鋰能源金屬礦產(chǎn)基地深部探測技術(shù)示范項目進展*

王登紅，孫艷**，周四春，梁婷，付勇，付小方，郝雪峰，三金柱，劉喜方，侯可軍，郭唯明，田世洪，李超，孔維剛，馬圣鈔，郭旭吉

（1中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京100037；2成都理工大學(xué)，四川成都610059；3長安大學(xué)，陜西西安710054；4貴州大學(xué)，貴州貴陽550025；5四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川成都610081；6新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局，新疆烏魯木齊830000；7東華理工大學(xué)，江西南昌330013；8國家地質(zhì)實驗測試中心，北京100037；9五礦勘查開發(fā)有限公司，北京100010）

2017年，中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會首次提出了“高質(zhì)量發(fā)展”的新要求。黨的十九大報告中明確提出“加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國”，發(fā)展“清潔能源產(chǎn)業(yè)，推進能源生產(chǎn)和消費革命”。鋰作為21世紀(jì)的能源金屬，在未來的能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，但中國鋰資源對外依存度將近75%，采礦深度普遍不超過300 m，深部探礦勢在必行。為此，國家重點研發(fā)計劃于2017年全面啟動《鋰能源金屬礦產(chǎn)基地深部探測技術(shù)示范》項目。該項目旨在從能源金屬的角度，科學(xué)厘定鋰礦優(yōu)勢類型，正確評價甲基卡、卡魯安等重點地區(qū)的鋰資源深部潛力，初步查明鋰礦資源分布規(guī)律和成礦規(guī)律，探索了小于3000 m深鋰礦的資源勘查前沿技術(shù)，配以鉆探驗證，新發(fā)現(xiàn)大型資源基地1~3個，值得綜合評價的遠景區(qū)3~4處。通過3年多的艱苦努力，以中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所掛帥，新疆有色地勘局、四川地調(diào)院、貴州大學(xué)、長安大學(xué)、成都理工大學(xué)、國家地質(zhì)實驗測試中心、五礦勘查開發(fā)有限公司、西南能礦集團等十個單位參加，共計78位項目組成員，齊心協(xié)力，共同努力，理論聯(lián)系實際，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，深入開展了鋰礦成礦規(guī)律和深部探測技術(shù)組合方法等創(chuàng)新研究，并在靶區(qū)驗證、新類型鋰礦探索找礦等方面取得了一系列新進展，為中國鋰能源金屬礦產(chǎn)資源的深部勘查評價、開發(fā)利用及高端產(chǎn)業(yè)發(fā)展指出了方向，為鋰能源金屬高質(zhì)量發(fā)展提供了依據(jù)。文章即是該項目成果的深化總結(jié)。

1 成礦理論創(chuàng)新

1.1 厘定了鋰礦的優(yōu)勢礦床類型，總結(jié)了成礦規(guī)律

中國鋰礦的主要礦床類型包括硬巖型鋰礦、鹵水型鋰礦和沉積型鋰礦。硬巖型鋰礦包括花崗偉晶巖型、堿性巖型、細晶巖型等，鹵水型包括地表鹽湖鹵水型和地下鹵水型，沉積型包括與鋁土礦有關(guān)的、與黏土巖有關(guān)的及與砂巖有關(guān)的鋰礦，其他還有油田鹵水型、熱泉型、熱液型、煤系地層伴生型等多種次要類型。鋰礦的優(yōu)勢類型是偉晶巖型和地表鹽湖鹵水型，近年發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)于花崗巖中的江西九嶺式以磷鋰鋁石、鋰云母為特點的硬巖型鋰礦具有粒度偏細、品位低但共伴生礦種多、規(guī)模大的特點，前景看好。應(yīng)該指出，類似于斑巖型銅礦，九嶺式巖體型鋰礦一旦得到工業(yè)開發(fā)，有可能改變鋰礦的資源格局（王成輝等，2019）。

作為中國優(yōu)勢礦床類型的硬巖型鋰礦以印支期尤其是印支晚期—燕山早期大規(guī)模成礦為特點，并在青藏高原北緣形成西昆侖大紅柳灘、青川交界的扎烏龍、川西阿壩州的可爾因、甘孜州的甲基卡4大鋰礦資源基地。研究揭示，新疆北部阿爾泰的卡魯安和可可托海形成于同一時期，與中國大地構(gòu)造演化歷史及具體的構(gòu)造背景密切相關(guān)。印支運動導(dǎo)致了中國北方大陸與南方大陸的拼合，南北向的擠壓形成了一系列東西向造山帶，而造山運動之后的相對穩(wěn)定的構(gòu)造轉(zhuǎn)折，尤其是構(gòu)造應(yīng)力場從南北向擠壓改為東西向擠壓的根本性變化，導(dǎo)致了不同構(gòu)造層之間張性空間的產(chǎn)生，為含鋰沉積巖的深埋、重熔、折返、占位及充分的結(jié)晶分異創(chuàng)造了條件（李尚等，2018；鳳永剛等，2019；Dai et al.，2019；Ding et al.，2019；Feng et al.，2019;2020）。

作為第二種優(yōu)勢礦床類型的西藏扎布耶式的鹵水型鋰礦，因直接結(jié)晶出碳酸鋰——扎布耶石而聞名于世，但其分布有限。青海鹽湖中的硫酸鹽鋰礦雖然Mg/Li值較大，但它具有品位高的特點，且工業(yè)提取實驗已成功，潛力極大。

沉積型鋰礦資源，在美國以油田鹵水和砂巖型鋰礦為重點（于沨等，2019），中國與之不同，鋰在山西、河南及貴州等地的鋁土礦尤其是礦層頂?shù)装寤驃A層中明顯富集（鋁質(zhì)泥巖含Li可達0.35%）。項目組通過對上揚子成礦亞省鋁土礦中伴生鋰資源的系統(tǒng)研究（西南能礦集團提供了數(shù)萬米巖芯實物供本項目研究），發(fā)現(xiàn)貴州務(wù)正道鋁土礦礦集區(qū)鋰的富集程度最高，伴生的氧化鋰超過182萬t，故以新民鋁土礦床為重點開展了典型解剖（龍克樹等，2019），查明了鋰的賦存狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)了富鋰巖性組合的平面展布特征、厚度變化特征與礦體的平面展布特征及厚度變化特征之間存在類似性和關(guān)聯(lián)性，揭示了“有鋁有鋰”的伴生規(guī)律；富鋰巖性組合厚度有沿傾向方向逐漸減小的趨勢，厚度在地表淺處較大，但最大厚度出現(xiàn)在平行于含鋁巖系露頭的300~600 m的平距范圍內(nèi)，在秦嶺以北的豫西地區(qū)也出現(xiàn)與鋁土礦共伴生的鋰資源區(qū)域性的富集，稱為豫西式伴生鋰礦，推測其成礦物質(zhì)來源可能與其西南側(cè)秦嶺造山帶中的含鋰地質(zhì)體（包括灰池子巖體及其周邊的含鋰偉晶巖）有關(guān)。

