柴達(dá)木盆地鹽湖鋰同位素分區(qū)
鋰作為一種新型能源和戰(zhàn)略資源，在21世紀(jì)備受關(guān)注，特別是近年來隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展及其在可控核聚變領(lǐng)域中的應(yīng)用，其作用更為凸顯，目前國際需求量以每年7%～11%的速度持續(xù)增長。鋰也因此被譽為“二十一世紀(jì)的能源金屬”及“二十一世紀(jì)的清潔能源”。預(yù)測未來鋰將和現(xiàn)在的石油一樣成為重要的戰(zhàn)略資源。
鋰資源主要賦存于鹽湖和花崗偉晶巖礦床中，其中鹽湖鋰資源占全球鋰儲量的69%和全球鋰儲量基礎(chǔ)的87%。我國具有豐富的鹵水鋰資源，含鋰儲量位居世界第三，主要分布于青藏高原的柴達(dá)木盆地和西藏扎布耶湖，其中柴達(dá)木盆地鹽湖鋰鹽資源十分豐富，儲量占我國鋰資源總儲量的80%以上，世界鹽湖鋰總儲量的1/3。因此，柴達(dá)木盆地鹽湖鋰資源的地球化學(xué)成因和物質(zhì)來源是實現(xiàn)柴達(dá)木盆地鹽湖鋰資源的可持續(xù)、綠色發(fā)展的必需條件，也將對我國鹽湖大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)和發(fā)展起重要作用，促進(jìn)我國鹽湖資源的整體可持續(xù)開發(fā)。
最近，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所地表過程與化學(xué)風(fēng)化實驗室團(tuán)隊聯(lián)合中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所和中國科學(xué)院青海鹽湖研究所，對柴達(dá)木盆地典型的31個鹽湖樣品進(jìn)行系統(tǒng)采樣和分析，首次系統(tǒng)獲得柴達(dá)木盆地鹽湖鋰同位素的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)顯示，柴達(dá)木盆地鹽湖鋰同位素地球化學(xué)特征呈現(xiàn)了明顯的三個分區(qū)，每個分區(qū)的鋰同位素差異明顯。通過進(jìn)一步對柴達(dá)木盆地構(gòu)造等數(shù)據(jù)進(jìn)行討論，揭示出柴達(dá)木盆地的構(gòu)造是造成鹽湖鋰同位素差異的主要因素（如圖）。
柴達(dá)木盆地西部鹽湖是中國目前主要的鋰礦開采和加工區(qū)，文章重點對該區(qū)域鹽湖鋰的來源進(jìn)行深入討論。通過不同樣品（熱泉、河水、巖石、湖水和晶間鹵水）的綜合解析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域鹽湖的鋰主要來自可可西里地區(qū)的熱泉通過洪水河系源源不斷地供給。
該研究還根據(jù)計算，獲得察爾汗鹽湖別勒區(qū)灘段是富鋰的尾閭鹽湖，其地下鋰資源豐富。察爾汗鹽湖是中國最大的鉀肥生產(chǎn)基地，鉀肥的生產(chǎn)可能需要抽取別勒灘區(qū)段地下鹵水，因此文章建議在察爾汗鉀鹽擴(kuò)大生產(chǎn)的過程中，企業(yè)一定要考慮調(diào)整生產(chǎn)方式，避免因生產(chǎn)鉀肥將寶貴的鋰資源浪費。
該項研究得到鹽湖化工-聯(lián)合基金項目、國家自然科學(xué)基金面上項目和第二次青藏高原科考項目的聯(lián)合資助。
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