科技记者卢成宽.
记者22日从中科院青藏高原研究所获悉，该研究所研究人员采用矿物原位锂同位素分析方法，对青藏高原地幔橄榄岩中的锂含量和锂同位素组成进行了分析。 他们发现海水中的锂可以扩散到地幔的橄榄岩中。 本研究为研究青藏高原地质史上不同地层的相互作用提供了新的思路。 研究结果**发表在《科学报告》上。
近年来，锂同位素分析在地幔橄榄岩研究中得到了广泛的应用。 地幔中锂同位素的丰度约为2，而海水中锂同位素的丰度甚至更高，为31。 然而，锂同位素在地幔中的分布是不均匀的。 先前的研究表明，地幔中锂同位素的不均匀分布是地球深处地质过程的结果。
这一次，研究人员分析了地幔的橄榄岩，该地幔仍保留在史前海洋特提斯洋的青藏高原。 “我们发现，我们越接近橄榄石矿物颗粒的边缘，海水的锂同位素特征就越明显; 越靠近橄榄石矿物颗粒的中心，海水的锂同位素特征减弱，而地幔的锂同位素特征增强。 这意味着海水中的锂可以通过扩散进入地幔橄榄岩，青藏高原特提斯洋幔橄榄岩的锂同位素组成受到海水和大陆地幔的影响。 *第一作者、中国科学院青藏高原研究所研究员石仁登告诉记者。
在大陆裂解过程中，地幔橄榄岩逐渐上升并暴露在海底。 此时，海水可以渗透到橄榄岩中，橄榄岩仍处于较热状态。 在这个阶段，海水中的锂可以顺利地扩散到橄榄岩中，使橄榄岩保留了海水的锂同位素特性。 石仁登进一步解释道。
从理论上讲，锂同位素在低于350摄氏度的低温下会被强烈分馏，锂同位素的分布在高温下会迅速达到均匀状态。 然而，锂在地幔中的同位素分布是不均匀的，这表明地幔中的同位素分布不仅仅是地球深处高温地质过程的结果。
据施仁登介绍，这种地幔橄榄岩，至今仍保留了海水中锂同位素的特性，只能在板块构造单元的被动大陆边缘生存。 这为利用锂同位素示踪技术研究青藏高原特提斯构造域地幔橄榄岩的成因和构造背景提供了研究范例，能够更好地服务于国家矿产资源的战略需求。
锂从海水扩散到大陆岩石圈地幔中橄榄岩的示意图。
图片由中国科学院青藏高原研究所提供）。