項目組首次在湖北柘坪銻礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了淺成低溫?zé)嵋盒弯嚨V床，盡管尚未構(gòu)成工業(yè)礦體，但為尋找新類型的礦床提供了線索，像Sb-Li這樣的新類型礦化組合是前所未見的。鋰賦存在低溫成因的綠泥石類礦物中，說明鋰是可以通過熱液而不只是熔漿、熱流體的高溫方式遷移富集的（郭唯明等，2019a）。這一發(fā)現(xiàn)彌補了鋰礦成因類型的一個空白，為深入研究砂巖型、黏土型、鋁土礦型等沉積型鋰礦的成因機制提供了新的切入點，也為“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”鋰礦成礦理論的建立提供了重要依據(jù)。

以往對熱泉型鋰礦有所關(guān)注，但一直未引起重視。通過對滇西南地區(qū)以騰沖為代表的熱泉型鋰礦進行重新調(diào)查研究，項目組發(fā)現(xiàn)每年從泉水中流失的鋰金屬量可達530 t。這說明熱泉型鋰礦的成礦效能是很高的；另一方面，含鋰的熱泉水是珍貴的鋰資源，應(yīng)該加以重視。是否可以加工成含鋰礦泉水，值得探討研究。另一方面，騰沖一帶的熱泉水中Li與Be、Rb、Cs、W、Cu、Sb等巖漿熱液型元素在含量上呈正相關(guān)關(guān)系，說明鋰等成礦物質(zhì)來自于深部，成因上屬于跟巖漿熱液有關(guān)的內(nèi)生外成型鋰礦，與蒸發(fā)成因鹵水型鋰礦明顯不同（郭唯明等，2019b）。鑒于中國西南三江地區(qū)熱泉廣泛分布，熱泉型稀有金屬將是一種具有重要理論和現(xiàn)實意義的潛在資源，值得重視。

1.2 創(chuàng)立“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦理論，提出了預(yù)測準(zhǔn)則

世界范圍內(nèi)的鋰礦主要有鹵水型和硬巖型2大類，二者具有不同的成礦機制，鹵水型屬于外生礦床，硬巖型屬于內(nèi)生礦床。項目組提出的“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦理論（圖1）（被作為地質(zhì)科技創(chuàng)新收錄于自然資源部公開發(fā)布的《2019年全國地質(zhì)勘查成果通報》），是將外生成因與內(nèi)生成因鋰礦聯(lián)系起來作為整體考慮，即認為早旋回沉積成因或者在沉積巖中初步富集的鋰，在大地構(gòu)造演化的不同階段，通過沉積巖的埋藏變質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍘r、片巖、片麻巖、混合巖，乃至于花崗巖，鋰在這一復(fù)雜的過程逐步富集，再經(jīng)過花崗巖巖漿的結(jié)晶分異作用形成富含鋰的熔流體（即流動性很強的熔體），從而形成硬巖型鋰礦。硬巖型鋰礦及其他含鋰的地質(zhì)體（包括含鋰的變質(zhì)巖和侵入巖）剝蝕出露地表之后又為沉積型鋰礦的形成提供物質(zhì)來源，開啟新的構(gòu)造-成礦旋回（王登紅等，2017）。這樣，內(nèi)生成礦作用和外生成礦作用聯(lián)系起來了，成巖作用與成礦過程聯(lián)系起來了，不同類型鋰礦的成礦背景與大地構(gòu)造格局與演化歷史結(jié)合起來了，從而極大地開拓了新的研究領(lǐng)域，深化了鋰的成礦理論，拓寬了找礦思路，拓展了找礦前景。比如，四川盆地深部鹵水中的鋰來自于火山噴發(fā)作用形成的綠豆巖，而從綠豆巖中轉(zhuǎn)移到盆地鹵水中的鋰在數(shù)量上應(yīng)遵循物質(zhì)不滅的原則，而轉(zhuǎn)移的效率以及聚集成礦的程度取決于能量（包括溫度場、壓力場和水溶液的循環(huán)能力），鋰最終在哪個空間部位、哪個時間段聚集并保留下來（重新溶解進入水溶液體系），則取決于有序的時空結(jié)構(gòu)（即地層、構(gòu)造等的有利組合）。因此，基于“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦理論的成礦預(yù)測準(zhǔn)則，就可以回歸到“物質(zhì)不滅，能量守恒，時空無限但有序”。這樣的成礦預(yù)測準(zhǔn)則具有普遍適用性，也適用于其他礦種，但不同礦種以及同礦種的不同類型，要具體問題具體分析。

圖1 多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化鋰成礦理論概念圖Fig.1 Conceptual map of multi cycle deep cycle endogenous and exogenous integration lithium mineralization theory

可以說，沉積過程完成了鋰的首次富集，花崗巖化完成了鋰的二次富集，偉晶巖化完成了鋰的第三次富集。這三次的富集過程并非在相同的、單一的構(gòu)造背景下同時完成，而是多旋回構(gòu)造事件的產(chǎn)物。對于鹵水型鋰礦來說，含礦花崗巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物可以成為其物質(zhì)來源，即“內(nèi)生外成”。對于硬巖型鋰礦來說，黏土巖或者其他含鋰的沉積巖經(jīng)過變質(zhì)重熔，可以形成硬巖型鋰礦，即“外生內(nèi)成”。也就是說，鹵水中的鋰有可能是深部熱鹵水與地表花崗巖風(fēng)化后被沉積盆地中的黏土礦物吸附而富集的鋰的合量，而不只是由蒸發(fā)作用濃縮的。富含鋰的沉積巖經(jīng)過深埋、重熔、花崗巖化以及結(jié)晶分異也可以形成內(nèi)生成因鋰礦床，二者是可以循環(huán)往復(fù)地進行的。

