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西藏盐湖沉积物:一种潜在的铷、铯资源

地质学报 2023年第10期97卷 3410-3420页

作者：李庆宽王建萍樊启顺秦占杰蔚昊学山发寿袁秦都永生中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室青海西宁810008 中国科学院大学北京100049

铷、铯是我国战略性关键矿产资源。西藏盐湖卤水中赋存着丰富的铷、铯资源,但是品位普遍低于10 mg/L。根据热泉与盐湖锂、铷、铯等元素的补给关系和含量差异特征及铷、铯极易被黏土矿物吸附等特点,推测盐湖沉积物中赋存一定规模的铷、... 详细信息

铷、铯是我国战略性关键矿产资源。西藏盐湖卤水中赋存着丰富的铷、铯资源,但是品位普遍低于10 mg/L。根据热泉与盐湖锂、铷、铯等元素的补给关系和含量差异特征及铷、铯极易被黏土矿物吸附等特点,推测盐湖沉积物中赋存一定规模的铷、铯资源。为验证该推测,本文选取西藏拉果错、聂尔错、依布茶卡、当穹错、扎布耶茶卡等5个典型盐湖,采集卤水和沉积物样品各5件,开展水体中铷、铯含量和沉积物矿物成分分析,结合沉积物分相淋滤实验,得出如下结论:西藏拉果错、当穹错、聂尔错盐湖卤水铷、铯含量和资源量与其补给量差异显著,大量的铷、铯资源消耗于盐湖沉积物中;盐湖沉积物中的铷、铯含量远高于卤水。铷、铯在沉积物水溶相、碳酸盐相中含量较低,主要以吸附形式赋存于黏土矿物(主要为伊利石),吸附点位包括基面位置、难解吸的磨损边缘及层间位置。盐湖沉积物铷、铯资源量远超大型矿床规模,黏土矿物中铷、铯含量高达100 n×10^(-6),超过固体盐类矿产综合评价指标,相较于现有盐湖钾产品中的铷资源、含铯硅华中的铯资源开发,具有较好的开发利用性,是一种潜在的铷、铯资源。本研究成果有助于完善盐湖铷、铯富集成矿机制,并为高效开发盐湖中的铷、铯资源提供理论支撑。

关键词：铷铯资源赋存特征盐湖沉积物西藏

新疆库米什盆地硝酸盐类矿床成矿离子迁移规律及成矿模型

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地球科学 2022年第1期47卷 82-93页

作者：李长忠程怀德宋建国马学海海擎宇蒋天明中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室青海西宁810008 中国科学院大学北京100049

为了深入认识库米什盆地硝酸盐矿床成矿离子的空间分布特征、表层沉积物中硝酸盐含量较高的原因,以盆地硝酸盐矿床为研究对象,开展研究区内各类补给水样和沉积物样可溶性盐类物质化学组成的定量分析研究;结合野外地质踏勘工作,探讨研究... 详细信息

为了深入认识库米什盆地硝酸盐矿床成矿离子的空间分布特征、表层沉积物中硝酸盐含量较高的原因,以盆地硝酸盐矿床为研究对象,开展研究区内各类补给水样和沉积物样可溶性盐类物质化学组成的定量分析研究;结合野外地质踏勘工作,探讨研究区硝酸盐矿床成矿离子的迁移规律,初步建立盆地硝酸盐矿床沉积成矿作用模型.结果表明,K^(+)、Na^(+)、NO_(3)^(-)等成矿离子自北西部和南东部双向朝盆地中部迁移富集;这些成矿离子的含量在盆地北东部冲洪积扇区沿着基岩区‒扇根‒扇中‒扇缘的方向逐渐增高,在扇缘的表层沉积物内含量较高;在垂向剖面上,K^(+)、Na^(+)、NO_(3)^(-)等成矿离子主要富集于0~60 cm的深度范围内,受毛细作用的影响,具有自深部向表层沉积物内迁移富集的规律.

