💡这项突破是什么?
我国西部盐湖资源富集区，蕴藏着全球约80%以上的卤水型锂矿。这些盐湖不仅盛产卤水锂，其底部湖相沉积物中也“藏”着大量锂资源，尤其以青海柴达木盆地最为典型。比如，位于盆地北缘的马海盐湖，其下部湖相黏土中锂的平均含量接近80µg/g，显著高于全球土壤锂的平均丰度（20µg/g）。但这种“富锂湖相沉积物”到底是怎么形成的？其中的锂从哪来、以什么形式存在？中国科学院地球环境研究所的研究人员带着这些科学谜题，深入柴达木盆地马海湖区，通过系统的地质调查与高精度锂同位素分析，最终揭开了这层神秘面纱。
为了回答这些关键问题，地球环境所稳定同位素生物地球化学研究组的金章东研究员团队对马海盆地四个典型钻孔的湖相沉积黏土样品，开展了精细的全岩与黏土矿物组分锂同位素分析。研究发现，湖相沉积物中锂的赋存状态非常特别：一方面，锂可以替换黏土矿物八面体片中的镁（Mg），形成一种“结构锂”；另一方面，锂也能通过静电吸附在黏土矿物表面或占据层间域，形成“可交换态锂”。研究进一步揭示，赋存于黏土矿物中的“结构锂”与“可交换态锂”之间存在动态平衡，在成岩或后期水岩作用过程中可以相互转换。
图3 马海盆地湖相黏土锂的来源模型
马海盆地湖相沉积物中的锂虽然呈现“异常”富集（全岩锂平均78.91 µg/g），但目前可能尚不能严格称之为“黏土型锂矿床”，更准确的定位是与卤水型锂矿共存的“富锂湖相沉积黏土”。但正是这种共存关系，带来了令人振奋的资源前景。不妨想象一下：当卤水型锂矿因长期抽取而浓度下降时，湖相黏土中储存的锂可以慢慢“回补”到卤水里，从而延长盐湖锂的开采寿命。这一过程无需额外采矿，也无需高能耗的焙烧，成本低、路径简单，就像给盐湖资源装上了一个天然“充电宝”。此外，这片沉积物里不仅富集锂，还同时富集钾、铷等关键金属。随着碳酸锂行情上涨和综合回收技术不断进步，未来对湖相沉积物的综合开发利用，有望大幅降低生产成本，显著提升资源竞争力。
从同位素微观密码到区域资源战略，地球环境所这项研究不仅讲清了富锂黏土的物质来源与成矿轨迹，更为柴达木盐湖锂资源的可持续开发提供了一条低成本、可操作的“续命”新思路。
以上研究成果发表在国际地学期刊Ore Geology Reviews和Sustainability上，研究工作受到中国国家自然科学基金（资助号：42403030）、青海省重大科技专项、深地探测与矿产资源勘查—国家科技重大专项（项目编号：2025ZD1006600（2025ZD1006607））、青海省“昆仑人才高端创新创业人才”的资助。相关论文信息如下：
Liu, Z.K., Cheng, Y.Y., Ma, Y.L., et al., 2026. Different phase lithium isotopic geochemistry of clay minerals in Qinghai-Tibet plateau lithium-rich salt lakes: implications for lithium enrichment mechanisms and resource potential. Ore Geology Reviews 193, 107317. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2026.107317.
Pan, T., Chen, J.Z., He, M.Y., et al., 2023. Characterization and resource potential of Li in the clay minerals of Mahai Salt Lake in the Qaidam Basin, China. Sustainability 15(19), 14067. https://doi.org/10.3390/su151914067.