對于具體的鋰礦類型來說，鹵水型鋰礦一般認為是蒸發(fā)沉積成因，但本次研究認為，除了蒸發(fā)作用之外，來自地下深部（而不是地表）的熱液、熱泉的補給也非常重要，甚至可以形成獨立的熱泉型鋰礦（如云南騰沖一帶）；對于硬巖型鋰礦，一般認為是巖漿結(jié)晶分異形成的，但本次研究認為，熔流體的充填、交代作用也非常重要，甚至有可能超過結(jié)晶分異作用。結(jié)晶分異形成的稀有金屬礦床往往品位不高，難以工業(yè)化開采，而充填在層間破碎帶和斷裂裂隙中的層狀、透鏡狀、脈狀礦體才是工業(yè)鋰礦的主體，無論是新疆的可可托海還是四川的甲基卡，也無論是加拿大的坦科（Tanco）還是澳大利亞的格林布什（Greenbushes），均存在大規(guī)模充填交代成因的證據(jù)，而結(jié)晶分異只是造成了礦體、礦脈內(nèi)部的分帶性，或者是改變了稀有金屬元素的空間分布格局，并不制約資源量的大小。因此，結(jié)晶分異和充填交代是形成硬巖型鋰礦的兩大成礦作用，互相彌補，各有貢獻，可以同時存在，也可以存在時間差或者各自成礦，可以在空間上重疊（如早階段充填形成的礦脈被晚階段流體交代，或者熱流體在充填進入某一空間之后再慢慢發(fā)生結(jié)晶分異），也可以不重疊（如在巖體附近以結(jié)晶分異為主，遠離巖體則以充填交代為主）。

1.3 提出深部成礦機制的構(gòu)造模式（組合），拓展深部資源找礦前景

項目組通過將青藏高原現(xiàn)代正在形成的淺水鹵水型鋰礦與四川盆地深埋藏鹵水型鋰礦的對比研究，重點闡明了鹽湖深部鋰等成礦物質(zhì)的來源與富集機制，初步形成了小于3000 m鹵水型鋰礦的勘查技術(shù)。四川盆地東北部綠豆巖的年代學(xué)研究表明，平洪村等地的含鋰綠豆巖與峨眉山大火成巖省主噴發(fā)事件之后的幕式巖漿活動有關(guān)。峨眉地幔柱活動的巖漿熱事件不但導(dǎo)致四川盆地?zé)崃髦瞪撸铀倭斯藕Ｋ恼舭l(fā)速度，而且為深部鹵水成礦提供了成礦物質(zhì)的補給及其他有利條件。三疊紀(jì)地層中發(fā)育多層綠豆巖，表明四川盆地周緣發(fā)生了多次酸性巖漿噴發(fā)，為深部鹵水提供了大量成礦物質(zhì)（馬圣鈔等，2019）。

在四川盆地東北部的黃金口示范區(qū)，根據(jù)深度達3602.38 m的ZK601鉆孔和深度為3200 m的ZK001鉆孔資料，系統(tǒng)采集了巖芯、巖屑樣品。前期采集的綠豆巖的w(Li)最高可達663×10-6（孫艷等，2017），說明其可作為鹵水型鋰礦的物質(zhì)來源。綠豆巖是多期次噴發(fā)的產(chǎn)物，其鋯石年齡為249.2 Ma（平洪村剖面）和225.2 Ma（謝家槽剖面），說明峨眉地幔柱在大規(guī)模活動之后仍有多期次火山噴發(fā)（鞠鵬程等，2020），從而提出了“持續(xù)蒸饅頭-間隙式開鍋模式”，即在深部巖漿房持續(xù)向淺表傳輸熱量的同時，伴隨有間歇性的火山噴發(fā)，鋰隨著火山物質(zhì)噴發(fā)至地表并區(qū)域性彌散于盆地之中，為鹵水型鋰礦的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.4 建立“五層樓+地下室層脈組合”勘查模型，實現(xiàn)了多樣化含礦標(biāo)志識別的體系化

中國對鋰輝石偉晶巖的成因認識主要是基于新疆可可托海，可可托海3號脈的“草帽”形狀被寫入教科書而深入人心。實際上，偉晶巖脈的產(chǎn)出具有多樣性，主要取決于圍巖條件、構(gòu)造條件和巖漿巖侵入條件等。在四川甲基卡和馬爾康一帶，垂直于三疊紀(jì)的偉晶巖脈和平行于地層的偉晶巖同時產(chǎn)出，從而構(gòu)成“層脈”組合，其構(gòu)造條件主要是巖漿-熱穹窿構(gòu)造形成過程中產(chǎn)生的法線方向的張性斷裂和順層產(chǎn)出的層間破碎帶，二者的組合與南嶺石英脈型鎢礦區(qū)的“五層樓+地下室”模式在構(gòu)造機制上是一致的，因此也稱為“五層樓+地下室層脈組合”模式。對于這一模式的深入理解，可以轉(zhuǎn)化為“五層樓+地下室層脈組合”的勘查模型（王登紅等，2017），即在產(chǎn)狀直立或切層偉晶巖脈出露的地區(qū)要注意尋找深部順層的偉晶巖脈，而當(dāng)順層偉晶巖脈大面積出露時，意味著剝蝕程度很高，稀有金屬的礦種組合可能會發(fā)生轉(zhuǎn)變，從相對低溫的鋰礦帶轉(zhuǎn)為以鈮鉭為主的高溫礦帶。以這樣的模式來分析新疆阿爾泰的偉晶巖型稀有金屬的找礦前景，既別開生面，又有助于拓展思路。比如，新疆大喀拉蘇礦區(qū)的近水平產(chǎn)出的偉晶巖就是以鈮鉭為主而不是以鋰為主，很大程度上由于剝蝕程度較高所致；清河縣喀英德等地的垂直礦脈分布區(qū)，則應(yīng)加強對深部或外圍近水平或順層偉晶巖脈的勘查。

除了鋰同位素之外，氫氧同位素、鉿-氧同位素也可以作為識別含礦地質(zhì)體的重要標(biāo)志。例如，新疆卡魯安礦區(qū)含礦偉晶巖的鉿同位素組成（εHf(t)）變化范圍小且集中在0附近，與其不同，外圍偉晶巖變化范圍大且為正值（εHf(t)=0~10），與花崗巖的εHf(t)值一致；四川甲基卡偉晶巖的εHf(t)值約為－5（且含礦偉晶巖與非礦偉晶巖難以區(qū)分），而二云母花崗巖則比較分散（εHf(t)=－35~10，劉濤等，2020）?？梢?，不同地質(zhì)體εHf(t)明顯不同。

