高校地质学报

王伟鸿, 胡镕

2026, 32(01): 1-10. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025012

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铅（Pb）同位素是示踪洋流和风化演变的重要指标，以往研究主要依赖于分辨率较低的铁锰结壳。近年来，大西洋和印度洋沉积物自生组分Pb同位素的研究在轨道和千年尺度上揭示了冰川活动和风化输入的变化，反映了区域风化过程对气候变化的敏感性，为理解全球海洋Pb循环及其与气候系统的相互作用提供了重要依据。然而，太平洋深水Pb同位
素如何响应短时间尺度的气候变化仍不清楚。文章以东赤道太平洋ODP 1241钻孔深海沉积物为研究对象，探讨了150 ka以来该区域深水Pb同位素组成特征及其物质来源。研究发现，深水Pb同位素组成主要受安第斯岛弧和中美洲火山弧风化输入的控制。尽管150 ka以来Pb同位素整体变化较小，且未呈现明显的冰期—间冰期变化模式，但在MIS 4和晚全新世出现更贫放射成因的信号，可能指示岛弧风化贡献的显著增强。结合太平洋主要水团的研究进一步表明，东赤道太平洋深水Pb同位素组成主要受局域物源控制，而非水团混合的结果。该研究为理解全球海洋Pb循环提供了新的约束。

山西下车河花岗斑岩地球化学、年代学特征及意义

叶枫, 董国臣, 任建勋, 董晶, 李松峰, 张智敏

2026, 32(01): 11-24. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025010

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下车河岩体出露于华北克拉通中部地区，是典型的中生代中酸性侵入岩体。目前华北克拉通中部地区中生代区域构造演化研究程度相对较低，限制了对华北克拉通中生代破坏机制的整体认识，因此有必要对该岩体的岩石成因和构造背景进行深入研究。文章对下车河岩体中较新鲜的花岗斑岩首次开展地球化学、锆石年代学和Hf同位素的研究。结果表明，下车河花岗斑岩形成于早白垩世（135.1±0.8 Ma）；该岩石富硅、富碱，为高钾钙碱性弱过铝质花岗岩；岩石富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（K、Ba、Eu），亏损重稀土元素（HREE）和高场强元素（Nb、Ce、Zr、Ti），具有明显的Eu负异常；Hf同位素显示εHf(t)变化范围为-19.4~-20.7，对应地壳模式年龄介于2417~2501 Ma。研究显示，下车河花岗斑岩显示出I型花岗岩成因，是古老下地壳部分熔融产物，源区有幔源物质输入。下车河花岗斑岩形成于早白垩世古太平洋板块西向俯冲背景下的伸展构造环境，为中生代华北克拉通构造体制转折的产物。

方解石—菱锶矿固溶体在初始CO₂ 饱和水中溶解热力学

农培杰, 徐春丽, 朱宗强, 马诚佑, 刘兴航, 邓欢, 刘辉利, 朱义年

2026, 32(01): 25-37. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025014

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方解石被认为是最重要的环境矿物之一，在调节水环境质量和控制重金属的迁移和转化方面发挥着重要作用。该文通过实验合成了一系列方解石—菱锶矿“异型”固溶体[(Ca1-xSrx)CO₃]（含Sr方解石型固溶体、含Ca菱锶矿型固溶体及其混合物），并在25 ℃条件下对其在初始CO₂饱和水中的溶解进行了实验研究。在含Sr方解石型固溶体溶解时，水溶液Sr/(Ca+Sr)摩尔比（X_Sr2+,aq）明显高于固相的Sr/(Ca+Sr)摩尔比（X_SrCO3），而在含Ca菱锶矿型固溶体溶解时，水溶液X_Sr2+,aq明显低于固相的X_SrCO3。稳定状态下，方解石[CaCO₃]和菱锶矿[SrCO₃]的log IAP平均值（≈log Ksp）分别为（-8.45±0.13）~（-8.42±0.11）和（-8.79±0.04）~（-8.77±0.02）。对于方解石型固溶体，随着固相X_SrCO3的增加，稳定状态下的log IAP值增加；而对于菱锶矿型固溶体，稳定状态下的log IAP值则随固相X_SrCO3的增加而减小。方解石型固溶体的X_SrCO3值最高为0.042，菱锶矿型固溶体的X_SrCO3值最低为0.609；对于方解石—菱锶矿“异型”固溶体，相应的Guggenheim参数为a0=1.62和a1=-1.46。在构建的Lippmann图中，对于X_SrCO3相对较低的含Sr方解石型固溶体，相对贫Ca水溶液最终与相对富Ca的方解石型固溶体达到平衡；对于X_SrCO3相对较高的含Ca菱锶矿型固溶体，相对贫Sr水溶液最终与相对富Sr的菱锶矿型固溶体达到平衡。方解石中的Sr、菱锶矿中Ca的置换会降低固溶体在水中的稳定性。研究结果为方解石—菱锶矿固溶体在水溶液中的稳定性提供了长期溶解实验的证据，拓展了对锶环境地球化学循环的认识。

