| 0W f ^RBOIV WORLD 2£)l7/6 低碳技术 锂矿床主要类型、地质特征与成矿模式综述 张驰t,肖琳z,张自生t,杨媛媛一 (1.jII『南有色金属地质矿J 局筇五地质火队,河南郑州450000:2.河 仃色金属地质矿广:埘第一地质大队,河南郑州450000) 【摘要】系统分析了国内外锂资源分布状况,详细论述了国内锂矿床的主要类型、时空分布规律,分析了两类锂矿床的地质特征及成矿模式。为 锂矿床的勘探与开发提供了一定的理论依据及指导意义。 【关键词】锂矿床:分布规律;地质特征:成矿模式 【中图分类 ̄]P618.71 【文献标识码】A 【文章编号】2o95—2066{2017)16—0033—02 l引 锂是一种重要的能源金属.它在高能锂电池、受控热核反 应中的应用使锂成为解决人类长期能源供给的重要原料 锂 电池以开路电压高,比能量高,工作温度范围宽,放电平衡,自 3.2 t要矿物种类 作为制取锂的矿物原料主要是锂辉石、透锂长石、锂云 母、磷锂铝石及铁锂云母.其中以前3个矿物最为重要 (1)锂辉石:它是富锂伟晶花岗岩的特征矿物.通常与石 英、微钭长石、钠长石、磷锂铝石、绿柱石、白云母、铌钽铁矿等 共生,以颜色、晶形及产状为鉴定标志 是目前世界上开采利 放电子等优点,已被广泛应用于各种领域,锂一氯、锂一硒之 类的电池。已在手机、笔记本电脑以及某些国防军事部门中得 到应用 用的主要锂矿物资源之一. 2国内外锂矿资源概况 世界上锂资源分布较广,主要分布在羡洲、亚洲、澳洲和 (2)透锂长石:外观与石英相似,一般产于花岗伟晶岩中. 与锂辉石,锂云母,铯榴石、电气石,叶钠长石等锂铯矿物共生 津巴布韦的比基塔矿床是目前世界上最大的透锂长石矿床 (3)锂云母:是一种稀有的云母。一般是片状或鳞片状集 合体 江西宜春钽铌矿伴生锂云母、铷、铯的多金属矿床是世 界上最大的伴生锂云母矿床.也是我国正在开采利用的主要 锂资源之一 非洲 据不完全统计,伟晶岩锂矿床中按 0计算的储量,美 国634.8万t、智利426万t、加拿大660万t、澳大利亚600万l 我国可可托海和四川西北部等地的锂辉石矿、江西宜春 钽铌锂铷铯多金属矿等矿床中的锂云母储量也很丰富 我国 卤水锂资源仅次于玻利维亚和智利.居世界第三位 我国锂资源主要分布在青海、、四川、江西、、湖 北、河南及湖南等地,其储量见表l 表I中国锂资源储量表 序号 产地 主耍矿物 l 2 3 4 3.3盐湖 锂 我国盐湖锂资源主要分布于青藏高原的盐湖中,卤水类 型有碳酸盐型、硫酸盐型和卤化物型三种.目前主要开发的盐 湖卤水为碳酸盐型和硫酸盐型 碳酸盐型锂资源主要集中于 羌塘中部即冈底斯板块中北部、那曲一狮泉河公路南侧: 单位:万I(I,i 0 储量 储量基础 资源量 查明资源量 占(%) 667.28 362.18 3539 56.61 83.4l 7-36 青海 盐湖卤水 640.()9 盐湖卤水 l01.49 四川 江西 捉撵石 锂云母 31.73 50.80 753-38 430.5O ll7.98 63.7l 49.63 28.36 7.77 4.20 硫酸盐型锂资源主要分布于柴达木盆地和藏北碳酸盐型娌资 源带的北侧:卤化物型盐湖锂资源主要分布在藏北无人区和 青海可可西里地区 5 6 7 8 湖北 盐湖卤水 湖南 河南 l08.78 f】.】3 1.12 037 l08.78 35 6 6.24 1.2l 7.17 2_36 0-4l O.08 4锂矿床时空分布规律 我国锂矿床的成矿规律在时空分布上呈现一定的规律. 