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中国锂矿床主要类型特征、分布情况及开发利用现状

时间：2024-04-03 来源：浏览：

中国锂矿床主要类型特征、分布情况及开发利用现状

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中国锂矿床主要类型特征、分布情况及开发利用现状

刘雪 ^1,2 ，王春连 ² ，刘学龙 ¹ ，刘殿鹤 ^2,3 ，颜开 ² ，刘思晗 ^2,4 ，刘延亭 ^2,5

1 昆明理工大学国土资源工程学院

2 中国地质科学院矿产资源研究所，自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室

3 北京大学地球与空间科学学院

4 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室

5 东华理工大学地球科学学院

作者简介：刘雪，硕士生，地球化学专业 .

通讯作者：王春连，研究员，主要从事沉积学及矿床学方面的研究工作.

导读：

锂作为一种战略性关键金属矿产，其找矿勘查和开发利用状况一直是业内和民众关注的热点。本文系统梳理了中国锂矿床的分布情况；总结了中国锂矿的资源利用现状，预测了未来锂矿的开发潜力。

我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。

硬岩型锂矿中的花岗伟晶岩型锂矿，其开发利用技术较成熟，已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，尚未实现规模化利用。

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，我国锂矿资源存在供需关系失衡、资源进口依存度高的问题。建议加快寻找新的锂资源成矿区，对黏土型、地下卤水型及高镁锂比盐湖卤水型等新型锂矿资源加大研究力度，争取研发出效率高、清洁、成本低的提锂方法。

基金项目：国家自然科学基金项目(编号:U20A2092；42002106；41907262；41502089)、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(编号:KK2005)、中国地质调查局地质调查二级项目(编号:DD20230056；DD20190606；DD20221684；DD20230291)联合资助。

------内容提纲------

1 引言

2 锂矿床主要类型、中国锂资源分布情况及典型锂矿床

2.1 主要类型

2.1.1 硬岩型锂矿

2.1.2 卤水型锂矿

2.1.3 黏土型锂矿

2.2 国内主要锂矿床

2.2.1 硬岩型锂矿

2.2.2 卤水型锂矿

2.2.3 黏土型锂矿

2.3 分布情况

3 国内锂矿资源利用现状及开发潜力

3.1 资源利用现状

3.2 国内锂矿开发潜力

4 结论

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0 引言

锂是自然界最轻的金属元素，具备质地软、比热大、电离电势和极化系数大等一系列优良特性，在新能源电池、玻璃、润滑剂、陶瓷、医药、农业、冶金、电子技术以及核工业等领域都有广泛应用（表 1）。同时锂具有重要的战略价值，尤其近几年在新能源领域应用范围不断扩大，如电池工业、特种工程塑料等，因此，锂被誉为“ 21 世纪新能源”。目前己发现的锂矿物超过 150 种，其中常见的仅 28 种，包括锂磷铝石、锂云母、透锂长石、锂辉石、铁锂云母、锂皂石、羟硼硅钠锂石（贾达尔锂硼矿物）等。这些矿物中最常见的为云母类矿物锂云母（ KLi _1，5 Al _1，5 [Si ₃ AlO ₁₀ ]（FOH） ₂ ）和辉石类矿物锂辉石（LiAl[Si ₂ O ₆ ]），这两种是当前固体锂矿最主要的赋存矿物。目前，随着新能源汽车等产业对锂离子的需求量迅速增长，世界范围内对锂资源的消费量也在以每年更快的速度增长，尽管我国拥有丰富的锂矿资源，但主要为硬岩型和高 Mg/Li 比的盐湖卤水型，由于环保要求、生产成本与开采技术等相关问题，制约了我国锂矿大规模的开发与利用，目前我国绝大多数工业级碳酸锂依赖进口。

表1 锂资源的应用领域、实例及优缺点

近年来，锂作为全球重要的新兴关键性矿产之一，被中国、美国、日本和欧盟等世界各主要经济体列为战略性或关键矿产，各国愈加重视锂资源安全供应，锂资源的重要性在世界范围内不断提高。世界上的锂资源很丰富，但是在分布上和需求上都比较集中。目前，利用盐湖卤水法提取锂已成为世界上最主要提锂的技术。然而，由于高品质的盐湖资源稀缺，盐湖卤水提取锂困难，其核心技术被世界锂业巨头所垄断，导致了锂业市场的高度集中。

2 锂矿床主要类型、中国锂资源分布情况及典型锂矿床

2.1 主要类型

很多学者从不同角度对锂矿床的类型进行了划分， Bradley et al.（2017 ）将世界范围内的锂矿床分为以下三种类型：卤水型、硬岩型和黏土型。卤水型进一步细分为盐湖卤水型和地下卤水型，在全球锂矿资源占比分别为 58% 、 6% ；硬岩型可细分为花岗伟晶岩型、花岗岩型，全球总占比为 26% ；黏土型占比较低，约为 10% 。李建康等（2014）根据其成因和形态将锂矿划分为硬岩锂矿和卤水锂矿，将硬岩锂矿进一步划分为花岗（伟晶）岩型、云英岩型、黏土（沉积）型和湖相沉积型；卤水锂矿分为大陆盐湖型、地热卤水型和油田卤水型。吴西顺等 (2014) 根据锂的赋存状态和开发特征分为卤水型、伟晶岩型、沉积岩型等三类，其中卤水型矿床主要为大陆盐湖卤水；沉积岩型主要包括黏土型和湖相沉积型。隰弯弯等 (2022) 将全球锂矿划分为六种类型，分别为盐湖卤水型、伟晶岩型 ( 包括相关的花岗岩型及云英岩型 ) 、黏土型、锂沸石型、其他卤水型 ( 包含油气田卤水和地热卤水两种亚类 ) 和离子吸附型。综合前人研究，本文采取 Bradley 的分类方法，将锂矿床分为硬岩型锂矿、卤水型锂矿、黏土型锂矿三种类型。表 2 列举了中国超大型、大型锂矿床的时空分布及优缺点。

