埃迪卡拉纪是地球表层系统演化的重要过渡阶段，大气-海洋含氧量相比之前显著上升，促进了多细胞复杂生命的首次快速发展。尽管对这些环境和生物事件的内在联系的认识仍存在争议，海洋初级生产力和有机碳埋藏增强通常被认为是其重要的驱动力。海洋初级生产力的变化主要依赖于营养物质的水平，其中磷（P）被认为是地质时间尺度上制约初级生产力变化的关键限制因素。埃迪卡拉纪是地质历史上重要的成磷期，然而关于该时期海洋磷浓度升高的成因仍存在较大争议。

针对上述科学问题，我校地球科学与资源学院博士生徐东滔在导师王新强教授和史晓颖教授的指导下，与我校科学研究院汤冬杰教授、秦政博士，中国科学技术大学郝记华研究员、徐伟明博士以及英国圣安德鲁斯大学Eva E. Stüeken展开合作，对贵州剑河埃迪卡拉纪五河剖面开展了系统的磷组分研究，取得了下述主要成果和认识：

（1）埃迪卡拉纪陡山沱组磷组分结果揭示了规律性变化，在已识别的海洋氧化事件层段（Ocean Oxygenation Event，OOE），研究样品中的C_org/P_org (有机C和有机P比值)和C_org/P_reac（有机C和活性P比值）均显著高于Redfield比值（106:1），表明沉积物中磷的高效释放。而在非OOE的层段，样品具有高C_org/P_org（>106：1）但较低C_org/P_reac (<106:1)，表明磷的再循环受到限制（图1）；

（2）质量平衡模型计算显示（图2），在几次OOEs期间，海水和沉积物再循环P对海洋初级生产力的贡献已经接近或超过风化输入的P通量，证实了再循环P输入增强是海水P浓度升高并推动埃迪卡拉纪海洋氧化的重要原因；

（3）综合分析对比表明，再循环P输入增强期与陡山沱组记录的三层磷块岩/磷质白云岩发育相对应。本研究认为，再循环P在上升流的作用下被输送至浅海陆架区域，一方面为磷矿提供了物源，另一方面通过促进光合产氧使得表层海水更加氧化，有利于自生磷灰石沉淀形成磷矿（图3）。

图1 五河剖面磷组分与部分主微量元素含量数据

图2 再循环磷通量模型计算结果

图3 埃迪卡拉纪海洋磷循环模式图

上述研究成果发表在Nature系列子刊《Communications Earth & Environment》上：Xu, D.（徐东滔）, Wang, X.*（王新强*）, Stüeken, E.E., Xu, W.（徐伟明）, Qin, Z.（秦政）, Hao, J.（郝记华）, Shi, X.（史晓颖）, Tang, D.（汤冬杰） Enhanced phosphorus regeneration linked to Ediacaran ocean oxygenation. Commun Earth Environ 6, 486 (2025). [IF2024=8.9]

全文链接： https://www.nature.com/articles/s43247-025-02463-2