作者:段跃初
在青藏高原,中国科学院青藏高原研究所的科研人员有了一个令人兴奋的发现!他们用一种很酷的方法分析了青藏高原地幔橄榄岩中的锂含量和锂同位素组成。结果让人大开眼界,原来海水中的锂元素竟然可以通过扩散作用进入地幔橄榄岩。这个发现为我们研究青藏高原不同层次的相互作用提供了新思路。这项研究成果还在线发表在了《科学报告》上。
你知道吗,地幔中的锂同位素丰度约为2‰,而海水中的锂同位素丰度更高,达到了31‰。令人惊奇的是,锂同位素在地幔中的分布是不均匀的。过去的研究认为,这种不均匀的分布是地球深部地质作用的结果。
但科研人员发现,地幔中锂同位素的分布并不只是地球深部高温地质作用的结果。他们通过分析海洋遗留在青藏高原的地幔橄榄岩,发现了一些惊人的特征。越接近橄榄石矿物颗粒边缘,海水锂同位素特征越明显;越接近橄榄石矿物颗粒中心位置,海水锂同位素特征减弱,地幔锂同位素特征加强。这意味着,海水中的锂元素能够通过扩散作用进入地幔橄榄岩。
研究员史仁灯向我们解释说,在大陆裂解过程中,地幔橄榄岩会逐渐上浮,露于海底。此时,海水可以渗透到尚处于较热状态的橄榄岩中。在这个阶段,海水中的锂元素可以顺利扩散到橄榄岩中,使得橄榄岩保存了海水锂同位素特征。
这个发现对我们了解青藏高原特提斯构造域中地幔橄榄岩的成因构造背景非常有帮助。而且,这种迄今还保留海水锂同位素特征的地幔橄榄岩,只有在板块构造单元的被动大陆边缘才能幸存。这项发现为我们利用锂同位素示踪技术研究青藏高原特提斯构造域中地幔橄榄岩的成因构造背景提供了研究范例,也有助于我们更好地服务国家矿产资源战略需求。