Sim. Você pode criar um VMDK (não um VDI - você precisa usar o formato de imagem de disco do VMware) que acessa um disco bruto. Você pode facilmente usar um volume lógico como se fosse um disco inteiro, mas assim como a maioria dos discos virtuais, você provavelmente não será capaz de fazer o kernel do host interpretar sua tabela de partição e montá-lo.
Depois de criar seu volume, basta executar
VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename /path/to/file.vmdk \
-rawdisk /dev/volumegroup/logicalvolume
Agora você pode usar esse arquivo VMDK como qualquer outra imagem de disco, exceto que ele armazenará dados no volume bruto e não no sistema de arquivos.