21 世纪以来中国关键金属矿产找矿勘查与研究新进展

 关键金属作为全球高科技产业不可或缺的战略性资源，其成矿作用及找矿勘查均是目前国际矿床学领域关注的热点。近年来，中国在关键金属 Li、Rb、Nb、Ta、W、Sn、Ni、Co、Mn 和离子吸附型稀土矿找矿勘查及成矿作用研究方面取得了一系列重要突破和认识。文章初步系统地总结了中国进入 21 世纪以来不同类型关键金属矿床的主要勘查成果及全球关键金属矿产研究新进展。在前人研究基础上，研究总结认为锂循环与成矿主要在上地壳内部，而 REE 在大陆聚合与裂解以及壳幔之间循环并成矿。针对主要关键金属矿床的成矿作用和成矿环境，并考虑共伴生特点，将主要的关键金属矿床划分为 8 种成因类型：① 与花岗岩-伟晶岩有关的 W、Sn、Nb、Ta、Li、Rb、Cs、Be 矿床；② 与碳酸岩-碱性岩有关的 REE、Nb、U 矿床；③ 与镁铁质-超镁铁质岩有关的 Ni、Co、Cr、Pt 族元素矿床；④ 低温热液型 Tl、Te 矿床；⑤ 多种类型热液矿床中的伴生组分，包括 Re、Ge、In、Cd、Tl、Te、Se、Sc、Ga 等；⑥ 表生沉积型（包括铝土矿和煤矿中的伴生组分）矿床，例如 Mn、V、Ni、Mo、Co、Li、Ga、Tl、Ge、V、Sc、Nb、Ta 等；⑦ 与表生盐湖有关的Li、Rb、Cs 矿床；⑧ 与表生风化作用有关的离子吸附型 REE 矿床。希望该分类能作为新一轮关键矿产研究的基础。

关键词 地质学；关键金属；战略资源；找矿突破；研究新进展；成因类型

关键矿产资源并非一个学术名词，而是由世界主要发达国家和地区根据本国高科技发展的需求和供给渠道可能受到限制界定出的矿产资源种类。因而，关键矿产类型往往随着时代以及各国之间关系的变化而变化。目前，关键矿产的主要类型与中国通常讲的三稀金属（稀有、稀土和稀散）以及后来命名的新型战略性资源大体一致，除此之外，还包括稀贵金属（铂族金属）和钨、锡、钴、钛、锑、钒等以及镍、铬、锰和铀等。由于关键矿产在高科技方面的重要用途，尤其是在航空航天、军事、芯片和新能源等领域的重要作用，导致全球对其进入新一轮研究高潮。由于资金投入加大，找矿成果斐然。2011年，中国地质调查局率先部署对关键矿产进行调查研究，有关省、市和自治区地勘基金跟进以及不同渠道市场资金的投入，在关键金属找矿勘查和研究方面取得了一系列重要进展。本文概述进入新世纪以来中国在关键金属找矿勘查和研究方面取得的主要进展。

进入新世纪以来，中国在钨、锂、锰、镍、锡、铷和铌钽等矿种找矿勘查工作中取得了新突破，探明的主要矿床见图1。

1.1 锂矿找矿新进展

近些年来，中国伟晶岩型锂矿找矿取得了重大进展，主要集中在青藏高原北部横跨 2800 km 的巨型的松潘-甘孜-甜水海造山带，发现和探明了四川西部的甲基卡、马尔康的可尔因、石渠扎乌龙和新疆西昆仑大红柳滩等超大型-大型锂矿（图 2a）。

1.1.1 西昆仑大红柳滩伟晶岩型锂矿床

大红柳滩锂矿带位于新疆南部的西昆仑和喀喇昆仑山区，行政区划隶属于和田地区皮山县、和田县，构造位置上属于巴颜喀拉晚古生代—中生代边缘裂陷带。沿着该褶皱带发育了近1000 km的NW向三叠纪花岗岩带，从木吉、布伦口、大同、麻扎、康瓦西到大红柳滩，围绕这些花岗岩体发育有大量的白云母伟晶岩脉，部分伴生锂矿化，已知有霍什喀什、林木场、三素和大红柳滩等（图2b）。近年来，中国地质调查局西安地质调查中心在大红柳滩一带通过成矿规律和控矿因素研究，运用高分辨遥感解译+蚀变异常提取等手段，结合区域地球化学等资料，快速缩小靶区，先后发现了505、507、俘虏沟南1号、俘虏沟南2号等伟晶岩型锂矿，实现了该区锂矿找矿重大突破。大红柳滩位于黑恰以东，南北分别为大红柳滩-郭扎错断裂与康西瓦-苏巴什断裂，呈 NWW 向带状展布，长约 210 km，宽20~70 km。目前已发大型矿产地5处（507、俘虏沟南1号、俘虏沟南2号、喀拉卡及509道班西）、中型2处（阿克塔斯和505），此外还发现阿克沙依、俘虏沟南、阿克塔斯南等多处锂矿点，已探获氧化锂资源量 200 万 t 以上，氧化锂品位 0.8%~3.9%，平均为1.5%，伴生铍、铷、铯、铌、钽等。其外围还分布有苦水湖、黄草湖等盐湖型锂硼钾矿床，氧化锂资源量已达400万t，氯化锂平均品位为687 mg/L。

大红柳滩一带晚三叠世中酸性侵入岩出露于三十营房—大红柳滩一带，呈北西—南东向带状展布。岩体中岩石类型多样，主要为中-细粒黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、黑云母花岗闪长岩、黑云母石英闪长岩、含石榴子石电气石二云母二长花岗岩等，形成于 209~220 Ma，呈过铝质高钾钙碱性特征，属于高分异 S型花岗岩，为古老陆壳物质重熔而成，形成于造山后伸展阶段。围岩三叠系巴颜喀拉山群主要为变质石英片岩、黑云母石英片岩、变长石石英砂岩、粉砂质板岩等。靠近岩体地层蚀变程度较强，普遍发育角岩化，沿着岩体边部向外依次出现：堇青石红柱石角岩化带-红柱石角岩化带-绢云母化带。越靠近岩体红柱石颗粒变大且含量增高，距离岩体约100 m开始出现堇青石。

区内伟晶岩脉主要赋存于岩体与三叠系巴颜喀拉山群中，分布不均匀，成群分布、分段集中，总体与区域构造线方向一致，呈北西—南东向展布，受地层节理控制，局部地段略有交角。目前已发现含矿伟晶岩脉124条，主要位于三十里营房-大红柳滩岩体的东南端，赋存于距离岩体 500~1500 m范围以内的红柱石角岩化带中，形成时代为 210~218 Ma，规模大小不一，脉长一般为几十米至1千米，最长可达2.4 km，厚度一般在几米至几十米。矿物组合多样，矿石矿物主要为锂辉石、磷锂铝石、锂电气石、含锂白云母、绿柱石、铌钽铁矿、钽铌铁矿等，脉石矿物主要为钠长石、微斜长石、白云母、石英、电气石等。

1.1.2 川西伟晶岩型锂矿床

川西锂矿位于松潘甘孜造山带的南部（图 2c），赋矿围岩为三叠系变质的复理石地层。中生代晚期以来，该区曾先后经历南北向和东西向非共轴挤压收缩，在三叠系西康群复理石双向挤压收缩背形构造横跨叠加部位形成了浅部构造层次含锂的伟晶岩脉相伴的“花岗岩浆底辟穹窿群”。与花岗岩浆作用有关的伟晶岩型锂、铍、铌、钽、铷（铯）等稀有金属矿产，主要产布于松潘-甘孜造山带的马尔康—雅江逆冲-推覆带的上三叠统西康群复理石地层中，与陆壳重熔花岗岩浆作用有关，受岩浆底辟穹窿体控制。具有“变形-变质 -岩浆-成矿”四位一体的特点。已发现锂、铍、铌、钽、铷（铯）等超大型-大型稀有金属矿产地共 70 余处，其中大多数矿产有多种稀有金属共（伴）生。根据成群成带的产出特征，可划分为石渠扎乌龙稀有金属成矿区、康定-雅江稀有金属成矿区（甲基卡稀有金属矿田）、马尔康-金川稀有金属成矿区（可尔因稀有金属矿田）以及九龙稀有金属成矿区。矿石成因类型属于钠长石-锂辉石型花岗细晶-伟晶岩。截至2017年底，共查明氧化锂（Li₂O）资源量约为452.4万t，占全国氧化锂（Li₂O）资源总量的 78.2%。其中甘孜州甲基卡矿田氧化锂资源量为 286.1 万 t、阿坝州可尔因矿田（金川、马尔康）的资源量为 164 t。此外，在区内还发育有雪宝顶伟晶岩型铍矿，由于位于大熊猫保护区，仅在20世纪80年代开展过初步的勘查工作。

