稀土元素(sù)作爲新材料、新(xin)技術革命的戰(zhan)略資源在原始(shǐ)地幔和超基性(xìng)岩中含量甚微(wēi),不易富集成具(jù)有工業意義的(de)稀土礦床。而在(zai)地殼及其發展(zhan)演化形成的花(huā)崗岩類、碳酸岩(yán)類、堿性岩類岩(yan)石中則大量富(fù)集,常形成具有(yǒu)工業意義的大(dà)-超大型礦床。中(zhōng)國地處歐亞闆(pǎn)塊、太平洋闆塊(kuài)和南亞(印度)闆(pan)塊構造作用中(zhong)間區,沿闆塊邊(bian)緣構造活動帶(dai)或闆内裂谷帶(dai),組成大陸地殼(ké)的物質發生多(duo)期重熔、分異、遷(qiān)移、富集,從而形(xing)成多種成因類(lei)型的稀土礦床(chuáng)。
中國是世界上(shang)稀土資源最豐(fēng)富的國家,全國(guo)已有22個省(區)先(xiān)後發現一批稀(xi)土礦床,主要分(fèn)布在内蒙、江西(xi)、廣東、廣西、四川(chuān)、山東等地。
自1927年(nian)丁道衡教授發(fa)現白雲鄂博鐵(tie)礦,1934年何作霖教(jiāo)授發現白雲鄂(e)博鐵礦中含有(you)稀土元素礦物(wu)以來,中國地質(zhi)科學工作者不(bu)斷探索和總結(jié)中國地質構造(zào)演化、發展的特(tè)點,運用和創立(li)新的成礦理論(lun),在全國範圍内(nèi)發現并探明了(le)一批重要稀土(tǔ)礦床。20世紀50年代(dài)初期發現并探(tàn)明超大型白雲(yun)鄂博鐵铌稀土(tǔ)礦床,20世紀60年代(dài)中期發現江西(xī)、廣東等地的風(fēng)化淋積型(離子(zi)吸附型)稀土礦(kuang)床,20世紀70年代初(chu)期發現山東微(wei)山稀土礦床,20世(shì)紀80年代中期發(fā)現四川涼山"牦(mao)牛坪式"大型稀(xi)土礦床等。這些(xie)發現和地質勘(kan)探成果爲中國(guo)稀土工業的發(fa)展提供了最可(ke)靠的資源保證(zhèng),同時還總結出(chu)中國稀土資源(yuan)具有成礦條件(jiàn)好、分布面廣、礦(kuang)床成因類型多(duo)、資源潛力大、有(yǒu)價元素含量高(gao)、綜合利用價值(zhí)大等最基本的(de)特點。
中國稀土(tu)礦床在地域分(fen)布上具有面廣(guǎng)而又相對集中(zhong)的特點。截止目(mù)前爲止,地質工(gong)作者已在全國(guó)三分之二以上(shàng)的省(區)發現上(shang)千處礦床、礦點(diǎn)和礦化産地,除(chú)内蒙古的白雲(yún)鄂博、江西贛南(nán)、廣東粵北、四川(chuān)涼山爲稀土資(zi)源集中分布區(qu)外,山東、湖南、廣(guǎng)西、雲南、貴州、福(fu)建、浙江、湖北、河(hé)南、山西、遼甯、陝(shan)西、新疆等省區(qū)亦有稀土礦床(chuang)發現,但是資源(yuán)量要比礦化集(ji)中富集區少得(dé)多。全國稀土資(zī)源總量的98%分布(bu)在内蒙、江西、廣(guang)東、四川、山東等(deng)地區,形成北、南(nán)、東、西的分布格(gé)局,并具有北輕(qīng)南重的分布特(te)點。
