【意义】钙（Ca）是重要的造岩元素和生命必需元素，广泛参与地球表层物质循环过程，并记录着海洋环境及其演化。钙同位素在地球表层无机和有机作用过程中可发生不同程度的分馏，对于研究海洋钙循环和地球表层圈层相互作用具有重要价值。伴随着相关分析测试技术的进步，钙同位素日益成为重要的地球化学研究手段。鉴于钙同位素近年来在古海洋研究领域的广泛应用，有必要对其进行综述。【方法】以前人文献资料为基础，系统地介绍了钙同位素的基本原理、分馏机理、海洋钙循环及其同位素特征等方面的研究进展，进一步对其在碳酸盐岩成岩作用评估、深时海水钙同位素组成厘定、海洋钙循环重建等领域的应用进行了介绍和探讨，并对钙同位素在古海洋领域的发展方向进行了展望，以期促进深时钙循环研究。【结论和展望】钙同位素作为研究海洋钙循环的一把钥匙，日益成为一种重要的研究手段。目前，对钙同位素在不同矿物体系中的分馏机理已建立基础的认识，海洋钙源—汇通量及其钙同位素组成也得到初步的厘定。未来可进一步优化钙同位素分析测试方法，完善钙同位素分馏理论与深时海水钙同位素演化曲线，加强对古今海洋钙循环源—汇通量、钙同位素特征及其影响因素的多指标和定量化研究，提升对钙地球化学循环过程的认识。

【目的】斯图特雪球地球事件是地质历史时期最极端的冰室气候。在冰期过程中，冰盖分布范围达到低纬度甚至古赤道区域，海洋被完全冰冻。目前，斯图特雪球地球过程中的古海洋化学研究相对薄弱，且生物地球化学循环机制尚不明确。【方法】对桂北地区成冰系富禄组开展了详细的野外调查和碳氧同位素及元素地球化学研究。【结果】桂北地区成冰系富禄组形成于斯图特雪球地球过程中，岩性主要为一套碎屑岩，并发育多套碳酸盐岩夹层。地球化学分析显示这些碳酸盐岩具有相对稳定的碳同位素值（平均值为-3.5‰），并与伴生的有机碳同位素呈现不耦合关系。【结论】富禄组碳酸盐岩的碳同位素值明显高于地幔碳同位素值（-6‰），指示斯图特雪球地球过程中的海洋初级生产力并未完全停止，只是表现为较低的水平。海洋热液系统提供的磷可能是维持冰期海洋初级生产力的主要原因。

【目的】埃迪卡拉纪晚期（灯影期）微生物岩是地球生命—环境协同演化的产物。【方法】在四川盆地灯影组微生物岩沉积组构划分基础上，结合不同组构的微区地球化学分析，总结微生物组构控制下的元素富集特征。【结果与结论】四川盆地灯影组微生物岩发育纹层、凝块、泡沫绵层、葡萄花边和核形石组构。纹层组构发育放线菌Actinophycus、似肾形菌Renaclis、似葛万菌Girvanellas，凝块组构发育似附枝菌Epiphiton-resembling、似肾形菌Renaclis、曲线菌Tortofimria，葡萄花边组构发育放线菌Actinophycus，泡沫绵层组构曲线菌Tortofimria，组构阴极发光呈黑色和暗红色。扫描电镜下，微生物组构发育大量诱导白云岩（呈球粒状和叠层状）、蓝细菌化石，与微生物席或EPS伴生。灯四段微生物组构Fe、S元素含量增高。灯二段葡萄花边组构富集V、Y元素，凝块组构富集V、Y、Ni元素；V、Cr、Ni、Y、LREE、HREE和ΣREE在灯四段凝块及纹层组构均有富集，Cu元素富集在凝块组构中，Zr元素富集在纹层组构中。元素富集效应显示灯影组海水以贫氧为主，灯二段海水较均一，灯四段海水分层明显，海水部分氧化。

【目的】奥陶纪时期全球发生了一次生物大辐射，核形石研究对于揭示该期古环境特征及演化具有重要意义。【方法】以塔里木盆地塔中地区中15井核形石为研究对象，通过详细地岩心观察和室内薄片、扫描电镜鉴定，统计、分析核形石宏观形态、微观组构特征，探讨了其形成环境、成因及地质意义。【结果】塔里木盆地塔中地区中15井上奥陶统良里塔格组泥质条带灰岩段为开阔台地的台内洼地沉积，中上部发育一套厚约12.3 m的深灰色含泥质条带核形石灰岩、含生屑泥晶核形石灰岩，核形石粒径大、丰度高。核心为早期台缘生屑、团块；包壳厚度大，富含细菌纹层；基质中多充填灰泥、细生屑，普遍发育泥质条带；代表了一种水体搅动及搬运作用不强烈的原地或近距离搬运沉积成因。核形石可分为球状、帽状、板条状、椭球状等四类，以帽状、球状为主。垂向上为三个核形石发育段，单个旋回含量、粒度呈变大趋势。【结论】球状、帽状核形石形成于水体搅动和静止相交替状态的环境，板条状核形石形成于弱搅动的低能环境。中15井核形石的产出受奥陶纪全球海平面上升以及生物大辐射影响，具体为丰富的核心物质来源（相邻台缘带生屑、团块）、发育程度高的细菌黏附生长、稳定或弱波动的沉积环境等因素的有机耦合。