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第一作者：娄德波，博士，正高级工程师，主要从事矿产资源潜力评价研究。 通讯作者：王登红，博士，研究员，主要从事成矿规律及找矿勘查工作。 ------内容提纲------ 0 引言 1 伟晶岩型锂矿床地质找矿预测进展 2 勘查地球化学（含自然重砂）找矿预测成果进展 3 遥感地质找矿预测研究进展 4 物探找矿预测研究进展 5 综合找矿预测研究进展 6 伟晶岩型锂矿潜在资源量估算研究进展 7 结论及建议 --------------- 0 引言 近年来，由于绿色低碳经济的需要以及相应3项国际条约（京都议定书、巴黎协定和联合国可持续发展目标）的出台，加速了国际社会对锂——这种具有良好物理和化学性能的资源的需求，锂矿的产量和消费量整体上呈现出迅速增加的态势（图1），并一跃成为国际公认的战略性关键矿产，广泛应用于电池、医药、核工业、航空航天、新能源汽车等新兴领域，并在可控核聚变发电等方面展现出未来可以期待的巨大潜力（1g锂相当于3.7t标准煤），是未来新能源的发展方向。其中，锂作为锂电池的原材料在2019年已经超过锂资源使用总量的60%，为了满足不断增长的需求，各国争夺和开发锂资源的力度都在加强。从技术角度看，锂矿的勘查、开采、提炼和循环利用等方面的理论和技术进步都可以为提高锂矿资源的保障程度做出重要贡献，通过矿产勘查，增加锂矿资源储量是解决锂矿资源供需矛盾的关键。  世界锂矿资源从矿床类型来看，大致分为卤水型、伟晶岩型和其他类型3类，目前具有经济价值的主要是伟晶岩型和卤水型锂矿床，其他类型的锂矿床资源利用还处于研究中。伟晶岩型锂矿由于分布范围不像卤水型锂矿局限于少数几个盆地，而是在全球7大洲均有分布（图2），且品位较高、具有较为成熟的开采和提炼技术，引起了全世界的勘查兴趣。近些年，新发现或储量增加的伟晶岩型锂矿床主要有非洲刚果（金）的Manono、民主刚果的Manono-Kitolo、马里的Goulamina；大洋洲澳大利亚的Pil-gangoora、King Col、Kathleen Valley、Buldani、Grant、Bald Hill、Youanmi、Dorchap Dyke Swarm；北美洲加拿大的Whabouchi、Authier、Tansim、Seymour Lake、美国的Carolina Tin-Spodumene Belt；欧洲德国的Zinnwald、瑞典的Bergby、葡萄牙的Alvarre、奥地利的Wolfsberg；亚洲中国的甲基卡、李家沟、党坝、业隆沟、大红柳滩、吐格曼、茶卡北山等。  图2 世界主要LCT伟晶岩型锂矿床分布图 与此同时，伟晶岩型锂矿床的找矿预测研究也取得了一定的进步。本文主要针对伟晶岩型锂矿床在国内外的最新找矿预测研究成果，从地质、化探（含重砂）、遥感、物探、综合找矿预测模型以及潜在资源量估算6个方面，结合具体实例进行总结，以期有助于伟晶岩型锂矿找矿的新突破。需要指出的是，虽然该类矿床具有一定但不绝对的共性（晶体粗大、分带、以脉群出现以及与花岗岩有成因联系等），但不同矿床也有其特殊性，到目前为止，也没有完全可靠和固定的找矿预测方法，不同地区也不应当一概而论，而应具体问题具体分析。 1 伟晶岩型锂矿床地质找矿预测进展 从地质角度进行找矿预测是基础，近年的地质找矿预测，主要在“哪里找”和“怎么找”2个方面取得了进展。   图3 甲基卡矿田中南段花岗岩体、变质地层、伟晶岩脉分布关系图和花岗伟晶岩矿区地层、构造、岩体、岩脉理想的区域分带示意图 1—二云母花岗岩；2—微斜长石型伟晶岩；3—微斜长石钠长石型伟晶岩；4—钠长石型伟晶岩；5—钠长石锂辉石型伟晶岩；6—钠长石—锂云母型伟晶岩；7—伟晶岩脉编号；8—伟晶岩类型分带线；9—伟晶岩类型分带编号(X03为4300m标高的投影)：I—微斜长石伟晶岩带；Ⅱ—微斜长石钠长石带；Ⅲ一钠长石带；Ⅳ—钠长石锂辉石带；V—钠长石锂(白)云母型 2 伟晶岩型锂矿床勘查地球化学（含自然重砂）找矿预测成果进展 在伟晶岩型锂矿的找矿过程中，化探和自然重砂均发挥了重要的作用，取得了一定的进展，主要表现在2个方面：一是总结了能有效指示矿床存在的化探元素和重砂矿物标志；二是在寻找隐伏富锂伟晶岩矿床方法学方面获得重要突破。   