作为细胞核酸和膜磷脂的必需元素，磷（元素符号“P”）是生命存在的主要生源要素之一。对于海洋生物来说，由于磷不能像碳、氮等生源要素可以从其周围环境中“取之不尽”，故其成为了控制生产力大小乃至整个生态系统演化的首要营养盐。通过复杂的生物地球化学循环，海洋磷循环对地球碳循环、气候变化、大气-海洋的氧化以及生命的演化进程都产生了深远的影响，因此重建古海洋的磷循环演化是研究地球环境与生命协同演化中的关键一环。

海洋中的磷含量是研究海洋磷循环最重要的指标。目前古海洋磷含量演化的重建主要依靠页岩总P含量和富铁岩石（如条带含铁建造）P/Fe比值这两个指标。然而，页岩中的P含量容易受沉积底水氧化还原状态的影响，故页岩总P含量只能间接地记录古海洋中P含量；而海水中H₂SiO₃、Ca²⁺和Mg²⁺等物质往往会对P在氧化铁上的吸附产生严重影响，使得用富铁岩石P/Fe比值指示古海洋P含量变得非常不可靠。更为重要的是，由于页岩，特别是富铁岩石在地质历史上的沉积极为分散，难以实现对地质历史时期古海洋磷含量及磷循环进行直接而连续地重建。直接且能连续重建古海洋P含量技术手段的匮乏严重阻碍了我们对地球环境与生命协同演化以及地球宜居性演化的理解，因而，这一技术瓶颈急需突破。

图1. 碳酸盐沉淀中的CAP与溶液P含量、pH和温度的定量关系。（A）实验室合成文石、方解石及现代海洋自然沉积碳酸盐与溶液中磷酸盐含量的线性定量关系。（B）本研究与前人就这一线性定量关系研究对比。（C）实验室合成文石中CAP与pH之间的定量关系。（D）实验室合成文石中CAP与实验温度之间的定量关系。CAP含量均归一化至碳酸盐沉淀Ca+Mg含量（mmol/mol）。

图2. 代表性环境与生命演化关键期埃迪卡拉纪巨厚碳酸盐沉积。图片为中国三峡地区埃迪卡拉系陡山陀组（Doushantuo Fm.）和灯影组（Dengying Fm.）巨厚碳酸盐岩地层。这些地层记录了早期地球大气和海洋的氧化和早期动物和复杂真核藻类的快速演化。图片据Lu et al. (2013)修改。