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宁武盆地石炭二叠系煤中锂富集的沉积控制

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1 绪论

1.1 研究意义(Research Significance)

1.2 研究现状(Research Status)

1.3 现存问题(Existing Problems)

1.4 研究方案(Research Program)

1.5 论文工作量(Research Workload)

2 地质-地球化学背景

2.1 构造及其演化(Geological Structure and its Evolution)

2.2 含煤地层及其沉积环境(Coal-bearing Strata and their Depositional Environment)

2.3 煤质特征(Coal Quality)

2.4煤及煤系元素地球化学背景(Elemental Geochemical Setting of Coal and Coal Measures)

2.5小结(Brief Summary)

3 煤中锂富集程度及其与沉积背景关系

3.1 煤中锂含量地球化学异常(Geochemical Anomaly of Lithium Content in Coal)

3.2 沉积微相识别及类型(Identification and type of sedimentary microfacies)

3.3沉积微相对煤中锂富集的控制(Control Effects of Sedimentary Microfacies for Lithium Enrichment in Coal )

3.4 小结(Brief Summary)

4 煤中锂富集程度与成煤微相关系

4.1 煤中锂的赋存状态(Occurrence State of Lithium in Coal)

4.2 煤的岩石相(Lithofacies of Coal)

4.3 煤的地球化学相(Geochemical Facies of Coal)

4.4 煤相序列及其控锂效应(Coal Facies Sequence and its Control Effect for Lithium Enrichment)

4.5小结(Brief Summary)

5 煤中锂富集沉积控制效应与模式

5.1 煤中锂物源分析( Provenance Analysis of Lithium in Coals)

5.2 煤中锂富集的地球化学机理(Geochemical Mechanism of Lithium Enrichment in Coal)

5.3 煤中锂富集的泥炭沼泽条件(Swampy Conditions of Lithium Enrichment in Coal)

5.4 煤中锂富集的沉积控制模式(Sedimentary control model of lithium enrichment in coal)

5.5 小结(Brief Summary)

6 结论与创新点

6.1 主要结论(Main Conclusions)

6.2 创新点(Innovations)

参考文献

作者简历

学位论文数据集

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摘要

锂(Li)资源对高科技发展和国家安全具有极高的战略价值。煤层是锂的地质载体之一,发展煤型锂成矿理论,是煤系矿产资源综合勘查和开发利用的重要基础。宁武盆地石炭二叠纪煤中锂地球化学异常显著。本文针对这一典型实例,探讨煤中锂的富集效应及其地质控制机理,获得一些新的认识。 统计分析490余件煤样测试数据,进一步证实宁武盆地石炭二叠纪存在大型煤型Li矿床。整个盆地煤中Li平均含量大于80μg/g。煤层层位降低,Li含量随之增高,下部11号煤层Li含量是上部5号煤层的4倍之多,且该煤层锂含量在顶、底分层较高,中部分层含量较低。区域上,煤中锂含量呈北高南低的总体分布规律,北部4、9、11号煤层平均Li含量超过120μg/g,南部西段也超过100μg/g。 开展逐级化学提取实验和构造地球化学分析,揭示了宁武盆地煤中Li的赋存状态和来源。煤中Li主要赋存在硅铝酸盐矿物中,粘土矿物是Li的主要矿物载体。La/Yb-∑REE分析认为,煤中含Li物质来自于周边地区本溪组铝土矿风化剥蚀,最初来源于北部阴山古陆中元古代地层。其中:山西组煤中含锂矿物来源于花岗岩和碱性玄武岩,太原组煤中含锂矿物多源于钙质泥岩、花岗岩,以沉积岩为主。 采集物源区岩样开展模拟实验,结合煤相分析,揭示了宁武盆地煤中锂富集的地球化学机理。发现样品Li溶出率随pH值降低而增大,说明在较强的酸性介质中才有可能形成浓度较高的含锂溶液,泥炭沼泽具备这一条件。同时,宁武盆地煤中Li的富集可能与高岭石的吸附有关,这种吸附作用主要是以离子交换形式进行。发现煤中Li含量与泥炭沼泽介质氧化还原性、盐度周期性同步变化,揭示煤中Li富集与聚煤期海侵过程密切相关,Li在强还原性咸水条件下更易富集。

著录项

  • 作者

    王金喜;

  • 作者单位

    中国矿业大学;

    中国矿业大学(江苏);

  • 授予单位 中国矿业大学;中国矿业大学(江苏);
  • 学科 地质资源与地质工程
  • 授予学位 博士
  • 导师姓名 秦勇;
  • 年度 2019
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 矿床学;地球化学;
  • 关键词

    宁武; 盆地; 石炭二叠系; 富集;

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