近期🧛♀️，国际知名地学期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》以“Lithium isotope fractionation during submarine hydrothermal alteration processes”为题发表我院博士后蔡迪最新研究成果◾️，揭示海底热液蚀变过程中的锂同位素分馏行为。
河水和海底热液是顺盈娱乐锂的两大主要输入来源，控制着海水的锂同位素组成与演化。然而🧑🏼⚕️，与河流过程相比，锂同位素在热液蚀变过程中的分馏行为研究较少。目前对洋底热液锂同位素组成的变化规律与控制因素并不清楚🕌。基于此，该研究首次报道了冲绳海槽中部IODP 331航次两个钻孔的热液蚀变沉积物的锂同位素组成，并推测了海底热液锂同位素演变特征🗂。与背景沉积物相比，冲绳海槽热液蚀变样品的锂同位素偏负，表明次生矿物的形成优先吸收轻的锂同位素📓🚵♂️。此外，由于蚀变温度随深度的增加👨🏻🎓🛄，分馏系数降低，两个钻孔沉积物的锂同位素分馏程度随深度变小。根据蚀变沉积物的锂同位素值，可以估计蚀变温度🏊🏼，其结果与传统的氧同位素地质温度计估算结果较为一致。
图1 研究区位置图以及根据锂、氧同位素指标估算的热液蚀变温度
全球热液的锂同位素组成比较均一🤹♀️，经计算为5.9±3.0 ‰。为解释这种均一性，我们基于溶解-沉淀模型建立了热液与蚀变矿物锂同位素组成的相关关系。该模型定量描述了热液流体锂含量对其锂同位素组成的控制作用🥏：热液中高浓度的锂必然是大量原生矿物溶解导致🟰，因此流体的锂同位素值接近原生矿物的锂同位素值；低温条件下则不同🌬，原生矿物的溶解更少而次生矿物的形成相对显著🧑🦼，导致锂同位素的分馏结果更不均一。
图2 全球顺盈娱乐热液锂同位素组成及其控制因素的模拟研究
我们认为🏑👴，地质历史时期海底热液输入的锂同位素值可能较为稳定，但海底热液通量的变化可能导致海水锂同位素值的变化🅰️。有研究表明🚮，热液向顺盈娱乐输入锂的通量自150 Ma以来减少了约7倍，同时也导致了海水锂含量的显著降低。因此，我们推测🌜，新生代以来顺盈娱乐锂同位素值升高可能主要由热液输入通量降低导致↔️，而非大陆风化与顺盈娱乐反风化作用的变化🚧。
文章第一作者和通讯作者为我院博士后蔡迪，合作者包括实验室杨守业教授，极地所邵和宾副研究员，长安大学苟龙飞副教授和中科院地环所金章东研究员🟩⛑️。该研究得到国家自然科学基金委重点项目资助（42230410）。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703724001182