中国锂矿床主要类型特征、分布情况及开发利用现状

【研究目的】随着科技的进步,近几年来,市场上对绿色能源和矿产资源的需求日益激增,锂作为一种核心战略关键金属矿产,相关勘探与研究已成为矿产勘查和地质研究的热点。【研究方法】本文基于前人研究,按照统计分析原则,对国内锂资源主要类型、分布情况与开发利用现状进行梳理和总结。【研究结果】中国锂矿床类型主要分为硬岩型、卤水型及黏土型。资源分布比较集中,其中硬岩型锂矿主要分布在四川、江西、湖南、新疆等地区,卤水型锂矿主要分布在青海、西藏和湖北等地区。目前,硬岩型锂矿中的花岗伟晶岩型锂矿因其矿石品位高,开采技术较成熟而成为国内锂资源供给的重要来源;卤水型锂矿资源量大,但生产周期长;黏土型锂矿发现较晚,研究时间短,尚未实现规模化利用,但已有锂资源的分布格局和现实需求。【结论】从总体上看,中国锂矿资源存在供需关系失衡、资源进口依存度高的问题,目前国内外新能源汽车工业、移动能源存储技术以及国家绿色能源产业发展迅速,对锂矿资源的需求在未来长期内增长势头明显,要想在锂矿这种全球稀缺战略性资源上取得话语权,就有必要对中国现有的锂矿资源进行重新评估,摸清资源家底,加大对新型锂矿资源的调查研究与勘探开发研究力度。

基于中国锂矿床及资源特征的2024—2035年锂供需形势分析

锂矿作为我国的战略性矿产,支撑我国战略性新兴产业发展,也是培育和发展新质生产力的新能源矿产,而碳酸锂等锂矿产品是锂电产业发展的基础原材料。锂矿资源是我国锂产业高质量发展的物质基础。我国锂矿床类型复杂多样,锂矿资源丰富,资源禀赋不佳,国内锂矿产品供应量较低,自2000年我国锂电产业发展至今,锂消费量不断攀升,锂精矿等锂矿产品对外依存度持续高企。本文对我国锂矿床类型、保有资源储量特征、矿石质量及空间分布等进行了分析;利用锂矿可供性评价方法等分析预测了我国2024—2035年矿山锂供应量、二次锂回收量等供应能力;利用锂部门消费法、灰色模型法等矿产资源需求预测方法与模型评价与预测了我国锂需求量;分析了我国锂供需形势。研究结果表明:(1)我国盐湖卤水型锂矿保有储量占比降至38.24%,而硬岩锂型占比升至61.76%,这“一升一降”重塑了中国锂矿储量格局,由“北多南少”变为“北少南多”;(2)从锂供应端看,锂总供应量包括矿山锂供应量与二次锂回收量,在参考情景下(碳酸锂价格10万元/t,内部收益率(IRR=10%)时),2025年、2030年和2035年我国矿山锂供应量分别为22.77万t、21.47万t和21.47万t,3个时点二次锂回收量分别为7.50万t、27.19万t和60.00万t;(3)从锂需求端看,3个时点我国锂需求量(LCE)分别为107.29万t、172.72万t和231.68万t,锂需求量呈不断增长趋势;(4)从锂供需形势看,2024—2035年我国锂供需形势严峻,随着锂电产业的发展,矿山锂供不应求的趋势不断加剧,3个时点国内矿山锂资源保障率分别约为21.22%、12.43%和9.26%。若考虑二次锂回收量,则我国锂供需形势有所缓解,3个时点锂总供应量对产业发展的保障率分别为28.21%、28.17%和35.16%,但仍保持需求大于供给的趋势。同时,提出加强锂矿地质勘查工作力度,在锂矿全产业链的关键环节突出企业科技创新作用与地位,重视二次锂回收利用,加大锂矿资源产品战略储备力度,“走出去”利用境外锂矿资源及产品等5条对策建议。本文所形成的认识结论、对策建议对我国编制“十五五”锂矿资源战略规划、制定锂矿资源管理政策等具有一定的现实意义。

