王登紅, 劉善寶, 王成輝, 于 揚(yáng), 趙 芝, 代鴻章

(自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京 100037)

0 引言

自2010年我國(guó)啟動(dòng)三稀(稀有、稀土、稀散金屬)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查以來(lái),通過(guò)十多年的努力,在三稀礦產(chǎn)找礦方面取得了一系列進(jìn)展[1-5],有效地改變了我國(guó)三稀金屬資源格局,尤其是硬巖型鋰礦的資源格局。但整體而言,我國(guó)三稀礦產(chǎn)資源緊張的局面尚未改變,尤其是隨著以新能源汽車(chē)為代表的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,原有探明資源消耗快速,自我保障能力嚴(yán)重不足[6]。因此,必須高度重視三稀礦產(chǎn)在社會(huì)發(fā)展中的作用,尤其是要確保我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的安全,這對(duì)于保障國(guó)家能源資源的安全具有重要意義。本文重點(diǎn)梳理了我國(guó)三稀礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀、找礦方向及近年取得的找礦進(jìn)展,并為新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中三稀礦產(chǎn)找礦工作提出建議。

1 三稀礦產(chǎn)找礦進(jìn)展概述

三稀礦產(chǎn)包括8種稀有金屬(鋰、銣、銫、鈹、鋯、鉿、鈮、鉭)、17種稀土金屬(鑭系元素和釔、鈧)和8種稀散金屬(鎵、銦、鉈、鍺、鎘、硒、碲、錸)礦產(chǎn),是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)或關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)的重要組成部分,也是近年來(lái)國(guó)際上對(duì)礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略角逐的新焦點(diǎn)[6-8]。2016年以前的關(guān)于三稀礦產(chǎn)的找礦成果和進(jìn)展已有過(guò)文獻(xiàn)介紹[1],近年來(lái)又不斷取得新成果、新進(jìn)展、新認(rèn)識(shí)[2,4,9-16],這些成就有效地改變了我國(guó)三稀礦產(chǎn)的資源格局,為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了資源保障。

在稀土金屬資源方面,離子吸附型稀土礦不斷有新發(fā)現(xiàn)[11],但硬巖型找礦成果更為顯著。2019—2021年,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所李以科等[12]提出了白云鄂博礦床屬于與碳酸巖巖漿作用有關(guān)的巖漿型+高溫?zé)嵋航淮?霓長(zhǎng)巖型)礦床的新認(rèn)識(shí),并通過(guò)專(zhuān)題地質(zhì)填圖-反射地震-重力-磁法-電法綜合勘查技術(shù)方法示范,與包頭鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司一起通過(guò)48個(gè)鉆孔的鉆探驗(yàn)證,新探獲含稀土的2.8億t鐵礦石; 2019—2023年,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所在四川省德昌大陸槽和冕寧牦牛坪外圍開(kāi)展了找礦工作,尤其是2023年在牦牛坪外圍龍家溝一帶施工的ZK001鉆孔,鉆探深度為350 m,按照稀土氧化物(rare earth oxides,REO)邊界品位1%、工業(yè)品位2%、夾石剔除厚度2 m的標(biāo)準(zhǔn)圈定工業(yè)礦體3層,總視厚度為125.76 m,平均品位4.87%。其中: 第一層礦體見(jiàn)礦深度63.53～120.95 m,視厚度49.42 m,REO 4.42%; 第二層礦體見(jiàn)礦深度167.80～237.30 m,視厚度69.50 m,REO 5.33%; 第三層礦體見(jiàn)礦深度261.74～268.58 m,視厚度6.84 m,REO 3.51%。此外,還有礦化體9層,總視厚度27.05 m,平均品位1.32%(圖1)。

圖1 四川省冕寧龍家溝ZK001鉆孔揭露的含氟碳鈰礦-螢石-重晶石-方解石礦石照片(2023年8月)Fig.1 Photographs of bastnaesite-fluorite-barite-calcite ores in drilling bore ZK001 in Longjiagou of Mianning in Sichuan Province(August, 2023)

