新元古代时期(10亿-5.41亿年)是地球表层环境和生命演化的关键时期。新元古代发生了两次全球性的冰期即两次“雪球地球”事件。“雪球地球”事件从根本上改变了地球表层环境系统的变化，直接影响了早期生命特别是地球上动物的出现和演化。新元古代地球经历了两次“雪球地球”事件之后的表层环境为早期动物的出现和演化提供了合适的气候条件。在大约5.8亿年之后，地球上出现“埃迪卡拉动物”和随之而来的“瓮安生物群”和“蓝田生物群”以及生命进化史上最重要的“寒武纪生命大爆发”。因此新元古代时期生命和环境演化的相互作用是地球科学领域重要的科学问题之一。
　　华南新元古代地层保存了两次全球性冰川记录，它们为新元古代“雪球地球”事件提供了充分的地质证据。不仅如此，华南还保存了南沱冰期之后几乎连续的沉积记录和丰富的化石组合。在沉积记录方面，华南不仅保存了埃迪卡拉纪完整的以碳酸盐岩为主的浅水剖面，而且保存了以黑色页岩为主的深水剖面。新元古代浅水相的陡山沱组产出磷酸盐化的“瓮安生物群”，它们可能代表了地球历史上最早的动物胚胎化石。以深水蓝田剖面为例，华南的深水相蓝田组产出了著名的“蓝田生物群”。因此华南埃迪卡拉纪地层是研究海洋和大气环境时、空变化的天然实验室。
　　本研究选择了瓮安地区浅水相的碳酸盐岩剖面以及分布在皖南深水相的蓝田剖面进行了高密度采样和高精度同位素分析。浅水相剖面包括大塘矿区剖面和穿岩洞剖面以及含磷块岩的相关地层。在地质时间尺度上，P是制约初级生产力大小的营养元素之一，是调节海洋和大气氧气含量的关键因素之一。同时瓮安磷块岩矿床也是我国磷化学工业最重要的基地之一。本次研究发现，南沱组冰期沉积物的碳、氧同位素记录的是被后期成岩作用完全改造的结果。南沱冰期之上陡山沱组碳酸盐岩以及下部磷块岩的一部分碳、氧同位素受到了成岩改造但一部分同位素数据能够代表当时海水的碳同位素组成。上部磷块岩和碳酸盐岩的碳、氧同位素数据大多能够代表当时海水的碳同位素组成，比较上、下磷块岩的同位素组成发现，富磷海水的同位素组成在二次成矿作用过程中是不同的。因此我们在使用冰碛岩、碳酸盐岩以及磷块岩的碳、氧同位素组成来探讨海洋环境变化时需要对同位素的实测值进行严格的成岩作用评估，确定能够代表海水碳、氧同位素的数据之后才能进行古环境意义的讨论。
　　本研究对深水相的蓝田组钻孔样品进行了高密度和高精度的多硫同位素以及有机碳和黄铁矿含量的分析。研究发现，有机碳和黄铁矿含量几乎同时的二幕式升高说明在当时缺氧的海洋条件下有机质和还原硫埋藏的阶段性地升高，其结果是向海洋和大气系统中释放氧气从而氧化地球表层环境。黄铁矿的δ34S值的两次阶段性的升高也似乎与有机质和还原硫埋藏速率的增高一致。结合多硫同位素的箱式模型，本次研究初步讨论了黄铁矿的多硫同位素(δ34S+△33S)的环境指示意义。研究发现在蓝田组的下部硫的生物地球化学循环过程中，硫的生物歧化作用很小，但在蓝田组的上部，生物硫的歧化作用增强。将来的研究包括进一步讨论埃迪卡拉时期硫的生物地球化学循环过程以及它们对古海洋组成变化的指示意义，然后进一步探讨“蓝田生物群”与埃迪卡拉古海洋和大气变化的关系。