近日，南京师范大学海洋科学与工程学院、江苏省海-陆环境演变与生态建设高校重点实验室李达副教授课题组在埃迪卡拉系-寒武系化学生物地层学研究中取得重要进展。该研究对蒙古西南部Dzabkhan克拉通的埃迪卡拉系-寒武系地层进行了高分辨率化学-生物地层学分析，提出整合小壳化石首现（FAD）、碳-锶同位素地层学作为埃迪卡拉系-寒武系界线的综合辅助判定手段。相关成果以“Chemo-biostratigraphy of the Dzabkhan Craton: Refining the Ediacaran-Cambrian Transition in Southwestern Mongolia”为题发表于国际地学顶刊《Global and Planetary Change》（中国科学院1区TOP）。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.105114

埃迪卡拉纪-寒武纪（Ed-C）过渡是地球生命演化重要的转折点，见证了“寒武纪大爆发”等重大事件。当前，寒武系底界是以遗迹化石 Treptichnus pedum 的FAD定义，但该化石局限于硅质碎屑岩相且具有穿时性，难以在全球范围对比。Dzabkhan克拉通保存了连续的Ed-C碳酸盐-碎屑岩序列，前期研究存在同位素数据分辨率低、地层完整性争议等问题。本研究旨在通过系统的化学-生物地层学分析，解决该过渡地层的关键科学问题，完善界线的综合判断方法。

针对Dzabkhan克拉通埃迪卡拉系-寒武系过渡地层中同位素漂移特征与小壳化石分布存在的不确定性及地层界限划分争议，亟需重新开展高分辨率化学-生物地层学研究。本文以Orolgoin Gol剖面为重点研究对象（图1），在系统采集碳酸盐岩样品的基础上，开展碳、氧、锶同位素分析及小壳化石鉴定，并借助Mn/Sr等地化指标筛选未蚀变样品，以保障数据可靠性。实验结果为识别出两个显著的碳同位素负漂移（-7.15‰和-7.32‰），将首个负漂移解释为BACE的开始，与全球同期BACE可对比。生物地层学方面划分三个小壳化石组合带：Anabarites trisulcatus-Protohertzina anabarica组合带、Ilsanella compressa-Anabarella组合带及Camenella mongolica组合带。锶同位素呈现晚埃迪卡拉纪降至低值（0.7080）后持续上升至早寒武纪高值（0.7087）的趋势，全球同期剖面均显示类似“先降后升”特征。

图1 本研究中来自Orolgain Gol剖面的沉积连续、高分辨率C-Sr同位素数据和化石组合带的简化岩石地层记录。深蓝色的锶同位素值用于构建最佳估值曲线，前人的化石作品用紫色标记，同位素值中的所有黑叉圈都为被改变而排除的样品。

通过整合同位素曲线与化石出现序列，识别关键地球化学事件，并依托纽芬兰、摩洛哥、哈萨克斯坦、华南、塔里木和西伯利亚等全球典型剖面的对比，验证此套模式的全球等时性。在此基础上，构建该区“化石-同位素”综合地层框架，提出以小壳化石首现层位、碳同位素负漂移特征及锶同位素演化趋势作为埃迪卡拉系-寒武系界线辅助标志，进而探讨古环境演变对生物事件的关键驱动作用。最后，根据化石、碳同位素和锶同位素重建Dzabkhan克拉通在埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期间的古环境（图2），这些古环境对应于与碳循环和构造事件内在联系的生物演化阶段。这些事件的综合发生不仅反映了重大的环境变化，而且还间接表明了埃迪卡拉系-寒武系界线的位置。

图2 Dzabkhan克拉通的埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期古环境重建。（A）Dzabkhan 克拉通海水的C和Sr同位素演化和寒武纪小壳化石的FAD；（B）新元古代末期Dzabkhan 克拉通的古环境模型；（C）寒武纪早期Dzabkhan克拉通的古环境模型。

南京师范大学海洋科学与工程学院2025届硕士毕业生唐潇为第一作者，实验室李达副教授为通讯作者。合作者包括同济大学Simon V. Hohl副教授、山东科技大学Michael Steiner教授、中国地质科学院地质研究所杨犇副研究员、南京大学博士生殷一盛等。该研究得到了国家自然科学基金（41672026；42150710536；4211101120；42372042）、中国国家重点研发计划（2022YFF0802700）、山东双百人才计划（WSG2020007）和江苏省研究生研究与实践创新计划（KYCX24_1840和KYCX24_1841）的资助。