盐湖卤水型锂矿基本特征及其开发利用潜力评价

【研究目的】近年来,新能源发展势头强劲,锂电池需求旺盛,锂矿资源争夺激烈。相比于目前主要开发的硬岩型锂矿,盐湖卤水型锂矿有着“量大、绿色、经济”的优势,随着卤水提锂工艺的不断进步,盐湖型锂矿的产能将进一步得到释放;中国是盐湖卤水型锂矿的主要分布国家之一,占世界总资源量的比例排在第五位。在世界锂资源争夺战愈演愈烈的情况下,总结盐湖卤水型锂矿的分布特征、水化学类型分类和矿物组合,估算潜在资源量以及提出评价盐湖卤水型锂矿的方法,对合理安排勘查和开发投入,以及规划国家新能源资源具有重要意义。【研究方法】搜集已公开发表或出版的盐湖卤水型锂矿资料,从分布、成矿地质条件方面分析基本特征,并对潜在资源量估算以及开发利用潜力评价进行评述。【研究结果】全球盐湖卤水型锂矿资源丰富,但分布不均,主要集中在南美安第斯高原、美国西部高原和中国青藏高原3个盐湖聚集区,其形成主要受大地构造背景、断层活动断裂以及气候海拔等条件控制。中国青藏高原盐湖卤水型锂矿资源不同于另两大盐湖聚集区的是,其构造背景属于陆陆碰撞,而非洋壳俯冲。由南到北还可进一步分为西藏和青海两个盐湖地区,青海地区镁锂比较高,不适用于传统的蒸发沉淀法,新...     

锂矿主要类型、特征、时空分布及找矿潜力分析

锂是重要的能源金属,分布高度集中。目前可开发利用的锂矿床主要有盐湖卤水型、伟晶岩型、黏土型、锂沸石型、其他卤水型（包括油气田卤水亚类和地热卤水亚类）和离子吸附型6种类型。除伟晶岩型锂矿的时代呈幕式分布,其他类型的锂矿主要集中形成于新生代。新生代锂矿占全球已查明资源量的75%,主要分布于显生宙造山带如安第斯锂三角地区、中国川藏地区、北美科迪勒拉等地区,其余锂矿则主要分布在前寒武纪克拉通如西澳克拉通、刚果克拉通、西非克拉通和加拿大地盾等区域。盐湖卤水型和伟晶岩型锂矿找矿潜力大,是目前勘探开发的主要类型。     

青海锂矿成矿特征及找矿潜力

锂资源是高新产业发展的保障性资源和战略性资源之一。青海省锂矿资源丰富，锂矿床类型以盐湖卤水型储量巨大，硬岩型次之，硬岩型锂矿以伟晶岩型为主。盐湖锂矿集中分布于柴达木盆地，硬岩型主要在柴达木盆地北缘、三江北西青海段；成矿时代主要是新生代、中生代两个时期。本文通过对分布于柴达木盆地盐湖型锂矿床察尔汗盐湖、东台台吉乃尔盐湖、南翼山富钾锂卤水矿；分布于柴达木盆地北缘硬岩型的茶卡北山锂铍、三江北西青海段草陇锂铍矿五个典型矿床的赋矿特征、成矿作用及机理的探讨，建立了青海省锂矿成矿系列，在分析了区域的不同类型锂矿找矿远景基础上，认为盐湖卤水型和花岗伟晶岩型锂矿应该作为重点预测类型，并对成矿潜力进行了分析，为今后的锂矿找矿工作提供了理论依据。     

国外锂矿找矿新进展(2019~2021年)及对我国战略性矿产勘查的启示

2019年至今,全球范围锂矿找矿力度依旧未减,热点地区不断取得新进展,成果丰硕。本文对2019年至2021年期间国外一些重点锂矿项目的找矿勘查进展情况及动向进行概述。总体来看,锂矿的全球分布格局相对稳定,盐湖型锂矿和伟晶岩型锂矿仍占据主导地位,并在相应热点地区取得重大进展。此外,沉积型及热泉型等新类型锂矿的勘查工作在美国及欧洲等地区也取得了一系列新进展。较国外而言,我国取得的找矿进展和实际增加的资源储量依然有限。通过借鉴国外锂矿勘探项目的新进展,认为国内应树牢安全意识,加大对锂等战略性矿产资源的调查评价与勘查投入;进一步加强对伟晶岩型、盐湖型等传统类型以及岩体型、沉积型及热泉型等新类型锂矿的调查研究,不断拓展找矿新区域、新空间;加速国内锂矿产业化进程,不断健全锂业产业链,在上游加强国内锂资源找矿勘查的同时,要注重下游高端产品的研发。     