赣西北狮子岭花岗岩型锂矿床成因:来自岩石地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成岩时代及成因类型,查明稀有金属成矿机制,笔者选择九岭地区狮子岭花岗岩作为研究对象,对其开展了岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。结果显示,狮子岭花岗岩属高钾钙碱性系列,具有高Si,富P,贫Ca、Mg、Fe,富集U、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土元素总量较低(ΣREE=2.12×10^(-6)~146.24×10^(-6)),轻稀土元素相对富集(LREE/HREE=3.5~16.53),弱Eu负异常(δEu=0.23~0.59)的特征。整体上具有S型花岗岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示,黑云母二长花岗岩成岩年龄为(141.02±0.59)Ma,锂(白)云母碱长花岗岩成岩年龄为(113.96±0.72)Ma。锂(白)云母碱长花岗岩成岩过程中形成磷锂铝石及锂云母等含锂矿物,其成岩年龄可视为锂等稀有金属成矿年龄。该区稀有金属矿化受燕山晚期岩浆结晶分异作用及后期热液交代作用共同影响,岩浆结晶分异作用是Li、Nb、Ta成矿的决定性因素,后期热液交代作用为Li等成矿元素的二次富集提供条件。

四川省金川县龙古锂矿床伟晶岩分带特征及找矿潜力分析

龙古矿床是川西可尔因花岗伟晶岩田内近年来新发现的一处中型锂矿床,为了进一步发掘该矿床锂找矿潜力,本文在矿床详查工作的基础上,研究了该矿床代学和阿拉伯两个矿段不同类型花岗伟晶岩的空间分布特征,发现了不同类型伟晶岩围绕可尔因岩体呈三维立体分带的特征,对比分析了代学和阿拉伯两个矿段各类伟晶岩表现出不同的分带结构。据此通过判断伟晶岩类型,依据伟晶岩类型分带结构,定位伟晶岩地质位置,推断锂成矿有利方向,指导矿床进一步找矿,且对可尔因低剥蚀地区稀有金属找矿工作提供了一定的指导意义。

尼日利亚纳萨拉瓦州某锂矿床物探测量方法有效性试验

尼日利亚矿产资源丰富,以往勘探以石油、天然气、金、锡为主,近年来锂矿开发成为热点。本文在纳萨拉瓦州某锂矿区地质调查的基础上,开展物探测量方法有效性试验。选择激电中梯短导线测量和音频大地电磁测深(ATM),在已知含锂伟晶岩矿体开展剖面试验测量。试验测量结果表明,激电中梯短导线测量和音频大地电磁测深方法对含锂伟晶岩矿体具有较好的有效性;针对伟晶岩型锂矿床,物探成果结合区内地质成果资料可以有效优选找矿靶区。

宜春地区锂矿床地质特征及找矿探讨

锂是一种重要的金属元素,广泛应用于电池、陶瓷、玻璃等领域。在科技持续告诉发展的今天,锂的需求量不断增加,使得锂矿资源的开发和利用成为当前研究的热点。宜春地区作为我国锂矿资源的重要产地之一,研究其地质特征和找矿方法对于锂矿资源的可持续开发和利用具有重要意义,希望本文提出的想法和建议能够为当地的锂矿发展提供一定的借鉴和参考。