甲基卡是区内发现最早、最具代表性的矿床，发现于 20 世纪 70 年代，区内出露地层为上三叠统西康群砂板岩，经花岗岩浆侵位形成的构造-岩浆-变质穹窿体，呈南北向展布。出露在地表的二云母花岗岩属于高钾钙碱性强过铝质 S型花岗岩类，富含稀有金属 Li、F元素。该岩体向北逐渐向深部延伸，沿其周围形成大规模角岩，并具有明显的分带性，从接触带向外有十字石带、十字石加红柱石带、红柱石带和黑云母带，面积达 200 km²。在穹窿内以马颈子二云母花岗岩体为中心形成大量含稀有金属花岗伟晶岩脉，成群出现，主要呈南北走向，大致有 Be-Li-Nb+Ta-Cs+Rb 的成矿元素分带性（图3）。截至 2016 年，区内发现伟晶岩脉 509 条，其中 318 条为矿脉。按照主要矿物组合，伟晶岩脉可以分为微斜长石型伟晶岩、微斜长石钠长石型伟晶岩、钠长石型伟晶岩和钠长石锂辉石型伟晶岩。随着近年“新3（X03）”巨型锂辉石矿脉等的发现，使甲基卡氧化锂资源量累计达到286.1万t，成为中国乃至世界上规模最大的伟晶岩型锂矿聚集区。区内已发现含稀有金属矿脉有 378 条，规模达到超大型、大型及中型以上的矿床有20 余处。

1.2 钨锡矿找矿新进展

钨锡长期以来是中国的优势矿产，但近几年随着经济快速发展和需求量增加，中国锡矿对外依存度达到了 30%~40%。南岭地区是中国钨锡矿最主要的集中区，在 21世纪初又发现和探明了芙蓉和锡田 2个大型锡矿，分别位于湘南骑田岭黑云母二长花岗岩体的南部接触带和湘东锡田花岗岩体的东南接触带，两者均为高分异演化的偏铝质花岗岩，显示出 A 型花岗岩的特点。这两个大型锡矿的探明进一步呈现了南岭地区晚侏罗世钨锡矿的分布格局，即赣南-闽西以钨矿为主，湘南-桂东钨锡并重。除了在南岭传统钨锡矿基地发现新的矿产地和华南地区老矿山在深部和外围增储以外，又新发现江南世界级钨矿带、东昆仑西端大型钨矿，以及在大兴安岭南段锡多金属矿找矿取得重要突破。

1.2.1 江南晚侏罗世—早白垩世斑岩-矽卡岩型钨矿带

2000 年以前，在华南江南古陆的赣西北地区仅探明阳储岭斑岩钨矿，曾家垄和尖峰坡矽卡岩型锡矿。进入 2000 年以来在该区钨矿找矿取得了重大突破，发现和探明了世界级朱溪矽卡岩型钨矿、大湖塘斑岩型钨矿以及一批大中型矿床，包括安徽南部的东源钨矿，上金山钨矿，绩下钨矿，逍遥钨矿，竹溪岭钨矿，邓家坞钼钨矿，鸡头山钨钼矿，高家塝钨钼矿，马头钨钼矿和三宝钨铜铅锌矿（图4）。

江南斑岩-矽卡岩型钨矿带与长江中下游斑岩-矽卡岩型Cu-Au-Mo-Fe矿带平行产出（图4），成矿时代也分为 2期：主成矿期和晚成矿期，成矿年龄分别为149~136 Ma和129~102 Ma。区内出露的基底在东部，为新元古代千枚岩、板岩、变火山沉积岩，局部夹蛇绿岩套，这套岩石的形成时代ca. 830 Ma。新元古代南华群不整合覆盖在基底岩石之上。围绕江南古陆出现寒武系至下三叠统海相碎屑岩和碳酸盐岩，中三叠统—下侏罗统近海陆相碎屑岩。中—上侏罗统沉积岩和火山岩以及白垩系红层砂岩出现在一系列北东向陆相裂陷盆地。

在该钨矿带中发育有新元古代和中生代花岗质岩石，其中九岭新元古代花岗闪长岩体((828±8)Ma是华南地区出露面积最大的岩体。燕山期岩体岩株广泛发育，成岩时代亦可分为 2组，分别是 149~136 Ma 和 134~102 Ma，前一组与钨矿关系密切，为二长花岗岩和少量花岗闪长岩和碱性花岗岩。后一组仅有二长花岗岩，与钨矿和锡矿有关。

大湖塘是成矿带内最大的斑岩型钨矿，WO₃储量大于 1.07 Mt，WO₃ 平均品位为 0.15%，斑岩型矿体呈厚板状，矿化表现为细脉浸染状，最主要蚀变类型为云英岩化、石英绢云母化、电气石化以及绿泥石化。除此之外，还有少量厚大石英矿脉和角砾岩型矿体。赋矿围岩主要为新元古代黑云母花岗闪长岩，而与成矿有关的为白垩纪似斑状黑云母花岗岩株，两者之间往往发育似伟晶岩壳。朱溪是全球最大的钨矿，探明资源量 3.44 Mt，WO₃平均品位0.50%。在朱溪矿区，赋矿围岩主要为石炭系和少量二叠系碳酸盐岩，以及下伏新元古界千枚岩和板岩。巨大的矽卡岩矿体呈板状和透镜状，最大厚度达到 500 m。主要矿体分布地下 800 m到 2000 m，往下尚未控制。从地表往下矿化分带明显：脉状Cu矿 →矽卡岩W±Cu矿→矽卡岩W矿→ 斑岩体内的斑岩钨矿。

1.2.2 大兴安岭南段晚侏罗世—早白垩世锡矿

大兴安岭南段是中国北方最主要的锡矿集区，已探明 4 个大型 (黄岗、白音查干、小孤山和维拉斯托)，6个中型 (毛登、边家大院、北园林子、大井、道伦大坝 和安乐) 以及8个小型锡矿。成矿年龄主要在 149~133 Ma，有关花岗岩的年龄范围为150~135 Ma (图5)。锡矿与A型花岗岩及其同源火山岩有关，类似于玻利维亚锡矿带。尽管也有一些矽卡岩型、云英岩型和斑岩型锡矿，但锡石硫化物是最主要的锡矿类型。

过去 10 年在该区发现和探明维拉斯托和白音查干大型锡矿，进一步表明该区找锡矿的良好前景。2014 年，内蒙古地质勘查有限责任公司在维拉斯托大型锡矿位于拜仁大坝-维拉斯托脉状铅锌矿西北侧约 1.5 km 处发现锡矿化，已控制锡金属量 8.7 万吨，平均品位0.79%，锌金属量8万t，平均品位0.72% ( 内蒙古维拉斯托矿业有限责任公司和内蒙古地质勘查有限责任公司，2015) 。维拉斯托锡矿产出于维拉斯托花岗岩株的内外接触带，主要成矿类型为石英脉型，呈北北东向产于古元古界宝音图群和华力西中期石英闪长岩中的断裂带内，而蚀变花岗岩型和隐爆角砾岩型矿石的品位较低。矿床的成矿过程可以划分为4个阶段: 钠长石化-天河石化阶段(Ⅰ) 、云英岩化阶段(Ⅱ) 、锡钨氧化物-多金属硫化物阶段(Ⅲ) 和钼多金属硫化物阶段(Ⅳ)。围绕花岗岩株具有明显的元素分带，从岩株向外有浸染状Rb-Nb-Ta-Sn、云英岩型Sn、锡石石英脉和远接触带 Ag-Pb-Zn 矿脉。维拉斯托铅锌矿的白云母 Ar-Ar 年龄为 133 Ma，维拉斯托花岗岩的锆石U-Pb年龄为(135.7±0.9) Ma，表明了两者形成时间的一致性。白音查干 Sn-Ag-Pb-Zn 矿床是该成矿区内最大的锡矿，探明锡资源量为 22 万 t，平均品位0.76%。矿区内有一系列 NE 走向的锡石硫化物矿脉平行产出，其围岩为白垩纪石英斑岩和下二叠统凝灰质粉砂岩。Yao 等 (2017) 获得 石 英 斑 岩 的 锆 石 U-Pb 年 龄 为 (141.7 ± 0.8)Ma~(140.2±1.1) Ma。白音查干和维拉斯托锡矿均呈现出近接触带 Sn 矿脉与远接触带 Ag-Pb-Zn 石英脉的成 因分带 , 与玻利维亚锡矿带类似。

