国内外稀土矿产资源及其分布概述
Summarize on rare earth mineral resources and their distribution at home and abroad
收稿日期: 2019-11-13 网络出版日期: 2020-01-10
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Received: 2019-11-13 Online: 2020-01-10
作者简介 About authors
张苏江(1984—),男,高级工程师,主要从事矿产勘查及全国实物地质资料汇交监管与筛选采集研究;E-mail:safei_271112891@qq.com 。
稀土是重要的新能源原材料,在现代工业发展中具有许多不可替代的用途。世界稀土资源丰富,但分布不均,近93.11%的稀土探明储量集中在美国、澳大利亚、俄罗斯、越南、巴西和中国等少数国家。作为中国最为重要的战略性优势矿产资源之一,稀土在全国范围内均有分布,矿床类型以碱性岩-碳酸岩型、花岗岩型、砂矿型和风化壳离子吸附型为主,集中分布于华北陆块北缘、内蒙大兴安岭、上扬子、下扬子、华南与三江等6个成矿省。通过分析国内外稀土矿床类型、资源分布特征,结合中国稀土矿产勘查开发的新进展,提出需加强稀土成矿理论及勘查技术研究,开展稀土高端材料和应用技术研发,统筹全国稀土资源进行合理开发利用与生态环境保护,建立可持续的国家稀土资源战略储备制度等建议。
关键词:
Rare earth is an important material for new energy.It has many irreplaceable uses in the development of modern industry.The rare earth resources in the world are rich,but the distribution is not balanced.Nearly 93.11% of the proven rare earth reserves are concentrated in a few countries such as the United States,Australia,Russia,Vietnam,Brazil and China.As one of the most important strategic advantages of mineral resources in China,rare earth is distributed all over the country.The rare earth deposits are mainly of alkaline carbonatite type,granite type,placer type and weathering shell ion adsorption type in genesis,they are mainly distributed in six metallogenic provinces such as northern margin of north China block,Daxinganling of Inner Mongolia,upper Yangtze,lower Yangtze,south China and Sanjiang etc..By analyzing the type of rare earth deposits resource,distribution characteristics,and combined with the new progress of exploration and exploitation of rare earth ore in China,it is proposed that it is necessary to strengthen the research on the theory and exploration technology of rare earth mineralization,to research and development of rare earth high-end materials and application technologies,to coordinate the rational development and utilization of rare earth resources and ecological environmental protection,to establishing a sustainable national strategic reserve system of rare earth resources.