新疆阿尔金地区黄龙岭超大型伟晶岩型锂矿床的发现及找矿意义

阿尔金造山带位于青藏高原北缘,处于柴达木地块、祁连-昆仑造山带及塔里木地块之间,是由原特提斯洋俯冲碰撞/增生造山作用所形成的复合型造山带。阿尔金地区花岗伟晶岩相当发育,2018年以来,在这些花岗伟晶岩中陆续发现了瓦石峡南锂矿、恰达克锂矿、吐格曼锂铍矿、阿亚克锂矿、库木萨依锂矿、沙梁西锂矿、塔什达坂锂矿等一批中型矿床,使该地区也成为了我国伟晶岩型锂矿的找矿新区带。研究团队通过多次野外勘查、系统取样与室内化验分析,确认在新疆若羌县库木达坂东的黄龙岭地区发现了一处超大型花岗伟晶岩型锂多金属矿床。初步圈定出一条长大于4500m、宽大于1000m的含锂辉石矿伟晶岩脉群;在该伟晶岩群内圈出16个矿体,各矿体长约370~4230m,厚1.2~40.85m,Li_(2)O平均品位1.26%~3.60%。初步估算矿区潜在Li_(2)O资源量为186.08万t,伴生4.95万t BeO和11.85万t Rb_(2)O,达到超大型远景规模,有望成为一个世界级的巨型锂矿床。黄龙岭超大型锂矿的发现,实现了阿尔金地区稀有金属矿产找矿的重大突破,该地区有望成为我国一个新的重要锂资源基地。

伟晶岩型锂矿床地球物理探测及可可托海实例

锂是一种战略性关键金属,因其高电位特征在新能源时代的战略地位突出,并且需求急剧增长。锂矿床是锂资源的自然载体,勘探开发锂矿床是保障低碳能源金属锂资源需求的重要途径。伟晶岩是硬岩型锂矿床重要的赋矿岩体,但大部分锂矿床赋矿岩体规模小,物性特征不明显,地球物理探测难度极大,并且在相当一段时间地球物理勘探与研究被忽视。随着锂矿勘探需求的持续攀升及仪器与方法技术的进步,地球物理在伟晶岩探测中的作用越来越被重视,在勘探应用中也在不断取得突破。本文在简要回顾锂资源需求现状的基础上,讨论和综述了伟晶岩型锂矿床地球物理探测技术,包括岩石物理特征、星载遥感技术、重磁勘探和电法勘探,最后展示了中国新疆可可托海伟晶岩稀有金属矿区音频大地电磁测深探测实例。伟晶岩与淡色花岗岩具有低磁化率、低密度、低极化率和高波速特征,而伟晶岩的电阻率受亲水矿物的影响,在几个数量级的范围内变化。由于伟晶岩和与其共伴生的花岗岩相对于片岩、片麻岩等围岩具有低密度、低磁化率特征,常用区域重磁勘探圈定这一类的花岗岩体。重磁勘探通常难以判别是否为伟晶岩,但近期有少量实例报道微重力能识别花岗岩中的伟晶岩。电法勘探因其相对较高的分辨率和穿透能力能在隐伏伟晶岩型锂矿勘查中发挥重要作用,在伟晶岩型锂矿勘探中被广泛应用。我们在可可托海开展了音频大地电磁测深。其结果表明:矿区及外围电阻率整体较高,但3号脉以南岩田内发育多处低阻体,据已知岩脉发育特征和地质调查结果,推测部分低阻异常体为隐伏伟晶岩反映。地质分析表明,可可托海伟晶岩均含矿,部分同期淡色花岗岩也有矿化特征,综合地质-地球物理特征,推测可可托海伟晶岩田南部有较好的资源前景。

伟晶岩型锂矿床研究现状及其在中国西部的找矿前景

锂现为全球战略性关键金属矿产,花岗伟晶岩型锂矿是锂资源的重要类型之一,也是当前国际矿床学的研究热点。花岗伟晶岩划分为LCT(Li-Cs-Ta)、NYF(Nb-Y-F)及二者混合的LCT+NYF型,其中LCT型伟晶岩富集稀有元素Li、Rb、Cs、Be、Ga、Sn、Ta、Nb及B、P、F等助熔剂,通常与伸展背景下的晚造山和造山后阶段过铝质S型花岗岩具有成因联系。笔者分析了全球伟晶岩型锂矿床的时空分布特征,发现锂矿成矿事件主要发生在超大陆会聚造山作用的中晚期。研究表明中国花岗伟晶岩型锂矿空间分布相对集中,主要分布在9个锂成矿带,成矿期以三叠纪为主。花岗质岩浆结晶分异和下地壳物质低程度的部分熔融是伟晶岩两种主要的形成方式。稀有金属伟晶岩的成矿机制主要有分离结晶作用、岩浆不混溶、超临界流体和组成带状纯化。总结分析了中国西部西昆仑、川西松潘-甘孜、阿尔泰等3个典型伟晶岩型锂矿带的的成矿特点、分布特征、研究进展及找矿前景,并提出了构造-岩浆-变质-成矿的耦合关系是制约锂成矿过程和富集规律的关键科学问题。