1.2.3 东昆仑西段白干湖W-Sn矿

位于东昆仑造山带最西端的白干湖是新探明的一个大型W-Sn矿，也是继北祁连山西段之后在西北地区探明的第三个大型钨矿，三者均形成于早古生代。白干湖 W-Sn矿在阿尔金大断裂以南约 20 km，由柯克卡尔德、白干湖、巴士尔希和 阿瓦尔 4 个矿段 组 成 , 探 明 WO₃ 资 源 量 为 18 万 t，平 均 品 位0.15%；Sn 8 万 t，平均品位 0.10%。4 个矿段出现于巴士尔希花岗岩基的北东向接触带，围岩为中元古界—新元古界白云母石英片岩、片麻岩和大理岩。巴士尔希岩基出露面积约 275 km²，由二长花岗岩、钾长石花岗岩和碱长花岗岩组成, 时代为 428~422 Ma。矿化类型有矽卡岩型、云英岩型和石英脉型。矽卡岩和云英岩型矿化是次要类型，沿岩体接 触 带 发 育 ，而 石 英 脉 型 是 主 要 类 型 。Gao 等(2014)和 Deng 等(2018) 获得白干湖和柯克卡尔德矿段锡石 U-Pb 年龄分别为（427±13）Ma 和（426± 13）Ma~（416±1）Ma。

1.3 铌钽矿找矿新进展

虽然中国白云鄂博是世界第二大铌矿床，但由于铌的赋存状态及选矿问题尚未解决，导致中国铌钽资源对外依存度较大。近几年发现和探明了一批新的矿产地，有望缓解需求，其中最主要的代表为陕西省小秦岭华阳川超大型铀铌铅多金属矿床、湘东北地区仁里超大型铌钽矿床和甘肃省余石山超大型铌钽矿床。

1.3.1 小秦岭华阳川铀铌铅矿床

华阳川铀铌铅多金属矿床位于华北克拉通南缘小秦岭西段（图6），夹持于燕山期华山岩体和老牛山岩体之间。矿区出露地层主要为太古界灰色片麻岩系，主要岩性为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、含辉石角闪斜长片麻岩以及花岗片麻岩。矿区断裂构造发育，以北西向为主，规模较大，以华阳川韧性剪切带为代表；其次为北北西向、北东向和北北东向断裂。矿区岩浆岩广泛分布，主要包括燕山期华山岩体和印支期—燕山期老牛山岩体。此外，矿区内还出露众多的碳酸岩脉、伟晶岩脉和花岗斑岩体。

含矿岩石以碳酸岩脉为主，还有少量伟晶岩脉，2类脉体呈网脉状或脉群产出，单脉规模较小，向深部逐渐变大，最大宽度可达10~20 m。其中伟晶岩脉的锆石 U-Pb 年龄为 1826 Ma（曹晶待发表资料），碳酸岩脉的锆石 U-Pb 年龄为 230 Ma（曹晶待发表资料）。碳酸岩矿石中榍石和独居石的U-Pb 定年结果表明铀主要形成于 230~210 Ma（曹晶待发表资料）。

已圈出铀铌铅矿共生矿体1个（即1号矿体），单铀矿体和单铅矿体共计 14 个。铀铌铅矿体总长度2610 m，厚度为 3.0~768.2 m，平均厚度 207.6 m。矿体总体上呈厚大板状、透镜状及似层状产出，在走向上和倾向上均具有分支复合的特征。矿体由含矿脉岩群控制，产状与脉岩群产状一致，矿体走向 290°~ 310°，倾向北东30°~40°，倾角约 35°~50°。与矿化有关的围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、黑云母化、阳起石化、褐帘石化及碳酸盐化等。目前已控制铀铌铅矿石量 12.8 亿 t，铀资源量达到 8 超大型规模；Nb₂O₅资源量 21.59万t，平均品位0.0170%；铅资源量552万 t，平均品位 0.43%；伴生银资源量 7709 t，铋资源量 84346 t，镉资源量 3073 t，稀土资源量 97万 t，磁铁矿资源量1421万t。

矿区内矿物种类繁多，发育有氧化物、硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐及硫化物等。非金属矿物主要有方解石、石英、钾长石、黑云母、重晶石、天青石、褐帘石、钠闪石及霓辉石等，金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿及方铅矿，其他矿物含量较少。主要含铀矿物为铌钛铀矿，其次为晶质铀矿、钍铀石、（含铀）长白矿及（含铀）褐钇铌矿等。含铌矿物主要为铌钛铀矿。含铅矿物主要为方铅矿。银及铋、镉等元素主要赋存于方铅矿中。稀土矿物主要为褐帘石和独居石。

1.3.2 湘东北仁里超大型伟晶岩型铌钽矿

仁里超大型钽铌稀有金属矿田位于幕阜山岩体西南缘，由仁里超大型钽铌矿床、传梓源中型锂铌钽矿床及 5 个小型矿床（点）组成。其中，仁里矿床为新发现的超大型、高品位花岗伟晶岩型钽铌矿床。主要地层有冷家溪群片岩、千枚岩及板岩，震旦系板岩、砂岩、页岩及灰岩，寒武系灰岩、页岩或碳质页岩，少量的古近系古新统和始新统紫红色砂砾岩。区内岩浆活动主要出现在新元古代和燕山期，北部为幕阜山复式花岗岩基南缘，由燕山早期和燕山晚期花岗岩组成，燕山早期花岗岩岩性为粗中粒黑云母二长花岗岩（局部呈弱片麻状）、粗中粒二云母二长花岗岩；而燕山晚期花岗岩可分为 3阶段：第一阶段岩性为细粒花岗闪长岩、细粒二云母二长花岗岩；第二阶段岩性为细粒斑状黑云母花岗岩；第三阶段岩性为中细粒二云母二长花岗岩，其后有伟晶岩、花岗斑岩、基性岩脉侵入。南部为一系列新元古代小岩体或岩株，岩性主要为中细粒英云闪长岩（图7）。

含铌钽稀有金属伟晶岩发育于北部燕山期岩体西南侧内外接触带，赋矿围岩主要为新元古界冷家溪群千枚岩和板岩以及燕山期和新元古代花岗质岩石（图 7）。伟晶岩可分为微斜长石型(岩体内)、微斜长石钠长石型(距岩体 0~2.5 km)、钠长石型(距岩体2.5~3.0 km)和钠长石锂辉石型伟晶岩(距岩体> 3.0 km)，4 种类型伟晶岩脉从 NE 向→SW 向呈带状分布。仁里矿田由北东向南西可分为黑云母伟晶岩→二云母伟晶岩→白云母伟晶岩→锂云母伟晶岩→锂辉石白云母伟晶岩。仁里矿区已探明Ta₂O₅资源量10791 t，平均品位0.036%，Nb₂O₅资源量 14 057 t，平均品位 0.047%。矿区发育有长度大于100 m 的伟晶岩脉140条，其中位于岩体内接触带的95条，外接触带的 45条。岩体内接触带伟晶岩属二云母伟晶岩，主要由钾长石、石英、钠长石、黑云母及白云母等矿物组成；岩脉局部地段为白云母伟晶岩，钠长石化和白云母化较强烈，伴随有较强的铌钽等稀有金属矿化。外接触带伟晶岩均属于白云母伟晶岩，岩脉密集分布，呈雁列式平行排列，似层状产出，均为 NW走向，倾向 SW 向；伟晶岩脉长 540~4040 m，厚度3.0~156.0 m，延伸大于 1080 m，矿脉长 160~2560 m，脉厚 0.82~10.10 m，倾角 25° ~56°。李鹏等测得仁里矿田伟晶岩锂云母 Ar-Ar 年龄为（130.5±0.9）Ma~（125±1.4）Ma，与东北侧的曾家垄锡矿和香炉山钨矿成矿时代相近。

1.3.3 甘肃省中祁连山西端余石山超大型铌钽矿床

余石山超大型铌钽矿在大地构造位置上位于中祁连地块与阿尔金地块的结合部位，主体位于中祁连地块西端。初步探明的铌钽矿化带长 10 km、宽 3 km，呈近东西向展布（图 8，9），赋矿围岩是中元古界长城系熬油沟组变粒岩，原岩为一套中酸性-酸性火山岩和火山碎屑岩。矿区内的侵入岩主要为奥陶系变辉长岩、中-细粒二长花岗岩及少量正长花岗岩，与成矿关系密切的侵入岩为正长花岗岩。矿体受一组 EW向断裂带的控制，矿体总体近平行产出，略具向东发散，向西收敛的趋势。矿区南北两侧分别有闪长岩和二长花岗岩的侵位，全矿区共圈出 29个矿体，矿体呈透镜状、板状、似层状产出，走向近东西，倾向北，单矿体长约200~2826 m，厚5.39~37.26 m，延深 42~790 m，初步估算资源量：（333+334）铌氧化物资源量14.20万t，平均品位0.0825%；（333+334）钽氧化物资源量 7096.99 t，平均品位 0.0041%；伴生（333+334）稀土氧化物（∑REO）资源量 50.98 万 t，平均品位0.3009%。

