作为与新能源息息相关的重要战略性矿产资源,锂矿曾是资本市场的宠儿。经历一轮大起大落之后,如今的锂市场褪去虚火,价格进入震荡区间。从天齐锂业、赣锋锂业等头部企业半年报可以看出,行业盈利出现修复,但企业之间分化明显,手握优质自有资源的企业抗风险能力更强,不少高成本矿山则要根据行情调整生产节奏,行业已经从追逐暴利转向比拼资源禀赋、开采成本与技术实力。
市场冷暖直接传导到上游地质找矿。锂矿到底都藏在哪里?在价格回归理性之后,哪些锂资源值得开发?“十五五”时期,我国锂矿的找矿潜力还有多大?近日,记者采访了长期从事锂矿找矿工作的中国地质科学院矿产资源研究所研究员王登红。
记者:锂是新能源的关键金属,它有哪些类型?我国占大头的锂矿资源主要包括哪几类?
王登红:很多人认为,锂矿应该来自某种矿石,实际上,锂的“藏身之处”多种多样。传统上,我们把锂矿分成两大类:一是卤水型,二是伟晶岩硬岩型。但现代研究发现,锂的资源范围比过去认知的要更广。
卤水型锂,简单讲就是锂溶解在盐水里面。既有青藏高原盐湖这种地表盐湖卤水,也有四川盆地、江汉盆地埋藏在地层之下的古卤水、油田卤水。卤水型是我国资源体量最大的锂资源类型,青海柴达木、西藏众多盐湖是代表,通过晒卤、提锂工艺就能把锂分离出来,开采的成本优势很突出。
伟晶岩硬岩型锂矿,川西甲基卡、加达—党坝矿田就属于这一类,锂主要藏在锂辉石等矿物中,需要打井采矿、破碎选矿才能提取。我国西昆仑—松潘—甘孜这条长达2800余千米的“亚洲锂腰带”,集中了一大批超大型伟晶岩锂矿床,是我国硬岩锂矿聚集的核心地段。
除此之外,还有不少非常规锂资源。例如:江西淘锡坑、石雷等钨矿及广西栗木、珊瑚钨锡矿等地局部富集的云英岩型锂矿,以含锂的云母为主,多与钨锡等矿产资源共伴生;江西一带的花岗岩型锂矿,特点是储量巨大,但整体品位偏低;还有沉积黏土型锂矿,多在铝土矿伴生的黏土岩层里富集。另外还有些热泉,像四川西部茶洛热泉中和云南腾冲的大滚锅热水中,同样含有锂元素,而且含量很高。
这些新类型过去不被重视,现在逐步进入研究人员的视野,但多数还达不到大规模开发的条件。
以前,业内流传锂矿只有“一老一新”:古老伟晶岩和第四纪盐湖。实际上锂成矿是多时代、多旋回的,从前寒武纪、古生代,一直到中生代,都可以形成锂矿,找矿视野不能被旧框架束缚住。
记者:前几年,碳酸锂价格曾经一路冲高,现在市场褪去虚火回归理性,企业更加关注勘探开发的经济成本。在当前技术条件下,什么样的锂资源具备现实开发价值?又有哪些锂资源适合作为国家战略储备?
王登红:回归理性是件好事。评价锂矿,不能只看资源数字有多大,核心要看“能不能划算地采出来”。这也是矿产资源本身的经济属性。市场狂热的时候,很多低品位、开采条件差的资源,靠着高价红利仓促上马。行情一变,这类项目马上就难以为继。江西、湖南等地低品位锂云母型锂矿,在市场价位高时开采利用,可以起到“压舱石”作用。更重要的是,低品位、难选冶锂资源采选冶技术一旦突破,必将引导未来。
放到当下的技术与市场环境中,具备现实开发价值的,优先是高品位盐湖卤水、优质伟晶岩锂辉石矿床。这类资源矿石品质好,开采选矿工艺成熟,综合成本可控,面对价格波动的抗风险能力强,像四川加达超大型锂矿就属于这类。该矿一年多时间就完成勘探并通过了储量评审备案,具备很好的开发条件。
而像部分低品位花岗岩型锂矿、黏土型锂矿,虽然资源总量不小,但选矿难度大、能耗高、成本居高不下,只有锂价处于高位时才能勉强盈利。还有部分地下古卤水、热泉型锂矿,资源潜力可观,但开采工艺还不成熟,现阶段不宜大规模商业开发。
以下这些未到开发时机的锂矿资源,可以作为战略储备:
第一类,规模巨大,但当下开采条件、技术还没有完全过关的各类锂资源。可先把家底摸清,留给未来技术进步之后再开发。
第二类,埋藏较深的隐伏锂矿体。现在开采投入大,暂时不急于开采,可作为国家资源的后备力量。
简单来说,经济可采资源保障当下产业链;潜力资源作为战略储备,服务长远国家安全。资源勘查是一项战略性工作,不能跟着大宗商品行情追涨杀跌,不能锂价高就一窝蜂上,锂价跌就停下找矿脚步。
矿业的布局至少要超前20年,这跟买卖股票的投机心理是截然不同的。1996年我在开始研究新疆阿尔泰的稀有金属成矿规律时,就认识到了这一点。尽管当时还不知道什么是锂电池,更没有新能源汽车的概念,但锂作为最轻的金属,在冶金材料、氢弹原料、医药材料等方面的作用不可忽视。也正因为基于对锂这种矿产资源本质属性的认知,我们才在完成新疆阿尔泰稀有金属成矿规律研究,建立了阿尔泰成矿省的成矿系列和成矿谱系之后,又在2002年申请了国家自然科学基金项目,将阿尔泰的伟晶岩型稀有金属成矿规律应用到松潘—甘孜成矿带,为后来甲基卡、加达等一系列伟晶岩型锂矿的找矿突破奠定了基础。
记者:作为长期奋战在锂矿勘查研究一线的科学家,您认为接下来我国锂矿勘查重点应该放在哪里?还有哪些新技术新方法值得进一步推广应用?
