科研進(jìn)展
青海鹽湖所在新疆西昆侖地區(qū)富鋰鹽湖研究中取得新進(jìn)展
近年來,在青藏高原西昆侖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了多個超大型偉晶巖型礦床,同時,該地區(qū)山間盆地發(fā)育眾多富鋰鹽湖,典型的如苦水湖、黃草湖等,這些鹽湖鹵水鋰礦與偉晶巖型鋰礦床相毗鄰,是研究該區(qū)域富鋰鹽湖成因機制及其與偉晶巖型鋰礦床關(guān)系的理想案例。
中國科學(xué)院青海鹽湖研究所(以下簡稱“青海鹽湖所”)鹽湖地質(zhì)與環(huán)境實驗室研究團(tuán)隊針對上述區(qū)域典型鹽湖進(jìn)行了系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查和樣品采集,通過元素地球化學(xué)和同位素地球化學(xué)分析研究,初步確定了該區(qū)域富鋰水體中鋰的物源屬性、分布特征以及從“源”到“匯”的遷移富集規(guī)律,探討了鹵水型鋰礦與花崗偉晶巖型鋰礦的關(guān)聯(lián)性,在此基礎(chǔ)上建立了西昆侖山間盆地典型鹽湖鋰礦床的成礦概念模型,是近期青藏高原鹵水型鋰礦成因機制研究的新成果。
研究表明,流域河水化學(xué)組成主要受蒸發(fā)巖溶解和硅酸鹽巖風(fēng)化作用控制,與該地區(qū)廣泛分布的長英質(zhì)火成巖密切相關(guān)。水體中多種微量元素異常富集,尤其是泉水中典型熱液富集元素(Co、Ni、Cs等)的豐度普遍數(shù)倍高于其它補給河流且與Li呈良好的正相關(guān)關(guān)系,表明研究區(qū)深部地?zé)崃黧w也為苦水湖提供了豐富的稀有元素物質(zhì)來源。鋰同位素分析結(jié)果表明,苦水湖富鋰鹵水高Li含量和低δ7Li值的特征主要是地殼深部熱液水—巖相互作用及表生風(fēng)化作用共同作用的結(jié)果。
此外,隨著地表富鋰水體的遷移,流體中的可溶性鋰在持續(xù)蒸發(fā)和徑流混合作用過程中表現(xiàn)出不斷富集的趨勢,表明干旱條件下的深部富鋰流體的匯入與強蒸發(fā)作用是鹽湖鹵水中Li快速富集的主要機制。而沿徑流方向Li含量與δ7Li值具有一定的正相關(guān)性也表明即使在高寒環(huán)境下的小流域尺度,次生礦物對6Li的吸附效應(yīng)仍然存在,并引起一定程度的鋰同位素分餾。
上述研究有助于進(jìn)一步認(rèn)識富鋰鹽湖中鋰的來源及其富集過程,為深入理解鹵水型鋰礦床的成因機制提供了新證據(jù),同時也為指導(dǎo)尋找隱伏的硬巖型鋰礦床或潛在的鹵水型鋰礦床提供了新思路。
該研究成果近日以Origin of lithium-rich salt lakes on the western Kunlun Mountains of the Tibetan Plateau: Evidence from hydrogeochemistry and lithium isotopes為題在線發(fā)表在Ore Geology Reviews上。論文第一署名單位為青海鹽湖所,在讀博士研究生李玉龍為論文第一作者,張西營研究員為通訊作者,中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所賀茂勇研究員、青海鹽湖所苗衛(wèi)良副研究員為本研究成果的重要貢獻(xiàn)者和共同作者。該成果得到了國家自然科學(xué)基金項目(U22A20573)、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項目(2019QZKK0805),中科院西部之光青年學(xué)者項目、陜西省杰出青年自然科學(xué)基金項目(2022JC)、青海鹽湖所青年創(chuàng)新交叉團(tuán)隊基礎(chǔ)研究項目(ISLJCTD-2022-2)等共同資助。
全文連接:https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105356
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苦水湖流域不同水體與周邊基巖、偉晶巖型鋰礦的Li濃度和δ7Li關(guān)系圖
苦水湖流域鋰的遷移富集過程及其演化規(guī)律
青藏高原西昆侖地區(qū)山間盆地典型鹽湖鋰礦床成礦概念模型