稀土元素作爲新(xin)材料、新技術革命(mìng)的戰略資源在原(yuán)始地幔和超基性(xing)岩中含量甚微,不(bu)易富集成具有工(gong)業意義的稀土礦(kuang)床。而在地殼及其(qí)發展演化形成的(de)花崗岩類、碳酸岩(yán)類、堿性岩類岩石(shí)中則大量富集,常(cháng)形成具有工業意(yì)義的大-超大型礦(kuang)床。中國地處歐亞(ya)闆塊、太平洋闆塊(kuài)和南亞(印度)闆塊(kuai)構造作用中間區(qū),沿闆塊邊緣構造(zao)活動帶或闆内裂(lie)谷帶,組成大陸地(di)殼的物質發生多(duo)期重熔、分異、遷移(yi)、富集,從而形成多(duo)種成因類型的稀(xi)土礦床。
中國是世(shì)界上稀土資源最(zuì)豐富的國家,全國(guo)已有22個省(區)先後(hou)發現一批稀土礦(kuang)床,主要分布在内(nei)蒙、江西、廣東、廣西(xī)、四川、山東等地。
自(zi)1927年丁道衡教授發(fā)現白雲鄂博鐵礦(kuang),1934年何作霖教授發(fā)現白雲鄂博鐵礦(kuàng)中含有稀土元素(sù)礦物以來,中國地(dì)質科學工作者不(bú)斷探索和總結中(zhong)國地質構造演化(hua)、發展的特點,運用(yong)和創立新的成礦(kuang)理論,在全國範圍(wéi)内發現并探明了(le)一批重要稀土礦(kuàng)床。20世紀50年代初期(qi)發現并探明超大(da)型白雲鄂博鐵铌(ni)稀土礦床,20世紀60年(nian)代中期發現江西(xī)、廣東等地的風化(huà)淋積型(離子吸附(fù)型)稀土礦床,20世紀(jì)70年代初期發現山(shan)東微山稀土礦床(chuang),20世紀80年代中期發(fā)現四川涼山"牦牛(niú)坪式"大型稀土礦(kuang)床等。這些發現和(he)地質勘探成果爲(wei)中國稀土工業的(de)發展提供了最可(ke)靠的資源保證,同(tóng)時還總結出中國(guo)稀土資源具有成(chéng)礦條件好、分布面(mian)廣、礦床成因類型(xíng)多、資源潛力大、有(you)價元素含量高、綜(zōng)合利用價值大等(děng)最基本的特點。
中(zhōng)國稀土礦床在地(di)域分布上具有面(mian)廣而又相對集中(zhong)的特點。截止目前(qián)爲止,地質工作者(zhe)已在全國三分之(zhi)二以上的省(區)發(fā)現上千處礦床、礦(kuàng)點和礦化産地,除(chu)内蒙古的白雲鄂(è)博、江西贛南、廣東(dong)粵北、四川涼山爲(wei)稀土資源集中分(fèn)布區外,山東、湖南(nan)、廣西、雲南、貴州、福(fú)建、浙江、湖北、河南(nán)、山西、遼甯、陝西、新(xīn)疆等省區亦有稀(xi)土礦床發現,但是(shì)資源量要比礦化(hua)集中富集區少得(de)多。全國稀土資源(yuán)總量的98%分布在内(nèi)蒙、江西、廣東、四川(chuān)、山東等地區,形成(cheng)北、南、東、西的分布(bù)格局,并具有北輕(qīng)南重的分布特點(diǎn)。
中國稀土資源的(de)時代分布,主要集(jí)中在中晚元古代(dài)以後的地質曆史(shi)時期,太古代時期(qī)很少有稀土元素(sù)富集成礦,這與活(huo)動的中國大陸闆(pǎn)塊演化發展曆史(shi)有關。中晚元古代(dài)時期華北地區北(běi)緣西段形成了巨(jù)型的白雲鄂博鐵(tiě)铌稀土礦床;早古(gu)生代(寒武系)形成(cheng)了貴州織金等地(dì)的大型稀土磷塊(kuài)岩礦床;晚古生代(dai)有花崗岩型和堿(jiǎn)性岩型稀土礦床(chuáng)形成;中生代花崗(gang)岩型和堿性岩型(xing)稀土礦床廣布于(yu)中國南方;新生代(dài)(喜山期)有堿性花(huā)崗岩和英堿岩稀(xi)土礦床的形成;第(dì)四紀有中國南方(fang)風化淋積型稀土(tu)礦床的形成。中國(guó)稀土礦床成礦時(shí)代之多、分布時限(xian)之長是世界上其(qí)他國家所沒有的(de)。但我國稀土資源(yuan)最主要的富集期(qī)是中晚元古代和(hé)中-新生代,其他時(shi)代的稀土礦床一(yī)般規模較小。