新疆和田县雪凤岭锂矿床、雪盆锂矿床和双牙锂矿床地质特征及伟晶岩脉群分带初步研究

作为战略性关键金属矿产,锂矿勘查与研究已成为当今矿产勘查和地学研究的热点。项目组2017年以来通过多次野外勘查、系统取样与室内化验分析,确认在新疆和田县白龙山锂多金属矿床东部的雪凤岭一带发现了雪凤岭、雪盆和双牙3处花岗伟晶岩型锂多金属矿床。雪凤岭锂矿床由3个含矿伟晶岩脉群共计47条锂多金属矿体组成,矿体长32~360 m,厚0.9~8 m,走向110°~120°,倾角49°~78°。对雪凤岭矿区伟晶岩脉群研究,发现含矿伟晶岩脉群‒含白云母伟晶岩脉群‒块体石英长石伟晶岩脉群‒含黑色电气石伟晶岩脉群‒块体石英长石伟晶岩脉群‒含白云母伟晶岩脉群‒含矿伟晶岩脉群具对称分带特征,进而在距雪凤岭1550 m南部的双牙山和雪盆沟发现较好的锂矿体,其中双牙锂矿床主矿体长850 m,厚12 m,出露最宽处近100 m;雪盆锂矿床3条锂矿体,长800~1200 m,厚4~8 m,向西合成一个矿体,厚12~20 m。各矿体Li2O品位0.6%~4.02%。伴生BeO品位0.04%~0.15%,Rb2O品位0.10%~0.23%,Nb2O5品位0.007%~0.047%,Ta2O5品位0.003%~0.046%。预测雪凤岭、雪盆、双牙3个矿床334资源量共计Li2O为7.1886×105 t,BeO为2.648×103 t,Rb2O为1.433×103 t,Nb2O5为3.387×103 t,Ta2O5为1.727×103 t,雪凤岭一带有望成为一个超大型锂多金属稀有金属矿产基地。

新疆卡鲁安锂矿床花岗岩与伟晶岩成因关系:音频大地电磁数据反演的证据

新疆阿尔泰造山带伟晶岩脉众多,卡鲁安伟晶岩锂矿是该区潜在的超大型锂辉石矿床。该区发现锂矿床以来,伟晶岩脉的地质成因一直是该区矿床研究的热点问题,以往的研究大多集中在地质和地球化学方面,对伟晶岩脉与深部花岗岩基之间的成因联系缺乏直接的地球物理学证据。本文利用四条音频大地电磁(AMT)剖面数据,在维性分析和电性主轴旋转计算结果的基础上对TM极化模式数据反演,获得了研究区二维电性结构。在分析电性结构的基础上,结合岩石电阻率、磁异常、实测地质剖面资料和地球化学成果探讨了该区伟晶岩脉形成的地质条件。研究结果表明:卡鲁安锂矿床的伟晶岩脉通常发育在深部的花岗岩基之上,并受深部断裂构造控制,结合同位素研究显示的该区花岗岩与伟晶岩在物源上的亲缘关系,本文结果更加倾向于支持伟晶岩是花岗岩岩浆演化晚期的残余岩浆固结产物这一地质观点。

