吳秉東,張 姚
(四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì), 四川成都 611730)
四川省鋰礦資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用前景*
吳秉東,張 姚
(四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì), 四川成都 611730)
摘 要:四川省鋰礦資源主要分布于川西高原褶皺系,屬于西藏-三江造山系,巴顏喀拉地塊,北東側(cè)為可可西里-松潘前陸盆地,南西側(cè)為雅江殘余盆地,中間為爐霍邊緣海裂谷區(qū)。形成了四川特有的金川-馬爾康成礦區(qū)和康定-道孚成礦區(qū)。以“可爾因”和“甲基卡”為四川的鋰(稀有金屬)礦代表,該區(qū)鋰(稀有金屬)礦都產(chǎn)于花崗偉晶巖脈中,成礦母巖為二云母花崗巖?;◢弬ゾr脈為鋰(稀有金屬)礦的賦存和載體,脈體受構(gòu)造、地層等的控制,鋰礦脈3~450m不等,平均30~50m,厚度3~21m不等,平均約3~5m,資源儲(chǔ)量豐富。截至2009年12月底,區(qū)內(nèi)累計(jì)查明Li2O資源儲(chǔ)量1362203.29 t,實(shí)際保有資源儲(chǔ)量1304532.29 t。已占用資源儲(chǔ)量164369.84 t,未占用資源儲(chǔ)量1140162.45 t,具有很大的找礦潛力和開發(fā)利用前景。
關(guān)鍵詞:鋰礦;花崗偉晶巖脈;資源現(xiàn)狀;四川
四川省鋰礦資源主要分布于川西高原褶皺系的馬爾康、金川、康定、雅江、道孚等縣。鋰礦賦存于花崗偉晶巖脈中,產(chǎn)出于以二云母花崗巖為母巖的末端侵入巖脈中,分布范圍集中,往往空間上與二云母花崗巖緊密產(chǎn)出,資源儲(chǔ)量較豐富。作者在收集前人資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合全國(guó)礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查評(píng)價(jià)成果,以“金川-馬爾康”和“康定-道孚”兩礦集區(qū)為研究對(duì)象,闡述該地區(qū)鋰礦資源的賦存特征、資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用前景。
金川-馬爾康礦集區(qū)和康定-道孚礦集區(qū)屬于西藏-三江造山系(Ⅱ),巴顏喀拉地塊(Ⅱ1級(jí)),北東側(cè)為可可西里-松潘前陸盆地(Ⅱ1-1),南西側(cè)為雅江殘余盆地(Ⅱ1-2),中間為爐霍邊緣海裂谷區(qū)(Ⅱ1-1-4)[1],見圖1。
金川-馬爾康研究區(qū)地處可可西里-松潘前陸盆地(Ⅱ1-1)-松藩邊緣海盆地(Ⅱ1-1-2)-可爾因-日隆關(guān)復(fù)式背斜之北西段[1]。
可可西里-松潘前陸盆地(Ⅱ1-1)為一建筑在揚(yáng)子西緣裂谷基底及以西康群為代表的被動(dòng)大陸邊緣之上的造山帶,具多層次收縮性滑脫構(gòu)造組成的陸殼結(jié)構(gòu),并在與逆沖斷裂的復(fù)合作用下,形成了多個(gè)近東西向并向南突出的逆沖—滑脫疊置巖片[2]。松藩邊緣海盆地(Ⅱ1-1-2)是巴顏喀拉地塊的主體,由巨厚的三疊系組成[3]。
康定-道孚礦集區(qū)地處松潘前陸盆地(Ⅱ1-1)和雅江殘余盆地(Ⅱ1-2)過渡帶-爐霍邊緣海裂谷(Ⅱ1-1-4)-南北向褶皺與屬雅江弧形構(gòu)造帶南端的近東西向褶皺橫跨復(fù)合部位[4]。
研究區(qū)經(jīng)歷了強(qiáng)烈的俯沖、碰撞、走滑等復(fù)雜的地質(zhì)演化過程,頻繁的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng),為礦床形成的源、運(yùn)、聚、存過程創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。不同的構(gòu)造單元各自具有獨(dú)特的地層沉積建造,巖漿活動(dòng)、構(gòu)造和成礦作用特征。
2.1鋰礦的分布
