江西吉泰盆地中生代火成岩水—岩反应模拟及其对富钾锂卤水成因的指示意义

论文摘要

江西吉泰盆地地层卤水中氯化钾含量接近1%、氯化锂浓度超过600 mg/L,钾锂含量接近或超过工业品位,综合利用价值高。开展盆地卤水中成矿物质的来源和富集过程的科学研究,对于建立富钾锂卤水成矿模式和指导同类型富钾锂卤水的找矿工作具有重要意义。盆地内部和周缘分布的中生代岩浆岩中钾、锂、铷、溴等元素含量丰富,可能为盆地卤水成矿物质的来源,但两者具体的成矿关系和成矿物质的富集方式目前仍未查明。本文在前人研究的基础上,通过对吉泰盆地及周缘中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学、流体包裹体研究以及高压釜水-岩反应模拟实验,重点研究时间、温度、流体成分等对火成岩水-岩反应的影响,探究其对富钾锂卤水物质来源和成因机制的指示意义。研究得出以下认识:（1）吉泰盆地卤水具有高锂低镁的特征,卤水成分与相邻的江陵凹陷和潜江凹陷卤水成分含量相似,表明吉泰盆地卤水在成因上也受到火山活动的控制影响。（2）研究区岩浆发生不同程度的分异,火成岩蚀变作用强烈,表明地下热液对研究区火成岩的交代作用强烈,火成岩通过水-岩反应为富钾锂卤水矿提供物质来源。吉泰盆地中生代火成岩以花岗岩、玄武岩为主,花岗岩有富硅、强过铝、过碱性的特征,有利于岩石中锂元素的富集,可能为卤水提供锂元素。玄武岩贫钠而稍富钾,可能为卤水提供钾。（3）花岗岩中石英流体包裹体以后期次生气液两相包裹体包裹体为主,体积小,未发现盐类子矿物,推测流体盐度未达到饱和。流体活动温度较高,均一温度集中在170℃230℃。（4）加温条件下流体对元素的淋滤能力较常温结果显著增强,流体对K、Li等的淋滤能力强于Mg、Sr等元素。温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体。（5）加温条件下盆地花岗岩中Mg2+溶出量极少,有利于高Li低Mg卤水的形成,说明花岗岩与卤水中的Li元素来源关系密切。流体对玄武岩中K+的淋滤能力比花岗岩高约2倍,表明玄武岩为卤水中K元素的来源之一。（6）地表成因的卤水中Mg/Li主要受原岩成分控制。高压釜水-岩反应中温度是控制流体Mg/Li值的关键因素之一。富锂卤水的形成需要漫长的时间,水-岩反应是卤水形成的重要过程,而地表蒸发浓缩是卤水成矿最主要机理。

论文目录

摘要

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1 绪论

1.1 项目来源

1.2 研究背景及意义

1.3 研究现状

1.3.1 深部卤水矿床研究现状

1.3.2 吉泰盆地卤水矿床研究现状

1.3.3 华南成矿区火成岩研究现状

1.3.4 水-岩反应模拟实验研究现状

1.4 研究内容

1.5 研究方法及技术路线

1.5.1 研究方法

1.5.2 技术路线

1.6 取得进展及完成工作量

2 区域地质背景和矿床地质特征

2.1 区域地质背景

2.1.1 区域地层概况

2.1.2 区域构造

2.1.3 岩浆岩

2.2 矿床地质特征

2.2.1 含矿层系特征

2.2.2 富锂卤水特征

3 研究区中生代火成岩地质特征

3.1 岩相学特征

3.2 主量元素、微量元素测试

3.3 岩石地球化学特征

4 花岗岩石英流体包裹体研究

4.1 流体包裹体岩相学特征

4.2 流体包裹体均一温度

5 火成岩水-岩反应模拟实验

5.1 实验目的

5.2 实验装置与原理

5.3 样品准备

5.3.1 选样

5.3.2 实验样品准备

5.4 实验方法

5.5 水-岩反应模拟实验结果

5.5.1 时间变量的水-岩反应模拟实验

5.5.2 温度变量的水-岩反应模拟实验

5.5.3 流体成分变量的水-岩反应模拟实验

6 富钾锂卤水成因探索

6.1 时间对火成岩水-岩反应的影响

6.1.1 数据分析

6.1.2 小结

6.2 温度对火成岩水-岩反应的影响

6.2.1 数据分析

6.2.2 小结

6.3 流体成分对火成岩水-岩反应的影响

6.3.1 数据分析

6.3.2 小结

6.4 卤水中Mg/Li值的控制因素探究

6.5 富钾锂卤水成因探索

7 结论

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张媛媛

导师: 刘成林,曹养同

关键词: 富钾锂卤水,中生代火成岩,高压釜,水岩反应,吉泰盆地

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地质学,地质学,矿业工程

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 项目名称:华南中新生代蒸发岩盆地卤水钾锂成矿机理,批准编号:YYWF201607,项目类型:中国地质科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金,执行周期:2017年1月至2019年12月,项目负责人:刘成林,项目名称:高温高压流体对矿物中锂的淋滤作用,批准编号:K1706,项目类型:中国地质科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项基金,执行周期:2017年1月至2019年12月,项目负责人:袁学银

分类号: P619.211;P534.5;P588.1

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000590

总页数: 69

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江西吉泰盆地中生代火成岩水—岩反应模拟及其对富钾锂卤水成因的指示意义

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