在寒武纪第二世第四期，发生了一次大规模的生物集群灭绝事件。目前关于该生物灭绝事件成因机制的研究还没有得到广泛关注，初步研究认为可能与海平面变化或火山作用导致的缺氧事件有关。然而，近期铁组分和黄铁矿形态的测试结果表明，该时期浅海可能主要是氧化或次氧化的环境。因此，缺氧条件可能并不是该时期生物多样性发生持续衰退的唯一控制因素。

氮（N）元素作为主要的生命元素之一，其在海洋中的生物地球化学循环与水体氧化还原条件的变化密切相关。最新N同位素研究表明，寒武纪大爆发时期海洋N供给的变化可能是驱动生物繁盛和衰落以及水体氧化还原条件变化的主要因素之一，这为探讨寒武纪第四期生物灭绝事件的成因提供了参考。

基于此，实验室研究人员对华南下扬子地区两个寒武纪第四期钻孔剖面的N同位素特征进行了系统研究。结果表明，两个剖面的N同位素在寒武纪第四期呈现高度一致的变化特征。在第四期早期和末期，对应于两个C同位素负漂，两个剖面的N同位素也出现了显著的负漂，δ¹⁵N值最低达-6‰左右；而在第四期的其它时期，δ¹⁵N值普遍分布在-2‰至+1‰之间。

第四期早期和末期异常低的δ¹⁵N值表明，该时期浅海区域可能发生了显著的缺氧事件，缺氧水体可能扩展到了光合区。另一方面，普遍分布在-2‰至+1‰之间的δ¹⁵N值表明，在第四期的多数时间里浅海区可能处于缺乏N供给的贫营养环境。而贫N环境的形成可能与第四期早期缺氧事件导致的海洋中强烈的脱氮反应有关，整个第四期波动的海平面变化也会促进浅水区脱氮反应的发生，进而在较长的地质时期里维持了缺N的贫营养环境。该研究为前人关于寒武纪第四期海水缺氧事件的判断提供了坚实的地球化学支撑，同时提出贫N的水体环境可能也是第四期生物衰落的驱动力之一，强调了营养元素供给在寒武纪大爆发进程中所扮演的重要作用，为揭示该时期生物与环境的协同演化关系做出了新的补充。相关成果发表在地学国际著名期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上（2019, 257: 49-67）。

原文链接：Nitrogen isotope evidence for an oligotrophic shallow ocean during the Cambrian Stage 4.pdf