四川省的鋰(稀有金屬)礦資源主要分布在馬爾康、金川、康定、雅江、道孚等縣。鋰(稀有金屬)礦點(diǎn)(床)的分布具有高度集中性和與巖漿巖(二云母花崗巖)、花崗偉晶巖脈有關(guān)的成礦專屬性[3]。
2.2含鋰花崗偉晶巖巖脈特征
2.2.1金川-馬爾康區(qū)巖脈特征
金川-馬爾康地區(qū)的偉晶巖脈主要產(chǎn)于二云母花崗巖外接觸帶的Td1、Td3以及Tc1、Tc2地層中的黑云母變粒巖、鈣質(zhì)透輝(長(zhǎng)英)角巖、黑云石英片巖中。
圖1 大地構(gòu)造分區(qū)
主要受角巖化帶、黑云母帶的控制。偉晶巖上下盤圍巖普遍發(fā)育黑云母化和電氣石化。由于偉晶巖脈的生成,嚴(yán)格受母巖(二云母花崗巖)及構(gòu)造的控制,偉晶巖脈均圍繞母巖體的內(nèi)外接觸帶有規(guī)律的分布。區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖具有明顯的垂直及水平分帶,自二云母花崗巖體向外(水平方向)依次出露:Ⅰ微斜長(zhǎng)石型偉晶巖帶(0~1000m)→Ⅱ微斜長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石型偉晶巖帶(1000~2000m)→Ⅲ鈉長(zhǎng)石型偉晶巖帶(2000~3000m)→Ⅳ鈉長(zhǎng)石鋰輝石型偉晶巖帶(3000~8000m)→石英脈。在Ⅳ帶的內(nèi)或外側(cè)有時(shí)有鈉長(zhǎng)石鋰云母型偉晶巖及含鋰輝石鈉長(zhǎng)石型偉晶巖分布[5]。
在垂直方向上,偉晶巖類型由二云母花崗偉晶巖切割最深地段向上,仍按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→石英脈變化。礦區(qū)內(nèi)太陽(yáng)河礦脈群(切割深,巖體出露高差大,便于觀察)的偉晶巖垂直分帶顯著,而綽斯甲礦脈群(切割深,坡度緩,浮土覆蓋厚,不便于垂向上的觀察)的偉晶巖水平分帶較明顯[6]。
上述分帶不是絕對(duì)的,常在同一地段發(fā)現(xiàn)兩種以上偉晶巖同時(shí)存在,破壞了分帶的完整性,這是脈動(dòng)成礦的主要標(biāo)志。2.2.2 康定-道孚區(qū)巖脈特征
與二云母二長(zhǎng)花崗巖體有密切聯(lián)系。在甲基卡一帶,脈體在空間成群展布,為花崗偉晶巖熔融體多期活動(dòng)的產(chǎn)物,同時(shí)形成鋰、鈹、鈮、鉭稀有元素礦床。據(jù)研究,巖脈可分三期,即偉晶巖發(fā)生、發(fā)展及演化[7]。該地區(qū)的花崗偉晶巖脈應(yīng)為燕山早期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。脈體規(guī)模大小不等,出露寬幾米至幾十米,長(zhǎng)幾米至幾百米,個(gè)別大于1000m。主要造巖礦物為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、白云母等。據(jù)特征礦物的不同,又分為:微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石-白云母;鈉長(zhǎng)石-微斜長(zhǎng)石-鋰輝石偉晶巖;含鋰輝石的鈉長(zhǎng)偉晶巖;鈉長(zhǎng)石-鋰輝石-鋰云母?jìng)ゾr;微斜長(zhǎng)石鋰輝石偉晶巖等[8],見圖2。
2.3鋰(稀有金屬)礦體(層)特征
四川省鋰(稀有金屬)礦產(chǎn)于花崗偉晶巖脈中,成礦母巖為二云母花崗巖?;◢弬ゾr脈為鋰(稀有金屬)礦的賦存和載體,脈體受構(gòu)造、地層等的控制,鋰礦脈3~450m不等,平均30~50m,厚度3~21m不等,平均約3~5m,資源儲(chǔ)量豐富。主要含鋰(稀有金屬)礦物為鋰輝石、鋰云母、綠柱石(鈹)、鈮鉭鐵礦(鈮、鉭)等[8-10]。
圖2 偉晶巖熔體的發(fā)生、發(fā)展及演化
3.1鋰(稀有金屬)礦勘查工作現(xiàn)狀