Keywords:
本文引用格式
张苏江, 张立伟, 张彦文, 尚磊, 李建波.
Zhang Sujiang.
稀土元素(REE)是化学元素周期表ⅢB族中原子序数为21、39和57~71的17种金属元素的总称,包括钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及镥(Lu)[1,2,3,4]。依据稀土元素原子电子层结构、物化性质及它们在矿物中的共生情况和不同离子半径拥有不同性质的特征,通常将其分为两组:轻稀土元素或铈组稀土元素(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕),重稀土元素或钇组稀土元素(钪、钇、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)[2,3,4]。地壳中的稀土平均质量分数为165.35×10-6[1],主要富集于碱性超基性岩、碱性岩、碳酸岩和花岗岩及与它们相关的矿床中[5]。根据矿物晶体化学,可将自然界赋存于矿物中的稀土元素划分为下列3种存在形式[1,6-7]:独立矿物(以离子化合物形式赋存于矿物晶格中,如氟碳铈矿、独居石、磷钇矿、易解石)、类质同象(以类质同象分散于稀有金属与造岩矿物中,如含稀土的萤石、钛铀矿和磷灰石)与离子状态(以离子吸附状态赋存于某些矿物的表面或颗粒之间,如风化壳淋积型黏土类、云母类矿物)。目前,世界上已发现的稀土矿物和含稀土元素矿物约有250余种,稀土含量较高(总稀土质量分数>5.8%)的有50~65种[4]。重要的稀土矿物主要有磷酸盐与氟碳酸盐两类,其中有工业价值的矿物仅10余种[3,4],具体情况见表1。
矿物名称 | 稀土氧化物质量分数/% | ||
---|---|---|---|
稀土元素氧 化物(REO) | [Ce]2O3 | Y2O3 | |
氟碳铈矿 | 74.77 | — | — |
独居石 | 65.13 | — | — |
氟菱钙铈矿 | 60.30 | — | — |
氟碳铈镧矿 | >70.00 | — | — |
褐帘石 | 23.12 | — | — |
磷钇矿 | 62.02 | — | — |
硅铍钇矿 | 51.51 | — | — |
褐钇铌矿 | 39.94 | — | — |
钇易解石 | 32.41 | — | — |
铈铌钙钛矿 | — | 28.71 | — |
硅钛铈铁矿 | — | 45.82 | — |
绿层硅铈钛矿 | — | 16.68 | — |
黑铈金矿-复稀金矿 | — | — | 18.38~28.76 |
作为一种重要的、不可再生的“三稀”金属矿产资源,一种改造传统工业、发展国防尖端技术不可或缺的关键元素,稀土因其独特的原子结构、优良的光电磁热及易与其他元素组合等物化性质,广泛应用于农业、纺织、轻工、冶金、电子、医药、催化、超导、玻璃陶瓷、机械制造和国防军工等传统和军事领域[2-3,8-11]。近年来,伴随着节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等7大新兴行业的发展,被誉为“现代工业维生素”“万能之土”和“21世纪新材料宝库”的稀土的应用领域越来越广泛,在国家安全和经济可持续发展中的地位越来越重要,稀土已成为当下世界各国发展高精尖产业必不可少的原材料及国家重要的新兴战略性矿产资源[1,12-14]。本文通过搜集相关资料和信息,概述了世界与中国主要稀土矿产资源、重要矿床类型及分布情况,并对国内稀土矿产找矿潜力进行了简要分析,以期为今后国内稀土矿产地质找矿与科研工作起到一定的参考作用[14,15]。
1 世界稀土矿产资源概况