表2 中国超大型、大型锂矿床

2.1.1 硬岩型锂矿

（1）花岗伟晶岩型锂矿

花岗伟晶岩广泛分布于全球各板块汇聚造山的构造旋回中，是世界上锂、铌、铍、钽、铷、铯、铪、锆等稀有金属资源的主要来源。根据 Cerny et al.(2005) 的伟晶岩分类方法，中国的稀有金属花岗岩以 LCT 型为主，其中锂辉石伟晶岩占主导地位，目前只在湖北省通城县发现过透锂长石型伟晶岩，滇西北贡山县存在铁锂云母型伟晶岩。花岗伟晶岩型锂矿具有分布范围广 ( 图 1) 、资源量大的特点，是我国硬岩型锂资源的主要开发对象。 LCT 型伟晶岩是全球重要的 Li 元素储库之一，主要侵位于 (250 ~ 350Ma) 的大陆上地壳，其成岩时代为 (3040 ~ 7Ma)，此类矿床从太古宙到新生代各时代均有发育，成岩峰期与潘吉亚，冈瓦纳，哥伦比亚和凯诺兰等超大陆的存在时期具有良好的耦合度。中国的花岗伟晶岩型锂矿在空间分布上比较集中，主要分布区为阿尔泰地区、松潘 - 甘孜 - 西昆仑地区、喜马拉雅地区、阿尔金 - 柴北缘地区、秦岭地区、江南地区、武夷 - 云开地区，成矿时期主要集中在三叠纪。其中，新疆阿尔泰造山带的伟晶岩享誉世界，其产出的绿柱石重达 32t 、锂辉石长达 12m，微斜长石晶体重达 20t ；可可托海 3 号脉更是以其完整的内部分带结构而闻名遐迩。松潘 - 甘孜 - 西昆仑巨型稀有金属伟晶岩成矿带东西跨度约 3000km，氧化锂资源量有望超过 1000 万 t （Wang et al.，2017），组成了亚洲锂腰带（Li et al.，2019）。

图 1 中国主要伟晶岩型锂矿床及成矿带分布图

（2）花岗岩型锂矿

花岗岩型锂矿常呈层状和脉状产出，和铌钽铍铯等稀有金属元素共生形成多金属矿床。因其规模大、采矿难度小而呈现出显著规模效应。中国的花岗岩型锂矿主要分布在武夷、南岭、江南和兴蒙等造山带上，形成时代集中在加里东、印支、燕山三个时期，在时间和空间上与侏罗纪晚期 - 白垩纪早期的构造 - 岩浆作用有一定关系。华南陆块在燕山期曾经历过一系列的活动，伴随着侏罗纪 - 早白垩世发生的板内挤压、碎裂与地壳深部熔融，造成了大量的花岗岩体侵入，并形成了一个大型的构造 - 岩浆活动带。花岗伟晶岩型、花岗岩型稀有金属矿床在不同的构造 - 岩浆旋回中，在相对稳定而又封闭的构造条件下，其成矿峰期为燕山期。花岗岩型锂矿的含锂矿物以锂云母和锂瓷石为主，矿床的规模很大，但是品位却比较低。所以，花岗岩中的锂资源经常被用在低端的玻璃、陶瓷工业中。

2.1.2 卤水型锂矿

卤水矿床具有资源量大的特点，即使是最大的伟晶岩矿床，如澳大利亚的 Greenbushs 和刚果民主共和国的 Manono-Kitolo，估计其资源量也只相当于一个普通的卤水矿床。卤水锂资源在全球的分布极不均衡，中国青藏高原与南美洲安第斯高原是世界上盐湖卤水锂资源最丰富、储量最大的两个地区。全球范围内的盐湖卤水型锂矿，在南北纬 30 ° -40 °的温带干旱气候区和 20 ° -30 °的热带干旱气候区均有广泛的分布，这些矿床大多位于降水稀少，日照强烈，蒸发大，干旱少雨的荒漠气候带内的封闭汇水盆地中，这样的地理环境使得卤水中的溶质锂能够自然富集浓缩。盐湖卤水锂矿中的锂元素主要来自于岩浆喷发，以及地热水，因此，它们通常发现于新生代构造运动比较活跃的地区。例如：碰撞带微裂谷和山间盆地、板块大陆边缘火山弧后盆地、板块转换断裂带后盆地等区域。与地表盐湖卤水的形成环境类似，深层富锂卤水发育地层通常是在干旱的古环境古气候条件下形成的，古海（湖）水在强烈的蒸发浓缩作用下发生咸化，最终演变成深部卤水。根据国内外学者的现代海水浓缩实验结果，锂元素在卤水中的浓度随时间延长基本呈直线上升，越来越多地累积在卤水中，当到达共结点时，卤水中的锂元素浓度约为原始海水的 260 倍。青藏高原是我国卤水型锂矿的最大产出地，其中青海、西藏占据了全国约 80% 的锂资源。目前，青海省已经初步探明的氯化锂储量位居全国第一，我国最大的锂资源产地为青海察尔汗盐湖。