區(qū)內(nèi)鋰(稀有金屬)礦的地質(zhì)勘查工作主要集中在1950~1960年代及21世紀(jì)初,尋找的主要對(duì)象是地表及淺部的鋰礦點(diǎn)(床).先后發(fā)現(xiàn)并勘查13(九龍縣有3個(gè)未統(tǒng)計(jì))處鋰、鈹?shù)认∮薪饘俚V點(diǎn)((床)(見表1),其中有11個(gè)分布于該兩礦集區(qū)內(nèi),其中特大型1個(gè),中型8個(gè),小型4個(gè),另有兩個(gè)分別位于邛崍(鹵水鋰礦)和石渠。
四川省花崗偉晶巖型鋰礦資源儲(chǔ)量按勘探程度分布如圖3所示,按礦床規(guī)模分布如圖4所示。
3.2資源儲(chǔ)量現(xiàn)狀
(1)累計(jì)查明資源儲(chǔ)量。截至2009年12月31日,四川鋰礦累計(jì)查明(111+112+111b+122b+ 2S22+331+332+333+334)類鋰(稀有金屬)礦石資源儲(chǔ)量 1362203.29 t。其中(111)類資源儲(chǔ)量36352.94 t,(122)類資源儲(chǔ)量30317 t,(111b)類資源儲(chǔ)量52720.2 t,(122b)類資源儲(chǔ)量76408.1 t,(2S22)類資源儲(chǔ)量1754.74 t,(331)類資源儲(chǔ)量53636.9 t,(332)類資源量439987.5 t,(333)類資源量557324.47 t,(334)類資源量113701.44 t。各地查明資源儲(chǔ)量分布見表1。
(2)累計(jì)開采消耗資源儲(chǔ)量。截至2009年12 月31日,累計(jì)開采消耗(111b+122b+331)類鋰礦資源儲(chǔ)量57671 t[3]。
(3)保有資源儲(chǔ)量。截至2009年12月31日,四川現(xiàn)保有(111+112+111b+122b+2S22+331+332+ 333+334)類鋰(稀有金屬)礦石資源儲(chǔ)量1304532.29 t。其中(111)類資源儲(chǔ)量36352.94 t,(122)類資源儲(chǔ)量30317 t,(111b)類資源儲(chǔ)量40846 t,(122b)類資源儲(chǔ)量35557.2 t,(2S22)類資源儲(chǔ)量1754.74 t,(331)類資源儲(chǔ)量48691 t,(332)類資源量439987.5 t,(333)類資源量557324.47 t,(334)類資源量113701.44 t,見表2。
圖3 四川鋰礦勘查程度分布
圖4 四川鋰礦礦床規(guī)模分布
截至2009年12月31日,全礦集區(qū)共設(shè)置礦業(yè)權(quán)4個(gè),主要分布在金川-馬爾康、康定-道孚鋰(稀有金屬)兩礦集區(qū)[3]。
截至2009年12月31日,已設(shè)礦業(yè)權(quán)占用(111+122+111b+122b+333+334)類資源儲(chǔ)量164369t。其中,(111)類資源儲(chǔ)量36352.94t,(122)類資源儲(chǔ)量30317t,(111b)類資源儲(chǔ)量40846t,(122b)類資源儲(chǔ)量35557.2t,(333)類資源量13477.2t,(334)類資源量7819.5t,見表3。
截至2009年12月31日,在查明的資源儲(chǔ)量中,區(qū)內(nèi)現(xiàn)有未占用(2S22+331+332+333+334)類資源儲(chǔ)量1140162.45 t。其中(2S22)類資源儲(chǔ)量1754.74 t,(331)類資源儲(chǔ)量48691 t,(332)類資源量439987.5 t,(333)類資源量543847.27 t,(334)類資源量105881.94 t,見表4。
未占用資源儲(chǔ)量主要為已設(shè)置的4個(gè)探礦權(quán)及7個(gè)無探礦權(quán)的礦區(qū)(系已上表礦區(qū))所探明的資源儲(chǔ)量,其次為分布在已設(shè)探礦權(quán),勘查程度為預(yù)查的礦區(qū)的資源儲(chǔ)量。
表1 四川省查明鋰(稀有金屬)礦資源儲(chǔ)量分布
表2 四川保有鋰(稀有金屬)礦資源儲(chǔ)量分布
表3 四川鋰(稀有金屬)礦資源儲(chǔ)量占用情況
表4 四川鋰(稀有金屬)礦資源儲(chǔ)量未占用情況
5.1以往開發(fā)利用評(píng)述
