四川自贡地区地下卤水锂矿化特征及靶区预测

引用本文

詹涵钰, 马红熳, 武文辉, 秦宇龙, 吴和, 易胜利. 四川自贡地区地下卤水锂矿化特征及靶区预测[J].中国地质调查, 2018,5(4): 17-24.
ZHAN Hanyu, MA Hongman, WU Wenhui, QIN Yulong, WU He, YI Shengli. Mineralization charateristics and target area prediction of underground brine lithium mine in Zigong Area, Sichuan Province[J].Geological Survey of China, 2018,5(4): 17-24. 复制到剪切板

doi: 10.19388/j.zgdzdc.2018.04.02

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四川自贡地区地下卤水锂矿化特征及靶区预测

詹涵钰^1,², 马红熳^1,², 武文辉^1,², 秦宇龙^1,², 吴和³, 易胜利⁴

1. 稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室,成都 610081

2.四川省地质调查院,成都 610081

3.四川盐业地质钻井大队,自贡 643000

4.四川久大盐业集团低压天然气分公司,自贡 643000

第一作者简介: 詹涵钰(1990—),女,硕士,助理工程师,主要从事区域地质调查、矿产勘查研究工作。Email: 306269946@qq.com。

收稿日期: 2018-01-29

基金资助: 中国地质调查局“川西锂矿大型能源基地成矿关键技术研究与示范(编号: 2018SZ0276)”和“四川富顺富钾锂卤水选区地质调查专题(编号: DD20160129-02)”共同资助

摘要

锂作为一种新能源、新材料,对国民经济建设及国防安全保障具有重要的战略意义。卤水中液体锂为锂资源的主要来源之一。四川盆地自贡地区地下卤水资源丰富,但开发利用方式较为单一。前人对自流井背斜卤水中的锂资源研究较少,但已有数据均表明局部卤水中Li⁺含量达单独开采工业品位的2~4倍,具有较高的开采价值。近年来,对自贡地区的地下卤水资源分布情况进行了调查,对有利地区采集的样品进行了分析,结果表明: 锂资源已达边界品位的3~4倍、最低工业品位的2倍以上; Li⁺与Na⁺、K⁺、$NH^{+}_{4}$、Cl^-含量呈明显的正相关,卤水中Na⁺、K⁺、$NH^{+}_{4}$、Cl^-的含量可作为Li⁺含量的间接指示; 降低卤水中Mg/Li值能够有效控制提锂成本; 相比于黄卤,黑卤有较低的Mg²⁺和较高的Li⁺、Na⁺、K⁺、$NH^{+}_{4}$及Cl^-。通过综合分析认为,邓井关背斜的轴部黑卤密集分布地区可作为锂资源的找矿靶区。

关键词: 地下卤水; 锂矿; 元素相关性; 间接指示; 靶区预测

中图分类号:P618.71 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2018)04-0001-08

Mineralization charateristics and target area prediction of underground brine lithium mine in Zigong Area, Sichuan Province

ZHAN Hanyu^1,², MA Hongman^1,², WU Wenhui^1,², QIN Yulong^1,², WU He³, YI Shengli⁴

1. Key Laboratory of the Evaluation and Utilization of Strategic Rare Metals and Rare Earth Resources of Sichuan Province, Chengdu 610081, China

2. Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081, China

3. Sichuan Salt Geological Drilling Team, Zigong 643000, China

4. Low Pressure Gas Branch, Sichuan Jiuda Salt Company, Zigong 643000, China

Abstract

Lithium as a new energy and material has important strategic significance for national economic construction and defense security. The liquid lithium in brine is the main source of lithium resource. The underground brine resource is abundant in Zigong Area of Sichuan Basin, but the way of exploitation and utilization is onefold. Although there are few researches about the brine lithium resource of Ziliujing anticline, the existing data reveal that the Li⁺ content of local brine is 2 to 4 times of the mining industrial grade, which has great exploitation value. In recent years, the authors have investigated the distribution of underground brine resources in Zigong Area and analyzed the samples that were collected in favorable areas. The results show that the grade of lithium resource is 3 to 4 times higher than the boundary grade and 2 times higher than the lowest industrial grade. The Li⁺ content has obvious positive correlation with the contents of Na⁺, K⁺, $NH^{+}_{4}$ and Cl^-. Therefore, the contents of Na⁺, K⁺, $NH^{+}_{4}$, Cl^- in brine can be used as an indirect indication of Li⁺ content. Decreasing the Mg/Li of brine can effectively control the cost of lithium extraction. Compared with the yellow brine, the black brine has lower Mg²⁺ content and higher contents of Li⁺, Na⁺, K⁺, $NH^{+}_{4}$ and Cl^-. Through comprehensive analysis, the authors considered that the axis of Dengjingguan anticline, where the black brine is densely distributed, could serve as a target area for lithium resource exploration.