2 技術(shù)方法創(chuàng)新

在重點礦區(qū)的示范過程中，針對不同類型、不同工作程度、不同深度的遠景區(qū)，創(chuàng)新深部探測的技術(shù)方法組合，也是項目組研究的重點。相對于其他稀有金屬礦床，鋰礦比較復(fù)雜但特色鮮明，鹵水型和硬巖型鋰礦、東部盆地區(qū)和西部青藏高原區(qū)、可爾因加達新礦區(qū)和新疆可可托海老礦區(qū)、川東北黃金口3000 m深度與川西北甲基卡500 m深度的鋰礦，找礦技術(shù)方法上是完全不一樣的，需要博采眾長。盡管“技術(shù)”被釋義為“人類在認識自然和利用自然的過程中積累起來并在生產(chǎn)勞動中體現(xiàn)出來的經(jīng)驗和知識，也泛指其他操作方面的技巧”，“方法”則被釋義為“關(guān)于解決思想、說話、行動等問題的門路、程序等”（與方式、步驟等概念近義），各有側(cè)重，但二者往往難以區(qū)分，實際上也不能割裂。因此，將技術(shù)與方法方面的創(chuàng)新合并在一起可能更合適。

2.1 創(chuàng)新了一系列針對鋰礦的分析測試技術(shù)，為理論創(chuàng)新和地質(zhì)找礦提供了技術(shù)支撐

如何查明鋰礦成礦物質(zhì)的來源？如何查明鋰在地球不同層圈尤其是淺部地殼中的物質(zhì)循環(huán)軌跡？如何查明鋰最終聚集定位成礦的時間節(jié)點和空間部位？這就需要創(chuàng)新測試分析技術(shù)。近年來，同位素年代學(xué)、非常規(guī)同位素以及單個流體包裹體等測試技術(shù)迅猛發(fā)展，為礦床學(xué)的研究提供了新的技術(shù)武裝。那么，對于鋰礦尤其是作為能源金屬的鋰礦，從查明成礦機制和指導(dǎo)找礦兩個角度來考察，需要發(fā)展什么新的測試技術(shù)呢？

在查明鈮錳礦蛻晶質(zhì)化成因機制的前提下，本次研究：①建立了其U-Pb同位素定年方法，解決了偉晶巖中鋯石因普遍蛻晶質(zhì)化帶來的難以準(zhǔn)確定年的難題，并獲得新疆大喀拉蘇礦區(qū)229.9~228.2 Ma的稀有金屬礦物的結(jié)晶年齡，證明了以往利用白云母Ar-Ar法測定的印支期成礦的認識，為成礦規(guī)律的總結(jié)提供了直接依據(jù)；②采用飛秒激光剝蝕系統(tǒng)與電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，建立了一種采用ICP-AES快速準(zhǔn)確測定鋰礦石樣品中鋰含量的分析方法；③除了建立單柱純化MC-ICP MS測定鋰同位素的新方法之外，還建立了鋰輝石微區(qū)原位鋰同位素分析方法，不需要溶液法繁雜的化學(xué)前處理流程，具有快速、低成本、高空間分辨率的特點；④建立了鋁土礦中鋰同位素分離提純的新方法，拓展了鋰同位素的研究領(lǐng)域和使用范圍；⑤建立了“X熒光+地氣”聯(lián)袂探測偉晶巖稀有金屬礦的新方法，初步實現(xiàn)了對3000 m深度鋰礦源層信息的直接獲取；⑥建立了鋰礦巖芯XRF測量與識別的技術(shù)方法及鋰礦區(qū)土壤金屬活動態(tài)提取的新方法；⑦建立了碳酸鹽巖硼同位素測試的新方法。

鈮鉭鐵礦定年和鋯石定年獲得的新資料認為新疆卡魯安的偉晶巖形成于205 Ma前后，而哈龍巖體形成于407.9 Ma，二者相差200 Ma，不存在直接的成因聯(lián)系?？敯渤傻V巖體不是哈龍巖體，應(yīng)該是隱伏的未知巖體，從而避免了找礦方向的誤判。

2.2 查明鋰及鋰同位素的分布規(guī)律，重點建立“以鋰找鋰”的技術(shù)路線及配套方法體系

“以鋰找鋰”是本次研究提出的最重要的技術(shù)路線。一方面是利用同位素測試技術(shù)來查明不同地質(zhì)體中鋰同位素的組成及其空間分布規(guī)律，進而分析成礦物質(zhì)——鋰的來源、運移及其聚集的物質(zhì)遷移軌跡，以幫助發(fā)現(xiàn)礦體（王登紅等，2018；李賢芳等，2019）。比如，在四川甲基卡礦區(qū)新三號脈，通過不同鉆孔鋰同位素組成的系統(tǒng)測定，查明成礦物質(zhì)是自西向東遷移的，與鉆探結(jié)果吻合。據(jù)此，在馬爾康加達礦區(qū)也對地表偉晶巖脈的鋰同位素組成進行了系統(tǒng)測定，結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)其同位素組成是具有方向性變化規(guī)律的，進而結(jié)合其他地質(zhì)依據(jù)布設(shè)鉆孔均鉆遇鋰礦體；另一方面，通過鉆探等技術(shù)手段探獲鋰礦體之后，還要查明其鋰同位素組成，尤其是要查明6Li最富集的地段，為今后高質(zhì)量發(fā)展、高端利用鋰資源提供地質(zhì)依據(jù)。目前探明的情況是，四川甘孜州的甲基卡新三號脈和阿壩州的加達及黨壩3個硬巖型鋰礦，是世界上已知最富集6Li的礦區(qū)，值得高度重視，因為6Li是可控核聚變的關(guān)鍵原材料，國家在規(guī)劃開發(fā)時應(yīng)該結(jié)合核工業(yè)發(fā)展的需要，深入研究是否有必要實施保護性開采，至少應(yīng)該區(qū)別對待。

以鋰找鋰的技術(shù)路線可概括為：δ7Li→鋰→6Li。

通過示范研究發(fā)現(xiàn)，四川甲基卡礦區(qū)新三號脈的δ7Li普遍小 于0，δ7Li礦脈直接圍巖片巖＜δ7Li鋰輝石＜δ7Li花崗巖（Zhang et al.，2021）。這就為利用鋰同位素組成指導(dǎo)找礦提供了依據(jù)，即當(dāng)發(fā)現(xiàn)片巖（包括紅柱石片巖和堇青石片巖）出現(xiàn)鋰同位素負異常時就應(yīng)該高度警惕周圍是否存在礦脈。新三號脈的鋰同位素組成具有分帶性，自北向南、從東向西，δ7Li越來越偏小，小于0，意味著成礦物質(zhì)可能是自南西向北東方向運移的。這就為下一步的找礦指出了方向。而這一現(xiàn)象在新疆卡魯安不一樣，卡魯安807和808號脈的δ7Li變化于3.48‰~5.95‰，黑云母石英片巖為2.99‰~3.04‰，哈龍巖體為－1.78‰~－1.74‰，意味著哈龍巖體并非成礦物質(zhì)的源區(qū)。對同一條脈，如規(guī)模最大的650號脈，其南側(cè)的δ7Li（－2.8‰~0.5‰）小于北側(cè)（2.3‰~3.2‰），可能說明是自北向南運移的。四川加達礦區(qū)的鋰同位素組成也具有明顯的方向性，指示遠離可爾因大巖基的北東方向才是成礦物質(zhì)的來源方向，意味著北東側(cè)存在隱伏巖體。當(dāng)然，對于鋰同位素的分餾機制還需要深入研究，其分餾機制和影響因素也是多方面的。無論是甲基卡還是卡魯安，有一個共性，即含礦偉晶巖脈周圍的圍巖（片巖）富集6Li，即δ7Li＜0；而含礦偉晶巖的δ7Li在統(tǒng)計意義上小于無礦偉晶巖，這也可以作為找礦標(biāo)志。

