大气中,从而对寒武纪的温室气候具有重要的贡献。另一方面,寒武纪梅树村阶向南皋阶转变时,斜坡相松桃和盆地相龙鼻嘴等地区δ34Spy出现逐渐变重,而内陆架金沙地区逐渐变轻,外陆架瓮安呈现没有上述特征,我们认为上述δ34Spy波动的不同是上述地区陆源输入硫酸盐和海洋中硫酸盐贡献比例的不同引起的。此外,依据平衡条件下硫的循环,即黄铁矿硫同位素(δ34Spy)的波动与陆源输入,黄铁矿埋藏和细菌硫酸盐还原过程中的硫同位素分馏有关,我们认为深部水体硫酸盐的降低是斜坡相松桃和盆地相龙鼻嘴地区δ34Spy升高的原因。通过对比华南寒武纪早期海洋化学状态和化石记录,我们发现以节肢动物为主的化石群存在于氧化水体下的沉积物中,而此时深部水体为缺氧甚至硫化的水体；以海绵为主的动物化石群或小壳动物化石群化石发现于缺氧非硫化水体沉积物中,硫化水体沉积物中未见到化石。此外,随着寒武纪早期复杂动物的不断出现,生物扰动逐渐增强,而深水地区如松桃和龙鼻嘴的硫酸盐含量却出现降低,表明生物扰动作用对硫酸盐含量的影响较小。因此,我们认为寒武纪生命大爆发仅与当地的海洋化学条件相关,而与开阔海洋(特别是深部海洋)的海洋化学状态无明显直接的关系,这与前人关于寒武纪生命大爆发需要深部海洋的氧化或其导致深部海洋氧化和极高的硫酸盐浓度的传统观点不一致。