关键词：库米什盆地硝酸盐矿床成矿离子沉积成矿作用模型毛细作用矿床学

铝土矿型富锂黏土的物源属性及其富锂机制——以滇黔地区为例

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沉积学报 2024年

作者：王亚平苗卫良李雯霞李长忠赵辉斌张西营中国科学院大学中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室

【目的】中国西南滇黔地区含铝土矿沉积地层中发现了成矿潜力巨大的富锂黏土岩沉积，然而目前对这些地区铝土矿型富锂黏土岩的物质来源及富锂机制等方面的认识仍不足。【方法】对云南早二叠系倒石头组和贵州早石炭系九架炉组两套铝土矿... 详细信息

【目的】中国西南滇黔地区含铝土矿沉积地层中发现了成矿潜力巨大的富锂黏土岩沉积，然而目前对这些地区铝土矿型富锂黏土岩的物质来源及富锂机制等方面的认识仍不足。【方法】对云南早二叠系倒石头组和贵州早石炭系九架炉组两套铝土矿型富锂黏土岩系开展了矿物组成、主微量及稀土元素组成等方面的对比分析，结合前人的研究成果，系统地探讨了形成于不同时代但岩相特征极为相似的两套铝土矿型富锂黏土岩的物源属性特征及引起锂异常富集的因素。【结果】贵州九架炉组和云南倒石头组富锂黏土岩间物源属性的差异对含锂特征影响显著。总体上，锂含量相对较低的九架炉组黏土岩的形成与下伏娄山关群不纯白云岩的风化剥蚀密切相关，而其原始物源可能为新元古代—中元古代的中酸性岩浆岩，并明显受到了镁铁质成分的影响。而锂含量相对较高的云南倒石头组黏土岩的形成受奥陶纪沉积岩系再循环物质的影响显著，而与其下伏碳酸盐岩地层间物源联系较弱，同时云南倒石头组黏土岩原始物源受中酸性岩浆岩主导。此外，滇黔地区富锂黏土岩中锂的赋存矿物可能为高岭石或伊利石矿物，而沉积时期流域的排水性及水体中的离子共存效应等对黏土中锂的富集起到了重要的制约作用。【结论】通过分析贵州九架炉组和云南倒石头组富锂黏土岩物源属性及锂的赋存矿物，对认识黏土型锂矿的成矿过程与制约机制具有重要意义。

关键词：铝土矿型富锂黏土岩物源属性富锂机制滇黔地区

万象盆地不同成钾区的水不溶矿物对比及其指示意义

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地质学报 2021年第7期95卷 2214-2224页

作者：唐启亮张西营苗卫良李永寿李雯霞袁小龙中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海西宁810008 中国科学院青海盐湖研究所青海省盐湖地质与环境重点实验室青海西宁810008

老挝万象盆地属于沙空那空盆地的次级盆地,沉积了厚层的钾石盐矿,而钾石盐中还存在着部分水不溶物,通过研究不同成钾区域的钻孔发现:水不溶物主要包括硬石膏、方硼石、白云母、石英、水氯硼钙石、碳酸盐矿物以及零散的黄铁矿,通过水不... 详细信息

老挝万象盆地属于沙空那空盆地的次级盆地,沉积了厚层的钾石盐矿,而钾石盐中还存在着部分水不溶物,通过研究不同成钾区域的钻孔发现:水不溶物主要包括硬石膏、方硼石、白云母、石英、水氯硼钙石、碳酸盐矿物以及零散的黄铁矿,通过水不溶矿物在钻孔中的分布及组合特征发现,钾盐从析出到结束,水不溶物出现规律性特征:钾石盐含量越多方硼石含量也越多,而硬石膏且越少,并在钾石盐高峰期出现鲕粒方硼石,鲕粒方硼石分布表明成钾晚期沉积环境为动荡的浅水环境。水不溶矿物组合、形貌特征及硼同位素分析研究显示,在万象盆地成钾阶段,钾盐沉积不是一成不变的而是具有明显的阶段性,其过程可以分为石盐沉积晚期,钾盐沉积早期,钾盐沉积中期和钾盐沉积晚期等4个不同阶段,其中钾盐阶段中期为钾盐沉积高峰期。因此,水不溶物研究能够很好地反演钾盐沉积环境,可作为古蒸发岩沉积研究的重要指标。

关键词：老挝万象盆地方硼石鲕粒方硼石浅水环境重要指标

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柴达木盆地表土重金属污染与来源分析

环境科学 2021年第10期42卷 4880-4888页

作者：陈亮张西营唐启亮耿鋆王二龙李姜瑶中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室西宁810008 中国科学院大学北京100049

