關(guān)鍵金屬，在高科技、軍事、核工業(yè)、航空航天和新能源等領(lǐng)域用途廣泛，是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原材料，目前已成為國際學術(shù)界研究的熱點，也是當前礦產(chǎn)勘查的重要目標。11月24日，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室舉辦關(guān)鍵金屬成礦作用、成礦規(guī)律和找礦勘查新進展高層研討會，圍繞關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)的成礦過程、成礦規(guī)律和找礦方向進行了研討。

關(guān)鍵金屬為什么關(guān)鍵？

 關(guān)鍵金屬的關(guān)鍵性，在于它在一些新材料、新能源和信息技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)中具有不可替代的重大作用，并由于其分布極不均衡，存在較高的供應風險。

 近年來，歐盟、美國、日本等對關(guān)鍵金屬的關(guān)注度越來越高。2017年，歐盟委員會列出了14種“至關(guān)重要”的金屬原料，包括銻、鈹、鈷、氟礦石、鎵、鍺、石墨、銦、鎂、鈮、鉑族金屬、稀土、鉭、鎢，并提供了政策指導性意見，以確保在面臨潛在供應短缺的情況下對這些資源持續(xù)利用。據(jù)報道，手機等新興產(chǎn)業(yè)及綠色技術(shù)對這些原料的需求加大了它們的重要性。今年5月，美國內(nèi)政部發(fā)布了關(guān)于“關(guān)鍵礦物”的最終名單，確定了35份關(guān)鍵礦物清單草案。

 據(jù)中國工程院院士、自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室主任毛景文介紹，不同國家或地區(qū)確定的關(guān)鍵金屬或是關(guān)鍵礦物種類不同，是由于其資源稟賦不同及需求不同所決定的。我國目前還沒有規(guī)定明確關(guān)鍵金屬的種類，但初步研究涉及鉿、氦、鈹、稀土元素、鍺、鋰、鎢、錫、鋯、鋁、鉑族元素、鉻、碲、錸、銻、鈦、鉀、鉍、鎂、釩、鈰、鎵、銦、錳、鈮、銣、鍶、鉭、砷、鈾、鈧，以及螢石、重晶石和石墨。其中，既有我國的優(yōu)勢礦種，也有長期依賴大量進口的礦種。

 此次研討會上，來自中國科學院、中國工程院、中國地質(zhì)調(diào)查局、中國地質(zhì)大學（武漢）、中國礦業(yè)大學、南京大學、核工業(yè)北京地質(zhì)研究院、四川省地質(zhì)調(diào)查院等單位的15位專家學者，重點圍繞關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)的成礦類型及特征、成礦過程、成礦規(guī)律、找礦方向和勘查開發(fā)利用、國內(nèi)外資源供需形勢等方面開展了深入研討。

     關(guān)鍵金屬——鋰如何勘查開發(fā)？

 新能源電動車與移動儲電設(shè)備的快速發(fā)展，使得各國對鋰資源的需求也迅猛增加。中國工程院院士鄭綿平介紹，中國具有多種類型的鋰資源，而我國的鹽湖型鋰資源約占全球鋰資源儲量的50%，這也是世界主要開發(fā)的鋰礦類型。油田水型鋰資源，在我國柴達木西部已有發(fā)現(xiàn)，僅南異山構(gòu)造初步估算氯化鋰資源量就達400萬噸。四川盆地深層鹵水也有重要鋰資源前景，川東北已籌劃開展鋰、鹽開發(fā)。

 新近開拓的一種鋰資源，是地熱型。在北美索爾頓海底地熱區(qū)熱水中的鋰含量達9～93ppm，該地區(qū)已經(jīng)開始利用地熱水實施工業(yè)性提鋰工程。在我國西藏雅魯藏布高溫地熱田，已厘定了19個達到鋰邊界品位和工業(yè)最低品位的淡熱水資源，鋰含量達到20～239毫克/升。