Keyword: underground brine; lithium mine; elements correlation; indirect indication; target area prediction

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0 引言

近年来, 锂作为国防尖端工业和民用高新技术领域的重要原料逐渐被重视^{[1, 2]}。锂在自然界中主要以赋存于锂辉石、锂云母中固体资源和卤水中液体资源两种形式存在^[3]。在我国, 锂资源量约677万t, 卤水中液体资源占80%, 固体资源占20%^[4]。除盐湖卤水外, 地下卤水资源也储集了不同浓度的锂, 值得我们加以关注^{[5, 6]}。

四川盆地富含地下卤水资源, 其中自贡地区有着悠久的井卤生产和研究历史。1970年, 第七地质普查大队对卤水分布特征进行了探讨, 认为因富含FeS导致卤水颜色变黑的 “ 黑卤” , 主要储存在三叠系中下统嘉陵江组五段(T_1-2j⁵)— 三叠系中统雷口坡组一段(T₂l¹); 因富含Fe的氢氧化物而卤水颜色变黄的 “ 黄卤” , 则主要储存于须家河组内 $(T_{3} {xj)}^{[7]}$ 。针对卤水起源问题, 20世纪60年代, 四川省210队相关分析认为, “ 黄卤” 是由淡水变质形成的, 而“ 黑卤” 则是由低矿化度水转化而来的。林耀庭等^[8]则提出了“ 黑卤” 是古沉积水演化而来。20世纪80年代, 部分国外学者研究认为, 卤水存在同生沉积起源、大气水渗入起源以及混合起源^[9]。近年来的研究认为: 黄卤是古大气降水或是陆相沉积水与大气降水的混合; 黑卤的起源是古海水, 经过强烈蒸发浓缩, 以及一系列的沉积、淋滤、埋藏后形成^{[6, 7, 10]}。在地下卤水的剩余资源量方面, 杨中立^[11]认为自流井背斜的地下卤水经长期、大规模的开发利用, 弹性储存资源量已基本开发完毕, 与其相距不远的邓井关背斜从1960年开始采卤, 虽然规模不及自流井背斜的大, 但剩余资源量很可观。林世贵等^[12]运用泰勒公式对邓井关背斜的黑卤剩余资源量进行了估算, 结果是剩余可采储量约11.08× 10⁶ m³。

虽然前人已对自贡地区地下卤水做了研究, 但主要局限于对地层特征、构造特征的认识和对深层卤水储集规律的总结, 而对其中的锂资源鲜有涉及。本文通过分析自贡地区典型储卤构造卤水的化学特征, 讨论锂资源与其他组分的相关性, 筛选出采锂可行性较高的卤井, 并根据其分布规律预测卤水的找锂靶区。

1 研究区地质特征

1.1 区域地质背景

四川盆地是我国著名的以储集盐卤水为主的大型封闭、半封闭自流盆地, 面积约20万km^2[7]。卤水资源主要赋存于地下1 000~4 500 m的三叠系中统雷口坡组(T₂l)和三叠系中下统嘉陵江组(T_1-2j)碳酸盐岩储层中。白垩纪末盆地内产生大量构造隆起, 并伴生众多的断裂构造, 储存在低孔渗介质中的地下卤水因地动压力的驱使, 汇聚到各个构造隆起之中, 形成了大量具有开采潜力的储卤构造^[13]。

研究区位于四川盆地西南的自贡地区。该地区拥有众多储卤构造, 地下卤水资源丰富。前人的分析数据表明, 卤水中有液态锂存在, 含量达单独开采工业品位的2~4倍, 具有较高的开采价值。