此外，鋰同位素在解決花崗巖和偉晶巖的巖漿源區(qū)方面也發(fā)揮重要作用，是稀有金屬偉晶巖礦床成因研究的重要技術(shù)手段。比如，四川康定甲基卡和河北興隆麻地是2個完全不同大地構(gòu)造背景及成礦期次形成的偉晶巖型礦床，二者具有截然不同的鋰同位素組成。在四川甲基卡，富鋰的三疊系在構(gòu)造演化過程中發(fā)生部分熔融，導(dǎo)致鋰元素重新分配，并因同位素效應(yīng)導(dǎo)致各礦物中鋰同位素組成發(fā)生差異，從而造成鋰同位素分餾，說明構(gòu)造演化與源區(qū)物質(zhì)成分的差異影響了新生巖漿及由新生巖漿結(jié)晶分異出來的成巖成礦熔體-流體的全巖鋰同位素組成。在河北興隆麻地，稀有金屬花崗巖圍巖地層的鋰同位素組成與上地殼相當(dāng)，但花崗巖體鋰同位素組成為正值，代表了普通（非礦）偉晶巖區(qū)地層、花崗巖體與偉晶巖的基本情況。在西藏當(dāng)雄錯，鋰同位素示蹤研究結(jié)果表明，鹽湖鹵水鋰的物質(zhì)來源主要為熱水?dāng)y帶的深部物質(zhì)，而拉果錯鹽湖中的鋰可能來自于其南部侵入巖體的風(fēng)化剝蝕。這樣，通過查明偉晶巖型和鹵水型鋰礦鋰同位素的分布規(guī)律，形成鋰同位素示蹤找礦的技術(shù)方法，且應(yīng)用這樣的方法和技術(shù)路線在四川馬爾康取得了找礦突破（圖2），探得加達和加達南的鋰輝石礦床均為大型或接近大型規(guī)模（已經(jīng)鉆探控制）。

圖2 四川馬爾康加達礦區(qū)36號脈群聯(lián)合勘探線剖面示意圖Fig 2 Exploration line profile of No.36 vein group in Maerkang Jiada mining area,Sichuan Province

2.3 土壤金屬活動態(tài)提取-地氣測量-植物地球化學(xué)測量-室內(nèi)模擬-鉆探驗證深穿透地球化學(xué)測量技術(shù)方法體系，為千米深度定位預(yù)測提供了新方法

深穿透地球化學(xué)測量是本次深部探測的另外一項關(guān)鍵技術(shù)，實際上也是技術(shù)方法的創(chuàng)新組合，既有原始創(chuàng)新，也有集成創(chuàng)新。其中用到了目前在其他礦種探礦過程中也采用的技術(shù)路線和相對成熟的方法，也有本次研發(fā)過程中新提出來的技術(shù)路線、技術(shù)方法及方法的組合模式。不同的方法是否使用得當(dāng)，結(jié)果也不同。比如，針對“地氣”測量，理論或者說基本理念是一致的，但是，由周四春教授提出的方法組合與由梁斌教授提出的方法組合是不一樣的，分別稱為ZSC技術(shù)與LB技術(shù)，前者側(cè)重于X熒光（探測地表出露點）與地氣測量（隱伏礦體垂向定位）的聯(lián)袂組合，可以獲取3000 m尺度礦源層的含鋰信息；后者針對通過物探已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的高阻體，采取活動態(tài)金屬弱信息提取技術(shù)，結(jié)合植物化學(xué)測量技術(shù)來開展隱伏脈體的含礦性評價（Xu et al.，2019；耿艷等，2019；劉婷等，2019；王秋波等，2020）。這2種方法各有特點，分別在四川盆地黃金口含鋰鹵水示范區(qū)、新疆卡魯安偉晶巖型鋰礦示范區(qū)以及四川甲基卡硬巖型鋰礦示范區(qū)得到了檢驗，獲得了一大批信息，為鉆探驗證提供了依據(jù)。其中，ZSC技術(shù)設(shè)計了6種地氣遷移的模型，開展了“蒸饅頭模式”的模擬實驗，通過開展模擬實驗與天然礦體的類比實驗，充分了解了地氣物質(zhì)的遷移規(guī)律及地氣物質(zhì)的組分特征、形貌、結(jié)構(gòu)等，夯實了深穿透地球化學(xué)測量技術(shù)的理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。以土壤為采集器的積累式地氣測量捕獲到了3500 m深度下的富鋰（鉀）鹵水層中的信息（圖3、4）。該成果對地氣測量方法技術(shù)及大深度鋰礦體的探測，具有重要意義。同時，在新疆卡魯安、鏡兒泉、紅嶺及湖南仁里等地進行了找礦信息的提取和驗證，均取得了良好的示范效果。LB技術(shù)的特點是，根據(jù)礦區(qū)土壤中稀有元素內(nèi)生組分/外生組分比值高的特點，選擇中性鹽和去離子水等弱提取劑，選擇性提取Li等稀有金屬的水溶態(tài)和吸附態(tài)元素（初始態(tài)），建立了以土壤金屬活動態(tài)提取為主，地氣測量和植物地球化學(xué)測量為輔的深穿透地球化學(xué)綜合找礦方法，可以有效地指示不同埋深隱伏礦體的存在，并提出了最佳的提取技術(shù)參數(shù)，從而為在殘坡積物、高背景覆蓋區(qū)尋找隱伏稀有金屬礦體提供技術(shù)支撐。利用LB技術(shù)在四川甲基卡的X03號脈、804、54、燒炭溝等地均取得了豐富的信息。

圖3 川東北黃金口研究區(qū)（a）及背景區(qū)（b）地氣測量部署圖Fig 3 Geogas survey deployment map(a)and background area(b)of Huangjinkou study area in northeast Sichuan

