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利用盐生植物发展“盐湖农业”研究进展

地球学报 2024年第5期45卷 815-822页

作者：孔凡晶王现洁王利伟中国地质科学院矿产资源研究所、自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

由于人口增长和全球气候变暖,次生土壤盐碱化日趋严重,淡水资源缺乏,使得人类粮食和食品供给面临严峻挑战。“盐湖农业”为解决这一问题提供了一种新的思路。本文评述了盐生植物在农业上的应用国内外研究进展,重点综述了盐生植物作为食... 详细信息

由于人口增长和全球气候变暖,次生土壤盐碱化日趋严重,淡水资源缺乏,使得人类粮食和食品供给面临严峻挑战。“盐湖农业”为解决这一问题提供了一种新的思路。本文评述了盐生植物在农业上的应用国内外研究进展,重点综述了盐生植物作为食物、饲料、工业原料等方面的研究。盐生植物生长环境比较恶劣,一些盐生植物为应对逆境环境而合成出丰富的次生代谢物,这些代谢物对预防疾病和促进健康大有益处,因此近年来市场对盐生植物的需求显著增加。我国盐湖资源丰富,利用盐生植物发展盐湖农业有得天独厚的条件,具有广阔的应用前景,本文最后提出了在我国发展盐湖农业的几点建议。

关键词：盐湖农业耐盐植物咸水资源盐碱地盐沼带盐生植物

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西藏当雄错盐湖碳酸盐沉积环境及其地质意义

地球学报 2024年第5期45卷 743-756页

作者：牛新生刘喜方马妮娜郑绵平中国地质科学院矿产资源研究所、自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

西藏当雄错盐湖是一个碱性的富锂、硼资源盐湖,对其碳酸盐沉积物的研究有助于了解盐湖形成过程中沉积环境的变化以及锂、硼资源的富集过程。为此,本文从当雄错盐湖碳酸盐剖面自上而下采集了31件样品。对这些样品开展了铀系年龄、XRD、主... 详细信息

西藏当雄错盐湖是一个碱性的富锂、硼资源盐湖,对其碳酸盐沉积物的研究有助于了解盐湖形成过程中沉积环境的变化以及锂、硼资源的富集过程。为此,本文从当雄错盐湖碳酸盐剖面自上而下采集了31件样品。对这些样品开展了铀系年龄、XRD、主-微量元素、碳-氧同位素测定以及介形类的鉴定分析。铀系年龄结果表明剖面沉积开始于(3788±120)a BP,结束于约2220 a BP。碳酸盐沉积的微量元素和稀土元素特征表明,其沉积水体为缺氧、还原环境下的咸水环境,沉积物形成于干旱、寒冷的气候环境,湖泊水体具有半开放-半封闭性质,但封闭程度较高。约3430 a BP时,当雄错水体盐度发生了较大改变。结合沉积物中介形类Candona gyrongensis的出现和沉积物的碳氧同位素特征,推测有地下淡水注入导致湖泊水体变淡和还原性减弱。当雄错水体的盐度在2220 a BP之前仍相对较低,湖水浓缩达到盐湖阶段的时间在2220 a BP以后。

关键词：当雄错碳酸盐沉积盐湖沉积环境介形类地球化学

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青藏高原盐湖反风化作用与关键元素循环

地球学报 2024年第5期45卷 777-790页

作者：林勇杰郑绵平中国地质科学院矿产资源研究所、自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

盐湖环境中的反风化(reverse weathering,又称逆风化)是指逆向的化学风化作用,通常指盐湖内部自生黏土矿物或碳酸盐矿物的形成过程,是控制盐湖关键元素地球化学循环的重要机制。青藏高原是地球上关键的盐湖区,既是内陆生态系统重要的碳... 详细信息

盐湖环境中的反风化(reverse weathering,又称逆风化)是指逆向的化学风化作用,通常指盐湖内部自生黏土矿物或碳酸盐矿物的形成过程,是控制盐湖关键元素地球化学循环的重要机制。青藏高原是地球上关键的盐湖区,既是内陆生态系统重要的碳库,又富含锂、钾、铷、铯等关键矿产资源。青藏高原盐湖的水化学类型多样,包括碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型,不同的水化学特征决定了盐类和黏土矿物的种类及其形成机制的差异。本文综述了盐湖环境中硅酸盐和碳酸盐反风化作用的研究进展,并探讨青藏高原盐湖反风化作用对关键元素地球化学循环的影响。青藏高原盐湖中自生黏土矿物的形成(如伊利石)是对盐湖卤水锂、钾、铷、铯等关键元素最重要的消耗机制;而碳酸盐的形成对关键金属元素消耗影响很小,除非形成含关键金属元素的独立矿物,如扎布耶石。自生黏土矿物和碳酸盐的形成均会显著影响湖泊的无机碳循环。目前,盐湖反风化作用程度的量化、控制因素解析和对关键元素损耗的影响程度是盐湖矿产资源研究的关键问题。当前非传统稳定同位素技术的快速发展为盐湖反风化研究提供了新机遇。青藏高原盐湖是反风化研究的天然实验室,开展盐湖反风化研究不仅可以深入理解青藏高原盐湖的关键金属元素成矿作用及碳循环过程,而且有助于丰富反风化理论。