中國稀土資(zī)源的時代分布(bu),主要集中在中(zhong)晚元古代以後(hòu)的地質曆史時(shi)期,太古代時期(qī)很少有稀土元(yuan)素富集成礦,這(zhè)與活動的中國(guo)大陸闆塊演化(hua)發展曆史有關(guan)。中晚元古代時(shi)期華北地區北(bei)緣西段形成了(le)巨型的白雲鄂(è)博鐵铌稀土礦(kuang)床;早古生代(寒(han)武系)形成了貴(gui)州織金等地的(de)大型稀土磷塊(kuài)岩礦床;晚古生(sheng)代有花崗岩型(xíng)和堿性岩型稀(xī)土礦床形成;中(zhong)生代花崗岩型(xing)和堿性岩型稀(xī)土礦床廣布于(yú)中國南方;新生(shēng)代(喜山期)有堿(jian)性花崗岩和英(ying)堿岩稀土礦床(chuáng)的形成;第四紀(jì)有中國南方風(fēng)化淋積型稀土(tǔ)礦床的形成。中(zhōng)國稀土礦床成(cheng)礦時代之多、分(fèn)布時限之長是(shì)世界上其他國(guo)家所沒有的。但(dan)我國稀土資源(yuan)最主要的富集(jí)期是中晚元古(gǔ)代和中-新生代(dai),其他時代的稀(xi)土礦床一般規(gui)模較小。
中國稀(xī)土礦床不論其(qi)成因類型爲何(he),在構造分區上(shàng),同世界其他地(dì)區的稀土礦床(chuáng)一樣,均分布于(yu)地殼活動區的(de)褶皺系或過渡(du)帶,如秦嶺褶皺(zhou)帶、華南褶皺帶(dai)、三江褶皺帶、華(hua)北闆塊北緣裂(liè)谷系、川滇裂谷(gu)系等。在相對穩(wěn)定的華北闆塊(kuài)、揚子闆塊區雖(sui)也有一些稀土(tǔ)礦床的分布,但(dan)不是主要的。稀(xi)土資源這種受(shòu)控大地構造環(huan)境的分布與活(huó)動大陸殼的發(fa)展、演化密切相(xiang)關。
由于中國地(dì)質構造的特殊(shu)性和稀土、稀有(yǒu)金屬成礦的複(fú)雜性和多樣性(xìng),因而形成了多(duo)種成因類型的(de)稀土礦床,衆多(duō)學者多以賦礦(kuang)圍岩爲主要判(pan)别特征作爲成(cheng)因類型的劃分(fèn)依據。中國地質(zhi)科學研究院白(bai)鴿、袁忠信研究(jiu)員将中國已知(zhi)稀土礦床劃分(fen)爲三大類、九亞(ya)類、三十二種類(lèi)型,中國科學院(yuàn)地質研究所張(zhang)培善先生則劃(huà)分爲十種主要(yào)類型。根據成礦(kuàng)主要地質特征(zhēng)、賦礦圍岩性質(zhi)及礦床規模與(yu)工業意義,中國(guo)稀土礦床主要(yao)成因類型可分(fen)爲八種,即:海底(dǐ)噴流(溢)沉積型(xing)(或海相火山沉(chen)積稀有金屬碳(tan)酸岩型)(白雲鄂(e)博)、沉積型(貴州(zhou)織金、雲南昆陽(yáng))、變質岩型(湖北(běi)大别山)、花崗岩(yán)型(山東微山、内(nei)蒙"801"礦),花崗岩風(feng)化淋積型(江西(xi)尋烏、龍南等)、岩(yán)漿碳酸岩型(湖(hu)北廟垭、新疆瓦(wǎ)吉爾塔格等)、堿(jiǎn)性岩型(四川冕(mian)甯、遼甯賽馬等(deng))、海濱砂礦(廣東(dōng)、海南、台灣)。