在稀有金屬資源方面,在青藏高原周邊的西昆侖、阿爾金、松潘—甘孜、西南三江及青藏高原腹地的喜馬拉雅成礦帶以及江西幕阜山地區(qū)均取得了找礦新發(fā)現(xiàn)、新進(jìn)展[13-16],有效地改變了我國(guó)稀有金屬資源格局,尤其是硬巖型鋰礦的資源格局[10]。西昆侖大紅柳灘及其所在礦集區(qū)的氧化鋰探明資源量已經(jīng)達(dá)到百萬(wàn)噸以上[15],阿爾金成礦帶雖然尚未探明資源量(工作正在進(jìn)行),但潛力巨大; 松潘—甘孜成礦帶除了甲基卡礦田有新增資源儲(chǔ)量之外,在可爾因礦集區(qū)又發(fā)現(xiàn)了加達(dá)等大型硬巖型鋰礦[4],2023年9月又在其外圍鉆探發(fā)現(xiàn)新的礦體(圖2); 據(jù)李文昌2023年9月20日介紹,西南三江的云南麻花坪鎢鈹?shù)V取得了重大找礦突破,礦體中WO3品位0.25%～0.59%,BeO品位0.16%～0.41%,CaF2品位11.31%～18.17%,估算遠(yuǎn)景資源量WO3超過(guò)100萬(wàn)t,BeO超過(guò)50萬(wàn)t,螢石超過(guò)2 000萬(wàn)t。此外,在江蘇溧水盆地新發(fā)現(xiàn)熱液充填型鍶礦,規(guī)模為中型[17]。

圖2 四川省馬爾康馬納一帶新發(fā)現(xiàn)的含鋰輝石偉晶巖(2023年9月,白色巖心主體為含鋰輝石偉晶巖)Fig.2 Newly discovered spodumene pegmatite in Mana of Maerkang in Sichuang Province(September,2023,the white core is mainly composed of spodumene pegmatite)

在稀散金屬資源方面,我國(guó)商務(wù)部和海關(guān)總署2023年7月3日發(fā)布了對(duì)鎵鍺相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制的公告,引起了對(duì)稀散金屬的高度關(guān)注。由于稀散金屬主要呈伴生礦產(chǎn)出,一般不單獨(dú)立項(xiàng),而是通過(guò)綜合評(píng)價(jià)來(lái)查明其賦存狀態(tài)、可利用性及其資源潛力。其中,鎵主要從鋁土礦冶金過(guò)程中綜合回收,鍺主要從閃鋅礦等有色金屬礦產(chǎn)中綜合回收,其他稀散金屬(鎘、碲、硒、錸、銦、鉈)從巖漿成因的銅鎳硫化物礦床、斑巖銅鉬礦、塊狀硫化物型鉛鋅礦等不同類(lèi)型的礦床中回收。在找礦方面也有新發(fā)現(xiàn),如在四川盆地中發(fā)現(xiàn)砂巖型錸礦化等[18]。

2 與三稀礦產(chǎn)找礦有關(guān)問(wèn)題的述評(píng)

2006—2013年,由原國(guó)土資源部組織實(shí)施了對(duì)鐵、銅、稀土、螢石等35種重要礦產(chǎn)的全國(guó)性潛力評(píng)價(jià)工作,圈定了找礦遠(yuǎn)景區(qū)和靶區(qū),為新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。但是,對(duì)絕大部分三稀礦產(chǎn)沒(méi)有開(kāi)展?jié)摿υu(píng)價(jià)工作,如在8種稀有金屬中只對(duì)鋰作了潛力評(píng)價(jià),而且只是對(duì)已知礦區(qū)的深邊部開(kāi)展“就礦找礦”式的評(píng)價(jià),尚未涵蓋2013年以來(lái)新發(fā)現(xiàn)的鋰礦區(qū),包括西昆侖的大紅柳灘鋰礦帶和阿爾金的鋰成礦帶。此外,2006—2013年的全國(guó)重要礦產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)工作,并沒(méi)有從戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度開(kāi)展,對(duì)于礦產(chǎn)資源尤其是關(guān)鍵礦產(chǎn)在高科技領(lǐng)域的新用途,幾乎沒(méi)有評(píng)價(jià),包括鋰在新能源汽車(chē)領(lǐng)域、稀散元素在光伏領(lǐng)域、稀土在高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域,等等。這就脫離了當(dāng)前國(guó)家強(qiáng)調(diào)的“高質(zhì)量發(fā)展”的新要求,也未能滿(mǎn)足“保障全產(chǎn)業(yè)鏈安全”的新要求。因此,有必要從新的角度對(duì)三稀礦產(chǎn)資源的潛力重新進(jìn)行評(píng)價(jià),以為國(guó)家提供決策依據(jù)。