世界稀土资源丰富,但分布很不均匀[3]。2009—2019年世界主要国家(地区)稀土资源储量概况见表2。根据文献[16]资料显示,截至2018年底,全球已探明稀土资源储量达1.2亿t,主要集中在美国、澳大利亚、巴西、中国、印度、马来西亚、俄罗斯和越南这8个国家(上述8个国家稀土资源储量总和为1.117 3亿t,约占世界总储量的93.11%;其中中国稀土成矿地质条件优越,是世界上稀土资源最丰富的国家[12],2018年稀土储量约为4 400万t,占全球总储量的36.67%;巴西与越南并列第二位,约为2 200万t,占全球总储量的18.33%;俄罗斯排名第四,约为1 200万t,占全球总储量的10%;最后是印度、澳大利亚、美国和马来西亚,其储量分别约为690万、340万、140万、3万t),其余已知储量主要分布于加拿大、泰国、格陵兰、马拉维、蒙古、朝鲜和南非等国家和地区。
表2 2009—2019年世界主要国家(地区)稀土资源储量概况[16] 万t
国家 (地区) | 年份 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | |
美国 | 1 300 | 1 300 | 1 300 | 1 300 | 1 300 | 1 300 | 180 | 180 | 140 | 140 | 140 |
澳大利亚 | 520 | 540 | 160 | 160 | 160 | 210 | 320 | 320 | 340 | 340 | 340 |
巴西 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 3.6 | 2200 | 2200 | 2200 | 2200 | 2200 | 2200 |
中国 | 2 700 | 3 600 | 5 500 | 5 500 | 5 500 | 5 500 | 5 500 | 5 500 | 4 400 | 4 400 | 4 400 |
独立国家联合体 | 1 900 | 1 900 | 1 900 | 1 900 | ① | ① | ① | ① | ① | ① | ① |
印度 | 110 | 310 | 310 | 310 | 310 | 310 | 310 | 310 | 690 | 690 | 690 |
马来西亚 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
俄罗斯 | ② | ② | ② | ② | ② | ③ | ③ | ③ | 1 800 | 1 800 | 1 200 |
越南 | — | — | — | — | — | ④ | ④ | — | 2 200 | 2 200 | 2 200 |
泰国 | — | — | — | — | — | — | ⑤ | ⑤ | ⑤ | ⑤ | ⑤ |
加拿大 | ⑥ | ⑥ | ⑥ | ⑥ | ⑥ | ⑥ | ⑥ | ⑥ | 83 | 83 | — |
格陵兰 | ⑦ | ⑦ | ⑦ | ⑦ | ⑦ | ⑦ | ⑦ | ⑦ | 150 | 150 | — |
马拉维 | ⑧ | ⑧ | ⑧ | ⑧ | ⑧ | ⑧ | ⑧ | ⑧ | 13.6 | 14.0 | — |
南非 | ⑨ | ⑨ | ⑨ | ⑨ | ⑨ | ⑨ | ⑨ | ⑨ | 86 | 86 | — |
缅甸 | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | ⑩ | — |
布隆迪 | — | ||||||||||
其他国家 | 2 200 | 2 200 | 2 200 | 2 200 | 4 100 | 4 100 | 4 100 | 4 100 | 440 | ||
世界总量 | 8 800 | 9 900 | 11 000 | 11 000 | 11 000 | 14 000 | 13 000 | 13 000 | 12 000 | 12 000 | 12 000 |
数据来源:美国地质调查局(USGS),Mineral Commodity Summaries,2009—2019年。
