中国黔北新民铝土矿中锂的富集机制——来自锂同位素的制约
编号:1921
访问权限:私有
更新:2023-04-10 22:28:50 浏览:554次
特邀报告
摘要
中国大多数铝土矿为沉积型,通常富含锂(Li)。然而,目前为止,人们对沉积型铝土矿中Li的来源、赋存矿物和富集机制知之甚少。本研究以黔北典型的沉积型铝土矿床——新民铝土矿为例,利用Li同位素示踪Li的来源及其富集机制。新民铝土矿位于黔北道真大塘向斜东翼,含铝岩系为下二叠统大竹园组(P1d),Li平均含量756×10−6,Li同位素组成(δ7Li)平均为0.83‰;下伏基岩为早志留纪韩家店组粉砂质页岩(S1hj),目前普遍被认为是铝土矿床的直接母岩,Li平均含量25×10−6,Li同位素组成(δ7Li)平均为-0.47‰。
Li有7Li和6Li两种同位素,风化作用下,7Li进入流体, 6Li则保留于次生矿物中,因此风化产物往往相对母岩具有更轻的锂同位素组成。铝土矿的形成与风化作用密切相关,因此,作为含铝岩系的大竹园组(P1d)的δ7Li应比母岩轻。然而,事实上大竹园组(P1d)的δ7Li比母岩的δ7Li重,表明大竹园组(P1d)中的Li除了保留在风化次生矿物中的外,还有以重δ7Li为特征的外源Li的混入。考虑到沉积环境和Li同位素,本研究提出以重δ7Li为特征的地表径流携带的Li是新民铝土矿中Li的重要来源。粘土矿物与Li含量和δ7Li的相关性表明,伊利石和高岭石可能是新民铝土矿中Li的主要赋存矿物。此外,Li与Na2O和MgO的正相关性表明蒙脱石是另一种可能的Li赋存矿物。结合沉积型铝土矿的形成过程,本研究提出Li富集发生在原生铝土物质形成阶段。在这一阶段,地表径流携带的Li汇聚到滨岸局限盆地,在小规模海侵后,随着地下水位的上升,盆地内形成了滞留水体。如果这时气候炎热,滞留水体在炎热干燥的气候下蒸发,地表径流携带的Li在盆地中积累,最终被伊利石、高岭石和蒙脱石等粘土矿物吸附。这种机制可以显著增加沉积型铝土矿中的Li含量和δ7Li。由此可见,新民铝土矿中Li的富集过程中主要受原始铝土物质沉积时期的沉积环境、水文和气候条件的控制。
发表评论