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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤系锂及锂同位素研究进展
  • 23
  • 作者

    张昀 魏迎春 曹代勇 李新

  • 单位

    中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室

  • 摘要
    【意义】锂(Li)作为新兴产业的重要战略金属,因其同位素显著的质量分馏效应,Li同位素成为重要的地球化学示踪工具。近年来,煤系Li矿产已成为战略性金属矿产资源勘探的重点。研究煤系Li同位素的组成及变化有助于揭示Li的来源、迁移与富集过程,并为煤系Li矿产的勘探与开发提供理论依据。【进展】从煤系Li的基本特征、同位素组成特征及分馏机制、煤系Li测试方法与提取分离及Li同位素测试分析技术3个方面总结了煤系Li及其同位素的研究进展。(1)Li在地幔和地壳中广泛分布,具有强烈的流体活动性。(2)两种天然稳定同位素(6Li与7Li)因扩散速率差异及相对质量差,表现出显著的分馏效应,成为关键的地球化学示踪工具。(3)我国煤系Li矿产主要分布于华北石炭—二叠纪和华南晚二叠世煤系中,Li元素主要赋存于次生黏土矿物中,富集过程受沉积成岩、微生物活动、构造作用、岩浆热液活动及地下水迁移等多种因素的共同影响。(4)煤系Li同位素的分馏主要受温度、风化作用、变质作用及次生黏土矿物生成等因素的影响。煤系样品Li含量的测定方法已较为成熟,高精度Li同位素测试技术为Li同位素的广泛应用提供了可能。MC-ICP-MS已初步应用于煤系Li同位素分馏机制的研究,但煤系样品原位微区Li同位素测试技术尚处于探索阶段。由于含煤地层中Li的赋存载体成分和结构复杂,迫切需要开发煤系Li同位素原位分析标准样品和建立测试标准。煤系Li资源分离与提取的关键在于浸出效率的提高和浸出液中Li的提纯、回收。【展望】当前研究存在对于煤系Li同位素分馏机制探索尚浅、测试方法可能存在质量歧视效应、缺乏原位分析标准样品和模拟实验验证等一些不足。提出煤系Li及其同位素的未来发展趋势,包括煤系Li运移的动态过程与富集机制、高精度Li同位素测试分析技术的开发、煤系Li同位素分馏与沉积热演化过程的耦合机制研究和煤系Li资源的分离提取与回收研究等。
  • 关键词

    锂同位素含煤地层元素迁移分馏机制

  • 文章目录


    1 煤系Li的基本特征
    1.1 Li的地球化学性质
    1.2 煤系Li的分布赋存特征
    1.3 煤系Li的来源及富集成因
    2 煤系Li同位素组成特征及分馏机制
    2.1 煤系Li同位素组成特征
    2.2 煤系Li的同位素分馏
    2.2.1 温度
    2.2.2 风化作用
    2.2.3 吸附作用
    2.2.4 成岩作用
    3 煤系Li测试、提取分离及同位素测试技术
    3.1 煤系Li含量测试方法
    3.2 煤系Li的提取与分离技术
    3.3 煤系Li同位素测试方法
    4 存在问题与重点研究方向
    4.1 存在问题
    4.2 重点研究方向
    5 结 论
  • 引用格式
    张昀,魏迎春,曹代勇,等.煤系锂及锂同位素研究进展[J/OL].煤田地质与勘探,1-13[2025-03-27].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20250325.1847.002.html.
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