稀土不稀分布散

在自然界中已经发现的稀土矿物有250多种，其中稀土氧化物含量大于10%的矿物有70余种，重要的稀土工业矿物有17种，目前工业上实际利用的稀土矿物不到10种，主要是氟碳铈镧矿［（Ce，La）（CO3）F2］、独居石［（Ce，La，Y，Th）（PO4）］、磷钇石［Y （PO4）］、黑稀金矿［（Y，Ce，Ca，U）（Nb，Ta，Ti）2O6］、硅铍钇矿［Y2Fe Be2Si2O10］、褐帘石［（Ca，Ce，Y）2（Al，Fe）3（Si O4）3OH］、铈硅石［（Ce，Y，Pr）2Si2O7·H2O］等。

稀土元素在地壳中的含量，与其他许多金属相比还算是比较丰富的，只是它们大多以分散的形式赋存于某些矿物中，而且经常与其他金属如钍、铀、钽、钛、锆、氟、磷、钡等共生。稀土是亲石元素，常以复杂氧化物、硅酸盐、磷酸盐、磷硅酸盐、氟碳酸盐及氟化物等形式存在。由于稀土元素的离子半径、氧化态及其他性质都很相似，在矿物中它们常一起共生。如果天然浓集过程有利于体积较大的稀土离子，便得到铈族稀土矿物，对较小的稀土离子有利时则形成钇族稀土矿物。这也是当初人们在发现稀土元素过程中分别从最先的铈土和钇土中不断分离找到其他铈族元素和钇族元素的原因。

稀土虽然名为稀土，其实在地壳中的含量并非真稀，比常见的锌、镍、铜、锡、铅等金属元素的含量还要多。只是虽然许多矿物中含有稀土，但品位通常很低，真正能成为可开采的稀土矿却不多，大多没有经济上的价值。

世界稀土资源储量巨大，已经探明的稀土工业储量约1亿吨，但其分布很不均衡，主要集中在中国、美国、印度、俄罗斯、南非、澳大利亚、加拿大、巴西等国，以我国已探明资源量居首，有4300万吨。近些年又在越南、马来西亚、印尼、斯里兰卡等国相继发现大型稀土矿床。其中我国内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿床、四川冕宁 “牦牛坪式”单一氟碳铈矿矿床、南方风化淋积型稀土矿床、澳大利亚韦尔德山碳酸岩风化壳稀土矿床及其东、西海岸的独居石砂矿床、美国芒顿帕斯碳酸岩氟碳铈矿矿床、巴西阿腊夏、寨斯拉估什碳酸岩风化壳稀土矿床、俄罗斯托姆托尔碳酸岩风化壳稀土矿床及希宾磷霞岩稀土矿床、越南茂塞碳酸岩稀土矿床等的稀土资源量都在100万吨以上，有的达到上千万吨，个别超过1亿吨，构成世界稀土资源的主体，这些大-超大型稀土矿床的发现与开发是世界稀土供应的主要来源。其中最大的稀土矿床在我国内蒙古的白云鄂博，已探明储量达3600万吨，占全国总储量的84%和世界总储量的36%。

俄罗斯将其稀土储量和产量数据列为国家机密，稀土资源主要是伴生矿床，多赋存于磷灰石中。据估计其稀土储量约1900万吨，居世界第二位，约占世界总储量的19%。2009年稀土产量约2470万吨，全部用于国内消费，出口为0。

美国的稀土资源储量居世界第三位，约占世界总储量的13%。1986年以前，美国的稀土消费量和总商品量长期位列世界第一，后来稀土总商品量被我国超过。目前其稀土消费量仍高居榜首，全部依赖进口。美国稀土资源主要是氟碳铈矿、独居石及黑稀金矿、硅铍钇矿和磷钇矿。位于加州的芒廷帕斯矿是世界上最大的单一氟碳铈矿，位于佛罗里达州的格林科夫斯普林斯矿独居石较丰富，开采量曾经很大。1998年后美国封存了稀土矿的开采，所以如今美国国内没有稀土加工厂，其稀土产量为0。

