研究发现青藏高原地幔橄榄岩中锂含量和锂同位素组成

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上述成果于2月19日在线发表在《科学报告》杂志上，为研究青藏高原地质历史过程中不同圈层相互作用开辟了新思路，可服务国家矿产资源战略需求。

文章第一作者史仁登研究员表示，近年来，锂同位素系统在地幔橄榄岩研究中得到广泛应用。 此前的研究认为，地幔锂同位素组成的非均质性主要受地球深处的地质过程控制。 研究团队选取青藏高原消失的特提斯洋残存的岩石圈地幔橄榄岩作为研究对象。

地幔锂同位素值约为2‰，而海水锂同位素较重，约为31‰。 研究发现，越靠近橄榄石矿物颗粒边缘，海水的锂同位素特征越明显； 越靠近橄榄石矿物颗粒的中心，地幔的锂同位素特征越明显，揭示海水中的锂元素通过扩散进入橄榄石。 大部分数据点沿着沿海水和大陆地幔的二元混合曲线分布，表明样品中的锂同位素特征受海水和大陆地幔共同控制。

研究进一步发现，由于锂同位素在低温（<350℃）下会发生强烈分馏，而在高温下会很快达到均匀性，可见地球深处的高温地质过程并不是导致锂同位素形成的最终因素。锂同位素组成的变化导致不均匀性。

在大陆分裂过程中，地幔橄榄岩逐渐上升到地表并暴露在海底。 海水渗入仍然炽热的地幔橄榄岩中。 这一阶段，地幔橄榄岩有足够的能量让海水中的锂元素扩散到橄榄石中，而且锂同位素分馏程度很低，使得橄榄石保存了海水的锂同位素特征。