 盡管我國鋰資源比較豐富，但由于技術(shù)不成熟，我國70%以上的鋰需求量仍依靠進口。鄭綿平強調(diào)，我國應進一步加強科學研究、摸清家底，可大幅擴大鋰資源遠景儲量。從經(jīng)濟、環(huán)境友好的角度考量，建議重點開展鹽湖型和深部鹵水型鋰資源勘查，酌情開展優(yōu)質(zhì)偉晶巖型鋰礦勘查，以保障鋰資源立足國內(nèi)。

 四川的鋰等稀有金屬礦成礦條件優(yōu)越，資源豐富，已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地有95處。在四川甘孜和阿壩州已探明的優(yōu)質(zhì)的鋰輝石資源量為452.35 萬噸，共伴生的鈹、鈮、鉭均可綜合利用，但一直未被開發(fā)。四川省地質(zhì)調(diào)查院副總工程師、綜合研究室主任付小方指出，以三稀金屬為主體的關(guān)鍵礦產(chǎn)資源，已成為我國產(chǎn)業(yè)升級換代不可替代的動力之源，但這些資源對外依存度高，如果不及時加強勘查布局和開發(fā)利用，以及資源基礎(chǔ)的綜合研究，將難以保障和支撐國家資源安全和可持續(xù)發(fā)展。針對目前關(guān)鍵金屬資源勘查程度低、產(chǎn)業(yè)集中度低、新技術(shù)研發(fā)落后、開發(fā)方式粗放等問題，付小方建議，要做好關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略定位與布局，夯實資源基礎(chǔ)；整體規(guī)劃，打造跨區(qū)域統(tǒng)籌聯(lián)合發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈；堅持環(huán)境保護優(yōu)先，建設(shè)綠色礦山；開展科技創(chuàng)新，提高資源開發(fā)利用水平。

 關(guān)鍵金屬的找礦方向在哪里？

 面對日益增長的需求，如何立足國內(nèi)提供資源保障，與會專家就關(guān)鍵金屬的找礦方向紛紛給出建議。

 南京大學地球科學與工程學院王汝成教授指出，要關(guān)注新的成礦類型及可能的新的成礦地區(qū)，比如：喜馬拉雅淡色花崗巖帶是我國有巨大潛力的稀有金屬成礦帶，在東北、浙閩沿?；鹕綆r地區(qū)硅鈹石型成礦潛力巨大，新的花崗巖型鈮成礦，黑云母富鈮型花崗巖成礦，在高（超）分異花崗巖帶尋找鉭礦等。他強調(diào)，根據(jù)我國稀有金屬資源的重大需求，要加強我國關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)的成礦規(guī)律、礦床可開采潛力、可利用性和綜合利用能力研究，開展系統(tǒng)的礦產(chǎn)資源調(diào)查，有針對性地開展關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)資源勘查工作。

 “煤和含煤巖系是將來非常有希望的稀有金屬來源?！敝袊V業(yè)大學資源與地球科學學院院長代世峰的報告，讓與會人員眼前一亮。代世峰介紹，煤中含有豐富的關(guān)鍵金屬資源，包括鍺、鎵、稀土元素、鈾等。其中，煤中鈾是煤中第一個工業(yè)利用的金屬元素，也是煤中值得提取的重要資源。目前，煤型鈾礦開發(fā)利用面臨的主要問題是資源最大化利用，也就是如何實現(xiàn)鈾的提取與共伴生的其他金屬綜合提取利用的問題。煤中鍺的工業(yè)化利用已有50多年，世界上工業(yè)用鍺50%以上來自于煤，目前世界上正在開發(fā)利用的3個大型煤—鍺礦床分別位于中國的烏蘭圖噶和云南臨滄，以及俄羅斯的巴甫洛夫。目前，對于其他地區(qū)是否有類似礦床，尋找此類礦床的標識是什么，是亟待進一步研究的問題。煤中稀土元素的提取，也成為近年來的研究熱點問題。

