（通訊員 藍婉嫣）近日，永利6774app手机版官网21級本科生（現在讀大四）賈凡琛在核心期刊《地球科學進展》上發表了題為《鋇及其同位素地球化學循環與分餾機制進展》的論文（圖1，共13頁）。全部作者均來自永利6774app手机版官网師生，本科生賈凡琛為論文第一作者，其導師朱光有教授為通訊作者。論文分析了鋇（Ba）同位素在地球科學中的研究進展與面臨的挑戰，重點讨論了鋇同位素的地球化學性質、儲庫與循環、分餾機理及古生力指示方面的應用。
圖1 論文首頁
鋇作為化學性質活潑的堿土金屬，在地殼中分布廣泛且具有顯著的地球化學示蹤潛力。其主要賦存礦物重晶石因高保存率和穩定的同位素分餾特性，成為古海洋生産力研究的熱點。早期受限于高精度分析技術，鋇同位素地球化學研究進展緩慢；近年來，随着多接收電感耦合等離子體質譜儀（MC-ICP-MS）的普及及化學分離方法的優化，鋇同位素測試精度顯著提升（如δ138Ba測量精度可達±0.05‰以内），推動了其在礦物-流體相互作用、生物地球化學循環、熱液活動等過程中分餾機理的深入研究。
本文基于鋇元素及其同位素的地球化學特征，系統闡述了鋇在地球各圈層的儲庫分布與循環機制：海洋鋇循環受陸源輸入、熱液活動及生物過程協同驅動—生物代謝釋放形成動态“源”，陸源與熱液物質沉降埋藏形成“彙”，源與彙的動态切換維持了鋇循環的持續運轉（圖2）。研究進一步揭示，重晶石作為鋇的主要彙聚形式，可分為沉積型和成岩型，其形成機理、通量及分布特征為示蹤古環境提供了關鍵依據（圖3）。
圖2 海洋鋇循環示意圖
圖3 重晶石顆粒軌迹循環圖
在古生産力重建方面，論文梳理了當前主流方法的原理與局限：過剩鋇法、重晶石積累速率法、元素比值法及新興的鋇同位素法均面臨生物因素複雜性、環境幹擾及模型不确定性等挑戰（表1）。研究指出，鋇與有機碳的強正相關耦合關系為精準示蹤古生産力提供了新路徑，但需結合鋇同位素分餾特征剔除非生物信号幹擾。
此外本文還重點剖析了鋇同位素分餾的微觀機制：平衡分餾受化學鍵振動的量子力學差異控制，動力學分餾則與擴散、沉澱溶解等非平衡過程相關。二者在礦物-礦物、礦物-流體、熔體-流體等體系中的交互作用，共同決定了鋇同位素在海洋環境中的分布格局（表2）。
表1 古生産力重建方法及局限性分析
表2 微觀分餾機制彙總
盡管鋇同位素研究已取得顯著進展，當前仍存在微觀分餾機制認知不足、多源輸入與分餾協同作用理論框架不完善、生物-礦物-流體交互機制不明等瓶頸。未來研究需聚焦以下方向：優化鋇通量算法以實現海洋鋇循環的精準量化，整合多源數據構建高分辨率古海洋演化模型，借助原位微區技術深化生物-礦物-流體交互機制研究，從而提升古海洋環境重建精度，為海洋資源勘探與生态保護提供理論支撐。
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第一作者簡介：賈凡琛，中共黨員，永利6774app手机版官网資源勘查工程專業資工（卓越）22101班學生。入學以來先後獲中國石油獎學金、神開德貴獎學金、長大獎學金；被評為“三好學生”、“三好學生标兵”、“優秀共青團員”、“優秀志願者”、“優秀畢業生”等稱号。必修平均績點3.88，專業排名第三名，學期最高績點4.22。去年9月，以前6學期首次必修平均績點年級第三（3/339）、綜合成績專業第8（8/113）、複試成績第四名，被推免至永利6774app手机版官网攻讀碩士研究生學位。
（審核 朱光有 編輯 韓靜）