在已(yǐ)發現的稀土礦(kuàng)床中,以海底噴(pēn)流(溢)沉積型、堿(jian)性岩型、花崗岩(yan)類風化淋積型(xing)稀土礦床在我(wǒ)國最具工業意(yi)義。在世界稀土(tǔ)礦床成因類型(xing)中,除含鈾稀土(tǔ)變質礫岩型、含(hán)鈾稀土礫岩、磷(lín)稀土堿性岩和(he)铌稀土碳酸岩(yán)風化殼在我國(guó)少有發現外,其(qí)他類型均有發(fā)現。而在我國南(nan)方七省區廣泛(fàn)分布的風化淋(lín)積型稀土礦床(chuang),世界級超大型(xíng)"白雲鄂博式"鐵(tie)铌稀土礦床,成(chéng)礦時代(喜山期(qī))最新的四川冕(miǎn)甯"牦牛坪式"稀(xī)土礦床,僅在我(wo)國有所發現,未(wèi)見世界其他國(guo)家和地區有這(zhe)類礦床發現的(de)報導。
由于成礦(kuang)地質條件有利(lì),中國稀土資源(yuan)不僅成因類型(xíng)齊全,而且資源(yuán)量十分豐富,爲(wei)世界之最。我國(guo)稀土資源的勘(kan)查與開發研究(jiu),始于20世紀50年代(dài)初期至80年代末(mò)發現并探明了(le)一批重要稀土(tu)礦床。據有關地(di)質勘探和礦山(shān)生産部門提供(gong)的數據統計,截(jie)止2000年底全國已(yǐ)探明稀土資源(yuan)量(REO)超過10000萬噸,預(yu)測資源遠景量(liang)大于21000萬噸,顯示(shi)出我國稀土資(zi)源的巨大潛力(li)。我國西部地區(qu)是輕稀土資源(yuan)的最主要分布(bu)區,僅内蒙古的(de)白雲鄂博礦區(qu)地表至地下200m範(fàn)圍内已探明稀(xi)土資源量約10000萬(wan)噸,平均含稀土(tu)氧化物(REO)3%~5%,預測全(quan)區稀土資源量(liàng)超過13500萬噸;中國(guó)南方的風化淋(lin)積型稀土礦已(yǐ)探明資源量正(zheng)式公布的數字(zi)爲150萬噸,另有調(diào)查資料統計,南(nan)方七省區(江西(xī)、廣東、廣西、湖南(nán)、雲南、福建、浙江(jiang))已探明稀土資(zī)源量840萬噸,預測(ce)資源遠景爲5000萬(wan)噸,表明我國南(nan)方中重稀土資(zi)源潛力巨大。另(lìng)外,我國四川涼(liang)山州的冕甯和(hé)德昌縣境内已(yi)探明稀土資源(yuan)量約250萬噸,于冕(mian)甯花崗岩體東(dong)西兩側及其以(yǐ)南地區成礦條(tiao)件有利,是尋找(zhǎo)單一氟碳铈礦(kuàng)的最佳有望區(qū),預測稀土資源(yuan)遠景超過500萬噸(dūn)。
除已知主要成(cheng)礦區具有很大(da)的資源潛力外(wài),我國内蒙古東(dong)部地區與堿性(xìng)花崗岩有關的(de)稀有稀土礦床(chuáng);我國湖北、新疆(jiang)等地與碳酸岩(yán)有關的铌稀土(tu)礦床;我國雲南(nán)、四川等地與貴(gui)州織金相同類(lei)型的含稀土磷(lin)塊岩礦床等均(jun)具有很大的資(zī)源潛力。有利的(de)成礦條件,豐富(fu)的資源,爲我國(guó)稀土的開發利(lì)用提供了最基(jī)本的物質條件(jian)。
稀土礦床由于(yu)成礦作用的複(fú)雜性和多樣性(xing),常與多種有價(jia)元素或礦物共(gòng)生,構成綜合利(lì)用價值極大的(de)共生礦床,如鐵(tiě)、铌、稀土礦床,铌(ni)、稀土碳酸岩礦(kuang)床,含稀土磷塊(kuai)岩礦床,含稀有(yǒu)稀土堿性花崗(gǎng)岩礦床,含鈾礫(li)岩型稀土礦床(chuang)等,而作爲單一(yi)稀土礦床的則(zé)所見不多。我國(guo)已發現的重要(yao)稀土礦床,常與(yǔ)多種金屬或非(fēi)金屬礦物共生(shēng),有益組分含量(liang)高,綜合利用價(jia)值大。