注:—表示无数据;①表示2013—2019年独立国家联合体稀土资源储量包含于当年世界总量里;②表示2009—2013年俄罗斯稀土资源储量包含于当年独立国家联合体总量里;③表示2014—2016年俄罗斯稀土资源储量包含于当年世界总量里;④表示2014—2015年越南稀土资源储量包含于当年世界总量里;⑤表示2015—2019年泰国稀土资源储量包含于当年世界总量里;⑥表示2009—2016年加拿大稀土资源储量包含于当年世界总量里;⑦表示2009—2016年格陵兰稀土资源储量包含于当年世界总量里;⑧表示2009—2016年马拉维稀土资源储量包含于当年世界总量里;⑨表示2009—2016年南非稀土资源储量包含于当年世界总量里;⑩表示2009—2018年缅甸稀土资源储量包含于当年世界总量里; 表示2009—2018年布隆迪稀土资源储量包含于当年世界总量里; 表示2017—2018年其他国家稀土资源储量包含于当年世界总量里;世界总计取整数。
2 世界稀土主要矿床类型
稀土矿床成因类型主要有以下6种[17]:1)与正长岩共生的含稀土碳酸岩体或碳酸岩脉矿床,如美国芒延帕斯、中国白云鄂博及牦牛坪稀土矿;2)与碱性花岗岩或碱性正长岩有关的交代岩型稀土矿床,如俄罗斯卡图加、中国巴尔哲、哈萨克斯坦上埃斯坪、加拿大雷神湖及怪湖稀土矿;3)产于磷霞岩、异性霞石正长岩、霓霞岩等碱性岩中的伴生稀土矿床,如俄罗斯希宾稀土矿;4)滨海砂矿,主要分布于印度、澳大利亚、巴西与美国等;5)花岗岩类风化壳淋积型稀土矿床,如中国南岭地区稀土矿;6)碳酸岩风化壳铌稀土矿床,如澳大利亚韦尔德山、俄罗斯托姆托尔、巴西阿拉萨、卡塔拉奥及塞斯拉古什稀土矿。
3 世界稀土矿产资源分布特征
北美洲稀土矿集中区:1)加拿大耶罗奈夫城雷神湖(Thor Lake)蚀变正长岩型铌钽锆铍稀土金属矿床,已划分出T、S、R和F这4条矿带,其中T、S、R3个矿带内铍铀铌钽稀土矿石储量约为1亿t,Y2O3储量约为21万t;2)加拿大魁北克省拉布拉多地区怪湖蚀变花岗岩型锆稀土钇铌矿床,已探明矿石储量为3 000万t,其矿石中ZrO2、RE2O3、Y2O3、Nb2O5与BeO质量分数分别为3.25%、1.3%、0.66%、0.56%与0.12%;3)加拿大萨斯喀彻温省霍益达斯湖(Hoidas Lake)稀土矿床,以1.5%REO为边界品位,探明+控制级别资源量为115万t,RE2O3平均品位为2.36%;推断级别资源量为37万t,RE2O3平均品位为2.15%;共含RE2O3金属量为3.5万t;4)美国加利福尼亚州圣纳迪诺区芒延帕斯(Mountain Pass)碳酸岩型稀土矿床,稀土矿石储量约为2.5×107万t(稀土平均质量分数为5%的矿石储量约为1亿t),RE2O3质量分数平均为5%~10%;5)美国怀俄明州贝诺杰(Bear Lodge)稀土矿床,采用1.5%REO为边界品位,推断资源量为980万t,其中RE2O3平均品位为4.1%,折合稀土金属量为36.3万t。
拉丁美洲稀土矿集中区:巴西米纳斯吉拉斯州阿拉萨(Araxa)铌稀土碳酸岩型矿床,矿体主要赋存于杂岩体中部的红土风化壳层中。估计铌品位达2.5%(Nb2O5)的矿石储量为461.7 Mt;磷品位为20%~25%(P2O5)的磷酸盐(磷灰石和非晶磷酸盐)矿石储量约为161.3 Mt;稀土[矿石中w(Ce2O3)=6.28%、w(La2O3)=3.80%、w(Nd2O3)=1.58%]质量分数为10%~11%的矿石储量估计为54.6 Mt。
欧洲稀土矿集中区:1)格陵兰加达尔省依加里科莫茨费尔特正长岩型铌钽稀土矿床,矿体赋存于莫茨费尔特碱性杂岩体中,杂岩体仅顶部50 m,具有RE2O3品位为0.6%~1.5%的矿石资源1 250 Mt,相当于拥有稀土氧化物75~187 Mt;2)格陵兰萨法托克(Sarfartoq)碳酸岩型稀土矿,在RE2O3边界品位为0.8%、平均品位为1.53%时,推断资源量为1 400 Mt;3)格陵兰可凡湾(Kvanefjeld)稀土矿,总资源量为619 Mt,其中探明资源量为437 Mt,RE2O3为6.6 Mt,Zn为1.4 Mt,U3O8为15.87 Mt;4)格陵兰克林雷恩(Kringlerne)稀土矿,探明资源量为1 000 Mt,RE2O3平均品位为0.5%,Y2O5平均品位为0.1%;5)俄罗斯西伯利亚雅库特托姆托尔(Tomtor)碳酸岩风化壳型铌稀土矿床,矿床矿石储量巨大(稀土储量约为1.5亿t)且矿石品位很富[w(Nb2O5)平均为7.72%,w(RE2O3)为17.2%,其中w(Y2O3)为1%];6)俄罗斯西伯利亚赤塔州卡图金(Katuginskoye)碱性交代岩型钽铌锆稀土矿床,矿床C1+C2级Ta2O5储量为十余万t,Nb2O5、ZrO2、RE2O3储量均在1 Mt以上。
