锂同位素地球化学研究新进展

锂(Li)作为新兴产业发展不可或缺的战略性关键金属,其两种同位素~6Li和~7Li相对质量差可达17%,在构造演化等过程中因物理化学条件的变化会发生显著的同位素质量分馏,地球上不同储库δ~7Li差异可达60‰,具有极大的地球化学示踪潜力。亲石性和强流体活动性使Li广泛分布于地壳,在随流体迁移过程中,~7Li更易于以四配位键的形式进入液相,使得自然储库流体中的δ~7Li普遍更高。在低温条件下,Li同位素发生较大分馏,次生黏土矿物的生成是影响Li同位素分馏的重要因素;高温环境中,Li同位素分馏程度较低,主要受扩散作用和不同矿物的分配系数控制。多接收电感耦合等离子体质谱(Multi-collector Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, MC-ICP-MS)和原位微区分析等Li同位素检测技术的快速发展与应用有效提高了Li同位素的分析精度(可达0.2‰),极大地推进了Li同位素在地学领域的应用。Li同位素很好地记录了板块俯冲阶段的脱水和交代作用,~7Li随流体脱出并影响地幔楔与岛弧岩浆Li同位素组成,深部高温环境下,Li的不分馏现象使得深部流体也具有与俯冲板块类似的低δ~7Li值的特征,幔源捕虏体的Li同位素差异也反映了不同程度的交代作用。同时,Li同位素有效地应用于成矿和找矿研究,盐湖卤水中Li的来源主要以富Li母岩风化和底部热液携带为主,沉积物的溶解进一步促进Li的富集。低δ~7Li的花岗伟晶岩型锂矿主要形成于岩浆分异后期。河流、雨水、气溶胶及黏土矿物形成等共同影响着表生作用下的Li同位素分馏。基于Li地球化学的特殊性和作为战略资源的重要性,本文介绍了Li及其同位素的地球化学性质和分布特征、分析技术及分馏机制,并全面综述了Li同位素在板块俯冲和壳-幔物质演化、成矿机制、地表风化、碳循环与人类活动等地学领域中的最新研究应用,以期为Li同位素在地球化学中的应用提供借鉴。若能在今后研究中提高Li同位素的测试精度,进一步明晰复杂条件下的Li同位素分离机制,必将发挥其在地学应用中的更多潜力。

北山及邻区晚古生代基性岩墙群几何特征及构造意义--基于遥感影像研究

北山及邻区广泛发育晚古生代基性岩墙群,反映了该地先存裂隙(节理)的区域构造应力场和岩墙群形成后经历的构造活动,对探究岩浆活动、反演构造演化过程及分析岩墙几何特征与构造应力之间的耦合关系具有重要意义。综合遥感和地质方法,在遥感影像中解译提取1777条基性岩墙,通过几何工具计算得到岩墙走向数据,总结岩墙群空间分布规律,同时与其形成时的大陆动力学演化背景相对应。结果表明,北山及邻区岩墙优势走向方位集中于0°~65°与320°~360°,绝大部分岩墙是在伸展作用中张性区域应力场控制下形成的,具张性性质或剪张性性质,部分岩墙受后期碰撞挤压环境影响,具张剪性性质。岩墙群主导成因机制是区域伸展构造作用,兼以地幔柱远程效应及热点作用。

基于SDGSAT-1 TIS的机器学习算法岩性分类

造岩矿物在热红外(TIR)大气窗口(7~14μm)中显示出特定的光谱特征为利用TIR影像进行岩性分类提供了理论基础(代晶晶等,2020)。然而,传统TIR遥感岩性分类数据源有限,且常用的基于光谱相似性和光谱特征的方法很难对类似的岩石类型进行分类,光谱吸收位置特征很容易受到矿物复杂化学成分的影响。2021年发射的可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)在TIR区域具有3个波段.