中南地区三稀矿产资源调查研究及开发利用进展综述

王登红，赵　汀，何晗晗，刘新星，刘　祥，黄华谷（.中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京　0007；.中国地质大学 （北京），北京　0008；.广东省地质调查院，广州　50080）

中南地区三稀矿产资源调查研究及开发利用进展综述

王登红1，赵汀1，何晗晗1，刘新星2，刘祥2，黄华谷3
（1.中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京100037；2.中国地质大学 （北京），北京100083；3.广东省地质调查院，广州510080）

稀土、稀有和稀散金属资源 （简称三稀）是中南地区的优势矿产资源，区内以往探明的典型矿床占全国的一半，但近年地质科学的研究工作以及地质找矿的勘查活动近乎停顿，严重影响到中南地区三稀矿产资源开发的可持续发展。通过对中南地区三稀矿产资源成矿特征的分析，认为今后一方面要深化理论研究，根据共伴生规律，加强综合评价；另一方面要加大地质找矿的力度，特别是要注意老矿山的探边摸底和遗漏矿产的排查，不同矿种可互为找矿标志；再者是要加强尾矿资源及建设用地压覆资源的综合利用、多次利用。

稀土金属；稀有金属；稀散金属；调查研究；开发利用；深部找矿

中南地区在行政区域上包括湖北、湖南、广西、广东和海南，在全国六大行政区域中面积不大，但已探明资源量的稀土金属、稀有金属和稀散金属（简称“三稀”，下同）矿床在数量上占了全国的50%，而且区内三稀冶金工业比较发达，居于全国前列。因此，加强中南地区三稀矿产资源的调查，引领中南地区战略性新兴产业的发展，对于区域经济尤其是高端经济的发展具有重要的理论和现实意义。本文在对中南地区三稀矿产资源概况、开发利用状况进行简要分析的基础上，对2011年以来的调查研究进展和存在的问题进行了综述，探讨了今后的找矿方向。

1　中南地区三稀矿产资源概况

中南五省（区）面积不大，但三稀矿产资源分布广泛。在全国已探明资源储量的117处典型三稀矿床中，中南地区有58处，正好占一半。这充分说明中南地区三稀矿产资源之重要（图1、表1）。

综观中南地区三稀矿产资源的分布特点，可以看出，无论是稀土、稀有还是稀散金属，中南地区都是比较丰富的，类型也是比较齐全的，但不同省区、不同类型、不同矿种之间有一定的区别。其中，稀土的类型齐全，主要是离子吸附型稀土。在广东沿海和广西有稀土砂矿，在湖北有庙垭式的稀土-铌矿床 （与白云鄂博具有一定的可比性）；稀有金属主要分布在湖南郴州地区和广西东北部地区，往往伴生在石英脉型的钨锡矿（如栗木一带）和矽卡岩型的钨锡钼铋矿床 （如柿竹园）中，但也可以形成独立或者以稀有金属为主的矿床 （如香花岭）；稀散元素则出现在铅锌、钨锡、铁铜、铝土矿等各种类型的矿床中，以共伴生形式出现，但在湖北也有独立的硒矿 （如恩施的双河）和独立的锶矿 （如黄石的狮子立山），尚未评价出类似于四川大水沟这样的独立碲矿（但碲在广东大宝山等矿床中也有富集），也没有发现类似于云南临沧Ge-U-煤这样的矿床，但中南地区寒武纪的黑色岩系及古生代等煤系地层分布区也值得注意。

图1　中南地区三稀矿产地分布简图Fig.1　Distribution diagram of three types of rare mineral resources in central-south China

表1　中南地区已探明资源储量的典型三稀矿床Table 1　Typical rare metal deposits with proven resources in central-south China

