2026年10月27日上午，由《矿物岩石地球化学通报》（以下简称《通报》）主办的首届青年编委活动之精选论文解读会（十一）在线上成功举办。会议由《通报》编委、中国科技大学黄方教授担任点评专家，《通报》青年编委、中国科学院地质与地球物理研究所何雨旸副研究员召集并主持，王文忠教授、艾旭媛副教授、王海洋研究员、何雨旸副研究员和王达研究员分享了他们的最新研究成果。本次解读会共吸引了7000余人次观看。

黄方教授担任点评专家

何雨旸副研究员主持报告会

来自中国科学技术大学王文忠教授首先阐述了地球水起源的三大假说，包括“晚期增生”“原始物质”和“星云氢”。晚期增生模型最初被提出来解释地幔高亲铁元素丰度，但结合S-Se-Te同位素特征及最新的配分实验，发现晚期增生的影响十分有限。那地球水的起源到底是什么？氢同位素可以用于示踪地球水的早期增生与演化，但地球内部尤其是地核含有大量水，估计地球整体的氢同位素组成必须考虑地核的贡献。因此，核幔分异过程中的氢同位素分馏系数是关键，亟需可靠约束。目前高温高压实验面临温压控制难、平衡验证难及样品易污染等问题。另一方面，理论计算虽然可行，但H的核量子效应极难处理。因此，研究团队采用机器学习势模拟第一性原理精度，并验证了其能量与受力预测的高可靠性。通过路径积分分子动力学模拟，发现地核富集轻同位素，最后以硅酸盐地球的H同位素组成为约束，推算出整个地球的H同位素组成偏轻。结合地球增生模型，研究指出地球的水可以从初始增生物质获得，同时也可能通过太阳系原始H2-熔融星胚相互作用形成含水星球，而晚期增生并非必需。

王文忠教授分享报告

上海交通大学艾旭媛副教授围绕南大洋环流演变与海洋碳储存，介绍了发表于PNAS的最新研究。报告从冰期大气CO₂降低的成因切入，阐述了南大洋作为深海与大气交换关键窗口的作用，并介绍如何利用硅藻结合态氮同位素，结合输出生产力记录，重建表层硝酸盐利用程度及深层营养盐供给变化。在此前主要来自开阔南极区的研究基础上，该研究建立了印度洋扇区极地南极区覆盖过去约15万年、包含两次冰消期的硅藻结合态δ¹⁵N记录，填补了靠近南极大陆、与翻转环流下层圈密切相关海区的数据空白。研究发现，两次冰消期均出现显著的区域差异：开阔南极区随西风南移增强而上升流加强，极地南极区却出现短暂的δ¹⁵N升高，且未伴随生产力增加，指示表层硝酸盐供给减少。结合冰筏碎屑、陆源元素及冰下融水指标，研究将这一现象解释为南极冰盖融水使近南极海域表层淡化、密度层结增强，从而形成上层环流圈增强、下层环流圈减弱的格局。结合冰消期早期深海通风和大气CO₂上升的证据，研究进一步提出，开阔南极区能够直接参与深海通风；融水促使上涌水更多进入上层环流圈，也可能通过加深全球密跃层，促进北大西洋深水形成的恢复，为南北两极融水共同参与“双极跷跷板”提供新的机制解释。这些发现表明，理解南大洋对气候变暖的响应，需要同时考虑西风驱动与冰盖融水的作用，尤其应关注未来可能持续的融水输入对海洋吸收热量和CO₂能力的影响。

艾旭媛副教授分享报告

成都理工大学王海洋研究员系统梳理了大气与海洋从无氧到现代水平的阶段性增氧历程。多硫同位素信号的消失是大氧化事件GOE大气氧从无到有的重要证据，但当氧含量超过一定阈值后，该指标无法约束后续氧含量变化。目前，学界主要依赖海洋氧化程度间接推断大气氧演化。相比认识较为统一的GOE，新元古代和古生代氧化事件NOE/POE仍存在较大争议。因此，报告聚焦两大核心科学问题：大气氧阶段性升高的具体时间和幅度，以及大气增氧与海洋氧化是否同步协同演化。平流层光化学反应可产生独特的三氧同位素负异常，其强度与大气氧、二氧化碳浓度密切相关。研究团队通过测量地层中保存的硫酸盐三氧同位素，反演古大气氧水平。结合多硫同位素数据，将大气氧演化划分为三个阶段：24亿年前总体无氧，24亿~4.1亿年前处于过渡氧化阶段，4.1亿年后达到近现代水平。传统NOE和POE主要依据海洋指标，可能滞后于大气增氧，因此后两次大气增氧的时间可能分别提前约5亿年和2000万年。进一步对比发现，深海广泛氧化发生于约3.9亿~3.8亿年前，晚于大气氧的转变，表明大气增氧先于深海氧化。结合碳同位素等记录，研究进一步提出：亿年尺度上，大气氧升高推动海洋逐步氧化；而在百万年尺度的单次事件中，海洋中有机质和还原硫的脉冲式氧化会消耗O₂，导致大气氧短期下降，从而形成“长期正耦合、短期负反馈”的大气-海洋协同氧化模式。

王海洋研究员分享报告

中国科学院地质与地球物理研究所何雨旸副研究员阐述了月球火山样品对研究内部动力过程的重要性，并指出当前采样区有限且火成岩代表性不足，因此提出分布更广的火山玻璃珠可作为补充样本，但其比例极低。但是从海量冲击玻璃中识别火山玻璃是核心难点。通过系统复盘阿波罗数据，指出传统主微量元素判别法存在不确定性，需要从形成环境差异入手，利用硫同位素记录来对两种玻璃进行判别。火山与冲击两类玻璃珠的形成环境差异，以及还原环境下H2S脱气的同位素效应，导致二者的S同位素组成存在差异。研究团队整合多维度特征建立了一套高效的火山玻璃珠识别方案，并基于新样品测得1.2亿年的火山喷发年龄。该研究突出了反应机理对同位素信号解译的重要性。

何雨旸副研究员分享报告

成都理工大学行星科学国际研究中心王达研究员阐述了行星物质增生过程的研究背景，指出当前深空探测与天文模型虽能掌握行星现状，但起源问题仍需样品分析。随后引入经典与卵石两种主流的行星增生模型，指出可借助同位素组成来判定行星物质源自内或外太阳系。通过对比O、Ca等同位素体系，指出地球的同位素组成与非碳质球粒陨石最为相似，进而推断地球主要由此类陨石构成。在Zr、Mo等特定同位素体系中，地球处于零点，而所有陨石均位于同侧，无法通过两者混合得出地球数值。K仅有的三个同位素中，40K因放射性衰变导致其自然丰度极低，且面临40Ar与40Ca的双重干扰，难以检测。为攻克这一瓶颈，采用热电离质谱法来精准检测，并通过高阻值放大器进行差异化信号放大。通过对比地球与陨石的40K数据，发现地球值位于所有陨石的一侧，呈明显的二分性。因此提出地球构建物质存在缺失。因此提出原始地球吸积了不同于碳质球粒陨石的内太阳系物质，经过质量平衡计算，发现需要至少7%的Cl陨石才能填补缺口，远超后期加积量。鉴于现有陨石收藏未能覆盖所有构建物质，因此推断地球深部可能仍保留着未被大撞击或地幔对流混合的原始物质。

王达研究员分享报告

此次报告会，黄方教授对报告人的研究工作给予了高度评价，当前国内青年学者的学术思想和研究水平已达到国际前沿。线上观众的相关问题得到了报告人的一一解答，最新的研究成果得到了广泛的交流和传播。