如图1所示, 自贡地区主要出露的地层由老至新依次是: 三叠系上统须家河组(T₃xj), 侏罗系下统自流井组(J₁z)、中统新田沟组(J₂xt)与沙溪庙组(J₂s)、上统遂宁组(J₃sn)与蓬莱镇组(J₃p), 白垩系下统窝头山组(K₁w)与中统三合组(K₂s), 以及沿沱江河谷零星分布的第四系。地表岩性较单一, 主要为紫红色、砖红色泥岩、砂岩夹浅灰色、灰绿色砂岩和灰岩^[14]。

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	图1 自贡地区地质简图(据文献[14], 有改动)Fig.1 Geological sketch of Zigong Area (according to reference [14])

区内平行排列有自流井背斜和邓井关背斜2个典型的储卤构造, 二者相距不远, 表现出诸多一致性: 均受泸州和华蓥山古构造的影响, 走向呈NE-SW向; 地表出露地层为侏罗系自流井组(J₁z)和沙溪庙组(J₂s); 主要的黄卤储层为三叠系上统须家河组二段(T₃xj²)、四段(T₃xj⁴)、六段(T₃xj⁶); 黑卤储层为三叠系中下统嘉陵江组五段(T_1-2j⁵)、中统雷口坡组一段(T₂l¹)等。以上特征表明, 自流井背斜和邓井关背斜表现出极大的相似性, 可以作为一个成矿系统进行讨论。

1.2 自流井背斜

自流井背斜位于自贡凹陷的东北部, 为NE向不对称短轴背斜。自流井背斜构造及井位分布如图2所示。

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	图2 自流井背斜构造及井位分布(据文献[15], 有改动)Fig.2 Distribution of structures and wells in Ziliujing anticline (according to reference [15])

矿区内断裂构造发育, 共查明10余条, 大致分为平行轴线和斜交轴线2组。地表仅出露黄葛坡断层和重滩断层, 呈NW向平行分布在背斜的西倾末端, 其余均为地下隐伏断层。自流井背斜轴部出露的地层有侏罗系自流井组(J₁z)红色岩层, 两翼主要为沙溪庙组地层(J₂s)。卤水富集于背斜轴部和断裂断层较发育的地段。其中黄卤主要产于三叠系须家河组二段(T₃xj²)、四段(T₃xj⁴)、六段(T₃xj⁶)的长石石英砂岩中, 为孔/裂隙储卤层, 厚度超过300 m, 埋深于地下400~700 m; 黑卤则主要产于三叠系嘉陵江组第五段(T_1-2j⁵)、雷口坡组第一段(T₂l¹)的白云岩、石灰岩中。由于层间无其他层段且裂隙十分发育, 所以共同组成了岩溶裂隙型储卤层— — 嘉陵江— 雷口坡组含卤层, 产卤层厚度为60~70 m, 埋深超过1 000 m^[16]。

1.3 邓井关背斜

邓井关背斜位于四川盆地西南自流井凹陷带的东南翼, 沿NE向60° ~70° 延展, 为一北陡南缓的不对称短轴背斜。区内断裂构造十分发育, 已查明的断层达19条, 其中8条出露地表, 11条为隐伏断层。根据断层走向与背斜轴向的关系, 可分为平行断层和斜交断层。平行断层较典型的有F₂、F₄、F₇, 典型的斜交断层有F₁、F₃。邓井关背斜主要出露侏罗系自流井组(J₁z)红色岩层和三叠系上统须家河组(T₃xj)、中统雷口坡组(T₂l)及深埋地下数百米的中下统嘉陵江组(T_1-2j)。该矿区以储黑卤为主, 全区共有黑卤生产井27口, 沿背斜轴向分布, 大部分位于F₂、F₄断裂带上。雷口坡组(T₂l)和嘉陵江组五段(T_1-2j⁵)为黑卤储集层, 其隔水顶、底板分别为须家河组第一段(T₃xj¹)的页岩夹石英砂岩和嘉陵江组第四段(T_1-2j⁴)的硬石膏层夹泥质白云岩。得益于这里天然的封闭承压环境, 黑卤几乎无垂向的越流补给。邓井关背斜构造及井位分布如图3所示。

