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In-situ analysis and genetic investigation of Li-bearing minerals in McDermitt clay-type lithium deposit,Nevada,USA

Acta Geochimica 2024年第3期43卷 478-488页

作者： Yi Cui Hanjie Wen Zhengbing Zhou kunyue ling Lin Xu Shirong Liu Fei Xu School of Earth Sciences East China University of TechnologyNanchang 330013China State Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment East China University of TechnologyNanchang 330013China School of Earth Sciences and Resources Chang’an UniversityXi’an 710054China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry Institute of GeochemistryChinese Academy of SciencesGuiyang 550081China State Key Laboratory of Environmental Geochemistry Institute of GeochemistryChinese Academy of SciencesGuiyang 550081China

Clay-type Li deposits are poised to play a pivotal role in addressing the surging global demand for *** McDermitt clay-type Li deposit,located in Nevada,is the largest Li deposit in the United States,with Li hosted by a clay-rich sequence of smectite-dominated intervals and illite-dominated intervals,***,the occurrence of Li and the genesis of Li-bearing minerals within smectite-dominated intervals have not been thoroughly investigated in previous ***,we studied the mineralogy,the in-situ Li distribution,and the bonding environments of Li within the smectite intervals using a combination of instru-mental techniques including scanning electron microscope,transmission electron microscope,time-of-flight secondary ion mass spectrometry,and nuclear magnetic *** results indicate that the smectite exhibits low crystallinity characteristics of lacustrine clay authigenesis and is com-monly found tofill the interstices among volcanic minerals or envelop them;Li is mainly hosted by Mg-smectite rather than the volcanic *** the tuffaceous sediment samples,the volcanic glass has undergone a transformation,resulting in its complete disappearance and alteration into clay *** to the octahedral sites of Mg-smectite bounded in Li,it is referred to be *** interpret that the hectorite’s precipitation occurs in a high saline-alkaline water environment,a result of McDermitt *** conclusion can be supported by the coexistence of spherulitic calcite and ***,this study confirms hectorite as the main Li-bearing mineral and increases the understanding of the genetic model of hectorite formation in intracontinental caldera basins.

关键词： McDermitt caldera Lithium occurrence Tuffaceous sediments Mineralogy Hectorite neoformation

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Super-enrichment of lithium and niobium in the upper Permian Heshan Formation in Pingguo,Guangxi,China

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Science China Earth Sciences 2021年第5期64卷 753-772页

作者： kunyue ling Hanjie WEN Qizuan ZHANG Chongguang LUO Hannian GU Shengjiang DU Wenxiu YU State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry Institute of GeochemistryChinese Academy of SciencesGuiyang 550081China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China College of Earth Science and Resources Chang’an UniversityXi'an 710054China Guangxi Bureau of Geology&Mineral Prospecting&Exploitation Nanning 530023China State Key Laboratory of Nuclear Resources and Environment East China University of TechnologyNanchang 330013China Faculty of Land Resource Engineering Kunming University of Science and TechnologyKunming 650093China

The upper Permian Heshan Formation in Pingguo,Guangxi,China,is strongly enriched in lithium(Li)and niobium(Nb).The lower bauxite layer contains 0.02–0.04 wt.%Nb_(2)O_(5)(averaging 0.035 wt.%),and the overlying clay rock layer contains 0.06–1.05 wt.%Li_(2)O(averaging 0.44 wt.%),both of which exceed the cut-off grades for independent Li and Nb deposits and are therefore highly *** this study,a preliminary discussion of the genesis of the Li and Nb enrichment is presented to serve as a reference for the investigation,evaluation,and prospecting for clay-and sedimentary-type Li and Nb ores in other *** preliminary conclusions are that:(1)The bauxite ore contains abundant anatase,which positively correlates with the whole-rock concentrations of TiO_(2) and Nb,indicating that the Nb is hosted mainly in the anatase;(2)the cookeite content in the clay rock positively correlates with the whole-rock Li concentration,indicating that cookeite is the main carrier mineral of Li,and its genesis can be attributed to reactions between clay minerals(e.g.,pyrophyllite and illite)and Li-Mg-rich underground brine or pore water and groundwater in coastal areas;and(3)provenance analysis of immobile elements(Al,Ti,Nb,Ta,Zr,Hf,and rare earth elements)suggests distinct sources for the Nb-rich bauxite and the overlying Li-rich clay rocks,with the bauxite and Nb originating largely from alkaline felsic rocks in the Emeishan Large Igneous Province,and the clay rocks being derived from peraluminous or moderately fractionated felsic rocks associated with Permian Paleo-Tethyan magmatic arcs.