从北到南成矿期由老到新.北方以海西期为主.南方以燕山期 为主.印支期次之 锂云母 娌辉石 锂云母 O J8 3.57 O.5O 35.99 2.7l 0.7l 9 lO 福建 山西 锂样石 娌样石 0.43 0.04 0.43 0.4 00.03 0.002 从成矿时代来看,南方几乎所有的大中型锂矿床都与燕 山期岩浆构造活动有关.仅有少数矿床.如川西经辉石伟晶岩 型矿床属印支期成矿 北方的锂矿床成矿期主要是海西期.阿 尔泰区富锂的伟晶岩以及天山一北山与昆仑一祁连山北西西构 造带的大部分伟晶岩都属于海西期 从空间分布来看.目前已发现并勘探的特大型、大中型锂 矿床主要分布在以下成矿区带: 华南成矿区:主要矿床类型为碱性花岗岩型,如特大型江 西宜春钽铌锂矿床 合计 825.72 ll25.7l 239.44 l518.14 1o0 3锂矿床类 、矿物种类及其性质 3.1乇要一I:业爽 锂矿床主要有三种工业类型,即花岗伟晶岩型、盐湖(卤 水)型和碱性花岗岩型我国的花岗伟晶岩型锂矿床主要分布 在和四川两省.例如可可托海经铍铌钽矿床、四川甲 基卡锂铍矿;碱性花岗岩型矿床主要以江西宜春钽(铌)锂矿 床为主;盐湖(卤水)型矿床主要分布在青藏高原,代表性的有 柴达木盆地中部的一里坪锂矿床 三种类型矿床的工业指标分别为: 阿尔泰山南缘成矿区:主要矿床类型为花岗伟晶岩型锂 铍铌钽矿床 代表性的有富蕴县可可托海锂铍铌钽矿、柯 鲁木特锂铍铌钽矿等 川西伟晶岩密集区成矿区带:在四川西部康定、石渠、金 川和马尔康等地分布有大量而密集的稀有金属伟晶岩矿脉, 并形成大型、特大型娌铍矿床,如康定甲基卡锂铍矿、金川地 区锂铍矿 (1)花岗岩伟晶岩型,I i10的含量,边界品位0.4~0.6%,最 低工业品位0.8~1.1%:伴生矿>0.2% (2)碱性花岗岩型,I i,0的含量,边界品位0.5~0。7%,最低 工业品位0.9一1.2%:伴生矿>0_3% (3)盐湖(油田卤水),LiCl的含量,1000mg/l;伴生矿>200~ 300nl 】 5典 锂矿床的地质特征与成矿模式 5.I花岗伟晶岩 锂矿床 33 低碳技术 LoW CAR8oN WoRLD 2017/6 该类型矿床在国内主要分布在和四川,以四川甲基 卡锂铍矿最为典型,矿床地质特征及成矿模式具有很好的代 表性.现分析如下: 甲基卡锂铍矿床位于四川省西部康定、雅江、道孚三县交 界处.是我国70年代初期勘查的特大型锂矿,探明氧化锂储 量92万t.共生的氧化铍储量也达到大型矿床规模,矿石锂储 量居全国之首。 田・回 I:Ei,团・固s圆・圃,田・囱・囫” 1一变质岩:2一似伟晶岩;3-云英岩:4一花岗斑岩脉:5一细拉似斑挑富钽云母钠长石 花岗岩:6-钿粒枉云母钠长石花岗窘;7-细粗扭姨白云母钠要长石花岗砉;8一中粗 粒二云母花岗a'g:9-张扭性断层;10一舍黑钨矿石英脉 l一二云母花岗岩;2一微斜长石型伟晶岩;3一微斜长石钠长石型伟晶岩;4一钠长石型伟 晶岩:5一钠长石锂样石型伟晶岩:6一钠长石锂云母型伟晶岩;7一伟晶岩酥蝙号;8一伟晶 岩类型分带戏:9一伟晶岩类型 伟晶岩类型分带蝙号:I一微斜长石伟晶岩带:Ⅱ一微斟长石、钠长石带;Ⅲ一呐长石带; 图2宜春矿床地质略图 位.