锂是支撑我国新能源产业发展和能源结构转型的重要战略性矿产资源。盐湖卤水锂资源是目前开发成本最低的锂资源类型之一，在全球锂资源供应中占据重要地位。柴达木盆地是我国盐湖锂资源最为集中的地区之一，目前已建成年产规模超过8万吨的锂盐生产线，产业发展对锂资源持续、稳定供应提出了迫切需求。加强后备锂资源调查与成矿机制研究，对于保障盐湖锂产业可持续发展、提升我国战略性矿产资源保障能力具有重要意义。

柴达木盆地的卤水资源按赋存条件主要可分为三类：一是浅层盐湖卤水，是目前盐湖提锂产业主要利用的资源；二是砂砾型深层孔隙卤水，主要赋存于山前冲洪积砂砾层中，以富钾为主要资源特征；三是背斜构造裂隙—孔隙型深层卤水，主要赋存于盆地中西部背斜构造区，富含锂、硼、溴、碘等有用组分，是未来深层卤水锂资源勘查的主要对象和重要战略后备资源。然而，同为深层卤水，为何有的富锂、有的富钾却相对贫锂？不同储层条件下，锂的来源、迁移与富集过程有何差异？这些问题制约着深层卤水资源的精准勘查与科学评价。

图1 全球盆地型富锂卤水矿床分布

近日，中国科学院地球环境研究所盐类战略资源研究团队联合多家科研单位，以柴达木盆地中部鸭湖背斜裂隙—孔隙型深层卤水和北缘马海砂砾型深层孔隙卤水为研究对象，开展了锂—硫稳定同位素联合示踪研究。研究利用锂同位素识别锂的物质来源及迁移转化过程，利用硫同位素约束卤水形成环境及储层封闭性，并结合水化学分析、矿物饱和指数计算和水化学特征参数，系统揭示了两类深层卤水锂资源差异富集的控制机制。

研究发现，两类深层卤水具有鲜明的元素与同位素差异。鸭湖背斜深层卤水锂浓度为14.04—41.73毫克/升，表现出“锂含量高、锂同位素值低、硫同位素值高”的特征；马海砂砾型深层卤水锂浓度仅为2.45—4.45毫克/升，表现出“锂含量低、锂同位素值高、硫同位素值低”的特征。这一对比表明，深层卤水中的锂能否有效富集，不仅取决于卤水浓缩程度，更受到深部物质补给、流体运移及储层水—岩作用的共同控制。

图2 柴达木盆地鸭湖—马海深层卤水锂、硫同位素地球化学特征

对于鸭湖背斜深层卤水，锂同位素及水化学证据支持深部富锂热液补给对锂富集的重要贡献。深部流体沿断裂和裂隙向上运移，与地层卤水混合，并在运移过程中发生水—岩反应，促进锂在卤水中富集。硫同位素特征则指示，泥岩、泥灰岩等低渗透性围岩形成的相对封闭储集环境，有利于细菌硫酸盐还原过程的进行，并限制浅部水体混入，使卤水保留了明显的深部地球化学信号。深部富锂流体补给、断裂输导与封闭储集条件共同构成了鸭湖深层卤水富锂的关键因素。

与之不同，马海砂砾型深层卤水主要受到山前径流补给、浅部卤水混合、水—岩作用及蒸发浓缩等过程控制。山前含锂岩石经风化淋滤释放锂，含锂水体在向盆地迁移并流经富含黏土矿物的沉积地层时，锂被黏土矿物吸附固定，导致液相中的锂相对亏损，并促进固相黏土中的锂富集。与此同时，钾等易溶组分通过蒸发盐溶解、富钾浅部卤水补给及蒸发浓缩进一步富集。因此，马海地区形成了深层卤水相对富钾、贫锂，而锂向黏土固相转移富集的资源分布特征。

图3 柴达木盆地两类深层卤水差异成矿模式示意图

该研究通过锂—硫同位素联合示踪，厘清了两类深层卤水中“深部补给促富锂”与“黏土吸附致液相贫锂”的不同演化路径，强调了物质来源、储层岩性和水文地质条件对锂资源赋存形式的共同控制。研究成果为柴达木盆地后备资源勘查提供了科学依据：鸭湖等背斜构造区应重点关注富锂裂隙—孔隙型深层卤水，马海等砂砾型深层卤水分布区则应加强富钾卤水与黏土型锂资源的协同勘查评价，为区域盐湖产业资源接续和多资源综合利用提供支撑。

相关研究成果于2026年9月30日在线发表于国际地学期刊《GSA Bulletin》。研究工作受到国家自然科学基金（42403030）、青海省重大科技专项、深地国家科技重大专项（2025ZD1006600、2025ZD1006607）以及青海省“昆仑英才·高端创新创业人才”项目等资助。

中国科学院地球环境研究所盐类战略资源研究团队长期致力于青藏高原盐湖战略性矿产资源调查、成矿机制与找矿预测研究。面向新一轮找矿突破战略行动和中国科学院“十五五”发展布局，针对战略性矿产资源接续保障与隐伏资源勘查的迫切需求，团队正推动研究布局与方法体系的三方面转变：从浅层盐湖资源向深部卤水资源拓展，深化对深部物质补给、流体运移与封存富集机制的认识，开辟后备资源勘查新空间；从陆相钾资源向海相钾资源拓展，突破单一成盐环境的研究局限，揭示不同沉积体系中钾盐形成与后期改造的共性规律和差异机制，拓宽钾资源找矿领域；从单一同位素示踪向多同位素耦合示踪升级，强化对物质来源、迁移转化与富集保存全过程的协同约束，推动成矿解释向机制解析与找矿预测深化。通过勘查空间、成矿体系与示踪方法的协同拓展，团队将进一步提升战略性矿产资源成矿理论研究与靶区预测能力，为资源接续、多资源综合评价及国家资源安全保障提供科技支撑。

论文信息：

Rao H H, Cheng Y Y, Fu D L, et al. Li-S isotopic constraints on differential enrichment mechanisms of deep brine lithium resources in the Yahu and Mahai areas in Qaidam Basin, Tibetan Plateau. GSA Bulletin, 2026. DOI：https://doi.org/10.1130/B39228.1