在时间上，前寒武纪占整个地球历史的百分之八十七，在此期间地球经历了很多重大变革，包括生命的产生和早期演化，水圈、大气圈和岩石圈的演变等。生命的起源和早期演化，以及同期古环境的演变长期以来都是前寒武纪研究的热点。　　 真核生物的起源是地球早期生命起源和进化的最重要事件之一，而这一事件又与大气圈的演化密切相连。因为只有在大气圈中的氧气浓度达到一程度后臭氧屏蔽层才能形成，如果没有臭氧层的保护，地球真核生物是不可能生存的。Bekker等(2004)认为大气圈氧气浓度的第一次升高大约发生在23.2亿年前。分子古生物学证据表明真核生物起源于27亿年(Hedges et al.，2001)。据此可以推测，真核生物在早元古代(19亿～25亿年前)可能就已经出现。目前，可靠的最早的真核生物化石来自于加拿大冈弗林特组(Gunflint Formation)(距今约19亿前)和中国天津蓟县串岭沟组(距今17亿年前)。　　 大气二氧化碳的碳同位素与生物演化及大气含氧量有着密切的关系，碳循环的研究直接关系到重建地球古大气、古海洋、古气候和古环境演变的历史。通过碳酸盐岩碳同位素等稳定同位素对前寒武纪尤其是早元古代及之前的地史时期古环境研究是非常必要的。在早元古代23.3亿年前～20.6亿年前期间，存在全球碳酸盐岩碳同位素正异常现象，这一现象在全球除南极洲以外各大洲均有发现。但我国没有关于这次正漂移事件的详细报道。　　 为了进一步探讨早元古代真核生物和环境的演化关系，本文选择了山西五台山地区早元古代滹沱群疑源类化石和碳酸盐岩碳进行研究。在光学显微镜、扫描电子显微镜下观察了疑源类化石的形态特征和超微结构，应用能谱分析了化石的物质组成，根据激光拉曼图谱估算了化石所经历的热变质温度及石墨化程度，判断其地层归属，确定其生物意义。在同位素地球化学方面，首先对滹沱群的碳酸盐岩样品受沉积期后的改造程度进行了评估；然后对比同一时期全球其他剖面碳同位素的组成，对全球性的碳同位素正漂移相关假说进行评述；之后对碳、氧同位素数据在滹沱群综合剖面上的演化特征进行系统分析，根据剖面记录的地质事件及其演化序列，判断导致碳同位素异常的环境因素。　　 通过以上研究和分析，本文得到如下认识和结论：　　 1.疑源类化石经历了成岩作用和物理挤压后，化石以圆盘状石墨片的形式保存下来，主要由碳元素(＞90％)组成，石墨化程度较高。个体直径大小约70μm～80μm。膜壳具有较好的弹性，可见受挤压形成的褶皱变形构造。化石表面可以观察到生物的结构；具有圆滑的外边缘，发育边缘同心褶皱或表面不规则褶皱，可见微生物腐蚀孔洞，暴露于空气中的化石的表面会产生干裂收缩纹。这些石墨化的疑源类化石所经历的热演化温度(＞513℃)高于围岩的变质温度(约200℃～300℃)，推测它们形成于成岩作用之前，是由下伏地层的碎屑沉积物遭受风化剥蚀后，接受搬运再沉积的过程中携带而来。　　 2.轻微炭化的疑源类化石在光学显微镜下为无色或浅黄褐色，未见石墨化，个体直径大小约为30μm～40μm，表面发育复杂的纹饰：脑纹状、瘤状、颗粒状和肋脊状等。化石的膜壳主要由碳、氢、氧三种元素组成，推测其化学成分为不易受成岩作用影响的酯类物质。轻微炭化的疑源类得以保存的原因可能是由于泥质含量高的沉积岩具有隔热作用，使得化石保存的微环境没有达到外部环境的变质温度。　　 3.早元古代，古海洋环境十分稳定，大气中的氧含量逐渐缓慢积累，促进了生物的生存和发展。　　 4.对比于全球同一地质时期其他剖面的碳酸盐岩碳同位素组成的研究，发现23.3亿年～20.6亿年前发生的全球碳同位素正漂移事件(Lomagundi事件)在我国华北地区也有响应(正漂移3.5‰)。在23亿年～22亿年前，叠层石和蓝绿藻等生物类群广泛发育，其光合释氧行为促进了大气圈的氧化，大气和海水中的氧含量有所上升，氧含量的上升又促进了需氧生物的发展。　　 5.早元古代，古海洋的海水分层性十分明显，当海侵逐渐扩大，海水中的游离氧急剧减少，需氧生物难以生存，生物量迅速下降；随着海退开始，表层水逐渐富氧，生物得以进一步发展。