川西李家沟锂多金属矿区晚三叠世花岗细晶岩脉的成因：地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素的证据

李家沟锂多金属矿床位于松潘-甘孜褶皱造山带东南缘,是近年来在区内发现的超大型锂多金属矿床,矿区内广泛发育花岗细晶岩脉。本文对花岗细晶岩脉进行了全岩地球化学测试、锆石U-Pb定年和Hf同位素分析,探讨其岩石成因及地质意义。花岗细晶岩锆石U-Pb加权平均年龄为200±2 Ma,属晚三叠世—早侏罗世。岩石具高硅(w(SiO₂)=73.27%～75.14%)、富铝(w(Al₂O₃)=14.8%～15.25%)、富碱(w(Na₂O+K₂O)=4.86%～8.08%)、贫钙(w(CaO)=0.45%～1.45%)的特征,A/CNK值均大于1.1,属中钾-高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩。微量元素表现出Rb、Th、U、K的正异常和Ba、Sr、P、Ti相对负异常。稀土元素显示轻稀土富集、重稀土亏损及弱的负Eu异常(δEu=0.68～0.81)。岩石中锆石ε_Hf(t)值和对应的二阶模式年龄(t_DM2)较为均一,分别为-6.36～-3.39和1 424～1 ...     

北疆卡鲁安Li-Be-Nb-Ta伟晶岩岩浆-热液过渡过程与晶体-熔体-流体相互作用:锆石矿物学记录SCIEI北大核心CSCD

新疆卡鲁安伟晶岩型Li-Be-Nb-Ta矿床是阿尔泰造山带内重要的锂矿床之一。本文研究发现,卡鲁安富锂伟晶岩的各内部结构带,即钠长石-石英-白云母带(Ⅰ)、锂辉石-钠长石-石英带(Ⅱ)和锂云母-锂辉石-钠长石-石英带(Ⅲ)中的锆石结构和成分变化复杂,均发育三类、不同世代的锆石:Zr-P、Zr-A和Zr-O。Zr-P为原生岩浆锆石,它们具有均匀或振荡CL结构,相似的低HfO_(2)和Li、Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs、Ta含量。Zr-P_(Ⅰ)和Zr-P_(Ⅱ)的稀土元素配分模式呈左倾型,而Zr-P_(Ⅲ)的稀土配分模式呈平坦型,这与磷灰石和锰铝榴石分离结晶或熔-流体相互作用有关。Zr-A的CL结构不均匀,发育孔洞、微小富U/Th矿物包裹体,并含较高的Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs和Ta含量。Zr-A_(Ⅰ)和Zr-A_(Ⅱ)锆石显示相似的富集轻稀土、平坦式重稀土的M型稀土元素配分模式,而Zr-A_(Ⅲ)显示与Zr-P_(Ⅲ)相同的平坦型稀土配分模式。显微结构和成分差异表明,Zr-A是由原生岩浆锆石溶解-再沉淀而来,其中Zr-A_(Ⅰ)、Zr-A_(Ⅱ)锆石形成于岩浆热液过渡阶段的晶体-熔体-流体相互作用,而Zr-A_(Ⅲ)为流体交代的产物。Zr-O形成最晚,它们的CL结构均匀且强度最高,含最低UO_(2),而HfO_(2)、Li、Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs和Ta含量与原生岩浆锆石Zr-P相似,为热液成因。因此,卡鲁安富锂伟晶岩经历了岩浆、岩浆-热液过渡和热液多阶段演化,流体出溶后的晶体-熔体-流体相互作用活化早期锂辉石中的Li为伟晶岩晚期锂云母矿化(锂再富集)提供了重要物质条件。     

深穿透地球化学勘查技术对隐伏稀有金属矿的勘查指示：以甲基卡X03号锂矿脉为例

花岗伟晶岩型锂矿是锂资源的重要矿产类型,目前随着勘查程度的提高,发现地表出露的伟晶岩型锂矿资源的几率越来越小,下一步的勘查重点应放到找寻隐伏型锂矿资源。近年来,深穿透地球化学勘查手段在隐伏矿勘查中发挥了重要作用。其中土壤微细粒分离测量技术能有效探测深部异常信息,已在多种景观覆盖区进行了试验,并取得了显著的效果。本文以四川甲基卡X03号隐伏锂矿脉为研究对象,利用土壤微细粒分离测量技术,开展深穿透地球化学勘查技术对隐伏锂矿脉探测的试验研究,并分析了成矿及伴生元素组合特征,结果表明：Li、Be、Rb、Cs、Sn、Nb、Ta、Bi、Pb、U等元素具有较好的相关性,富集程度高,异常明显,异常峰值显著;其中,Li-Be-Bi-Cs-Rb-Pb-U元素组合与研究区X03号矿脉成矿元素组合具有良好的耦合性;利用土壤微细粒分离测量技术取得的元素高异常范围与已知隐伏矿体具有较好的对应关系,可以将上述元素作为该区域寻找锂矿的指示元素。以上结果证实了深穿透地球化学勘查技术能有效指示深部隐伏锂矿体,可以将深穿透地球化学勘查技术应用于西部高寒山区景观覆盖区地球化学找矿勘查中。     