澳大利亚稀土储量约540万吨，约占世界总储量的5%。其稀土矿床主要是砂矿，是独居石生产大国，也产磷钇矿。其稀土资源稀土品位甚高，头等矿的平均最高品位可达14.8%。20世纪80年代后逐渐减小产量，到2009年其稀土产量为0。随着我国限制稀土出口配额，澳大利亚有重新开矿生产的迹象。

加拿大稀土总体储量较为丰富，主要是从铀矿中提取的副产品。资源主要有位于安大略省的铀矿 （该铀矿由沥青铀矿、钛铀矿、独居石和磷钇矿组成）和位于魁北克省的烧绿石矿。

南非的稀土资源储量可观，但开采量不大，属非洲地区最重要的独居石生产大国。位于开普敦省斯廷坎普斯拉克尔的磷灰石矿所伴生的独居石，是世界上唯一的单一脉状型独居石矿。

巴西是世界上稀土生产最古老的国家，早在1884年就曾开采独居石砂矿出口德国，现仍为世界稀土原料市场的主要供应商之一。其资源主要集中于东部沿海，具有矿床规模大、品位高、储量丰富等特点。

我国是目前世界上稀土资源最丰富的国家，根据美国地质调查局2009年公布的数据显示，中国稀土储量是3600万吨，约占世界储量的36%。但按照我国国务院新闻办2012年发布 《中国的稀土状况与政策》的白皮书显示，经国土资源矿产部门专门核查后，我国2009年的稀土储量是1859万吨，约占世界总储量的23%。要知道，1989年美国矿务局出版的 《矿产品概览》报道，中国稀土资源储量为3600万吨，占世界已知储量的80%。经过半个多世纪的超强度开采和对全世界廉价地敞开供应，我国稀土资源保有储量及保障年限不断下降，主要矿区资源加速衰减，原有矿山资源大多枯竭了。

我国对于稀土资源的勘查最早可追溯到1927年7月3日。时年28岁的大学助教、中瑞西北科学考察团成员丁道衡在巴音博克图 （即白云鄂博）发现了一个巨大铁矿，并大胆估计拥有3400万吨的储量，并预言这里将会成为中国的 “大富矿”。三年后，他将所见所得载入 《绥远白云鄂博铁矿报告》，首次这个发现公之于世，并断言：“如果能对白云鄂博铁矿进行大规模的开采，她必将成为发展工业的主要矿源，并将促使中国的西北地区发达起来。”数十年后，包头果然因铁而生。

图10-1 位于白云鄂博矿区的丁道衡塑像

图10-2丁道衡塑像

丁道衡感觉取回的标本中还可能藏着更多秘密，便将标本送与中央研究院地质研究所的何作霖，何小丁一岁，是当时最善用偏光显微镜进行地质研究的学者。何作霖从矿石标本中提取出直径仅有0.1毫米的微矿物，经光谱等手段的进一步分析，最终得出结论：白云鄂博的矿石里含有极为珍贵的稀土元素，并在1935年 《中国地质学会会志》第14卷第2期刊文宣告白云鄂博矿物中存在稀土，还预言该矿稀土元素储量丰富。

1958年，为建设包钢，中国科学院与苏联科学院组成联合考察队，何作霖为中方队长，研究白云鄂博矿的物质组成。经过几年的艰苦努力，查明该矿不仅是大型铁矿，而且是世界上最大的稀土矿。在此之前，美国的芒廷帕斯曾是世界上最大和最著名的稀土矿。

由于白云鄂博矿内所含成分复杂，对炼钢的质量影响很大。1963年，国家科委召集冶金部、地质部、化工部等部门开会时，正式提出包钢面临的难题，并决定由地质部尽快把矿石的成分搞清楚。任务落到105地质队身上，他们充分利用241队铁矿勘探的2.7万米岩心、4.4万米槽井探和1.2万件化学分析副样，攻克了稀土、铌、钼简项分析，27种稀土元素矿物、15种铌矿物及几种放射性矿物的分析鉴定，克服了重重技术难关，经过3年会战，终于在1966年圆满完成对白云鄂博稀有元素的勘探工作，提交了一份高质量的《内蒙古白云鄂博铁矿稀土稀有元素综合评价报告》，为我国评价出一座世界罕见的特大型铌—稀土矿床。其中稀土储量占世界总储量的80%，储量居世界第一，铌储量仅次于巴西，为世界第二。此外，在矿体的上盘，还蕴藏着1.5亿吨的富钾板岩，氧化钾平均品位达12.14%。从此我们自然就成了当仁不让的稀土资源大国。