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	图3 邓井关背斜构造及井位分布(据文献[12], 有改动)Fig.3 Distribution of structures and wells in Dengjingguan anticline(according to reference [12])

2 水化学特征分析

2.1 样品采集与测试方法

为充分研究自贡地区卤水中锂资源分布, 本文选取自流井背斜和邓井关背斜2个典型的储卤构造, 对不同井位、不同层位的卤水采集了分析样品。

2.1.1 样品采集

本次在自流井背斜和邓井关背斜共采集33组样品(包括重复取样), 其中黄卤数据18组, 黑卤数据15组。黄卤采样层位位于三叠系上统须家河组(T₃xj), 黑卤样品采于三叠系中统雷口坡组(T₂l)到中下统嘉陵江组(T_1-2j)。

2.1.2 测试方法与操作流程

样品分析在四川省天晟源环保股份有限公司完成。采用的分析仪器为GBC(火焰原子吸收分析仪), 采用的试剂为锂、钠、镁、钙等标准储备液(均为1.000 mg/mL), KCl(光谱纯)溶液(K⁺, 20 mg/mL), 优级纯盐酸, LaCl₃· H₂O溶液(La³⁺, 12.5 mg/mL), 1% CsCl溶液, Sr(NO₃)₂溶液(Sr²⁺, 50 mg/mL), 10%的柠檬酸(用氢型阳离子树脂纯化), 所用卤水样为制备锂盐工艺中的卤水水样, 实验用水均为高纯水^[17]。

分别配制各离子的标准溶液, 并将其喷入火焰, 以空白溶液为参比, 再按照仪器工作条件(表1)以各元素对应的波长、狭缝宽度、灯电流等分别进行操作, 测定其吸光度、发射强度, 绘制工作曲线, 随后测定试样溶液。

