埃迪卡拉纪是地球历史上最重要的生物变革期。多细胞真核生物（特别是后生动物）的快速演化，最终导致了寒武纪生命大爆发和现代复杂生态系统的建立。许多研究认为这次重大的生物圈变革与地球表层系统的含氧量增加密切相关，但对当时海洋氧化程度和过程仍存在较大争议。

针对上述科学问题，我校“深时生命与环境演化”研究群体博士生徐东滔在导师王新强、史晓颖教授的指导下，与我校“金属同位素与壳幔物质循环”群体朱建明教授，内华达州立大学拉斯维加斯学校蒋干清教授，中国科学院地质与地球物理研究所王相力研究员合作，通过对华南贵州埃迪卡拉纪-早寒武世深水相五河剖面系统的δ⁵³Cr研究，取得了下述主要成果和认识：

（1）五河剖面埃迪卡拉纪-早寒武世δ⁵³Cr的背景值较低，接近地壳平均值（-0.124 ± 0.101‰)，且自生Cr含量呈弱富集或亏损状态（图1和2），表明当时海洋大部分时期以缺氧为主，导致海水溶解Cr（VI）库减小。

（2）在陡山沱组下部，中部，上部以及留茶坡组/牛蹄塘组界线附近出现了4次显著的δ⁵³Cr正异常，并伴随有自生Cr的强烈富集（图1和2），表明华南地区海洋经历了几次短暂的增氧事件，这导致了海水溶解Cr（VI）库的增加和较高的海水δ⁵³Cr值（图3）。

（3）该剖面记录的δ⁵³Cr变化与多种氧化还原敏感元素（RSEs）浓度（图1）、黄铁矿硫同位素（δ³⁴S_py）和钼同位素（δ⁹⁸Mo）（图2）呈同步变化，证明其所反映的海洋氧化还原波动可能具有全球性。

图1 五河剖面Fe组分，RSEs和δ⁵³Cr变化

图2 五河剖面δ⁵³Cr，δ³⁴S_py，δ⁹⁸Mo和ε²⁰⁵Tl变化

图3 δ⁵³Cr正异常期间海洋环境背景

该研究综合δ⁵³Cr变化和其他地球化学指标研究数据，揭示了埃迪卡拉纪-早寒武世海洋成氧事件的过程和范围，有助于深刻认识当时生物与环境协同演化的本质。

上述研究成果发表于国际权威地学期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》上：Xu, D., Wang, X*., Zhu, J.-M., Jiang, G*., Shi, X*., Wang, X., Sahoo, S.K., 2022. Chromium isotope evidence for oxygenation events in the Ediacaran ocean. Geochimica et Cosmochimica Acta, 323, 258-275. [IF2020=5.01]。

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703722000928?via%3Dihub