续表1

2　中南地区三稀矿产研究与开发利用概况

中南地区三稀矿产资源丰富，前人的研究成果也很多，为新时期的调查研究奠定了扎实的基础。其中，陈毓川等［1］编写出版的《南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色及稀有金属矿床地质》专著是对1981年原国家科委和地矿部组织实施的重点攻关项目—— “南岭地区有色、稀有金属矿床的成矿条件、成矿机理、分布规律及成矿预测研究”成果的全面总结，也是20世纪中南地区稀有金属矿床成矿学研究的代表性成果之一。其他相关成果还包括黄蕴慧等［2］的《香花岭岩石矿床与矿物》、夏卫华等［3］的《南岭花岗岩型稀有金属矿床地质》、夏宏远等［4］的《华南钨锡稀有金属花岗岩矿床成因系列》、林德松［5］的《华南富钽花岗岩矿床》等专著，而众多的散布于期刊、会议文集以及未公开的文献更是星罗棋布。总体上看，对于稀有金属成矿特征、成矿规律的研究以及地质找矿工作的成果，我国并不落后。在选冶技术、综合利用等方面也曾经花了很大力气，取得过突破性的进展，比如赣南、粤北、湘南、桂东北等地众多离子吸附型稀土矿的发现就从根本上改变了我国稀土资源开发利用的格局，也使得我国在这一领域的调查研究、开采利用一直处于世界独特的地位。再比如，我国华南钨锡矿产资源也是世界上最富集的，为了换取外汇，有关部门在20世纪80—90年代曾组织湖南、广西等地的科学家和工程技术专家联合攻关，并最终实现了从桂东北钨锡矿床中回收钪的技术突破，使得我国在稀散、稀有金属综合回收利用方面达到世界领先水平，也极大地满足了日本、德国、美国等先进国家对于钪的需求。当时钪在彩色电视机、电子计算机等的彩色显像管制造领域是不可或缺的。遗憾的是，当我国科学家们取得了钪回收的重大突破时，国外已经开始以液晶显示器取代电子显像管，我们的努力最终实际上也没有换回来多少外汇！可见，先进的理念才是引领三稀矿产合理开发利用的关键，甚至比三稀资源本身更加重要。

当前，国家对于三稀资源的合理开发利用、发挥其“四两拨千斤”的作用高度重视。2010年，国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》；2011年，国务院下发了《关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》；2012年7月9日，国务院发布了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》；2012年12月31日，财政部、国家发展和改革委员会发布了《战略性新兴产业发展专项资金管理暂行办法》，鼓励将三稀矿产资源的地质找矿、开发利用与节能环保、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七大新兴产业有机结合起来。中南地区对三稀矿产资源的开采、冶炼和深加工能力是很强的，如湖南有色铍业有限公司是全球从矿石中提炼金属铍及其化合物的3家骨干企业之一，也是国内高纯氧化铍和金属铍生产的骨干企业。湖南水口山矿务局第六冶炼厂始建于1957年，为国内最先建成的铍提取冶金厂，经不断发展、扩建，已成为中国主要铍生产企业之一，主要产品有铍-铜母合金、工业氧化铍、高纯氧化铍、金属铍珠、铍-铝中间合金、铍钴铜安全工具以及氧化铍陶瓷、铍铜铸锻产品等。另外还有湖南株洲硬质合金厂、广东从化钽铌冶炼厂、广西栗木有色金属公司等老企业，也有广东多罗山蓝宝石、广东佛冈佳特、衡阳金新莱孚等铌钽业的后起之秀。锆和铪，尤其是铪，主要集中在琼东和粤西的沿海，曾经“遍地开花”，但仍然需要进口，深加工能力明显不足。广东有色金属研究院、湖南冶金研究所、广西平桂矿务局、湖南稀土金属材料研究所、广州钛白粉厂、广西冶金研究院等单位在钪、铷、铯等稀有金属、稀土的研发领域具有一定的优势，而铟的生产主要集中在湖南（株洲、郴州、湘潭）、广西（柳州、南丹）、广东（韶关）等地，产能在170 t/a以上。据2005年资料，湖南、广东、广西三地的精铟产量达210 t，占全国的74%［6］。2005年铟价暴涨之后，其产量更是成倍增加。株洲冶炼厂和水口山矿务局也是国内铊的主要生产厂家，广西的华锡集团和广东的中金岭南是国内镉的主要生产企业，株洲冶炼厂和韶关冶炼厂是中南地区锗的主要生产基地，而湖南和广东两地碲的产能也可以达到320 t/a（2010年的产量达145 t），远大于江西和四川。广东和湖北探明的硒资源量居全国前列，但尚未形成产能。