3 伟晶岩型锂矿床遥感地质找矿预测研究进展 遥感技术以其耗资少、速度快、范围广的特点而在地质矿产调查中应用日益广泛，同样在伟晶岩型锂矿床的找矿预测中也取得了丰富的成果，其进展主要体现在2个方面：一是如何将伟晶岩从不同岩性的围岩当中识别出来；二是如何将富锂伟晶岩与普通伟晶岩区别开来。在基岩出露区，作为一种颜色较浅、晶体较大且抗风化能力较强的岩石，伟晶岩很容易被识别，如在美国亚利桑那州的White Picacho地区，主要的伟晶岩脉可以在谷歌地球影像上清晰地显示，然而若要识别出富含锂的伟晶岩，则需要合适的遥感数据源和先进的数据处理技术，在这方面国内外学者做了许多开创性的工作。代晶晶等（2017）等在川西甲基卡地区通过对Landsat8影像数据752波段彩色合成和Geoeye-1影像数据432波段彩色合成的基础上从不同的尺度根据伟晶岩呈亮白色、成群出现的特点圈定了靶区，经野外验证，与事实吻合度较高；代晶晶等（2018）发明了一种基于多元遥感数据的锂矿找矿方法，首先是根据第一分辨率遥感影像（分辨率较低）圈定远景区，然后根据雷达数据和第二分辨率遥感影像（分辨率较高）在远景区内圈定可供进一步勘查的穹隆构造内的伟晶岩转石区；王海宇（2021）基于深度学习语义分割网络模型采用高空间分辨率World View-3遥感影像，以阿尔金地区伟晶岩脉为识别对象开展工作，大大提高了区域上寻找伟晶岩脉的效率，且具有较高的准确率；Cardoso-Fernandes等（2019）利用Landsat-5、Landsat-8、Sentinel-2、ASTER影像在西班牙和葡萄牙之间的产有伟晶岩锂矿床的Fregeneda-Almendra低植被覆盖区通过彩色合成、比值分析、选择性主成分分析，把富含锂辉石的伟晶岩的波谱特征从变质沉积岩围岩的波谱特征中区分开来，完成了蚀变填图和富锂矿物的识别，取得了良好的找矿效果，同时指出使用更高空间和波谱分辨率的影像效果会更好，彩色合成识别热液蚀变如图5所示。其中，花岗岩表现为淡绿色，变质沉积岩为紫色；热液蚀变岩石被定为深绿色和深蓝色，而深绿色又和过火区有关，除了land-sat5影像中的Bajoca和Alberto矿山外，已知锂矿区呈现出指示热液蚀变的蓝色；金谋顺等（2019a）、金谋顺等（2019b）和Gao等（2020）在海拔高、切割深、地表调查难度极大的西昆仑大红柳滩地区，通过分析地质矿产资料确定含矿层位，对Worldview-2高分遥感影像进行伟晶岩脉的识别，采用主成分变换对ASTER遥感影像提取与伟晶岩型锂矿相关的遥感蚀变异常，结合稀有金属化探异常，圈定找矿靶区，在此基础上发现了505、507、俘虏沟南1号、俘虏沟南2号等多处大型锂铍矿产地；徐兴旺等（2019）在新疆阿尔金中段吐格曼地区通过ASTER遥感数据的假彩色合成识别稀有金属伟晶岩矿床时，发现含绿柱石的花岗伟晶岩脉呈浅黄绿色，含锂辉石与锂云母的花岗伟晶岩脉呈淡蓝色，黑云二长花岗伟晶岩呈亮白色-粉白色，而介于浅黄绿色与淡蓝色之间的浅蓝绿色可能为含绿柱石与锂辉石的花岗伟晶岩脉；姚佛军等（2020）在东天山戈壁区采用微弱信号增强技术进行岩性识别，使用ASTER遥感数据将含矿伟晶岩从相似成分和波谱特征的花岗岩中分离出来，实现了难识别锂矿遥感找矿技术的新突破。      图5 Fregeneda-Almendra热液蚀变区的遥感影像图此外，国产高分辨率遥感卫星也得到了快速发展，形成了众多的遥感数据，在很大程度上改变了中国测绘遥感影像数据长期依赖国外高分遥感卫星的情况。如高分系列遥感影像中，高空间分辨率的高分二号遥感数据和高光谱分辨率的高分五号遥感数据，均更加适合用于寻找伟晶岩型锂稀有金属矿床。