01锂资源成矿类型

全球锂资源成矿类型多样,以盐湖卤水型、伟晶岩型和沉积岩型为主。自然界中锂资源量丰富,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。锂既可以固体矿产资源状态存在,也可以液体矿产资源状态存在,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和含锂矿物超过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和辉石类矿物锂辉石,它们是固体锂矿当前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象替代。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(Kesler etal.,2012;宋彭生等,2014;杨卉芃等,2019;丁涛等,2020;邢凯等,2023a,2023b)。

根据美国地质调查局(United States Geological Survey,简称USGS)数据,全球锂资源主要赋存形式中,液体矿产锂资源占比达64%,固体矿产锂资源占比约为36%。成矿类型主要包括封闭盆地卤水型(即盐湖卤水型)、伟晶岩型、沉积岩型(包括锂黏土型和锂沸石型)、油田卤水型、地热卤水型等(图1-1)。盐湖卤水型、伟晶岩型和沉积岩型是当前最重要的锂资源成矿类型。

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图1-12020 年全球锂资源成矿类型

02全球锂储量和锂资源量增长情况

根据USGS 统计数据,20 世纪六七十年代,世界锂资源探明储量大部分是伟晶岩型,卤水型资源仅占2%。其后不断发现富含锂盐的卤水资源,尤其是智利的阿塔卡玛、玻利维亚的乌尤尼等巨大盐湖含锂卤水资源的发现,使卤水锂资源探明储量大大增加。进入21 世纪以后,卤水提锂技术渐趋完善,针对不同镁锂比的卤水资源出现了不同的锂提取技术,如沉淀法、离子吸附法、太阳结晶技术等。卤水提锂技术的成熟大大增强了全球锂资源的供给能力,全球锂资源供给基本已经从矿石提锂转向了卤水提锂,全球锂资源有了大规模商业应用的可能性。尤其是2006 年以来,锂资源开始大规模应用于智能手机和动力电池领域,各国对锂资源的需求迅速增长。为了增加全球锂资源的供给,突破新兴产业的供给瓶颈,减弱本国对进口锂资源的依赖性,主要锂资源保有国都迫切需要寻求新的锂资源。

在此背景下,主要锂资源国从2008 年开始大规模增加锂矿勘查预算投资,不断革新勘探技术,大幅增加勘探活动,使得全球探明的锂储量和锂资源量迅速增加。根据USGS数据,仅在2008—2010 年3 年间,全球锂储量就增长了近3 倍,由414 万吨增长到1256万吨,锂资源量由1376 万吨增长到3300 万吨。21 世纪初至2021 年,全球锂储量涨幅达547%,锂资源量涨幅达597%(图1-2)。

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图1-21995—2021 年全球锂储量与锂资源量

03全球锂资源勘查情况

(一)总体勘查投入不断增加

2010 年以来,全球锂资源勘查投入整体规模先降后升,呈不规则“U”形特征。2011—2015 年,从年度勘查投入规模来看,各主要国家锂资源勘查投入持续减少,从2011 年的164.3 百万美元跌至2015 年的36.2 百万美元,各年同比增长率约为-30%(图1-3)。从具体国家来看,阿根廷跌幅最为明显,从2010 年的51.5 百万美元跌至2015 年的3.4百万美元,跌幅达93.4%;澳大利亚跌幅仅次于阿根廷,为84.8%(邢凯等,2023b)。

2015 年以来,全球新能源产业快速发展拉动锂资源需求增加,各国锂矿勘查投入快速增长,除2020 年受全球新冠病毒感染疫情影响勘探投入有所降低外(夏鹏等,2020),其余年份同比增长率均在10% 以上,其中2016 年和2017 年同比增长率均大于100%(图1-3),全球锂资源勘查投入从2015 年的36.2 百万美元增长至2021 年的248.8 百万美元,涨幅达587.3%。从具体国家来看,勘查投入增加最多的国家为澳大利亚、阿根廷和美国,涨幅分别为1714.3%、1526.5% 和1080.5%。近年来,我国锂资源勘查投入规模也在稳步增加,2020 年勘查投入规模达570 万美元,相较于2015 年的20 万美元增长了约28 倍,但2021年勘查投入较少,仅为120 万美元。

当前锂资源需求呈爆发式增长,锂资源供需失衡局面加剧,预计全球锂资源勘查投入将会持续增加。墨西哥和美国西部地区、阿富汗努里斯坦—帕米尔高原中部地区、西非克拉通的莱奥地盾等地区均被认为具有良好的资源前景,将是未来锂资源勘探开发的重点潜力区。

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图1-32010—2021 年各主要国家锂资源勘查投入规模

(二)“锂三角”地区勘查投资持续火热

目前,南美“锂三角”已成为全球锂资源勘查、开发利用等投资活动最集中的区域,除了本土12 家矿业公司外,来自美国、澳大利亚、加拿大、中国、日本、德国、法国、荷兰和韩国等的近40 家矿业公司在该地区从事锂资源勘查开发利用投资(表1-1)。这些外资公司中,以美国、加拿大、澳大利亚三国矿业公司为主,且美国已获得该地区近50% 的锂资源权益储量和权益产量(陈喜峰等,2020)。总体来说,“锂三角”地区目前已经发现的优质盐湖锂资源几乎被智利化学矿业公司(简称SQM)、美国雅宝(简称ALB)与美国Livent 锂业(简称Livent)三家公司所控制,三者控制了该地区约88% 的锂权益产量,基本垄断了该地区锂盐市场供应。截至2020 年,“锂三角”地区分布有190个盐湖,仅有4 个盐湖得到了充分的开发,有21 个盐湖还处于勘探阶段,55 个盐湖处于勘查阶段,其余110 个盐湖还未开展资源勘查工作,地区找矿潜力仍然巨大。

表1-1在南美“锂三角”开展锂资源勘查开发的公司

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来源:自然资源之声