关键金属锂（Li）被誉为“21 世纪的绿色能源金属和白色石油”， 是动力燃料和核聚变能的重要储能材料，众多国家将其作为国家重要战略资源进行严格控
制、管理和储备。我国是全球第三大锂资源国和最大消费国，目前工业利用锂资源主要来源于卤水型和与硬岩型锂矿床，但因技术和环境等条件制约，回收和利用率较低，自我供给产量较小，对外依存度高。因此，锂资源的地质勘探和战略储备是今后国家持续发展的重要需要，寻找具有经济价值大型锂资源已成为当前我国地质勘探紧迫任务之一。贵州省六枝平桥是贵州省地矿局113 地质大队近年在二叠系龙吟组地层中发现的一个罕见中-大型锂资源远景区，矿石中LiO2 平均品位0.4%，且外围锂矿化信息强烈，锂成矿远景优越，保守估计区域上超过该品位的Li 矿石资源量超过14 万吨。然而，该区地质地球化学研究十分薄弱，锂的分布规律与赋存形式不清，其富集成矿机理等依然存在诸多亟待解决的关键科学问题，严重制约了该类型锂成矿作用认识与地质勘探的深入。
本文选取贵州六枝平桥Li-萤石矿床为剖析对象，通过矿床地质特征总结，在矿石、围岩及区域地层的全岩主、微量元素分析基础上，采用LA-ICPMS、TIMA、NanoSIMS 等先进微区分析技术，开展矿物学、原位微量元素、Li 同位素等地质地球化学研究，并对比其他锂矿类型研究成果，以认识平桥地区锂资源富集规律及其成矿作用。研究结果表明：
（1）Li 在本矿床中主要富集在龙吟组第一段泥岩中，但龙吟组二段泥质灰岩与硅化蚀变带及石炭系南丹组灰岩中也存在局部富集，表明锂矿化具有多层位产出特征。此外，通过对平桥矿区外围石炭-二叠系地层119 件样品ICP-MS 分析发现，石炭系打屋坝组（C1dw）页岩和二叠系龙潭组（P3l）煤系地层中Li 含量相对较高，其含量分别在19.3~88.4 ppm（均值46.3 ppm，n=3）和0.3~70.4 ppm（均值57.6 ppm，n=3）；二叠系龙吟组一段（P1ly1）和二段（P1ly2）钙质泥岩中Li 含量中等，分别为5.05~126 ppm（均值41.1 ppm，n=76）和3.69~84.9 ppm（均值32.6 ppm，n=27）；二叠系包磨山组（P1b）和石炭系南丹组（CPn）碳酸岩中Li 含量相对最低，分别为6.35~18.0 ppm（均值11.5 ppm，n=3）和6.39~14.6 ppm（均值10.4 ppm，n=5）。上述分析结果可以看出，该区域内各地层Li 丰度相对较低，多低于50 ppm，不具备成为大规模Li 矿化的物源区。值得注意的是在石炭系打屋坝组（C1dw）和南丹组（CPn）样品中分别发现一件异常样品，其中Li含量分别为188 ppm 和225 ppm，暗示在这些地层中可能出现了局部弱矿化，表明Li 矿化具有“穿层”特征，可能为热液成因。
（2）发现矿床中不存在微米-纳米级Li 的独立矿物，锂绿泥石是该矿床Li的主要载体矿物。矿床中存在两期锂绿泥石，均为同一热液成矿阶段的产物，其
中早期锂绿泥石（Ckt-I）呈团斑状或集合体形式产于二叠系龙吟组泥岩中；晚期锂绿泥石（Ckt-II）主要有两种产出形式，一种是分布在重结晶黄铁矿边缘呈它形产出，与方解石共生，其粒度较小，另一种是在方解石脉中呈它形浸染状产出，与方解石、细晶白云石和石英共生。显微鉴定结果显示矿床中锂绿泥石常与地开石、石英、方解石等热液矿物伴生，表明平桥矿床中锂绿泥石为热液作用产物。
（3）主量元素温度计计算结果表明，平桥矿区锂绿泥石形成于中低温环境。
其中，早期锂绿泥石（Ckt-I）形成温度在123~270℃（平均为208℃）之间，相
对高于晚期锂绿泥石（Ckt-II）（95~235℃，平均为186℃）。此外，早期和晚期锂绿泥石微量元素组成差异明显，Ckt-I 中相对富集多种微量元素，特别是轻稀土元素发生了明显的富集作用，以Eu 负异常（δEu = 0.33）明显为特征，这可能与富Li 成矿流体沉淀前处于相对较高温度及高氧逸度环境有关。两期锂绿泥石Y/Ho 比值、稀土配分模式、Li 与F 的Mapping 图像均具有相似特征，不仅表明两者为同一成矿作用的产物，具有相同的物质来源，而且也暗示了Li 与F 可能为同一流体来源。
（4）矿区不同地层单元中Li 同位素的分析结果表明，矿石中Li 同位素均以较小负值为特征，明显有别与碳酸盐黏土型Li 资源，其Li 主要来源于深部上地壳，不排除有部分盆地卤水的加入，Li 的沉淀过程可能经历了较强水岩反应。此外，该区域地层中Pb、Zn、Cu、Sb、As、Co、Ni 和Rb 等成矿元素均低于30ppm，暗示其作为物源区提供上述元素成矿的潜力较小。值得重视的是，区域地层中出现了较高Sr 的丰度。其中，石炭系南丹组（CPn）和二叠系包磨山组（P1b）地层中Sr 含量相对最高，分别达到2282~2824 ppm 和2272~2442 ppm；其次为二叠系龙吟组一段（P1ly1）和二段（P1ly2）钙质泥岩， Sr 含量分别在44.2~6578ppm 和55.5~2231 ppm 之间；而石炭系打屋坝组（C1dw）页岩和二叠系龙潭组（P3l）煤系地层中Sr 含量相对最低，分别为50.9~152 ppm 和5.38~191 ppm，同样暗示了成矿流体可能在本区域与碳酸盐围岩经历了强烈的水岩交换反应。
（5）对与锂绿泥石密切共生的方解石LA-ICPMS U-Pb 同位素定年限定该矿床锂的成矿年龄为134±4.5Ma，与矿区萤石矿化年龄接近，均属燕山期，暗示锂的富集成矿可能与燕山期构造活动形成中低温盆地流体有关。
总体而言，平桥Li 矿床地质特征与全球主要锂矿资源类型，如硬岩型、卤水型以及碳酸盐黏土型锂矿差异明显，属于非常规类型锂矿化。在此基础上，本研究初步建立了该矿床成矿模型。该成果不仅为该矿床中锂的综合利用提供了物相依据，更重要的是为认识该类型锂矿成矿作用提供了重要地质地球化学依据。