Granite-type lithium deposits in China: Important characteristics, metallogenic conditions, and genetic mechanism

随着新能源汽车产业的快速发展和可控核聚变技术的不断革新, 锂产业已成为各国竞相发展的新兴朝阳产业, 全球锂资源争夺态势愈发激烈。中国是全球拥有花岗岩型锂矿床数量最多的国家, 目前该类型锂矿占全国锂总供应量的1/4, 进一步加强对该类型锂矿的研究和勘查对提升我国锂资源的自给能力至关重要。通过对全国40个主要花岗岩型锂矿床的时空分布、岩石序列、矿物演变、地球化学和高锂含量矿物等特征的梳理, 发现该类矿床主要形成于中生代晚侏罗世-早白垩世期间, 主要集中在华南地区尤以华南腹地的南岭地区最为密集; 近1/3的成矿岩体隐伏于地下, 出露的岩体面积普遍较小, 为0.07~5.7km2; 花岗岩体垂直方向从下至上逐渐从黑云母二长花岗岩演变为锂云母钠长石花岗岩, 其上通常发育云英岩和伟晶岩; 锂及其他稀有元素(铷铯铍铌钽钨锡)一般在强钠长石花岗岩和云英岩中高度富集; 黑云母二长花岗岩→含锂云母钠长花岗岩→云英岩, 岩浆分异程度逐步增加且逐渐从熔体过渡到熔体-流体共存体系, 全岩SiO2含量、Nb/Ta和Zr/Hf比值、A/CNK和δEu值发生规律性变化; 多数情况下岩体伴生煌斑岩脉、辉长岩脉、辉绿岩脉、花岗斑岩脉、细晶岩脉、霏细岩脉等各类脉体。总结规律提出: (1)伟晶岩壳是较早进入岩浆房内的岩浆与上覆围岩接触而冷却固结的产物, 其构成岩浆房与外界的隔绝屏障, 使Li、F、P、H2O等易挥发组分无法逃逸; (2)较晚进入岩浆房的岩浆经历了长时间晶粥体与残留熔体的分凝过程, 锂等稀有金属元素愈来愈富集于残余熔体中, 最终形成富锂花岗岩和云英岩; (3)各类岩脉是岩浆房底部有持续热补给从而使残留含矿熔体能够逐步抽离上升的证据: 基性岩脉来源于下伏高温地幔岩浆, 不含矿中酸性斑岩脉是岩浆房底部堆晶体重熔的产物, 含矿酸性斑岩脉和细粒岩脉来自岩浆房顶部富矿熔体-流体, 三者沿地壳裂隙快速上升至地壳浅部就位。正是由于上覆伟晶岩壳形成的封闭体系和下伏幔源岩浆提供的充足热量, 才使得岩浆房在热驱动机制下长期保持原地分异状态, 最终形成花岗岩型锂矿床。