“锂”作为最轻的关键金属，广泛应用于电池、航空航天、原子能等领域。在自然界，海水的锂同位素（δ⁷Li_SW）是反演地质历史上大陆风化和海底反风化的重要指标。准确理解现代海洋Li的源汇通量和格局对理解历史上δ⁷Li_SW的演化具有重要的科学价值。

陆架（水深<200米）具有丰富的陆源活性物质输入、强烈的沉积有机物再矿化、高度动态的氧化还原条件变化，使其成为自生粘土矿物形成和Li等金属阳离子移除的关键场所，然而以往的源汇研究对陆架的贡献缺少可靠的定量评估。本研究测量了长江口及其毗邻的东海陆架沉积物孔隙水Li浓度和δ⁷Li，并收集了秘鲁和毛里塔尼亚大陆边缘的孔隙水Li浓度数据，发现陆架沉积物Li的移除主要发生在沉积物-水界面几厘米内。结合放射性同位素²²⁴Ra/²²⁸Th不平衡计算的沉积物-水界面的浸灌速率（irrigation）及其随深度变化的经验关系，本研究估算出全球陆架沉积物移除Li的总通量达到21±8 Gmol/年。基于孔隙水δ⁷Li数据，在考虑浸灌作用的情况下，本研究采用反应-传输模型约束了陆架沉积物Li移除过程中的Li同位素分馏系数（Δ_SW-MAAC=δ⁷Li_SW-δ⁷Li_MAAC）为14.7–16.5‰。该分馏系数与实验室测定值和理论计算值相当，且与δ⁷Li_SW演化模型研究中使用的值一致。

文章进一步评估了全球海洋Li的源汇格局，发现在其他源汇项（河流输入、热液输入、俯冲回流、地下水输入、洋壳蚀变）采用δ⁷Li_SW演化模型研究广泛使用的值时，本研究估算的全球陆架沉积物移除Li的总通量和同位素分馏系数可以很好地使全球海洋Li的元素和同位素的源汇达到平衡，且陆架沉积物移除占海洋Li总移除通量的2/3。本文结果对全球海洋Li的地球化学循环研究及其在古海洋的应用具有重要意义，为海底反风化的主控因素及其对全球气候变化的响应提供了新的约束。

图1. 基于本研究更新后的全球海洋Li源汇收支

上述研究成果近期发表于Earth and Planetary Science Letters，必赢242net陈天宇教授为通讯作者，课题组洪清泉博士后（现就职于厦门大学）为第一作者。合作作者包括南京大学魏广祎副教授、李高军教授、张飞飞教授、李石磊副教授、王成龙助理教授、吝祎勃博士、厦门大学曹知勉教授和蔡平河教授等。该研究得到了国家自然科学基金、教育部关键地球物质循环前沿科学中心等的大力支持。

文章信息：Hong Q., Wei G., Li G., Lin Y., Zhang F., Li S., Wang C., Cao Z., Cai P., Chen T. Closing the oceanic lithium budget by continental shelf sediment removal. Earth and Planetary Science Letters, 667, 119533.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.epsl.2025.119533.

图文:洪清泉