关键词： Heshan Formation Critical metal Lithium Niobium Super-enrichment

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Metallogenic Model of Bauxite in Central Guizhou Province:an Example of Lindai Deposit

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2013年第6期87卷 1630-1642页

作者： ling kunyue ZHU Xiaoqing WANG Zhonggang HAN Tao TANG Haoshu CHEN Wenyi Institute of Geochemistry Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Institute of Geology Guizhou Bureau of Geology and Minerals

The bauxites in central Guizhou are hosted by the Lower Carboniferous Jiujialu *** characteristics of the Lindai bauxite deposit indicate that the underlying Shilengshui Formation dolomite is the precursor rock of mineral *** simulation experiments show that Si is most likely to migrate with groundwater,the migration rate of which is several magnitude higher than Al and Fe under nature conditions （pH=3-9）.The neutral and acid nonreducing condition is the most conducive to the Al rich and Si removal,while the acid reducing conditions is the most conducive to the Al rich and Fe *** the process of bauxite formation,coal beds overlying the Al-bearing rock series or other rock formation rich in organic materials can produce acid reducing groundwater,which are important for the bauxite ***,propose the metallogenic model of the bauxite in central Guizhou Province and put forward three new words which are ＂original bauxite material＂,＂bauxite material＂ and ＂original bauxite＂.

关键词： bauxite groundwater geochemistrial characteristics weathering simulation experiments Central Guizhou Province

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宣威—威宁地区铌矿床的元素赋存状态及富集机制

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地质学报 2023年第4期97卷 1192-1210页

作者：杜胜江温汉捷罗重光凌坤跃贵州理工学院矿业工程学院贵州贵阳550003 贵州省地质调查院贵州贵阳550081 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

铌是一种重要的关键金属,因其特殊的超导性、高熔点、耐腐蚀、耐磨等性质被广泛应用于超导材料、航空航天等新兴领域,是现代高科技产业不可或缺的原料。全球铌资源虽然丰富,但分布极度不均,仅巴西的铌资源就占据了约95%。中国铌资源匮乏... 详细信息

铌是一种重要的关键金属,因其特殊的超导性、高熔点、耐腐蚀、耐磨等性质被广泛应用于超导材料、航空航天等新兴领域,是现代高科技产业不可或缺的原料。全球铌资源虽然丰富,但分布极度不均,仅巴西的铌资源就占据了约95%。中国铌资源匮乏,消费量却超过了全球总消费量的四分之一,绝大多数铌依赖于进口,“被卡脖子”风险高。近年研究表明,宣威—威宁地区二叠系宣威组底部的古风化壳普遍富含铌、镓、稀土等多种关键金属,其中Nb2O5含量一般为220μg/g、轻稀土氧化物含量为850~5500μg/g、镓含量一般约50μg/g,均达到了风化壳型矿床的工业品位,且铌、稀土、镓的远景资源量分别超过11万t、40万t、2万t,显示出巨大的资源潜力。尽管前人对该类铌矿床的空间展布、元素分布规律等已进行了较深入研究,但铌的赋存状态及富集机制尚存在较大争议,阻碍对成矿机理的深入认识,制约了对成矿规律及找矿方向的把握。基于此,本文围绕铌赋存状态和成矿机制这一主线,以宣威—威宁地区宣威组铌矿床和底部的玄武岩为研究对象,运用粉晶X-射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)等手段对铌矿化黏土岩和底部玄武岩中的铌赋存状态及微区矿物学开展了系统研究,结果显示铌矿床中主要的载铌矿物为锐钛矿。玄武岩中普遍含有一种特殊的富铌钛矿物——榍石,且研究区发现玄武岩中存在富铌榍石风化蚀变为锐钛矿的重要地质现象。因此,表明铌矿床中的富Nb锐钛矿很可能是由玄武岩中的富Nb榍石风化而来,成矿物质主要来自底部玄武岩中榍石,榍石的风化作用可能是铌富集的主要控制因素。

关键词：铌稀有金属赋存状态锐钛矿榍石

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滇中下二叠统倒石头组富锂黏土岩系锂的赋存状态及富集机制研究

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岩石学报 2022年第7期38卷 2080-2094页

作者：崔燚温汉捷于文修罗重光杜胜江凌坤跃徐飞杨季华东华理工大学地球科学学院南昌330013 长安大学地球科学与资源学院西安710054 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 贵州理工学院矿业工程学院贵阳550003

战略性关键金属锂是重要的新能源金属。近期发现的碳酸盐黏土型锂矿床具有储量大、开采成本低等特点,将成为我国锂矿资源开发的又一重要方向。然而,该新发现的锂矿床存在锂的赋存状态和富集机制不明的问题,严重阻碍了对该类型锂资源的... 详细信息