总之，中南地区不但具有三稀资源优势，也具有产业优势，今后宜进一步挖掘潜力，以新兴产业深度发展引领三稀矿产资源的勘查、开发和管理，不能再走“资源换外汇”、损害环境的老路。

3　中南地区近年来三稀矿产勘查进展

如前所述，中南地区三稀矿产资源丰富，已知矿产地占全国一半，但自20世纪80年代以来专门的地质找矿工作投入不大，严重影响到资源保障和新兴产业的发展，迫切需要加强勘查。

3.1危机矿山深边部找矿

进入21世纪以来，中国集中力量在短短7年内完成了230座矿山的深部和外围接替资源勘查工作，取得了一批重要成果。这一重大勘查行动，无论在中国还是在世界矿产勘查史上都是空前的。“危机矿山接替资源找矿专项”共安排各类项目326项，在其中的230个勘查项目中，三稀矿产资源项目除了新疆可可托海外几乎没有，勘查结果也只新增了锂2 664 t、铍7 004 t［7］，远不如其他矿种。可见，对于中南地区三稀矿产资源老矿山的深部找矿依然是任重而道远。

3.2公益性矿产调查

中国地质调查局成立以来，对中南地区的三稀矿产资源也进行了不同程度的调查评价，尤其是“全国重要矿产资源潜力评价”等项目均全覆盖本区，但也仅针对稀土和锂这两个矿种，其他矿种涉及很少。为此，中国地质调查局在2011年设立“我国三稀金属资源战略调查”工作项目［8］，并在2012年升格为计划项目，对中南地区湖北、湖南、广东和广西的三稀资源进行了重点调查评价，优先评价出一批新的靶区，并发现了一批新的矿产地，如广东和广西均新增了离子吸附型稀土矿的矿产地和资源量，广东还发现了一些铷的矿产地。其中，桂林理工大学项目组对广西河池和富贺钟地区（花山、姑婆山和栗木矿区）、广东凡口和大宝山、湘东南地区（香花岭、湘源正冲）、海南滨海砂矿地区等37个矿区开展了系统的调研工作，初步圈定了6个三稀资源找矿远景区，查明了大厂、大宝山矿区稀散金属的赋存状态和分布特征，并以广西栗木、茅安塘为典型，研究了花岗岩型和花岗伟晶岩型稀有金属矿床的成矿特征；查明了桂西铝土矿中三稀金属资源的分布特征，综合评价了其中三稀金属资源的利用价值，为引导企业综合利用、提高矿产资源的附加值提供了依据。广东省地质调查院通过对禾尚田钨多金属矿区的调查研究，发现该矿床的灰岩风化壳中也发育有离子吸附型稀土矿［9］，并在梅州市大埔县高陂地区、河源市紫金县中坝地区和惠州市龙门县永汉地区取得了显著的找矿进展，提供了2处大型离子吸附型稀土矿勘查基地和1处大型铌钽 （锡、稀土和铀等）矿产勘查基地。广西地质调查院通过对灵山-浦北地区旧州-六万大山岩体开展区域性稀土矿调查评价，揭露稀土矿体厚度2～9 m，大多在5～6 m，矿体品位0.052%～0.141%，初步估算了离子吸附型稀土矿的资源量，提交了可供进一步勘查的离子型稀土矿靶区7处。