亚洲稀土矿集中区:1)印度尼西亚板卡砂锡矿含独居石和磷钇矿地质储量为1 539.3 t,百里屯砂锡矿含独居石和磷钇矿地质储量为5 262.8 t;2)越南莱州省封土南塞(Nam Xe)稀土矿,北南两段原生矿均为氟碳铈矿-氟碳钙铈矿-重晶石-萤石组合,其中北段RE2O3平均质量分数为1.4%,已计算的RE2O3总储量为779.8万t;南段RE2O3平均质量分数为10.6%,已证实的RE2O3储量为94万t;3)越南莱州省东堡稀土矿,矿带产于古近纪正长岩体边缘剪切带内,其中占储量90%的3号矿体w(RE2O3)达3%~10.7%,储量可能达760万t;4)朝鲜平壤炯居(Jongju)稀土矿床,初步估计潜在矿物总量为60亿t,总计2.162亿t稀土氧化物,其中2.6%为重稀土元素,其含量大约为545万t;5)蒙古科布多哈尔赞-布雷格提(Khaldzan-Buregtey)过碱性花岗岩型锆铌稀土矿床,矿床的资源储量为ZrO2 400万t,Nb2O5 60万t,REE 100万t,Y2O3 100万t,Ta2O5 3.5万t;6)蒙古中南部木苏盖-胡达格碳酸岩-粗面岩型稀土矿床,矿床划分出粗面岩和碳酸岩(REE质量分数为0.1%~0.8%)、磁铁矿-磷灰石(REE质量分数为1%~14.5%)及氟碳铈矿碳酸岩(REE质量分数为1%~18%)这3类矿石;7)阿富汗赫尔曼德省瑞基斯坦汉涅辛(Khanneshin)碳酸岩型轻稀土矿床,其杂岩体赋存的轻稀土元素氧化物(LRE2O3)至少有129万t;8)中国内蒙古白云鄂博碳酸岩型铁铌稀土多金属矿床,现已发现有71种元素,以175种不同矿物形式存在,其中稀土储量为2 900万t,铌储量为157万t。
非洲稀土矿集中区:肯尼亚沿海平原姆里马碳酸岩型铌稀土矿床,估计从地表向下30 m的姆里马碳酸岩风化壳岩石内,Nb2O5质量分数大于0.7%的矿石储量约为1亿t,Nb2O5储量为70万t,其中在矿石总量中可分出6 Mt w(La2O3)约为5%的稀土矿石。
大洋洲稀土矿集中区:1)澳大利亚西澳大利亚州拉沃顿镇韦尔德山(Mount Weld)稀土矿床,以4%REO为边界品位,韦尔德山中央稀土区共圈定探明+控制+推断级别的资源量为770万t,RE2O3平均品位为11.9%,折合稀土金属量为92万t;2)澳大利亚北领地州艾丽思斯普瑞斯诺兰(Nolans)稀土矿床,该矿床拥有探明+控制+推断三级资源量为30 300万t,RE2O3、P2O5与U3O8平均品位分别是2.8%、12.9%与200 g/t,折合稀土金属量为84.8万t、磷390万t、铀6 038 t(均以氧化物计);3)澳大利亚南澳大利亚州奥林匹克坝(Olympic Dam)矿床资源量高达4 500万t,但品位稍低(约为0.5%)。
4 中国稀土矿产资源概况
中国稀土资源的主要特点[4,23-24]:1)资源品种丰富,类型较全;目前已在国内发现17种稀土元素中的16种稀土元素形成的矿物或矿石(除钷尚未发现天然矿物),如氟碳铈矿、氟碳钡铈矿、磷钇矿、褐钇铌矿、独居石及黄河矿等稀土矿物;2)资源赋存分布“北轻南重”;岩矿型轻稀土矿集中分布于华北(内蒙古包头白云鄂博,中国轻稀土的主要生产基地)、华东(山东济宁微山湖)与西南(四川冕宁与德昌、云南楚雄牟定和德宏陇川)这3个地区;离子型重稀土矿易采易提取,且总量相对可观,主要分布在华东(江西赣州寻乌与龙南、福建龙岩永定与三明宁化)和中南(广东梅州大埔与河源东源、广西崇左江州和贺州、湖南永州江华)地区;3)共伴生矿床多,具备综合利用价值;4)轻稀土矿大多可规模化工业性开采,但与其伴生的放射性元素(如钍)处理难度较大,在开采与冶炼分离过程中需重视对人类健康和生态环境的影响;5)重稀土矿赋存条件差、分布散、丰度低,规模化工业性开采难度较大。
5 中国稀土主要矿床类型
矿床 大类 | 矿床亚类 | 主要矿物组合 | 典型矿床 |
---|---|---|---|
内生 矿床 | 碱性岩-碱性超基性岩型 | 氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、异性石 | 山东济宁微山、辽宁凤城赛马 |
碱性岩-碳酸岩型 | 氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、 独居石、磁铁矿、赤铁矿、铌铁矿、易解石、钛铈矿、褐帘石、烧绿石 | 内蒙古包头白云鄂博、四川冕宁牦牛坪、德昌大陆槽与茨达、湖北竹山庙垭 | |
