盐湖是座“宝藏库”，钾、锂、硼等战略资源就藏在其中。可别以为卤水晒一晒、元素浓度升高了，它们的来源就一清二楚了。常规的水化学分析，好比只看到了“考试成绩”，却搞不清“学霸”究竟从哪儿来、走过什么路、最后把知识储存在哪儿。锂和硼同位素虽然能在各自的轨道上留下示踪印记，却无法单独画出钾元素的完整旅行地图。因此，钾的“身世”、迁移路径与储集方式，一直是理解盐湖钾盐如何成矿、如何找矿的关键科学难题。

近些年，随着分析技术突飞猛进，非传统稳定钾同位素成了示踪地表物质循环的“利器”。钾在盐湖中不光是重要的成矿元素，更像一位随身携带“行程记录仪”的旅客，能直接记下自己的迁移转化过程。中国科学院地球环境研究所地表过程与化学风化团队盐湖关键矿产研究组，国际上率先把钾同位素请进盐湖物质循环的“侦探组”，此前已在氯化物型和硫酸盐型盐湖中取得了重要进展。不过，有一类盐湖格外特殊，那就是西藏的碳酸盐型盐湖——因为卤水中镁和锂的比值低，它可是目前从盐湖里提锂效果最好的“优等生”，眼下这类盐湖的钾、锂、硼综合利用已经进入白热化阶段。但有趣的是，这类盐湖通常还处于卤水演化的早期阶段，湖水偏碱性，碳酸盐含量高，钾石盐、光卤石等钾盐矿物还没有大量“出场”，钾主要留在卤水里，并且与湖底沉积物中的黏土矿物进行着频繁的离子交换。这样一来，这类盐湖中钾的物质循环，自然不能简单套用氯化物型或硫酸盐型的老剧本。

瞄准这个特殊体系，研究团队联合中国科学院青海盐湖研究所，选取了青藏高原北部一个典型的碳酸盐型盐湖——班戈错，对流域内各类水体进行了一次系统的“体检”和采样。 综合运用钾同位素“指纹”，再配合锂、硼同位素信息，从多个维度去锁定钾的来源、迁移和储存过程，取得了重要认识。

首先，碳酸盐型盐湖的钾同位素“面孔”与硫酸盐型、氯化物型盐湖大不一样。数据显示，碳酸盐型盐湖卤水的δ⁴¹K值更低，恰似一张独一无二的身份证，说明不同水化学类型的盐湖，钾的演化与富集路径各有各的“style”（图1）。

图1 班戈错与柴达木盆地硫酸盐型和氯化物型盐湖δ⁴¹K值对比图

其次，借助锂–硼–钾这些非传统稳定同位素的“团队作战”，研究揭示，不同水化学类型盐湖中钾、锂、硼的迁移转化和同位素演化规律差异十分明显。在班戈错，卤水中钾的来源可不是单线联系，而是一张多端元的供应网：它由硅酸盐岩风化输入、古热液流体的“馈赠”以及湖相沉积物中钾的再活化释放共同保障。与硫酸盐型盐湖拉果错比一比，碳酸盐型盐湖钾循环最突出的特点就浮现出来了——除了流域风化和深部流体这两条常规补给线，湖区沉积物还能通过矿物溶解、离子交换或者黏土矿物“解吸”等方式，充当“后备粮仓”，向卤水额外输送钾。但与此同时，黏土矿物也在悄悄“扣留”钾，在卤水与黏土矿物相互作用的过程中，大约29%至55%的钾（相对于钠）发生了净移除。真可谓一边补给，一边消耗，动态平衡拉满（图2）。

图2 班戈错Li–B–K同位素联合

经过这些探索，研究团队绘制出了班戈错流域钾、锂、硼元素从“源头”到“搬运”再到“归宿”的全过程图景，为青藏高原碳酸盐型盐湖中钾的循环机制提供了崭新的同位素证据。这项工作同时也提醒我们：评价盐湖卤水里的钾、锂、硼资源，眼睛不能只紧盯着浓度数字，还应当同等关注物质来源、热液与水文补给路径、沉积物中的反应，以及不同矿物对各类元素的“偏爱”固定作用。钾、锂、硼多同位素联合示踪，不仅能为盐湖资源元素的迁移、储存和富集提供更精准的“导航”，也为卤水型钾资源的物质来源和形成机制注入了新的理论支撑，最终为找矿预测与成矿评价递上了一份更可靠的科学依据。

图3 班戈错流域不同元素（K、Li、B）的“源-运-汇”模式图

上述研究成果发表在国际期刊Journal of Hydrology上。研究工作受到青海省重大科技专项、深地探测与矿产资源勘查国家科技重大专项（项目编号：2025ZD1006600，课题编号：2025ZD1006607）、国家自然科学基金（资助号：42403030）和青海省“昆仑人才高端创新创业人才”计划资助。

Zhou, J., Li, B., Jiao, J., He, M., Tang, Z., Cheng, Y., Li, Z., Luo, J., Rao, H., Wen, J., Deng, L., Liu, Z., 2026. Sources and transport of potassium in a typical carbonate-type lake (Bangor Co) on the Qinghai–Tibet Plateau: Constraints from potassium isotopes. Journal of Hydrology, 677, 135963. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2026.135963.

前期已经发表硫酸型和氯化物型盐湖K同位素文章

Li, Z., Cheng, Y., He, M., Zhou, J., Wen, X., Deng, L., Li, B., 2026. Potassium isotope characteristics of typical salt lake in key tectonic zones, China: Sources and evolutionary models. Geoscience Frontiers, 17, 102261. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2026.102261.

He, M. Y., Cheng, Y. Y., Chen, J. Z., et al., 2025. Potassium isotope constraints on brine sources and evolution in Qaidam Basin, Tibetan Plateau. Ore Geology Reviews. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2025.106632.