新元古代“雪球地球”假说认为在南沱冰期全球处于完全冰封的状态,地表（包括海洋）全部被冰雪覆盖长达几百万年,导致地表的化学风化作用及水循环停止,生物生产率降低;对地球表面是否被冰雪完全覆盖存在极大的争议,沉积学、古生物学和地球化学的证据都表明除了被冰雪覆盖的地表外,可能存在一些开放水域。其“雪球地球”期间的极端气候条件对之后的大气及海洋氧化、生物的地球化学循环以及生物演化都有重要的启示。同时,成冰纪也是地球历史上海洋生物从细菌为主向真核生物为主的重要转折期,真核生物从出现到主导海洋生态系统长达十几亿年的时间,因此极端的冰室效应非旦没有成为生物演化的瓶颈,反而加速了生物的演化。然而,对这一转折期间的海洋环境背景却知之甚少,主要是同冰期的化学沉积岩的缺乏,严重制约了对冰期海洋环境的了解。由于碳循环在调节大气圈和水圈氧化还原条件的重要作用,碳酸盐岩的碳同位素组成是探讨这一重大转折期海洋碳循环及海洋氧化还原条件的关键证据。本文作者在贵州省松桃地区钻孔岩芯南沱组中发现并采集到了同冰期白云岩,为南沱冰期海洋氧化还原条件的研究提供了理想材料。岩芯ZK505钻孔和ZK309钻孔中白云岩层均位于南沱组下部,夹持于两套杂砾岩、粉砂质泥岩组合中间。偏光显微镜及扫描电镜观察表明其岩性均为微晶白云岩。采用Delta V Advantage稳定同位素质谱仪分析岩芯ZK505钻孔和ZK309钻孔南沱组白云岩的碳、氧同位素,测定结果为:岩芯ZK309钻孔δ¹⁸O_V-PDB为-3.98‰～1.76‰之间,δ¹³C_V-PDB在-8.57‰～-6.67‰之间,岩芯ZK505钻孔δ¹⁸O_V-PDB为-16.97‰～-8.37‰之间,δ¹³C_V-PDB在-9.68‰～-8.42‰之间,与冰期前后碳酸盐岩的碳同位素组成对比,本文研究样品δ¹³C_V-PDB具显著低负值特征。电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）的微量元素分析结果表明:ZK505钻孔和ZK309钻孔白云岩样品中铁、锰含量很高,其中ZK309钻孔中铁含量的平均值约为7553.16×10^-6,锰含量的平均值约为6850.85×10^-6;Mn/Sr比值较大,平均值约为40.94;ZK505钻孔中铁含量的平均值约为92867×10^-6,锰含量的平均值约为10644×10^-6;Mn/Sr比值也较大,平均值约为26.89。综合碳、氧同位素的相关性及微量元素特征分析表明,两个钻孔岩芯中南沱组同冰期白云岩碳同位素组成代表了原始的沉积记录。研究结果表明:（1）南沱冰期白云岩碳同位素组成为后期盖帽碳酸盐岩碳同位素研究提供了检验依据,为南沱冰期之后陡山沱期盖帽碳酸盐岩形成于冰川融水环境及甲烷渗漏假说提供了新的证据。（2）综合对南沱组白云岩碳同位素研究,推测在南沱冰期时期,生物生产率低。（3）贵州南沱组中同冰期白云岩的发现表明新元古代南沱冰期华南地区存在开放的水域,可能为“雪球地球”期间真核生物提供了栖息场所。（4）贵州南沱组同冰期白云岩碳同位素及微量元素研究表明南沱冰期海洋主体处于缺氧富铁的环境。（5）南沱组同冰期白云岩碳同位素的低负值可能是甲烷厌氧氧化导致的。（6）南沱冰期白云岩碳同位素的组成反映“雪球地球”期间有机碳具有较高的埋藏比例,为冰期大气中氧气的聚集提供了地球化学依据。