2.4 形成了立體化的探測技術(shù)方法組合，彌補了傳統(tǒng)方法的不足

在近十年的鋰礦找礦實踐中，由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所牽頭的“三稀團隊”積累了空天地一體化的調(diào)查技術(shù)方法，包括利用遙感資料圈定靶區(qū)到直接圈定礦脈，包括利用野外快速分析測試技術(shù)方法組合（由國家地質(zhì)實驗測試中心協(xié)助、地質(zhì)調(diào)查項目支持）快速梳理異常區(qū)，也包括利用牛糞等生物找礦方法來開展綠色勘查，但深部的找礦信息還需要深入實踐來積累。項目剛好彌補了前期之不足，形成了不同類型鋰礦立體探測的技術(shù)方法組合（包括地表的填圖方法和深部的地氣測量方法等），具有一定的推廣價值。

圖4 川東北黃金口B、C測線土壤吸附積累式地氣測量鋰含量對比Fig.4 Comparison of lithium content measured by soil adsorption accumulation geogas in Huangjinkou B and C line,from northeast,Sichuan

項目組探索出一套在第四系覆蓋但又有偉晶巖轉(zhuǎn)石分布地區(qū)的填圖找礦方法——“3定2參”1∶2000偉晶巖轉(zhuǎn)石填圖法（劉善寶等，2020）。即：定偉晶巖轉(zhuǎn)石類型、尺度、密度，參考礦區(qū)內(nèi)偉晶巖脈產(chǎn)狀和地形條件。該方法可以快速有效地識別偉晶巖轉(zhuǎn)石的類型（是冰磧物還是坡積物，是原地還是半原地或異地，等），進而確定第四系覆蓋區(qū)偉晶巖脈的類型、產(chǎn)狀及規(guī)模，可為鉆探工程部署提供依據(jù)。2019年在甲基卡經(jīng)8個鉆孔的驗證，在日西柯第四系覆蓋區(qū)發(fā)現(xiàn)16條花崗偉晶巖脈，其中鋰輝石偉晶巖脈10條，實現(xiàn)了新的找礦突破。這一方法同樣適用于可爾因礦集區(qū)，并指導(dǎo)2019年“松潘-甘孜成鋰帶鋰鈹多金屬大型資源基地綜合調(diào)查評價”項目在上述2個地區(qū)實施鉆探驗證，初步探獲新增氧化鋰資源量超過20×104t（相當(dāng)于2個大型鋰輝石礦床），值得進一步推廣應(yīng)用。

項目組建立了四川甲基卡、新疆卡魯安鋰礦2個硬巖型鋰礦深部及外圍勘查的技術(shù)方法組合（楊榮等，2020；付小方等，2019；2021）。即，采用地球化學(xué)測量和遙感鋁羥基蝕變礦物異常圈定靶區(qū)，通過地質(zhì)填圖、路線調(diào)查尋找礦體（脈）露頭，通過物化探（植物、地氣）剖面測量定位或?qū)ふ遥[伏）含礦偉晶巖脈，通過電阻率法（高密度電法）判斷礦脈的產(chǎn)狀及延深情況，通過鉆探工程來控制礦體的實際情況并為資源量計算提供依據(jù)。因此，硬巖型鋰礦的綜合勘查技術(shù)方法體系可歸納為：地質(zhì)填圖+化探異常檢查+化探剖面測量+AMT測量+遙感鋁羥基蝕變礦物異常圈定靶區(qū)+工程揭露+鉆探驗證。該技術(shù)方法體系值得推廣到其他礦區(qū)，可為找礦突破提供借鑒。

在黃金口示范區(qū)，發(fā)現(xiàn)ZK601鉆孔3387~3402 m深的雷口坡組斷裂破碎帶中，存在含鋰達201.5 mg/L的鹵水，對應(yīng)于一系列的地質(zhì)、地球物理方面的標(biāo)志，包括：白云巖；井涌、井漏、放空；Cl-上升；巖芯有孔洞、裂隙，碎塊，鹵浸、返潮、鹽霜；巖芯孔隙度4.00%，含水率0.55%。測井曲線表現(xiàn)為：中自然伽瑪值，低密度，低電阻率值，中鉀含量，低釷含量；該井段以上的自然電位曲線與下部的曲線出現(xiàn)基線偏移，其下部電位電阻率基線值也高于上部井段。含礦鹵水的找礦標(biāo)志為：低GR（自然伽馬）、低Rt（地層電阻率）、低DEN（補償密度）和高AC（聲波）、高CNL（補償中子）。對ZK001的鉆孔泥漿水進行了Li含量的系統(tǒng)測定，發(fā)現(xiàn)在多個深度出現(xiàn)Li的異常（圖5），而Mg/Li的低值并不在膏鹽層，如500 m和900 m深度上下也應(yīng)該注意。其巖屑鋰同位素組成也顯示，砂泥巖明顯小于硬石膏層（高娟琴等，2019）。項目組提出了斷裂裂隙控制含鋰鹵水分布的新認識（前人認為屬于層控），對大沙壩背斜、鐵山坡背斜、黃家灣背斜及羅家坪背斜進行剖析，認為三疊系富鋰鉀鹵水受斷裂帶控制，為裂隙-孔隙型鹵水；斷層交匯處，儲鹵層裂縫極為發(fā)育，呈角礫狀，見不規(guī)則溶洞；儲鹵空間大小主要受斷裂及脆性儲鹵體厚度的雙重控制。據(jù)此估算黃金口背斜南段深部鹵水鋰金屬資源量為5.26萬t。將構(gòu)造裂隙“控鹵”的認識推廣到四川自貢市鄧井關(guān)一帶，并在整個四川盆地圈出黃金口、平落壩、蓬萊、自貢、龍女寺、臥龍河等6個遠景區(qū)，對宣漢-達州、南充-遂寧、樂山、瀘州4個地區(qū)的三疊系中鹵水LiCl資源量進行了預(yù)測，合計＞500萬t，推測整個四川盆地可能達1000萬t。

圖5 川東北黃金口ZK001雷口坡組膏鹽段部分微量元素含量分布圖Fig.5 Distribution of some trace elements in gypsum salt section of Leikoupo Formation zk001,Huangjinkou,northeastern Sichuan