4　存在问题及对策分析

4.1研究工作近于停顿，影响到地质找矿工作的深入

根据对30年来发表文章、出版专著的初步统计，2000—2015年间被《中国地质文摘》收录的125篇稀有、稀散为标题内容的论文中，中南地区只占9.6%，与1985—1999年（222篇，中南占全国的7.7%）相比，在比例上约增加2%，但总数明显减少了。这说明，在科学研究方面，近15年相比前15年并没有明显进展，而且所涉及的矿区也都是老矿区。这显然不利于地质勘查工作。

4.2原有资源消耗过快，新增资源难以满足需求

在科学研究工作止步不前的同时，原有矿山的生产并没有停止，无论是广西的珊瑚-盐田岭矿田还是湖南的香花岭矿田，都进入危机状态，严重地制约了中南地区稀有金属冶金工业的可持续发展，诸如株洲硬质合金厂、水口山矿务局冶金厂等骨干企业也不得不到西北地区、西南地区乃至于从国外进口铍、钽、锆等稀有金属原材料。

4.3环境问题亟待解决，促进绿色矿山建设

由表1可知，中南地区三稀矿产资源丰富，典型矿床在数量上位居全国之首，中小型的矿产地更是星罗棋布，开采加工冶金能力位居全国前列，相应地也带来了环境问题。比如，镉污染——无论是广东韶关的镉中毒事件，还是湖南的“镉大米”事件、广西柳江水系的镉污染事件，都曾经在全国乃至世界上产生了极大的不良影响。因此，在地质勘查、冶金加工乃至于二次利用等方面都必须加强对三稀矿产资源的管理。近年来，离子吸附型稀土在2011年的涨价风潮中再次处于全世界瞩目的风口浪尖，私挖乱采、越界开采等现象屡见不鲜，监管难度很大，同样带来了资源流失和环境破坏问题。目前，通过采用先进的遥感技术，大大提高了监管效率和准确性［10］。对于离子吸附型稀土矿，各地政府要求取缔池浸、限制堆浸、推广原地浸出，而原地浸出采矿方式对地表水、地下水、地表土壤和植被的深度影响，目前还没有开展系统的调查研究和长期的跟踪对比，会不会在地表荒漠化初步治理的同时，又带来地下的“荒漠化”，尚难断言。

4.4资源潜力依然很大，生态文明综合发展

中南地区尽管工作程度高于国内其他地区，矿业相对发达，对于三稀矿产资源的消耗也很快，资源保障程度比较低。但是，近年来的调查研究也证明，只要深入研究、长期调查、技术创新，是有可能找到更多、更大、更好的三稀矿产资源的。据中国地质科学院矿产资源研究所三稀项目组2013年底对广西、广东等地的调查，当年被高速公路及其他建设用地压覆的稀土资源就超过了国家下达的矿山开采指标。也就是说，即便是国家不下达指标，仅仅从建设用地现场回收，也足以满足需要，甚至出现了工程建设单位违规开采稀土、造成环境污染而被中央电视台《焦点访谈》节目曝光的事件。对于老矿山也是如此，如湖南、广东等地的钼矿以往很少综合评价和回收其中的铼。广西大厂是铟、镉等稀散金属的主要产地，但随着主矿体的开发，资源危机严重，而芒场等地也存在富含铟、镉的可能性［11］，需要加强综合评价。即便是独立的稀有金属矿区，无论是桂东北的栗木矿田还是湘南的桂郴资矿集区［12］，均存在深部找矿的潜力。

5　找矿方向探讨

5.1根据共伴生规律，加强综合评价

与国外稀有金属矿床相比，我国的稀有金属往往与W、Sn等有色金属共伴生，中南地区也不例外。如，广西栗木一带的稀有金属伴生在石英脉型的钨锡矿中，湖南柿竹园的铍矿伴生在矽卡岩-云英岩复合型的钨锡钼铋矿床中，广西大厂的铟、锗、镉等稀散金属伴生在超大型的锡铅锌矿体中，广东大宝山的镉、碲资源伴生在铁铜多金属矿中，湖南东部邓阜仙的钽矿与钨矿共伴生，等等。近年来，周边地区对三稀矿产资源加强共伴生研究的成果，对中南地区也有一定的启示。比如，贵州大竹园铝土矿区发现的锂即可单独圈出矿体［13］。

