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地环所在非传统稳定同位素示踪高原盐湖物源及水文过程取得进展
【发布时间:2024年04月03日 】【来源:中科院地球环境研究所】

      作为战略性矿产资源,锂和硼越来越受到关注,但我国的国际进口量长期超过50%。青藏高原盐湖锂和硼资源丰富,其生产量对中国锂和硼的供应具有举足轻重的作用,然而,卤水型锂硼矿床的金属元素来源、迁移规律和成矿机制均不清晰,极大限制了该类矿床的勘探开发及找矿预测。因此理清青藏高原卤水型锂硼矿床的元素来源、迁移及成矿机制非常重要。

  中国科学院地球环境研究所地表过程与生态环境实验室贺茂勇研究员联合中国科学院青海盐湖研究所、长安大学、太原理工大学等,从2012年开始,对青藏高原的柴达木盆地盐湖和西藏盐湖进行系统采样并进行非传统稳定同位素锂和硼示踪研究,取得阶段性重要进展。通过西藏拉果错盐湖、班戈错盐湖以及与伟晶岩型锂矿床相毗邻的苦水湖的“源-汇”系统的研究,研究认为不同“源-汇”系统高锂地质背景的基岩和花岗岩伟晶岩锂矿床,通过表生地球化学系统中地表风化、吸附、端元混合等过程对盐湖富硼和锂有重要贡献。更重要的是,无论“源-汇”空间范围的大小,深部地热流体对富锂盐湖均有贡献,但其贡献量仍有待进一步评估(图1)。

   

  1 湖表卤水与补给水系及周围地质体的Li含量与 7Li关系图

  (左图为拉果错盐湖,右图为苦水湖)

  进一步地,我们提出小空间尺度“源-汇”系统富锂和硼盐湖成矿概念模型,认为山间盆地典型盐湖锂和硼的富集是区域岩性、构造背景、气候以及水文条件等多种因素耦合作用的共同结果(图2)。

   

  图2. 小尺度“源-汇”系统富锂盐湖成矿概念模型

  上述研究成果分别发表于Journal of HydrologyOre Geology ReviewsSustainability上,硕士研究生李峥岩和博士研究生李玉龙、周江迪分别是第一作者。上述研究得到陕西省杰出青年基金项目,国家自然科学基金面上项目、黄土与第四纪地质国家重点实验室开放课题、青海省盐湖地质与环境重点实验室奖励经费等项目的共同资助。

  1. Li ZY, He MY, Li BY, Wen XQ, Zhou JD, Cheng YY, Zhang N, Deng L. Multi-isotopic composition (Li and B isotopes) and hydrochemistry characterization of the Lakko Co Li-rich salt lake in Tibet, China: Origin and hydrological processes. Journal of Hydrology, 2024, 630130714.

  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.130714.(拉果错盐湖)

  2. Li YL, Miao WL, He MY, Li CZ, Gu HE, Zhang XY. Origin of lithium-rich salt lakes on the western Kunlun Mountains of the Tibetan Plateau: Evidence from hydrogeochemistry and lithium isotopes. Ore Geology Reviews, 2023, 155: 105356.

  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105356(苦水湖盐湖)

  3. Zhou JD, Li BK, He MY, Jiao JG, Tang ZL, Li ZY. Hydrochemical characteristics and sources of lithium in carbonate-type salt lake in Tibet. Sustainability, 2023, 15(23): 16235.

  论文链接:https://doi.org/10.3390/su152316235(班戈错盐湖)

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