锂金属矿产探测技术方法与找矿方向

赖中伟

（江西省赣西地质调查大队，江西 南昌 330200）

作为重要的金属资源，锂资源在国家新时期的战略规划中将凸显出十分中重要的地位。尤其是新能源汽车产业的兴起更是推动了锂能源产业的加快发展。对于地质从业人员来说，在当前的产业发展新阶段内，不能够再仅仅满足于发现锂矿，而且还要从更多的维度来看待锂资源的开发和利用，使锂资源的勘探技术方法更加精准高效，使锂资源能够发挥出更多的潜在优势和价值[1]。锂矿主要以伟晶岩和卤水型两大类为主，其中，伟晶岩锂矿中的氧化锂平均品位达到1.5%；卤水型锂矿中的氯化锂平均品位达到680mg/l。为进一步推动锂矿产业发展，针对锂金属矿产探测技术进行研究变的十分重要。

1 锂金属矿产探测技术方法

1.1 深穿透地球化学测量技术

深穿透地球化学测量技术的基本原理是隐伏矿的探测机理，即金属矿元素以及伴生元素在地下水的作用、离子扩散的作用、蒸发的作用、电化学梯度的作用、地热流的作用等等因素的协同作用下，深层的金属元素或伴生元素在地下水以及地表土壤等介质中有着异常含量的出现[2-4]。

1.2 “五层楼+地下室”勘查技术

五层楼指的是随着花岗岩水平或者垂直方向上延伸，伟晶岩也会呈现出有规律的类型变化并表现出较强的分带性。地下室表现的是形态学，主要表述层状矿体。总的来书，“五层楼+地下室”的新型勘查模式以充填成因及规律为主要技术入手点，实现锂金属矿产探测的目标。

1.3 基于锂同位素分布特征的勘察技术

锂元素具有多种同位素，因此在自然界中经常以不同同位素的分馏现象来表现，因此这些不同的现象会反应和体现在伟晶岩和围岩上，是否含有锂矿会存在明显的差异。因此，通过对锂元素同位素组成分布情况进行测量分析，得到锂同位素的分布特征，由表及里，探测到地质深层的锂矿产资源。

1.4 卤水型锂矿的勘察技术

卤水型锂矿是锂矿产资源的重要组成形式，大约占到我国锂矿产资源总量的近三分之二。目前针对这一类型的锂矿在勘查技术方面已经进展到深层储量的估算层面。由于卤水型锂矿的地下环境十分复杂，因此开展地下卤水锂矿资源储量难度很大。目前在查明锂物质的来源、锂矿的成矿机制、确定靶区等方面还需要进一步研究，提高深层锂矿的探测能力。

1.5 地气探测技术

地气探测技术的原理是在隐伏矿的上方通常会出现特殊的地气表现，而地气表现与深层矿体的存在规律密切相关。该探测技术因探测深度深，因此受到地表层干扰较小，测量结果的准确性更有保障[5]。目前，业界对于该类技术的研究已经在定性方面达成共识，即地气测量显示异常的情况可以作为隐伏矿体存在的特征；但是在定量方面，还需要进一步深入研究。

1.6 3S技术

全球地位系统GPS、遥感RS系统、地理信息系统GIS被统称为3S技术。其中遥感技术是一类现代化探测技术，主要原理是借助先进的遥感技术获得高分辨率的遥感图像，然后从这些图像资料中找寻特征标志，进行线索分析，继而建立和优化矿化线路及指标。目前，随着多种地貌景观信息资料的积累，地质体和矿物波普模型也越来越优化和完善，借助遥感图像并将其与波普特征进行综合分析，能够对不同地表地质体进行识别，使锂矿靶区确定更加准确和高效。随着全球GPS定位系统的广泛使用，使地质勘查数据变得更加精准化，GPS通过卫星和无线电导航系统进行具体定位，从而获得准确的三维坐标数据信息。GPS定位感应技术需要对传感信号进行监控、数据接收转换以及分析等一系列活动。

简而言之，每种矿物质所具有的物理性质不同，对辐射能力也有着独特的特征，地质找矿勘查人员在实际工作中运用波普仪来测量采集所得的光谱曲线，将测量结果和资源数据库中的光谱信息进行比较分析，从而识别出该种矿物质中所含有的结构成分组成。