柴达木盆地主要土类为盐化荒漠土和石膏荒漠土,为了了解区内表层土壤重金属的污染特征、空间分布及污染源,在盆地内以主要沉积地貌为对象,以25 km左右为采样半径,共采集了129件表土(0~10 cm)样品,对表土中的As、Ba、Cr、Mn、Nb、Ni、Pb... 详细信息

柴达木盆地主要土类为盐化荒漠土和石膏荒漠土,为了了解区内表层土壤重金属的污染特征、空间分布及污染源,在盆地内以主要沉积地貌为对象,以25 km左右为采样半径,共采集了129件表土(0~10 cm)样品,对表土中的As、Ba、Cr、Mn、Nb、Ni、Pb、Ti、Zn和Zr等10种重金属进行含量测定,并利用富集因子(EF)、地累积指数(Igeo)及绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型等初步定量分析了重金属的污染程度及潜在来源.结果表明,柴达木盆地10种表土重金属元素自20世纪60年代以来,有不同程度的富集,As与Pb可能存在点源污染,整个盆地总体上在尚清洁状态到低污染之间,APCS-MLR分析表明,表土重金属受2个来源影响,分别为自然因子和交通因子,As、Cr、Mn、Nb、Ni、Ti、Zn和Zr受自然因素影响,Ba和Pb受自然因素和交通运输双重影响.

关键词：柴达木盆地表土重金属污染分布绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)

基于Cs2Br~+静态多接收正热电离质谱法高精度测定溴同位素

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分析化学 2016年第2期44卷 186-191页

作者：马云麒彭章旷陈彦交杨剑肖应凯张艳灵中国科学院青海盐湖研究所盐湖地质与环境实验室中国科学院青海盐湖研究所盐湖化学分析测试中心中国科学院大学

采用Triton热电离质谱仪,在8 k V加速电压下,建立了基于CsBr~+为检测离子的稳定溴同位素比值静态多接收测定方法,实现了溴同位素组成的高精度正热电离质谱法测定,并对溴同位素测试过程中B和Cl元素的影响、点样顺序的影响等进行了研究。... 详细信息

采用Triton热电离质谱仪,在8 k V加速电压下,建立了基于CsBr~+为检测离子的稳定溴同位素比值静态多接收测定方法,实现了溴同位素组成的高精度正热电离质谱法测定,并对溴同位素测试过程中B和Cl元素的影响、点样顺序的影响等进行了研究。结果表明,静态多接收法测定Br同位素和传统的峰跳扫法相比具有精度高(外精度在0.09‰~0.18‰之间)、涂样量小(10~20μg Br)和测试时间短(采集100个数据只需8min)的优点,不同含量的Cl对Br同位素比值的影响随着Cl含量的升高而增强,B的存在使溴同位素测定值偏低。涂样顺序对溴同位素测定结果没有表现出明显差异。同时,测定了4个溴化物化学试剂中的溴同位素组成,其同位素组成介于0.61‰~1.68‰,呈现出明显的溴同位素分馏现象。

关键词：溴同位素正热电离质谱(P-TIMS) 静态多接收 Cs2Br+

重液分选茶卡北山水系沉积物及其对伟晶岩型锂矿床探矿的指示意义

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盐湖研究 2024年

作者：吕翰羿程怀德李斌凯马海州李永寿韩文华王金思中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学

伟晶岩型锂矿是最重要的锂金属来源之一，由于在时间、空间和构造背景方面存在显著的不均一性，该型矿床目前尚无有效的探矿方法。在迁移搬运过程中，水系沉积物保留了蚀源区矿物信息，利用其元素和矿物组成，可在一定程度上还原沉积物... 详细信息

伟晶岩型锂矿是最重要的锂金属来源之一，由于在时间、空间和构造背景方面存在显著的不均一性，该型矿床目前尚无有效的探矿方法。在迁移搬运过程中，水系沉积物保留了蚀源区矿物信息，利用其元素和矿物组成，可在一定程度上还原沉积物物源区的矿物组成特征。分析水系沉积物中含锂重矿物的亏损与富集、以及粒径的变化，是伟晶岩型锂矿探矿的有效方法之一。文章以茶卡北山流域的水系沉积物为研究对象，经逐级精细化的重液分选，实现了重、轻质矿物的有效分选。结果表明，河流过程可以对水系沉积物中的锂含量产生较大的影响，无支流时的搬运距离越远，水系沉积物中的锂含量越少，支流混合可以对水系沉积物中的锂含量产生正相关影响。重液分选方法对水系沉积物含锂矿物产生了有效的富集作用，主要富集锂元素的载体为云母类矿物，锂元素含量较未分选前提高3至14倍，且在分选后产生了明显的矿物组成差异。这种变化规律可用于对含锂伟晶岩矿物的指示与追踪，因此水系沉积物的重液分选法是伟晶岩型锂矿床探矿的重要指示方法。