中國(guó)稀土礦床不論其(qí)成因類型爲何,在(zài)構造分區上,同世(shi)界其他地區的稀(xī)土礦床一樣,均分(fèn)布于地殼活動區(qū)的褶皺系或過渡(dù)帶,如秦嶺褶皺帶(dài)、華南褶皺帶、三江(jiāng)褶皺帶、華北闆塊(kuai)北緣裂谷系、川滇(dian)裂谷系等。在相對(duì)穩定的華北闆塊(kuài)、揚子闆塊區雖也(ye)有一些稀土礦床(chuang)的分布,但不是主(zhǔ)要的。稀土資源這(zhè)種受控大地構造(zào)環境的分布與活(huó)動大陸殼的發展(zhǎn)、演化密切相關。
由(yóu)于中國地質構造(zào)的特殊性和稀土(tǔ)、稀有金屬成礦的(de)複雜性和多樣性(xìng),因而形成了多種(zhong)成因類型的稀土(tu)礦床,衆多學者多(duō)以賦礦圍岩爲主(zhu)要判别特征作爲(wèi)成因類型的劃分(fèn)依據。中國地質科(kē)學研究院白鴿、袁(yuán)忠信研究員将中(zhōng)國已知稀土礦床(chuáng)劃分爲三大類、九(jiu)亞類、三十二種類(lei)型,中國科學院地(dì)質研究所張培善(shàn)先生則劃分爲十(shí)種主要類型。根據(jù)成礦主要地質特(te)征、賦礦圍岩性質(zhì)及礦床規模與工(gong)業意義,中國稀土(tu)礦床主要成因類(lei)型可分爲八種,即(ji):海底噴流(溢)沉積(jī)型(或海相火山沉(chen)積稀有金屬碳酸(suan)岩型)(白雲鄂博)、沉(chen)積型(貴州織金、雲(yun)南昆陽)、變質岩型(xing)(湖北大别山)、花崗(gang)岩型(山東微山、内(nei)蒙"801"礦),花崗岩風化(huà)淋積型(江西尋烏(wu)、龍南等)、岩漿碳酸(suan)岩型(湖北廟垭、新(xīn)疆瓦吉爾塔格等(deng))、堿性岩型(四川冕(miǎn)甯、遼甯賽馬等)、海(hai)濱砂礦(廣東、海南(nán)、台灣)。
在已發現的(de)稀土礦床中,以海(hǎi)底噴流(溢)沉積型(xíng)、堿性岩型、花崗岩(yán)類風化淋積型稀(xī)土礦床在我國最(zui)具工業意義。在世(shi)界稀土礦床成因(yin)類型中,除含鈾稀(xī)土變質礫岩型、含(han)鈾稀土礫岩、磷稀(xī)土堿性岩和铌稀(xī)土碳酸岩風化殼(ke)在我國少有發現(xian)外,其他類型均有(yǒu)發現。而在我國南(nan)方七省區廣泛分(fen)布的風化淋積型(xíng)稀土礦床,世界級(ji)超大型"白雲鄂博(bo)式"鐵铌稀土礦床(chuáng),成礦時代(喜山期(qī))最新的四川冕甯(ning)"牦牛坪式"稀土礦(kuang)床,僅在我國有所(suo)發現,未見世界其(qi)他國家和地區有(yǒu)這類礦床發現的(de)報導。
由于成礦地(dì)質條件有利,中國(guó)稀土資源不僅成(chéng)因類型齊全,而且(qiě)資源量十分豐富(fù),爲世界之最。我國(guo)稀土資源的勘查(chá)與開發研究,始于(yú)20世紀50年代初期至(zhi)80年代末發現并探(tan)明了一批重要稀(xī)土礦床。據有關地(di)質勘探和礦山生(shēng)産部門提供的數(shu)據統計,截止2000年底(dǐ)全國已探明稀土(tǔ)資源量(REO)超過10000萬噸(dun),預測資源遠景量(liang)大于21000萬噸,顯示出(chu)我國稀土資源的(de)巨大潛力。