1.7 射线荧光技术

想要提高地质矿产资源产品成分品质的精纯度及产品质量，通过地质勘查部门技术人员的精心钻研，荧光分析法应运而生，荧光分析方法作为一种新型勘查技术，使矿藏资源的存储位置能够更加精准的被勘测出来，对环境勘查领域发展而言，是一项重要的发现[6-9]。

例如锂矿，在受到外界刺激时在短时间内能够发射某种特定波长的光，该荧光放射波长要超过其他激素发射的波长，科学界将其称之为X特征射线。这种X射线在地质勘查技术中研究应用就是射线荧光技术。射线荧光技术要比其他勘查技术更为先进，应用范围也比较广泛，通常情况下，该技术除了能够准确探测到锂矿资源的地理位置，还能勘测出来深藏在地下断层的地质结构，有助于技术人员测量矿产的厚度。

1.8 甚低频电磁法

时代在发展，科技在进步，人们对矿产资源的需求量与日俱增，大量的地表矿产资源已经被开采殆尽，矿产企业不得不向地下深层寻找矿床，随着开采深度的不断深入，一些勘查技术已经无法满足深层矿产勘查的需要。因此，研究部门研发出一种甚低频电磁法。甚低频电磁法作为一种浅层矿产资源勘查技术，能够准确的将地下深矿勘测出来，该方法使用时，首先要进行数据测量，再通过滤波处理将勘查矿产资源成矿和控矿规律有机结合，最后将矿区内异常地质及矿产资源的分部情况寻找出来，进而获得准确的矿区位置及相关信息。这将成为对锂矿资源向地下深层研究的数据支持和重要依据。

2 找矿勘查技术应用方向

2.1 确定磁异常

磁异常即地磁异常，又称磁力异常，地磁场的理论分布是不断变化的，实际测得的地球磁场的强度和理论磁场的强度之间是存在一定的区别的，这种区别称作磁异常。磁异常是锂矿勘查技术研究中的重点部分，能够实现对磁异常特点进行有效分析和掌握，完成对侧异常性状的详细描述，明确磁异常的具体区域以及磁异常面积的划定，对后期资源开发起到导向作用。

2.2 确定地质构造

实现地质构造的确定首先要实现对地质结构关键点的掌握，完成对地质结构类型的分析，再利用研究工具和描述工作实现对地质结构的全面了解和认识，从而确定锂矿的位置。

2.3 把握成矿条件

矿产成矿具体表现形式比较复杂，加强对其具体内容的把握就显得尤为重要，特别是对断层等类型的地质结构进行重点掌控，剖析岩浆入侵的主要途径，做到全面掌握，推动找矿勘查的准确性。

3 锂资源开发的利用现状

在锂资源的开发和利用方面，目前也呈现出多样化的技术发展和应用趋势。锂金属的提取技术既包含传统的提取工艺方法，如硫酸钾法、硫酸法、石灰法、氯化焙烧法，同时也包含新的工艺方法，如沉淀法、盐析法、半透膜法、溶剂萃取法、离子交换法等等。在应用方面，锂资源涉及参与到的行业和领域也在不断增大，不仅包含传统的冶金、化工、玻璃、陶瓷、工业试剂等领域，同时在一些合金制造领域、新能源领域中占有越来越重要的地位，发挥出不容忽视的作用。

4 我国锂能源产业的可持续发展建议

未来，锂能源产业的发展将集中在以下方面：一是技术的持续深入研究，不仅仅是基础技术层面的夯实，同时针对锂矿资源开发和利用方面的个性化难题上加大攻克力度，在强大的科技引擎势能下推动锂能源产业的健康发展。以新疆阿尔泰矿区为例，根据锂矿专项课题的目标定位，对阿尔泰山锂矿区域的成矿规律进行细致总结；对成矿元素的垂向分带特征和深部富集规律进行分析，有效圈定深部探测及外围找矿的新靶区。同时积极探索和创新深部找矿的新技术、新方法，并在此基础上建立不同范围内的地、物、化综合勘查评价技术方法体系。二是加快锂矿资源技术人才队伍的储备和培养。锂能源产业已经进入到了快速发展的阶段内，为此，当下及未来的相关部门、机构及企业应尽快专业技术人才队伍的储备和培养，以人力资源为重要的软实力来确保锂能源产业拥有强大的后劲，使锂能源产业在可持续发展道路上走得又稳又快。