表1 仪器工作参数 Tab.1 Instrument working parameters

2.2 水化学特征数据分析

样品的水化学分析结果如表2所示。

表2 自贡地区卤水化学组分 Tab.2 Chemical components of brine in Zigong Area

井名	样品种类	ρ _(B)/(g· L^-1)												Mg/Li
井名	样品种类	Na⁺	K⁺	Sr²⁺	Li⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	Cl^-	S $O_{4}^{2 -}$	HC $O_{3}^{-}$	Br^-	I^-	N $H_{4}^{+}$	Mg/Li
Z1	黑卤		3.340	0.410	0.091						1.064	0.017
Z2	黑卤		3.117	0.229	0.066						0.707	0.002
Z3	黑卤	80.679	2.754	0.093	0.079	3.221	0.786	134.300	2.042	0.985	0.727	0.016	0.138	9.949
Z5	黑卤	82.944	2.622	0.083	0.068	2.975	0.501	136.000	2.149	0.731	0.679	0.016		7.368
井名	样品种类	ρ _(B)/(g· L^-1)												Mg/Li
井名	样品种类	Na⁺	K⁺	Sr²⁺	Li⁺	Ca²⁺	Mg²⁺	Cl^-	S $O_{4}^{2 -}$	HC $O_{3}^{-}$	Br^-	I^-	N $H_{4}^{+}$	Mg/Li
Z6	黑卤	69.078	2.196	0.076	0.065	3.065	0.800	112.000	2.214	3.509	0.673	0.015	0.108	12.308
Z7	黑卤	64.307	2.196	0.068	0.062	2.662	0.705	106.760	2.252	0.508	0.580	0.015		11.371
Z8	黑卤	57.380	2.178	0.058	0.045	2.707	1.150	95.740	3.064	0.587	0.451	0.009	0.082	25.843
Z9	黑卤		2.093	0.501	0.045						0.516	0.013
Z10	黄卤		0.843	0.253	0.074						1.010	0.020
Z11	黄卤	67.628	0.629	0.197	0.055	3.470	1.150	114.720		0.143	0.680	0.014		20.909
Z12	黄卤	58.669	0.524	0.203	0.042	3.530	1.057	100.640	0.030	0.103	0.625	0.015		25.167
Z13	黄卤	51.532	0.454	0.949	0.036	9.330	1.610	103.360		0.039 7	0.971	0.022	0.049	44.231
Z14	黄卤		0.445	0.046	0.027
Z15	黄卤	46.757	0.364	0.362	0.036	4.940	1.233	85.680		0.079	0.651	0.015	0.050	34.250
Z16	黄卤	38.227	0.357	0.261	0.030	3.440	0.950	68.680		0.143	0.560	0.010	0.037	31.667
Z17	黄卤	29.887	0.280	0.533	0.021	5.770	1.110	61.200		0.071 5	0.658	0.012	0.025	52.857
Z18	黄卤	37.351	0.276	0.341	0.021	4.120	0.960	63.580		0.183	0.529	0.010	0.033	45.714
Z19	黄卤	16.054	0.157	0.129	0.012	2.416	0.637	31.280	0.430	0.094	0.259	0.006	0.017	53.083
Z20	黄卤	18.352	0.146	0.341	0.013	3.850	0.610	37.740		0.072	0.380	0.006	0.014	46.923
D1	黑卤	80.570	2.750	0.083	0.082	3.270	0.920	134.160	2.240		0.731	0.161	0.110	11.220
D2	黑卤	0.000	2.561		0.075	3.230	0.776	131.240	1.949	0.089	0.693	0.014		10.340
D3	黑卤	73.109	2.180		0.065	2.834	0.747	120.317	1.999	0.244	0.653	0.016		11.495
D4	黑卤	73.228	2.220		0.065	2.851	0.768	120.558	2.060	0.276	0.667	0.016		11.810
D5	黑卤	77.481	2.415		0.069	3.010	0.784	127.613	2.076	0.268	0.707	0.017		11.362
D6	黑卤	81.410	2.660	0.086	0.083	3.040	0.870	134.900	2.110		0.725	0.016	0.110	10.482
D7	黄卤	66.620	0.318	0.252	0.031	2.997	0.894	60.873		0.341	0.495	0.008	0.050	29.029
D8	黄卤	74.420	1.060		0.078	3.040	1.290	125.460	0.210	0.100	0.734	0.016	0.140	16.538
D9	黄卤	60.406	0.495		0.059	3.436	1.106	103.027	0.000	0.170	0.658	0.013		18.746
D10	黄卤	68.979	0.740		0.057	4.386	1.515	119.217		0.077	0.694	0.016		26.575
D11	黄卤	69.916	0.740		0.057	4.357	1.351	120.093		0.068	0.779	0.016		23.703
D12	黄卤	70.047	0.740		0.062	4.406	1.513	120.967		0.054	0.561	0.017		24.399
D13	黄卤	50.308	0.39		0.040	5.7876	2.212	94.080	0.573	0.002	0.690	0.013		55.298

注: 表中井名均为代号, 其中Z1— Z20为自流井背斜数据, D1— D13为邓井关背斜数据。

表2 自贡地区卤水化学组分 Tab.2 Chemical components of brine in Zigong Area

从表2可见, 自贡地区卤水中不仅含高浓度的Na⁺、Cl^-离子, 还富集不同浓度的微量元素。卤水中主要富集的阴离子为Cl^-、S $O_{4}^{2 -}$ 、Br^-、I^-, 阳离子为Na⁺、K⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Sr²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等。

根据《矿产资源工业要求手册》^[18], 卤水LiCl的边界品位为150 mg/L, 最低工业品位为300 mg/L, 换算成Li⁺, 边界品位为24.71 mg/L, 最低工业品位为49.41 mg/L。Br^-在经济价值高的矿山可以降低回收标准, 卤水中含量为0.02~0.05 g/L, 可综合回收。自流井背斜卤水中Li⁺含量高达90 mg/L, 是边界品位的3~4倍、最低工业品位的2倍左右; Br^-含量为0.259~1.064 g/L, 为可回收品位的10倍以上。邓井关背斜卤水中Li⁺含量高达83 mg/L, 是边界品位的3倍左右、最低工业品位的2倍左右; Br^-含量达0.78 g/L, 为可回收品位的3~4倍。

