新元古代到早寒武世是地球历史上最重大的转折期。在短短的几百万年～千万年时间中,地球的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈都发生了巨大的变革,其中包括(1)Rodinia超大陆在新元古代末完全解体,冈瓦纳大陆在早寒武世初形成；(2)全球大气CO2浓度陡然升高,温室效应加剧,气候从“雪球”(“Snowball”Earth)状态的酷寒气候转变为相对温暖的气候；(3)埃迪科拉生物群(Ediacaranbiota)被突然出现的大量后生动物门类所取代,发生了古生物学界所谓的“寒武纪生物大爆发”。针对这些巨大的演化事件,国际地学界从古生物学、地球化学、构造地质学(古地磁学)等多种角度,开展了跨学科的综合研究,形成了地球系统演化研究的国际前沿和热点。　　 中国华南是全球“寒武纪生物大爆发”证据的最重要产地,著名的“澄江动物群”以及“庙河生物群”、“高家山生物群”、“牛蹄塘生物群”和“小壳动物群”等新元古代末.早寒武世初的后生动物门类化石和小壳化石都产自该地区。同时,华南地区也是该时期全球气候变化的重要见证地,“南沱冰碛层”及其之上的“碳酸盐帽”是“雪球”气候向温暖气候转化的重要佐证。正是基于这些原因,华南地区,尤其是扬子地台及其周围,一直是各国地质科学家们探索大爆发与气候和环境因素相关关系的重要地区。在经过几十年的研究后,人们对盛产化石的浅海沉积环境特征已有了较深刻的认识。但是,对化石发现较少或不含化石的深水海洋环境却缺乏系统资料或研究,致使人们无法全面掌握生命大爆发的全球古海水和古海洋环境特征。　　 在新元古代到早寒武世期间,华南地区发育有相对完整的地层层序,既有浅海碳酸盐沉积,也有深海或斜坡相硅质岩-黑色页岩沉积。其中由硅质岩和黑色页岩构成的“黑色岩系”大面积出露于扬子地块东南缘,是研究该时期(较)深水海洋环境特征的理想地区。本论文以湘、黔地区广泛分布的黑色岩系为研究对象,通过岩石学、矿物学、微量元素地球化学、同位素地球化学等研究,在重塑重塑古海洋环境、探索生物演化与环境之间的关系等方面,取得了如下主要成果和创新性认识:　　 (1)首次对该地区黑色岩系进行了系统的有机碳和硫化物硫含量对应关系研究,证实了黑色岩系形成于缺氧海洋环境的判断；　　 (2)首次对黑色岩系进行了系统的碳(包括有机碳和无机碳)、硫(黄铁矿硫和全岩硫)、氧同位素研究,提出了“海水分层”、“底层海水缺氧(硫化物海)”的相对封闭海盆模式；　　 (3)对Ni-Mo矿层进行了电子探针研究,在该区首次发现了紫硫镍矿与铁辉砷镍矿两种含镍矿物；　　 (4)首次对黑色岩系中不同岩性的岩石进行了系统的微量元素分析尤其是稀土元素分析,提出了硅质岩和Ni-Mo矿层的热水沉积成因；根据稀土元素特征参数沿地层层序的变化规律,讨论了古海水深度的变化:　　 (5)综合所有分析资料认为,新元古代末.早寒武世初扬子地块东南缘的古海洋环境是一个海水分层、底层海水缺氧的“滞留深海海盆”,浅海生物的大量发育除了与早期海水中富集的磷有关,而且与热水作用带来部分营养物质有关。