我國西(xi)部地區是輕稀土(tu)資源的最主要分(fen)布區,僅内蒙古的(de)白雲鄂博礦區地(di)表至地下200m範圍内(nèi)已探明稀土資源(yuán)量約10000萬噸,平均含(hán)稀土氧化物(REO)3%~5%,預測(ce)全區稀土資源量(liàng)超過13500萬噸;中國南(nan)方的風化淋積型(xing)稀土礦已探明資(zī)源量正式公布的(de)數字爲150萬噸,另有(yǒu)調查資料統計,南(nán)方七省區(江西、廣(guang)東、廣西、湖南、雲南(nan)、福建、浙江)已探明(ming)稀土資源量840萬噸(dūn),預測資源遠景爲(wei)5000萬噸,表明我國南(nán)方中重稀土資源(yuan)潛力巨大。另外,我(wo)國四川涼山州的(de)冕甯和德昌縣境(jing)内已探明稀土資(zi)源量約250萬噸,于冕(mian)甯花崗岩體東西(xi)兩側及其以南地(di)區成礦條件有利(lì),是尋找單一氟碳(tàn)铈礦的最佳有望(wang)區,預測稀土資源(yuán)遠景超過500萬噸。
除(chú)已知主要成礦區(qu)具有很大的資源(yuán)潛力外,我國内蒙(meng)古東部地區與堿(jiǎn)性花崗岩有關的(de)稀有稀土礦床;我(wo)國湖北、新疆等地(dì)與碳酸岩有關的(de)铌稀土礦床;我國(guó)雲南、四川等地與(yǔ)貴州織金相同類(lèi)型的含稀土磷塊(kuai)岩礦床等均具有(you)很大的資源潛力(li)。有利的成礦條件(jian),豐富的資源,爲我(wǒ)國稀土的開發利(lì)用提供了最基本(běn)的物質條件。
稀土(tu)礦床由于成礦作(zuo)用的複雜性和多(duō)樣性,常與多種有(you)價元素或礦物共(gòng)生,構成綜合利用(yong)價值極大的共生(shēng)礦床,如鐵、铌、稀土(tu)礦床,铌、稀土碳酸(suan)岩礦床,含稀土磷(lín)塊岩礦床,含稀有(you)稀土堿性花崗岩(yan)礦床,含鈾礫岩型(xing)稀土礦床等,而作(zuo)爲單一稀土礦床(chuang)的則所見不多。我(wǒ)國已發現的重要(yào)稀土礦床,常與多(duo)種金屬或非金屬(shu)礦物共生,有益組(zu)分含量高,綜合利(li)用價值大。内蒙古(gǔ)白雲鄂博鐵、铌、稀(xi)土礦床,除鐵、铌、稀(xī)土儲量巨大外,且(qie)富含钛、钍、錳、金、氟(fu)、磷、鉀等,具有極高(gāo)的綜合利用價值(zhi)。礦區内儲量巨大(dà)的含稀土白雲岩(yán)(Ca>20%、MgO>12%、RE2O3>3%、Nb2O5>0.05%),經科學試驗,可制(zhi)成煉鋼用稀土鈣(gài)矽鎂(铌)鐵合金,具(ju)有良好的開發應(yīng)用前景。白雲礦區(qu)铌資源十分豐富(fu),已探明儲量218萬噸(dūn),資源遠景超過600萬(wan)噸,就資源量而論(lun)爲世界铌礦床之(zhī)最,因此白雲礦區(qū)铌資源的研究與(yǔ)開發利用具有十(shí)分重要的意義。白(bai)雲礦區含K2O>12%的富鉀(jiǎ)闆岩,資源量巨大(dà),已探明儲量2.4億噸(dun),資源遠景超過4億(yì)噸,經試驗研究可(kě)制成氯化鉀、碳酸(suan)鉀、沸石分子篩、白(bai)炭黑産品,其工藝(yi)流程基本達到無(wú)廢水、廢碴、廢氣的(de)"三無"高效工業要(yao)求。另外,白雲礦區(qū)礦石中的氟、磷、钛(tài)、钍等資源量大,具(ju)有潛在的綜合利(lì)用價值。四川涼山(shan)地區稀土礦雖爲(wei)單一的氟碳铈礦(kuang)床,除主元素稀土(tu)外,還伴生有大量(liàng)的螢石、重晶石等(děng)工業礦物以及Pb、Mo、Bi、Ag等(děng)可綜合利用元素(su)。中國許多稀土礦(kuàng)床均爲稀土、铌,稀(xī)土、鐵,稀土、磷,稀土(tu)、稀有等共生礦床(chuang),且儲量都很大,有(yǒu)用組分含量高,可(ke)在開采主元素的(de)同時回收利用與(yǔ)之伴生的有益元(yuán)素,經濟效益可觀(guan)。
