构造活跃山脉风化剥蚀产生的近一致锂同位素特征及其对全球海水δ7Li演化的启示

本文通过研究帕米尔高原盖孜河流域的锂同位素（δ7Li）分异特征，揭示了构造活动区河流溶解态Li同位素从上游到下游显著降低（～15‰）的现象，强调了地貌、水文和岩性对风化过程的协同控制，为解读新生代海水δ7Li升高机制提供了关键陆源视角。

　　

研究区域（Study area）

盖孜河（GZ）流域位于东帕米尔高原北缘（38°10′–39°10′N, 73°42′–77°08′E），海拔从7719米的山巅一直延伸到前陆地区的约1500米（图1A）。该区域地形陡峭、起伏剧烈，这种特征源于印度-欧亚板块碰撞驱动的快速隆升（Molnar and Tapponnier, 1975; Sobel and Dumitru, 1997; Cao et al., 2013）。盖孜河发源于两条主要支流——木吉河（MJ）和康西瓦河（KXW）。

结果（Results）

河水、泉水、河流沉积物及基岩中的锂浓度和同位素组成数据见表S1–S3。河水中锂浓度范围为2.3–77.6 μg/L（图2A），平均浓度为19.7 μg/L（n=45），显著高于全球河流平均值（1.8 μg/L）（Gaillardet et al., 2014）。主流河段样品的河水中锂浓度……

从盖孜流域上游到中游δ⁷Li的降低（Decreasing δ⁷Li from the headwaters to midstream of the GZ catchment）

既往研究表明，硅酸盐风化是河水中溶解锂的主要来源，即使在碳酸盐岩流域也是如此（K?sak?rek et al., 2005）。定量估算表明，盖孜河主流溶解锂的绝大部分（83%–98%）源自硅酸盐风化，大气输入（<2%）和蒸发岩输入（<5%）的贡献可忽略不计（详见文本S1和图S1）。与基岩相比，盖孜河上游的高溶解δ⁷Li值……

结论（Conclusions）

本研究考察了构造活跃的帕米尔高原盖孜河从上游源头到下游前陆、具有显著地形和岩性差异的河段中河流δ⁷Li的空间分布特征。溶解δ⁷Li从高海拔上游到中游峡谷，最终到前陆地区显著降低了约15‰。高海拔上游地区的多种因素——冰川活动、广泛的冰缘河漫滩和低径流量——延长了水-岩相互作用时间……