关键词：盐湖反风化作用关键金属元素循环碳循环青藏高原

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中国铷铯资源、提取技术与开发利用研究

地球学报 2024年第5期45卷 823-829页

作者：王云生郭娟刘喜方伍倩乜贞卜令忠余疆江中国地质科学院矿产资源研究所、自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037 自然资源部信息中心北京100812

铷、铯具有优异的物理化学性能,不仅在电子器件、催化剂、特种玻璃等传统领域中,在高科技新兴应用领域也有广泛的用途。我国铷、铯资源相对丰富,类型多样,不仅有固体矿,而且还有液体矿。本文介绍了国内铷铯资源、提取技术及特点、资源... 详细信息

铷、铯具有优异的物理化学性能,不仅在电子器件、催化剂、特种玻璃等传统领域中,在高科技新兴应用领域也有广泛的用途。我国铷、铯资源相对丰富,类型多样,不仅有固体矿,而且还有液体矿。本文介绍了国内铷铯资源、提取技术及特点、资源开发利用现状。国内铷铯资源以固体矿为主,铷、铯的储量分别为116万t(Rb_(2)O)和14万t(C_(s_(2))O)。利用酸法从固体矿提取铷铯已实现工业化,萃取法和离子交换法在液体矿上更具有应用前途。广东天堂山铷矿开发项目在近年来备受关注。指出盐湖及地下卤水中的铷铯资源更具发展潜力,建议加强国内铷铯资源调查、勘查和低品位固体矿、液体矿资源综合提取技术攻关,拓宽铷铯产品新性能和应用领域。

关键词：铷铯资源提取技术开发利用建议

青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用

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地质力学学报 2024年第1期30卷 107-128页

作者：吕苑苑中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并... 详细信息

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖−当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩−地热水−盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。

关键词：青藏高原盐湖硼锂同位素示踪溶蚀湖资源评价

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川东北普光地区下三叠统蒸发岩沉积特征与演化及其对钾盐矿形成的控制作用

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地球学报 2024年第5期45卷 651-664页

作者：左璠璠张永生苏奎桂宝玲邢恩袁牛新生彭渊商雯君中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质科学院自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100037

四川盆地中—下三叠统地层中发育大量膏-盐沉积,其中与石盐共伴生杂卤石(被命名为“新型杂卤石钾盐矿”)的大量发现和重新评估引起了近年来的广泛关注。但当前对此类杂卤石的研究主要集中在其矿物发育特征与成因类型等方面,对于其发育... 详细信息

四川盆地中—下三叠统地层中发育大量膏-盐沉积,其中与石盐共伴生杂卤石(被命名为“新型杂卤石钾盐矿”)的大量发现和重新评估引起了近年来的广泛关注。但当前对此类杂卤石的研究主要集中在其矿物发育特征与成因类型等方面,对于其发育地层的沉积特征与演化规律的精细剖析及其对杂卤石形成的控制作用研究较少。本文利用川宣地1井连续取心的目的层段岩心资料进行了沉积微相和高精度层序地层学分析。共识别出14种沉积微相类型,并将其划分为6个微相组合,依次代表从局限台地到蒸发台地不同的沉积相带及能量、环境特征。在此基础上根据沉积微相的纵向发育演化、地层厚度以及典型诊断界面等信息,划分出4个四级沉积层序以及其内部的多个五级旋回。研究认为川东北地区与石盐共伴生的原生杂卤石是明显受不同级别海平面波动影响和控制的,主要发育在四级层序海退末期与五级旋回海侵的叠加时期,前者的强蒸发条件为杂卤石的形成提供了重要基础,但后者带来的海水补给则是其形成的必要条件。

关键词：沉积微相层序地层沉积控矿杂卤石下三叠统川东北

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利用盐生植物发展“盐湖农业”研究进展

地球学报 2024年

作者：孔凡晶王现洁王利伟中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室

由于人口增长和全球气候变暖,次生土壤盐碱化日趋严重,淡水资源缺乏,使得人类粮食和食品供给面临严峻挑战。“盐湖农业”为解决这一问题提供了一种新的思路。本文评述了盐生植物在农业上的应用国内外研究进展,重点综述了盐生植物作为食物、饲料、工业原料等方面的研究。盐生植物生长环境比较恶劣,一些盐生植物为应对逆境环境而合成出丰富的次生代谢物,这些代谢物对预防疾病和促进健康大有益处，因此近年来市场对盐生植物的需求显著增加。我国盐湖资源丰富,利用盐生植物发展盐湖农业有得天独厚的条件,具有广阔的应用前景,本文最后提出了在我国发展盐湖农业的几点建议。