综上所述, 自贡地区卤水的矿化度很高, 开采意义较大, 除锂矿外, 溴也具有利用价值。

自流井地区典型储卤构造中, 黑卤中Li⁺含量为45~90 mg/L, 黄卤中Li⁺为12~78 mg/L, 就锂矿化度而言, 黑卤比黄卤高。同时, 黑卤中的Mg/Li值为7~25, 而黄卤中的Mg/Li值在23~55之间。卤水中锂最常用的碳酸盐提取法不适合高Mg/Li值的卤水, 因为浓缩后的卤水中含有过饱和的MgCl₂, 需用大量的纯碱(Na₂CO₃)将卤水中的Mg²⁺消耗掉, 增加了提锂成本^[19], 就成本控制而言, 黑卤也比黄卤更适合提锂。

通过将其他离子含量与Li⁺含量分别作X、Y散点图, 可得相关性图解(图4), 以此反映了Li⁺含量与K⁺、Na⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Cl^-含量之间的关系。

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	图4 Li⁺与其他离子含量相关性图解Fig.4 Correlation between Li⁺ content and other ions content

如图4(a)所示, 自贡地区黄卤与黑卤中的K⁺含量与Li⁺含量均呈正相关关系; 其余图解也可用一次函数表示, 且直线与X轴夹角的正切值均大于0, 可见Li⁺含量与Na⁺、Cl^-、N $H_{4}^{+}$ 含量也呈明显的正相关。卤水中主要化学成分为Na⁺和Cl^-, 因此Li⁺含量与矿化度呈正相关。相关图解表明, 黑卤较黄卤锂矿化度高, 因此, 黑卤比黄卤更具采锂可行性。

3 自贡地区卤水锂矿靶区预测

自贡地区典型的储卤构造— — 自流井背斜和邓井关背斜, 虽已有研究显示其中液态锂有一定的开采价值, 但由于当时锂资源的受关注度不高且液态锂的提取存在一定困难, 所以对卤水的开发利用方式较为单一, 以技术相对成熟的制盐为主。自流井背斜是自贡地区采卤历史最悠久、开采程度最深的矿区。据不完全统计, 区内共有卤(气)井达13 000余口, 超千米井约2 000余口。由于开采时间长、规模大, 弹性储存资源量近乎枯竭, 现已停止生产, 部分井甚至填埋。邓井关背斜与自流井背斜处于同一成矿系统, 虽规模不及自流井背斜大, 但剩余资源量很可观, 前人推测可采储量约11.08× 10⁶ m^{3 [12]}。因此, 自贡地区地下卤水的找锂靶区可从邓井关背斜中选取。

从自贡地区卤水化学分析可知, Li⁺含量与Na⁺、K⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Cl^-含量呈明显的正相关。前人研究认为, Mg/Li值越低, 提锂的技术要求越低, 因此, 高Na⁺、K⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Cl^-, 低Mg²⁺的卤水是靶区选取的目标。对比黑卤与黄卤, 黑卤具有较高的Na⁺、K⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Cl^-和较低的Mg²⁺, 因此, 黑卤较黄卤不仅Li⁺含量高, 且Mg/Li比更低, 采锂可行性更大。

邓井关背斜轴部断裂带十分发育, 黑卤井位沿背斜轴部分布, 而黄卤井则主要分布在背斜的两翼(图5)。黑卤主要储存在嘉陵江组五段(T_1-2j⁵)— 雷口坡组一段(T₂l¹), 黄卤则主要储存于须家河组内(T₃xj)^[7]。前已述及, 黑卤的采锂可行性大于黄卤, 因此找锂靶区预测在邓井关背斜轴部断裂带, 采卤层位为嘉陵江组五段(T_1-2j⁵)— 雷口坡组一段(T₂l¹)之间, 如图5所示。

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	图5 邓井关背斜靶区预测图Fig.5 Target area prediction of lithium resource in Dengjingguan anticline

4 结论

(1)四川自贡地区一组走向近平行的NE-SW向褶皱— — 自流井背斜和邓井关背斜为主要的储卤构造。

(2)自流井背斜卤水中Li⁺含量达边界品位的3~4倍、最低工业品位的2倍左右。邓井关背斜Li含量为边界品位的3倍、最低工业品位的2倍左右。自贡地区卤水的矿化度高, 开采意义较大, 除锂矿外, 溴也具有一定的综合利用前景。

(3)自贡地区典型储卤构造的卤水中Li⁺含量与Na⁺、K⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Cl^-含量呈明显的正相关, 即与卤水的矿化度呈正相关, 这可作为地下卤水锂资源量预测的重要指示标志。

