新疆鋰礦資源分布、礦床類型及找礦方向

杜曉飛 王威 張雅芳 邢春輝

（①新疆自然資源與生態(tài)環(huán)境研究中心 烏魯木齊830000 ②新疆維吾爾自治區(qū)人民政府國家305項(xiàng)目辦公室 烏魯木齊830000 ③新疆地質(zhì)礦產(chǎn)科技開發(fā)公司 烏魯木齊 830000）

鋰是世界上最輕的金屬，被稱為“21 世紀(jì)綠色高能金屬”和“白色石油”。廣泛引用于冶金、輕工、石油、化工、電子、橡膠、玻璃、陶瓷及醫(yī)療等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域[1]。隨著科技的發(fā)展及環(huán)保理念的增強(qiáng)，鋰在航空航天、高端裝備制造、新能源、核電等領(lǐng)域的需求與日俱增。

當(dāng)前，國際貿(mào)易爭端跌宕起伏，已蔓延至礦產(chǎn)資源領(lǐng)域。西方發(fā)達(dá)國家熱炒關(guān)鍵礦產(chǎn)這一概念。2017年，美國特朗普政府簽署了《保障關(guān)鍵礦產(chǎn)安全可靠供應(yīng)的聯(lián)邦戰(zhàn)略》的行政令，強(qiáng)調(diào)保障美國關(guān)鍵礦產(chǎn)的穩(wěn)定供給。2018 年2 月，美國內(nèi)政部發(fā)布了包括鋰在內(nèi)的35 種關(guān)鍵礦產(chǎn)清單，美國商務(wù)部隨即又提出了全鏈條全方位保障關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)的61項(xiàng)具體措施。歐盟早在2008 年就制定關(guān)鍵礦產(chǎn)清單，每3 年更新一次，且每次都增加新礦種，目的在于保障歐盟關(guān)鍵礦產(chǎn)的安全、可持續(xù)、可獲得的供應(yīng)。英國于2015 年更新了包括鋰在內(nèi)的41 種風(fēng)險(xiǎn)礦產(chǎn)清單[2]。黨的十八大以來，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展被進(jìn)一步上升到國家戰(zhàn)略的高度。而保障戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的關(guān)鍵礦產(chǎn)的重要性也凸顯出來。以鋰為代表的新材料、新能源金屬登上歷史舞臺(tái)[3]。

1 鋰礦資源現(xiàn)狀

隨著各國對關(guān)鍵礦產(chǎn)的關(guān)注及重視，勘探投入也相應(yīng)增加，鋰礦資源量不斷增加，2019年全球探明的鋰礦資源量超過了6200萬t（Li2O計(jì)），其中鹽湖鹵水型鋰礦、偉晶巖型鋰礦（包括花崗巖型鋰礦）和黏土型鋰礦的儲(chǔ)量分別占67%、26%和7%。世界上的鹽湖鹵水鋰礦資源主要分布在南美智利、阿根廷、玻利維亞的“鋰三角”高原地區(qū)和美國西部及中國西部等干燥地區(qū)，世界上的巖石鋰礦資源主要分布在澳大利亞、中國、津巴布韋、葡萄牙、巴西、加拿大、俄羅斯等國[4]，黏土型鋰礦主要分布在美國、墨西哥、塞爾維亞、埃及等國[5]。全球鋰礦產(chǎn)量高速增長，澳大利亞產(chǎn)量第一，占到全球產(chǎn)量的60.21%，智利第二占18.29%，中國占9.45%，阿根廷占7.32%[4]，然而中國是全球第一大鋰消費(fèi)國，消費(fèi)量占全球的47.3%[6]，我國的鋰礦產(chǎn)量和消費(fèi)量嚴(yán)重不平衡，鋰原料對外依存度高，存在一定的安全隱患，面對錯(cuò)綜復(fù)雜的國際形勢，一方面，中國鋰業(yè)龍頭企業(yè)（天齊鋰業(yè)、贛峰鋰業(yè)等）走出去，掌握國外優(yōu)質(zhì)鋰資源；另一方面，摸清家底迫在眉睫。

2 新疆鋰礦類型及分布

目前我國鋰礦資源主要為硬巖性鋰礦、鹽湖鹵水型鋰礦兩類[7]，截至2018年中國探明的鋰礦儲(chǔ)量為659萬噸（Li2O計(jì)），其中90.9%為鹽湖鋰，主要集中在青藏高原和柴達(dá)木盆地，硬巖性鋰礦主要分布在四川和新疆兩省（區(qū)）[6]。鋰等稀有金屬是新疆優(yōu)勢礦產(chǎn)資源之一，新疆鋰礦類型主要為硬巖性鋰礦、鹽湖鹵水型鋰礦兩類（見表1），分布于四條成礦帶上，分別為西昆侖-喀喇昆侖鋰多金屬成礦帶、阿爾泰山鋰多金屬成礦帶、阿爾金鋰多金屬成礦帶及東天山鋰多金屬成礦帶。

