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CG│评估蒸发岩记录水体δ7Li值的潜力:利用多种天然水体的实验研究

化学星球  · 公众号  ·  · 2024-10-19 14:22

主要观点总结

本文主要研究了蒸发岩风化和沉积过程中的Li同位素行为机制。通过常温连续蒸发实验,界定了蒸发沉淀过程中Li的行为机制,并发现蒸发前期沉淀物的δ 7 Li值与流体存在分馏,而蒸发后期的岩盐能更准确地反映共演化流体及初始湖水和海水的δ 7 Li值。这一发现对于准确解释地质记录中古蒸发岩的δ 7 Li值至关重要。

关键观点总结

关键观点1: Li同位素在蒸发岩风化沉积中的研究意义

Li同位素被广泛应用于蒸发岩风化沉积的相关研究,但Li进入蒸发岩矿物的机制和程度以及蒸发岩沉淀过程中对流体δ 7 Li值的潜在影响尚不清楚。本文的研究对于选择适合的蒸发岩矿物反演古海水和湖泊δ 7 Li值,以及量化蒸发岩沉积期间蒸发岩汇的同位素效应至关重要。

关键观点2: 常温连续蒸发实验的结果

通过三种天然流体的常温连续蒸发实验,研究发现湖泊和海洋的初始水化学条件是蒸发沉淀过程中主微量元素演变以及矿物沉淀序列的主要控制因素。蒸发过程中,不同阶段沉淀的矿物与流体之间的Li同位素分馏程度不同。

关键观点3: 岩盐(NaCl)在蒸发过程中的Li同位素行为

研究发现,蒸发后期沉淀的岩盐(NaCl)的δ 7 Li值与初始湖水和海水的δ 7 Li值相近,表明岩盐沉淀过程中产生的Li同位素分馏可以忽略。这一发现对于准确解释地质记录中古蒸发岩的δ 7 Li值至关重要。

关键观点4: 研究的重要性

本文的研究结果不仅揭示了蒸发岩形成过程中Li及其同位素的变化特征,而且为研究类似环境中Li的地球化学循环及其同位素特征提供了方法论基础。此外,该研究得到了中国科学院战略重点研究计划和国家自然科学基金的联合资助,成果发表在国际地学知名期刊《Chemical Geology》上。


文章预览

厚岩盐矿床广泛保存在古代海相和非海相蒸发岩盆地中,有研究表明蒸发岩风化和沉积是一种长期的气候调节机制,Li同位素由于其独特优势被广泛应用于相关研究,但Li进入蒸发岩矿物的机制、程度以及蒸发岩沉淀过程中对流体δ 7 Li值的潜在影响尚不清楚,这对选择适合的蒸发岩矿物反演古海水和湖泊δ 7 Li值,以及量化蒸发岩沉积期间蒸发岩汇的同位素效应至关重要。近期,中国科学技术大学肖益林教授课题组通过三种天然流体(青海湖、黄海海水、茶卡盐湖水)的常温连续蒸发实验,对蒸发沉淀过程中Li的行为机制进行了界定。 研究结果表明,湖泊和海洋的初始水化学条件是蒸发沉淀过程中主微量元素演变以及矿物沉淀序列的主要控制因素。蒸发前期,文石、方解石、石膏和/或三水菱镁矿析出,这些沉淀物与流体之间的Li同位素分馏可达4‰~17 ………………………………

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