巢湖湖水中纳米颗粒的时空分布及其对元素循环的制约

徐子涛, 周跃飞, 刘焱, 杜蒙蒙, 谢巧勤, 李全忠, 陈天虎

2026, 32(01): 38-48. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025020

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天然水中粒径小于0.22 μm的纳米颗粒物(NP)对溶解态元素的化学性质及其生物可利用性具有重要影响，但NP的小粒径及低浓度特征导致目前很难对其进行量化。该研究尝试采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和高分辨透射电镜
（HR-TEM）分析巢湖湖水中NP的种类、时空分布和微量元素特征。结果表明，ICP-MS直接测量过0.22 μm滤膜水样中元素（真实溶解态）的精密度高，该方法可以用于天然水中NP的分析。NP态（溶解态—真实溶解态）元素以Fe、Al为主，相对于春季，夏季前者减小，后者增大；NP-Fe高值区域两季均位于巢湖东南近出湖口，NP-Al高值区域春季位于巢湖南部，夏季位于巢湖北部。相关性分析表明，Cr、Mn、Zn、Ge、Cd在两季均与NP-Fe正相关，Ni、稀土、Pb夏季与NP-Fe正相关；对NP-Al则仅有Ti、Sc和中稀土夏季与之正相关。HR-TEM分析表明NP中主要物相为无定形物质、钙碳酸盐及具有一定晶形的针铁矿和铝硅酸盐，包括针铁矿在内的铁（氢）氧化物对巢湖中溶解态元素的循环产生重要制约作用。该文认为，NP主要来自河流，夏季河水流量和流速的增大导致NP输入增加；夏季湖水pH升高会促进NP态铁（氢）氧化物沉淀和铝硅酸盐分散。

塔里木盆地古城地区中下奥陶统碳氧同位素特征及其古环境意义

郭春涛, 李如一, 史江涛

2026, 32(01): 49-60. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024037

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海相碳酸盐岩碳氧同位素具有保持原始海水同位素组成的能力，常被用于古海水、古气候、古环境的重建。基于此，文章对塔里木盆地古城低凸起古城8井中下奥陶统86个碳酸盐岩碳氧同位素进行了分析。结果显示，δ¹³C值分布在-2.32‰~+0.53‰之间，平均为-1.10‰，总体为负值，表现出4个阶段；δ¹⁸O分布在-8.80‰~-7.15‰之间，平均为-8.04‰，总体为负值，表现出3个明显的“正漂—负漂”旋回。利用碳氧同位素计算古环境特征的结果显示，早中奥陶世研究区盐度指数Z总体大于120，水温在16.7~26.9 ℃之间，整体表现出温暖—炎热正常盐度的海洋环境；碳氧同位素的变化显示出蓬莱坝组时古海平面持续上升后缓慢下降，鹰山组时古海平面持续震荡且缓慢小幅下降，一间房组时古海平面快速上升并保持高位，其海平面变化过程与全球海平面变化趋势基本一致；而通过盆地内早中奥陶世多个剖面（钻井）δ¹³C曲线对比，δ¹³C曲线特征和变化总体相似，且与全球δ¹³C曲线相似，反映出塔里木盆地早中奥陶世沉积主要受控于海平面变化，而周缘造山等构造活动在早中奥陶世对盆地沉积影响有限。

