Biological innovations associated with geochemical disturbances characterize the Ediacaran geological record, at the end of Neoproterozoic Era, which are attributed to the oxygenation of Earth's surface environments - the so-called Neoproterozoic Oxygenation Event. Carbon and sulfur stable isotopes studies are key tools to examine major oxidation events in the marine environment. Despite the existence of Ediacaran intervals that record coupled carbon and sulfur isotope anomalies worldwide, an increasing number of studies suggest that variation may also reflect local paleoenvironmental/ paleogeographic controls that differ basin to basin. These results justify detailed isotope geochemistry studies integrated through a proper sedimentological/stratigraphic assessment to decipher marine geochemistry dynamics acting when first animals were evolving. For this purpose, this thesis investigated two different Ediacaran settings from Brazil, aiming to compare the carbon and multiple sulfur isotope evolution and distinguish local and global processes. In the central-east Brazil, the Bambuí Group, São Francisco Basin, corresponds to an Ediacaran-Cambrian epicontinental basin with a very poor fossil record and well-known major carbon isotope disturbances probably associated with basin restriction. On the other hand, the Tamengo Formation, Corumbá Group, South Paraguay Belt (central-west Brazil), rocords a rich paleontological record within an Ediacaran carbonate platform located at the continental margin. Paired carbon isotopes for these two units allow reconstructions of carbon cycling within paleogeographic context, in which the epicontinental Bambuí sea experienced a greater degree of variability resulting from decoupling of basinal and global carbon cycles, whereas the Tamengo ramp records isotope signals apparently linked to enhanced oxygenation in environments inhabited by early biomineralizing metazoans. The sulfur isotope record in these basins points to a major forcing presiding over the sulfur system in both basins. However, local controls that depend on the tectonic context of these basins seem to have resulted in different responses. A dramatic event of sulfate exhaustion in the epicontinental Bambuí sea could have resulted in enhanced euxinia and toxic environments, challenging the colonization of the continental interior by early metazoans. On the other hand, sulfate depletion under sulfate-limited conditions may have favored a biogeochemical turnover in the basin for a methanogenic dominated environment, which could represent large methane fluxes to the atmosphere with potential impacts over global climate. Methanogenic basins in the continent interior might have contributed to drive Earth out from Neoproterozoic worldwide glaciations to a more warm planet, favorable to the full diversification of life in the Cambrian.

Grandes inovações evolutivas estão associadas a significativas anomalias geoquímicas ao longo do registro sedimentar do Ediacarano, no final do Neoproterozoico, as quais por sua vez são atribuídas à oxigenação final da superfície terrestre, conhecido como Evento de Oxigenação do Neoproterozoico. Estudos envolvendo isótopos de carbono e enxofre são fundamentais para o estabelecimento de maiores eventos de oxidação, associados no tempo a aparições de assembleias de metazoários. Apesar da existência de intervalos pontuais no Ediacarano apresentando excursões acopladas de carbono e enxofre em diversas seções pelo globo, um número crescente de estudos aponta para modelos geoquímicos complexos que variam entre as bacias, de acordo com controles locais paleoambientais/paleoceanográficos. Tais observações justificam a execução de estudos isotópicos integrados a modelos sedimentológicos/estratigráficos apropriados, buscando a reconstrução da dinâmica da geoquímica marinha atuante durante a evolução dos primeiros animais. Neste sentido, a presente tese investiga duas unidades ediacaranas do Brasil localizadas em diferentes contextos geotectônicos, buscando a comparação entre a evolução isotópica de carbono pareado (carbonato e carbono orgânico) e múltiplos isótopos de enxofre para distinção de processos locais em relação àqueles de maior escala. Na região centro-leste brasileira, o Grupo Bambuí, Bacia do São Francisco, corresponde à uma bacia epicontinental ediacaranacambriana com conteúdo fóssil bastante limitado e grandes anomalias isotópicas de carbono provavelmente associadas à restrição da bacia. Por outro lado, a Formação Tamengo, Grupo Corumbá, Faixa Paraguai Sul (centro-oeste brasileiro), apresenta um rico registro paleontológico de uma plataforma carbonática ediacarana localizada na margem do Gondwana Ocidental. O estudo de carbono pareado realizado nessas unidades possibilitou reconstruções distintas para ciclos de carbono em cada contexto, no qual a bacia epicontinental Bambuí atravessou grandes perturbações resultando em desacoplamento entre os ciclos de carbono bacinal e global, enquanto a rampa carbonática Tamengo apresentou pequenas anomalias aparentemente relacionadas à maior oxigenação em ambientes habitados pelos primeiros metazoários biomineralizantes. O registro isotópico de enxofre apresentou algumas similaridades entre as unidades, sugerindo uma forçante maior agindo sobre o sistema de enxofre das duas bacias. Entretanto, controles locais associados aos contextos geotectônicos específicos no Gondwana Ocidental resultaram em diferentes produtos. Um evento dramático de exaustão de sulfato no mar epicontinental Bambuí pode ter levado ao aumento de euxinia e, consequentemente, ambientes bastante tóxicos para colonização animal dentro do continente. Tal evento pode ter resultado em concentrações baixas e limitadas de sulfato que pode também ter ocasionado uma mudança biogeoquímica na bacia, com predominância de metanogênese microbial como importante metabolismo. Esse processo no interior dos continentes pode ter sido responsável pela geração de grandes fluxos de metano para atmosfera com potencial impacto sobre o clima global na transição EdiacaranoCambriano, possivelmente levando a Terra a deixar a era das grandes glaciações neoproterozoicas para um clima mais ameno e favorável ao pleno desenvolvimento da vida no Cambriano.