显生宙棘皮动物骨骼均由高镁方解石组成，其骨骼的Mg/Ca比可能到受海水Mg/Ca比值值、古海水温度、成岩作用等因素的影响。本研究以华南扬子区下-中奥陶统棘皮动物海百合化石为主要测试对象，通过光学显微镜、扫描电镜和阴极发光仪对海百合生物碎片进行辨认和观察，再使用能谱仪及波谱仪等微区原位化学成分分析方法，获得海百合骨骼的Mg/Ca比值。通过对棘皮动物形貌形态的观察、地球化学数据的分析验证其骨骼Mg/Ca比值的可靠性，利用生物壳体Mg/Ca比值与古环境地球化学特征的关系，探讨棘皮动物作为古海水Mg/Ca比值指示剂的有效性。　　棘皮动物化石骨骼显微构造和阴极发光强度表明，扬子区下-中奥陶统海百合茎化石骨骼受到成岩作用的影响较弱，依旧保存有与壳体原始矿物有关的Mg含量特征。通过对不同层位海百合茎骨骼中Mg、Ca元素含量及同层位棘皮动物与腕足生物化石样品地球化学数据的对比，同样可以证实棘皮动物骨骼仍然保存有原始骨骼的化学特征。　　通过对扬子区下-中奥陶统棘皮动物骨骼Mg/Ca比值与古海水特征的讨论，认为棘皮动物骨骼Mg/Ca比的逐渐增高主要受控于海水Mg/Ca比值，而受温度的影响相对较小，并且对于奥陶纪海水的Mg/Ca比值进行了初步的重建。　　综上所述，保存良好的棘皮动物化石可更广泛地应用于古代海洋Mg/Ca比值的重建。