（1）大陆盐湖型锂矿

盐湖卤水型锂矿是一种在含盐的地下水中溶解了大量的锂从而形成的矿床，其中的锂以晶间卤水、孔隙卤水和表层卤水形式存在。全球资源丰富，但分布极其不均匀，它的形成与气候地理，地质构造，成矿物质来源等多方面的因素有关。盐湖卤水型锂矿的形成主要有以下六个条件：干旱的气候、有盐湖分布的封闭盆地、火山或地热活动、构造导致的沉陷、充足的锂来源、长期的浓缩富集（图 2）。中国的盐湖卤水型锂矿资源主要分布在青藏高原地区，其中青海柴达木盆地内的察尔汗、一里坪、东台吉乃尔、西台吉乃尔和西藏的扎布耶、当雄错等盐湖，资源总量达到千万吨级别，占我国卤水锂资源总量的 80% 。

图2 盐湖卤水型锂矿成矿模式示意图（据Bradley et al.，2013）

青藏高原的富锂盐湖群，从南到北，气候逐渐变得干旱，水化学类型也从碳酸盐到硫酸盐，再到氯化物转变。其中，碳酸盐型主要集中于藏北西部的扎布耶盐湖和东部的班戈—杜佳里盐湖中，锂资源量分别为 837 万吨和 50 万吨，扎布耶盐湖中产出的扎布耶石和锂菱镁矿是我国发现的含锂新矿物。硫酸盐型锂矿集中分布于柴达木盆地和藏部碳酸盐型锂资源带北部，柴达木盆地目前已知的有 11 个硫酸盐型盐湖锂已达工业品位，东台吉乃尔湖的锂矿储量为 55 万吨，藏北高原盐湖锂矿储量以扎仓茶卡为主，鄂雅错和毕洛错为主，其锂矿储量为 29.8 万吨、 4.2 万吨和 0.7 万吨。氯化物型盐湖卤水锂资源集中分布在藏北无人区以及青海可可西里地区。

（2）地下卤水型锂矿

地热卤水锂矿指的是富含锂、硼、钾等元素的温热卤水溶液，这些温热流体除了具有热能价值之外，还是锂的潜在来源之一。根据统计，该类型全球资源量约 168 万吨。我国的深层卤水锂矿资源主要分布在于四川盆地、柴达木盆地、江汉盆地等沉积盆地。地下卤水对环境要求苛刻且各地产出环境不同，但产出途径大致可以分为原生卤水和次生卤水，原生卤水主要有两种不同类型，如吉泰盆地内卤水是在白垩世早期气候温湿的条件下，卤水物质汇集到湖盆中，后期在较为干旱的气候条件下蒸发浓缩形成的卤水。在山东潍坊北部地区，海水经潮汐作用而发生下渗，蒸发浓缩形成地下卤水。次生卤水主要受火山活动的影响，深层地下水淋滤出火山岩中的 K 、 Na 、 Li 、 Rb 、 Cs 等离子，随后受地层压力影响，富锂流体沿着深大断裂向上运移，最终赋存于裂隙发育、孔隙度大的断层裂隙或储层中。中国的地下卤水锂主要在罗布泊、柴达木盆地、四川盆地、江汉盆地和吉泰盆地集中分布。作为一种重要的锂资源，地下富锂卤水还没被完全开发利用，勘探潜力巨大。

油气田卤水是油田和天然气等物质的伴生卤水，含有油、气、水和其他杂质，富集有多种微量元素，如锂、铷、铯等。国内的油田卤水多属于氯化钙型，镁锂比低，硼含量高，主要分布在柴达木盆地、四川盆地、江汉盆地等沉积盆地。柴达木盆地的南翼山区块油田水中各井的锂含量在 200~254mg/L 左右，四川盆地在川 25 井锂含量高达 323mg/L，其它井的锂含量在 66~96mg/L ，江汉盆地的各井采出锂含量集中在 52~65mg/L 左右。

2.1.3 黏土型锂矿

黏土型锂矿也被称之为沉积型锂矿或非常规锂矿，具有分布广、储量大的特点，目前占世界锂资源总量低于 3%，主要分布于美国、墨西哥、塞尔维亚等国家。可划分为两种类型，一种是碎屑沉积物或者火山灰通过热液蚀变或高盐度的卤水淋滤而形成的（图 3），被称为“热液蚀变黏土型锂矿床” ；另一种是产于碳酸盐岩不整合面之上，与其风化 - 沉积作用密切相关相关的 “碳酸盐黏土型锂矿” 。黏土矿物可能是通过两个途径富集锂的： ①锂在粘土矿物上吸附；②在成岩阶段，富锂流体与较早形成的黏土矿物发生反应，生成单矿物锂（例如锂绿泥石）。近几年，在西南地区发现了大量的黏土型锂矿，云南、贵州、广西地区的成矿潜力巨大，在云南玉溪以及贵州务川都有发现。