内蒙古白(bái)雲鄂博鐵、铌、稀(xī)土礦床,除鐵、铌(ní)、稀土儲量巨大(dà)外,且富含钛、钍(tu)、錳、金、氟、磷、鉀等(děng),具有極高的綜(zong)合利用價值。礦(kuang)區内儲量巨大(dà)的含稀土白雲(yun)岩(Ca>20%、MgO>12%、RE2O3>3%、Nb2O5>0.05%),經科學試驗(yàn),可制成煉鋼用(yong)稀土鈣矽鎂(铌(ni))鐵合金,具有良(liang)好的開發應用(yòng)前景。白雲礦區(qū)铌資源十分豐(feng)富,已探明儲量(liang)218萬噸,資源遠景(jing)超過600萬噸,就資(zī)源量而論爲世(shi)界铌礦床之最(zuì),因此白雲礦區(qu)铌資源的研究(jiū)與開發利用具(jù)有十分重要的(de)意義。白雲礦區(qu)含K2O>12%的富鉀闆岩(yan),資源量巨大,已(yǐ)探明儲量2.4億噸(dūn),資源遠景超過(guo)4億噸,經試驗研(yán)究可制成氯化(huà)鉀、碳酸鉀、沸石(shi)分子篩、白炭黑(hei)産品,其工藝流(liu)程基本達到無(wu)廢水、廢碴、廢氣(qi)的"三無"高效工(gōng)業要求。另外,白(bái)雲礦區礦石中(zhong)的氟、磷、钛、钍等(děng)資源量大,具有(yǒu)潛在的綜合利(lì)用價值。四川涼(liáng)山地區稀土礦(kuàng)雖爲單一的氟(fú)碳铈礦床,除主(zhu)元素稀土外,還(hái)伴生有大量的(de)螢石、重晶石等(deng)工業礦物以及(jí)Pb、Mo、Bi、Ag等可綜合利用(yòng)元素。中國許多(duo)稀土礦床均爲(wèi)稀土、铌,稀土、鐵(tie),稀土、磷,稀土、稀(xi)有等共生礦床(chuang),且儲量都很大(dà),有用組分含量(liàng)高,可在開采主(zhu)元素的同時回(hui)收利用與之伴(ban)生的有益元素(su),經濟效益可觀(guan)。
世界稀土資源(yuán)儲量巨大,除我(wǒ)國已探明資源(yuán)量居世界之首(shou)外,澳大利亞、俄(é)羅斯、美國、巴西(xi)、加拿大和印度(du)等國稀土資源(yuán)也很豐富,近年(nián)來在越南也發(fa)現了大型稀土(tu)礦床。另外,南非(fēi)、馬來西亞、印度(dù)尼西亞、斯裏南(nan)卡、蒙古、朝鮮、阿(a)富汗、沙特阿拉(lā)伯、土耳其、挪威(wēi)、格陵蘭、尼日利(lì)亞、肯尼亞、坦桑(sāng)尼亞、布隆迪、馬(ma)達加斯加、莫桑(sang)比克、埃及等國(guo)家和地區也發(fā)現具有一定規(guī)模的稀土礦床(chuáng)。世界上主要稀(xī)土資源國中一(yi)批大-超大型稀(xī)土礦床的發現(xian)與開發是世界(jie)稀土資源的主(zhǔ)要來源。中國内(nèi)蒙古白雲鄂博(bó)鐵、铌、稀土礦床(chuang),中國四川冕甯(níng)"牦牛坪式"單一(yi)氟碳铈礦礦床(chuang),中國南方風化(hua)淋積型稀土礦(kuàng)床;澳大利亞韋(wei)爾德山碳酸岩(yan)風化殼稀土礦(kuàng)床,澳大亞利東(dong)、西海岸的獨居(ju)石砂礦床;美國(guo)芒頓帕斯碳酸(suan)岩氟碳铈礦礦(kuang)床;巴西阿臘夏(xià)、寨斯拉估什碳(tàn)酸岩風化殼稀(xi)土礦床;俄羅斯(sī)托姆托爾碳酸(suān)岩風化殼稀土(tu)礦床,希賓磷霞(xia)岩稀土礦床;越(yue)南茂塞碳酸岩(yán)稀土礦床等,其(qi)稀土資源量均(jun)在100萬噸以上,有(you)的達到上千萬(wan)噸,個别超過1億(yi)噸,構成世界稀(xi)土資源的主體(tǐ)。