Исследование систематики изотопов лития в озере Цинхай

Группа профессора Сяо Илиня из Научно-технического университета Китая (USTC) совместно с коллегами из нескольких институтов выявила процессы цикла лития (Li) и механизм фракционирования его изотопов (δ⁷Li) в озере Цинхай на основе анализа воды и донных отложений. Исследование опубликовано в журнале Applied Geochemistry.

Изотопный состав лития δ⁷Li является мощным инструментом для изучения силикатного цикла на поверхности Земли и эволюции палеоклимата благодаря значительному фракционированию и устойчивости к биологическим воздействиям. Практически нетронутая среда озера Цинхай, где минимальна человеческая деятельность, делает его идеальным регистратором палеоклиматической эволюции Цинхай-Тибетского нагорья. Однако для реконструкции климата прошлого необходимо сначала понять механизмы фракционирования δ⁷Li и циклов элементов в системе озеро–осадки.

Анализ проб воды, донных отложений и питающих озеро вод показал, что концентрация Li испытывает незначительные колебания, в основном под влиянием взаимодействия с оксидами железа или взвешенными частицами. При этом значение δ⁷Li демонстрирует замечательную однородность по всему озеру и составляет 32.1‰ (±0.4‰). Значение δ⁷Li в донных отложениях также слабо варьирует между точками отбора и примерно на 30‰ ниже, чем в воде озера, что в первую очередь связано с образованием аутигенных глин.

Модель баланса массы лития для озера Цинхай показала, что водоём в настоящее время не находится в стационарном состоянии: поступление Li (46.8 т/год) немного превышает его вынос (44.4 т/год). В предположении постоянства климатических условий запасы лития в озере будут постепенно увеличиваться, достигнув стационарного состояния примерно через 1.2 тысячи лет. Значение δ⁷Li в воде озера продолжит расти, приблизившись к 45‰ через 6000 лет. Сходство системы озера Цинхай с океанической позволяет получить потенциальное представление об эволюции изотопов лития в морской среде. Это исследование углубляет понимание геохимических процессов в бессточных водных системах и имеет большое значение для реконструкции палеоклиматической истории Тибетского нагорья.