其中，高分二号由于其高空间分辨率可直接用于解译和识别伟晶岩脉，而高分五号由于其高光谱分辨率且在近红外和短波红外具有多个波段，可更好地提取与成矿有关的蚀变信息。但到目前为止，关于这方面的研究工作还相对较少，建议增强这方面的研究。 4 伟晶岩型锂矿床物探找矿预测研究进展 物探因其方法多（重力、磁法、电法、地震、放射性测量）、参数多（密度、磁化率、电阻率、极化率、波速、放射性）、观测位置多（空中、地面、地下），而在地质找矿工作中得到了广泛的应用。但由于含矿伟晶岩在物性上与围岩（花岗岩、片岩、片麻岩）的差别比较小，伟晶岩规模又比较小，因此，在重、磁、电、震、放等方面都难以产生显著的异常，以至于在区域中小比例尺找矿预测过程中，由伟晶岩引起的微弱物探异常很难被捕捉到，因此，物探方法在区域上只用来推断与富锂伟晶岩有成因关系的具有低磁、低重、高阻特点的花岗岩以及穹隆构造（杨荣等，2020）。但在具体的大比例尺矿体探测过程中，由于矿体与围岩在具体的实例中仍然有一定的差异，尤其伟晶岩矿体在地表出露而地下空间展布不清的情况下，物探方法仍然起到了重要作用。刘应冬等（2018）通过在甲基卡矿床西缘（约25km处）开展1：5万高精度地面磁法测量并配合重力资料，推断长征穹隆构造区域应有隐伏的花岗岩体，是成矿的有利地段；马圣钞等（2020）在马尔康稀有金属矿田加达锂矿区采用高密度电法依据伟晶岩与围岩的电阻率差异（伟晶岩电阻率较高，而围岩因含有一定的黄铁矿或磁黄铁矿而电阻率较低）确定了地表出露的富锂伟晶岩体的倾向明晰了伟晶岩体在深部的空间展布，为钻探工程的设计提供了依据，经钻探验证，发现了36号伟晶岩脉群（图6a、b）；杨荣等（2020）通过对甲基卡X03脉采用音频电磁测深（AMT）进行深部测量，发现其深部有高阻体存在，推断深部的高阻体可能是隐伏的富锂伟晶岩矿脉反映，认为X03脉深部仍有找矿拓展空间；杨荣等（2021）在石渠扎乌龙矿区针对No.14含矿伟晶岩脉采用激电中梯扫面中的低极化率特征和大功率对称四极剖面测深的高电阻率和低极化率特征分析，初步探明了其东西延伸及主体部分在深部的分布特征。 图6 马尔康加达矿区高密度电法反演联合剖面(a)及勘探线联合剖面(b) 5 伟晶岩型锂矿床综合找矿预测研究进展 无论是区域，还是大比例尺找矿预测，综合信息找矿是大势所趋。前人总结的多个找矿理论，如综合信息矿产预测理论、矿床模型综合地质信息预测理论和大比例尺“三位一体”找矿预测理论、矿床系统-勘查系统找矿预测理论、“三联式”五步式成矿预测理论、“三部式”矿产资源潜力评价方法等无不体现综合信息找矿的思想。在伟晶岩型锂矿综合信息找矿方面也取得了一些新进展，如加拿大钽矿业有限公司（Tanco）在Bernic湖地区将地质填图、选择性土壤地球化学勘查（酶提取技术）、岩石地球化学测量并结合控岩构造识别作为伟晶岩型矿床找矿的方法组合；Bradley等（2013；2017）通过对世界范围内LCT花岗岩伟晶岩型矿床的充分总结，建立了基于地质、地球化学、遥感、地球物理信息的多尺度描述性矿床模型，从而指导该类型矿床的找矿勘查和潜力评价工作；燕洲泉等（2018）和王记周等（2019）在新疆大红柳滩地区以阿克塔斯中型伟晶岩型锂矿床为典型矿床，建立了地质-地球化学-遥感综合信息找矿模型，将成矿地质背景+伟晶岩型锂等稀有金属矿床（点）+伟晶岩脉+（Li、Be、Ta、Nb、Rb、Cs为主）化探异常+具很高的光谱反射率，一般表现为白色或浅色调，脉状影纹特征作为主要预测要素，在该区开展的1：5万找矿预测中，圈定了30多个找矿预测区；潘彤等（2020）在柴达木盆地北缘通过对沙柳泉铌钽锂矿、茶卡北山锂铍矿等典型矿床的研究，总结了花岗伟晶岩特征（伟晶岩类型、伟晶岩带状构造、交代作用、典型矿物电气石）、次级构造及韧性剪切带、化探异常浓集中心（Li.Be）等预测要素为主体的地质-地球化学找矿模型，并圈定了龙尾沟、大柴旦北山、布赫特山、沙柳河、茶卡北山等远景区；马圣钞等（2020）在马尔康稀有金属矿田加达锂矿区建立了大比例尺地质