论李四光教授对中国第四纪地质研究之贡献

李四光教授对中国第四纪地质研究的贡献之大是空前的。其最主要的成绩为:(一)开创中国第四纪地质研究的新先河,打破当时中国第四纪地质研究的禁锢局面,提出中国有第四纪冰川冰期的新见解;(二)谱写中国第四纪地质的新篇章,发表一系列长江中下游山地冰川文章;(三)创建中国第四纪冰川的新学说,确立鄱阳、大姑、庐山、大理四次冰期序列;(四)组建中国第四纪地质新组织;(五)倡导中国第四纪地质为生产服务的新方向。     

从西藏扎仓茶卡Ⅱ湖提取Li_2CO_3的简化工艺

藏北高原恶劣的自然地理条件使扎仓茶卡珍贵的锂资源的开发极为困难,必须采用尽可能简化的提取工艺才能降低成本。本文提出一种经CaO、（NH_4）_2C_2O_4和Na_2CO_3三步沉淀得到粗Li_2CO_3的简化工艺,其产品纯度可达85.62％,总回收率约20％,卤旦回收率约为76％。     

新型电致冷半导体探测器的应用

用于探测X射线的锂漂移型硅探测器需在液氮条件下低温保存和使用,因此限制了其应用范围。介绍了一种采用电致冷方式的新型半导体探测器,并通过把液氮致冷的Si(Li)探测器与电致冷的Si-PIN探测器进行比较,论证了电致冷方法的可行性。     

MC-ICP-MS锂同位素溶液分析技术与应用

Li同位素是一种新兴的非传统稳定同位素示踪工具,在地质学、地球化学研究中具有广阔的应用前景。目前,Li同位素溶液分析技术主要采用热电离质谱仪（TIMS）和多接收电感耦合等离子质谱仪（MC-ICP-MS）,与TIMS相比,MC-ICP-MS具有分析精度高、样品量少、测试速度快等诸多优点。本研究团队近年来建立了MC-ICP-MS高精度Li同位素分析方法,在天然样品、标准物质以及石英包裹体的Li同位素测定中都取得了良好结果。以此为依托,研究团队建立了适用于西藏本地岩石成因研究的Li同位素地质端元,并将Li同位素应用于青藏高原岩石圈结构及其隆升历史、川西碳酸岩型稀土矿床富集机制、四川呷村VMS型矿床成矿流体来源和四川甲基卡硬岩型Li矿床富集机理等方面。本文比较详细地综述了这些研究进展,旨在加深对Li同位素溶液分析技术的理解,展示其在地球化学研究中的良好应用前景。     

珠峰地区锂成矿作用:喜马拉雅淡色花岗岩带首个锂电气石-锂云母型伟晶岩

喜马拉雅淡色花岗岩具有较好的稀有金属成矿前景。珠穆朗玛峰位于该淡色花岗岩带的中部,其中大量的淡色花岗岩和伟晶岩出露,并成为珠穆朗玛重要的岩石组成部分。近期,我们在珠峰前进沟地区发现并采集了锂成矿伟晶岩,在手标本上可以清晰看到浅褐红色的铁锂云母。进一步的全岩地球化学以及矿物学研究表明,前进沟锂成矿伟晶岩为锂电气石-锂云母型伟晶岩,具有稀有金属元素（Be-Nb-Li）含量高、Rb/Sr比值高、Zr/Hf和Nb/Ta比值低等特征。所有的矿物学和地球化学特征都表明该伟晶岩经历了高度的岩浆分异作用。矿物成分上看,云母由铁锂云母演变为锂云母,电气石由黑电气石演变为锂电气石,Fe、Mg含量降低,Li含量升高,这一特征直接指示着演化过程中岩浆成分的变化。这次发现,是首次在该地区发现锂成矿作用,也是我国喜马拉雅首次报道锂电气石-锂云母型伟晶岩的存在。结合珠穆朗玛峰周围（普士拉、热曲）近期发现的锂辉石-透锂长石型伟晶岩,珠穆朗玛地区很可能成为我国重要的一个锂（Li）成矿远景区。     