2.1 我國(guó)三稀礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀

(1)三稀資源分布不均衡,優(yōu)勢(shì)礦種只有稀土和部分稀散金屬礦產(chǎn)。主要的、關(guān)鍵的稀有金屬(如鋰、鈮、鉭)高度依賴(lài)進(jìn)口,有的尚不能正常進(jìn)口,還不時(shí)會(huì)“被卡脖子”,難以保障戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,甚至可能影響到國(guó)家安全。比如,2022年11月2日,加拿大政府以“國(guó)家安全”為由,命令中礦資源、藏格礦業(yè)及盛新鋰能等中國(guó)上市公司撤出對(duì)加拿大關(guān)鍵礦產(chǎn)的投資。

(2)好礦少、品位低、難選冶,缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力(如鈮和鈹)。近年來(lái)在貴州務(wù)正道大竹園、云南玉溪小石橋、昆明安寧草鋪等地的與鋁土礦有關(guān)的“黏土型”或“沉積型”鋰礦[19-20],尚未解決開(kāi)發(fā)利用所涉及的經(jīng)濟(jì)技術(shù)和環(huán)保問(wèn)題。

(3)以共生伴生礦為主,獨(dú)立礦床少,需要加強(qiáng)采選冶技術(shù)的研發(fā)。如我國(guó)的鈹?shù)V要么屬于新疆可可托海這樣的復(fù)雜類(lèi)型,要么伴生在鎢礦中,而其中的伴生鈹在開(kāi)采過(guò)程中也沒(méi)有被充分利用(如江西畫(huà)眉坳、湖南柿竹園、內(nèi)蒙古黃崗梁、新疆白楊河); 再如四川雪寶頂這樣的類(lèi)型,雖然礦床質(zhì)量好但因位于高海拔或保護(hù)區(qū)而無(wú)法開(kāi)采。

(4)探明程度低,典型礦床的深部均未封閉。主要包括最著名的內(nèi)蒙古白云鄂博、四川的攀枝花、云南的個(gè)舊、新疆的可可托海,其成礦物質(zhì)從何而來(lái)等基礎(chǔ)問(wèn)題一直未解決,從而制約了找礦方向的確定和勘查技術(shù)手段的選擇。

(5)探測(cè)技術(shù)手段有限。主要是以“邊采邊探”增加資源量,如廣西大廠,僅通過(guò)采礦證實(shí)100號(hào)礦體與105號(hào)礦體連為一體,而對(duì)是否有新的類(lèi)似的“巖溶充填”特富礦體[21],目前的技術(shù)手段難以探測(cè)。

(6)典型礦床成因機(jī)制不明,尤其是較為著名的一些礦床,如云南會(huì)澤等稀有稀散金屬礦床,以往認(rèn)為是層控礦床,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)延深1 km成礦仍然很好。

2.2 我國(guó)三稀礦產(chǎn)資源找礦方向

新類(lèi)型三稀礦產(chǎn)資源的調(diào)查研究,不但有助于彌補(bǔ)傳統(tǒng)資源之不足,還可以帶動(dòng)理論的創(chuàng)新。如鋁土礦中高含量鎢和鋰的發(fā)現(xiàn)[19],不但可以提升鋁土礦的資源價(jià)值,也對(duì)如何利用好此類(lèi)沉積型或者其他非傳統(tǒng)三稀礦產(chǎn)提出了新的科技命題。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)于鹵水、油田水及砂巖中賦存的鋰等稀有金屬的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值給予了高度關(guān)注,我國(guó)柴達(dá)木盆地西部古近系和新近系油田鹵水中的Li含量最高達(dá)983 mg/L,一般也有幾十mg/L[22],而四川盆地多個(gè)層位的綠豆巖有可能為深部鹵水中Li的富集提供成礦物質(zhì)來(lái)源。塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地乃至于中東部地區(qū)的江漢盆地、南陽(yáng)盆地等也值得探索。