关键词：茶卡北山伟晶岩型锂矿床水系沉积物重液分选实验地球化学探矿

三步离子交换法用于高精度测定硝酸盐卤水样品中硼同位素

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分析化学 2020年第6期48卷 780-785页

作者：马学海马云麒宋建国程怀德杨剑海擎宇李兴意李俊中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院大学

用热电离质谱法（TIMS）测定样品的硼同位素时,共存的硝酸根（NO;）会产生Cs;BO;的同质异位素Cs;CNO;,使得被测样品;B/;B的比值降低。针对硝酸盐型盐湖自然卤水样品（NO;的含量为1384 mg/L）,利用三次离子交换法,即在传统的两步离子交... 详细信息

用热电离质谱法（TIMS）测定样品的硼同位素时,共存的硝酸根（NO;）会产生Cs;BO;的同质异位素Cs;CNO;,使得被测样品;B/;B的比值降低。针对硝酸盐型盐湖自然卤水样品（NO;的含量为1384 mg/L）,利用三次离子交换法,即在传统的两步离子交换法（第一步过硼特效树脂进行硼的分离和纯化,第二步阴阳离子交换法去除硼以外的其它杂质阴阳离子）的中间,再增加一步阴离子树脂处理,以减少样品溶液中NO;的含量,从而消除硼同位素测定过程中NO;的影响。结果表明,三步离子交换法比常规的两步离子交换法能进一步减少NO;含量的影响,从而有效降低同质异位素对硼同位素测定的干扰,样品中硼的回收率大于90%。此过程未发生硼同位素的分馏,可满足含硝酸盐卤水高精度硼同位素测定的需求,且有效缩短了测样时间。

关键词：硝酸根离子硼同位素同质异位素正热电离质谱

柴达木盆地那棱格勒河及其尾闾盐湖铷、铯物源和富集过程研究

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盐湖研究 2024年

作者：赵春涛陈亮李庆宽王建萍余冬梅刘泽霍世璐青海省盐湖地质与环境重点实验室中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室中国科学院大学

铷、铯作为关键金属矿产，在诸多高新科技领域具有举足轻重的地位而使其需求量逐年增加。柴达木盆地那棱格勒河及其尾闾盐湖中铷、铯含量较高，查明其物质来源和迁移富集过程，对柴达木盆地铷、铯关键金属成矿作用研究和资源增储具有重... 详细信息

铷、铯作为关键金属矿产，在诸多高新科技领域具有举足轻重的地位而使其需求量逐年增加。柴达木盆地那棱格勒河及其尾闾盐湖中铷、铯含量较高，查明其物质来源和迁移富集过程，对柴达木盆地铷、铯关键金属成矿作用研究和资源增储具有重要意义。本研究以那棱格勒河流域的河水、地下水、沉积物、盐湖卤水和岩浆岩为研究对象，通过开展铷、铯元素含量分析，结合前人研究成果，探讨了那棱格勒河及其尾闾盐湖的铷、铯成矿作用。研究结果表明，湖区铷、铯元素含量表现为晶间卤水明显高于湖表卤水，且晶间卤水中铷、铯含量按照东台、西台、一里坪、涩聂湖的顺序逐渐降低。尾闾盐湖中高度富集的铷、铯与布喀达坂区域深部岩浆流体和高温水-岩反应有关，其以热泉的形式将铷、铯由深部携带至地表并通过洪水河-那河体系对湖区进行补给。补给过程中河水铷、铯的浓度受地下水输入、蒸发作用和沉积物吸附作用的共同影响，而湖区强烈的蒸发浓缩作用是盐湖卤水铷、铯发生富集的关键，沉积物对盐湖卤水长时间的吸附作用致使该区域具有形成沉积型铷、铯矿床的潜力。

关键词：铷、铯关键金属迁移-富集成矿物源尾闾盐湖那棱格勒河