锂矿床的类型、分布及开发前景分析

一、锂概述

锂(Li)是自然界中最轻的金属，银白色，密度仅0.534g/cm³，熔点180℃，沸点1347℃，具备质地软、比热大、电化学当量小等一系列优良特性。

锂由于具有特殊的物理和化学性质，应用领域广泛，被誉为“工业味精”，即可做催化剂、引发剂和添加剂等，又可以直接合成新型材料改善产品性能，特别是在电池领域应用效果最好，被称为“21世纪绿色高能金属”和“白色石油”。

锂在地壳中的含量约为0.0065%，在岩浆岩和沉积岩中均有不同程度的分布。在自然界中目前已发现（含）锂矿物有150多种，其中锂的独立矿物有30多种，大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%)，其他则很少。制取锂的矿物原料主要以锂辉石(含Li₂O 5.8%～8.1%)、锂云母(含Li₂O 3.2%～6.45%)、磷锂铝石(含Li₂O 7.1%～10.1%)、透锂长石(含Li₂O 2.9%～4.8%)及铁锂云母(含Li₂O 1.1%～5%)等形式存在。

二、锂矿床主要类型

锂是重要的能源金属，分布高度集中，是支撑现代技术的一个关键元素，特别是电动汽车和移动设备的电池行业。目前可开发利用的锂矿床主要有盐湖卤水型、伟晶岩型、黏土型、锂沸石型、其他卤水型（包括油气田卤水亚类和地热卤水亚类）和离子吸附型6种类型（表1），其中盐湖卤水型和伟晶岩型找矿潜力较大，是目前勘探开发的主要方向。

2.1盐湖卤水型

盐湖卤水型锂矿，是赋存于大陆封闭盆地内盐湖或盐壳中的一种锂矿类型。矿床成因主要是在封闭盆地，特别是干旱沙漠地区的封闭盆地中。卤水型锂矿由于其产出环境的气候、构造、自然地理等条件的独特性，在全球的分布较为集中，空间上主要位于南北纬19°~37°之间。全球盐湖卤水型锂矿储量约9170万吨，资源量约1.59亿吨，主要分布在南美洲，其次分布于中国西部和美国，如世界著名的玻利维亚乌尤尼盐沼和智利阿塔卡马盐沼。

2.2伟晶岩型

伟晶岩型锂矿也称硬岩锂矿，是指赋存在锂辉石、透锂长石、锂云母和磷铝锂石等含锂矿物中，成矿与花岗岩结晶分异形成的伟晶岩有关，其容矿围岩主要为花岗伟晶岩、花岗岩等。伟晶岩矿床通常使用传统的硬岩开采方法进行开采，如露天开采或地下开采。

全球伟晶岩型锂矿储量约3189万吨，资源量约6459万吨。该类型锂矿在全球分布最广泛且空间分布不均匀，产地主要有澳大利亚、美国、加拿大、爱尔兰、芬兰和中国等，其中产量最高的锂辉石伟晶岩矿山位于澳大利亚，其锂资源指示量为4030万吨，品位为1.4%的氧化锂。

2.3黏土型

黏土型锂矿是指锂赋存于黏土层（岩）中，含锂矿物主要类型为锂皂石和锂云母等。锂主要来源于早期的岩浆活动，经早期热液或地下水淋滤富集后，同其他碎屑物质在封闭的火山口湖内沉积成岩成矿。

全球黏土型锂矿储量和资源量分别约为679万吨和1976万吨。黏土型锂矿的矿体是富锂的凝灰岩和黏土，回收锂的方式以硫酸常压淋滤、浸出为主，回收的产品主要是碳酸锂，回收率可达80%以上。全球发现的具有经济价值的黏土型锂矿主要分布于美国和墨西哥。

2.4锂沸石型

锂沸石型锂矿以发现于塞尔维亚的贾达尔盆地中，且锂赋存在沸石族矿物中，故称为锂沸石型。贾达尔盆地中的锂赋存于沸石族硼锂硅酸盐矿物羟硼硅钠锂石中，该矿石是一种含硼锂硅酸盐矿物，同时含硼和锂，是世界少见的一种矿物中能够同时开发硼和锂的特殊矿物，其锂含量与锂辉石相似。目前勘探资源量约232万吨。

2.5其他卤水型

地热卤水锂矿是指富含锂硼钾等元素的温热浓盐水溶液，全球统计资源量约168万吨。油气田卤水锂矿是赋存在油气田较深储层中的富锂卤水内的锂矿类型，其卤水中锂离子含量可达几百mg/L，全球统计资源量约314万吨。产地主要分布美国，浓度高达700mg/L。最著名的油气田卤水锂矿位于美国南部地区的Smackover地层中，其卤水埋深1800~4800m，卤水累计厚度可达200m，部分区段锂离子含量高达692mg/L。

2.6离子吸附型

该类型锂矿与铝土矿伴生，是以离子吸附形式赋存于高岭石、绿泥石、蒙脱石等黏土矿物中。中国铝土矿资源的丰富也成就其为最重要的离子吸附型锂矿的潜力区，其中山西中部、河南西部、贵州和广西等地的铝土矿含矿岩系中锂超常富集，达到了独立锂矿床的边界品位。