图3 沉积型锂资源成矿物质来源及形成模式图（据Benson et al.，2017）

(1)火山岩黏土型锂矿

火山岩黏土型锂矿的成因与火山活动有关，火山灰中的锂在卤水和热液的共同影响下浸出，之后锂元素在火山口的湖相沉积物的黏土中长期富集，形成火山岩黏土型锂矿。在火山岩黏土型锂矿中，锂主要赋存于硅镁质粘土矿物中，如蒙皂石族，或者伊利石的晶格中，属于结构锂。由硅氧四面体和镁氧八面体构成的层状结构，在锂氧八面体中，锂能够取代一部分镁，除此之外，还有石英等不含铝的硅质矿物。

(2)碳酸盐黏土型锂矿

在碳酸盐黏土型锂矿中，锂元素以吸附态为主，在诸如蒙脱石之类的粘土矿物层间赋存，属于吸附型锂。其中含硅铝质黏土矿物（如蒙脱石族矿物）是由硅氧四面体和铝氧八面体组成的层状结构，锂元素主要赋存于层间，为一种特殊的吸附状态。当前中国已知的沉积型锂资源主要是含锂的凝灰岩和粘土岩，尤其是近年来在华南地区新发现了大量的碳酸盐黏土型锂矿。。该类型的锂矿床具有储量大、开采成本低等特点，将成为我国锂矿资源开发的又一重要方向。

目前，已发现的沉积型锂矿床主要分布地位于北美洲，少数分布在南美洲和欧洲。在我国，该类型的锂矿多与铝土矿、煤伴生，尚没有独立开发利用。伴生沉积型锂矿中锂的赋存状态直接关系到锂的提取，从伴生沉积型锂矿中提锂耗能高、投入高、产出低，所以在传统锂矿中该类型所占比例并不高。然而，自 2012 年在塞尔维亚贾达尔（ Jadar ）盆地中发现了一种富含锂元素的羟硼硅酸钠矿物后，沉积型锂矿也具有了独立开发的可能。在中国，与铝土矿和煤相伴生的锂资源是相当丰富的，在这些锂资源中，也有大量含量较高、储量巨大的伴生型沉积型锂矿，准噶尔煤田位于华北地台，地处晋陕蒙边界，其锂资源储量约为 352.8 万吨。此外，在山西、贵州、重庆、四川，一些铝土矿和煤矿中也有相当数量的锂资源（图 4）。随着开采技术的进步以及近年来国内外对沉积型锂矿床的研究，沉积型锂资源可能将成为锂矿资源找矿突破的新方向。

图4中国铝土矿床及伴生沉积型锂矿潜在分布范围（据钟海仁等，2019；马圣钞等，2019修改）

2.2 国内主要锂矿床

表 3 列举了本次分类中我国各种类型的典型锂矿床。

表3 锂矿分类及典型矿床

2.2.1 硬岩型锂矿

（1）花岗伟晶岩型锂矿

甲基卡花岗伟晶岩型锂矿位于四川省甘孜州，地处川西青藏高原东段，康定、道孚、雅江三县的交界地带，海拔 4300 ~ 4500 m，面积约为 60km ^{2，矿脉规模大、埋藏浅、品位高，是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿} 床，该矿床地处松潘 - 甘孜造山带雅江被动陆缘中央褶皱 - 推覆带的中段，位于雅江构造 - 岩浆穹形变质岩体的内部，伟晶岩型氧化锂资源储量超过 200 万吨，位居世界前列。甲基卡含矿伟晶岩是在松潘 - 甘孜大陆内造山运动接近尾声时的三叠纪晚期形成的，属于印支运动末期，是一个相对稳定的、连续的演化时期，再加上所处的封闭的穹状构造环境，为其提供了一个很好的容矿构造，因此才有了该超大型锂矿床。对于甲基卡稀有金属伟晶岩矿床的成矿机理目前存在着两种不同的认识：一种是岩浆结晶分异；另一种是岩浆液态不混溶。当前，学术界普遍认为该矿床为岩浆液不混溶的产物。以二云母花岗岩体和伟晶岩为研究对象，对其 Li 同位素、包裹体和 C-H-O 同位素进行了研究，表明该矿区的含矿伟晶岩成岩成矿流体主要来源于花岗质岩浆的不混溶，其成因与岩浆活动关系密切。锂元素在甲基卡矿床中主要赋存于锂辉石，可在锂云母、磷锂铝石和铁锰锂磷酸盐矿物中发现少量，其余则分散于白云母中。甲基卡矿脉是上世纪 50 年代第一次被发现的，经过对其不同程度的调查、勘探和研究，到现在为止，已经发现并评价了以甲基卡矿床为代表的 2 个超大型、 4 个大型共 6 个锂矿床，组成了一个超大型锂资源矿集区。

可尔因矿床位于特提斯成矿域的东段，北东面与秦岭 - 祁连山 - 昆仑山成矿域相邻。属金川 - 丹巴亚云母亚成矿带中的金川 - 可尔因型锂成矿带，地处松潘 - 甘孜造山带北缘，自西向南，形成一个三角带，成矿条件十分有利。矿田中已有 11 处探矿权，包括 2 个四川省地勘基金项目，另有 5 处已达详细勘查水平。经数十年的地质勘查工作，已探明李家沟为超大型锂伟晶岩型矿床，党坝为大型锂伟晶岩型矿床，此外，还有集沐、业隆、加达、观音桥等中 - 小型锂矿床。根据“四川省金川县李家沟锂辉石矿资源查核报告”显示，李家沟锂辉石矿床已获得采矿权，锂资源总量约为 50.22 万吨。党坝、业龙沟、热达门等正在进行详细勘察和勘探，资源储量将不断扩大，其中，党坝已查明的资源储量 333 及以上级别的至少可达 66 万吨。四川省地质矿产勘查开发局化探队和马尔康金鑫矿业有限公司（2015）预测，李家沟、党坝、热达门、业隆沟、瓦英矿区 L120 的远景资源量超过 700 万吨。