图10-3 白云鄂博铁矿

白云鄂博铁矿1957年2月27日建矿，已形成年产矿石1100万吨的现代化大型露天矿山。它有着得天独厚的资源优势，是包钢的主要原料基地，也是举世闻名的稀土之乡。现已发现175种矿物，71种元素，具有或可能具有综合利用价值的元素有26种。探明铁矿石储量14亿吨，形成主矿、东矿、西矿、东介勒格勒4个工业矿床，全区矿化范围达48平方千米。由高空俯瞰内蒙古乌兰察布草原，在它辽阔与苍茫的西北方，本是一盖丘陵的大地微微凹入，仿佛被印下了两枚深深的巨型指纹，两枚 “指纹”其实是白云鄂博矿区两个硕大的矿坑：东矿坑和主矿坑。当年海拔1783米的山头，已变成一个长1500米、宽1100米、深度超过200米的人造天坑。毗邻主矿的东矿坑，坑底面积比主矿略小，但深度更大，接近300米。主矿西侧，正在形成 “第三枚指纹”：即将投产的西矿，其面积、规模均与主矿不相上下。

包钢现在有两条资源长城，一条是堆放稀土的尾矿坝：选出精铁矿后的尾矿中富含稀土，在尾矿坝暂时存放起来，留给后世利用；另一条是包钢门前用钢渣铺成的钢铁大街。据传当年正值我国经济困难时期，一直觊觎我国稀土的日本人想用一吨粮食换一吨钢渣，被周恩来总理严词拒绝，于是就用钢渣铺成了这条宝藏大街，这也算是我们藏在老棉袄里的财富了。

自1927年丁道衡发现白云鄂博铁矿，1934年何作霖教授发现白云鄂博铁矿中含有稀土元素矿物以来，我国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化和发展的特点，运用和创立新的成矿理论，在全国范围内发现并探明了上千处矿床、矿点和矿化产地。50年代初期发现并探明超大型白云鄂博铁铌稀土矿床，60年代中期发现江西、广东等地的风化淋积型 （离子吸附型）稀土矿床，70年代初期发现山东微山稀土矿床，80年代中期发现四川凉山 “牦牛坪式”大型稀土矿床等。到目前为止，我国已有22个省 （区）先后发现一批稀土矿床，主要分布在内蒙古、江西、广东、广西、四川、山东等地。这些发现和地质勘探成果为我国稀土工业的发展提供了最可靠的资源保证。

在地域分布上，我国稀土矿床具有面广却又相对集中的特点，其中内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山稀土资源分布比较集中，占稀土资源总量的98%。山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区虽发现了稀土矿床，但资源量很小。

稀土元素作为新材料、新技术革命的战略资源，在原始地幔和超基性岩中含量甚微，不易富集成具有工业意义的稀土矿床。而在地壳及其发展演化形成的花岗岩类、碳酸岩类、碱性岩类岩石中则大量富集，常形成具有工业意义的大-超大型矿床。

我国稀土资源的时代分布，主要集中在中晚元古代以后的地质历史时期，太古代时期很少有稀土元素富集成矿，这与活动的中国大陆板块演化发展历史有关。中晚元古代时期华北地区北缘西段形成了巨型的白云鄂博铁铌稀土矿床；早古生代 （寒武系）形成了贵州织金等地的大型稀土磷块岩矿床；晚古生代有花岗岩型和碱性岩型稀土矿床形成；中生代花岗岩型和碱性岩型稀土矿床广布于中国南方；新生代 （喜山期）有碱性花岗岩和英碱岩稀土矿床的形成；第四纪有中国南方风化淋积型稀土矿床的形成。中国稀土矿床成矿时代之多、分布时限之长是世界上其他国家所没有的。但我国稀土资源最主要的富集期是中晚元古代和中-新生代，其他时代的稀土矿床一般规模较小。