(4)与黄卤相比, 黑卤中具有更高的Na⁺、K⁺、N $H_{4}^{+}$ 、Cl^-含量和较低的Mg²⁺含量, 黑卤采锂可行性更大。据此, 在邓井关背斜中预测出找锂靶区为背斜轴部断裂带, 采卤层位为嘉陵江组五段(T_1-2j⁵)— 雷口坡组一段(T₂l¹)之间。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

文献选项

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王登红, 王成辉, 孙艳, 等. 我国锂铍钽矿床调查研究进展及相关问题简述[J]. 中国地质调查, 2017, 4(5): 1-8

... 0 引言近年来,锂作为国防尖端工业和民用高新技术领域的重要原料逐渐被重视^[1,2] ...

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王登红, 孙艳, 刘喜方, 等. 锂能源金属矿产深部探测技术方法与找矿方向[J]. 中国地质调查, 2018, 5(1): 1-9

随着新能源汽车产业的快速发展和可控核聚变技术研发的不断突破,锂的战略地位正在不断提升。我国虽然盐湖锂矿储量巨大,但开发利用技术尚待改进;四川甲基卡等硬岩型锂矿近年取得了较大突破,但勘查水平仍然很低,尤其是钻探深度大多浅于300 m,致使目前锂的对外依存度高达74%。因此,在已知锂矿矿田开展深部找矿的方法研究已经迫在眉睫。开展锂能源金属成矿规律、锂同位素研究、地气测量、深穿透地球化学测量、潜力评价技术方法和找矿方法等研究,是当前锂能源金属矿产资源基地深部探测的重要发展趋势。通过在四川甲基卡、新疆卡鲁安、四川黄金口及贵州大竹园等地开展不同类型、不同成矿条件、不同埋深的锂矿的初步研究,概括了我国锂矿资源的分布特征和成矿规律,提出了找矿方向,即:在川西甲基卡、可尔因一带根据"五层楼+地下室"模型寻找深部层状锂矿;在新疆卡鲁安等地预测隐伏岩体的存在并指导找矿;在四川黄金口通过"钾锂兼探"寻找深部液态锂矿;在贵州—重庆等地寻找深部沉积型锂矿。

... 0 引言近年来,锂作为国防尖端工业和民用高新技术领域的重要原料逐渐被重视^[1,2] ...

2010

0.0

... 锂在自然界中主要以赋存于锂辉石、锂云母中固体资源和卤水中液体资源两种形式存在^[3] ...

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尹丽文, 王平, 郭娟, 等. 全球锂资源供需关系及对我国锂资源开发的几点建议[J]. 国土资源情报, 2015(10): 31-34.

摘　要：本文在梳理全球锂资源的分布、生产、消费和需求状况的基础上，分析了锂资源对我国经济可持续发展的保障程度。通过分析锂应用行业的发展趋势，预测了未来三个时期我国的锂需求量。并发现近期世界锂产品供需基本平衡，未来锂产品生产能力将大于总需求量，且随着我国新能源汽车等新兴产业的健康发展，电池制造业将成为锂的最大市场。建议近期我国锂化工生产原料以进口锂矿产品为主，与此同时，需尽快建立锂化工原料供应安全保障体系。

... 在我国,锂资源量约677万t,卤水中液体资源占80%,固体资源占20%^[4] ...

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杨阳. 自贡邓关地区卤水储层特征研究[J]. 中国井矿盐, 2015, 46(4): 34-37.

... 除盐湖卤水外,地下卤水资源也储集了不同浓度的锂,值得我们加以关注^[5,6] ...

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曹琴, 周训, 张欢, 等. 四川盆地卧龙河储卤构造地下卤水的水化学特征及成因[J]. 地质通报, 2015, 34(5): 990-997.

摘　要：四川盆地东部卧龙河储卤构造在深埋地下2000m左右的碳酸盐岩中赋存海相同生沉积卤水.该储卤构造的深部断裂、背斜西翼陡断带断层及破碎带构成了卤水的主要储集空间.卤水的矿化度为105.67-129.4g/L,为C1-Na型水.将该深层卤水各水化学组分含量与对应的黄海水蒸发浓缩曲线对比,得知其富集Br-、I-、Sr2＋、B2O3等微量元素或成分,K＋不富集.卤水δD、δ18O资料显示其起源于古海水.利用离子系数及化学组分的分析结果,表明地下卤水在高温高压、封闭的还原环境中,发生了脱硫酸作用和白云岩化作用等化学成分演化作用.