通过对变粒岩中的锆石U-Pb测年，获得锆石UPb 年龄为(829.4±2.7)Ma 和(795±5.4) Ma 2 组年龄，可能分别代表火山岩浆成岩年龄和变质成矿年龄（甘肃省地质调查院，2018）。含铌矿物有褐钇铌矿、复稀金矿、铌铁矿、金红石（含铌）、微量易解石、烧绿石、细晶石和铌铁金红石；稀土矿物有直氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、磷钇矿、褐帘石和钇兴安石；锆矿物有锆石；铁钛氧化矿物有磁铁矿/磁赤铁矿和钛铁矿，其数量远大于铌、稀土矿物；脉石矿物主要是大量的长石和石英，其次是绿泥石、白云母、方解石、黑云母等。与成矿有关的围岩蚀变主要有绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、钾化、钠化等，其中钾化、钠化、绢云母化和云英岩化与成矿关系密切。该矿床类型被认为是一种罕见的沉积变质型（，也不排除与加里东期碱性花岗岩的成因联系，需要进一步开展研究。

1.4 铷矿找矿新进展

铷是一种稀散金属，通常与钨锡铌钽共生。在过去近 20年，在中国内蒙古、甘肃、新疆、河北、广东和浙江等省区发现一批大型-超大型铷矿，但绝大多数铷赋存在天河石中，目前无法回收利用，唯有广东省龙川县天堂铷矿的含铷矿物是云母类，可以工业利用。

天堂铷矿位于广东省东北部，与赣南寻乌县接壤，已经探明331+332+333级别Rb₂O资源量1.75万t，Sn 资源量5069 t，WO₃资源量4940 t，平均品位分别为：Rb₂O，0.123%；Sn，0.397%；WO₃，0.260%（湖南省地质矿产勘查开发局四O八队，2017）。矿区出露地层为侏罗系上统高基坪群第二亚群中酸性火山岩，均为喷出相产物，岩石普遍遭受钾长石化、硅化、黑云母化、绢云母化及绿泥石化等蚀变。矿体主要呈云英岩型和石英脉型，分别发育于隐伏石英斑岩的内接触带和外接触带。与矿化有关的天堂石英斑岩及碱长花岗岩侵位于上侏罗统高基坪火山-沉积岩中。石英斑岩呈灰色-灰绿色，展现出中细粒结构，斑晶(30%~45%)主要由石英和少量黑云母组成，基质 (55%~70%) 为微细粒石英、长石和云母（包括黑云母和铁质白云母）。云英岩矿体主要呈似层状和透镜状产出于隐伏石英斑岩的隆起部位，少量在接触带附近高基坪火山岩中（图10）。铷主要赋存于云母中，独立铷矿呈锂云母-石英型和钾长石-锂云母-石英型两种矿石（湖南省地质矿产勘查开发局四 O八队，2017）。石英脉型 Sn-W 矿和多金属硫化物矿体则产出于云英岩化石英斑岩体内接触带和火山岩中断裂内。从矿脉往外，也具较明显的蚀变分带现象，依次可分为硅化-黄玉化-赤铁矿化、绢云母化带→赤铁矿化-绢云母化-绿泥石化带→黏土化-碳酸盐化带（湖南省地质矿产勘查开发局四O八队， 2017）。总体来讲，脉状钨锡矿走向 N33°E，倾向南东，倾角 64°~89°。Jia等（2018）将成矿作用划分为4个阶段：云英岩阶段，石英-锡石-黑钨矿阶段，石英-锡石-硫化物阶段和成矿后的碳酸盐岩阶段，并获得黑云母 ⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为（132.8±0.8）Ma，石英斑岩的锆石U-Pb年龄为（137.9 ± 2.2）Ma。

1.5 稀土矿找矿新进展

稀土是中国优势矿产资源，过去几年找矿勘查又取得了新突破，以往离子吸附型稀土矿仅见于南岭地区；近年来，在东南沿海的浙西地区新发现离子吸附型的稀土矿床；另外，在滇西地区发现了一批以轻稀土为主的矿床，尤其是突破了传统认识，在前寒武系变质岩的风化壳也发现和探明了几个稀土矿床。

1.5.1 以花岗质岩石为容岩的离子吸附型稀土矿床

中国地质调查局成都中心在云南腾冲-陇川地区新发现一批大中型离子吸附型稀土矿，包括营盘山、大曼别、一碗水及土官寨等（图 11），初步估算稀土氧化物资源量达73万t。该区与南岭地区离子吸附型稀土矿位于同一纬度，但海拔在 1000 m 以上，高差 600~800 m。营盘山面积达 19 km²，厚度 4.8 m，平均品位 0.11%，估算稀土资源量17 万（t 包括 16.6 万 t轻稀土氧化物和 1.4 万 t重稀土氧化物）；大曼别面积为 25 km²，平均厚度 5.8 m，平均稀土氧化物品位 0.1%，估算轻稀土氧化物资源量25万t；一碗水稀土矿面积11.3 km²，平均厚度3.6 m，品位 0.96%，资源量 5 万 t。土官寨稀土矿控制面积17.8 km²，厚度10.2 m，平均品位0.1%，轻稀土氧化物资源量 22 万 t。此外，还有蕨叶坝和尖山脚轻稀土矿，控制资源量分别为 2 万 t 和 1.6 万 t，平均品位0.09%。显而易见，尽管是离子吸附型矿床，不像以重稀土矿为主的南岭地区，该区主要为轻稀土矿，其原岩为似斑状钾长花岗岩和斑状黑云二长花岗岩，而重稀土矿与分异演化程度高的细粒黑云二长花岗岩有关。

滇西临沧花岗岩出露面积约 7400 km²，南北长350 km和东西宽 10~48 km, 是一个三叠纪形成的黑云母二长花岗岩基，在其周围有多处锡矿化，但始终没有发现规模较大的锡矿床。中国地质科学院矿产资源研究所“三稀”项目组于 2015 年在该岩体风化壳中发现的中型轻稀土矿床，矿区海拔在 1500~ 2100 m之间。最近，在花岗岩基南段新营盘地区发现离子吸附型轻稀土矿，初步估算稀土氧化物资源量约3万t，而且通过在芒蚌街-下景张-新营盘地的1∶5万地质调查，圈定了5处找矿靶区，显示出较大的找矿潜力。

浙江省南部庆元县荷地-岭头稀土矿由白垩纪花岗岩风化形成的离子吸附型稀土矿，平均铅垂厚度 1.83~11.40 m，矿区稀土元素配分类型以低钇中铕轻稀土为主，其次为中钇中铕轻稀土、中钇高铕轻稀土型式。估算了 5 个矿段 16 个矿体 333 类资源量：矿石量 74 795 kt，平均品位 TREO 0.110%，全相稀土氧化物 82129t；低品位矿 333 资源量：矿石量 10763 kt，平均品位 TREO 0.064%，全相稀土氧化物 6929 t。

1.5.2 以变质岩为容岩的离子吸附型稀土矿床

在过去几年，通过地质调查在赣南和浙西发现了几个以变质岩为主岩的轻稀土矿床，包括赣南宁都县葛藤嘴和浙西遂昌县大柘稀土矿。

江西省宁都县葛藤嘴浅变质岩风化壳离子吸附型稀土矿床位于武夷加里东期造山带中深部区域变质岩区。新元古界青白口系—南华系浅变质岩出露较为广泛，呈北东东向、北东向展布，属一套成层有序的海底火山-沉积建造，岩石类型主要为变质沉凝灰岩、变质砂岩、千枚岩及少量片岩。4类浅变质岩的稀土元素质量分数普遍偏高，平均 384×10^-6，其中变质凝灰岩稀土元素质量分数达 723×10^-6。在球粒陨石标准化的稀土元素分布型式图中，无论是变质砂岩、变质凝灰岩、千枚岩还是片岩均属于轻稀土元素富集型，Ce和 Eu 显示出程度不同的负异常，Pr和Nd为正异常。变质沉凝灰岩产出厚度较大、稀土元素含量高、岩石风化壳发育，是该区稀土主要成矿母岩，碎屑锆石 U-Pb 测年结果显示，峰值年龄分别为680 Ma、737 Ma和797 Ma。区内褶皱由新元古界青白口系浅变质岩构成向斜构造的核部，北北东向和北东向 2组断裂发育。断裂和褶皱构造的发育有利于风化壳的形成。矿体集中分布于矿区中部的变质沉凝灰岩、变质砂岩风化壳中。风化壳主要分布在平缓的山顶和山坡上，厚度数米至 20 余米，平均近10 m。矿体呈似层状沿全风化层分布，一般沿地层走向连续成片。矿体厚度1.10~18.00 m，矿体平均厚度 5.66 m，333 级别资源量达到大型规模（>10 万 t）。矿体SRE₂O₃平均品位0.070%，品位在剖面上的变化明显，即显示地表品位低，向下升高，更深处逐渐变低的“大肚子”形。产品配分：∑YO% 26.14%，Y₂O₃13.52%，Eu₂O₃ 0.89%，为低钇富铕型轻稀土矿床，稀土浸取率 69.29%。矿石呈松散土状，主要矿物有黏土矿物、石英、残余长石及云母类，次为变质岩中难风化分解的各种副矿物，如磁铁矿、钛铁矿、磷灰石等。矿石中黏土矿物主要有高岭土、埃洛石、水云母等，总质量分数为15%~40%，石英40%~45%，残余长石 5%~10%，云母约 15%，黏土矿物在风化壳形成过程中，是稀土离子的良好载体。母岩岩矿鉴定表明，稀土矿物主要为独居石、磷钇矿、水磷镧矿、新奇钙铈矿。化学成分以 SiO₂和 Al₂O₃为主，占 82.51%，与赣南花岗岩的 SiO₂ 和 Al₂O₃ 质量分数基本一致，但w(SiO₂)略有减少，w(Al2O3)略有增加。其次为Fe₂O₃、FeO、MgO，占7.69%，K₂O、TiO₂、Na₂O，占5.89%。

