青藏高原南部地热型锂资源
发布时间：2021-03-18 10:17
高温地热水中含有丰富的锂资源,世界各国对其中锂资源的开发利用的研究越来越多。对青藏高原丰富的地热资源中富锂地热资源进行了综述,得出其具有以下特点:（1）构造控制强烈,地热型锂资源主要分布在雅江缝合带两侧及其南部地区强烈活动的高温地热田中,受到沿近NS向正断层发育的裂谷或地堑盆地的强烈控制;（2）品质好,锂含量可高达239 mg/L;Mg/Li非常低,多数富锂地热系统Mg/Li介于0.03～1.48;Li/TDS相对较高且介于0.25%～1.14%（扎布耶富锂盐湖为0.19%;玻利维亚乌尤尼盐湖为0.08%～0.31%）;持续稳定排放数十年,部分达到工业品位（32.74 mg/L）;伴生可以综合利用的B、Cs和Rb元素等;（3）规模大:据不完全统计,当前锂含量达到或超过19 mg/L的富锂温泉至少有19处,年排出金属锂约4281 t,折合碳酸锂25686 t,并且最新钻孔数据表明地热田深部潜力巨大;（4）属于非火山型,火山岩缺失;（5）深部来源成因,富锂地热系统的形成与印度和欧亚大陆碰撞引起的地壳深部部分熔融密切相关,深部熔融岩浆为富锂地热系统提供了稳定的热源,富锂的母地热流体沿着青藏高...
【文章来源】：科技导报. 2020,38(15)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
西藏古堆地热田地质简图及样品分布[40-41,43-44]
图2 西藏古堆地热田地质简图及样品分布[40-41,43-44]从1956年起，许多学者先后在西藏开展了大范围的地热地质调查，并发现雅鲁藏布地热带地热水富含B、Li、Cs、Rb等元素[25]。1995年，郑绵平通过对西藏地热田泉华的研究中发现了泉华中铯的异常富集，并在随后系统的研究后提出了西藏水热成矿新类型——铯硅化矿床新类型[25]。通过总结前人的研究成果，发现富锂地热系统中也都同样发育有高浓度的B、Cs、Rb等可以综合利用的资源，无疑又增加了青藏高原南部高温富锂地热资源的开发利用价值。此外，青藏高原南部部分高温富锂地热水还大量排出As（色米南岸6.6 mg/L[25,38,43]，最高记录为青藏高原南部莫落江热泉126 mg/L[37]）、Sb（色米1.40mg/L[25,38,43]）、W（塔格架、色米和古堆的含量变化范围为289.1～1103μg/L[31]）、Hg(0.006 mg/L[25,38,43]）等有害元素，通过高温地热田这些有害元素地球化学特征和分布规律的研究，不仅可以有效控制有害元素对中国三江源头的污染，甚至可能将其综合利用起来。在不久的将来，高温富锂地热田中这些金属元素开发利用所产生的价值，有可能与地热田热能的开发利用产生的价值相媲美。
青藏高原南部西藏高温富锂地热资源多分布在雅鲁藏布江缝合带两侧及南北向裂谷两侧主断裂与次级断裂的交叉部位（图1），与世界其他高温富锂地热田相比，周围地层火山岩缺失，地表泉口温度多高于70℃，接近当地水的沸腾温度，多属于高温非火山型地热田，并且受到小规模次级断裂的强烈控制，如羊八井地热田[35]、古堆地热田（图2)[42]。天然水中锂含量非常低，世界主要河流中锂的含量不到0.01×10-6[42]，古堆地区普通冷泉水锂含量为0.017×10-6[43]。中国发布的盐湖卤水矿最低工业品位为LiCl 200 mg/L（折合Li离子32.74 mg/L），边界品位为150 mg/L（折合Li离子24.56 mg/L）。相比之下，青藏高原南部部分地热水中锂含量非常之高，部分达到可利用的工业品位，如碱海子热泉锂离子含量高达239 mg/L（考察发现其有后期蒸发富集作用发生），竹墨沙热泉Li离子含量高达65.40mg/L（野外考察发现其发育于雅鲁藏布江边，雨季江水多淹没泉区），莫落江沸泉Li离子含量高达50mg/L等（表1）。此外，中国青藏高原南部高温富锂地热水多具有Mg/Li非常低，介于0.03～1.48，平均值为0.43的特点。这种特征非常有利于工业化开采利用，虽然大部分高锂地热水的总矿化度（total dissolved solids,TDS）都不高，但其Li/TDS却并不低，有的高达1.14%，而西藏最富锂的盐湖扎布耶富锂盐湖Li/TDS也不过为0.19%，世界范围内最富锂的玻利维亚乌尤尼（Uyuni）盐湖的Li/TDS也不过为0.08%～0.31%，因此，青藏高原南部西藏高温富锂地热水中锂含量所占比例非常高，并且据郑绵平等[14]、佟伟等[20]报道，青藏高原南部大部分的富锂地热水都数十年稳定的排出（图3），具有稳定的热源和锂源，但至今，多数富锂地热水资源都汇入地表径流，造成很大的浪费。此外，近些年施工的羊八井钻孔深部地热水锂含量具有明显增高的趋势，表明在高温富锂地热田深部有希望找到更加富锂的地热资源。图2 西藏古堆地热田地质简图及样品分布[40-41,43-44]