... 除盐湖卤水外,地下卤水资源也储集了不同浓度的锂,值得我们加以关注^[5,6] ...

... 黑卤的起源是古海水,经过强烈蒸发浓缩,以及一系列的沉积、淋滤、埋藏后形成^[6,7,10] ...

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尹观, 倪师军, 高志友, 等. 四川盆地卤水同位素组成及氘过量参数演化规律[J]. 矿物岩石, 2008, 28(2): 56-62.

... 黑卤的起源是古海水,经过强烈蒸发浓缩,以及一系列的沉积、淋滤、埋藏后形成^[6,7,10] ...

... 1 区域地质背景四川盆地是我国著名的以储集盐卤水为主的大型封闭、半封闭自流盆地,面积约20万km^2[7] ...

... 雷口坡组一段(T₂l¹),黄卤则主要储存于须家河组内(T₃xj)^[7] ...

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摘　要：四川盆地西部钾卤水以深层卤水形成赋存于地下４０００余ｍ的中三叠统雷口坡组四段盐系的碳酸盐岩储层中。富钾卤水与海水不同浓缩阶段相比，本文为四川盆地固液态找钾提供了有价值的线索。

... 林耀庭等^[8]则提出了#cod#x0201c ...

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... 20世纪80年代,部分国外学者研究认为,卤水存在同生沉积起源、大气水渗入起源以及混合起源^[9] ...

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... 10⁶ m^{3 [12]} ...

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... 白垩纪末盆地内产生大量构造隆起,并伴生众多的断裂构造,储存在低孔渗介质中的地下卤水因地动压力的驱使,汇聚到各个构造隆起之中,形成了大量具有开采潜力的储卤构造^[13] ...

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陈小炜, 周恳恳, 牟传龙, 等. 浅析四川盆地典型储卤构造地下卤水型锂资源潜力[J]. 轻金属, 2016(10): 7-11.

... 地表岩性较单一,主要为紫红色、砖红色泥岩、砂岩夹浅灰色、灰绿色砂岩和灰岩^[14] ...

1970

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聂成勋. 自流井构造基本特征、盐卤资源开发及其与地震的关系[J]. 四川地震, 1986(2): 30-34.

... 雷口坡组含卤层,产卤层厚度为60~70 m,埋深超过1 000 m^[16] ...

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张桂芹, 孙建之, 马培华, 等. 火焰原子吸收和发射光谱法测定盐湖卤水的锂钠钙镁离子[J]. 盐业与化工, 2007, 36(1): 10-11.

用火焰原子吸收和发射光谱测定了盐湖卤水中锂、钠、钙、镁的含量,考察了酸度对测定结果的影响及各离子相互之间的干扰,并对上述两种方法的优缺点分别进行了探讨。各方法的灵敏度在0.04mL/μg~0.66mL/μg之间;各离子的加标回收率介于99.8%~107.2%,各测定方法的RSD均小于3%。

... 5 mg/mL),1% CsCl溶液,Sr(NO₃)₂溶液(Sr²⁺,50 mg/mL),10%的柠檬酸(用氢型阳离子树脂纯化),所用卤水样为制备锂盐工艺中的卤水水样,实验用水均为高纯水^[17] ...

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0.0

... 根据《矿产资源工业要求手册》^[18],卤水LiCl的边界品位为150 mg/L,最低工业品位为300 mg/L,换算成Li⁺,边界品位为24 ...

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杨晶晶, 秦身钧, 张健雅, 等. 锂提取方法研究进展与展望[J]. 化工矿物与加工, 2012(6): 44-46.

... 卤水中锂最常用的碳酸盐提取法不适合高Mg/Li值的卤水,因为浓缩后的卤水中含有过饱和的MgCl₂,需用大量的纯碱(Na₂CO₃)将卤水中的Mg²⁺消耗掉,增加了提锂成本^[19],就成本控制而言,黑卤也比黄卤更适合提锂 ...