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“稀土王国”背后的地矿智慧 探寻赣南稀土矿的前世今生

发表时间:2021-02-20

2019年0701 11:58    来源:中国江西网

赣南,是一个资源禀赋堪称传奇的地方,是一片注满红色基因的热土。不久前的某个下午,习近平总书记在江西考察,来到位于赣州市的金力永磁科技股份有限公司,了解赣州稀土产业发展情况。产自赣南的稀土,又一次走进人们的目光,成为世人关注的焦点。而这传奇的背后,正是江西地质人用足印和歌喉唤醒座座宝藏,用智慧和汗水谱写一个个找矿故事,从而谛造了一段稀土王国的神话,开启了赣南稀土的不朽乐章——


2000年,江西省地矿局和赣南队的地质科技人员正在野外考察赣南新类型重稀土矿床


世界第一个离子型稀土矿的诞生

杨明桂,李四光奖获得者、江西省地矿局原总工程师。已是85岁高龄的他,依然笔耕不辍,潜心研究。就江西稀土的前世今生,他欣然接受了记者的采访。

“在离子吸附型稀土矿发现之前,世界上发现的稀土都是矿物型的。赣南离子型重稀土矿的发现,《中国矿床发现史》(江西卷)有确切的论述。杨老总娓娓道来。1969年,赣南队颜定邦率小组成员在对龙南足洞含铌钽伟晶岩做评价工作时,发现矿区花岗岩体普遍发生钠长石化,引起了他的注意。他和分队负责张君立等人没有轻易放过,决定取样化验,发现蚀变花岗岩中含有磷钇矿化等稀土矿物,特别引起他们注意的是风化壳中氧化钇含量较高,但没有稀土矿物,遂使用少量小园井工程圈定了矿化范围,并与江西赣州冶金研究所等单位合作,研究查明稀土呈离子吸附状态,通过攻关研发出成本低廉的水冶工艺,自此世界上第一个离子型稀土矿诞生。该矿的发现,是地勘单位和选冶实验科研机构合作的成功典范,充分体现了地质工作者咬定青山不放松锲而不舍的探索精神,当时,全世界也还没有谁知道稀土会呈离子型分布于风化壳中。

矿区被定名为七O一矿,勘査工作列入1971年度的国家重点项目,江西省地质局九O八队在40平方公里的范围内开展勘探。19717月,成立了以大队技术负责人王达忠为总指挥的会战指挥部,调集了大量地质技术力量和施工人员,邀请了江西局实验室、中国科学院地矿所、峨嵋所等单位参加,对矿区西部两个稀土品位较富区段共计3.2平方公里进行勘探。从197210月至197312月,先后共施工小圆井1072个,工作量1.43万米,钻探770米,勘探新采用等高线布网法勘查。经分别进行工业试验和选冶试验,均获得了良好效果。197912月,勘探报告经江西省矿产储量委员会审查予以批准,重稀土氧化物储量达大型规模。

1983年,矿区被地质矿产部列为首批典型矿床研究项目之一。项目由赣南队承担,中国地质科学院矿床地质研究所及地质力学研究所为协作单位。该矿床的发现勘探及成矿理论的研究以及提取工艺的发明,让稀土找矿进入到离子型时代,它是全球找矿史上的重大突破。江西省地质局、中国地质矿产部先后组织了江西及南岭离子型稀土资源调查,离子型重稀土矿找矿规律和经验在南岭地区遍地开花,并相继走向全国、走向亚洲、走向世界,许多地区应用其成果都有了惊人的发现,可以说它对于全球稀土找矿贡献了中国智慧、江西地质人智慧。《江西省龙南县足洞重稀土矿》1987年获地矿部找矿一等奖;《江西新类型重稀土矿床发现勘探及成矿理论研究》1988年获国家级科学技术进步一等奖。从此,江西赣南成了重要稀土产地,有了稀土王国美誉。1993年,在国家级科学技术进步一等奖排名第一的颜定邦享受到国务院特殊津贴。

