锂能源金属矿产地气勘查方法研究

发布时间：2020-07-10 05:38

【摘要】：锂作为能源矿产,需求量日渐增大,但目前却缺乏行之有效的勘查技术。本文在国家深地探测重大专项“锂能源金属矿产基地深部探测技术示范”的支持下,首次通过采用以地气测量为主,再综合土壤X荧光测量为辅的方式,研究了伟晶岩型锂矿上方矿致地气异常场与X荧光异常场的特征,并在新疆卡鲁安哈龙伟晶岩矿区对典型伟晶岩型锂矿开展了地气与土壤X荧光测量,在证实两种技术配合能有效探测隐伏锂矿的基础上,研究了地气与X荧光测量勘查隐伏伟晶岩锂矿的工作方法、异常特征及资料推断解释原则研究,并初步建立起在两种测量技术手段的相配合下,在该区综合勘查寻找伟晶岩锂矿的有效性新找矿方法。为证实伟晶岩型锂矿地气测量的可行性与锂矿矿致地气异常场的特征,本人所在课题组构建以甲基卡地区伟晶岩型锂矿和围岩(片岩或角岩)组合的锂矿地气模拟模型,并开展矿致地气异常场的模拟试验。试验结果表明Li、Rb、Cs等元素对伟晶岩型锂矿具有显著的指示作用,并且其有效性在勘查区开展地气测量的结果中被证实。此外,对甲基卡某锂矿矿区岩石标本与钻井岩心进行X荧光测量分析,获得对伟晶岩、片岩和不同岩性起指示作用的元素及组合特征,结果表明伟晶岩中Rb、Nb等元素含量较高而Fe等元素含量较低,围岩中Rb、Nb等元素含量低而Fe等元素含量较高,据此可以作为识别土壤X荧光异常的依据。在前述研究工作的基础上,以新疆卡鲁安伟晶岩锂矿矿区作为研究区,设计测线两条,共计横穿7条已探明的伟晶岩锂矿矿脉,完成了190个测点的地气测量、230个测点的土壤样X荧光测量。本文重点对地气测量结果中Li、Rb、Nb、Y、Cs、Be六种元素含量,以及土壤X荧光测量结果中Rb、Y、Mn三种元素含量进行综合分析,并根据分析所得的真实数据,对两条测线划分出9个异常区域,其中,有4个矿致异常区和5个未知异常区域。通过对比地气和土壤X荧光在的矿致异常区的异常特征,揭示出地气和土壤X荧光含量异常与伟晶岩型锂矿之间的关系,对其影响因素以及应用范围进行分析总结分析结果表明,土壤X荧光含量的异常可指示伟晶岩脉,而地气异常可对深部且已矿化的伟晶岩锂矿矿脉提供指示作用:Li、Nb、Cs、Be、Rb、Y六种元素含量的地气异常往往出现在伟晶岩矿脉倾斜的一侧,且在矿脉露头的区域往往不出现地气异常;在未矿化的伟晶岩脉上方,地气测量结果无异常出现。同时,土壤中Mn、Rb、Y三种元素含量在伟晶岩脉露头(含未矿化的伟晶岩脉)的区域会出现明显的异常反应。根据论文的研究成果,可将地气测量与土壤X荧光测量中有效指示元素的异常与组合特征,作为今后勘查伟晶岩型锂矿的指示标志。论文研究也证实,地气测量可为今后开展深部伟晶岩型锂矿的勘查工作提供一种新的技术手段。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.2
【图文】：

示意图,聚变反应,示意图,重氢

锂的同位素锂 Li6，就可产生氚，相比氚的稀有而言，可以和应的重氢—氘（D）则可从浩瀚的大海中提取，每升海水中含有反应在极短的时间内放出的能量比重核裂变时放出的能量更巨大量，中心温度可达几亿度，如图 1-1 所示（王秀莲，2001）：3Li n1H(T ) 2He4.8MeV42311063+ →++轰击H (T ) H( D) Hen17.6MeV10422131+ →++高温

全球,资源量分布,储量,锂矿

1.2.3 锂矿资源的开发现状全球锂资源并不稀缺，根据 2015 年美国地质勘探局（USGS）《USGS 矿产品概要》报告一文中统计指出，2014 年全球已探明金属锂的储量约为 1350 万吨，主要集中在智利、中国、澳大利亚等国家（USGS，2015）。作为世界上锂矿储量最大的智利，拥有占据全球 56 % 约 750 万吨的锂储量；中国的锂储量占全球 26 %，储量位居全球第二，拥有约 350 万吨锂储量；澳大利亚的锂矿占全球锂总储量的 11 % ，约 97 万吨；阿根廷、美国、巴西等其他国家共占 7 %（吴荣庆，2017；蔡艳龙，2017；王秋舒等，2015）。

分布图,锂矿床,全球,分布图

储量位居全球第二，拥有约 350 万吨锂储量；澳大利亚的锂矿占全球锂总储量的 11 % ，约 97 万吨；阿根廷、美国、巴西等其他国家共占 7 %（吴荣庆，2017；蔡艳龙，2017；王秋舒等，2015）。图 1-2 2014 年全球锂储量分布图（左）；2014 年全球锂已探明资源量分布图（右）（据 USGS，2015）据美国密歇根大学 Paul Gruber 和 Pablo Medina 2010 年的统计数据（PaulGruber，2010），含锂卤水型矿床约占全球锂资源的 66 %，伟晶岩型占 26 %，沉积岩型占 8 %。目前全球范围内，大陆盐湖型约占开发类型的 60 %，、伟晶岩型约占 26 %。

【参考文献】