青藏高原地热区作为地中海-喜马拉雅地热带的重要组成部分, 地热资源异常丰富，是大自然赋予高原人民最为宝贵的文化宝藏和绿色能源。对它们的地球化学研究表明，西藏地热系统中异常富集Li、Rb、Cs、B、As、Sb等战略性关键矿产资源，全球罕见（图1，图2）。在中国战略性新兴产业快速发展以及全球矿产资源竞争的加剧的背景下，河海大学谭红兵教授带领青藏高原地热-盐湖研究课题组薛飞讲师，陈国辉副教授等依托第二次青藏高原综合科学考察研究、国家自然科学基金等项目，对西藏地热系统稀有金属元素的分布规律、物源、富集过程、潜在资源量、资源环境效应等方面开展进一步攻关研究，逐步揭开这一独特资源的神秘面纱。
地球化学研究表明热泉水的总溶解性固体(TDS)和水化学类型与世界主要地热区相似，却异常富集Li、Rb、Cs、B等元素，超过天然水体数百-上千倍，甚至更高。这些富锂铷铯地热泉的分布受到雅鲁藏布江缝合带和南北向伸展裂谷的控制，尤其两者交汇地带更是发育了显著富集的地热泉（图2）。
综合空间分布、同位素地球化学、元素组合等证据，西藏地热泉富集的关键稀有金属主要源自俯冲至欧亚大陆之下的印度板块部分熔融产生的岩浆-热液流体，其不仅作为热源维持了地热活动，也作为物源参与到地热泉的物质循环中。在区域地壳富集稀有元素的地球化学背景下，Li、Rb、Cs等不相容元素在源区部分熔融、岩浆结晶分异、热液流体出溶等岩浆-热液过程中逐步富集，并通过深部高温水-岩反应从围岩中进一步萃取一部分成矿元素，在近地表与深循环地下水相互作用，最终喷出地表形成富关键金属元素地热泉（图3）。
此外，基于柴达木盆地东西台盐湖以及拉果错盐湖开展的综合研究，地热系统也与青藏高原特色盐湖资源之间存在密切物源联系：伴随地热泉的排泄，这些元素源源不断被地表径流输送到湖盆，在极度干旱气候环境下持续浓缩演化为盐湖矿产资源，构成了“内生外聚”盐湖成矿模式。热泉排泄由此成为了稀有成矿元素从地壳深部向浅部迁移富集的重要载体，指示了这些成矿元素在内-外生成矿转换、“源-汇”之间的物质循环过程（图3）。
对地热泉中异常富集元素的物源、迁移富集机制、资源效应的全面解释，将有助于加深对关键金属成矿作用的理解，推进青藏高原各类地质体关键金属矿产资源成矿理论模式的发展，对进一步扩大找矿方向，正确评价资源潜力意义重大，实现西藏地热“水-热-矿”一体化综合开发利用。
相关成果发表在中国科学：地球科学，沉积学报，岩石学报，THE GEOLOGICAL SOCIETY OF AMERICA，GEOSCIENCE FRONTIERS, ORE GEOLOGY REVIEWS等国内外权威期刊上，受到第二次青藏高原综合科学考察研究(2022QZKK0202)、国家自然科学基金(42402071，U22A20573，41872074，42107252)、国家重点研发计划（2018YFC0406601）等资助。
薛飞, 谭红兵, 张西营, 苏金宝, 2024. 西藏富稀有金属元素地热泉物源、富集过程和资源效应. 中国科学：地球科学 54, 3513 - 3537.
Xue, F., Tan, H., Zhang, X. et al., 2024. Contrasting sources and enrichment mechanisms in lithium-rich salt lakes: A Li-H-O isotopic and geochemical study from northern Tibetan Plateau. Geoscience Frontiers 15, 101768.
Shi, Z., Tan, H., Xue, F. et al., 2024. Hydrochemical evolution and source mechanisms governing the unusual lithium and boron enrichment in salt lakes of northern Tibet. Geological Society of America Bulletin 136, 5174-5190.
谭红兵, 石智伟, 丛培鑫, 薛飞, 陈国辉, 2023. 西藏地热系统 B, Li, Rb 和 Cs 元素空间分布规律与超常富集机制. 沉积与特提斯地质 43, 404–415.
Zhang, Y., Tan, H., Cong, P. et al., 2022. Boron and lithium isotopic constraints on their origin, evolution, and enrichment processes in a river–groundwater–salt lake system in the Qaidam Basin, northeastern Tibetan Plateau. Ore Geology Reviews 149, 105110.
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