王登红:矿产资源不可再生,尤其是优质资源,往往是被最先开发利用的。我国锂资源家底并不薄,但地表浅部、高品位、条件优越的锂矿,发现空间越来越小,今后很难再轻松找到露头就看得见的巨型富矿。未来的重大发现,更多是深部、地下看不见的隐伏矿体,还有过去被忽略的新类型矿床及低品位难选冶资源。
基于成矿规律研究,我认为锂矿的勘查重点有如下几个方向:
第一,继续深耕西部造山带。西昆仑—松潘—甘孜、喜马拉雅造山带是伟晶岩锂矿核心主战场。2800余千米长的“亚洲锂腰带”拥有相当好的成矿条件,无论是西部的大红柳滩还是东部的甲基卡、加达,其容矿围岩、成矿时代、矿床类型、成矿机制、找矿标志都惊人一致,具有“异地同期爆发式成矿”的特点。但中部喀喇昆仑一带属于无人区、保护区,工作程度极低,也是找矿的最大远景区,今后需要借助高精度遥感、无人机、人工智能等现代化手段。当前的重点是巩固西端的大红柳滩和东端的甲基卡—可尔因两个“桥头堡”,使之不但成为国家级的锂资源基地,也成为产能基地,保障当下急需,进而向中部的无人区拓展。在大红柳滩、甲基卡、加达等超大型矿床,过去我们更多关注地表矿脉,现在要向深部、矿田外围拓展。加达锂矿的成功就启示我们,要重视穹隆构造、背斜周边的隐伏矿体,有些岩体本身剥蚀程度高,矿体已经被风化剥掉,但外围远景区仍然大有希望,要运用“全位成矿+缺位找矿”思路,寻找空白靶区。我们还要用好“五层楼+地下室”勘查模型,既要找切割地层的脉状伟晶岩,也不能漏掉顺层埋藏的层状隐伏矿体。
第二,做强盐湖与地下卤水锂勘查。不光看现代地表盐湖,还要重视四川盆地、吉泰盆地等古盆地中的地下卤水、油田卤水锂资源,包括吸附在盆地底层淤泥及第四系砂砾层中的可置换锂,这属于有特色的资源类型,潜力有待进一步释放。
第三,重视伴生锂与非常规类型。在开展铝土矿、钨锡多金属矿勘查的时候,同步评价锂元素,做到“一矿多查”。同时,加强沉积黏土型、热泉型锂的基础研究,搞清楚成矿条件,为未来技术突破打好基础。但对这类非常规资源,现阶段不能盲目大规模铺开勘查。
第四,要学会识别找矿标志。研究证实,角岩化带及红柱石、堇青石发育层系,是伟晶岩锂矿很重要的找矿线索;而富镁的矽卡岩环境,锂元素容易被分散,很难形成大矿,这个规律可以指导野外工作。另外,碱性基性岩也存在锂超常富集的可能性,值得关注。
再谈谈新技术新方法。过去找矿主要靠“跑露头”、采样,现在已经进入多技术融合时代。
一是高密度电法。川西伟晶岩脉电阻率显著高于周围变质围岩,哪怕地表被森林、土层盖住,看不到矿脉露头,物探也可以圈定异常,指引钻探,加达矿区就是依靠该技术取得了好效果。
二是锂同位素“以锂找锂”技术。利用锂同位素的分馏特征,判断成矿物质运移方向,纠正过去的钻探布孔误区,加达矿区正是靠这项技术调整了钻孔位置,实现资源量大幅提升。
需要注意的是,传统的大比例尺地质填图、化探、遥感手段依然是基础。我们要建立“矿物标志+容矿围岩+成矿母岩+技术预测”综合找矿模式,不能单靠某一项技术单打独斗。
技术对于矿产资源的开发利用至关重要,二者相辅相成。不同的资源禀赋依赖不同的找矿勘查及采选冶技术。当前技术研发快速发展,但要形成规模化的产能还有一段距离。例如:利用膜技术从海水中吸附锂,规模很有限,难以满足现实需求。实际上,从2023年起,从硬岩型锂矿中开采利用的碳酸锂已经超过了卤水型锂矿。
锂被誉为“21世纪的能源金属”“白色石油”,其独特属性正在战略性新兴产业中被开发利用。如今,经历市场的潮起潮落之后,锂矿勘查也逐渐回归理性。我们不要追逐短期资本热度,而要立足成矿规律,兼顾现实开发与战略储备,用好新技术深挖地下潜力,才能筑牢我国新能源产业链上游的资源安全底座。
“十五五”时期,作为新一轮找矿突破战略行动重点矿种,与锂矿勘查开发相关的理论研究和技术研发将持续推进,确保增储上产,支撑大型资源基地建设,形成从国家统筹到地方落地的完整产业体系。从科研角度看,我认为最重要的是关于锂在可控核聚变中应用的基础研究,这不仅可以打开新能源发展的新局面,而且将重新定义锂矿勘查的重点和边界,助推锂的价值得以“终极”实现。(本报记者 周飞飞)