浙西遂昌县大柘稀土矿为一种变质岩风化壳型矿床，原岩为前寒武系八都岩群中深变质岩，主要岩性有黑云二长片麻岩和黑云斜长片麻岩，夹黑云钾长片麻岩、变粒岩、浅粒岩及含矽线石黑云石英片岩等，风化壳局部保留原岩结构构造。初步控制的工业矿体平均厚度7.0 m，稀土氧化物质量分数0.08%~ 0.137%，平均0.09%，估算资源量可以达到10万t，进一步工作正在进行之中。

1.6 锰矿找矿新进展

锰矿在美国和英国都被列为关键矿产，在中国它不仅关键，而且是一种紧缺矿产。中国锰矿的特点是主要为碳酸盐型，品位较低，冶炼难度较大。进入 21世纪以来，中国在新疆西昆仑地区探明玛尔坎苏锰矿带，在黔湘渝毗邻区发现和探明了一批锰矿，实现了重大找矿突破。

1.6.1 新疆西昆仑玛尔坎苏锰矿带

玛尔坎苏锰矿带位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县木吉乡，大地构造位置处于西昆仑造山带与塔里木陆块结合部位，含锰岩系沿西昆仑昆北构造带玛尔坎苏晚古生代弧后裂谷盆地分布，东西长 65 km、南北宽 18 km。区内已发现奥尔托喀讷什大型、穆呼大型及玛尔坎土中型碳酸锰矿床（图12），矿体品位富、厚度大、延伸长且稳定，向西已延至塔吉克斯坦境内，平均品位 30% 以上，探获资源量达 5000 万 t，有望成为中国北方最重要的富锰矿资源基地。

区内地层主要为下石炭统乌鲁阿特组（C₁w）、上石炭统喀拉阿特河组（C₂k）、下二叠统玛尔坎雀库塞山组（P₁m）及上白垩统库克拜组（K₂k）。锰矿体主要赋存于上石炭统喀拉阿特河组中，自下而上可以划分 为 3 个 岩 性 段 ：灰 黑 色 生 物 碎 屑 角 砾 灰 岩 段（C₂k¹）、灰绿色长石砂岩段（C₂k²）、灰黑色含碳泥质灰岩夹薄层微细晶灰岩段（C₂k³），锰矿体顺层产出于含碳灰岩中，富含黄铁矿，为一套浅海碳酸盐岩台地相沉积建造组合，可划分为台内浅滩、潮坪、开阔台地及局限台地等 4 个相类型。含锰岩系顶、底板岩石中见较多成熟度较差的中酸性火山岩岩屑，说明附近存在较强的火山作用，可能为锰矿的形成提供了锰质来源，这种间歇性火山喷发作用又为锰矿的沉淀提供了可能。断裂构造主要呈近东西向展布，大断裂主要为乌赤别离山口-阿克彻依断裂和空贝利-木扎令断裂。西段奥尔托喀讷什锰矿发现 2 条矿体，间距约 20~50 m，呈近东西向近平行展布，连续性好，长约 5500 m，向西延入塔吉克斯坦境内，厚度 2.9~15.6 m，平均厚 5.7 m，平均品位为 37.3%。东段穆呼和玛尔坎土锰矿共发现 7个矿带，断续出露长 2160 m，厚度 1.3~14.3 m，平均厚5.7 m，平均品位为29.6%。深部由钻探控制，矿体产状稳定、连续（图13）。成矿分为3个期次：第一期为沉积成岩成矿期，由菱锰矿、锰方解石及硼锰矿组成；第二期为热液改造期，形成锰镁绿泥石、红锰矿、硫锰矿、锰方解石（脉）、重结晶菱锰矿、蔷薇辉石及滑石及石膏等；第三期为表生氧化期，发育少量软锰矿、水锰矿及硬锰矿等。锰矿石较低的Fe/Mn比值、V/(V+Ni) 比值、强烈的Ce正异常，表明Mn是在较氧化环境下以氧化物或氢氧化物形式富集沉积。含锰岩系顶、底板岩石中较多成熟度较差的中酸性火山岩岩屑，以及锰矿石较低的Al/(Al+Fe+Mn)、Y/Ho及Co/ Ni比值等表明，成矿物质来源于海底热水活动。锰矿石及菱锰矿较负的δ¹³C值（－23.3‰~－13.2‰）表明，锰矿经历了先成锰氧化物或氢氧化物被还原转化成菱锰矿的过程，有机质强烈的还原作用是富锰矿形成的重要机制。玛尔坎苏地区锰矿属于沉积型锰矿，锰矿石中有机质 Re-Os 同位素等时线年龄为(302.0±9.2)Ma（高永宝，待发表数据），表明锰矿形成于晚石炭世。

1.6.2 黔渝湘毗邻区锰矿集区

黔东地区大塘坡锰矿发现于20世纪60年代，近年来通过深部预测找矿和在毗邻的湘西和渝南地区的系统勘查，实现了中国锰矿地质找矿的重大突破，新发现 4 个世界级超大型锰矿床和一批大中型锰矿床（图 14），新增 333 及以上锰矿资源量逾6.6亿t。

黔湘渝毗邻区位于扬子陆块与华夏陆块的过渡区，大地构造位置上跨越扬子地块和江南造山带，位于江南造山带西南段，上扬子陆块的南东缘。研究区内构造发育，以北北东向、北东向断裂和褶皱为主。大致呈等间距分布的北东向沉积盆地（图14）控制着区内南华系锰矿床的形成和分布，各沉积盆地具有相似的构造地质特征，为南华系形成的锰矿床提供了条件。区内中新元古代和古生代地层发育，从老到新出露地层有蓟县系梵净山群，青白口系红子溪组和清水江组，南华系两界河组、铁丝坳组、大塘坡组和南沱组，寒武系九门冲组、变马冲组、把榔组，清虚洞组和高台组。其中南沱组和铁丝坳组有明显的冰期沉积特征，分别对应于国外划分的Marinoan冰期和Sturtian冰期，夹于铁丝坳组与南沱组 2个冰期之间的大塘坡组黑色岩系是锰矿的主要赋矿层位。大塘坡组分为 3 段：第一段又称为含锰岩系，为黑色碳质页岩夹碳质菱锰矿、白云石、硅质岩和凝灰岩透镜体，厚度为0~56.5 m；第二段为灰色薄层碳质、粉砂质条带状页岩，含星点状黄铁矿；第三段为灰色薄层黏土岩、砂质黏土岩及层纹状粉砂质页岩，产藻类、凝源类和菌类化石，第二段和第三段厚度100~200 m。

区内一组大致平行的 NE 向大断裂控制着黔湘渝毗邻区的构造格架。由于拉张断裂作用形成了一系列NE向伸展沉积盆地，控制着南华系沉积锰矿的形成和分布，成锰盆地大致等距性分布，各盆地内具有相似的构造和沉积特征。在这些盆地中新发现了 4 个世界级超大型锰矿床和一批大中型锰矿床：① 松桃高地超大型（富）锰矿床：矿床锰矿体平均厚 7.35 m，Mn 品位 22.0%，（332+333）资源量1.61亿t；② 松桃普觉超大型锰矿床：矿体厚 4.79 m， Mn品位 17.20%，（332+333）锰资源量 1.92亿t；③ 松桃 道 坨 超 大 型 锰 矿 床 ：矿 体 厚 4.35 m，Mn 品 位19.92%，（332+333）锰资源量 1.42 亿 t；④ 松桃桃子坪超大型锰矿床：矿体厚 4.05 m，Mn 品位 16.3%， （332+333）锰资源量 1.06 亿 t。此外，还新发现了松桃李家湾、松桃杨家湾、松桃大路大型锰矿床和松桃大坪盖、松桃西溪堡、碧江长行坡及万山盆架山等一批中型锰矿床（图14）。