2.5 地質(zhì)樣品制備的自動化與精細化，為信息化智能化研究礦樣提供了保障

自主研發(fā)了地質(zhì)樣品前處理的儀器設(shè)備，大大提高了工作效率，也提升了中國地質(zhì)樣品加工處理的自動化水平和精細化程度。其核心技術(shù)包括：巖石樣本的磨平拋光夾具及巖石樣本制作方法、巖石樣本切割設(shè)備及巖石樣本制樣方法、巖石樣本磨平拋光加載裝置制樣系統(tǒng)及制樣方法、巖石薄片拋光裝置、用于巖石薄片的高效研磨拋光裝置、巖石樣本磨平拋光加載裝置及巖石樣本制樣系統(tǒng)。尤其在薄片拋光方面，可以同時實現(xiàn)3個薄片的半自動化磨制，且厚度均一。已申報專利6項，獲批5項。

3 深部找礦發(fā)現(xiàn)

3.1 探討了國內(nèi)外新類型、新層位鋰資源的分布及賦存狀態(tài)，指出了新方向

項目組對貴州與鋁土礦有關(guān)的、西南地區(qū)廣泛分布的與黏土巖、綠豆巖及砂泥巖類沉積巖有關(guān)的、西南“三江”地區(qū)與熱泉有關(guān)的3種新區(qū)、新類型鋰礦開展了系統(tǒng)調(diào)查和研究，查明了鋰的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律，指出了新類型、新層位找鋰的新方向。

根據(jù)“多旋回深循環(huán)內(nèi)外生一體化”成礦理論，含鋰盆地周邊的山脈都有可能是鋰的來源之一，不妨尋找硬巖型的鋰礦，而含鋰地質(zhì)體剝蝕出露地區(qū)的盆地中也應(yīng)該尋找鹵水型鋰礦存在的可能性。這樣，在華南大量含鋰花崗巖出露地區(qū)的山間盆地，如江西的吉泰盆地、周田盆地、湖南的衡陽盆地及湖北的江漢盆地，都可能存在鹵水型鋰礦；青海柴達木盆地是中國稀有金屬最富集的沉積盆地，其周邊的造山帶很有可能存在含鋰的地質(zhì)體乃至于鋰礦體；四川龍門山造山帶兩側(cè)不同類型鋰礦的存在（四川盆地三疊系含鹵水鋰，松潘-甘孜造山帶三疊系作為成礦母巖的源巖），可能存在內(nèi)在的成因聯(lián)系或者深層次的聯(lián)系。

在新疆阿爾泰成礦省，由淺表找礦轉(zhuǎn)向深部探測已經(jīng)成為趨勢，而深部探測的方向可定為：以脈找層；脈越多地下室可能越大，但礦種可能會變化。在中南地區(qū)的幕阜山礦集區(qū)，仁里偉晶巖型鈮鉭礦的發(fā)現(xiàn)，就是打破了傳統(tǒng)偉晶巖型礦脈“細、小、散”的思想禁錮而取得突破的。

3.2 三個示范區(qū)取得實質(zhì)性進展，為大型鋰資源基地的建設(shè)提供了資源保障

在新疆卡魯安示范區(qū)，項目組采用地表追索和物化探異常重新圈定了卡魯安示范區(qū)內(nèi)650、806、807等含礦脈，估算了資源量。基本查明深部控礦構(gòu)造與穹隆關(guān)系密切，807、805及650等礦脈可能圍繞巖體深部展布；通過191個點的地氣測量和231個點的土壤XRF測量，獲得806號礦脈延深超過200 m的證據(jù)，推斷深部仍有礦化。初步查明801與806、650與811及其他礦脈在深部可能相連，802、803、804與805等原先斷斷續(xù)續(xù)分布的礦脈有可能屬于同一條礦脈，深部相連。其他脈組也有類似情況，從而極大地拓展了資源前景。這些脈體以往已評價探獲Li2O資源量6.76萬t，本次新增（334）類Li2O資源量25.7萬t（因水源地保護而無法鉆探查證），為建設(shè)大型鋰礦勘查開發(fā)基地提供了資源保障；還圈定別也薩麻斯和諾干-庫爾其木克找礦遠景區(qū)2處，提交找礦靶區(qū)6處。此外，將卡魯安式鋰礦的成礦模式推廣到西昆侖的大紅柳灘工作區(qū)并開展鉆探驗證，取得新突破。新疆有色集團通過7個鉆孔（2341.38 m）的驗證，在大紅柳灘初步探獲控制+推斷Li2O資源儲量57.61萬t，達超大型規(guī)模。

在四川甲基卡示范區(qū)，利用中國地質(zhì)調(diào)查局的調(diào)查項目，物化探與鉆探工作相結(jié)合查證了鴨柯柯、麥基坦南、日西柯、哲西措4處靶區(qū)和扎烏龍遠景區(qū)的異常，估算甲基卡4個靶區(qū)合計氧化鋰資源量25.77萬t（帶鉆），扎烏龍遠景資源量58.54萬t（未帶鉆）。中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自籌經(jīng)費在甲基卡日西柯靶區(qū)進行驗證，單孔鉆探深度528.78 m，揭露到礦脈3條，累計視厚13.91 m。將甲基卡的勘查模型推廣到馬爾康工作區(qū)，并在加達和加達南2個礦區(qū)取得了找礦新突破。

在鹵水型鋰礦示范區(qū)，項目組對四川盆地深部富鋰鹵水的成礦規(guī)律進行了研究，提出了“構(gòu)造裂隙控鹵”的新認識，結(jié)合對13個儲鹵構(gòu)造的研究，預(yù)測氯化鋰資源量851.48萬t（折合金屬鋰資源量為139.36萬t）。此外，四川盆地還有約300個類似的構(gòu)造尚無資料或尚未開展類似工作，前景未明。在西藏鹽湖區(qū)，已勘查的礦床有扎布耶鹽湖、當(dāng)雄錯、鄂雅錯、拉果錯、麻米錯、捌千錯、查波錯、扎倉茶卡、結(jié)則茶卡、龍木錯等10個。結(jié)合以往地質(zhì)調(diào)查的資料，根據(jù)湖水化學(xué)成分、鹽湖面積和推測的深度預(yù)測氯化鋰資源/儲量共計1416.23萬t（折合金屬鋰231.9萬t）。其他鹽湖尚未開展勘查工作，根據(jù)已有資料，鹵水鋰含量達到邊界工業(yè)品位的鹽湖有68個，預(yù)測氯化鋰資源量455.25萬t（折合金屬鋰74.5萬t）。