成礦機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究大有所為,尤其是地殼中高度分散的三稀金屬是如何高度聚集成礦的,包括內(nèi)蒙古的白云鄂博、湖南的柿竹園、廣西的大廠、云南的金頂、甘肅的金川等世界著名的礦床。典型礦床的精細(xì)結(jié)構(gòu)(或稱(chēng)“透明化”)與精準(zhǔn)探測(cè)技術(shù)(層脈識(shí)別技術(shù))研究,如“五層樓+地下室”勘查模型的建立,不但適合于華南地區(qū)的石英脈型鎢礦區(qū),也適合于川西甲基卡、可爾因等大型鋰礦資源基地,不但為深部找礦提供了理論依據(jù),也為人工地震等深部地球物理探測(cè)技術(shù)手段的使用指明了方向。對(duì)不同類(lèi)型三稀礦產(chǎn)空間分布規(guī)律的總結(jié),比如,為什么國(guó)外的硬巖型鋰礦集中分布在地臺(tái)區(qū),而中國(guó)的硬巖型鋰礦卻分布在造山帶; 查明鋰等稀有金屬的立體分帶機(jī)制和離子吸附型稀土礦的垂向富集機(jī)制; 查明重點(diǎn)礦集區(qū)(或者大型資源基地)不同層次的深部結(jié)構(gòu),為深部找礦提供技術(shù)支撐。

發(fā)展礦床成礦系列理論,建立“全位成礦+缺位找礦”的模型。將不同類(lèi)型、不同礦種的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)綜合起來(lái),通過(guò)系統(tǒng)化研究,互為找礦標(biāo)志,舉一反三,開(kāi)拓思路,實(shí)現(xiàn)理論創(chuàng)新引領(lǐng)找礦突破。比如,湖北和湖南境內(nèi)幕阜山一帶的稀有金屬礦產(chǎn),與江西境內(nèi)的九嶺和武功山地區(qū)的稀有金屬成礦特點(diǎn)相似,構(gòu)成同一個(gè)礦集區(qū),但不同地段的成礦條件不同,找礦方向也不一樣。其中,仁里大型層狀鉭礦的發(fā)現(xiàn)對(duì)江西和湖北的找礦是有啟發(fā)意義的,而江西九嶺含磷鋰鋁石淺色花崗巖型稀有金屬礦床的發(fā)現(xiàn),也對(duì)湖北和湖南有指導(dǎo)作用。在江西九嶺同安等地的淺色花崗巖中,磷鋰鋁石的含量可達(dá)4%～5%,實(shí)際上已經(jīng)是造巖礦物了,同時(shí)還含有綠柱石、錫石、鈮鉭礦物等有用金屬礦物,其巖體的巖相分帶性也與宜春414礦床有一定的相似性。2017年,對(duì)7個(gè)區(qū)塊進(jìn)行了系統(tǒng)采樣; 2018年,估算Li2O資源量達(dá)38.26萬(wàn)t[23]。更有意義的是,此類(lèi)巖體型稀有金屬礦床,類(lèi)似于銅礦中的“斑巖銅礦”,雖然品位不是很高但規(guī)模很大,具有“低品位大噸位”的特點(diǎn),對(duì)改變鋰礦資源格局具有潛在的且十分重要的意義。

