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全球锂资源分布概况

作者: 编辑: 来源:地质通报 更新时间:2023-02-21 浏览次数:

     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,各主要经济体愈加重视锂资源安全供应,研究分析全球锂资源特征和市场发展态势,有助于为把握世界锂资源市场形势及勘查投资提供相关参考。总体来看,全球锂资源丰富,但分布和供需高度集中。当前,随着全球新能源产业的蓬勃发展,锂资源供给和需求快速增长,国际贸易量和价格稳步上升;为缓解供应紧张局面,全球锂资源开发项目众多,锂矿勘查投入逐年增加。我国作为全球第一大锂资源消费国,国内锂资源供给不足,对外依存度高达 67%,仍存在锂资源市场产业链不完善、金融体系薄弱、企业国际竞争力较弱等问题。

锂资源存在形式和成矿类型

锂是一种稀碱金属,自然界中锂资源存量丰富,其在地壳中丰度约为 0.0065%(铜丰度仅为 0.005%),在所有元素中位居第 27 位。锂既可以以固体矿产资源状态存在,也可以以液体矿床资源存在,许多矿物、岩石、土壤、天然水中都有痕量锂存在,当前已发现的锂矿物超过 150 种,但仅有 28 种是常见的,其中包括锂磷铝石、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(KLi1,5Al1,5[Si3Al O10](FOH)2和辉石类矿物锂辉石(Li Al[Si2O6]),其是当前固体锂矿最主要的两种赋存矿物。锂一般不会独立形成矿物,而是在广泛分布的造岩矿物中与钾形成类质同相替代。此外,锂也存在于各种微量元素浓度极高的地下热水中或一些高盐度湖泊的天然卤水中。

根据美国地质调查局(United States Geological Survey,USGS)数据,全球锂资源主要赋存形式中,液体锂资源占比达 64%,固体矿产锂资源占比约为 36%(图 1)。锂成矿类型主要包括封闭盆地卤水型(盐湖卤水型 58%)、伟晶岩型(26%)、锂粘土型(7%)、油田卤水型(3%)、地热卤水型(3%)、锂沸石型(3%)等。盐湖卤水型、伟晶岩型以及沉积岩型(包括锂粘土型和锂沸石型等)锂资源是当前最重要的三种锂成矿类型。盐湖锂资源主要分布在南美“锂三角”(智利、阿根廷和玻利维亚及毗邻地区)、美国的内华达洲、中国的青海和西藏等地区,盐湖中常含钾、钠、镁、溴、硼、碘等其他多种有用组分。伟晶岩型锂矿主要分布在澳大利亚西部、加拿大魁北克省、美国内华达州、津巴布韦、墨西哥中部沉积盆地、中国四川和江西等地区。沉积岩型锂矿主要分布在北美西部盆地(美国和墨西哥),南美秘鲁东南部以及塞尔维亚贾达尔盆地等地。

锂资源全球分布特征

根据中国地质调查局数据,截至 2020 年底,全球锂储量约 12828 万吨 LCE(Lithium Carbonate Equivalent,碳酸锂当量),主要分布在 18 个国家,其中智利 5267 万吨(占比 41.1%)、澳大利亚 1839万吨(占比 14.3%)、阿根廷 1693 万吨(占比 13.2%)、中国 810 万吨(占比 6.3%),四国合计占全球 74.9%(表 1,图 2);全球锂资源量(探明+控制+推测)达34943 万吨 LCE,其中玻利维亚 11176 万吨(占比 32.0%)、阿根廷 7934 万吨(占比 22.7%)、美国 5492 万吨(占比 15.7%)、澳大利亚 2062 万吨(占比 5.90%)、中国 1914 万吨(占比 5.5%),五国合计占全球 81.8%(表 2)。高品位伟晶岩型锂资源主要集中在澳大利亚,其是全球最大的锂精矿出产国。高品位盐湖锂资源主要分布在智利和阿根廷,其是全球最大的两个锂盐(碳酸锂和氢氧化锂)出产国。

提锂技术现状

当前,矿石锂在全球锂资源供应中占比超过一半,矿石提锂主要优势为易于开采、产出周期快,但存在成本高、能耗大和污染较大等问题。2019 年来,受锂资源价格下跌和新冠疫情影响,澳大利亚较多高成本矿山,如皮尔甘古拉(Pilgangoora)和沃吉纳(Wodgina)等,相继进入减产、停产状态。相较于矿石提锂,盐湖卤水提锂作为全球锂资源另一个主要供应来源具有成本低、污染小等优势。但盐湖提锂技术目前存在生产周期长、产量小等问题,导致全球大量盐湖卤水资源产能未能释放。除矿石提锂和盐湖提锂外,近年来黏土提锂和云母提锂等技术逐渐兴起、快速发展。例如,墨西哥索诺拉(Sonora)锂粘土项目在提锂过程中兼具矿石提锂优势和盐湖提锂优势,不仅能以矿石提锂的速度快速完成提锂,同时具有盐湖提锂的相对低成本优势,但仍在建设中,尚未形成产能。此外,海水中也富含锂元素,一些学者认为海水是潜在的锂资源,但 Vikstrom 等(2013)通过对海水提锂技术和成本的相关研究提出,海水中锂变成可用资源至少在几十年内不可实现。

锂资源成矿时代特征

从超大陆的演化时期来看,全球的大型及超大型锂矿((Li2O>0.1 百万吨)成矿时代在从老至新的基诺兰(Kenorland)、哥伦比亚(Columbia)、罗迪尼亚(Rodinia)、潘基亚(Pangaea)以及 Amasian 各个超大陆时期均有分布[31](图 3)。Tkachev et al. (2018)对全球 71 个大型及超大型锂矿进行了梳理,统计分析了各个超大陆时期锂矿床数量、矿床类型、资源量、平均品位等特征(表 3),数据表明全球锂成矿时代主要集中在当前还未结束的 Amasian 超大陆演化时期,这一时期锂矿总资源量占据整个地质历史时期的 53.1%。除 Amasian 超大陆演化时期包含花岗岩型(花岗伟晶岩型为主)、浅成低温热液层控型(包含火山-沉积型)和盐湖卤水型锂资源外,其余时期成矿类型均以花岗岩型锂矿为主。


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