花岗岩型 | 褐帘石、独居石、褐钇铌矿、氟碳钙铈矿、兴安石、铌铁矿、独居石、烧绿石、磷钇矿 | 广西贺县姑婆山、内蒙古扎鲁特旗巴尔哲、黑龙江齐齐哈尔碾子山、广东始兴河口山、新疆拜城波孜果尔 | |
外生 矿床 | 沉积岩型 | 独居石、方铈矿 | 贵州织金新华 |
砂矿型 | 独居石、磷钇矿、硅铍钇矿、褐钇铌矿、钛铁矿 | 广东电白电城、阳西南山 | |
风化壳离子吸附型 | — | 江西龙南足洞、关西与大田 | |
变质 矿床 | 混合岩-混合花岗岩型 | 独居石、磷钇矿、褐帘 石 | 广东五和、湖北大悟邓家湾、辽宁凤城翁泉沟 |
6 中国稀土矿产资源分布特征
中国稀土矿产地在地域分布上具有点多面广又相对集中的特点[19]。据统计,目前已在全国22个省(区)发现上千余处稀土矿床/矿(化)点,除内蒙古包头、江西赣南、湖南湘南、广西桂西南与桂东、广东粤北、四川凉山、云南楚雄和德宏、山东济宁与福建龙岩及三明为稀土资源集中分布区外,辽宁、山西、河南、湖北、浙江、贵州、陕西、新疆等省(区)也分布有数量可观的稀土矿,总体形成北南西东均有的分布格局。其中,轻稀土矿主要分布在内蒙古包头、四川凉山与山东济宁;重稀土矿集中分布于江西赣南、广西桂西与桂东南、广东粤北、福建闽西等南方7省(区)[4,19,28]。此外,磷钇矿主产区位于河南、江西、广西与广东,独居石则位于湖南、福建、广西、广东、海南和台湾等地;含稀土磷矿区位于贵州织金与云南昆阳,长江沿岸重庆段淤砂中多见钪矿,海滨砂矿则在中国漫长的海岸线上广为分布[4,19,24,29]。
6.1 中国稀土矿产资源分布特点
全国稀土矿产资源分布具有两个基本特点[4,19,25-26,28]:1)矿石种类齐全,以岩矿型轻稀土矿为主,也有离子型重稀土矿;2)矿产地分布广泛,但储量相对集中于几个主要成矿区域。结合稀土成矿地质作用与大地构造发展阶段,袁忠信等[25]认为中国稀土主要分布于以下6个稀土矿集区:华北陆块北缘西段白云鄂博陆缘坳陷带原生矿矿集区,典型矿床有内蒙古白云鄂博REE-Nb-Fe矿(世界著名的超大型多金属矿床,轻稀土储量世界第一,铌储量世界第二);扬子陆块康滇隆起西缘陆缘坳陷带原生矿矿集区,代表性矿床有四川冕宁牦牛坪、德昌大陆槽稀土矿;扬子陆块洞庭断陷砂矿矿集区,典型矿床有湖南湘阴望湘、通城隽水、湖北竹山庙垭稀土矿;华南造山系南岭造山带风化壳离子吸附型稀土矿矿集区,包括赣粤桂闽湘滇浙等南方7省(区)风化壳淋积型稀土矿,赣信丰安息、龙南足洞及寻乌河岭稀土矿等;华南造山系云开隆起砂矿、风化壳离子吸附型稀土矿矿集区,代表性矿床有广西贺县姑婆山、“725”稀土矿;东南沿海海滨砂矿矿集区,包括湘桂闽粤琼台等地发育的海滨独居石-锆石-钛铁矿砂矿型稀土矿。全国稀土矿产资源分布总体呈现“北轻南重”、“北南西东均有”的特点,主要是在受由欧亚板块、太平洋板块和南亚(印度)板块构造作用中间区的中国内部,陆壳物质沿板块边缘构造活动带或板内裂谷带发生多期重熔分异与迁移富集,从而形成具多种成因类型的稀土矿床[4,19,25]。
6.2 中国重要稀土矿床在全国16个成矿省中的分布
表4 中国主要稀土矿资源分布简表[30]
序号 | 稀土类型 | 稀土矿产地名称 | 矿床类型 | 矿床规模 | 主要成矿省分布 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 岩矿型 轻稀土 | 内蒙古包头白云鄂博 | 碱性岩-碳酸岩型 | 超大型 | 华北陆块北缘成矿省 |
2 | 内蒙古扎鲁特旗巴尔哲 | 花岗岩型 | 大型 | 内蒙大兴安岭成矿省 | |
3 | 四川冕宁牦牛坪 | 碱性岩-碳酸岩型 | 大型 | 上扬子成矿省 | |
4 | 四川德昌大陆槽 | 碱性岩-碳酸岩型 | 大型 | 上扬子成矿省 | |
5 | 山东济宁微山 | 碱性岩-碱性超基性岩型 | 中型 | 华北陆块成矿省 | |
6 | 湖北竹山庙垭 | 碱性岩-碳酸岩型 | 大型 | 秦岭-大别成矿省 | |
7 | 离子型 重稀土 | 广西贺县姑婆山 | 花岗岩型 | 大型 | 华南成矿省 |
8 | 福建、湖南、广东、广西、浙江、云 南、江西等南方7省(区) | 风化壳离子吸附型 | — | 华南成矿省等 |
6.3 新发现的稀土矿产资源