战略性关键金属锂是重要的新能源金属。近期发现的碳酸盐黏土型锂矿床具有储量大、开采成本低等特点,将成为我国锂矿资源开发的又一重要方向。然而,该新发现的锂矿床存在锂的赋存状态和富集机制不明的问题,严重阻碍了对该类型锂资源的评价、预测及综合开发利用。本文以西南地区滇中碳酸盐黏土型锂矿为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDX)分析了富锂黏土岩的矿物成分和形态。在此基础上,采用聚焦离子束(FIB)切片结合飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)的方法分析了富锂黏土岩微米尺度上的元素分布特征。结果表明,Li的富集区域与Si和Mg吻合,指示Li的载体矿物为富Mg黏土矿物。基于透射电镜(TEM)和能谱(TEM-EDX)分析了FIB切片横截面纳米尺度上的元素分布和矿物组成特征,鉴定出富Li矿物为蒙皂石或锂绿泥石。综合滇中碳酸盐黏土型锂矿的地质背景、矿物学和地球化学特征,推测碳酸盐岩风化过程中形成了Li的载体矿物——蒙皂石,蒙皂石在风化-沉积过程中结合Li,并在成岩阶段转化为锂绿泥石。本研究获得的认识进一步丰富和完善了碳酸盐黏土型锂矿的成矿模型。

关键词：锂碳酸盐岩黏土矿物风化作用赋存状态滇中

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白云岩风化剖面元素地球化学特征:对黔中九架炉组“三稀金属”富集机制的启示

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岩石学报 2019年第11期35卷 3385-3397页

作者：凌坤跃温汉捷张正伟朱笑青汤好书中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室

黔中早石炭世九架炉组铝土矿含矿岩系富集Ti、Li、Sc、V、Ga、Nb、Ta、Zr、Hf、Th和稀土(REEs)等"三稀金属",具有成为独立矿床或伴生资源的潜力。这些元素大部分与九架炉组共有同一母岩,且富集程度受母岩的成分和风化作用控制。本研究... 详细信息

黔中早石炭世九架炉组铝土矿含矿岩系富集Ti、Li、Sc、V、Ga、Nb、Ta、Zr、Hf、Th和稀土(REEs)等"三稀金属",具有成为独立矿床或伴生资源的潜力。这些元素大部分与九架炉组共有同一母岩,且富集程度受母岩的成分和风化作用控制。本研究选取九架炉组母岩乌当娄山关群白云岩和纳雍牛蹄塘组泥质白云岩的现代风化剖面为研究对象,研究元素在风化作用过程中的迁移特征及分布规律,进而为九架炉组微量元素的富集机制提供启示。研究获得以下认识:1)依据剖面结构、ZrHf、Nb-Ta、Y-Ho二元图特征及REE配分曲线和Eu/Eu*值的相似性表明研究区土层主要来源于基底或母岩的风化;2)白云岩风化成土过程中Si、Fe、Cr、As、Sb、Ti、Nb、Ta、Zr、Hf、Th、REEs等元素化学性质相对稳定,富集程度较高,而Ca、Mg、Na、K、Sr、P、Mo、Cd等元素化学性质活泼,容易淋失亏损;3)纳雍剖面REEs3+和Ca2+半径差与REEs富集系数相关性良好,表明碳酸盐岩风化过程中,含钙矿物磷灰石是稀土元素分配的重要控制因素;4)九架炉组的母岩也是Ti、Li、Sc、V、Ga、Nb、Ta、Zr、Hf、Th等微量元素的主要物质来源,母岩风化过程中,这些微量元素首先在副矿物、黏土矿物、铝矿物及磷灰石等矿物相中初步富集,之后随风化碎屑物一起沉积形成微量元素超常富集地层;5)纳雍剖面地表和地下水提供了部分P、Be、Zn、Sb、Pb、Y及REEs来源,指示水体迁入作用也是九架炉组REEs富集的重要原因。研究表明黔中九架炉组微量元素的来源较复杂,风化-沉积过程中,化学性质稳定的元素残留在风化碎屑物中并被搬运-沉积在负地形中,而化学性质活泼的元素首先被带入水体,在沉积-成岩过程中特定条件下发生二次富集作用(例如次生矿物的形成及吸附)形成微量元素富集的地层。

关键词：九架炉组风化剖面 “三稀金属” 富集机制

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中国南方红土型铝土矿的找矿远景与战略选择

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轻金属 2013年第4期 7-12页

作者：凌坤跃朱笑青王中刚陈文一中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550002 中国科学院研究生院北京100049 贵州省地矿局地质科学研究所贵州贵阳550004