深海黏土沉积物蒙皂石的有机改性、表征和层间域微环境

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对取自太平洋表层的深海沉积物中的黏土组分实施改性,并利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)及傅立叶红外变换光谱仪(FTIR)对其进行表征。实验结果表明,CTMAB可以随机进入深海蒙皂石矿物的层间并使其层间距增大。随着负载量的增加,有机阳离子在矿物层间趋于定向排列。有机深海蒙皂石的层状硅酸盐晶体结构没有改变,但在HRTEM下呈现出更加明显的剥离和破碎趋势,矿物的活性中心增多。FTIR提供了有机阳离子进入蒙皂石层间的直接证据,矿物表面的疏水性因有机分子的介入而得以改善。实验条件下,有机阳离子可能以较小角度(43°)进入蒙皂石矿物层间。有机深海蒙皂石的层间域微环境值得进一步关注,以更好地理解深海黏土的环境矿物学属性。     

巴丹吉林沙漠湖泊水化学空间分布特征

通过对巴丹吉林沙漠腹地拐子湖-地质公园一线51个湖泊水,8个泉水,12个井水及1个雨水水样的水化学成分分析,初步探讨了沙漠湖泊水化学分布特征及其影响因素.结果表明由东南边缘至腹地湖泊总体上依次呈硫酸盐型-碳酸盐型-氯化物型分布.东南边缘以Na+、Cl-、SO24-为主的湖泊因矿化度分异,形成Ca2+、Mg2+含量不同的三种亚型,其中高矿化度的Na-Cl-(SO4)型湖泊在腹地湖泊群中也有出现,表现出地理上的不连续分布;边缘若干湖泊受局部地理环境的影响水离子多含Na+、Cl-、CO32-+HCO3-.综合分析表明湖泊水化学型的空间分异与区域气候差异和气候变化有关,湖水直接或间接地接受当地降水补给,但不排除外源地下水补给对其有一定贡献.通过对比不同时段部分沙漠湖泊水化学特征发现近十年以来腹地湖泊补给源或受气候干暖化影响使其水化学特性较边缘湖泊的变化大.     

磷酸三丁酯—磺化煤油从盐湖卤水中萃取锂的动力学研究

采用上升液滴法研究从盐湖卤水中萃取锂的动力学,主要考察了比界面积、水相锂浓度、铁浓度和有机相磷酸三丁酯(TBP)浓度对萃取速率的影响,通过对比界面积的研究发现随着比界面积的增大,萃取速率增大,这表明TBP萃取锂的反应发生在界面区域;通过对实验数据的非线性拟合得到了萃取体系的动力学方程,R=1.208×10-9[Li+]1.221[Fe3+]0.03767[TBP]5.393,其中实验值和计算值的均方根误差为1.544%。     

全球锂资源特征及市场发展态势分析

锂作为全球重要的新兴关键性矿产之一,被中国、美国、日本、欧盟等世界各主要经济体列为战略性或关键矿产,各主要经济体愈加重视锂资源安全供应。为全面了解全球锂资源特征,剖析市场发展态势,全面梳理了全球锂资源主要成矿类型、分布特征、成矿时代和典型成矿区带情况,结合主要国家锂资源市场态势,分析了全球锂资源供需格局和价格走势,并就保障中国锂资源供应安全提出建议。总体来看,全球锂资源丰富,但分布和供需高度集中。当前,随着全球新能源产业的蓬勃发展,锂资源供给和需求快速增长,国际贸易量和价格稳步上升;为缓解供应紧张局面,全球锂资源开发项目众多,锂矿勘查投入逐年增加。中国作为全球第一大锂资源消费国,国内锂资源供给不足,对外依存度高达67%,仍存在锂资源市场产业链不完善、金融体系薄弱、企业国际竞争力较弱等问题。研究结果为全面了解全球锂资源特征和市场发展态势提供重要参考,对勘查投资具有一定指导意义。     

江西宜丰县大港超大型含锂瓷石矿床地质特征及成因机制探讨

大港含锂瓷石矿床产于宜丰钽铌锂稀有金属成矿带甘坊花岗岩岩体内,属典型的含锂云母碱长花岗岩型矿床。含锂瓷石矿体厚度21.62~148.88 m,其中w（Al₂O₃）为15.38%~23.97%,w（Li₂O）为0.30%~1.06%,同时伴生Rb、Cs、Ta、Nb等稀有金属。矿石矿物组成为钠长石、锂云母或锂白云母,白度达80%以上。化学组成上,表现出富硅,贫铁、镁、钛,高磷的特征;铝饱和指数A/CNK值大于1.20,Zr/Hf比值（< 12）与Nb/Ta比值（< 2）极低,表明具有高分异的过铝质S型花岗岩特性。由构造环境判别图解可知,大港含锂云母碱长花岗岩应形成于同碰撞或后碰撞早期阶段的伸展构造背景下,极低的CaO/Na₂O比值（< 0.2）,指示岩体的源区应为富黏土矿物的变质泥质岩。     