周琦等通过长期的野外调查和勘查，研究认为是该区锰矿是一种新锰矿类型，命名为“大塘坡式”，其成因与古天然气喷溢沉积有关。同时，也存在其他成因认识，例如，海底热液成因：认为黑色页岩赋存的锰矿具热水沉积特征，锰来源于海底热液系统；生物化学沉积成因：认为生物作用和氧化还原电位变化在锰矿的富集和形成过程中起到重要作用。

1.7 基性-超基性岩有关镍铜钴矿找矿新进展

在与基性-超基性岩有关的镍铜钴矿床中，铜是中国大宗矿产，镍和钴则是关键矿产，三者往往共生产出。进入21世纪以来，在新疆发现了一批铜镍硫化物矿，包括罗布泊北山的坡一、坡十和罗东及东天山地区的白石泉、图拉尔根、红岭、葫芦、天宇和二红洼。在其他地区也有新发现，尤其是豫西地区的周庵铜镍-PGE矿床和东昆仑夏日哈木镍钴矿床（图1）。

夏日哈木超大型镍钴矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内。Ⅰ号岩体位于矿区中北部，岩体呈椭圆状近东西向展布，长约 1.6 km，宽约 0.7 km，出露面积约 1.12 km²（图 15）。岩体中段和东段出露于地表，西段处于隐伏状态，在剖面上呈一平缓的岩床状。Ⅰ号岩体显示出非常清晰的堆晶层序，纯橄岩-方辉橄榄岩-二辉橄榄岩-方辉辉石岩位于岩体的西部及中上部，各岩相呈韵律性互层。含长二辉岩-暗色辉长苏长岩及少量的方辉辉石岩位于岩体的东部和中下部。辉长岩-淡色辉长岩和少量的橄榄辉长岩位于杂岩体的西北部、东部及下部，形成最晚，常沿构造薄弱面侵入到橄榄岩相、辉石岩相、苏长岩相岩石中。铜镍钴硫化物矿体的围岩主要是斜方辉石岩和橄榄石斜方辉石岩（图16）。

夏日哈木是中国第二大铜钴矿床，探明铜金属量 1.02 Mt，平均品位 0.65%，钴 20410 t，平均品位0.013%，铜镍钴硫化物矿石主要呈浸染状和网状。杂岩体中辉长岩和二辉石岩 SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄为(405.5±2.7) Ma 和(406.1± 2.7) Ma，表明形成于泥盆纪。

2.1 关键矿产的成因分类

关键矿产并非一个学术名词，在科学上没有严格的定义，主要由各国及各地区根据各自的发展需求和供应风险等因素而确定。目前主流界定的关键矿产以美国方案为主，适量考虑欧盟等主要发达经济体所列出的矿产名单。毛景文等（2019）根据世界供需形势、中国矿产探明储量和资源禀赋特点，将中国关键矿产划分为主导型、技术和条件制约型、市场制约型和资源短缺型 4 种类型，并提出对策与建议。

矿床成因类型划分和识别是研究成矿规律和找矿勘查的基础，由于关键矿产界定模糊、矿种类型繁多和很多为伴生组分，初步建议可以分为 8 种成因类型，即：① 与花岗岩-伟晶岩有关的W、Sn、Nb、Ta、Li、Rb、Cs、Be矿床；②与碳酸岩-碱性岩有关的REE, Nb、U 矿床；③与镁铁质-超镁铁质岩有关的 Ni、Co、Cr、Pt族元素矿床；④ 低温热液型 Tl、Te 矿床；⑤ 多种类型热液矿床中的伴生组分，包括Re、Ge、In、Cd、Tl、Te、Se、Sc、Ga 等；⑥ 表生沉积型（包括铝土矿和煤矿中的伴生组分）矿床，例如 Mn、V、Ni、Mo、Co、Li、Ga、Tl、Ge、V、Sc、Nb、Ta 等；⑦ 与表生盐湖有关的 Li、Rb、Cs 矿床；⑧ 与表生风化作用有关的 REE矿床。这些不同类型矿床的成矿机制和成矿规律具有明显的差异，加强矿床成因研究将会有力地支撑关键矿产的找矿勘查。

2.2 白垩纪—古近纪盆地古卤水 Li-Rb-Cs矿化的研究发现，提供了找矿的新方向

燕山运动导致中国东部快速抬升，形成了海拔3500~5000 m的沿海山脉，挡住了太平洋潮湿气流向西运移至内陆，形成了干旱和半沙漠化的气候环境。刘成林等（2016）和Li等 (2018)研究认为，古华南地区属于高原地貌，可能从白垩纪延续到古近纪早期，其地貌特征与现今太平洋东岸的南美和北美西部高原类似，这种构造-气候-地貌环境导致了华南白垩纪—古近纪盐湖的形成和发展。按照这种认识，推测华南地区数十个中新生代盆地，如江汉、吉泰盆地等，在其深部可能蕴藏有富钾锂卤水。通过初步调查，揭示江汉盆地江陵凹陷深层卤水富含锂、钾、硼、铷、铯、溴、碘等，这些元素品位已达到工业利用或综合利用水平，例如江陵深层卤水锂等主要组成含量(mg/L )：钾9220，锂 52，铷 60，铯 23.2，溴 202，碘 70.8，硼 910；江陵卤水Mg/Li比值约为2；卤水赋存于白垩系—古近系砂岩、火山岩及泥岩孔隙与裂隙中，资源潜力巨大，预测资源量达大型规模。江西吉泰盆地钾锂卤水ρ（Li）为 125 mg/L，氯化锂含量超过工业品位两倍，卤水Mg/Li 比值平均10.9；卤水赋存于白垩系周田组的断裂系统中，江西 902 地质大队查明并获得了勘查区内卤水锂资源量。

2.3 沉积型锂矿的研究发现有望推动该类型找矿突破

前人曾注意到沉积型铝土矿中伴生有锂元素，并认为锂主要由黏土矿物所吸附。温汉捷等（2019）通过对沉积型锂矿的深入研究，发现贵州下石炭统九架炉组和云南中部下二叠统倒石头组出现锂超常富集，初步估算可能达到超大型规模，其主要特点为：① 锂以吸附态赋存于蒙脱石相中；② 沉积环境对锂的富集具有重要的控制作用，封闭的陆相（滨海）盆地有利于锂的聚集；③ 除 Li 外，还可能有 Ga 和 REE 的富集。他们进一步研究认为成矿物质来自基底的不纯碳酸盐岩，为一种与碳酸盐岩风化—沉积有关“碳酸盐黏土型锂矿床”的成矿新类型。该类型成矿作用和成矿模型的提出有望推动一批新的锂资源的发现和探明。

2.4 喜马拉雅淡色花岗岩带——将成为中国一个稀有金属矿产资源的储备基地

Le fort (1973) 和 Le fort 等 (1987) 首次发现藏南地区存在一个东西向淡色花岗岩带（leucogranite belt），富有 Ta、Rb、Cs、U、Th、REE 等稀有、稀土和放射性元素。吴福元等（2015）进一步研究认为有南、北 2 条淡色花岗岩带，南带主要沿高喜马拉雅和特提斯喜马拉雅之间的藏南拆离系分布，通常称为高喜马拉雅淡色花岗岩带，构成喜马拉雅山的主体。北带淡色花岗岩位于特提斯喜马拉雅单元内，又被称之为特提斯喜马拉雅淡色花岗岩带（图 17）。这些淡色花岗岩形成于 3 个阶段，分别为 44~26 Ma， 26~13 Ma 和 13~7 Ma。王汝成等（2017）将这些淡色花岗岩划分为黑云母花岗岩、二云母/白云母花岗岩、电气石花岗岩和石榴子石花岗岩以及少量的钠长石花岗岩和花岗伟晶岩，并通过野外调查研究发现这些岩体富含稀有金属矿物, 包括代表铍成矿的绿柱石, 代表铌钽成矿的铌铁矿族矿物、重钽铁矿、烧绿石-细晶石、褐钇铌矿、铌铁金红石，代表锡成矿的锡石等, 并明确提出喜马拉雅淡色花岗岩的稀有金属成矿范围广，具有良好的稀有金属成矿潜力, 可成为中国重要的稀有金属成矿带。李光明等（2017）在该带东部的错那洞岩体接触带发现了矽卡岩型铍锡钨多金属矿床（图 17），初步工程调查确定其中铍达到超大型规模，锡和钨达到大型矿床规模，与成矿有关的中细粒电气石二云母花岗岩的锆石 U-Pb 年龄为（16.64±0.38）Ma。这些研究和调查评价表明，通过进一步系统找矿勘查，喜马拉雅淡色花岗岩带将成为一个新的稀有金属矿床成矿带。