在贵州威宁-水城地区磷块岩矿床中稀土资源评价取得新发现,估算稀土金属量近10万t。在云南圈定离子吸附型稀土矿产地3处(含1处大型);新发现梁河陇把与腾冲吕连2处重稀土找矿靶区(靶区内富钇花岗岩体风化壳富集稀土元素,已达工业品位,且重稀土占总量的76.2%,预测RE2O3为12万t,达大型矿床规模)。在湖北竹山,杀熊洞杂岩体(该杂岩体是一个以铌为主,共生稀土金属元素,伴生铀钍有益组分的铌-稀土矿矿化体)与北部庙垭铌-稀土矿成矿地质条件类似,具备岩浆分异型中-大型以上铌-稀土矿床潜力。在江西圈定离子吸附型稀土矿找矿远景区6处(经实地采样,43个样点中31%超过边界品位),以赣南清溪岩体为重点,圈定可进一步勘查的稀土矿靶区3处(黄屋、上堡及白石),估算资源量为10万t(预测稀土远景资源量为25万t)。在广东新发现达大型以上远景规模稀有稀土矿产地6处;新发现离子吸附型稀土矿点11处(含轻稀土矿点10处,重稀土矿点1处);新增RE2O3资源量(333+334)13.511 069万t[包括乐昌禾尚田和龙门永汉LRE2O3资源量10.006 258万t,大埔高陂重稀土元素氧化物(HRE2O3)资源量3.504 811万t]。
7 世界稀土资源与中国稀土资源的对比
7.1 矿床类型的一致与差异性
7.2 中国稀土储量在全球的地位
7.3 中国稀土的生产量
目前,稀土资源的主要生产大国有美国、澳大利亚、巴西、缅甸、中国、印度和俄罗斯等[16,28](见表5)。据USGS数据,随着1998年美国宣布关停芒延帕斯稀土矿,中国成为世界上最重要的稀土供给国之一[32],从2001年开始中国稀土产量就占世界总产量的80%以上[33](2001—2006年,中国稀土资源年产量由7.5万t升至12万t,短短5 a提高了60%[34];2006年中国开始实施稀土开采总量控制[33],但2007—2012年国内稀土矿产量占世界总产量的比重一直居高不下,约占全球总量的85%以上[34]),并在2011年达到全球产量的97%,处历史最高峰,2012年开始有所下降[33];2015年中国稀土矿产品产量为10.5万t,2016年中国稀土矿石产量占世界总产量的88.91%[6],2017年中国以36.67%的稀土储量(含内蒙古稀土产量9万t,四川2.5万t,江西等南方7省区5万t,其他省区5万t)供应全球80%的稀土产量[6];2018年世界稀土产量17万t,中国稀土产量12万t(包括北方轻稀土矿10.085万t,南方重稀土矿1.915万t)[16,35],占全球稀土总产量的78.59%,剩余产量依次分布在澳大利亚(11.76%)、美国(8.8%)、缅甸(2.9%)、俄罗斯(1.53%)、印度(1.06%)等国。可以看出,世界各国所需稀土基本由中国供给,中国为全球新兴产业的可持续发展做出了重要保障[19]。同时也应清醒地看到,稀土生产量的逐年累增也造成了中国稀土资源储量的急剧锐减,若不立即采取有效措施,未来国内稀土资源将面临日益枯竭的危险处境[9]。
表5 2009—2018年世界主要国家稀土资源产量概况[16] 万t
国家 (地区) | 年份 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | |
美国 | — | — | — | 0.700 | 0.400 | 0.70 | 0.41 | — | — | 1.50 |
澳大利亚 | — | — | — | 0.400 | 0.200 | 0.25 | 1.00 | 1.40 | 2.00 | 2.00 |
巴西 | 0.065 | 0.055 | 0.055 | 0.030 | 0.014 | — | — | 0.11 | 0.20 | 0.10 |
缅甸 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.50 |
布隆迪 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.10 |
中国 | 12.000 | 13.000 | 13.000 | 9.500 | 10.000 | 9.50 | 10.50 | 10.50 | 10.50 | 12.00 |
印度 | 0.270 | 0.270 | 0.300 | 0.280 | 0.290 | 0.30 | — | 0.17 | 0.15 | 0.18 |
马来西亚 | 0.038 | 0.035 | 0.030 | 0.035 | 0.010 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.02 |