由于成矿地质条件有利，我国稀土资源不仅成因类型齐全，且资源量十分丰富，为世界之最。据有关地质勘探和矿山生产部门提供的数据统计，截止2000年底，全国已探明稀土资源量 （REO）超过10000万吨，预测资源远景量大于21000万吨，显示出我国稀土资源的巨大潜力。我国西部地区是轻稀土资源的最主要分布区，仅内蒙古的白云鄂博矿区地表至地下200m范围内已探明稀土资源量约10000万吨，平均含稀土氧化物 （REO） 3%～5%，预测全区稀土资源量超过13500万吨；中国南方的风化淋积型稀土矿已探明资源量正式公布的数字为150万吨，另有调查资料统计，南方七省区 （江西、广东、广西、湖南、云南、福建、浙江）已探明稀土资源量840万吨，预测资源远景为5000万吨，表明我国南方中重稀土资源潜力巨大。另外，我国四川冕宁和德昌境内已探明稀土资源量约250万吨，于冕宁花岗岩体东西两侧及其以南地区成矿条件有利，是寻找单一氟碳铈矿的最佳有望区，预测稀土资源远景超过500万吨。

中国稀土矿床不论其成因类型为何，在构造分区上，同世界其他地区的稀土矿床一样，均分布于地壳活动区的褶皱系或过渡带，如秦岭褶皱带、华南褶皱带、三江褶皱带、华北板块北缘裂谷系、川滇裂谷系等。在相对稳定的华北板块、扬子板块区虽也有一些稀土矿床的分布，但不是主要的。稀土资源这种受控大地构造环境的分布与活动大陆壳的发展、演化密切相关。

稀土矿床由于成矿作用的复杂性和多样性，常与多种有价元素或矿物共生，构成综合利用价值极大的共生矿床，如铁、铌、稀土矿床，铌、稀土碳酸岩矿床，含稀土磷块岩矿床，含稀有稀土碱性花岗岩矿床，含铀砾岩型稀土矿床等，而作为单一稀土矿床的则所见不多。我国已发现的重要稀土矿床，常与多种金属或非金属矿物共生，有益组分含量高，综合利用价值大。内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿床，稀土含量高，种类多，稀土矿物中轻稀土占79%，钐、铕比美国芒顿帕斯稀土矿高一倍，尤其是铈、钕含量丰富，构成为富铈贫钇，其中镧、铈、镨、钕、钐占稀土氧化物总量的97%，以Ce O2为最高，达48.7%，此外还富含钛、钍、锰、金、氟、磷、钾等。四川冕宁稀土矿虽为单一的氟碳铈矿床，但矿物粒度粗，有害杂质含量低，拥有资源质量优势，除主元素稀土外，还伴生有大量的萤石、重晶石等工业矿物。山东微山稀土矿为典型的氟碳铈镧矿床，镧、铈、镨、钕之和占稀土总量的98%，矿物粒度粗，有害杂质含量低，同样具有资源质量优势。南方的江西、广东、广西等七省 （区）风化淋积型中重稀土资源十分丰富，且品位高，类型齐全，富含钐、多铕、钆、铽和钇。

总体来说，我国稀土资源可分为南北两大块，由此稀土工业也分为南北两大生产体系。北方以轻稀土资源为主，集中在包头白云鄂博及四川冕宁，主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素。并形成了以包钢稀土高科公司和甘肃稀土公司为轴心，以包头稀土资源为主，四川资源为辅的轻稀土产品生产体系，年产氯化稀土和碳酸稀土等稀土化合物7.5万～8万吨，单一稀土化合物1.5万吨。南方以中重稀土资源为主，分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省，以罕见的离子态赋存于花岗岩风化壳层中，主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素，形成了以上海跃龙有色金属有限公司为龙头，以江西、广东两省离子型稀土资源为主的中重稀土生产体系，年处理稀土矿近2万吨。

多年来，我国已经为世界各国供应了大量廉价的稀土产品，2009年我国稀土矿产品产量达12.94万吨 （REO），占全球产量的97%。但长此下去显然难以为继的，因为稀土是一种不可再生的战略资源，而且我国的稀土储量在世界上所占的比例，已经从上世纪的85%以上，降至目前的36% （按我国发布的白皮书更少，仅23%）。有资料显示，包头稀土矿主要矿区资源仅剩下三分之一，南方离子型稀土矿储采比已由20年前的50%降至15%。这值得我们深思。