2.5 风化壳型离子吸附型稀土矿形成机制和时空分布规律研究取得重要进展

自从 2011年以来，王登红团队执行中国地质调查局的“三稀资源”及后来更名的“战略新兴资源”调查工程，对中国主要关键矿产的基本特点和时空分布规律进行了初步总结研究。尤其是与赣南地质队和浙江第七地质队等单位合作研究，在离子吸附型REE 矿床研究取得突破性进展：① 突破北纬 27°以南的限制，发现在北纬27°以北、甚至28°及更加北部也可以形成此类矿床；② 突破 500 m 高度作为上限的海拔高度，发现在500 m以上，甚至2100 m也可以形成此类矿床；③ 突破仅有高分异花岗岩可以形成离子吸附型REE矿的传统认识，在浅变质岩、混合岩和分异程度不高的黑云母二长花岗岩也可以形成REE矿，但是以轻稀土矿为主。

离子吸附型重稀土矿床，也称为风化壳型重稀土矿床，在中国南岭地区广泛发育，其成因机制颇受关注。最近，Li 等和 Li 等 (待发表) 提出其形成演化的新机制，并提出一个有意义的成矿模式（图 18）。该模式表明在风化过程中，富重稀土的A型花岗岩中的REE矿物快速分解导致HREE进入酸性流体，被长石风化形成的埃洛石吸附。随着风化过程的进行，不稳定、结晶度差，但有较大表面积和较强吸附能力的埃落石会逐渐转变成稳定、结晶度高而表面积较小、吸附能力较低的高岭石。这个转变过程大大降低了黏土矿物的吸附能力，导致HREE 的解吸。释放出来的 HREE 很大部分会以碳酸根络合物的形式随着下渗搬运到深部，并在深部被埃洛石吸附。这一种淋溶-淀积作用的连续进行使得REE在风化壳中逐步富积并最终形成具经济价值的矿体。

2.6 钨与锡分离成矿机制的控制要素

钨与锡元素地球化学性质相似，在地球化学循环过程通常相伴而生。钨锡矿通常与高分异花岗岩具有密切的成因联系，两者通常在同一矿床中共生（例如，湖南省柿竹园钨锡钼铋矿和广西珊瑚钨锡矿），但两者也往往各自形成矿床，或者抑或以钨为主的矿床（例如，西华山、朱溪和大湖塘）抑或以锡为主的矿床（例如，都龙、大厂和个旧），尤其是在南岭地区东部的赣南地区形成钨矿床，而西部的湘南地区形成锡矿或者钨锡矿。到底是什么因素制约着钨和锡共生分离成矿，长期以来成为矿床学界关注的科学问题。近年以来这一谜团正在逐步解开。

Mao 等 (2019)通过对钨和锡矿有关成矿相关岩体的地球化学的综合研究，提出钨矿床相对于锡矿床有关成矿相关岩体具有相对高的 Cs含量，高的铝饱和指数(ASI)、初始锶同位素组成(I_sr)、锆石 δ¹⁸O值，低的锆饱和温度(Tzr)，以及低的 ε_Nd(t)和 ε_Hf(t)值。这些特征说明钨矿床的成矿相关岩体是由上地壳沉积岩发生部分熔融形成，并且没有明显的地幔物质混入；而锡矿床的成矿相关岩体则是上地壳沉积岩发生部分熔融形成，并且有地幔或新生下地壳起源的岩浆混入。该结论在以下研究基础上获得：

（1）钨矿床的成矿相关岩体具有显著较高的Cs含量并非受岩浆分异演化控制，而是受到岩浆源区参与部分熔融的物质组成的控制，因为钨、锡矿床的成矿相关岩体均经历了高程度的结晶分异作用，两者的稀土配分曲线均具有十分明显的 Eu负异常。值得注意的是 Cs在经历过强烈的化学风化的沉积岩中高度富集，并且在经历过早期部分熔融的岩石表现为亏损；由此说明钨矿床的成矿岩体相对于锡矿床的成矿岩体的源区更加富集Cs。

（2）由沉积岩部分熔融形成的过铝质岩浆主要受源岩物质组分的控制，而绝大部分准铝质的长英质岩浆则由地壳和地幔物质共同形成。钨矿床相对于锡矿床的相关岩体具有较高的铝饱和指数(ASI)，说明与钨矿床的成矿相关岩体相对于锡矿床的成矿相关岩体具有更多的上地壳物质。

（3）在 S 型花岗岩中锆饱和温度(Tzr)可以代表岩浆形成时的温度。钨矿床的成矿岩体相对于锡矿床的成矿岩体具有显著较低的锆饱和温度(Tzr)，也说明了钨矿床的岩浆源区相对于锡矿床的岩浆源区更加富集上地壳组分，因为上地壳物质趋向于在更低的温度条件下发生部分熔融。

（4）钨矿床的成矿岩体相对于锡矿床的成矿岩体具有明显更高的 Isr值和更低的 ε_Nd(t)值，表明钨矿床的成矿岩体的岩浆源区为富集的上地壳物质。值得注意的是，内蒙古黄岗Fe-Sn矿床的成矿相关岩体具有显著较低的I_sr值(0.702 239~0.707 437)和明显较高的 ε_Nd(t)值(－0.8~0.9)，表明其成矿相关岩浆起源于新生下地壳，这与其锆石 Hf 同位素组成(ε_Hf(t)= 1.9~18.3)的指示信息相一致。这些数据表明钨矿床的成矿相关岩体形成于上地壳物质的重熔，而锡矿床成矿岩浆主要来自于上地壳，可能有一定比例的新生下地壳或者地幔物质的加入。

（5）锆石在与原始地幔起源的熔体平衡时，其δ¹⁸O值为（5.3±0.3）‰，而具有高δ¹⁸O值的锆石表明其结晶的岩浆是由富集¹⁸O 的上地壳物质熔融形成。此外，锆石的 Hf 同位组成能很好的指示地壳物质的循环和新生下地壳从地幔分离形成的时间。钨矿床成矿相关岩体的锆石具有显著较高的δ¹⁸O值和明显较低的εHf(t)值，进一步支持钨矿床的成矿岩体的岩浆源区为上地壳，而锡矿床的成矿相关岩浆的源区为上地壳，但有地幔或新生地壳物质的加入。Li 等 (2007)和 Wei 等 (2019)通过对南岭地区芙蓉锡矿和西华山钨矿中黄铁矿和毒砂的流体包裹体 He/Ar同位素的研究，反映出锡矿比钨矿中有较多地幔组分的加入，这与岩浆源区的示踪具有一致性。

此外，Yuan 等 (2019)对中国南岭地区的钨、锡矿床的成矿岩体进行了综合性的对比研究，发现钨、锡矿床成矿岩浆形成温度和岩浆源区的不同是控制钨、锡分别成矿的根本因素：形成钨矿床的花岗质岩浆是在相对较低的温度条件下由白云母发生脱水熔融形成；而形成锡矿床的花岗质岩浆则是在相对更高的温度下由黑云母发生脱水熔融作用而形成，并且锡矿床的岩浆源区可能在早期低温熔融过程中发生过熔体的抽离。值得注意的是，在低温熔融过程(白云母脱水熔融)中，W倾向于进入的熔体中，而Sn却富集在熔融残留体中。

2.7 锂的地球化学循环与成矿

全球锂矿有 3种类型，包括盐湖型、伟晶岩型和沉积型，其资源量分别为 66%，26% 和 8%，王秋舒（2016）统计表明，已探明的盐湖型和伟晶岩型锂储量分别占 81.8% 和 18.2%。研究表明富锂地层和沉积型锂矿通常与酸性火山岩浆喷发有关，例如，美国内华达州 King Valley 和塞尔维亚Jadar沉积型锂矿均被认为与凝灰岩关系密切，锂通常被黏土矿物所吸附，这些沉积型锂矿形成于早期不同时代的伸展盆地，锂主要来自于凝灰岩，可能是下部热液沿断裂交代凝灰岩而形成。郑绵平等（1989）早在 20 世纪 80 年代已经注意到新生代火山岩对青藏高原盐湖锂富集的贡献。刘成林团队发现中国华南地区在白垩纪—古近纪时期发育有大量蒸发岩和富含钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼元素的卤水，其成矿物质（锂、钾、铷、铯等）被认为由白垩纪—古近纪火山活动带来。形成盐湖锂矿有 2个充要条件，其一是蒸发量远远大于补给量，导致锂离子在盐湖中逐渐富集；其二是酸性火山岩喷发提供物质供应。Lee 等（2016）总结了世界18个盐湖卤水锂矿成矿特征：① 干旱气候；② 含有盐湖的封闭盆地；③ 伴生有火成岩或地热活动；④构造控制的沉降作用；⑤ 锂物质来源；⑥ 要有充裕的时间浓缩卤水。