-地球物理（电法）找矿预测模型，通过地质填图圈定的残-坡积锂辉石伟晶岩转石带或伟晶岩露头确定了脉体走向，通过高密度电法测量圈定的陡倾高阻异常确定了脉体倾向，最终通过钻探工程控制了隐伏矿脉；付小方等（2017；2019）在甲基卡地区对X03锂矿床找矿实践的基础上，建立了岩浆-变形-变质-成矿”四位一体控矿要素和成矿模式，归纳总结了地质-地球物理-地球化学异常的内在关联，从远景区分析、找矿靶区圈定、矿床（体）预测定位的层次与流程，建立了第四系掩盖区隐伏稀有锂金属的综合找矿模型，在指导稀有金属找矿中取得了快速突破，并指出注重在隐伏花岗岩株（枝）与伟晶岩（矿）脉相连部位的找矿（表1）；王登红等（2021）通过在川西地区找矿预测研究，建立了一整套深部和外围找矿预测技术方法组合：采用地球化学测量和遥感铝羟基蚀变矿物异常圈定靶区，通过地质填图、路线调查寻找矿体（脉）露头，通过物化探（地气、植物）剖面测量定位或寻找（隐伏）含矿伟晶岩脉，通过电阻率法判断脉体的产状与延伸，通过钻探工程控制矿体的实际情况，并为资源量计算提供依据。
6 伟晶岩型锂矿潜在资源量估算研究进展 潜在资源量估算是指在综合评价远景区（靶区）地质、物化探、遥感等有利异常的基础上，通过与已发现矿床（体）进行类比，以外推为特点，采用定量方法（如体积法、金属量法、物探反演、德尔菲法、品位-吨位法、回归分析等）对远景区（靶区）潜在资源量进行估算，估算结果可为进一步详细的勘查工作提供有利地段。潜在资源量的估算与查明资源量/储量的估算具有本质的区别，查明资源量/储量的估算是以探矿工程为基础（包括槽探、坑探、井探以及钻探等），其中尤以钻探最为广泛，以内插为特点，通过化学分析获取的成矿元素数据，根据边界品位圈定矿体，并采用定量的方法（如地质块段法、算术平均法、克里格法以及反距离加权法等）对矿区的资源量/储量进行估算，其目的之一是为矿山开采设计提供依据。 7 结论及建议 （1）随着锂资源需求的激增，通过勘查增加其储量是提高锂矿资源保障能力的关键一环，伟晶岩型锂矿床由于其品位较高、分布广泛和成熟的开采、提炼技术而重新成为勘查的主要对象，并获得重要找矿突破。 （2）虽然花岗伟晶岩型锂矿具有一定的共性，但在不同地区其差异性也很明显，伟晶岩含矿元素的不同、围岩岩性的差异、地表出露情况、蚀变及其分带发育程度等，这些均会导致其在地质、物探、化探以及遥感特征上的差异，使得其找矿预测没有确定和统一的方法，而应在实际工作中具体问题具体分析。 （3）综合信息找矿预测应是大势所趋，其既可以尽量避免单一找矿信息多解性所造成的困扰，又可以最大限度地解决信息不对称(或不完整)问题所带来的“假象”，从多角度完整刻画找矿预测模型，大大提高了花岗伟晶岩型锂矿找矿的命中率。 （4）在花岗伟晶岩型锂矿潜在资源量估算方面的成果还相对较少，有必要增强这方面的研究；另外，明确其与查明资源储量/资源量的本质区别是非常重要的，只有这样才能更好地合理发挥潜在资源量在国家资源战略、矿产资源规戈以及找矿勘查中的作用。 （5）鉴于伟晶岩型矿床往往含有多种稀有(Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta等)元素并在空间上围绕花岗岩体呈现出一定的分带特征，建议进一步强化矿床成矿系列理论关于“全位成矿”和“缺位找矿”思路在综合勘查评价伟晶岩型矿床中的指导作用，完善伟晶岩型锂多金属矿床的找矿模型，提升找矿预测水平。 致谢：审稿专家提出的建设性意见对于提高文章水平大有裨益，在此表示衷心的感谢。 原文来源：矿床地质. 2022年10月. 第 41 卷 第 5 期 41（5）：975~988 文章编号：0258-7106(2022)05-0975-14 Doi: 10. 16111/j. 0258-7106. 2022. 05. 006 导读评论和排版整理等：《覆盖区找矿》公众号. |
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