（2）花岗岩型锂矿

雅山 414 矿床位于江西省西部素有“亚洲锂都”之称的宜春市境内，锂矿资源丰富，氧化锂保有资源储量超 100 万吨，是“亚洲锂都”的重要组成部分。矿床处于扬子地块和华夏地块拼接部位的钦杭成矿带中，成矿作用发生于燕山晚期早白垩世（ 130Ma）造山构造岩浆活动背景下，花岗质岩浆经历了多次结晶分异作用，在岩株的突起顶部，岩浆后期及期后发生自交代作用形成钽铌矿。 414 矿床为花岗岩型矿床，通过花岗岩化及碱质交代作用将变质岩就地改造而成。花岗岩体从上到下划分为细粒白云母花岗岩、中粒二云母花岗岩和粗粒黑云母花岗岩三个岩相带，其中细粒白云母花岗岩又分为强钠长石化带、中钠长石化带和弱钠长石化带三个蚀变带。矿石矿物有钽铌锰矿、细晶石、含钽锡石和锂云母，钽为主要矿产，锂为伴生矿，Li ₂ O 品位较低（平均 0.886%）。该矿床主要赋锂矿物为锂云母、锂瓷石，通常用于制作玻璃、陶瓷等。随着云母提锂技术的持续突破，锂云母现在已经可以进行大规模的提锂，未来，云母提锂将逐步成为锂资源供给中重要的一极。在目前锂价不断攀升的情况下，低品位硬岩型锂矿的开采也有了一定的外在条件，特别是宜春 414 矿床目前正处于迅速消耗中，因此，如何激活锂矿资源，发现新的花岗岩型锂矿，已刻不容缓。

2.2.2 卤水型锂矿

（1）盐湖卤水型锂矿

扎布耶盐湖地处西藏高原腹地，呈南北向延伸的条状，分南北两个湖，锂资源主要存在于湖表卤水和晶间卤水及南湖干盐湖中。北湖湖表卤水折合 LiCl 含量 0.46%~0.59% ，南湖湖表卤水折合 LiCl 含量 0.12%~0.8% ，晶间卤水锂品位约 1.0% 。其卤水矿化度波动于 300~450g/L，pH=8.7 ~ 9.5 。该湖为世界罕见的综合性盐湖，除富含 Li 、 B 、 K 元素外，还特别富含 Br 、 Rb 、 Cs 等元素。湖中盐类矿物主要有石盐、钾石盐、硼砂、水碱、芒硝等，固体锂矿主要以扎布耶石（ Li ₂ CO ₃ ）矿物的形式赋存在石盐中，或以细晶状态与单斜钠钙石、氯碳酸钠镁石等矿物共生于黏土碳酸盐层中， Li ₂ CO ₃ 含量为 0.35%~0.7% ，局部可高达 6.71% 。扎布耶盐湖的锂资源总量（Li ₂ CO ₃ ）约 241 万吨，己经达到超大型锂矿规模，其中，卤水锂资源量约 60 万吨。扎布耶盐湖是目前世界上唯一产天然碳酸锂的盐湖，因此在世界盐湖锂资源研究与开发方面有着重要的意义。

察尔汗盐湖位于柴达木盆地的中南部，海拔约 2600m，是世界罕见的、固液并存的大型第四纪内陆盐湖，固体矿以钾镁盐矿和石盐矿为主，锂硼等矿物在地层中富集度差；液相卤水中含 KCl 、 MgCl ₂ 、 LiCl 、 B ₂ O ₃ 、 NaCl 等多种矿物组分。该区域的盐类沉积形成于上更新世末至全新世，东西长 168km，南北宽 20~40km ，面积为 5856km ^{2，含盐系的厚度普遍在} 40~55m，最大可达 70m 以上，大致呈东西向展布的“哑铃状”，由西至东逐渐减薄，根据沉积特征，自西向东可以划分为别勒滩、达布逊、察尔汗、霍布逊 4 个连续区段。矿区的锂资源主要分布在西采区、中采区和东采区三个采区的地下卤水和达布逊湖的湖水中，其中西采区地下卤水 LiCl 含量相对较高，锂资源量较大。