世界稀土資源儲(chǔ)量巨大,除我國已(yi)探明資源量居世(shì)界之首外,澳大利(li)亞、俄羅斯、美國、巴(ba)西、加拿大和印度(du)等國稀土資源也(ye)很豐富,近年來在(zai)越南也發現了大(dà)型稀土礦床。另外(wài),南非、馬來西亞、印(yìn)度尼西亞、斯裏南(nan)卡、蒙古、朝鮮、阿富(fu)汗、沙特阿拉伯、土(tǔ)耳其、挪威、格陵蘭(lán)、尼日利亞、肯尼亞(yà)、坦桑尼亞、布隆迪(dí)、馬達加斯加、莫桑(sang)比克、埃及等國家(jia)和地區也發現具(jù)有一定規模的稀(xi)土礦床。世界上主(zhǔ)要稀土資源國中(zhōng)一批大-超大型稀(xī)土礦床的發現與(yǔ)開發是世界稀土(tu)資源的主要來源(yuan)。中國内蒙古白雲(yun)鄂博鐵、铌、稀土礦(kuang)床,中國四川冕甯(níng)"牦牛坪式"單一氟(fú)碳铈礦礦床,中國(guó)南方風化淋積型(xíng)稀土礦床;澳大利(lì)亞韋爾德山碳酸(suān)岩風化殼稀土礦(kuang)床,澳大亞利東、西(xi)海岸的獨居石砂(sha)礦床;美國芒頓帕(pa)斯碳酸岩氟碳铈(shì)礦礦床;巴西阿臘(là)夏、寨斯拉估什碳(tàn)酸岩風化殼稀土(tǔ)礦床;俄羅斯托姆(mu)托爾碳酸岩風化(huà)殼稀土礦床,希賓(bin)磷霞岩稀土礦床(chuang);越南茂塞碳酸岩(yan)稀土礦床等,其稀(xi)土資源量均在100萬(wàn)噸以上,有的達到(dào)上千萬噸,個别超(chao)過1億噸,構成世界(jie)稀土資源的主體(ti)。據有關資料統計(jì),我國稀土資源從(cong)20世紀70年代占世界(jie)總量的74%,到80年代下(xia)降到69%,至90年代末下(xià)降到45%左右,這主要(yao)是澳大利亞、俄羅(luó)斯、加拿大、巴西、越(yuè)南等國近20年來在(zai)稀土資源的勘查(cha)與研究方面取得(de)重大進展,先後發(fā)現了一批大-超大(da)型稀土礦床,如澳(ao)大利亞的韋爾德(de)山、俄羅斯的托姆(mǔ)托爾、加拿大的聖(sheng)霍諾雷、越南的茂(mao)塞等稀土礦床。但(dan)我國稀土資源仍(reng)占世界首位,且資(zi)源潛力很大,因此(cǐ)有理由認爲今後(hou)相當長的時間内(nèi)不會改變中國稀(xi)土資源大國的地(di)位。
我國不僅稀土(tǔ)資源豐富,而且還(hái)具有資源質量方(fāng)面的許多優勢,不(bu)同的稀土礦床具(jù)有不同的優勢。
白(bai)雲鄂博鐵、铌、稀土(tu)共生礦床,不僅稀(xī)土儲量居世界之(zhi)最,而且稀土元素(sù)含量高,種類多,稀(xi)土礦物中輕稀土(tu)占79%,钐、铕比美國芒(máng)頓帕斯稀土礦高(gāo)一倍,尤其是铈、钕(nü)等稀土元素含量(liang)豐富,具有重要工(gōng)業價值。從稀土氧(yang)化物的構成明顯(xian)反映出富铈貧钇(yǐ),高富集钐、铕、钕等(deng)特點。其中镧、铈、镨(pu)、钕、钐占稀土氧化(hua)物總量的97%,以CeO2爲最(zui)高,達48.7%,Ce∶La∶Nd=50∶30∶15。钐、铕多富集(ji)在易解石礦物中(zhong),其含量爲氟碳铈(shì)礦的1.25倍,爲獨居石(shi)的3~4倍,這是國内外(wài)其他稀土礦床少(shao)有的稀土氧化物(wu)組成特征。白雲鄂(e)博稀土随鐵礦大(dà)規模采、選,成本低(di),同品級稀土精礦(kuàng)售價比國外低60%。
另(ling)外,四川涼山地區(qu)"牦牛坪式"單一氟(fu)碳铈礦礦床,礦物(wu)粒度粗,有害雜質(zhì)含量低,易選冶,可(ke)直接入爐冶煉中(zhong)間合金,工藝簡單(dān)易行,成本低,擁有(yǒu)資源質量優勢。我(wo)國山東微山稀土(tǔ)礦,爲一典型的氟(fú)碳铈镧礦床,稀土(tǔ)元素La、Ce、Pr、Nd之和占稀土(tǔ)總量的98%,稀土礦物(wù)粒度粗,有害雜質(zhì)含量低,稀土精礦(kuàng)易于深加工分離(lí)成單一稀土元素(sù),亦具有明顯的資(zī)源質量優勢。