但由于技术原因,提炼中的损耗非常大,提炼戍本远远高 于国外同行.目前我国绝大多数工业用碳酸锂依赖进口.因 Ⅳ一锂样石带;娌(白)云母带 图1四川甲基卡矿区地质概圈(四川省404地质队) 此.做好大规模开发本土锂资源的准备,势在必行。当前所需 要做的工作.除了一方面加速勘探开发固体锂矿山之外,更重 矿床地处松潘甘孜地槽褶皱系东缘、石渠雅江地向斜核 要的是加紧西部盐湖区的道路、供水、用电等基础设施建设, 在学习国外先进盐湖提炼技术的同时.开发有自主知识产权 的先进湖盐型锂提取方法。 心部位四级构造单元甲基卡穹隆状短轴背斜中(图1)。矿区 内出露地层为三叠系西康群砂页岩。印支期含锂二云母花岗 岩株沿甲基卡短轴背斜侵入。围绕花岗岩内外接触带派生出 系列花岗伟晶岩脉。其中已查明含锂、铍、钽伟晶岩脉Il4 一参考文献 【l】朱文龙,黄万抚.国内外锂矿物资源概况及其选矿工艺综述….现代 务(锂矿脉78条)。矿脉多呈脉状、不规则脉状或透镜状产出, 一般长10O~300m,厚3~20m,延深25~300m,其中规模大的 矿业。2om(7):l~4. l34号脉长987m、宽35~370m、厚48.96m、埋藏O一200m,获氧 【2】游清治.世界锂的资源、生产与应用前景[J】.世界有色金属,2008 化锂储量51.22万t.占全区总储量的55.65% 矿脉除锂辉石 (5):42-45. 外.尚有绿柱石、铌钽铁矿和锡石等。锂辉石主要赋存在细、中 粒石英钠长石锂辉石交代带中。矿石平均品位:Li,0为1.2%. 【3】冷成彪,王守旭,等.阿尔泰可可托海3号伟晶岩矿脉研究【JJ. 华南地质与矿产,2007(1):l4~20. 5.2碱性花岗岩型锂矿床 碱性花岗岩型矿床主要以江西宜春钽(铌)俚矿床为主. 是目前国内开发较好的一座综合性稀有金属矿山 宜春钽铌矿床(又名414矿)位于江西省宜春市东南 f4]Y-登红,李建康,等.四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代 及其意义【J].地球化学,2005,34(6):541—547. 【5】申军,戴斌联.盐湖卤水锂矿资源开发利用及其展望【JJ.化工矿物与 加工.20o9(4):l~7. 20km处.矿区面积7km 。是以钽为主的特大型稀有金属矿床。 累计探明储量:钽(Ta205)1.85万t、铌(Nb205)1.49万t、矿石锂 (¨20)75.22万t、铷(Rb20)4O.17万t、铯(Cs20)5.43万t。 收稿日期:2017-5—23 矿床处于华南加里东褶皱系桂湘赣褶皱带北缘的武功山 隆起区.矿区构造骨架主要由银子岭背斜及其次级向斜和四 组断裂构成。区内岩浆活动频繁。侵入期次甚多。钽铌锂矿主 要赋存在细粒白云母花岗岩相中.矿化面积2.8kin .矿床由银 子岭、工人村、朱楼冲3个区段组成.其中银子岭为主矿体区 段(图2)。 矿床主要矿石矿物有细晶石、富锰铌钽铁矿、含钽锡石、 锂云母、铯榴石及绿柱石等 矿床有明显的垂直分带现象,矿 床类型属花岗岩型稀有金属矿床,为岩浆晚期分异矿床。 6小结 尽管我国锂矿资源丰富.已探明的锂矿储量居世界第二 34