（2）地下卤水型锂矿

江汉盆地是沿中扬子板块北缘发育的一个中 - 新生代盆地，是华南地区己知蕴藏最大规模富锂卤水的盆地，江汉盆地卤水资源丰富，分布面积广泛.富锂卤水主要赋存于江陵凹陷沙市组 - 新沟嘴组和潜江凹陷潜江组两套盐系地层中，卤水矿化度高，不仅蕴藏着丰富的钾锂资源，铷、铯、溴、碘、硼元素也己达到工业或综合利用品位。江汉盆地在古新世沙市组到早始新世新沟嘴组沉积时期的气候环境整体特征为高温干旱。这对古盐湖的蒸发作用有利，同时火山活动提供了大量的钾、锂元素，从而利于钾锂卤水的富集。江陵凹陷盐湖的沉积特点，导致了其地层中储存着大量的卤水，而最大的储集体就是砂岩中的孔隙，由于构造运动而形成的大量泥岩以及火成岩中的裂隙，也是储存卤水的一个重要场所。江陵凹陷中的卤水埋深大，温度、盐度高，变质程度高，卤水中 LiCl 浓度超过 300mg/L ，达工业品位两倍，属于“液态型富钾锂矿”，估算江陵凹陷整装勘查区内工程控制的深层卤水 Li ₂ O 预测资源量 120.9 万吨，综合利用价值高。研究表明，江陵凹陷和潜江凹陷卤水中的锂元素含量远高于盐湖盐类矿产资源综合利用品位，具有较高的工业及综合利用价值。

2.2.3 黏土型锂矿

在国家重点研发计划支持下，我国西南地区一类新的黏土型锂资源被逐渐发现和认识。目前发现的锂超常富集的黏土岩层位主要包括贵州下石炭统九架炉组（ C ₁ jj ）和云南中部下二叠统倒石头组 (P ₁ d) 。贵州地区的九架炉组形成于早石炭世大塘期，是一套以黏土岩为主，相伴产生有铝土质黏土岩、铁质黏土岩、铝土矿、黄铁矿的岩性组合。局部夹有煤线，一般厚度 10~20m，是贵州省重要的铝土矿赋矿层位。云南地区的下二叠统倒石头组形成于早二叠世时期，主要为一套滨海 - 湖沼相沉积，岩性主要为砂页岩夹灰岩透镜体、铝土矿和劣质煤层，厚约 5~20m，为滇中铝土矿的重要产出层位。两套富锂层系（九架炉组和倒石头组）虽然形成时代不一样，但岩性却较相似。根据其岩性和结构特点，剖面自下而上发育有：（1）铝土质黏土岩，局部含铁质；（2）致密状铝土质黏土岩；（3）豆鲕状铝土质黏土岩；（4）疏松土状黏土岩。其中致密状铝土质黏土岩和豆鲕状铝土质黏土岩是锂最为富集的有利岩性。研究表明，九架炉组和倒石头组的绝大多数岩石样品达到了铝土矿中锂综合利用的指标（Li ₂ O≥ 500 μ g/g）。云南滇中盆地内的下二叠统倒石头组富锂黏土岩中 Li ₂ O 平均含量为 0.3% 左右，最高达 1.1% 。底部以白云岩为主的碳酸盐岩的 Li ₂ O 含量一般为 20 ~50 μ g/g ，分布面积广、厚度较稳定，具有提供锂的良好物质基础。

（1）火山岩黏土型锂矿

重庆、四川、贵州等地区的早、中三叠统地层界线（T ₁ /T ₂ ）附近发育一套与火山喷发沉积有关的粘土岩层，其锂含量区域性富集，年龄与早 - 中三叠世界限年龄相近（247.2Ma），为中酸性火山喷发 - 沉积岩经粘土化蚀变作用后的产物。 T ₁ /T ₂ 界线粘土岩相对富集 Li 、 Rb 、 W 、 Sn 、 Bi 、 Th 、 U 等微量元素，Li 元素含量变化范围为 64.5X10 ^-6 ~ 481X10 ^-6 。 T ₁ /T ₂ 界线粘土岩中 Li 含量与中酸性岩浆作用明显，界限粘土岩年龄越晚，其锂含量均值越高。

（2）碳酸盐黏土型锂矿

我国碳酸盐黏土型锂矿床的成矿时代相对较老，为二叠纪或石炭纪，富锂黏土岩在山西、贵州、河南、广西等地都有发现。其中，滇中地区的富锂地层属下二叠统倒石头组，主要分布于滇中的昆明、玉溪、武定、宜良一带，是一套以滨海 - 湖沼相为主的地层，岩性主要为砂页岩夹灰岩透镜体、铝土矿、黏土岩和劣质煤层，厚度一般为 5~20 m 。富锂岩系发育于碳酸盐岩不整合面之上，形成于古气候温暖潮湿的低纬度区。该区锂的载体矿物主要为富镁黏土矿物蒙皂石或锂绿泥石。

黏土型矿石品位低，开采费用低廉。与锂辉石相比，粘土型的品位只有 0.4% ，与花岗岩伟晶岩型相差甚远，它的优点是容易开采，低剥采比，不需要爆破，所以前期的开采成本相对低廉。目前的问题是，还没有从粘土中提取锂的商业化案例，并且还存在着技术壁垒、回收率和质量等方面的问题。随着锂资源需求的持续高涨，我国黏土型锂矿资源的开发利用已经进入到了可研发阶段。

2.3 分布情况

我国的锂矿资源储量丰富，据中国地质调查局数据显示，截至 2020 年底，中国锂资源储量约 810 万吨 LCE （Lithium Carbonate Equivalent ，碳酸锂当量），60.5% 的固体矿石锂和 86.8% 的液体卤水锂集中分布在川西、新疆北部及青藏高原等海拔较高、自然条件较恶劣、生态环境脆弱的西部地区（图 5）。阿尔泰 - 阿尔金地区，西昆仑 - 川西地区，喜马拉雅地区，东秦岭 - 南岭地区，均有花岗伟晶岩型锂矿床产出；武夷造山带，南岭造山带，江南造山带和兴蒙造山带是花岗岩型锂矿床的重要发源地；盐湖卤水型锂矿主要分布在青藏高原，包括西藏中北部和柴达木盆地盐湖，卤水锂（ LiCl ）资源量为 2330 万吨；地下卤水型锂矿主要分布于柴达木盆地、吉泰盆地、江汉盆地内的潜江凹陷和江陵凹陷等地区。黏土型锂矿主要集中在云南、贵州以及广西等地区，成矿潜力巨大。近期在柴达木盆地首次发现黏土型锂矿，资源量大，品位较高。