四川道孚容须卡南锂矿床地质特征及找矿标志

容须卡南锂矿床位于松潘—甘孜—甜水海造山带东南缘,鲜水河断裂的西侧,雅江穹状变质体群内,属川西甲基卡—容须卡锂多金属矿重点规划工作区,由于交通、通信及自然条件较差,以往找矿工作一直未取得实质性进展。2013—2021年,四川省地质勘查基金、四川省地质矿产勘查开发局科技计划基金投入开展了普查找矿及科研工作,采用地质填图、土壤地球化学、岩石地球化学、视电阻率中梯、瞬变电磁测深、激电测深、地面高精度磁法、音频大地电磁测深、钻探、槽探、坑探及分析测试等综合方法手段,探获中型锂矿床1处,实现了找矿突破。本文通过对容须卡南锂矿床成矿地质背景、矿床地质特征、矿体地质特征进行系统研究,初步分析了矿床成因,总结出地质、生物、人工及地球物理异常4大类找矿标志,指出伟晶岩脉原生露头和转石、原始结晶分异带、正向微地形为直接找矿标志;变质带及近矿围岩蚀变、原生晕及次生晕异常、视电阻率、磁化率异常、杜鹃植物元素含量变化、前人留下的勘查遗迹和带有指向性的特殊地名为间接找矿标志,研究成果对雅江穹隆群乃至松潘—甘孜—甜水海造山带花岗伟晶岩型锂多金属矿找矿工作具有重要的现实指导意义。

湖北赤壁金银山锂矿床成矿地质特征及找矿方向

金银山锂矿床是湖北省赤壁市发现的一处锂矿床,含矿岩性以碎裂岩、碎裂粉砂质板岩、碎裂泥质板岩及煌斑岩为主。本文在分析区域地质背景的前提下总结了成矿地质特征,认为南部幕阜山岩体为锂矿床的形成提供了部分物质来源,含矿热液在运移时萃取了部分冷家溪群地层中的Li元素,区域近东西向F9断裂为成矿的导矿和储矿构造。矿床中含锂矿物为锂绿泥石,主要为热液成因,指示区内锂矿床属构造蚀变岩型,为一新类型锂矿床。通过对区内控矿因素和找矿标志的确定,认为矿区两侧的万家岭矿区和黄地脑矿区具有相似的成矿地质背景和较好的找矿线索,可成为今后找矿的理想地段,有发现大型锂矿床的潜力。

全球盐湖卤水锂矿床的分布特征及其控制因素

盐湖卤水锂资源占全球锂矿总储量的78%,是全球最重要的一种锂矿床类型。研究并总结了全球盐湖卤水型锂矿床的分布特征、物质来源以及成矿规律,并提出了盐湖卤水型锂矿床成矿模型。研究发现,卤水型锂矿床的形成均受控于新构造运动、封闭-半封闭的低洼汇水盆地以及极端干旱的气候条件等因素,所有卤水型锂矿床均与新生代地质水热活动有密切关联,成矿物质特别是锂元素主要来源于火山喷发岩,经热泉水、温泉水以及大气降水等的水-岩作用后迁移富集。

世界伟晶岩型锂矿床地质研究进展

稀有金属伟晶岩主要分为LCT(Li-Cs-Ta)型和NYF(Nb-Y-F)型,其中LCT型伟晶岩是全球重要锂矿来源。本文分析了全球伟晶岩型锂矿床的地质勘查和研究成果,简要介绍了各大陆代表性伟晶岩型锂矿床,发现锂矿空间分布不均匀,成矿时间具有多期性和阶段性,成矿事件主要发生在汇聚造山作用的晚期,伴随超大陆汇聚事件。LCT型伟晶岩富含挥发分,与后碰撞S型花岗岩密切相关,多产于中高级变质岩区,就位深度较大,多沿断裂构造贯入。

