锂同位素与大陆风化

刘飞翔^1,2，尹新雅³，刘琪¹

1. 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室2. 中国科学院大学3. 贵州民族大学

摘 要：气候变化与大气二氧化碳浓度息息相关。大陆岩石圈风化是影响大气二氧化碳浓度的重要过程。通过还原陆壳古风化信息,我们可以有效地了解地球气候条件的演化历史。传统方法上,前人曾使用锶同位素示踪大陆风化,但其解释尚有不足。例如,海水锶同位素比值会受到海洋热液的影响,而河流锶同位素比值则易受风化岩石类型的影响。此外,只有硅酸盐风化被认为在长时间尺度控制着大气碳汇,但锶的碳酸盐风化却与硅酸盐风化很难分辨。因此,我们需要一种更理想的同位素体系作为示踪大陆风化历史的介质。锂,作为微量元素,主要集中在岩石圈的硅酸盐矿物中,在碳酸盐岩含量较少。所以,硅酸盐风化可以使用锂同位素予以记录。同时,锂同位素受生物分馏效应影响较小,可以在海相碳酸盐岩中保存良好。这些优势为海相碳酸盐岩的锂同位素信号示踪大陆风化历史提供了有力支撑,但我们仍需对风化、迁移和结晶等过程的锂同位素地球化学行为有清晰的认识。为此,本文回顾不同储库的锂同位素组成以及各物相间锂元素配分和同位素分馏特征,总结了近年来锂同位素在重建大陆风化历史方面的进展,并详述了有待解决的关键问题。

关键词：锂同位素;大陆风化;同位素分馏;