藏南冈底斯带中段晚新生代隆升—剥蚀与地形演化历史：基于三维热运动学模拟的限定

王伟屹, 蔡东旭, 杨一帆, 侯旭东, 李广伟

2026, 32(01): 61-75. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025021

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冈底斯造山带的隆升—剥蚀历史及其地貌演化过程是研究青藏高原形成和演变发展的关键问题之一。同时，该区独特的地质—地貌演化特征也是解析构造—地表过程—气候三者相互作用共同塑造造山带形貌特征的理想地区。尽管前人在
冈底斯带的隆升—剥蚀历史方面取得重要的进展和成果，但多数研究集中于冈底斯带东段地区，绵延上千公里的冈底斯造山带的隆升—剥蚀是否存在空间差异性依旧不清。该研究选取冈底斯中段日喀则地区，基于前人发表的低温热年代学数据，利用三维热运动学模拟方法（Pecube），反演冈底斯带中段晚新生代隆升—剥蚀和地貌演化过程。模拟结果表明，冈底斯中段自近30 Ma以来历经四个剥蚀演化阶段，剥蚀速率总体呈现“慢—快—慢”的趋势，地形起伏呈现“低—高—低”的变化；其中两个相对快速剥蚀阶段为：近27~18 Ma（约0.3 km/Myr）和近18~14 Ma（约0.75km/Myr），对应此时冈底斯中段维持较高的地形起伏度。渐新世早期，呈现较低的剥蚀速率（0.15 km/Myr），地表地形较平坦，与该阶段青藏高原构造体系转向东西向伸展以及降水量较低相关；渐新世中后期—中新世早期剥蚀速率上升（约0.3 km/Myr），地形起伏显著增大，应受该时期冈底斯逆冲断裂带的强烈活动和亚洲季风系统扩展至高原内部的影响；中中新世冈底斯中段剥蚀速率达到最大（0.75 km/Myr），同时对应地形起伏度达到最大，应与该时期中中新世气候适宜期的湿热气候因素以及大反冲断裂活动加剧雅鲁藏布江溯源侵蚀密切相关；近14~10 Ma至今剥蚀速率和地形起伏再次下降（约0.2 km/Myr），这可能与该阶段喜马拉雅地体隆升导致降水屏障作用增强、亚洲内陆干旱化有关。

俯冲驱动上覆岩石圈变形的物理模拟研究

李睿, 李一泉, 毛宇琼, 陈莹莹, 贾东

2026, 32(01): 76-93. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025018

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俯冲带作为板块构造的核心作用区域，其动力学过程对大陆岩石圈的构造运动和地表过程具有深远影响。文章系统分析了俯冲砂箱物理模拟实验方法基本原理和主要研究进展，总结对比了对应俯冲动力学过程及其对大陆岩石圈构造与地貌的影响。该研究发现，俯冲板片的几何运动学特征、地幔流模式与岩石圈构造地貌三者具有耦合作用：俯冲板片回撤造成大范围拉伸，板片翻卷形成地表隆升，板片堆叠发生地形的周期性演变，其中俯冲板片与软流圈地幔粘度比是俯冲样式（回撤型、翻卷型、堆叠型）的主控因素；俯冲板片运动会引起极向和环向地幔流，其产生的拖拽力影响地表变形，主动地幔流则通过方向和速度影响应变分布。俯冲的本质是一个热—力协同过程，岩石圈流变结构及耦合程度是对热—力过程的直接反馈，由此塑造了俯冲带区域多样的地貌形态。此外，文章还提出俯冲砂箱物理模拟实验具有局限性，未来需结合超重力离心技术、多场耦合监测及多学科交叉，深化俯冲带三维动态演化与地表地貌响应的定量关联研究，为完善板块构造理论提供实验支撑。