江西吉泰盆地卤水型锂钾矿物源区岩石地球化学特征及成因分析

中国探明锂钾资源主要分布于青藏、罗布泊盐湖和川西等地,资源开发成本高、难度大,难以满足产业发展需求。目前,在江西吉泰盆地勘探发现卤水中氯化锂浓度超过600 mg/L,氯化钾含量接近1%,锂钾含量均超过或接近工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,通过对吉泰盆地中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学、流体包裹体研究以及高压釜水-岩反应模拟实验,重点研究了时间、温度、流体成分等对火成岩水-岩反应的影响,探究其对富钾锂卤水物质来源和成因机制的指示意义。研究结果表明,吉泰盆地卤水具有高锂低镁的特征,表明吉泰盆地卤水在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,火成岩蚀变作用强烈,表明地下热液对研究区火成岩的交代作用强烈,火成岩通过水-岩反应为富锂钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体;地表成因的卤水中Mg/Li值主要受原岩成分控制;水-岩反应是卤水形成的重要过程,而地表蒸发浓缩是卤水成矿最主要机理。     

初论高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统:以阿尔金中段地区为例

花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床是锂铍矿床的重要类型。关于锂铍金属在源区花岗质岩浆形成过程的富集机制,岩石学家和矿床学家多强调锂铍花岗岩-伟晶岩的母花岗岩（淡色花岗岩）源于变沉积岩的白云母熔融,但实验岩石学显示白云母熔融其熔体量小（<10vol%）、熔体从岩石中提取锂铍的效率低。这意味着白云母熔融形成花岗质岩浆过程锂铍金属富集机制可能不是花岗质岩浆获取锂铍的主要机制。基于黑云母熔融可以获得大体积熔体（可达50vol%）的实验结果,指出变杂砂岩（黑云母片麻岩）与含黑云母的英云闪长质片麻岩部分熔融形成的黑云母花岗质高温岩浆（>800℃）其结晶形成黑云母花岗岩并可分异演化为淡色花岗岩与锂铍花岗岩-伟晶岩、并构成高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,是花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床形成的重要成矿系统,其特征与形成机制值得进一步研究。黑云母脱水熔融过程残留相没有富含锂铍矿物的形成,新形成的花岗质岩浆可以高效地从源岩中获取锂铍金属,是一种新的锂铍富集机制。研究团队于2018年率先进入阿尔金中段无人区开展稀有金属成矿作用的地质调查与考察。经过两年的野外地质调查,新发现2个中-大型花岗伟晶岩型锂铍矿（吐格曼铍锂矿与吐格曼北锂铍矿）和塔什萨依金绿宝石矿,发现大量的黑云母花岗岩、二云母花岗岩与伟晶岩,指出这些淡色花岗岩与伟晶岩成因于黑云母花岗岩的分异演化并构成高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,初步构建花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统的3种组构类型,初步揭示吐格曼铍锂矿与吐格曼北锂铍矿形成于468~460Ma,为加里东期锂铍伟晶岩区。阿尔金中段高温花岗岩-伟晶岩系统成矿特征显示：1）高温黑云母花岗质岩浆可以通过连续的分异结晶形成从下往上依次分带、垂向叠置的系统（组构A）,即从黑云母花岗岩到二云母花岗岩、白云母花岗岩与钠长花岗岩、及从近岩体的电气石带到依次远离岩体的绿柱石带、锂辉石带和锂云母带。组构A锂铍伟晶岩的分带与传统的淡色花岗岩-伟晶岩系统中锂铍伟晶岩的分带相似。2）在剪切构造背景下,花岗岩的分异结晶形成从外到里依次为糜棱岩化黑云母花岗岩、二云母花岗岩与白云母花岗岩的环状岩体,而金绿宝石钠长花岗岩从环状岩体中穿出、并向外演化为金绿宝石伟晶岩、绿柱石伟晶岩和锂辉石伟晶岩,金绿宝石钠长花岗岩与金绿宝石伟晶岩的发育是此组构（组构B）的显著特征。3）在强挤压与剪切构造背景下,黑云母花岗岩呈片麻状,伴生的伟晶岩为二云母花岗质伟晶岩、顺围岩片麻理发育、无锂铍矿化。这些特征给我们一些重要启示：即构造动力作用影响与控制岩浆的结晶分异方式,金绿宝石可形成于高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,形成于岩浆分异与演化低程度阶段的低分异花岗伟晶岩不成矿。