鹽湖是怎樣形成的？

　　世界上分布著眾多湖泊，這些湖泊按湖水中含鹽量，可以分為淡水湖和咸水湖，其中湖水含鹽量達35%以上的被稱為鹽湖。我國是個多鹽湖的國家，據(jù)資料統(tǒng)計達1500多個。

　　1、我國鹽湖鹵水型鋰礦床的分布特征

　　我國鹽湖鋰礦主要位于柴達木盆地及可可西里眾多新生代凹陷內(nèi)的第四紀鹽湖沉積物中，以全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)鹽層鹵水中含鋰較高。鋰礦除少量呈機械混入物或被黏土質(zhì)點吸附外，主要以液態(tài)形式存在于含鹽巖系鹵水(晶間鹵水和孔隙鹵水)及湖表鹵水中。

我國主要鹽湖及鎂鋰比

　　西藏的鹽湖鹵水型鋰礦床主要為碳酸鹽型，青海的主要為硫酸鹽型，前者以西藏扎布耶鹽湖為代表，后者以察爾汗鹽湖、東西臺吉乃爾鹽湖、一里坪等鹽湖為代表。此外青海鹽湖的規(guī)模和形成時間上都遠大于西藏鹽湖，而鹵水中的鋰含量小于西藏。例如：青海察爾汗鹽湖面積達到5836km2，屬于第四紀內(nèi)陸氯化物型鹽湖，鹵水中鋰的濃度為310ppm;而西藏扎布耶鹽湖面積只有190km2，鹵水中鋰的濃度高達632ppm，為全球鎂鋰比最低的優(yōu)質(zhì)的碳酸鹽型鹽湖。

　　2、青藏高原鹽湖的形成條件

　　我國青藏高原鹽湖多為現(xiàn)代鹽湖，鹽湖化學組分同周圍的地球化學背景密切相關。第四紀以來，本區(qū)已屬于典型的內(nèi)陸環(huán)境，因此鹽湖來源與海水無關。鹽湖的形成是氣候地理、地質(zhì)構造和成礦物質(zhì)來源等多種因素共同作用的結果。

　　2.1) 氣候

　　青藏高原的隆升阻擋了來自印度洋的暖濕氣流，促使高原氣候向干寒方向發(fā)展，加上常年多風，蒸發(fā)量巨大，使鹽分得以在匯水區(qū)匯聚和濃縮。通常賦鋰盆地的年蒸發(fā)量是降雨量的10～200倍。

　　2.2) 地質(zhì)構造

　　似乎所有的鋰礦盆地都經(jīng)歷過斷層活動，例如，扎布耶鹽湖區(qū)發(fā)育有大量的斷陷盆地和復雜的褶皺和斷裂;察爾汗鹽湖所在的柴達木盆地地質(zhì)構造活躍，尤其是盆地西部地區(qū)新近紀、古近紀地層中一系列的構造裂隙、孔隙為地下水的儲存提供了巨大的空間。

　　盆地本身只有很薄的孔隙可以供沉積累積，但斷層引起的下沉創(chuàng)造了更大的可容空間，較厚的盆地充填沉積提供了足夠體積的蓄水層儲存可利用的鹵水資源。此外，斷層還是地下熱流上升的良好通道，為鹽湖提供了重要的成礦物質(zhì)的補給。

　　同時，新生代構造活動活躍是鹽湖鹵水型鋰礦床又一個重要的成礦特征。例如，青藏高原賦鋰鹽湖群是位于喜馬拉雅山造山帶擠壓斷層上盤，在封閉盆地中存在大量深部巖漿熱液活動。

　　2.3)成礦物質(zhì)來源

　　高原地區(qū)的含鋰原巖是鹽湖鹵水型鋰礦床成礦物質(zhì)的重要來源。高原地區(qū)的山系中廣泛分布著各個時期的花崗巖、花崗斑巖、長英質(zhì)凝灰?guī)r、含鋰偉晶巖和黏土巖等，在巖石的風化過程中鋰被淋濾溶解，隨著河流匯聚入成礦盆地。