5.2不同矿种互为找矿标志

中南地区三稀资源丰富，除了离子吸附型稀土矿床主要呈独立矿床产出外，稀散金属和稀有金属形成独立矿床不多见，即便是独立成矿，也往往与钨锡钼铋、铅锌、稀土乃至于萤石等非金属矿床在成因上具有密切联系，共同构成矿床的成矿系列［1，4］。此外，稀土、稀有和稀散元素之间也可以互为找矿标志。比如，近年来广东报道在蕉岭等地发现了超大型的铷矿床。实际上，目前全球对于铷的需求量并不大，我国也并没有独立的铷矿工业指标，工业上铷主要从花岗伟晶岩型综合性稀有金属矿床中综合回收，因此，Rb的富集反过来可以作为寻找锂铍铌钽的找矿标志。根据林德松［5］的统计，K/Rb值与Ta含量呈反消长关系，即K/Rb值越小，Ta含量越高，矿化好，反之亦然。这种关系对富锂花岗岩型钽矿来说尤为明显（图2，Ta含量以Ta2O3所占百分比表示）。因此，K/Rb值可作为花岗岩中钽矿化的地球化学指示剂，是找矿的一个重要标志。

5.3加强尾矿资源及建设用地压覆资源的综合利用

图2　富钽花岗岩中钽含量与K/Rb值变化关系［5］Fig.2　Relation between Ta contents and K/Rb in tantalum-rich granites

广西大厂和广东大宝山等矿山是综合利用铟、镉等稀散金属的主要矿山，其稀散元素的回收显著提升了矿产资源的经济价值，但仍有提升空间。据调查，广西佛子冲铅锌矿的铅精矿中Bi含量可达0.10% ～0.14%，锌精矿中 Co达 0.096%～0.106%，Cd可达0.68%。不管是铅精矿还是锌精矿，Ta普遍偏高，可达（537～800）×10-6［14］，值得重视。大厂矿区尾矿库具有丰富的稀散元素资源，特别是年代比较老的尾矿库，如绿荫塘尾矿库中In、Cd和Ge含量已超过工业品位。据皮桥辉等［15］计算，In、Cd和Ge的资源储量分别为167.2、442.3和13.8 t，具回收利用价值。湖南柿竹园是一个超大型矿床，其中伴生的铍、钽、铌等稀有金属也很丰富，但由于矿石难选冶，稀有金属的回收率不高。因此，对于此类矿床一方面要提高一次性采选冶回收率，另一方面也需要对尾砂资源开展二次利用的研究。

除了尾砂库中可能蕴藏有丰富的三稀矿产之外，我国中南地区由于高速公路、高速铁路、农场厂房等建设用地而压覆的矿产资源亟待“抢救性”开发，尤其是离子吸附型稀土矿［16-17］。