據有關資料統(tong)計,我國稀土資(zi)源從20世紀70年代(dai)占世界總量的(de)74%,到80年代下降到(dào)69%,至90年代末下降(jiang)到45%左右,這主要(yao)是澳大利亞、俄(é)羅斯、加拿大、巴(ba)西、越南等國近(jìn)20年來在稀土資(zi)源的勘查與研(yan)究方面取得重(zhòng)大進展,先後發(fa)現了一批大-超(chāo)大型稀土礦床(chuang),如澳大利亞的(de)韋爾德山、俄羅(luo)斯的托姆托爾(er)、加拿大的聖霍(huò)諾雷、越南的茂(mao)塞等稀土礦床(chuang)。但我國稀土資(zī)源仍占世界首(shou)位,且資源潛力(li)很大,因此有理(lǐ)由認爲今後相(xiàng)當長的時間内(nei)不會改變中國(guo)稀土資源大國(guo)的地位。
我國不(bú)僅稀土資源豐(fēng)富,而且還具有(yǒu)資源質量方面(miàn)的許多優勢,不(bu)同的稀土礦床(chuang)具有不同的優(you)勢。
白雲鄂博鐵(tiě)、铌、稀土共生礦(kuàng)床,不僅稀土儲(chu)量居世界之最(zuì),而且稀土元素(su)含量高,種類多(duo),稀土礦物中輕(qīng)稀土占79%,钐、铕比(bi)美國芒頓帕斯(sī)稀土礦高一倍(bei),尤其是铈、钕等(děng)稀土元素含量(liàng)豐富,具有重要(yao)工業價值。從稀(xi)土氧化物的構(gou)成明顯反映出(chu)富铈貧钇,高富(fu)集钐、铕、钕等特(te)點。其中镧、铈、镨(pǔ)、钕、钐占稀土氧(yǎng)化物總量的97%,以(yi)CeO2爲最高,達48.7%,Ce∶La∶Nd=50∶30∶15。钐、铕(yǒu)多富集在易解(jie)石礦物中,其含(han)量爲氟碳铈礦(kuang)的1.25倍,爲獨居石(shi)的3~4倍,這是國内(nei)外其他稀土礦(kuàng)床少有的稀土(tǔ)氧化物組成特(tè)征。白雲鄂博稀(xi)土随鐵礦大規(guī)模采、選,成本低(di),同品級稀土精(jīng)礦售價比國外(wai)低60%。
另外,四川涼(liáng)山地區"牦牛坪(píng)式"單一氟碳铈(shi)礦礦床,礦物粒(li)度粗,有害雜質(zhi)含量低,易選冶(yě),可直接入爐冶(yě)煉中間合金,工(gōng)藝簡單易行,成(chéng)本低,擁有資源(yuan)質量優勢。我國(guo)山東微山稀土(tǔ)礦,爲一典型的(de)氟碳铈镧礦床(chuáng),稀土元素La、Ce、Pr、Nd之和(hé)占稀土總量的(de)98%,稀土礦物粒度(du)粗,有害雜質含(hán)量低,稀土精礦(kuang)易于深加工分(fen)離成單一稀土(tǔ)元素,亦具有明(míng)顯的資源質量(liang)優勢。
我國南方(fāng)的江西、廣東、廣(guǎng)西等七省(區)風(feng)化淋積型中重(zhòng)稀土資源十分(fen)豐富,且品位高(gāo),類型齊全,易于(yú)采選。江西尋烏(wū)等地風化淋積(jī)型稀土礦中Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb4O7分(fen)别比美國芒頓(dùn)帕斯氟碳铈礦(kuang)中含量高10倍、5倍(bei)、12倍和20倍;世界上(shang)钇資源主要分(fen)布在中國,我國(guó)江西龍南等地(di)的磷钇礦儲量(liang)巨大(16萬噸),是國(guo)外钇工業儲量(liang)的4倍,是美國的(de)47倍。因此,我國南(nán)方風化淋積型(xing)中重稀土資源(yuan)不論其資源量(liang)還是元素種類(lei)與配分形式都(dou)是世界上任何(hé)國家無法比拟(ni)的。