图5 中国主要锂矿床分布图（据王核等，2022修改）

我国硬岩型锂矿床在时间和空间分布上呈现出一定规律，北方成矿期老，南方成矿期新；北方主要为海西期，南方主要为燕山期，其次是印支期。截至目前，发现并勘探的超大型、大中型锂成矿区带包括：（1）华南成矿区，主要矿床类型为花岗岩型、蚀变花岗岩型，如特大型江西宜春钽铌锂矿床；（2）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，代表性矿床有新疆富蕴县可可托海锂铍铌钽矿、柯鲁木特锂铍铌钽矿等；（3）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、特大型锂矿床，如康定甲基卡锂矿、金川地区锂矿。

我国花岗伟晶岩锂矿己有约 740 万吨的氧化锂（ Li ₂ O ）资源，占我国锂资源总量的 37.68% 。在花岗岩型锂矿中，氧化锂（ Li ₂ O ）的资源量大约有 308 万吨，占全国可利用锂资源量的 15.74% 。卤水锂矿在世界探明的总资源量中占比达 65%，具有易于开采，成本较低的特性，其锂盐产品占总锂盐产品的 75% 左右。数据表明， 2020 年中国生产碳酸锂的原料来源于矿石提锂的比重占四分之三，而盐湖提锂仅占 26%，但是在成本上盐湖提锂仅为矿石提锂的一半，而且相较于硬岩锂矿床，盐湖卤水资源丰富，所以总体上来说盐湖卤水提锂比矿石提锂不管是在成本上还是在资源上都有优势。但是各盐湖卤水的成分不同，这就导致了盐湖之间提锂技术不通用，从而阻碍了盐湖提锂的发展，且西部地区生态脆弱、环境恶劣，也加大了盐湖提锂的难度。若上述问题得到解决，盐湖提锂将成为锂工业的主导方向。

3 国内锂矿资源利用现状及开发潜力

3.1 资源利用现状

截至 2023 年 1 月， USGS 发布的全球锂矿储量和产量统计数据显示，目前己查明的锂资源总量约为 9800 万吨（图 6）。其中，中国已查明的锂资源量为 680 万吨，储量为 200 万吨，全球锂产量从 2021 年的 10.7 万吨增加至 2022 年约 13 万吨，增加了 21%，中国锂生产量 2021 年为 1.4 万吨， 2022 年为 1.9 万吨，增长了 35.7% 。为了应对锂离子电池市场的强劲需求和锂价格上涨。 2022 年全球锂消费量估计为 13.4 万吨，比 2021 年的 9.5 万吨增加了 41% （不包括美国产量）。

图6 全球己查明锂资源量（USGS2022）

虽然我国锂矿床的类型较多，但当前，我国已探明的锂矿资源主要有花岗岩型、花岗伟晶岩型和盐湖卤水型，这三种类型的锂矿都已得到不同程度的开采。除了上述三种类型以外，其他新型锂矿如黏土型锂矿、深层地下卤水型锂矿目前尚无开采利用。盐湖卤水型锂（LiCl ）资源量约为 2596 万吨（表 4），折合金属锂资源量为 425.01 万吨，占全国资源量的 46.58% 。

表4 中国主要盐湖锂矿床概况

伟晶岩型锂矿预测 Li ₂ O 资源量约 740 万吨，折合金属锂资源量为 343.75 万吨，占全国锂资源量的 37.68% ；花岗岩型锂矿 Li ₂ O 资源量约 308 万吨，折合金属锂资源量为 143.63 万吨，占全国可利用锂资源量的 15.74% 。目前，四川锂矿有采矿权的矿山一共有 6 个（表 5）。

表 5 四川已取得采矿权的锂矿床状态

除四川外，西昆仑锂矿的成矿潜力也很大，截至目前，大红柳滩中型锂矿床已经取得采矿权；白龙山 509 道班西锂矿床正在进行一期勘探，仅在已经选定的首采区就探获 Li ₂ O 资源量 82 万吨，目前该矿床正在进行选场、道路等基础设施建设，采矿权在补齐整个探矿区的储量后就可以获得，预计将在 2023 年正式开采。

目前，绝大多数锂矿区的工作程度较低或者尚未完成勘探，虽然有资源量方面的数据报道，甚至己经在开采，但尚未达到法定要求程度，如：四川甲基卡新三号脉新增氧化锂资源量 64.31x10 ⁴ t（中国国土资源报， 2014）；在内蒙古地区发现了 35.72 X 10 ⁴ 吨 Li ₂ O 资源、品位 1.28% 的维拉斯托锂云母锂矿，荣获中国地质学协会 2018 年度 10 项重大发现。据初步估计，新疆大红柳滩锂矿床已达超大型；江西宜春地区发现的含锂云母的低品位氧化锂资源约 258 X 10 ⁴ 吨，还需要进一步加强研究力度，对其进行验证。