图3　广西栗木矿区地质剖面简图［5］Fig.3　Geological section of Limu mining area in Guangxi

图4　湖南香花岭矿区地质剖面简图［2］Fig.4　Geological section of Xianghualing mining area in Hunan

5.4注意老矿山的探边摸底和遗漏矿产

中南地区的典型三稀矿床很多，稀土如粤北、粤东、粤西、湘西南-桂东北等地的离子吸附型矿床和沿海的砂矿；稀有金属除了沿海的砂矿外，更著名的如湘南的香花岭大型铍矿、正冲大型锂铷矿床、金竹垄大型铍铌钽矿床、鄂东南的狮子立山锶矿、鄂西北的庙垭铌-稀土矿等；稀散金属则在广西大厂、广东大宝山等地共伴生产出，但在湖北也有双河等独立硒矿。这些研究程度和调查程度较高的矿区，仍然具有深部找矿的潜力，而众多工作程度较低的小型矿区和矿点、矿化点也存在“漏矿”之可能。比如，广西栗木的钽锡矿体位于倾斜的花岗岩体的顶部（图3），而湖南香花岭的铍矿定位于岩体外接触带的条纹状蚀变岩中，受控于构造-热液蚀变带（图4）。二者各不相同，但是否存在内在联系，即栗木矿区东岗岭组灰岩中的破碎带中是否还存在铍矿，而香花岭的隐伏岩体顶部是否也存在栗木式的尚未被发现的钽锡矿呢？类似情况在广东的禾尚田也具有一定的可比性，那里的石英脉型钨锡矿化产于泥盆系天子岭组灰岩中，钨矿规模可达特大型。近年来又发现了产于灰岩风化壳中的离子吸附型稀土矿、铷矿，并伴生铍、锂、镓和铯等元素。值得预测的是，在禾尚田的深部应该存在隐伏岩体，而隐伏岩体顶部或其接触带很可能存在类似于栗木式的钽锡矿或/和香花岭式的铍矿。这样，在禾尚田矿区存在一个完整的钨锡、锂铍铌钽铷铯、稀土的多矿种综合性有色、稀有、稀土金属矿床是完全可能的。

6　结束语

中南地区面积不大，但三稀矿产资源丰富，类型齐全，地质工作程度高，矿业比较发达。近年来由于地质找矿工作投入不足，研究工作也近于停顿，资源危机现象严重，环境破坏事件频发，难以满足中南地区三稀矿业经济可持续发展的需要。为此，迫切需要加强公益性三稀矿产调查评价，鼓励企业开展深部找矿工作，尤其是不同类型三稀矿床之间互为找矿标志，有助于取得地质找矿的快速突破。鉴于中南地区三稀矿产资源成矿条件好，目前值得注意的是在栗木、香花岭这样的老矿区开展深部资源接替找矿；对于工作程度比较低、以往不太重视的矿产地（如禾尚田）要开拓思路，争取发现新类型矿床和多类型、多矿种共伴生的矿产地；对于大厂、大宝山这样的老矿山可开展尾砂资源的再利用；对于柿竹园这样的超大型难选冶矿床，一方面要提高一次性采选冶回收率，另一方面也需要对尾砂资源开展二次利用的研究。

审稿专家提出了建设性的意见，在此深表感谢。

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Review of three rare mineral resources investigation and progress in central-south China

WANG Deng-hong1，ZHAO Ting1，HE Han-han1，LIU Xin-xing2，LIU Xiang2，HUANG Hua-gu3
（1.MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment，Institute of Mineral Resources，Chinese A-cademy of Geological Sciences，Beijing 100037，China；2.China University of Geosciences（Beijing），Beijing 100083，China；3.Guangdong Geologic Survey Institute，Guangzhou 510080，China）

The three rare mineral resources，including the rare earth metal，rare metal and rare scattered metal resources，superior resources in central-south China，are half portion of the whole country’s typical deposits years ago.Their geological research activities stagnated recently，which affected seriously the sustainable development of the local rare mineral resources.Through analysis of the metallogenic characteristics of rare mineral resources，it is believed that the theoretical study needs to be improved in the future by strengthening comprehensive assessment according to the associated and symbiotic regularity，and the intensity of geological prospecting.Detailed exploration in old mine areas and the investigation of undiscovered minerals also need to be carried out according to the regularity so that different minerals can be indicators in prospecting.The comprehensive utilization of tailing resources and resources overlaid by construction land can be strengthened.

rare earth metals；rare metals；rare scattered metals；investigation；exploitation；deep prospecting

TD98

A

1674-9057（2016）01-0001-08

10.3969/j.issn.1674-9057.2016.01.001

2015-05-06

中国地质大调查项目 （1212011220804；1212011220369）

王登红 （1967—），男，研究员，博士生导师，研究方向：矿产资源，wangdenghong@sina.com。

引文格式：王登红，赵汀，何晗晗，等.中南地区三稀矿产资源调查研究及开发利用进展综述［J］.桂林理工大学学报，2016，36（1）：1-8.