俄罗斯 | — | — | — | — | 0.240 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 | 0.26 |
越南 | — | — | — | — | 0.022 | 0.02 | ④ | 0.03 | 0.01 | 0.04 |
泰国 | — | — | — | — | — | 0.11 | 0.20 | 0.08 | 0.16 | 0.10 |
世界总量 | 12.400 | 13.000 | 13.000 | 11.000 | 11.000 | 11.00 | 12.40 | 12.60 | 13.00 | 17.00 |
数据来源:USGS,Mineral Commodity Summaries,2009—2019年。
注:—表示无数据;世界总计取整数。
7.4 中国稀土的出口量
中国自1995年以来一直保持着全球稀土市场供给度90%以上的领先地位[33]。中国出口的稀土资源主要销往美国、日本、韩国、法国、意大利和荷兰等70多个国家和地区[6,33]。1996—2006年中国稀土的出口量总体呈先增高后降低的抛物线趋势[34](2003年达最大值7.35万t,较1996年出口5万t增加了47%[28];2005年自国家颁布禁止出口“稀土原矿”、上调出口税等一系列稀土产业整顿措施后,出口量有所控制[34])。受世界金融危机影响,2007年开始中国稀土出口大幅下滑[28],2008年全国稀土出口量自2001年来首次降到3万t以下,较2007年降低了33.2%[34]。2015年中国取消稀土出口配额和关税后,稀土出口量随之增加[6]。2016年中国出口稀土产品4.67万t(出口较2015年增长1.2万t),出口量占年产量44.5%[28]。未来10 a内,伴随着稀土在节能环保、航空航天、新能源、新材料等高新技术领域尤其是新材料领域应用的迅猛增长,世界各国对稀土需求量也在不断增加,预测中国稀土年出口量将略有增加,达到5万t/a左右[28,33]。
7.5 中国稀土的消费量
2000—2016年,中国稀土消费量从1.92万t增加至8.5万t左右[28,33](2000—2010年,中国稀土消费速度总体保持较快增长,由2000年消费量的1.92万t增至2010年的7.7万t,提高了301.04%[28,34];2010—2013年,世界经济形势不佳,2012年、2013年的稀土消费量仅为6.5万t,之后伴随价格下调,国内稀土消费量才逐渐回升,2014年中国稀土消费量达到8.5万t,2015年则为9.8万t[6]),年均增长率达10%[33](其中以永磁、发光、催化、储氢和高纯为代表的新材料领域稀土消费所占比重超过60%[11,33])。与此同时,中国稀土消费占世界消费比重从25%提高至60%左右,成为全球最大稀土消费国[33]。据统计,2017年中国稀土消费量约为10万t,约占世界稀土需求的56%[6]。预计到2020年,中国稀土消费量将达到19万t左右,将占全球总消费量的68%[33]。总体看来,随着中国工业化进程的不断加快、经济发展方式的转变及对清洁能源日益增长的需求,国内稀土消费将出现传统领域(冶金、石油化工、玻璃陶瓷、农业、轻纺业等)下降、高新技术新兴领域(节能环保、航空航天、电子信息、新能源、新材料等)激增的新局面[28,33]。
8 结论与建议
参考文献
全球稀土资源分布及开发概况
[J].
我国稀土资源开采利用现状及保护性开发战略
[J].
Mineral commodity summaries 2019
[EB/OL].[2019-11-13]. https://prd-wret.s3-us-west-2.amazonaws.com/assets/palladium/production/atoms/files/mcs2019_all.pdf .
格陵兰岛稀土矿资源潜力及对中国的可利用性评价
[J].
蒙古国稀土矿地质特征及资源潜力
[J].
中国的稀土状况与政策
[EB/OL].[2019-11-13].http://www.china-embassy.org/chn/zt/zfbps/t951276.htm.
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