中国是世界上最大的铝生产和消费国,铝土矿又是生产铝的主要原料。因此,寻找铝土矿资源对于发展我国的铝工业具有重要意义。铝土矿分为红土型、古红土型和堆积型三大类,国外铝土矿多为红土型,而中国却以古红土型为主,目前只有少数几个... 详细信息

中国是世界上最大的铝生产和消费国,铝土矿又是生产铝的主要原料。因此,寻找铝土矿资源对于发展我国的铝工业具有重要意义。铝土矿分为红土型、古红土型和堆积型三大类,国外铝土矿多为红土型,而中国却以古红土型为主,目前只有少数几个小型红土型铝土矿。红土型铝土矿冶炼流程简单、能耗低,而古红土型铝土矿冶炼能耗大、成本高。本文参考国外红土型铝土矿资料,总结国外大型矿床的构造、气候、地貌、成矿母岩和成矿时间等特点。分析我国特别是南方地区的成矿条件,找出利于成矿的区域,绘制出中国南方红土型铝土矿的找矿远景区。并探讨红土型铝土矿的找矿方法,为找矿勘探提供服务。

关键词：铝工业红土型铝土矿成矿条件找矿方法远景区

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碳酸盐黏土型锂资源的发现及意义

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科学通报 2020年第1期65卷 53-59页

作者：温汉捷罗重光杜胜江于文修顾汉念凌坤跃崔燚李阳杨季华中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 昆明理工大学国土与资源学院昆明650093

黏土型锂资源具有矿床规模大、分布稳定、开发利用成本低的特点,成为近年来全球寻找新类型锂资源的一个重要方向.已报道的黏土型锂矿床成因上均与火山物质联系密切,本研究提出了成因机制与碳酸盐岩风化-沉积有关"碳酸盐黏土型锂矿床"的... 详细信息

黏土型锂资源具有矿床规模大、分布稳定、开发利用成本低的特点,成为近年来全球寻找新类型锂资源的一个重要方向.已报道的黏土型锂矿床成因上均与火山物质联系密切,本研究提出了成因机制与碳酸盐岩风化-沉积有关"碳酸盐黏土型锂矿床"的成矿新类型.主要地质地球化学特征可归纳为:(1)成矿物质来自基底的不纯碳酸盐岩;(2)主要以吸附方式存在于蒙脱石相中;(3)沉积环境对锂的富集具有重要的控制作用,还原、低能、滞留、局限的古地理环境有利于Li富集;(4)除Li外,还可能有Ga和REE的富集.根据这一新的成矿模型,通过科研示范性勘查,在滇中地区获得34×10~4t氧化锂资源量,达到超大型规模,验证了"碳酸盐黏土型锂矿床"这一新类型资源的成矿潜力.由于我国具有这一有利成矿条件的地区众多,可以预期,碳酸盐黏土型锂资源将有望成为我国新的重要的锂资源来源.

关键词：锂碳酸盐岩黏土型风化作用

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分散剂对分散紫B原染料的分散及染色性能影响

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纺织高校基础科学学报 2019年第2期32卷 204-211页

作者：刘越程玲郝昆癑莫林祥绍兴文理学院纺织服装学院绍兴文理学院浙江省清洁染整技术研究重点实验室安徽职业技术学院浙江红绿蓝纺织印染有限公司

除染料结构类型外,涤纶染色专用分散染料的染色性能在很大程度上还受制于染料的粒径及其分布、分散剂种类等因素。为进一步研究分散剂种类及其拼混比例对所加工染料粒径变化及其染色性能的影响,以蒽醌类结构的分散紫B原染料和不同类型... 详细信息

除染料结构类型外,涤纶染色专用分散染料的染色性能在很大程度上还受制于染料的粒径及其分布、分散剂种类等因素。为进一步研究分散剂种类及其拼混比例对所加工染料粒径变化及其染色性能的影响,以蒽醌类结构的分散紫B原染料和不同类型的分散剂为研究对象,对不同种类分散剂与染料以一定比例配比的研磨实验,探讨分散剂类型对分散染料粒径及分布,高温分散稳定性及染色性能等方面的影响。结果表明,分散剂种类及用量对分散染料的粒径大小及其分布,高温分散稳定性以及染色性能影响显著;分散剂MF、分散剂NNO等的分散性能优于非离子型分散剂,如分散剂T-80,部分非离子与阴离子拼混型分散剂有利于提升分散染料高温分散稳定性。同时,减小分散染料的粒径及其提高分布均匀性都有助于其染色性能的改善。

关键词：分散染料分散剂研磨工艺粒径及分布染色性能

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