中科院地球环境研究所:非传统稳定锂同位素在盐湖和黄土应用进展
锂(Li)作为非传统稳定同位素家族成员,因其在不同地质储库分馏显著,近年来已经成为同位素地球化学热门领域和前沿之一。中国科学院地球环境研究所金章东研究员科研团队,利用非传统稳定锂同位素研究柴达木盆地典型盐湖和黄土中锂同位素,取得重要研究进展。
(1) 盐湖
图1. 柴达木盆地盐湖锂同位素分区
该团队联合中国科学院地球化学研究所和青海盐湖研究所,对柴达木盆地典型的31个盐湖样品进行系统采样和分析,首次系统获得柴达木盆地盐湖锂同位素的数据。数据显示(图1),柴达木盆地盐湖锂同位素地球化学特征呈现了明显的三个分区,每个分区的锂同位素差异明显。通过进一步与柴达木盆地构造等数据进行分析讨论,最终揭示了盐湖锂同位素差异主要是由柴达木盆地的构造特征造成的。
(2) 黄土
考虑到Li同位素在示踪流体过程方面的优势,该团队与西安交通大学、合肥工业大学、长安大学、中国科学院地球化学研究所、西北大学等国内外多家单位合作,历时近5年,对陕西省洛川黑木沟一个完整冰期-间冰期旋回的黄土-古土壤序列进行了酸溶相和不溶相的Li同位素变化系统研究。研究结果表明(图2),酸溶解相Li及其同位素组成的变化不仅可以指示黄土风化淋滤过程,更可以指示黄土的后生风化成壤过程中“淋滤-迁移-再吸附”等过程,并创新性地提出Li同位素变化对黄土所经历的多期反复淋滤吸附过程的指示。
图2. 洛川黄土酸溶解相Li含量和同位素及其他指标对应关系
以上研究成果分别发表于Ore Geology Reviews和Geochimica et Cosmochimica Acta上。
论文信息:
He Mao-Yong*, Chong-guang Luo, Hong-Jun Yang*, Fan-Cui Kong, Yu-Long Li, Deng Li, Xi-Ying Zhang, Kai-Yuan Yang. Sources and a proposal for comprehensive exploitation of lithium brine deposits in the Qaidam Basin on the northern Tibetan Plateau, China: Evidence from Li isotopes. Ore Geology Reviews, 2020, 117(0): 1-7.
He Mao-Yong*, Ji-Bao Dong, Zhang-dong Jin*, Chun-Yao Liu, Jun Xiao, Fei Zhang, He Sun, Zhi-Qi Zhao, Long-Fei Gou, Wei-Guo Liu, Chong-Guang Luo, You-Gui Song, Long Ma, Li Deng. Pedogenic processes in loess-paleosol sediments: Clues from Li isotopes of leachate in Luochuan loess. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2021, 299: 151-162.