伟晶岩型锂矿主要出现于前寒武纪基底（例如，西澳和南非地盾）和显生宙主要造山带，例如，北美阿帕拉契古生代造山带、乌拉尔和阿尔泰海西期造山带和西昆仑-松潘甘孜三叠纪造山带。伟晶岩型锂矿与碰撞后酸性岩浆活动关系密切，这些岩浆来源于上地壳，富含大量挥发组分，通常与钨、锡、铌钽、铷等矿产具有成因联系。伟晶岩型锂矿通常在空间上位于高分异过铝质-偏铝质花岗岩体的外接触带（例如，甲基卡和大红柳滩），但部分伟晶岩锂矿发育地区尚未见到与之有关的花岗岩类（例如 ，阿 尔泰地区）。

锂是一种离子半径小的碱金属元素，具有活泼的地球化学性质，在地球化学循环中趋向于在上地壳富集。可能是易于被黏土矿物所吸附的缘故，导致绝大多数锂在上地壳循环。在俯冲大陆边缘弧后伸展带和碰撞后大陆松弛过程，深部软流圈减压熔融形成的基性岩浆上侵导致上地壳物质重熔，形成富含锂的酸性花岗质岩浆，这些岩浆经过分异演化最终形成富 Li、Rb、Cs、Nb、Ta、W 和 Sn矿床，高度富含挥发组分的岩浆形成伟晶岩型矿床。如果这种类型岩浆喷发形成火山岩，其在风化过程为盐湖锂形成提供丰富的物质，部分在河流搬运过程中通常被黏土矿物所吸附。

2.8 稀土元素的地球化学循环与成矿

中国是世界已探明稀土资源最多的国家，占到世界的 95% 以上。依据已探明的稀土资源量，中国的白云鄂博和牦牛坪是世界第一和第三大矿床，美国的 Mountain Pass 是世界第二大矿床。按照稀土矿床成因类型，可以分为碳酸岩-碱性岩型、离子吸附型、砂岩型和在其他矿床中为伴生组分类型 4 种，其中探明的碳酸岩-碱性岩型稀土储量占到 97.40%，离子吸附型占 0.96%，其他为 1.64%。

目前已知的绝大多数LREE矿床与碳酸岩-碱性岩有关，例如，白云鄂博、Mountain Pass、牦牛坪、微山和庙垭等。碳酸岩-碱性岩是最重要的LREE的成矿母岩和围岩，来自地幔岩浆，通常出现于伸展构造环境。富 REE 的地幔对含LREE的碳酸岩-碱性岩的形成具有重要作用。

泥质沉积物可以中等富集REE和Y,尤其是洋底铁 锰 结 核 的 w(REE) 和 w(Y) 可 以 达 到 3205 × 10^-6。Kato 等 (2011) 报道太平洋深海软泥富含 w(REE)和 w(Y),高达 1000 × 10^-6~ 2230×10^-6，w(HREE)为 200×10^-6~430×10^-6。由此可见，从大陆风化剥蚀的富含REE物质，除了极少数形成砂矿以外，绝大多数以离子形式被河流携带进入海洋，在海底沉淀。洋壳向大陆俯冲，把REE和Y携带入地幔，形成了富 REE 和 Y 的源区。碳酸岩的Sm-Nd  和 B同位素特征表明了循环洋底沉积物和蚀变洋壳的印痕。

2.9 与花岗质岩有关的W-Sn-Nb-Ta-Li-Be关键金属矿床成矿年代学研究取得突破性进展

W-Sn-Li-Be-Nb-Ta等关键金属矿床往往与花岗质岩体具有密切的时、空及成因联系，而且与成矿有关的花岗岩体往往为多期次侵位的复式岩体，经历过较高程度的分异作用、强烈的蚀变过程及多期次成矿作用。因而，成岩成矿年代的测定对于理解这类矿床的成因及指导找矿勘查均具有重要意义，亦是这类矿床成矿作用研究的重要内容及难点。传统的锆石 U-Pb 测年是限定花岗岩形成年龄及间接指示与之相关矿床成矿年龄的重要手段，但这类经历高度分异演化的花岗岩，其锆石往往受含 F 流体交代蚀变而具有极高的 U 含量，难以获得高精度的U-Pb年龄信息。云母Ar-Ar测年在一定程度上对于间接限定这类矿床的成矿年龄具有积极作用，但有时会受多期次岩浆-热液叠加及多期成矿作用的影响，所获得的年龄并不能完整指示成矿年龄。近年来，针对这类关键金属矿床成矿年代学难题，直接采用锡石、黑钨矿、白钨矿及铌钽铁矿等矿石矿物开展同位素测年取得了一系列重要进展，在很大程度上推进了这类矿床成矿理论研究及找矿勘查工作的突破。锡石是与花岗岩有关的关键金属矿床中广泛发育的一种矿石矿物，具有相对高的 U含量、低的普通铅以及高的 U-Pb 封闭温度，适合用于 U-Pb 测年。Yuan 等在系统开展TIMS 锡石U-Pb测年的基础上，首次在国际上建立了 LA-MC-ICP-MS 锡石原位 U-Pb测年的方法，并在近几年得到广泛应用，为深入理解这类矿床的成因提供了重要的年代学依据。黑钨矿和白钨矿是各类钨多金属矿床中最主要的矿石矿物，以往针对这两类矿床开展过一系列Sm-Nd同位素测年的工作，不仅获得了一系列钨多金属矿成矿年龄，而且也为限定低温金矿形成时代提供了有效测年手段。此外，由于黑钨矿中往往具有相对高的 U 含量及低的普通铅，许多学者尝试了黑钨矿 TIMS U-Pb 测年的工作。最近，Luo 等(2019)和Deng 等(2019)建立了黑钨矿 LA-ICP-MS 原位 U-Pb测年的方法，这为钨多金属矿床的测年提供了重要而便捷的方法保障。铌铁矿和钽铁矿则是铌钽矿床中最主要的矿石矿物，其U-Pb测年是厘定铌钽矿床成 矿 时 代 的 有 效 手 段 之 一。近年来，随着微区分析技术的发展，许多学者尝试了铌钽铁矿原位 LA-ICPMS U-Pb 测年的工作，但这些工作多采用独居石或锆石作为外标，难以避免基体效应。最近，Che 等(2015)采用具有稳定TIMS U-Pb年龄的马达加斯加伟晶岩矿中的铌钽铁矿为外标，建立了铌铁矿-钽铁矿LA-ICP-MS原位U-Pb测年的方法，进一步丰富了铌钽矿床的测年手段。

2.10 其他研究进展

李健康等（2019）发现中国存在过铝性和碱性系列的锂铍铌钽矿床，均形成于显生宙，前者以锂-钽-铍为主，形成于造山过程；后者以铌-铍-钽-稀土为主，形成于板缘或陆内的拉伸环境。他们进一步指出中国应该在松潘-甘孜、阿尔泰、江南古陆、藏南等巨厚复理石沉积建造区, 加大寻找高品位花岗伟晶岩型铌钽资源的力度；在塔里木-华北陆块北缘和秦岭等深大断裂发育区，寻找碳酸岩型铌资源；重视南岭、滇西和秦岭地区钨锡矿床中共(伴)生的铌钽资源，加强综合利用研究。但造成这些锂、铍、铌钽矿产在不同地质环境出现，并伴随的岩浆性质有所不同，其形成机制和过程有待于进一步查明。

近几年在长江中下游斑岩-矽卡岩 Cu-Au-MoFe成矿带中发现在铜多金属矿床外围发育有镓、镉、铊、锗、硒、铟、碲和铼多种稀散元素，部分构成工业性矿体。Xie 等(2019)发现在矽卡岩 Cu-Au-Te 矿外围，发育有 AuAs-Te和 Au-Tl-Te矿床，通过系统研究，提出一个新的矿床模型，对于该元素组合的矿床找矿具有重要的指导作用。在鄂东南和九瑞矿集区发现和探明多个大、中型钨矿床，不仅有产于斑岩-矽卡岩型铜多金属矿外围，也有与钨铜共生的矽卡岩型矿床。

后记：关键金属矿产种类多，涉及面广，在总结撰写本文过程中可能有一些论文未阅读到，挂一漏万，希望见谅。