江汉盆地潜江凹陷地下卤水地球化学特征和分布规律

江汉盆地潜江凹陷潜江组赋存有丰富的地下卤水,因其有较高的经济价值,是江汉盆地油气资源之外的又一种重要的战略资源。然而,长期的油田注水开采也对地下卤水产生了一定的影响,为进一步评估这种影响并探讨地下卤水微量元素的分布情况,通过采集和分析潜江组第一至第四卤水组的地下卤水样品开展其地球化学特征和分布规律的研究。结果表明,潜江凹陷潜江组地下卤水受油田生产影响,虽然普遍发生了淡化,但仍然拥有较高的TDS含量,淡化影响有限。卤水储层从上至下,第一卤水组至第四卤水组,随着深度的增加,硫酸钠亚型卤水和碳酸盐型水逐渐变少,氯化物型水逐渐增多。尽管区内地下卤水普遍经受油田注水生产的影响,但是卤水中Li、B、Br等元素依然保持较高的含量,大部分样品达到或超过边界工业品位,尤其以第二、第三卤水Li、B、Br品位较高,第四卤水组次之,第一卤水组最低。潜江凹陷地下卤水样品的钠氯系数接近于1,具备溶滤卤水特征,属于非海相地层的卤水,氯溴系数分析揭示区内现存地下卤水是溶滤卤水和沉积卤水混合以后的结果,卤水的脱硫系数和钙镁系数反映卤水的储集空间封闭性相对较差,凹陷内从第一至第三下卤水储集体的空间的封闭性逐渐变好,第四卤水组略变差。平面上,Li、B、Br具有相似的分布特征,凹陷内,卤水的浓集中心从下至上具有明显的迁移特征,钟市、浩子口、王场、周矶所围限的区域是高浓度卤水分布中心地带,其分布明显受控于卤水储集体的分布。     

离子交换过程中锂同位素分馏对锂同位素测试准确度的影响

锂同位素被广泛应用于地球与行星科学各个领域,准确测定锂同位素比值是示踪各种自然过程的前提,但目前国际实验室报道的锂同位素标准物质测定值存在较大偏差,例如已报道的海水δ7Li测试值相差5‰。针对这一现状,本文基于离子交换理论基础,使用正态分布函数拟合淋出曲线,通过理论计算得到离子交换纯化过程造成的锂同位素分馏的理论值,该数值与MC-ICP-MS检测无关,但对锂同位素测试准确度有直接的影响。在此基础上,定义相对回收率(Rc)用于监测锂同位素分馏。基于本实验室分离纯化流程,通过理论计算得出,当Rc 99. 8%时,可认为离子交换纯化过程中没有引起可观察到的锂同位素分馏,进而不影响MC-ICP-MS检测准确度。目前世界上各实验室主要通过绝对回收率或Rc来判断分离过程中是否发生同位素分馏。由于测试的空间电荷效应,绝对回收率易被高估,而 99%的Rc并未全部达到理论计算得到的Rc,表明各实验室对同种标准物质测试结果的偏差极可能是由于离子交换纯化过程中锂同位素分馏导致的。本文提出,对于每一样品,只需要分别测量离子交换过程中接收区间及其前后一定区间溶液中锂含量,将得到的Rc值与其理论值比较,即可判断分离纯化过程中是否引起可观察到的锂同位素分馏。     