本文编号：3088164
【文章来源】：科技导报. 2020,38(15)北大核心
【文章页数】：13 页
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西藏古堆地热田地质简图及样品分布[40-41,43-44]
图2 西藏古堆地热田地质简图及样品分布[40-41,43-44]从1956年起，许多学者先后在西藏开展了大范围的地热地质调查，并发现雅鲁藏布地热带地热水富含B、Li、Cs、Rb等元素[25]。1995年，郑绵平通过对西藏地热田泉华的研究中发现了泉华中铯的异常富集，并在随后系统的研究后提出了西藏水热成矿新类型——铯硅化矿床新类型[25]。通过总结前人的研究成果，发现富锂地热系统中也都同样发育有高浓度的B、Cs、Rb等可以综合利用的资源，无疑又增加了青藏高原南部高温富锂地热资源的开发利用价值。此外，青藏高原南部部分高温富锂地热水还大量排出As（色米南岸6.6 mg/L[25,38,43]，最高记录为青藏高原南部莫落江热泉126 mg/L[37]）、Sb（色米1.40mg/L[25,38,43]）、W（塔格架、色米和古堆的含量变化范围为289.1～1103μg/L[31]）、Hg(0.006 mg/L[25,38,43]）等有害元素，通过高温地热田这些有害元素地球化学特征和分布规律的研究，不仅可以有效控制有害元素对中国三江源头的污染，甚至可能将其综合利用起来。在不久的将来，高温富锂地热田中这些金属元素开发利用所产生的价值，有可能与地热田热能的开发利用产生的价值相媲美。
青藏高原南部西藏高温富锂地热资源多分布在雅鲁藏布江缝合带两侧及南北向裂谷两侧主断裂与次级断裂的交叉部位（图1），与世界其他高温富锂地热田相比，周围地层火山岩缺失，地表泉口温度多高于70℃，接近当地水的沸腾温度，多属于高温非火山型地热田，并且受到小规模次级断裂的强烈控制，如羊八井地热田[35]、古堆地热田（图2)[42]。天然水中锂含量非常低，世界主要河流中锂的含量不到0.01×10-6[42]，古堆地区普通冷泉水锂含量为0.017×10-6[43]。中国发布的盐湖卤水矿最低工业品位为LiCl 200 mg/L（折合Li离子32.74 mg/L），边界品位为150 mg/L（折合Li离子24.56 mg/L）。相比之下，青藏高原南部部分地热水中锂含量非常之高，部分达到可利用的工业品位，如碱海子热泉锂离子含量高达239 mg/L（考察发现其有后期蒸发富集作用发生），竹墨沙热泉Li离子含量高达65.40mg/L（野外考察发现其发育于雅鲁藏布江边，雨季江水多淹没泉区），莫落江沸泉Li离子含量高达50mg/L等（表1）。此外，中国青藏高原南部高温富锂地热水多具有Mg/Li非常低，介于0.03～1.48，平均值为0.43的特点。这种特征非常有利于工业化开采利用，虽然大部分高锂地热水的总矿化度（total dissolved solids,TDS）都不高，但其Li/TDS却并不低，有的高达1.14%，而西藏最富锂的盐湖扎布耶富锂盐湖Li/TDS也不过为0.19%，世界范围内最富锂的玻利维亚乌尤尼（Uyuni）盐湖的Li/TDS也不过为0.08%～0.31%，因此，青藏高原南部西藏高温富锂地热水中锂含量所占比例非常高，并且据郑绵平等[14]、佟伟等[20]报道，青藏高原南部大部分的富锂地热水都数十年稳定的排出（图3），具有稳定的热源和锂源，但至今，多数富锂地热水资源都汇入地表径流，造成很大的浪费。此外，近些年施工的羊八井钻孔深部地热水锂含量具有明显增高的趋势，表明在高温富锂地热田深部有希望找到更加富锂的地热资源。图2 西藏古堆地热田地质简图及样品分布[40-41,43-44]
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