我國(guó)南方的江西、廣東(dong)、廣西等七省(區)風(fēng)化淋積型中重稀(xi)土資源十分豐富(fù),且品位高,類型齊(qí)全,易于采選。江西(xī)尋烏等地風化淋(lín)積型稀土礦中Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb4O7分(fen)别比美國芒頓帕(pa)斯氟碳铈礦中含(hán)量高10倍、5倍、12倍和20倍(bèi);世界上钇資源主(zhǔ)要分布在中國,我(wǒ)國江西龍南等地(dì)的磷钇礦儲量巨(jù)大(16萬噸),是國外钇(yǐ)工業儲量的4倍,是(shì)美國的47倍。因此,我(wǒ)國南方風化淋積(jī)型中重稀土資源(yuan)不論其資源量還(hái)是元素種類與配(pèi)分形式都是世界(jie)上任何國家無法(fa)比拟的。
我國稀土(tǔ)地質科學研究,在(zài)不斷吸引國外科(ke)技新理論的同時(shi),根據中國大陸地(di)質構造演化發展(zhan)的規律,總結并創(chuàng)立具有自己特點(dian)的稀土成礦新理(li)論,建立成礦模式(shi),預測資源遠景,不(bú)斷取得突破性進(jin)展。白雲鄂博稀土(tǔ)礦床的發現,從特(te)種高溫熱液成礦(kuàng)理論的提出,到海(hai)底噴流沉積成礦(kuàng)(或海相火山沉積(jī)稀有金屬碳酸岩(yan)成礦)理論的建立(li),不但推動了稀土(tǔ)資源勘查的重大(dà)突破,同時豐富了(le)世界稀土成礦新(xīn)理論。我國南方風(fēng)化淋積型(離子吸(xi)附型)稀土礦床的(de)發現不但豐富了(le)世界稀土礦床的(de)類型,也爲世界中(zhōng)重稀土資源的開(kai)發利用提供了可(kě)靠的資源保證。四(sì)川涼山地區喜山(shan)期"牦牛坪式"單一(yī)氟碳铈礦礦床的(de)發現,是迄今爲止(zhi)世界上發現的最(zuì)新時代内生熱液(ye)型稀土礦床,爲世(shì)界稀土資源的研(yán)究與勘查開辟了(le)新的思路。我國稀(xī)土資源地質科學(xue)研究一個重要的(de)方面,是對稀土礦(kuang)物的系統研究。至(zhi)目前爲止全世界(jie)已發現稀土礦物(wù)170餘種,可供利用的(de)稀土礦物約有50餘(yú)種,而作爲稀土開(kāi)發利用主要來源(yuan)的稀土礦物僅十(shi)餘種,氟碳铈礦、獨(du)居石、磷钇礦等是(shi)最主要的來源。我(wǒ)國地質科學工作(zuò)者20世紀80~90年代,在對(duì)稀土礦床、礦物系(xi)統研究工作中,先(xiān)後發現了大青山(shan)礦、中華铈锶礦、β褐(hè)钇铌礦、钕褐钇铌(ní)礦、興安礦等一批(pi)新礦物,這些發現(xian)不但豐富了世界(jiè)稀土礦物學寶庫(kù),同時揭示了不同(tong)類型稀土礦床的(de)演化發展曆史與(yǔ)特點,這對稀土資(zī)源的研究與勘查(cha)無疑是非常重要(yào)的。
綜上所述,中國(guó)不僅是世界稀土(tǔ)資源大國,而且在(zai)稀土資源的質量(liàng)、品種和可利用性(xing)等許多方面都具(jù)有明顯的優勢,這(zhè)種優勢爲中國稀(xī)土工業的可持續(xù)發展提供了最基(jī)本的資源保證,也(ye)爲中國稀土在國(guó)際市場上立于主(zhu)導地位創造了條(tiao)件,更爲新世紀、新(xīn)材料、新技術革命(ming)奠定了物質基礎(chǔ)。事實證明:我國稀(xī)土資源勘查的不(bú)斷突破與發現和(he)成礦理論的創新(xin)已居世界先進水(shuǐ)平。
能簡要作一下我(wo)國稀土資源與地(dì)質科學發展的述(shu)評嗎?