2.1 西昆侖-喀喇昆侖鋰多金屬成礦帶

西昆侖-喀喇昆侖地區(qū)發(fā)育大量的花崗偉晶巖脈，是新疆重要的偉晶巖成礦帶，呈北西-南東向展布，長約600km，成礦期多為三疊紀(jì)成礦。近年來，在大紅柳灘一帶通過成礦規(guī)律和控礦因素研究，運(yùn)用高分辨遙感解譯+蝕變異常提取等手段，結(jié)合區(qū)域地球化學(xué)等資料，快速縮小靶區(qū)，發(fā)現(xiàn)505、507、俘虜溝南1號(hào)、俘虜溝南2號(hào)[8，9]、俘虜溝[10]、喀拉卡[11]、白龍山[12]、雪鳳嶺-雙牙-雪盆[13]等偉晶巖型鋰礦，實(shí)現(xiàn)了該區(qū)鋰礦找礦重大突破。目前已發(fā)現(xiàn)大型及以上礦產(chǎn)地7 處（白龍山、雪鳳嶺-雙牙-雪盆、507、俘虜溝南1號(hào)、俘虜溝南2號(hào)、喀拉卡及509 道班西[14]）、中型3處（大紅柳灘[15]、俘虜溝和505），此外還發(fā)現(xiàn)阿克沙依、阿克塔斯南等多處鋰礦點(diǎn)。其外圍還分布有苦水湖[16]、黃草湖[17]、紅山湖[18]等鹽湖型鋰硼鉀礦床。再與木吉-塔什庫爾干一帶的霍什塔什鋰礦、三素鋰礦、木林場云母礦等連接起來，形成了西昆侖-喀喇昆侖鋰多金屬成礦帶。

2.2 阿爾泰山鋰多金屬成礦帶

位于新疆最北部，呈北西-南東方向展布，長約500km，寬40～80km，成礦期為海西期，已發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈10萬余條，35個(gè)偉晶巖礦田。

阿爾泰山鋰多金屬成礦帶是中國典型的硬巖性鋰礦分布區(qū)。也是我國稀有金屬最早勘查開發(fā)的區(qū)域。該帶上分布眾多鋰礦床，如可可托海（3 號(hào)脈）、卡魯安[19]、柯魯木特、庫卡拉蓋鋰、蒙庫卡拉蘇、庫爾契米克、佳木開等鋰多金屬礦[1]，其中可可托海3號(hào)脈是世界著名的超大型稀有金屬礦床，是世界花崗偉晶巖型稀有金屬礦床的典型代表。

表1 新疆鋰礦資源類型、分布及典型礦床特征

2.3 阿爾金鋰多金屬成礦帶

該成礦帶位于阿爾金北緣，呈北東向展布，長約150km，偉晶巖較發(fā)育，近年來，已發(fā)現(xiàn)托蓋勒克鋰礦床、吐格曼鈹鋰礦床、吐格曼北鋰鈹?shù)V床和瓦石峽南鋰鈹?shù)V床等，其中托蓋勒克鋰礦床初步估算達(dá)大型規(guī)模[20]，吐格曼鈹鋰礦床和吐格曼北鋰鈹?shù)V床已達(dá)中型規(guī)模。遙感及蝕變提取結(jié)果顯示，吐格曼地區(qū)仍存在大量花崗偉晶巖脈亟待調(diào)查研究，其中托巴與阿亞格巖體南緣接觸帶偉晶巖是潛在的稀有金屬找礦靶區(qū)。阿爾金托蓋勒克地區(qū)-吐格曼地區(qū)稀有金屬找礦潛力大[21]。

阿爾金山山間盆地發(fā)育鹽湖，為一系列大型的封閉鹽湖（如阿牙克庫木湖、阿其克庫勒湖、鯨魚湖等），對其鋰的評價(jià)工作有待開展，潛力巨大。

2.4 東天山鋰多金屬成礦帶

成礦帶呈北東東方向，長200km，寬30～50km，偉晶巖較發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈200 余條，稀有金屬礦床(或礦點(diǎn))10余處，其中鏡兒泉鋰鈹多金屬礦床規(guī)模較大，為小型礦床，位于康古爾韌性剪切帶中，品位0.46%～1.29%[22]。陳鄭輝等通過對哈密鏡兒泉鋰鈹多金屬礦床中白云母的40Ar/39Ar同位素定年研究，測得該礦床的坪年齡為（243±2）Ma，認(rèn)為鏡兒泉鋰鈹多金屬礦床是印支期的產(chǎn)物[23]。該成礦帶具有尋找鋰、鈹、鈮、鉭、銣礦床的潛力。

3 找礦方向

鑒于國家對鋰的迫切需求，加速開展鋰礦找礦工作，建議從三個(gè)方面入手，一、從面上就礦找礦，采用新技術(shù)新方法，如地氣測量[19]、航磁[24]、遙感技術(shù)，結(jié)合地質(zhì)、化探等資料，圈定偉晶巖脈，進(jìn)而尋找稀有金屬礦床；二、向深部進(jìn)軍，總結(jié)新疆鋰多金屬成礦帶偉晶巖型鋰礦的成因機(jī)制，開展典型礦床成礦規(guī)律研究，建立成礦模式，通過立體探測技術(shù)方法的示范和“地氣+核”深穿透技術(shù)的研發(fā)，總結(jié)深部探測的勘查模型，配合勘查單位和生產(chǎn)企業(yè)的驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)新礦體、增儲(chǔ)[25]，實(shí)現(xiàn)找礦的突破；三、將西昆侖-喀喇昆侖鋰多金屬成礦帶、阿爾泰山鋰多金屬成礦帶作為重點(diǎn)找鋰區(qū)域，加強(qiáng)開展南疆新生代鹽湖找鋰工作。