　　同時，周邊火山系統(tǒng)及地下巖漿體所產(chǎn)生的地熱活動帶出的成礦物質(zhì)，隨著河流和地下水系統(tǒng)攜帶進入盆地，構成了鹽湖鹵水型鋰礦床的又一主要物質(zhì)來源。柴達木盆地內(nèi)相距較近的發(fā)育了一里坪鹽湖、東西臺吉乃爾鹽湖三個大中型賦鋰鹽湖，其主要成礦物質(zhì)來源于紅水河-那陵格勒河，該河沿昆南斷裂分布，斷裂帶兩側(cè)存在一系列新生代火山活動，河水溶解了與火山及斷裂活動有關的溫泉熱水中的成礦物質(zhì)，使得河水中的Li濃度較盆地中其他河流高出了50～100倍。

　　另一種重要的鋰來源是發(fā)生在盆地地質(zhì)史較早期的湖泊沉積床。例如，柴達木盆地經(jīng)歷了上新世末和中更新世末的兩次大規(guī)模構造運動，使得古近紀開始沉積形成的柴達木古湖肢解成幾個次級盆地，從而形成了察爾汗鹽湖，使其繼承了古湖的鹽類物質(zhì);扎布耶鹽湖在晚更新統(tǒng)也經(jīng)歷了“泛湖時期”，匯水范圍廣闊，聚集了大量Li成礦物質(zhì)，同時在盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的中新世富Li火山沉積，也是其重要的一個物質(zhì)來源。

　　此外，大多地區(qū)的新生代地層中及高礦化度的油田水(深部地層水)中均普遍含有鋰，也構成了鹽湖鹵水型鋰礦床的物質(zhì)來源。例如，柴達木盆地內(nèi)廣泛分布油田水，在察爾汗鹽湖形成早期，構造活動強烈，油田水通過斷層流入鹽湖，是成礦物質(zhì)的重要補給來源之一。

　　就鹵水含量特征而言，鋰有很高的溶解度，不像鈉、鉀、鈣在蒸發(fā)濃縮時會形成蒸發(fā)鹽礦物，取而代之的是，鋰在淺層(一般不超過50m)地下存在于蒸發(fā)剩余的鹵水中，有經(jīng)濟價值的鹵水含鋰濃度通常為200～4000mg/L的范圍。鹽殼中鋰含量與深度、密度、孔隙度有關，深層鋰含量與蒸發(fā)巖、沉積巖排列有關。水巖反應也被認為增加了鹵水組分，例如，扎布耶鹽湖地區(qū)的地層中Li、B等成礦元素相對其他礦區(qū)含量較低，但經(jīng)歷了長期風化淋濾及浸泡等水巖交互作用，成礦元素較容易被浸出，并隨河流不斷向湖中遷移，形成了鹽湖成礦物質(zhì)的來源之一。

　　3、青藏高原鹽湖的水量補給

　　3.1)柴達木盆地

　　洪水河—那陵格勒河(洪—那河)含鋰河水除了小部分通過地表和地下徑流匯入烏圖美仁河(烏圖河)，流入澀聶湖和別勒灘鹽湖(同屬察爾汗大鹽湖)，大部分徑流量匯入臺吉乃爾河，并沿著臺吉乃爾II級沖積扇，經(jīng)由東臺吉乃爾河(東臺河)和西臺吉乃爾河(西臺河)以及它們不斷游移的支流分別流入東西臺吉乃爾鹽湖。東西臺吉乃爾鹽湖面積、水深等參數(shù)隨著洪—那河的季/年/十年/百年等不同尺度流量的變化而變化，地表鹵水鋰離子含量也相應地隨之波動變化。以東臺鹽湖為例，在1959年4月至1960年4月間，湖水面積在116～173km2的范圍內(nèi)變化，湖水鋰離子含量發(fā)生的相應變化范圍為353.6～150mg /L。在洪—那河流量劇增的春夏兩季汛期，部分湖水沿著苦水溝溢流，匯入一里坪鹽湖，其匯流量受洪—那河系徑流量的控制。徑流量低的年份，一里坪鹽湖成為幾乎完全干涸的干鹽灘;豐水年份中，一里坪鹽湖可連續(xù)多年被湖水覆蓋。一里坪鹽湖的這種水文特性，決定了其含鹽地層和地下鹵水的特征：含鹽地層比區(qū)內(nèi)其它鹽湖的厚度小且橫向巖相變化大;含鹽地層中地下鹵水鋰含量相對較高，達到 212.8～491.1mg /L，但鋰礦儲量相對較小。

