地球生命的起源与其在前寒武时期的演化是自然科学领域的重大前沿性研究课题，同时也是具有挑战性的研究难题。前人有的研究表明,中元古代时期的海洋环境可能具有一种深海缺氧,富铁，并具有较高硫酸盐浓度的“亚氧化”状态，具有与太古代和显生宙海洋环境条件过渡的性质。本研究试图通过对华北中元古地层的研究，发现一些可以表明当时海洋化学条件的新证据，从而为进一步探讨地球早期生命演化和环境演变提供信息和参考。本文重点对河北下花园赵家山地区下马岭组黑色页岩进行了研究，实测下马岭组剖面465.5m。该地区下马岭组可划分7个层序，整体表现为一个海平面逐步上升、沉积水深加大的过程。该组自上而下有多次黑色页岩和砂岩的交替，可识别出浅海陆棚沉积和无障壁海岸沉积两种主要的沉积相类型。本文主要对下马岭组第三段的黑色页岩样品进行了地球化学元素的含量变化的研究；并从沉积地球化学的角度探讨下马岭时期的沉积环境和古海洋条件。研究表明其总体上表现为还原-弱还原的贫氧环境。通过对下马岭组第三段黑色页岩的35个样品的微量元素测试分析，并根据U、V、Mo相对于Th、Al的协变关系，认为下马岭组黑色页岩适用于反映当时古海洋环境的氧化还原状态。其中氧化还原敏感元素Mo、V、U在该剖面上均表现为富集，富集系数较高，尤其以Mo最为明显。同时，这三种元素的富集系数与总有机碳TOC之间存在弱相关性；进一步表明下马岭组第三段黑色页岩可能沉积于缺氧，甚至是间歇性硫化的海洋环境。测试结果还表明，氧化还原敏感元素比值V/(V+Ni)，V/Cr，Ni/Co，V/Sc，Mo/TOC,以及δU这些指标均反映出当时的沉积环境为缺氧、强还原条件，也有可能指示硫化环境。在沉积发育期，盆地内可能有热水活动。稀土元素分析结果显示，ω(LREE)/ω(HREE)小于PAAS标准，表明重稀土富集；δCe显示出负异常。这两个指标可能暗示该剖面的下马岭组黑色页岩发育期可能有热水沉积。La/Yb-Ce/La图和La/Yb-REE图则显示下马岭沉积时期有热水活动参与。但δEu值正异常和负异常都不明显，可能表明热水过程的改造并不强烈。而Ce异常的研究结果表明这些元素并没有受到成岩作用的强烈影响，Ce值均小于1，属轻微的负异常。根据上述特征的综合分析，可以推断研究区下马岭组的沉积条件可能属干燥气候影响下的缺氧、还原沉积环境。地球化学数据和沉积相分析均表明赵家山地区下马岭组沉积总体上形成于缺氧环境，但可能有热水活动的参与；这可能与中元古代中期华北地台活跃的构造背景及其伴生的岩浆活动相关。