3 對(duì)新一輪找礦的建議

3.1 加強(qiáng)工業(yè)類(lèi)型與成因類(lèi)型的綜合研究,對(duì)于找礦突破具有現(xiàn)實(shí)意義

工業(yè)類(lèi)型是采礦工業(yè)界所特別關(guān)心的,而成因類(lèi)型往往是學(xué)術(shù)界所最關(guān)心的。近年來(lái),學(xué)術(shù)界對(duì)鋰礦的類(lèi)型高度關(guān)注,提出了“黏土型”“熱水型”“隱爆角礫巖型”等新類(lèi)型,但工業(yè)界更多關(guān)心的是高品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)資源,而優(yōu)質(zhì)鋰資源仍然以鹵水型和偉晶巖型最為重要。盡管云南、貴州、四川、湖北、陜西乃至于青海等省對(duì)“黏土型”鋰礦找礦投入了大量工作,取得了一系列的新發(fā)現(xiàn),新增的“潛在資源量”超過(guò)千萬(wàn)噸(Li2O),有的地區(qū)地方政府還設(shè)立了開(kāi)發(fā)區(qū)、高新區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等,加大投入,招商引資。但對(duì)于鋰行業(yè)來(lái)說(shuō),鋰礦的探礦證、采礦證都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審批才能獲得,而“黏土型”鋰礦的開(kāi)發(fā)要通過(guò)“環(huán)保部門(mén)”的審批環(huán)節(jié),恐怕并非易事。因此,對(duì)于“潛在資源量”天文數(shù)字一般的“黏土型”等新類(lèi)型鋰資源,要想真正實(shí)現(xiàn)符合環(huán)保要求、經(jīng)濟(jì)可行的開(kāi)采,尤其是在鋰礦價(jià)格下行的大前提下,還有很長(zhǎng)的路要走。

另外,“黏土型”鋰礦分布在盆地地區(qū),野外找礦難度相對(duì)較小,而偉晶巖型的鋰礦主要分布在高海拔、深切割,資料很少的造山帶空白區(qū),找礦工作難度極大,以至于投入嚴(yán)重不足,優(yōu)質(zhì)資源(高品位的偉晶巖型鋰礦石)一旦被發(fā)現(xiàn),隨即就會(huì)被人“挖掉”。這種現(xiàn)象無(wú)論是西部交通不便的西昆侖、阿爾金地區(qū)還是東部湘鄂贛交界的幕阜山地區(qū),莫不如是。至于江西九嶺式的云英巖型或細(xì)?；◢弾r型鋰礦[23],曾經(jīng)在價(jià)格高位時(shí)引發(fā)了“全民挑著籮筐挖鋰云母”,但在鋰價(jià)趨于理性而環(huán)保要求不降低的情況下,其開(kāi)發(fā)利用的可行性需要重新評(píng)價(jià)。云英巖型、角礫巖筒型、細(xì)?；◢弾r型(或淡色花崗巖型)等新類(lèi)型,也引起了普遍關(guān)注,但由于選冶特征及資源稟賦特征普遍不如偉晶巖型,其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益一般也不如偉晶巖型。在贛南的石英脈型鎢礦分布區(qū),普遍存在云英巖型鋰礦,如石雷鎢礦[24],但往往呈“雞窩狀”,工業(yè)價(jià)值不大。實(shí)際上,在贛南鎢礦“五層樓”模式中的第一層樓——云母線(xiàn)中就常見(jiàn)鋰云母,但只是鎢礦的找礦標(biāo)志,本身不具備大規(guī)模開(kāi)采的工業(yè)價(jià)值。這充分說(shuō)明,工業(yè)界對(duì)于偉晶巖型鋰礦石的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“黏土型”鋰資源,因此,加強(qiáng)對(duì)偉晶巖型鋰礦的尋找仍然是新一輪鋰礦找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中的首要任務(wù)。“黏土型”“角礫巖筒型”“云英巖型”“淡色花崗巖型”等其他硬巖型鋰礦是否具有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值,不能僅看其鋰含量是否達(dá)到“邊界品位”和其資源量的大小,更要衡量其開(kāi)采是否符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及環(huán)境保護(hù)的要求。

3.2 加強(qiáng)三稀元素賦存狀態(tài)的綜合研究,對(duì)于開(kāi)發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)意義