洪-那河水系

　　格爾木河是徑流量僅次于洪—那河的第二大河流，是匯入達布遜和察爾汗(同屬察爾汗大鹽湖)兩個鹽湖區(qū)的主要地表和地下徑流。從格爾木河出山口至鹽湖一帶形成巨大的山前沖積扇。東、西格爾木河等多條長年河流和許多季節(jié)性河流呈扇型注入察爾汗鹽湖，在其南部邊緣形成區(qū)內(nèi)最大的地表鹵水湖—達布遜鹽湖。格爾木河在昆侖山區(qū)河水鋰離子平均含量為0.35mg /L，僅為洪—那河水系鋰離子含量的1/20。其終端鹽湖—達布遜鹽湖1958～1966年間實測鋰離子平均含量33.4mg /L，按1980年6月實測數(shù)據(jù)，達布遜和察爾汗鹽湖晶間鹵水鋰含量分別為26mg /L和15. 6 mg /L，低于達布遜鹽湖永久性地表鹵水的鋰含量。這里地表和地下鹵水的鋰濃度遠沒有達到100mg /L工業(yè)級鹵水鋰礦床的濃度標準。

察爾汗大鹽湖4個區(qū)段鹽湖和匯入河流

　　總之，洪—那河是流入柴達木盆地流量最大的河流，洪—那河系鋰離子含量高達0.7mg /L以上，凡是受其常年補給的終端鹽湖，其地表鹵水和晶間鹵水的鋰離子含量皆較高，都已經(jīng)達到鹵水鋰礦的工業(yè)品位濃度。其它河流，包括徑流量第二大河格爾木河，因其河水鋰離子平均含量低至0.035mg /L，僅為洪—那河的1/20，其終端鹽湖的鋰離子含量皆較低，遠不能達到鹵水鋰礦床100mg /L工業(yè)濃度標準。

　　3.2)可可西里

　　扎布耶湖區(qū)有東部腳步曲和東北部羅具藏布2條主要的間歇性河流，另外在湖濱沼澤帶有地下淺層潛水形成許多細流，但流量很小，僅在北湖西北角有兩條由下降泉形成的較大溪流。河流補給的特點是季節(jié)性強，補給集中于雨季及其后的一段時間。羅具藏布河水主要源于東北部的雪山融水，僅在雨季及其后的7-11月有水，其它月份下游表流基本完全干涸。

　　此外本區(qū)還有地下水補給，主要有南湖扎布耶島泉水群25個泉、北湖秋里南木泉群4個泉。在北湖和南湖東部尚有數(shù)百個小型鈣華島，大多數(shù)有泉水涌出。

　　4、結語

　　目前，鹽湖提鋰風頭正勁，除了要盡快解決提鋰的關鍵技術問題，在保證鹵水充分提鋰的基礎上盡快提高產(chǎn)能，還必須立即轉(zhuǎn)變(鉀鋰共生)鹵水的鉀肥生產(chǎn)模式。在實施大規(guī)模抽鹵及生產(chǎn)鉀肥后如何依據(jù)研究區(qū)鋰的分布規(guī)律和礦床特征，有效避免鋰的流失，確保珍貴鹽湖鋰礦資源的有效保護，在過去和現(xiàn)在，以及將來都是十分緊迫的任務。

　　參考資料：

　　余俊清等.柴達木盆地鹽湖鋰礦床成礦過程及分布規(guī)律

　　鄭綿平.論中國鹽湖

　　王秋舒等.全球鹽湖鹵水型鋰礦床成礦特征與資源潛力分析

　　李建康等.中國鋰礦成礦規(guī)律概要

　　鄭綿平等.西藏高原鹽湖的構造地球化學和生物學研究

　　董濤等.西藏地區(qū)鹽湖鋰的地球化學分布規(guī)律

　　姜旭.西藏扎布耶鹽湖水鹽均衡研究

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