近日，永利6774app手机版官网地質學專業2024級碩士生鄭凱航在中文核心期刊《地質論評》發表題為“矽同位素地球化學與矽質岩成因機理的研究進展”的研究論文。永利6774app手机版官网為論文第一署名單位，碩士生鄭凱航為論文第一作者，其導師朱光有教授為通訊作者。

圖1 論文首頁

矽質岩作為地球表層廣泛分布的富矽沉積岩，其成因長期困擾地質學界。傳統方法難以準确區分其矽質來源與形成環境。矽同位素（Si同位素）作為直接示蹤工具，可有效解析矽質岩的成因類型，包括熱液成因、火山成因、生物成因和交代成因四大類（圖2）。通過高精度測試技術（如多接收電感耦合等離子質譜法MC-ICP-MS和二次離子質譜法SIMS），目前已實現了矽同位素分析的突破性進展，精度分别達到±0.10‰和±0.10‰~±0.22‰，為追蹤矽質遷移與沉積演化提供了可靠手段。

圖2 矽質岩中不同矽質來源及成因類型

前人在地質樣品Si同位素分析方面開展了大量工作。從建立研究方法到分析不同類型地質樣品的Si同位素組成,再到探讨Si同位素組成與地球演化、大陸地殼生長等地質過程的關系，明确了不同地質樣品中Si同位素的組成（圖3）。

圖3 自然界Si同位素的分布特征圖

Si同位素可以作為判識矽質岩成因的重要依據。不同成因的矽質岩具有不同的Si同位素特征，通過分析可以推斷其形成過程和地質背景（圖4）。

圖4 Si同位素判識矽質岩成因圖

矽同位素技術不僅能區分矽質岩成因，還可用于礦産勘探。例如，熱液型矽質岩常伴生金屬硫化物，其同位素特征可為找礦提供标志。中國多個典型地區（如塔裡木盆地、西藏多龍礦集區）驗證了該技術在示蹤矽質來源、恢複古海洋環境等方面的有效性。未來，需結合大樣本數據與理論模型，在提高測試精度、積累全球樣本數據、明确分餾機理三個方面深化探索。矽同位素有望在油氣儲層評價、氣候變化研究中發揮更大作用。

（論文鍊接：https://doi.org/10.16509/j.georeview.2025.03.002）