伟晶岩型锂矿床成矿的关键因素找到了 | 科技前线

游戏天地 2025年02月16日 22:31 2 admin

锂资源广泛应用于新能源汽车、电子通信和航空航天等领域，被称为工业的“白色石油”。目前，我国锂资源消费占全世界50%以上。

中国科学院广州地球化学研究所（以下简称“广州地化所”）在伟晶岩型锂矿成矿理论研究领域获得进展，识别出围岩温度是控制成矿的新的关键因素，锁定了低级热变质围岩是勘探锂矿体的主要目标，对找矿勘察具有重要的指导意义。

影响锂成矿的新因素

根据国际能源署的预测，到2030年全球对锂的需求将比2020年增长30倍，至2050年则可能增长至100倍。显然，在未来数十年，全球将面临锂资源的供给风险问题。
目前，全世界约一半以上的锂资源来自于伟晶岩型锂矿床。虽然这类岩石广泛存在于自然界中，但仅有少数含有高浓度锂资源。因此，研究这一类矿床中锂的超常富集机制具有十分重要的意义。
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▲（a）全球典型伟晶岩型锂矿床分布图；（b）甲基卡矿区地质简图；（c）甲基卡矿床308号脉围岩剖面锂含量和锂同位素剖面；（d）热模拟和扩散模拟结果

针对这一重要问题，广州地化所王强研究员团队在对川西甲基卡伟晶岩型锂矿床天然样品分析的基础上，结合热模拟和扩散模拟，揭示了伟晶岩脉中的锂含量不仅取决于初始熔体的锂含量，还受控于侵位时的围岩温度。

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▲川西甲基卡锂矿区

在靠近母岩体（岩浆储库）的高温围岩中，伟晶岩脉熔体中的锂会通过颗粒边界扩散作用迁移进入围岩，导致难以形成富锂伟晶岩。
而在远离母岩体（岩浆储库）的低温围岩中，由于扩散作用有限，伟晶岩能够锁住大部分的锂并形成富锂矿物，从而有利于形成富锂伟晶岩，即绝大部分的富锂伟晶岩都分布在远离母岩体的低温围岩区域。

▲受控于围岩温度的伟晶岩型锂矿床成矿模式图

引发学界关注

该研究成果发表于《自然-通讯》，并引起国际学术界关注，英国曼彻斯特大学Julia Neukampf博士和瑞士联邦理工学院Ben Ellis博士联合撰写评述性论文，专门介绍了王强研究员团队的新进展。
评论认为，该研究提出的“围岩温度控制伟晶岩锂扩散丢失程度”模型，突出了深部和浅部过程之间的复杂相互作用，强调了岩浆、流体和围岩共同决定了锂伟晶岩的最终形成。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-55793-8

评述论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-55794-7

来源：中国科学院广州地球化学研究所

责任编辑：曹旸