我國稀土地(dì)質科學研究,在(zài)不斷吸引國外(wai)科技新理論的(de)同時,根據中國(guo)大陸地質構造(zao)演化發展的規(gui)律,總結并創立(lì)具有自己特點(diǎn)的稀土成礦新(xīn)理論,建立成礦(kuang)模式,預測資源(yuan)遠景,不斷取得(dé)突破性進展。白(bai)雲鄂博稀土礦(kuàng)床的發現,從特(tè)種高溫熱液成(cheng)礦理論的提出(chu),到海底噴流沉(chén)積成礦(或海相(xiang)火山沉積稀有(you)金屬碳酸岩成(chéng)礦)理論的建立(li),不但推動了稀(xī)土資源勘查的(de)重大突破,同時(shi)豐富了世界稀(xi)土成礦新理論(lun)。我國南方風化(huà)淋積型(離子吸(xi)附型)稀土礦床(chuang)的發現不但豐(fēng)富了世界稀土(tu)礦床的類型,也(yě)爲世界中重稀(xi)土資源的開發(fā)利用提供了可(ke)靠的資源保證(zheng)。四川涼山地區(qu)喜山期"牦牛坪(píng)式"單一氟碳铈(shi)礦礦床的發現(xiàn),是迄今爲止世(shi)界上發現的最(zui)新時代内生熱(rè)液型稀土礦床(chuáng),爲世界稀土資(zī)源的研究與勘(kān)查開辟了新的(de)思路。我國稀土(tǔ)資源地質科學(xue)研究一個重要(yao)的方面,是對稀(xī)土礦物的系統(tong)研究。至目前爲(wei)止全世界已發(fa)現稀土礦物170餘(yu)種,可供利用的(de)稀土礦物約有(you)50餘種,而作爲稀(xi)土開發利用主(zhǔ)要來源的稀土(tu)礦物僅十餘種(zhong),氟碳铈礦、獨居(jū)石、磷钇礦等是(shì)最主要的來源(yuán)。我國地質科學(xue)工作者20世紀80~90年(nian)代,在對稀土礦(kuang)床、礦物系統研(yan)究工作中,先後(hou)發現了大青山(shan)礦、中華铈锶礦(kuàng)、β褐钇铌礦、钕褐(hè)钇铌礦、興安礦(kuang)等一批新礦物(wu),這些發現不但(dàn)豐富了世界稀(xī)土礦物學寶庫(kù),同時揭示了不(bú)同類型稀土礦(kuang)床的演化發展(zhǎn)曆史與特點,這(zhè)對稀土資源的(de)研究與勘查無(wú)疑是非常重要(yao)的。
綜上所述,中(zhong)國不僅是世界(jiè)稀土資源大國(guó),而且在稀土資(zi)源的質量、品種(zhǒng)和可利用性等(děng)許多方面都具(jù)有明顯的優勢(shì),這種優勢爲中(zhong)國稀土工業的(de)可持續發展提(tí)供了最基本的(de)資源保證,也爲(wèi)中國稀土在國(guo)際市場上立于(yu)主導地位創造(zao)了條件,更爲新(xin)世紀、新材料、新(xin)技術革命奠定(dìng)了物質基礎。事(shì)實證明:我國稀(xi)土資源勘查的(de)不斷突破與發(fa)現和成礦理論(lùn)的創新已居世(shì)界先進水平。
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