伟晶岩型锂矿成矿构造背景研究

锂是银白色的、自然界最轻的金属,广泛应用于纺织、陶瓷、冶金、核能、新能源等领域,有“高能金属”、“21世纪的能源金属”之称。锂矿床按成因类型可分为内生和外生两种类型,内生型可具体分为花岗伟晶岩型、花岗岩型、云英岩型和岩浆热液型,外生型则包括盐湖型及地下卤水型（赵一鸣等,2004）。伟晶岩型锂矿主要开采锂辉石、透锂云母、锂云母、磷铝锂石等,是锂矿资源的重要来源。     

全球锂矿床的分类、外生锂矿成矿作用与提取技术

【研究目的】为明确锂矿的找矿方向与勘查部署重点工作,矿床类型的合理划分非常重要。【研究方法】本文按照锂资源赋存性质,对其详加厘定和划分,尝试把锂矿床（资源）按内、外生成因进行划分。【研究结果】将全球锂矿床按照内外生成因划分为10种类型和5个亚类。【结论】国外已查明新生代外生锂矿床的形成与分布主要受控于板块碰撞带,主要物质来源与深部洋壳重熔岩浆有关,形成时代主要在中新世和古近纪后期;具有偏酸性的岩浆专属性,盐湖型、地热型、火山沉积型锂矿与含锂凝灰岩和热水密切相关,且锂盐湖具有趋低性迁聚,超常富集机制,但对晚古生代黏土亚型和深部卤水物质来源,有待进一步查明;由于锂矿床（资源）类型多,成因复杂,它们是在多圈层相互作用形成的,建议要用构造地球化学、古大气环流和盐类学相结合研究的路线,开展外生锂矿床（资源）成矿作用研究。     

中国锂矿成矿规律概要

锂资源是我国高新产业发展的保障性资源和战略性资源之一.我国锂矿资源丰富,主要集中在西藏、青海、四川和江西4省(区).锂矿床类型以硬岩型为主,盐湖锂矿虽然储量巨大,但开发利用技术尚待发展.硬岩型锂矿又以伟晶岩型为主,集中分布在新疆阿尔泰和川西甲基卡等矿集区;成矿时代以中生代最为重要;成矿大地构造背景以造山运动之后的稳定环境最具特色.本次在对全国151处锂矿矿产地资料系统梳理的基础上,深入总结了全国锂矿的成矿规律,厘定出14个以锂为主的矿床成矿系列,认为伟晶岩型、花岗岩型和盐湖沉积型3个锂矿预测类型应该作为重点预测类型,并划分出12个成锂带,圈定出5个重要勘查评价区,并编制了“中国成锂带分布图”等系列图件,为本次全国锂矿资源潜力评价预测工作和今后的找矿工作提供了理论依据.     

南美锂三角地区锂资源特征及开发环境评价

南美“锂三角”地区是当前新能源产业革命的热点矿产开发区域,有必要对当地的锂资源分布情况和锂矿投资环境进行梳理与比较,为中资企业在该区开发锂矿提供参考。概述了锂三角地区锂资源成矿地质背景、资源概况及勘查开发现状,认为中新世以来的火山作用提供了丰富的成矿物质来源,上新世构造沉降形成大量封闭汇水盆地,锂矿在安第斯高原沙漠极度干旱气候下在盐湖中蒸发富集。研究区锂资源广泛分布于阿根廷、玻利维亚、智利三国,锂离子浓度高,镁锂比值低,品质优越。结合其所在的锂三角三国具体情况,采用层次分析法和线性加权综合评价法对区内锂矿的开发环境展开评价,建立评价指标体系。在评价过程中,综合分析了资源禀赋、政策法律、社会环境、基建便利度4个一级指标和资源品位、盐湖镁锂比值、资源量、勘探投入、锂矿外资开发政策、财税制度、收益兑回、通货膨胀率、矿业冲突、基建质量、水资源可得性11个二级指标,以定量赋值方式对区内三国的锂矿开发环境差异进行量化分析。经计算,阿根廷锂矿开发环境综合分值为0.8,智利0.36,玻利维亚0.27,认为阿根廷为锂三角地区最佳锂矿投资目标国,且翁布雷穆艾托、考查理-奥拉罗兹等盐湖值得关注投资。研究结论...     

