高锂无烟煤中不同赋存态锂同位素组成趋同特征及其机理
孙蓓蕾1
孔艳磊2
王国权2
刘超1
IKEH Justin Tobechukwu2
1.太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024;煤与煤系气地质山西省重点实验室,山西太原 0300242.太原理工大学矿业工程学院,山西太原 030024
摘要：煤和含煤岩系中Li是全球Li资源潜在来源之一,引起了国内外高度重视.沁水盆地局部地区煤中Li异常富集,探讨其同位素组成特点与演化有助于深化锂富集分配机制认识.以盆地北部阳泉矿区新景矿8号无烟煤层为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和X射线衍射仪(XRD)测定Li质量分数和矿物组成,结合逐级化学提取试验,确定煤中Li的赋存状态.利用多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS),测试煤样和不同赋存状态Li的同位素组成,探讨了煤化作用过程中Li同位素分馏特征.结果表明:煤样Li平均质量分数达138.04 μg/g,高于世界硬煤中的平均质量分数(14 μg/g);主要载体为高岭石,有少量Li以有机结合态的形式存在;原煤样中δ7Li的均值为-2.13‰,硅酸盐结合态δ7Li的均值为-1.15‰,有机结合态δ7Li均值为-1.53‰,不同赋存状态Li同位素组成相似.研究认为,无烟煤中Li同位素组成趋同机理为:① 煤化作用过程中轻的6Li从有机结构中脱除,再次吸附到黏土矿物中,导致煤中有机结合态Li同位素组成变重,硅酸盐结合态Li同位素组成变轻;②在水-岩反应过程中,硅酸盐矿物中重的7Li很容易被溶液萃取,导致硅酸盐结合态中重的7Li流失,Li同位素组成变轻;③煤化作用升温过程有助于Li元素的扩散,促使Li同位素达到动力学分馏平衡.
关键词：锂同位素赋存状态高锂煤沁水煤田水岩反应
分类号：P618.11(矿床学)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFC2902002)国家自然科学基金(U1810202)国家自然科学基金(41872177)
论文发表日期：2022-05-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1773-1781 )
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