Выделяются три группы месторождений лития: 1) гранитные пегматиты; 2) гидротермальные и 3) экзогенные месторождения.
Гранитные пегматиты
Литий образует концентрации в гранитных пегматитах пятого и шестого типов, где содержание его достигает 1—5%. Главным образом он концентрируется в сподумене, который встречается совместно с петалитом, амблигонитом, бериллом, колумбитом, иногда с касситеритом. В зональных пегматитах сподумен обычно локализуется в центре жил, приурочиваясь к кварц-сподуменовой зоне.
Сподуменовые и сподумен-лепидолитовые пегматиты являются основным источником получения лития (95% мировой добычи). Минимальное промышленное содержание в них Li 0,6—0,7%. Крупными считаются месторождения с запасами 0,5—1 млн. т Li. Они известны в Канаде, США, Зимбабве (Бикита), Намибии (Карибиб), Бурунди (Ронжи) и ЮАР. Сподуменовые пегматиты образуют поля протяженностью в несколько десятков километров, приуроченные к стыку разновозрастных структур. Вмещающими породами обычно являются разнообразные алюмосиликатные породы, прежде всего песчано-сланцевые отложения и гнейсы.
Ряд важных месторождений залегает в амфиболитах, габбро-анортозитах, карбонатных породах [Гинзбург А. И., Луговской Г. П., 1978]. Генетическая связь с гранитоидными интрузивными породами обычно устанавливается лишь для более молодых пегматитовых месторождений. Последние, как правило, удалены от материнских массивов не более чем на 2—3 км. Глубина образования пегматитов, по А. И. Гинзбургу [1957 г.], колеблется в пределах 3,5—5 км.
Характерная особенность литиевых пегматитов — широкое развитие в них процессов метасоматоза. Сначала происходит замещение микроклина кварц-мусковитовым агрегатом, а затем более интенсивно проявляются альбитизация и позднее грейзенизация, сопровождаемая оловянным оруденением. В Африке расположены два крупнейших месторождения лития — Бикита и Карибиб.
Высокотемпературные гидротермальные месторождения
К месторождениям данного типа относятся грейзены, или слюдяные зальбанды, сопровождающие кварцевые жилы, несущие в некоторых случаях вольфрамовое или оловянное оруденение. Среди слюд наряду с мусковитом распространены циннвальдит и лепидолит. Литиевые слюды обычно ассоциируют с полевыми шпатами, кварцем, мусковитом, турмалином, топазом, касситеритом, вольфрамитом и некоторыми другими минералами. Кроме собственных минералов, литий в виде примеси Li2O в количестве 0,1—1% присутствует в слюдах, хлорите, роговой обманке, берилле, турмалине и некоторых других минералах.
Низкотемпературные гидротермальные месторождения
В 1978 г. в США открыто месторождение лепидолита с 7,5% Li2O, образовавшееся при температуре 130—140° С [Коган, 1979 г.]. Оно возникло в результате осаждения из минерализованных вод активной гидротермальной системы в Йеллоустонском национальном парке (штат Вайоминг). Это первый в мире пример образования лепидолитового месторождения из низкотемпературных гидротермальных (современных гидротермальных) систем. Лепидолит залегает в зоне, расположенной на глубине 23,8—28,5 м и представляющей собой трещину, по которой термальные воды поступают из более глубокого пласта (88 м) к горячему источнику Охо-Кальенте. Воды характеризуются исключительно высоким отношением Li/K, достигающим 1,8 в водах скважины и 2,8 в водах источника.
Экзогенные месторождения
В экзогенных образованиях повышенные содержания лития установлены в соленосных отложениях. Прежде всего должны быть упомянуты соленосные глины. В них сульфат, карбонаты и хлориды составляют 10—75% по массе. В так называемых «генторитовых» глинах Калифорнии, образовавшихся в замкнутом щелочном бассейне, содержание лития составляет 0,3—0,5%. В целом же в соленосных глинах концентрация лития не превышает 1,5—2 кларка.
Повышенные концентрации лития установлены также в современных солеродных бассейнах. В водах слабоминерализованных соляных озер (сумма солей 5—14%) сульфатного типа, морского и континентального питания, расположенных вне областей альпийского тектономагматизма, содержание лития обычно колеблется в пределах 0,3—0,7 г/т. При повышении минерализации (сумма солей 25—30%) в континентальных и морских бассейнах с рассолами сульфатного и хлоридного класса содержание лития увеличивается примерно на порядок и достигает 3,7—6 г/т. В высокоминерализованных водоемах концентрация лития достигает 15 г/т.
Высокое содержание лития устанавливается в водоемах, находящихся в зонах альпийской складчатости. Содержание лития в них примерно на порядок выше содержания его в однотипных соляных озерах других регионов. Особенно характерно для озер альпийских зон складчатости то, что доля лития в солевом составе резко возрастает. Так, в водах Калифорнийских сульфатных озер Салтон-Сиа и Серлс, в которых сумма солей равна 2,1, содержание лития составляет 1,9 г/т. Сульфатные озера Салтон-Сиа питаются микроэлементами за счет подземных термальных минеральных источников эндогенного происхождения. Рапа этих озер имеет промышленное значение на литий.
Особый интерес представляет оз. Серлс, находящееся в северо-восточной части пустыни Мохаве в штате Калифорния (США). Насыщенный рассол этого озера содержит до 180 г/т Li2O при одновременно высоком содержании сурьмы, вольфрама, фтора, мышьяка, фосфора, аммиака и других компонентов.