湖相沉积黏土型锂矿主要地质特征及成因

锂是重要的战略性新能源矿产,主要有卤水型、硬岩型和沉积黏土型3种类型。前两者已有大量开采。现阶段具有开发利用前景的沉积黏土型锂矿主要产于湖相盆地中,其产出规模大、层位浅、矿体分布稳定、厚度大、品位高,具有重要的地质意义和潜在的经济价值。现已发现的湖相沉积黏土型锂矿床主要分布在北美洲、欧洲和中国。该类型矿床赋矿沉积岩的沉积特征、锂的赋存状态、成矿物质来源、成矿环境与成矿机理等研究目前还较薄弱。本文主要介绍全球主要湖相沉积黏土型锂矿的地质特征、赋矿矿物特征和成矿规律,并对国内外湖相沉积黏土型锂资源的成矿作用机理进行综合分析。湖相沉积黏土型锂矿床中锂主要赋存于蒙脱石、伊利石等黏土矿物中,个别为独立含锂矿物贾达尔石。锂的主要物质来源及成矿方式有多种,包括喷发至湖盆中的富锂火山岩（特别是火山灰地层）、深部富锂岩浆热液运移至湖相盆地中并与沉积黏土水岩反应形成,或者通过富锂盐湖卤水与围岩黏土岩的相互作用使得锂吸附在黏土矿物中。全球湖相沉积锂成矿作用的差异主要是成矿物源区和沉积环境的差异所致。     

中国锂矿十年来勘查实践和理论研究的十个方面新进展新趋势

中国锂矿资源丰富,其中盐湖锂矿虽然储量巨大,但开发利用技术尚待发展,目前开发的主要是硬岩型锂矿。硬岩型锂矿以伟晶岩型为主,集中分布在新疆和四川等地;成矿时代以中生代最为重要;成矿背景以强烈造山运动之后相对稳定的构造环境最为有利。经过十年来的勘查实践与理论研究,中国锂矿的类型已不再单一,卤水型从地表卤水扩展到浅部卤水与深部卤水并重,硬岩型从花岗伟晶岩型一枝独秀到蚀变花岗岩型、伟晶岩型、角砾岩筒型、沉积型等多种类型并重;成矿时代从中新生代拓展到古生代等多个期次;成矿区带从12个增加到16个,并在川西的甲基卡、可尔因及新疆的大红柳滩、砂锂沟等地探获了一批新的矿产地,新的资源格局正在形成;找矿方法与勘查技术也从单一的地表踏勘填图发展到遥感定区（远景区）—地质定型（类型）—化探定性（矿种）—物探定位（孔位）—钻探定量（资源量）及生物找矿、深穿透深部探矿等新技术新方法成体系化的新时代。鉴于战略性新兴产业快速发展对于锂资源的刚性需求,建议加强对以锂云母为主要工业矿物的新类型锂资源及以含锂黏土为主的沉积型锂资源的调查研究与开发利用;除了中生代之外,加强对古生代乃至前寒武纪锂矿的研究与找矿;加强阿尔金、喜马拉雅、冈底斯、大兴安岭西坡等新的锂矿成矿区带的勘查力度;加强对市场经济条件下锂资源动态管理的新机制研究;加强对锂同位素作为可控核聚变原材料的超前研究与资源储备,为开发高端矿业作出示范和引领。      

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

多年冻土融沉性分类研究

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据．根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数一含水量或融沉系数一超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量．最后...     

Kinetics of dehydration of Ca-montmorillonite

Isothermal thermogravimetric experiments have been carried out to determine the reaction kinetics of the dehydration processes in fuller's earth, a natural Ca-montmorillonite. Dehydration in swelling clays is a complex reaction, and analysis of the thermogravimetric data using empirical rate equations and time-transformation analysis reveals that the nature of the rate controlling mechanism is dependent upon both the temperature regime of the sample as well as the extent of reaction. For fuller's earth, we find that the dehydration kinetics are dominated by a nucleation and growth mechanism at low temperatures and fractions transformed (stage I), but above 90 °C the last stages of the reaction are diffusion controlled (stage II). The activation energy for dehydration during stage I is around 35 kJ · mol⁻¹, whereas the removal of water during stage II requires an activation energy of around 50 kJ · mol⁻¹. These two stages of dehydration are associated with primary collapse of the interlayer (stage I) and movement of water that is hydrated to cations within the interlayer (stage II). Received: 28 August 1998 / Revised, accepted: 27 January 1999