在足洞燕山期花岗岩离子型稀土矿发现之后,相继在火山岩-潜火山岩、加里东期、印支期花岗岩,新元古界混合岩化变质岩和含凝灰岩和浅变质岩风化壳中发现了离子型稀土矿,不断扩大了找矿领域。调研表明:含易风化分解的重稀土矿物或其元素较丰富的岩石、湿热气候、风化壳发育的低山丘陵是离子型稀土矿形成的有利条件。重稀土矿床是稀土矿床家族中稀中之稀,经长期研究不断掌握了其独特母岩条件和轻重共生矿床的分带富集规律,使我国离子型稀土矿床的找矿理论研究领先世界。

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宁都发现新类型稀土矿


翻开稀土资源勘查江西篇

谈起江西稀土资源勘查,局地质矿产处处长唐维新告诉记者,继龙南足洞稀土矿发现之后至上世纪八十年代末,江西地质人紧盯这一重要战略资源,一鼓作气,相继在赣南又发现了寻乌河岭、南桥等大型轻稀土矿床,并在赣南大多数县先后发现并评价了一批稀土矿,大小矿床()近百个;该时期也是赣南稀土矿研究成果最多的一个阶段,先后组织实施了赣南稀土矿产资源远景评价研究赣南离子吸附型稀土矿成矿规律研究足洞花岗岩风化壳离子吸附型重稀土矿江西省赣南地区富钇、富铕(富钪)离子吸附型稀土资源远景调查研究等科研项目。

进入上世纪90年代,稀土找矿进入休整期,仅随地质市场需要,开展了已有采矿权储量核实工作。2001-2009年,为了规划稀土开采和上市需要,赣州稀土公司委托赣南队开展了所属采矿权的稀土整合区储量核实工作。至此,终于完成规划开采区的详查工作,新增稀土资源储量数万吨。省地勘基金、中央地勘基金优选相关区域重点开展了普查及预查工作,新增资源量几十万吨,尤其是通过赣南队的努力新发现了葛藤嘴式新类型稀土矿,这是一种在浅变质岩风化壳中发现了离子型稀土矿,扩大了稀土矿的找矿空间,找矿前景向更多的区域延伸。2014-2016年财政部、工信委和原国土资源部联合投入1.2亿元,启动了赣南稀土资源摸家底的远景评价工作。这一时期,江西地质人在赣南新发现了一批矿产地和具中大型矿床潜力的找矿靶区,提供了重要的重稀土找矿新信息,研发了赣南钻环保型探矿手段,系统的再次总结了稀土成矿与资源分布规律。

唐维新说,江西地矿局一直把稀土资源勘查作为找矿的重点,即使在地质工作处于低潮期,稀土矿找矿工作也从来没有停止过。

新类型稀土矿的横空出世

2015年,江西两项找矿突破成果被载入史册,一是朱溪外围钨矿提交资源量286万吨,再次刷新世界最大钨矿纪录,荣膺2015年度中国地质学会十大找矿成果;二是宁都县葛藤嘴含灰质浅变质岩风化壳中发现较大规模离子吸附型稀土矿床。这是离子型稀土矿多种母岩发现之后,又一新的重要进展。

当年65日,省国土资源厅在宁都召开葛藤嘴稀土找矿成果新闻通报会,通报会一时间吸引了新华社、人民日报、中新社、江西卫视、国土资源报等主流媒体的记者。赣南队时任总工程师曾载淋在现场,如数家珍地讲述了葛藤嘴的找矿传奇——