3.3 圈定了一批成礦遠景區(qū)和找靶區(qū)，為保障國家鋰資源安全提供了后備基地

在全國范圍內(nèi)，硬巖型鋰礦的遠景區(qū)主要分布在阿爾泰造山帶、東天山-北山造山帶、西昆侖造山帶、阿爾金造山帶、柴達木北緣造山帶、松潘-甘孜造山帶、西南三江造山帶、秦嶺造山帶、大興安嶺造山帶、長江中下游和南嶺造山帶，而造山帶之間的盆地可以作為鹵水型鋰礦的遠景區(qū)。在這些小比例尺的遠景區(qū)可以進一步圈出中、大比例尺的遠景區(qū)。比如，在松潘-甘孜成礦帶中除了甲基卡仍然是1個具有找礦遠景的礦集區(qū)之外，還可以區(qū)分出馬爾康-金川可爾因、石渠扎烏龍和九龍赫德-三岔河等3個遠景區(qū)。在遠景區(qū)的基礎(chǔ)上可以進一步梳理出靶區(qū)，比如，在新疆阿爾泰成礦省北阿爾泰成礦帶的哈龍礦集區(qū)，圍繞哈龍巖體（不一定跟哈龍巖體直接有關(guān)）的遠景區(qū)、靶區(qū)有幾十個，包括卡魯安-庫卡拉蓋、柯魯木特、薩依肯布拉克、虎斯特、別也薩麻斯及可可托海等，而卡魯安-庫卡拉蓋遠景區(qū)就有幾十條偉晶巖脈值得進一步鉆探驗證。

本次對新類型的鋰礦遠景區(qū)也進行了研究，重點在揚子地臺成鋁區(qū)圈出4個伴生鋰遠景區(qū)（龍門山-大巴山、康滇隆起、滇東-川南、江南隆起西段）和5個伴生鋰潛力區(qū)（鹽源-麗江、滇中、渝南-黔北、黔中、桂中北），其中貴州的新民鋁土礦值得進一步工作。對西南能礦集團在新民鋁土礦區(qū)鉆探的13 300 m巖芯進行了系統(tǒng)研究，補充測試了鋰的含量，并對其中5個礦段伴生于鋁土礦區(qū)的鋰資源量進行了計算，獲得的氧化鋰（Li2O）資源量為30.2萬t。資源量級別可達333控制程度，規(guī)模達到大型。

3.4 構(gòu)建了鋰礦深部探測的工作方法體系和技術(shù)流程，具有現(xiàn)實意義和推廣價值

本次工作遵循“點面結(jié)合，面中求點，以點帶面，由淺入深”的工作原則，遵循“規(guī)律定向（不同的類型，不同的規(guī)律）→化探定性（不同的組合，不同的分帶）→物探定位（不同的條件，不同的深度）→鉆探驗證（綜合各方面）”的工作思路，以鋰資源基地為目標(biāo)，在成礦規(guī)律研究和靶區(qū)優(yōu)選的同時，開展新疆和四川2個硬巖型鋰礦區(qū)及1個鹵水型鋰礦區(qū)的試點示范，既取得了技術(shù)方法的創(chuàng)新，也取得了理論研究的創(chuàng)新，二者相輔相成，為鋰能源金屬資源基地的建設(shè)提供了深部找礦信息，為取得下一步找礦突破奠定了基礎(chǔ)。每個示范區(qū)既有典型礦床的解剖等理論方面的研究，也有深部探測方法的實踐，參加單位均是產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，保障了目標(biāo)任務(wù)的實現(xiàn)。

4 結(jié)論

本項目立足于理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新與思路創(chuàng)新，通過“以鋰找鋰”等技術(shù)創(chuàng)新，開展了鋰礦深部地質(zhì)的綜合探測，建立了甲基卡式和卡魯安式及黃金口式不同類型鋰礦的成礦模式與勘查模型，綜合評價了3個示范區(qū)的深部資源潛力，并結(jié)合其他項目實施異常查證，實現(xiàn)了找礦突破，開拓了鋰作為能源金屬的找礦新領(lǐng)域，為引領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了資源保障和技術(shù)示范。

項目從能源金屬的角度，以硬巖型和鹵水型為重點，以川西甲基卡、北疆卡魯安、川東北黃金口為核心，科學(xué)厘定了鋰礦的優(yōu)勢類型，圈定了靶區(qū)和遠景區(qū)。從鋰本身既是特殊用途的戰(zhàn)略資源其同位素又可示蹤找礦的實踐出發(fā)，結(jié)合深部探測驗證，查明鋰礦資源潛力及其垂向分帶規(guī)律，將適合于不同類型鋰礦的深部探測技術(shù)方法組合應(yīng)用到靶區(qū)和遠景區(qū)，通過典型試點，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，不但取得了找礦突破，為大型鋰礦能源資源基地的勘查與建設(shè)提供示范。

“以鋰找鋰”理論發(fā)端于四川甲基卡，應(yīng)用于四川加達、可爾因加達等地區(qū)，并取得了成功。實踐證明，根據(jù)地表填圖查明鋰同位素組成的平面變化規(guī)律來示蹤成礦物質(zhì)的運移軌跡，明確找礦方向，有助于勘探；找到鋰礦體之后進一步查明鋰同位素的空間變化規(guī)律，根據(jù)鋰同位素的立體組成及其變化趨勢可以預(yù)測深部隱伏礦體，為深部探測與全方位的勘探提供依據(jù)，同時也為鋰資源的高質(zhì)量開發(fā)利用提供依據(jù)?？傮w上，鹵水型鋰礦富集7Li，而偉晶巖型鋰礦富集6Li，四川甲基卡、可爾因加達和黨壩是目前已知世界上最富集6Li的礦床，值得進一步從能源金屬高端開發(fā)利用的角度來深入評價其科學(xué)價值、經(jīng)濟價值和戰(zhàn)略價值。

總之，鋰作為21世紀(jì)的能源金屬，是影響戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所必須的關(guān)鍵金屬，是“從根本上解決能源問題”的可控核聚變的關(guān)鍵金屬。本項研究從能源金屬的角度，將鋰資源的前瞻性研究與鋰礦找礦的實踐工作密切結(jié)合起來，取得了一系列成果，為大型鋰礦資源基地的高端建設(shè)與鋰資源，尤其是鋰同位素資源的高端開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)，積累了實踐經(jīng)驗。實現(xiàn)黨中央國務(wù)院關(guān)于“碳達峰”、“碳中和”的目標(biāo)和莊嚴(yán)承諾，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整是關(guān)鍵，鋰能源金屬將在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮重要作用。今后，我們將繼續(xù)堅持以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，不斷探索，使鋰能源金屬在“徹底改變能源結(jié)構(gòu)”，保障國家安全方面發(fā)揮更大的作用！

致謝感謝所有對“鋰能源金屬礦產(chǎn)基地深部探測技術(shù)示范項目”項目給予支持的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員，對審稿人提出的寶貴意見表示感謝。