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柴达木盆地位于青藏高原北部，西北干旱西风带气候和雨影效应致使该大型内陆盆地内极度干旱。而周边高山区150～280mm年降水量汇聚的巨量径流进入盆地凹地后蒸发成盐，使得柴达木盆地1/4的面积被干盐湖和现代盐湖水体覆盖，形成我国目前最重要的钾盐资源。不仅如此，还在大柴旦、小柴旦和马海盐湖形成独具特色的固体硼矿和富硼锂卤水资源，在别勒滩、东西台吉乃尔、一里平等盐湖形成我国目前权重最大的卤水锂资源。针对盐湖锂的来源与形成机制，早期的研究提出了需要验证的不同假说。前人对大柴旦盐湖硼矿成因的地球化学、溶液化学和矿物学的研究工作主要针对湖滨矿体，受条件限制，对现代盐湖水体底部的柱硼镁石矿层及沉积地层尚未开展深度研究。为此，依托国家自然科学基金项目(41171171;40871008;40571173)的资助，本文开展针对性研究，旨在深入探讨更具特色的柱硼镁石矿层的形成条件和成矿机理，丰富和完善盐湖硼矿床成因理论;找寻盐湖锂来源的确凿证据，摸清控制四盐湖区卤水锂矿床形成和分布的地貌和水文气候因素，完善盐湖锂矿床成因理论，同时也为盐湖锂资源的可持续开发提供基础依据。
大柴旦盐湖丰厚的前期研究成果为本文深入研究其常年盐湖水体底部沉积剖面及硼矿沉积奠定了良好基础。本文对湖底特色硼矿沉积—柱硼镁石矿层的分布规律、形成时间、成矿条件等开展了研究，取得如下主要成果和结论:(1)从湖底沉积剖面中精选了三个黑色有机碳层，取样开展放射性碳年代学研究，采用加速器质谱(AMS)14C年龄测定方法，经碳库效应校正和历年转换，首次得出大柴旦盐湖水体底部硼矿层的形成年代始于BC1790年左右;(2)湖底硼矿层以柱硼镁石为主，B2O3含量约为3～16％，主要分布在现代盐湖水体东部近岸一带约10km2的范围内;(3)柱硼镁石硼矿层在以下特定条件下生成:卤水硼含量经蒸发浓集后升高，又遇干旱气候致使湖水变浅，在此背景下入湖含硼泉水与富镁硼盐湖卤水发生稀释掺杂，致使CO32-水解产生OH-而使卤水呈弱碱性-碱性，B4O72-与OH-反应生成BO2-。除部分Mg2+参与生成水菱镁矿，大部分则与偏硼酸根(BO2-)反应形成胶体状柱硼镁石，后经压实逐渐形成致密块状柱硼镁石。
本文对现代盐湖水体底部以下DCD-2沉积剖面沉积学及矿物组合变化的研究结果显示:(1)在硼矿层形成之后的3600aBP即晚全新世期间，大柴旦现代盐湖水位、水化学总体而言变化幅度不大:早期以结核沉积为主，相对而言湖水位较浅、盐度较高;中期以含盐淤泥沉积为主要特征，湖底还原性较强，水位比现今要深;晚期沉积以盐类与淤泥交互成层为主要特征，反映入湖水量波动性增强;(2)粘土矿物和石英含量同步出现4个相对低值区，很可能反映4次盐度的相对高值期和入湖水量的相对低值期;(3)依据剖面中没有再次形成硼矿层推论:现在的大柴旦盐湖常年卤水的硼含量应为3600aBP以来的最高值。
本文对大柴旦盐湖湖滨富硼矿体和“硼土”的深入探讨后认为:(1)球状钠硼解石结核从湖滨沼泽地带沉积—水界面以下未固结沉积物孔隙水中直接沉淀生成，即孔隙水饱和溶液中的氯化钠和硼络阴离子与含钙的地下泉水发生兑卤析盐作用和化学吸附作用，此后随着沉积物的固结而逐渐生长。(2)湖滨土状水方硼石是在动荡的水动力条件下由含镁、偏碱性、低硫酸盐的卤水与含钙的地下泉水发生兑卤掺杂作用而生成。(3)根据硼土呈松散盐霜散布于泥质粘土层表面的产出特征，判定其成因为:含硼潜水在湖滨沼泽地带的盐泥坪区形成分散含硼孔隙水，通过毛细管作用蒸发上升至地表生成。
柴达木盆地盐湖锂资源约占我国卤水锂资源总量的80％。尽管如此，并非“无锂不盐湖”。近十多年来的研究工作注重于攻克高Mg/Li比卤水锂的分离提取技术难题，对锂矿床成因方面的认知基于20世纪80年代末之前的研究结果，且见解各异。本文经深入勘查和研究后取得以下主要研究成果和结论:(1)实测那陵格勒河出山口河段Li+平均含量和利用多年平均径流量计算得出Li+年输入量为748.8吨;(2)Li+源自洪水河上游河段的热泉水，其Li+和As3+含量分别达到90mg/L和46mg/L充分说明泉区热液活动与深部岩浆热源相关联;而且，在频繁活动的昆仑大断裂对热液活动的控制和促进作用下，含Li+泉水持续不断地注入洪水河;(3)调查发现，在山前Ⅰ级冲积扇的形成过程中，含Li+河水主要流向别勒滩，其改道流向台吉乃尔盐湖并开始形成Ⅱ级冲积扇的年代始于台吉乃尔河切口北流;地貌演变及河系改变是造成别勒滩蒸发盐类沉积早于台吉乃尔盐湖的主要因素;(4)别勒滩地下古地形及其东部的地下隆起决定了卤水锂矿床只能局限在别勒滩盐湖之内。