2011年赣南队地质科技工作者拓宽思路,创新性的对宁都县葛藤嘴新元古代青白口系浅变质岩地层的风化壳展开调查,通过简易测试认为存在离子型稀土。在江西省地勘基金的支持下,2012年实施了江西省宁都县葛藤嘴稀土矿调查评价项目,后转为普查,于2015年提交离子吸附型稀土矿床1处,查明稀土成矿母岩为青白口纪的神山组、库里组,岩性为变质沉凝灰岩、变质细砂岩、千枚岩组合。这是首次在浅变质岩风化壳中发现离子吸附型稀土矿床,进一步丰富了风化壳离子型稀土矿床类型,为稀土矿成矿理论、成矿模式、找矿方向提供了新的资料,这套地层在南岭地区分布较广,拓宽了该类型稀土矿的找矿空间,为各地寻找同类型矿床提供了借鉴。得知相关进展后,于2015年下半年,中国地质科学院新开了赣南变质岩离子吸附型稀土成矿规律与找矿方向研究项目,共同参与到新类型稀土的规律总结与推广应用的研究中来。

同时,曾载淋还向记者们介绍了科技创新在赣南稀土找矿带来的进步。

2015年,赣南队从洛阳铲服务于考古工作得到启示,自主研发了新型勘查手段——赣南钻(人力冲击取样钻),该工具有轻便、环保、低耗、安全、经济和易操作等特点,施工场地仅需1平方米左右,工作场地占地面积小,不破坏植被及山体,无需机械动力及相关的冲洗、润滑油料,不污染环境。该设备已获国家实用新型专利,目前作为离子型稀土的主要勘查手段被国内同行广泛应用。

谈起赣南队近年来在稀土的勘查和研究方面所取得的主要成果,曾载淋总结了七点:一是初步摸清了赣南稀土资源家底;二是发现新类型稀土矿拓宽找矿空间;三是自主研发赣南钻助力绿色勘查;四是提出并将浸出相评价指标写入地质勘查规范;五是残矿资源调查为提高资源利用效率提供支撑;六是再一次总结了赣南离子吸附型稀土矿成矿规律;七是创新离子型稀土矿开采工艺及边坡防护新技术。2000年以来,新提交稀土矿区11处,新增资源储量几十万吨,提交中大型稀土找矿靶区52处,估算远景资源量数百万吨。

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运用赣南钻进行稀土勘查


时不我待,再续稀土王国传奇

目前世界稀土资源储量为12000万吨,其中中国资源储量为4400万吨,占全球的36.7%。江西是利用稀土资源较早的省份,又是离子吸附型稀土矿的发现地和最早利用该类型资源的地区。全省离子吸附型稀土矿区45处。

习近平总书记对稀土资源的高度关注,进一步彰显了稀土资源的战略地位,进一步凸显了地质人的使命担当。副局长余忠珍告诉记者,稀土作为战略资源,虽说是我们的优势矿产,但随着开采程度的不断提高,资源越来越稀有,加大勘查力度、扩大资源储量显得尤其重要。这些年,江西地矿局一直从事稀土资源的勘查工作,通过认识上的提高,在宁都县葛藤嘴我们发现了新类型的稀土矿。稀土不仅在各期花岗岩的风化壳里有,在变质岩的风化带里也有,一下子把找矿的思路拓展开来。过去通常认为离子吸附型稀土矿分布于纬度27°以南、且以海拔500米以下丘陵地貌为优,近年来,赣东北、浙江、湖北、安徽均有离子吸附型稀土找矿新发现,还在海拔1000米以上找到离子型稀土矿床。

余忠珍进一步分析说,中国拥有较为丰富的稀土资源,承担着世界90%以上的市场供应。江西稀土埋藏浅易开采、放射性活度低、提取工艺简单、组分丰富等特点。江西查明的一百余万吨稀土资源储量中,近年来消耗巨大,为了稀土产业的可持续发展,急需进一步加强全省的稀土矿地质工作,建议以重中稀土为重点,启动全省离子吸附型稀土矿远景调查,摸清全省资源家底,择优勘查,这对于资源的接替、进一步开展稀土找矿与政府规划决策提供基础地质资料具有十分重要的意义。现在各稀土矿山普遍推广地浸开采工艺,大大减轻了对生态环境的影响。

踏遍青山人未老,风景这边独好。我们相信,走进中国特色社会主义新时代,稀土王国必将续写新的辉煌!(邹元坑 张建华)

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