如贵州大竹园铝土矿钻孔样品中氧化锂单孔平均含量大于0.05%，局部形成富矿地段，氧化锂含量超过0.1%，最高可达0.582%。

三、锂矿分布特征

锂矿在空间上主要分布于南美锂三角地区（玻利维亚、智利和阿根廷）、澳大利亚西澳地块、中国西部川藏地区、刚果克拉通、北美东西部等地（图1、图2）。

3.1锂三角地区

锂三角地区是全球最大最重要的锂资源集中区，锂储量约6708万吨，锂资源量约1.33亿吨，已系统勘探盐湖的锂离子平均浓度600mg/L。锂三角地区锂资源量最大，品质最好的盐湖为智利的Atacama盐湖，平均锂离子含量约2380mg/L，最高可达5000mg/L，该盐湖采用蒸发沉淀法开采。另外，玻利维亚的Uyuni盐湖、阿根廷的HombreMuerto盐湖也是全球闻名的优质盐湖。

3.2中国地区

我国探明的锂资源储量约占全球的6.8%，主要集中在川藏地区，在青海、新疆、江西、云南、陕西、河南、福建等省(区)亦有产出（图3），由卤水型、硬岩型和黏土型三种类型组成。

卤水型锂矿可分为盐湖型锂矿和地下卤水型锂矿，其中盐湖型锂矿主要分布在青海和西藏，储量较大；地下卤水型锂矿主要分布于四川盆地及潜江凹陷，储量较少。青藏高原盐湖卤水型锂矿带地跨西藏和青海两省，带内盐湖卤水型锂矿分布较为集中，其成因与火山、地热活动关系密切。带内的扎布耶盐湖为富锂碳酸盐型盐湖，面积约247km²，盐湖卤水中富含锂、钾、硼、铷等多种矿物元素，锂离子含量在420~1320mg/L之间，开发条件优良。

硬岩型锂矿主要为伟晶岩型锂矿、花岗岩型锂矿，分布在阿尔泰、阿尔金、西昆仑、川西、喜马拉雅、东秦岭和南岭等区域；花岗岩型锂矿主要发育在武夷、南岭、江南和兴蒙等造山带。

黏土型锂矿床在滇中、贵州、广西成矿潜力巨大。

3.3其它锂矿分布区

除上述区域外，全球其它地区的锂矿分布多以伟晶岩型为主，主要有南非–津巴布韦太古宙地盾，Bikita矿是其中的典型代表；南美圭亚那和中巴西地盾；西欧–乌拉尔海西褶皱带，包括法国中部、德国西部、捷克和东欧西亚等地区，法国中部的中央高原有海西期含锂、铍、铌、钽的花岗岩产出；塞尔维亚贾达尔盆地，目前是锂沸石型锂矿唯一产地（资源量约232万吨）；中国华北陆块和扬子陆块内离子吸附型锂矿的成矿潜力也开始受到重视。

四、锂矿床开发潜力分析

随着全球新能源行业的发展，世界许多国家和车企都在向新能源车方向转型，锂资源需求越来越旺盛，但是近几年全球系能源汽车的产业规模化快速发展，造成锂矿提取的速度已经跟不上市场增长的速度，造成锂和锂电池价格的飞涨。近两年来，碳酸锂价格已经上涨了10倍有余，碳酸锂价格从4万元/吨，涨到近50万元/吨（图4）。

目前全球锂矿的开发类型主要为伟晶岩型锂矿和盐湖卤水型锂矿。1997年以前，全球锂矿产量主要来自于伟晶岩型锂矿。自1997年盐湖卤水型锂矿提锂技术突破后，从2003年开始，全球锂资源开发格局由原有的伟晶岩型锂矿为主转变为以盐湖卤水型锂矿为主，成为全球锂资源供应的主体。2015年随着新能源汽车对锂需求爆发式增长，锂价格暴涨，伟晶岩型锂矿因其投资周期短、增产快，在市场供应中的地位迅速逆袭，2019年全球锂产量42.58万吨，其中伟晶岩型产量25.75万吨，占比60.47%。盐湖卤水型锂矿的供应量和其巨大的资源量不匹配（图5）。

随着国内和国际市场对锂资源需求的跨越式增长，锂资源需求量与供给量超差缺口逐年增长，全球锂矿勘探热潮仍将持续。现有的锂矿类型无疑将成为未来的勘探热点，新的矿床类型也将陆续发现，由于盐湖卤水型锂矿和伟晶岩型锂矿是目前开发利用的主要类型，在未来的一段时间内，这两种锂矿类型仍将是找矿突破最主要的方向，也是勘探和研究的重点。

参考资料：

2010-2015年中国新能源汽车锂电池市场动态与投资战略分析报告

2022-2026年金属锂市场现状调查及发展前景分析报告 

锂矿主要类型、特征、时空分布及找矿潜力分析

中国锂资源状况及产业发展调研报告

锂资源产业链分析与全球治理结构研究

中国锂矿成矿规律概要