锂能源金属矿产地气勘查方法研究

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。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题意义及研究目的

1．2 锂资源研究背景

1．2．1 金属锂的发展

1．2．2 锂资源的市场需求

1．2．3 锂矿资源的开发现状

1．3 国内锂矿勘查研究现状

1．4 可行性论证与研究内容

1．4．1 可行性论证

1．4．2 研究内容与主要成果

第2章 地气、X荧光测量原理与技术

2．1．1 地气法原理及发展

2．1．2 地气测量技术

2．2 地气测量质量的可靠性保障依据

2．3 土壤X荧光测量原理与技术

第3章 伟晶岩锂矿X荧光测量技术研究

3．1 伟晶岩

3．1．1 伟晶岩形成的阶段性

3．1．2 伟晶岩形成的地球化学特征与行为

3．2 伟晶岩锂矿岩矿样X荧光测量技术研究

3．2．1 岩矿石样品X荧光谱线测量

3．2．2 岩矿石样品的X荧光测量结果分析

3．3 钻井岩心X荧光测量

3．3．1 测量方法技术

3．3．2 钻孔岩心测量成果分析

第4章 伟晶岩型锂矿的地气迁移模型模拟研究

4．1 研究意义

4．2 地气迁移模型的设计及工作方案

4．3 试验结果分析

第5章 卡鲁安典伟晶岩矿体上方的地气与X荧光测量

5．1 区域地质背景

5．2 勘查区地质

5．3 工作部署

5．4 样品采集

5．5 样品分析

第6章 地气、X荧光测量资料综合研究

6．1 地气测量数据的分析与处理

6．1．1 数据分析方法

6．1．2 地气测量的可靠性检查

6．2 地气与土壤X荧光异常特征

6．2．1 地气异常特征

6．2．2 土壤X荧光异常特征

6．2．3 地气与土壤X荧光综合异常特征

6．3 未知异常综合分析及解释

6．3．1 L1号测线未知异常综合分析及解释

6．3．2 L2号测线未知异常综合分析及解释

第7章 隐伏伟晶岩型锂矿综合勘查模式

结论

致谢

参考文献