四川省未占用保有的花崗偉晶巖型鋰礦資源儲(chǔ)量為1140162.45 t,占累計(jì)查明資源儲(chǔ)量的88.68%,占保有資源儲(chǔ)量的92.55%,未占用保有資源儲(chǔ)量大,礦石類型多為星點(diǎn)狀、浸染狀的中—低品位礦石,未占用保有資源儲(chǔ)量基本都是可以利用的,但勘查程度相對(duì)較低,且礦區(qū)交通位置不便,礦區(qū)高差大,導(dǎo)致礦山開采運(yùn)輸成本較高。兩礦集區(qū)鋰(稀有金屬)礦目前正處于加深勘查階段,勘查程度不高,采礦權(quán)設(shè)置較少。
5.2區(qū)內(nèi)資源形勢(shì)分析
從簡(jiǎn)單的鹽湖鋰礦中提煉到對(duì)稀有金屬礦(硬巖型鋰礦)的綜合開采回收,四川鋰礦石多為偉晶巖脈型礦床,伴生有用組分較多,已占有的鋰礦石綜合利用率較低。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起,做為鋰電池的原料的鋰礦需求日益凸顯,鋰礦的重要性日趨顯現(xiàn),四川作為硬巖型鋰礦的資源大省已吸引很多礦產(chǎn)開發(fā)商的關(guān)注。
5.3開發(fā)利用前景分析
(1)截至2009年12月31日,四川省鋰礦已占用保有鋰礦資源儲(chǔ)量為6683.68 kt(礦石量),而產(chǎn)能為14.5萬t(礦石量)/a,靜態(tài)保障年限為46 a。由于受“5.12”汶川特大地震的影響,2009年礦區(qū)產(chǎn)量有所下降,但總體四川省鋰礦資源儲(chǔ)量規(guī)模較大,有很大規(guī)模的資源儲(chǔ)量未利用[9]。
(2)該兩礦集區(qū)鋰(稀有金屬)花崗偉晶巖脈為鋰(稀有金屬)礦的賦存和載體,產(chǎn)出載體穩(wěn)定,具稀有金屬成礦專屬性,四川巖漿巖分布范圍較廣,探明的資源儲(chǔ)量較豐富,且該兩個(gè)礦集區(qū)勘查工作程度較低,資源開發(fā)潛力大。
(3)進(jìn)一步開展地質(zhì)勘查工作,擴(kuò)大礦床規(guī)模,增加區(qū)內(nèi)鋰(稀有金屬)礦的資源儲(chǔ)量,為開發(fā)利用區(qū)內(nèi)的鋰(稀有金屬)礦資源提供依據(jù)。
綜上所述,加快四川省該兩個(gè)礦集區(qū)內(nèi)鋰(稀有金屬)礦資源的勘查與開發(fā),促進(jìn)資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),提高綜合利用率,對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和資源集約利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(1)抓住國(guó)家政策調(diào)整為地質(zhì)工作所帶來的契機(jī),加強(qiáng)整裝勘查,類比尋找新的礦產(chǎn)地,擴(kuò)大遠(yuǎn)景資源儲(chǔ)量。
(2)引進(jìn)集團(tuán)開發(fā),加強(qiáng)礦山采選技術(shù)開發(fā)的力度,開發(fā)引進(jìn)新工藝、提高資源利用率,減少污染物排放,廢棄物資源化利用,水資源再利用。發(fā)展精細(xì)化工,延伸產(chǎn)業(yè)鏈,增加產(chǎn)品的附加值。提高區(qū)內(nèi)鋰(稀有金屬)礦的綜合利用水平,改變當(dāng)前產(chǎn)品單一的生產(chǎn)結(jié)構(gòu),建立和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)[9]。
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收稿日期:(2016-04-06)
作者簡(jiǎn)介:吳秉東(1988-),男,四川新都人,助理工程師,從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作,Email:657800412@qq.com。
* 基金項(xiàng)目:四川省礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量利用現(xiàn)狀調(diào)查項(xiàng)目(川國(guó)土資函[2009]1349號(hào)).