地球环境所在西藏典型盐湖战略资源成矿元素物质循环的Li-B-K非传统稳定同位素耦合示踪取得进展

班公措-怒江构造带是青藏高原关键构造带，也是特提斯洋主支消亡的遗迹。受到洋-陆俯冲与陆-陆碰撞影响，其战略资源丰富。拉果错盐湖位于班公措-怒江构造带西端，是一个大型卤水矿床，锂、硼、钾、铷等关键资源储量大，氯化锂约248万吨，三氧化二硼约382万吨，氯化钾约744万吨，氧化铷资源储量1.42万吨，是目前西藏少数正在商业化开发的盐湖之一（图1）。

图1 拉果错盐湖区域位置

中国科学院地球环境研究所联合多家单位，将Li-B-K非传统稳定同位素应用于拉果措卤水矿床，对其战略资源的元素来源及地球化学行为进行了分析。在湖表卤水中，钾同位素组成呈现出与锂硼同位素不同的非均一特征，且呈现出双端元聚集，揭示了关键构造带盐湖与海水接近的钾同位素组成及其表生-深部耦合控制的元素来源（图2）。

图2 拉果错盐湖钾来源、同位素特征及其对UHP的启示

在补给河流上游，深部热液对于卤水型战略资源的供给十分重要，其供给量大约可以占补给河流总量的80%，这可能与深部风化作用相关。而在河流的末端，蒸发盐对河流中战略资源的贡献逐渐增强。此外，湖中特殊的钾同位素组成以及周围区域的钾同位素异常值暗示了关键构造带盐湖的钾同位素可能与其周围的蛇绿岩套及洋壳俯冲作用存在联系，这也为卤水型钾资源的元素来源及形成机制提供了新的推断，为后续的资源开发及矿床勘探工作提出了理论基础（图 3）。

图3 拉果错盐湖钾同位素特征及其来源分析

研究也进一步表明钾同位素作为地球化学行为示踪剂的灵敏性和特殊性。未来的进展在于整合多种同位素系统（如耦合的K-Li-B-Mg）、进一步探究同位素的分馏机制以及扩展跨学科应用，在更多不同类型的矿床资源及环境变化中进行应用。

同时团队还聚焦最新的钾非传统稳定同位素的前处理、测试及应用进展，以期其在未来具有更好的应用前景。

图4 钾同位素分离提取、分析测试及应用进展

以上研究成果于2026年发表在地球科学期刊Geoscience Frontiers以及光谱学期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry上，研究工作受到深地国家科技重大专项（2025Z01006607、2024ZD1003302）、昆仑英才·高端创新创业人才-领军人才、中国科学院西部之光（XAB2022YN02）等资助。

相关论文信息如下：

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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