柴达木盆地典型盐湖沉积物中锂的微观赋存特征研究摘要
锂(Li)资源是我国重要的战略性金属资源,是新能源、航空航天、核工业等高新技术产业发展的关键物质基础,被誉为"能源金属"、"白色石油"等。在全球能源转型和碳中和目标背景下,我国的锂需求量激增,加之全球锂资源分布极不均匀,我国锂资源对外依存度长期维持在70%以上。我国锂资源类型复杂多样,主要分为卤水型、硬岩型和沉积型;揭示我国锂资源的形成机制和分布规律,进而推动锂资源的高效开发利用,已成为破解我国锂资源供应困境的关键所在。柴达木盆地锂资源极为丰富,尤其是中部四湖区(一里坪、西台吉乃尔湖、东台吉乃尔湖和察尔汗别勒滩区)是我国最大的卤水型锂矿区,战略资源地位不言而喻。前人在开展四湖区锂元素的"源-运-汇"过程研究时发现,在锂元素的迁移过程中,约80%的总补给锂可能被固持于四湖区及其周缘的碎屑沉积物中。然而,现有研究主要关注宏观尺度的矿物组成与元素分布的相关性分析,沉积物中锂元素的赋存特征尚缺乏微纳尺度的精细研究与定量评价。因此,我们以四湖区及其补给河流域的表层沉积物为研究对象,在开展主-微量元素分布、矿物组成和颗粒粒径分布等研究的基础上,利用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)结合激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)研究了富锂沉积物中Li元素的微区空间分布及赋存状态。发现:1)在富含黏土矿物的微区中Li元素显著富集(可高达1361ppm),而在石英、长石、方解石等碎屑矿物中Li含量较低(<40×10–6);2)不同沉积区域中黏土矿物的类型及相对含量不同,导致不同的富黏土微区中Li元素的分布亦存在差异。所获成果从微纳尺度加深了对柴达木盆地典型盐湖区沉积物中锂资源分布赋存特征的认识,为进一步探究盐湖沉积环境下锂的迁移、富集和转化等地球化学行为及关键影响因素提供了新的研究思路。
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