三稀礦產(chǎn)賦存狀態(tài)研究是一重要內(nèi)容,特別是對(duì)像白云鄂博、801這樣的超大型礦床,其稀土鈮、鈹、鋯等資源的有效利用研究應(yīng)提到重要的議事日程上。近年來(lái),雖然已發(fā)現(xiàn)了一批三稀礦產(chǎn)資源或者戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)資源,但通過(guò)對(duì)這些成果進(jìn)行再評(píng)估,不難發(fā)現(xiàn),絕大部分項(xiàng)目沒(méi)有進(jìn)行元素或礦物質(zhì)賦存狀態(tài)的研究,只是片面強(qiáng)調(diào)元素的含量,認(rèn)為含量達(dá)到“邊界品位”或者“工業(yè)品位”就圈定礦體,進(jìn)而估算“資源量”或者“資源儲(chǔ)量”。這方面的例子層出不窮,如: 廣西某地將含Ga的地層當(dāng)作礦層; 甘肅某地將含Nb的火山巖當(dāng)成礦石; 廣東某地將含Rb的伴生礦的評(píng)價(jià)指標(biāo)當(dāng)作獨(dú)立礦的評(píng)價(jià)指標(biāo),等等。之所以出現(xiàn)這些問(wèn)題,是因?yàn)橹豢础昂俊辈豢础翱衫眯浴?更不看“經(jīng)濟(jì)性”。比如,近期在貴州發(fā)現(xiàn)的被認(rèn)為屬于“新類(lèi)型”的稀土礦床,據(jù)稱(chēng)儲(chǔ)量達(dá)44萬(wàn)t。所謂的“儲(chǔ)量”是指在當(dāng)前的技術(shù)條件及環(huán)保要求下能被經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的可利用資源,而不是開(kāi)采之后“虧本”的、或者僅僅是實(shí)驗(yàn)室能回收的資源。其實(shí),在評(píng)價(jià)三稀礦產(chǎn)資源時(shí),首先要確定礦石類(lèi)型(礦石是可經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的)而不只是某個(gè)元素的含量,更不能把巖石類(lèi)型當(dāng)作礦石類(lèi)型甚至礦床類(lèi)型。比如: 世界各地與地幔柱或者熱點(diǎn)有關(guān)的火山巖、侵入巖中往往富含不相容高場(chǎng)強(qiáng)稀有金屬元素[25],屬于普遍現(xiàn)象但不是成礦作用的結(jié)果; 在山西、貴州、河南的鋁土礦分布區(qū),頂?shù)装濉A矸或某些特殊巖石類(lèi)型中Li含量很高,也是一個(gè)普遍現(xiàn)象; 四川盆地及其周邊地區(qū)出現(xiàn)的“綠豆巖”含鋰較高[26],仍然是一個(gè)普遍現(xiàn)象。需要強(qiáng)調(diào)的還有,凡是賦存在綠泥石中的鋰,在目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下尚不具開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)實(shí)意義[27]。因此,加強(qiáng)鋰等三稀礦產(chǎn)的元素賦存狀態(tài)的研究至關(guān)重要。

3.3 加強(qiáng)成礦模式與勘查模型的綜合研究,對(duì)于找礦突破具有戰(zhàn)略意義

對(duì)稀土的找礦,目前還應(yīng)以硬巖型礦產(chǎn)為主。內(nèi)蒙古的白云鄂博、四川的牦牛坪和山東的郗山是我國(guó)最重要的三大硬巖型稀土礦床,工作程度很高,采礦工作也進(jìn)入攻堅(jiān)克難階段。白云鄂博和牦牛坪早晚要轉(zhuǎn)入坑采,而山東微山縣的郗山稀土礦本身就是全世界唯一地下開(kāi)采的獨(dú)立稀土礦床,其采礦技術(shù)將對(duì)今后稀土礦井下開(kāi)采產(chǎn)生示范作用。如何保持我國(guó)稀土在全球的絕對(duì)領(lǐng)先地位,既要開(kāi)拓新地域?qū)ふ倚碌V床,也要就礦找礦,尤其是郗山式深部礦體的地下開(kāi)采,將為白云鄂博和牦牛坪稀土礦的深部開(kāi)采提供借鑒。但深部開(kāi)采需要高品質(zhì)的礦石資源保障,否則沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益,資源量再大的隱伏稀土礦也難以開(kāi)采(深部開(kāi)采成本高,技術(shù)難度大,安全隱患更多)。