古龙凹陷青山口组页岩中溶蚀微米孔的研究

吴伟, 钟建华

2026, 32(01): 94-108. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025009

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古龙页岩油的地质资源量大151亿吨，是近期大庆油田勘探的热点。文章采用岩心观察、薄片鉴定、电子背散射、二次成像及能谱分析等发现了页岩油储层中发育大量溶蚀微米孔。溶蚀微米孔直径多在0.50~500 μm，多在1~2 μm，少数介形虫铸模孔直径可达0.5~1.0 mm；呈近圆形、扁圆形、多角形、不规则。溶蚀孔可以发育在介形虫中、方解石或白云石中和黏土、长英质矿物之中。介形虫中的溶蚀孔和铸模孔系成岩早期的脱羧形成的；而方解石和白云石的溶蚀孔大部分被充填，多被有机黏土、沥青和自生矿物充填，系成岩后期形成的；此外，长英质矿物也被溶蚀形成了大量溶蚀孔，能谱分析表明，古龙页岩的渗出油或沥青中富集了挥发性和腐蚀性极强的卤族元素F、Br和Cl，揭示了其溶蚀孔发育的另一个重要原因可能叠加了富含挥发性和腐蚀性极强的卤族元素的岩浆热液。这些溶蚀微米孔多半与其它裂缝相连，构成了一个很好的空间联通网络系统，为古龙页岩油的有效和高效开发叠定了很好的物质基础。

考虑群桩作用的抽水型地面沉降试验研究

苏智聪, 张云, 李勇, 苗晨阳, 戴文杰

2026, 32(01): 109-118. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025013

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随着城市地下空间的利用率不断提高，地下大型构筑物成为区域地面沉降发展不可忽视的影响因素。为了揭示群桩基础对抽水型地面沉降的影响机理，文章开展了物理模型试验，分析了桩间距和桩的平面布置方式对土层孔压和沉降的影响。试验结果表明，桩间距和桩布置方式影响群桩阻挡渗流和阻碍土体沉降的效果，从而影响地面沉降发展。较小的桩间距和梅花形布置方式具有较大的面积置换率和较长的渗流路径，对水流和土体沉降的阻挡效果显著。因桩群的阻挡作用，抽水时位于群桩和抽水井之间区域的地下水难以得到及时补充，孔压下降明显，沉降梯度也较大。

甘油对活性污泥合成PHA 效率的影响及碳源竞争机制研

谭露, 方芳, 翁佳玉, 梁茜娅, 罗景阳, 操家顺

2026, 32(01): 119-127. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2025015

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聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一类具有与传统塑料相似物化特性和优异生物可降解性的高分子材料，但高昂的生产成本制约了其大规模商业化应用。该研究以废弃甘油为低成本碳源，结合活性污泥法合成PHA，采用好氧及底物充足/缺乏
交替培养模式和批次实验，系统探究了甘油对活性污泥合成PHA和其相关副产物胞外聚合物（EPS）和溶解性微生物产物（SMP）的影响和碳源竞争机制。实验结果表明：（1）活性污泥能够利用甘油高效合成PHA，且PHA产率（YPHA/S）和PHA最大积累量（PHAm）均与甘油浓度呈显著正相关，在600 mg COD/L条件下获得最高YPHA/S（0.95 g PHA/g COD）与最大PHAm（7.23%）；（2）EPS与PHA同为微生物利用外碳源合成的聚合物，二者在碳源利用上存在显著竞争关系；（3）SMP作为活性污泥合成PHA过程的副产物，其变化趋势与EPS相似，与PHA呈负相关。该研究为利用废弃甘油规模化生产PHA提供了理论依据和技术支持，在降低生产成本的同时实现废弃甘油的资源化利用，兼具经济与环境效益。

山石磊落薪火赓续——庆贺王德滋院士99周岁华诞征稿通知

南京大学地球科学与工程学院, 《高校地质学报》编辑部

2026, 32(01): 128-128.

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高校地质学报

2026, 32(01): 129-129.

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高校地质学报

2026, 32(01): 130-130.

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