锂同位素分馏机制讨论

作为一种新兴的稳定同位素示踪工具, 锂同位素地球化学的研究近年来受到了国际地学界日益广泛的关注.其应用领域涵盖了从地表到地幔的流体与矿物之间的相互作用.在地表风化作用过程中, 轻锂同位素(6Li) 优先进入固体相, 而7Li则进入流体相, 因而地表风化作用淋滤出了岩石中的重锂, 致使河水具有重的锂同位素组成, 河水又将重锂同位素组分补给海洋, 洋壳的低温蚀变作用使得海水的锂同位素组成进一步变重.在俯冲带, 由于俯冲板片释放的流体具有重锂同位素组成的特征, 它们上升并交代上覆的地幔楔和相邻的地幔, 使得地幔楔的锂同位素组成变重.同时, 深俯冲的板片由于脱水而具有较轻的锂同位素组成, 它们在地幔中可能形成一个局部轻锂的地幔储源.影响地幔橄榄岩锂同位素分馏的因素主要有3个方面: 温度、扩散机制以及外来熔体的反应.由于高温下地幔矿物之间的锂同位素分馏很小, 而单纯的扩散分馏机制不能够很好的解释我国华北汉诺坝地区地幔橄榄岩中矿物之间的锂同位素分馏.因此, 具有轻锂同位素组成的熔体与橄榄岩之间的反应是上述现象的一个合理解释.需要指出的是, 在橄榄岩-熔体反应的过程中, 锂同位素的扩散作用也对地幔矿物之间的同位素分馏有一定的贡献.      

298.15K下LiCl-Li_2B_4O_7-H_2O体系中LiCl的活度系数和离解平衡研究

用锂离子选择电极和经典 Ag- Ag Cl电极测定了 2 98.15K下 L i Cl- Li2 B4 O7- H2 O体系中离子强度范围为 0 .0 1～ 2 .50 mol· kg-1,不同 Li2 B4 O7离子强度分数的 L i Cl的平均活度系数。由实验数据 ,用迭代法及多元线性回归法 ,求取了 L i2 B4 O7的化学计量离解平衡常数 Km,热力学离解平衡常数 K及 Pitzer离子作用参数 ,并与实验值比较标准偏差为 0 .0 50 0。同时该实验结果在 0 .0 1- 0 .50 mol·kg-1离子强度范围内与 2 98.15K下 L i Cl- L i2 SO4 - H2 O体系 L i Cl平均活度系数的变化趋势进行了比较 ,得到 L i Cl在 Li2 B4 O7介质中平均活度系数随 Yb的增大而增大 ,而在 L i2 SO4 介质中则减小     

Lithium isotope variations in Tonga–Kermadec arc–Lau back‐arc lavas and Deep Sea Drilling Project (DSDP) Site 204 sediments

Lithium isotopes have been identified as a promising tracer of subducted materials in arc lavas due to the observable variations in related reservoirs such as subducting sediments and altered oceanic crust. The Tonga–Kermadec arc–Lau back‐arc provides an end‐member of subduction zones with the coldest thermal structure on Earth. Reported here are Li isotope data for 14 lavas from the arc front and 7 back‐arc lavas as well as 12 pelagic and volcaniclastic sediments along a profile through the sedimentary sequence at DSDP Site 204. The arc and back‐arc lavas range from basalts to dacites in composition with SiO₂ = 48.3–65.3 wt% over which Li concentrations increase from 2 ppm to 16 ppm. Li/Y ratios range from 0.08 to 0.77 and from 0.24 to 0.65 in the arc and back‐arc lavas, respectively. The majority of the lavas have δ⁷Li that ranges from 2.5 ‰ to 5.0 ‰ with an average of (3.6 ±0.7) ‰, similar to that reported from other arcs and there is no distinction between the arc front and back‐arc lavas. The pelagic sediments have variable Li concentrations (33–133 ppm) and δ⁷Li that ranges from 1.2 ‰ to 10.2 ‰ while the volcaniclastic sediments have an even greater range of Li concentrations (3.6–165 ppm) and generally higher δ⁷Li values (8–14 ‰). However, δ⁷Li in the lavas does not correlate with commonly used trace element ratio or isotope signatures indicative of slab‐derived fluids or the sediments. This is probably because the range of δ⁷Li in the lavas and sediments overlap. Calculated sediment mass‐balance models require significantly more sediment than previous estimates based on Th–Nd–Be isotopes. This may indicate that a sizeable proportion of the total Li budget in the lavas is provided by Li‐enriched fluids from the subducting sediments and/or altered oceanic crust.