川西甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中熔体、流体包裹体固相物质研究

川西甲基卡二云母花岗岩和伟晶岩内发育大量原生熔体包裹体和富晶体流体包裹体。为了查明甲基卡成矿熔体、流体性质与演化特征,运用激光拉曼光谱和扫描电镜鉴定了甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中二云母花岗岩及伟晶岩脉不同结构带内的原生熔体、流体包裹体的固相物质。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩石英内熔体包裹体的矿物组合为磷灰石+白云母、白云母+钠长石、白云母+石墨;伟晶岩绿柱石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为刚玉、富铝铁硅酸盐+刚玉+锂辉石、锂辉石+石英+锂绿泥石;伟晶岩锂辉石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为磷灰石、锡石、磁铁矿、石英+钠长石+锂绿泥石、萤石、富钙镁硅酸盐+富铁铝硅酸盐+富铁硅酸盐+石英;花岗岩浆熔体与伟晶岩浆熔体(流体)具有一定的差异,成矿熔体、流体成分总体呈现出碱质元素(Na、Si、Al)、挥发分(F、P、CO_2)含量增高及基性元素(Fe、Mg、Ca)降低的特征;包裹体中子矿物与主矿物的化学成分具有一定的差别,揭示出伟晶岩熔体(流体)存在局部岩浆分异作用,具不混溶性及非均匀性。因此认为,伟晶岩熔浆(流体)为岩浆分异与岩浆不混溶共同作用的产物,挥发分含量的增高(F、P、CO_2)使伟晶岩能够与稀有金属组成各类络合物或化合物,这对于稀有金属成矿起到了至关重要的作用。

世界锂矿床成矿类型及模式研究

1锂矿床的世界分布并不只是大陆盐水和伟晶岩资源受到关注,油田和地热卤水以及锂蒙脱石黏土也可作为锂潜在资源。锂大致可以划分为3种类型的矿床:卤水、结晶花岗岩和沉积岩。其中,卤水矿又有3种类型:陆地卤水、地热卤水和油田卤水。目前主要是陆地卤水和结晶花岗岩(或硬岩矿)承担着商业锂生产的主要来源。

全球盐湖卤水型锂矿床成矿特征与资源潜力分析

全球锂矿资源78%赋存于盐湖卤水中,本文总结了全球盐湖卤水型锂矿床的分布特征和成矿规律,认为有断层活动的封闭盆地、干旱的气候和新生代地质活动是形成盐湖卤水型锂矿床的必要条件。在此基础上,在全球(除中国外)范围内,提出了内华达州锂矿潜力区和安第斯高原锂矿潜力区2个盐湖卤水型锂矿床的成矿潜力区,并建议中国企业应重点瞄准安第斯高原锂矿潜力区开展境外锂矿的勘探开发投资。

我国典型锂矿床类型、分布特征及资源利用探讨

锂金属作为全球高科技产业不可或缺的关键金属矿产资源之一,在军事、航空航天、芯片、合金、陶瓷、玻璃、农业、纺织、润滑脂、医药、焊接、空气处理和新能源等诸多领域发挥了显著作用,但至今还有60%左右的锂资源需要开发,仍需进一步加强勘探与开发及资源综合利用等诸多方面的研究。介绍了青藏高原北部的松潘-甘孜锂成矿带、西昆仑-阿尔金锂成矿带以及华南锂成矿带等典型锂矿床的大地构造背景;通过对比分析,把典型锂矿床概括为(花岗)伟晶岩型锂矿床和(沉积)盐湖型锂矿床两大类,并进行了探讨;论述了典型锂矿床的分布特征、岩性组合、地质意义及锂资源综合利用等。因此,该讨论内容对于锂资源的勘探与开发将具有更加重要的战略意义。

大红柳滩式锂矿床

成矿区带：南巴颜喀拉-雅江成矿带（Ⅲ-31）。建造构造：晚三叠世末期花岗岩体[二长花岗岩锆石U-Pb年龄为（217.4±2.2）～（220±2.2）Ma（乔耿彪等,2015）;二云母花岗岩体锆石U-Pb年龄为（209.6±1.3）Ma（魏小鹏等,2017）]侵入于古元古界和三叠系中,外接触带发育7 000余条花岗伟晶岩脉,其中锂辉石伟晶岩脉124条。