阿塔卡玛盐湖的卤水型锂矿床

阿塔卡玛盐湖（Atacama）是世界第二大干盐湖，位于智利北部安托法加斯塔省东部，盐湖地表海拔2300m，面积222900km2，地表盐类沉积范围达1400km2，盐层平均深度360～400m，长为85 km，最大宽度为50km，在它的南部中央区域是一个1700km2的含有大量盐的“岩盐核心”，由于该地区蒸发速度高达3300mm/a，降水稀少导致汇水不足，目前该盐湖绝大部分地区已变为干盐滩。锂浓度的变化范围为（1000～4000）×10-6，其探明储量为530×104 t（以氧化锂当量计），以目前的生产水平，该盐湖还可以持续开发30年。

阿塔卡玛盆地基底为海相沉积岩系深成侵入岩和流纹质、玄武质火山岩，地表覆盖有较厚的冲积物和湖相沉积物。盆地西北部海岸山系中广泛分布着多个时期的花岗岩、花岗斑岩、长英质凝灰岩、含锂黏土矿物及伟晶岩，这些岩石中含有锂辉石、锂云母等矿物，在岩石的风化过程中锂被溶解，随着河流携带进入盆地，使得西部汇入盆地的河水中一般含有Li+，且含量一般较高（图11-2）。

图11-2　南美盐湖卤水型锂矿床成矿模型图

阿塔卡玛盐湖位于盆地北部，属于硫酸镁亚型盐湖，矿化年龄为第四纪。盐类沉积中富含晶间卤水，卤水中富含锂、硼、钾组分，盐壳上部的孔隙度从地表到地下35m可从30%降至接近零。在地下50～70cm充填这些空隙的卤水有着异常高的锂含量，可达1000n×10-6。在这个多孔带之下，含锂带是蒸发岩和沉积岩的复杂序列，一直延伸至至少360m，很可能深至1400m，与复杂的断层作用相关。该盐湖未有关于盐盆中赋存含锂蒸发岩的报道，这一点不同于其他盐盆。具体成矿特征如下：

1.构造特征

阿塔卡玛盐湖在其盆地沉积期间经历了严重的断层，形成大的悬崖，悬崖很快被多余的盐充填。主断层起始于盐湖底部，并向北北西方向延伸，穿越了许多岩盐核心。它形成的悬崖导致了在断层东部形成深层区域，使得岩盐东部平均深度比西部厚约240m，主断层西部厚640～960m，东部厚1400～620m（图11-3）。(www.xing528.com)

2.成矿时代

阿塔卡玛盆地基岩的年龄为5.1万年，同时25.1万年的熔结凝灰岩分布在盆地内部及边缘，呈北北东向延伸。Jordan et al（2002）对阿塔卡玛盐湖的3个钻孔进行了取样并测年（图11-4），结果显示阿塔卡玛盐湖卤水的形成时间为（5.3～3.3）万年，卤水富集一直持续到现代。

图11-3　阿塔卡玛盆地地质简图（Ide et al，1983编译）

图11-4　阿塔卡玛盐湖钻孔剖面和测年数据（Jordan et al，2002编译）