四川牦牛坪作為全球第三大稀土礦床(僅次于我國(guó)白云鄂博和美國(guó)芒廷帕斯)近期又取得了找礦新突破,尤其是在龍家溝一帶第四系(厚達(dá)50 m以上)之下探獲了隱伏的厚大富稀土礦體。其中,新發(fā)現(xiàn)的高品位氟碳鈰礦-螢石-重晶石-方解石脈型稀土礦石[28]經(jīng)多晶X射線(xiàn)衍射分析,主要由方解石(40%～75%)、螢石(25%～58%)、重晶石(5%～25%)和氟碳鈰礦(1%～16%)組成。龍家溝與山東郗山的稀土礦石類(lèi)型具有類(lèi)似性。此外,根據(jù)龍家溝稀土礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物組成,可分為早、晚兩個(gè)階段,早階段礦石主要呈中粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造,晚階段礦石呈中細(xì)粒角礫狀構(gòu)造、流動(dòng)狀構(gòu)造,二者疊加之后構(gòu)成了富含稀土的厚大礦體。這一特點(diǎn)在山東郗山也有體現(xiàn)。此類(lèi)高品位、易采選礦石新類(lèi)型及新礦體的發(fā)現(xiàn),是新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)以來(lái),在稀土礦產(chǎn)方面的新突破。因此,四川省牦牛坪礦床與山東省郗山礦床在成礦機(jī)制上具有相似性,主要受到陸內(nèi)深大斷裂帶控制,牦牛坪受哈哈斷裂帶的控制,而郗山受郯廬斷裂帶次級(jí)斷裂的控制,二者可以互為找礦依據(jù),即成因模式不同,但深部找礦的勘查模型可以互相借鑒。

牦牛坪和郗山沿深大斷裂找礦的勘查模型是否適用于白云鄂博,是值得研究的。牦牛坪稀土礦床形成于新生代,郗山形成于中生代,而白云鄂博一般認(rèn)為形成于中元古代—新元古代。前二者屬于單一成礦期成礦,相對(duì)簡(jiǎn)單,而白云鄂博有可能經(jīng)歷了多期次成礦,不排除加里東期、海西期乃至于印支期成礦的可能性。也就是說(shuō),在白云鄂博一帶尋找受到區(qū)域性斷裂帶控制的新礦體也是完全可能的。此外,無(wú)論是牦牛坪、郗山還是白云鄂博,都擁有豐富的螢石資源,尤其是白云鄂博的螢石資源不但規(guī)模巨大(可能是中國(guó)最大的伴生螢石礦),而且可以圈定出獨(dú)立的螢石礦體。這對(duì)于在牦牛坪和郗山一帶尋找獨(dú)立的螢石礦體,也具有重要的借鑒意義。

4 結(jié)語(yǔ)

三稀礦產(chǎn)是戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)的重要組成部分,而戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展到關(guān)鍵階段、在關(guān)鍵場(chǎng)合發(fā)揮關(guān)鍵性作用的具有戰(zhàn)略性意義的礦產(chǎn)資源。我國(guó)目前仍然屬于發(fā)展中國(guó)家,需要大量的包括稀有、稀土和稀散金屬在內(nèi)的礦產(chǎn)資源作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。雖然近年來(lái)在四川甲基卡、新疆大紅柳灘、四川牦牛坪、云南麻花坪等地取得了新的找礦突破,但要保障國(guó)家對(duì)于三稀礦產(chǎn)的需求還任重道遠(yuǎn)。因此,迫切需要進(jìn)一步加強(qiáng)科技攻關(guān)和創(chuàng)新引領(lǐng),尤其是在白云鄂博、牦牛坪、大陸槽、甲基卡、大紅柳灘等已知礦區(qū)的深邊部開(kāi)展以形成大型資源基地為目標(biāo)的找礦工作,力爭(zhēng)增儲(chǔ)上產(chǎn); 同時(shí)帶動(dòng)華北地臺(tái)北緣、大興安嶺、南嶺、西昆侖、阿爾金、松潘—甘孜、西南三江、喜馬拉雅、長(zhǎng)江中下游等重要成礦區(qū)帶的找礦突破。與此同時(shí),加強(qiáng)采選冶綜合利用方面的創(chuàng)新研究,主攻優(yōu)勢(shì)類(lèi)型,兼顧一般類(lèi)型,查明三稀元素或礦物的賦存狀態(tài),為高效、綠色利用三稀資源,促進(jìn)高質(zhì)量礦業(yè)開(kāi)發(fā)提供資源和技術(shù)保障。