3.2 国内锂矿开发潜力

随着新能源产业的蓬勃发展，世界范围内掀起了锂矿勘探热潮，查明的锂资源量显著增长，各类锂矿勘探都取得了突破性进展，尤其是盐湖卤水型、伟晶岩型和黏土型，铝土矿中的锂的受关注程度也在不断提高。

李建康等（2014）和陈毓川等（2015）将中国的成锂带划分为 12 个：唐巴勒、阿尔泰、东天山、西天山、藏北、西昆仑、柴达木、松潘 - 甘孜、秦岭、四川盆地、潜江凹陷以及华南成锂（区）带。截至目前，除唐巴勒等个别区带尚未取得进展外，大部分成锂带已取得了新的找矿进展。例如，华南成锂区幕阜山矿集区新发现了黄柏山型锂辉石矿，松潘 - 甘孜成锂带可尔因矿集区新发现了加达、加达南等锂辉石矿床，在柴达木盆地成锂区的南侧北侧都有新发现的锂矿，其中，北缘有茶卡北山、石乃亥，南缘昆仑成矿带有阿达滩、金水口及哈图等锂矿，这些锂矿床工作程度低但潜力大，具有较高的勘探价值。

在过去的十几年里，又相继发现了阿尔金成矿带，喜马拉雅成矿带，班戈 - 腾冲成矿带，突泉 - 翁牛特成矿带等新的锂成矿带。找矿结果显示，在阿尔金地区、喜马拉雅地区和冈底斯地区和大兴安岭西段，应将该地区作为一个新的成锂区。其中，阿尔金属锂带内有塔格曼（ Tagman），沙锂沟（又名瓦石峡谷南），塔木切、塔什达坂，阿克亚、阿亚克东，塔什达坂北、塔西，库木萨依西等伟晶岩锂多金属矿床；在内蒙古克什克腾旗大兴安岭西边坡锂矿区，发现了一个规模巨大的维拉斯托锂云母矿，工作程度相对较高；在喜马拉雅琼嘉岗（实际地名穷家岗）发现的锂矿，预测超大型，开发利用前景很大，但是目前的工作还不够，还需要增加投入继续进行调查。喜马拉雅成矿带西段的穷家岗（琼嘉岗）、东段的库局、库拉岗日以及冈底斯的腾美杰等地，都已经发现了锂辉石等稀有金属的矿石滚石，尤其是琼嘉岗，其富矿石中锂辉石超过 70% 。如果在锂的化探异常区发现锂辉石矿石滚石或者残坡积物，其找矿意义重大。随着全球气温升高，冰川消融，雪线上移，“露头型”锂矿在西昆仑的大红柳滩地区和藏南的喜马拉雅等未勘查过的区域，同样存在着很大的可能性，这一点需要引起足够的重视。

目前，我国深部卤水锂矿资源的开发利用也已提上了日程。国内油气巨头中石油、中石化在绿色低碳转型的过程中逐渐担负起了深部卤水型锂矿勘探开发的重任。中石油中石化在开展深部卤水型锂矿开发方面具有巨大优势： 1. 拥有先进的物探技术以及较强的野外采集及室内分析能力，实现矿产勘探到开发的全流程操作； 2. 拥有大量、详实的地球物理、岩心和深层卤水等资料； 3. 卤水型锂矿与油气资源伴生，石油公司的油气开采基础设施可直接用于深部卤水型锂矿勘探开发，“油（气）卤兼探”可能成为今后一段时间内深部卤水型锂矿开发的重要形式。

在寻找高品位锂矿石这件事情上，学术界存在着两种截然相反的观点。第一种“往上走” 。中国科学院地质所青藏高原科考小组在喜马拉雅—琼嘉岗一带发现了一个超大规模的锂矿床。它是喜马拉雅地区第一个有工业应用价值的伟晶岩型锂矿。该矿区蕴藏着 101.25 万吨氧化锂，琼嘉岗锂矿具备了较好的开发条件。然而，目前该类矿产资源的开发利用还存在一些问题，如：生态环境脆弱、环境恶劣、资源消耗大等；第二种则是“往下走” 。也就是目前国家实施的“三深”工程，其中最重要的一条就是寻找深部富锂卤水。另外，如果沉积性锂矿可以工业化开采，环境保护问题得以解决，豫西 - 晋南、川滇黔等地的锂资源，数量上很有可能比花岗伟晶岩型、花岗岩型锂矿更多。

4 结论

（1）本文将中国锂矿分为三种类型：硬岩型、卤水型和黏土型，硬岩型又分为花岗岩型和花岗伟晶岩型，卤水型分为大陆盐湖型和地下卤水型，其中花岗伟晶岩型和大陆盐湖型在我国应用最为广泛。

（2）我国锂资源分布比较集中， 90% 左右的锂资源分布在西部地区，硬岩型锂矿主要分布在四川、江西、湖南、新疆等地区，卤水型锂矿分布在青海、西藏和湖北等地区。成矿时代从太古宙到新生代都有发育。我国已开发利用的锂矿品位较低，目前开采的锂资源主要为硬岩锂，矿石类型主要为锂辉石和锂云母。卤水锂基本上没有得到工业规模利用，主要原因是青海盐湖卤水中镁含量较高，对于高镁锂比型盐湖卤水的提锂工艺，至今仍存在有技术和设备的问题。