地球環(huán)境所在西藏典型鹽湖戰(zhàn)略資源成礦元素物質(zhì)循環(huán)的Li-B-K非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素耦合示蹤取得進(jìn)展

班公措-怒江構(gòu)造帶是青藏高原關(guān)鍵構(gòu)造帶，也是特提斯洋主支消亡的遺跡。受到洋-陸俯沖與陸-陸碰撞影響，其戰(zhàn)略資源豐富。拉果錯鹽湖位于班公措-怒江構(gòu)造帶西端，是一個大型鹵水礦床，鋰、硼、鉀、銣等關(guān)鍵資源儲量大，氯化鋰約248萬噸，三氧化二硼約382萬噸，氯化鉀約744萬噸，氧化銣資源儲量1.42萬噸，是目前西藏少數(shù)正在商業(yè)化開發(fā)的鹽湖之一（圖1）。

圖1?拉果錯鹽湖區(qū)域位置

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所聯(lián)合多家單位，將Li-B-K非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素應(yīng)用于拉果措鹵水礦床，對其戰(zhàn)略資源的元素來源及地球化學(xué)行為進(jìn)行了分析。在湖表鹵水中，鉀同位素組成呈現(xiàn)出與鋰硼同位素不同的非均一特征，且呈現(xiàn)出雙端元聚集，揭示了關(guān)鍵構(gòu)造帶鹽湖與海水接近的鉀同位素組成及其表生-深部耦合控制的元素來源（圖2）。

圖2?拉果錯鹽湖鉀來源、同位素特征及其對UHP的啟示

在補給河流上游，深部熱液對于鹵水型戰(zhàn)略資源的供給十分重要，其供給量大約可以占補給河流總量的80%，這可能與深部風(fēng)化作用相關(guān)。而在河流的末端，蒸發(fā)鹽對河流中戰(zhàn)略資源的貢獻(xiàn)逐漸增強。此外，湖中特殊的鉀同位素組成以及周圍區(qū)域的鉀同位素異常值暗示了關(guān)鍵構(gòu)造帶鹽湖的鉀同位素可能與其周圍的蛇綠巖套及洋殼俯沖作用存在聯(lián)系，這也為鹵水型鉀資源的元素來源及形成機制提供了新的推斷，為后續(xù)的資源開發(fā)及礦床勘探工作提出了理論基礎(chǔ)（圖 3）。

圖3?拉果錯鹽湖鉀同位素特征及其來源分析

研究也進(jìn)一步表明鉀同位素作為地球化學(xué)行為示蹤劑的靈敏性和特殊性。未來的進(jìn)展在于整合多種同位素系統(tǒng)（如耦合的K-Li-B-Mg）、進(jìn)一步探究同位素的分餾機制以及擴(kuò)展跨學(xué)科應(yīng)用，在更多不同類型的礦床資源及環(huán)境變化中進(jìn)行應(yīng)用。

同時團(tuán)隊還聚焦最新的鉀非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素的前處理、測試及應(yīng)用進(jìn)展，以期其在未來具有更好的應(yīng)用前景。

圖4?鉀同位素分離提取、分析測試及應(yīng)用進(jìn)展

以上研究成果于2026年發(fā)表在地球科學(xué)期刊Geoscience Frontiers以及光譜學(xué)期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry上，研究工作受到深地國家科技重大專項（2025Z01006607、2024ZD1003302）、昆侖英才·高端創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才-領(lǐng)軍人才、中國科學(xué)院西部之光（XAB2022YN02）等資助。

相關(guān)論文信息如下：

Li, Z., Cheng, Y., He, M., Zhou, J., Wen, X., Deng, L., Li, B., 2026. Potassium isotope characteristics of typical salt lake in key tectonic zones, china: sources and evolutionary models. Geosci. Front. 102261.

https://doi.org/10.1016/j.gsf.2026.102261

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Zhang, X., Cheng, Y., Wen, X., He, M., Li, Z.Y., Deng, L., Li, Y., Ma, Y., Rao, H., Liu, Z., Wen, J., 2026. Advances in high-precision potassium isotope geochemistry: analytical techniques, reservoir compositions, and multi-disciplinary applications. J. Anal. At. Spectrom.

https://doi.org/10.1039/D5JA00418G

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