关键词：盐湖农业耐盐植物咸水资源盐碱地盐沼带盐生植物

四川盆地东北部黄金口背斜三叠系富K、Li和B卤水成因演化

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地质学报 2024年

作者：牛新生张永生苏奎邢恩袁左璠璠桂宝玲商雯君中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室

四川盆地东北部地区三叠系嘉陵江组四、五段—雷口坡组一段赋存丰富的卤水资源，卤水中富集K、Li、B等元素，具有潜在的开发利用价值。长期以来，一般认为川东北三叠卤水因溶解地层中的钾盐矿物而富集K物质，但这一认识并没有得到确证... 详细信息

四川盆地东北部地区三叠系嘉陵江组四、五段—雷口坡组一段赋存丰富的卤水资源，卤水中富集K、Li、B等元素，具有潜在的开发利用价值。长期以来，一般认为川东北三叠卤水因溶解地层中的钾盐矿物而富集K物质，但这一认识并没有得到确证，此外，对卤水中Li和B的成因和演化鲜有报道。本文以川东北三叠系深层卤水为研究对象，以地球化学和稳定同位素分析为主要方法，运用聚类分析对比采自13口钻井卤水的地球化学数据。与海水相比，区内深层卤水中的K+、Ca2+、Li和B明显富集，而Mg2+和SO42-则相对亏损。卤水的87Sr/86Sr和δ34S值均与卤水储层的87Sr/86Sr和δ34S值相一致，进一步说明深层卤水为海水原地蒸发浓缩形成。Q型聚类分析表明，北2井和川宣地1井的卤水化学组分相似，川25井、ZK601井、恒成1井、恒成3井的卤水化学组分相近，证明川25井和ZK601卤水中K的富集是由于卤水溶解了地层中的钾盐矿物（杂卤石）。白云岩化导致了卤水中Ca2+明显富集，而Mg2+明显亏损，地层中赋存的硫磺和H2S证明了大量硫酸被还原，使得SO42-出现明显亏损。还原作用不仅导致卤水和石膏δ34S的升高，而且引起了区域内石膏和卤水的δ34S高于同时期海水的δ34S值。嘉陵江组沉积晚期，三江地区流纹质火山岩浆喷发产生了大量携带含Li和B元素的气体和热液载体，进而被搬运至蒸发盐盆中。火山热液和气体中的Li、B具有相对较低的δ7Li值和δ11B值，在提升卤水中Li和B含量的同时，也降低了卤水δ7Li值和δ11B值，使得其低于正常海水的δ7Li值和δ11B值。

关键词：川东北黄金口背斜深层卤水钾锂硼

卤水提锂多元新路径:技术、资源、环境和成本

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地质学报 2024年第4期98卷 1310-1331页

作者：高天明范娜代涛中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037 中国寰球工程公司北京100012

传统沉淀法提锂生产周期长、不适用于低锂浓度卤水,盐湖提锂产量增长缓慢,难以满足新能源产业发展的需求。因此,开发高镁锂比卤水提锂新技术是锂产业发展的迫切需求。本文概述了吸附法、萃取法、膜法和电化学法等提锂新工艺的研究现状,... 详细信息

传统沉淀法提锂生产周期长、不适用于低锂浓度卤水,盐湖提锂产量增长缓慢,难以满足新能源产业发展的需求。因此,开发高镁锂比卤水提锂新技术是锂产业发展的迫切需求。本文概述了吸附法、萃取法、膜法和电化学法等提锂新工艺的研究现状,发现铝基吸附剂已应用于工业生产,但其吸附容量显著地小于锰基和钛基吸附剂,而后两者的溶损和长吸附平衡时间是制约其产业化的关键。中性磷类萃取剂关注最多,但其易腐蚀和出现第三相;酰胺类萃取体系无腐蚀,已用于氯化物型卤水工业化提锂,但其稳定性需长期关注;并且萃取法工艺流程较长,酸碱消耗高。膜法无法深度除镁,需与其他方法相结合提锂,其水资源消耗量大。电渗析和“摇椅式”电化学实现了连续性提锂,加速了吸附速率,避免了洗脱剂的使用,其电耗随着优化提锂体系和工作条件的降低,电化学提锂将迎来广阔的产业前景。以上卤水提锂新工艺资源消耗和环境影响小于传统沉淀法,对高镁锂比盐湖具有显著的竞争优势,但各有弊端。因此,未来盐湖卤水提锂应加强多种新技术的集成与耦合,前移提锂过程,提升全流程锂的回收率和多种资源的综合开发。

关键词：卤水锂提取吸附萃取膜法电化学

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