 代世峰指出，煤型稀有金屬礦床的發(fā)現(xiàn)、勘探和開發(fā)相對較晚，但是潛力巨大，往往是多種稀有金屬共同富集，而且煤層層位穩(wěn)定，勘探開發(fā)的難度和成本都較低。而且通過稀有金屬的提取，煤炭將變?yōu)榫G色潔凈能源。

     關(guān)鍵金屬找礦的新成果有哪些？

 盡管關(guān)鍵金屬資源的調(diào)查研究在我國起步較晚，但可喜的是已經(jīng)取得了多項新進展。

 中國地質(zhì)調(diào)查局西安地調(diào)中心主任李文淵介紹，在昆侖成礦帶目前已發(fā)現(xiàn)了夏日哈木銅鎳鈷礦床、瑪爾坎蘇富錳礦、大紅柳灘鋰鈹?shù)V等大型—超大型礦床。其中，夏日哈木超大型巖漿銅鎳鈷硫化物礦床，鎳平均品位在0.68%，資源量107萬噸，鈷平均品位0.028%，資源量4.03萬噸，是僅次于金川的中國第二大超大型巖漿銅鎳礦床。瑪爾坎蘇大型沉積型富菱錳礦，平均品位超過30%，資源量達5000萬噸以上，是中國最富的碳酸錳礦床。大紅柳灘超大型偉晶巖型鋰鈹?shù)V，目前已發(fā)現(xiàn)2000余條偉晶巖脈，8處鋰鈹?shù)V產(chǎn)地，探獲氧化鋰（鋰輝石）資源量200萬噸以上，平均品位1.5%，并伴生鈹、銣、鈮鉭等。李文淵指出，這3種礦床具有不同的構(gòu)造背景、不同的成因類型和不同的礦種，對構(gòu)造與礦床形成之間的關(guān)系需要開展更深入的研究，對其成礦過程的深入研究將對正在開展的找礦以及新能源戰(zhàn)略產(chǎn)生重要影響。

 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院院長李子穎帶來了砂巖型鈾礦找礦的最新進展——創(chuàng)新提出的“疊合砂巖鈾成礦”模式，促進了我國北方砂巖鈾礦找礦突破。在鄂爾多斯盆地北部發(fā)現(xiàn)的超大型砂巖型鈾礦，礦體展布100多千米。北方砂巖成礦預測和找礦突破，使得我國砂巖型鈾礦資源量由第三位上升為第一位，并排在世界前列。砂巖型鈾礦的最大特點是可地浸開采，這種開采方式的優(yōu)勢是降低了開采的邊界品位，而且無需采出礦石、碎磨礦石，沒有尾礦排出，環(huán)境效益好。此外，在我國熱液鈾礦床研究方面，提出了新的熱點鈾成礦作用，推動了熱液鈾礦深部找礦突破。

 中國地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心主任李文昌介紹了鋰鈹?shù)V的勘查評價成果。目前，中國已探明的鈹?shù)V資源以共伴生礦為主，主要與鋰、鈮、鉭共（伴）生，其次與稀土元素礦伴生或與鎢礦共（伴）生。中國目前已發(fā)現(xiàn)有超大型鈹資源地3處，大型6處、中型19處。李文昌指出，由于偉晶巖型（花崗巖型）鋰鈹?shù)V特殊的成礦專屬性和巖石礦物的關(guān)聯(lián)性，探索總結(jié)其有效的勘查技術(shù)方法是未來重要的工作任務(wù)。

 代世峰指出，內(nèi)蒙古準格爾煤中鋁鎵礦床的發(fā)現(xiàn)和提取利用，讓煤中有益金屬元素的提煉向前邁進了重要一步。其中鎵的儲量是我國目前探明儲量的8.5倍，將全世界鎵的工業(yè)儲量提高了將近一倍。

 找礦成果固然可喜，但是嚴峻的資源形勢并不容樂觀。與會專家一致認為，我國在今后很長一段時期內(nèi)，對礦產(chǎn)資源的需求尤其是關(guān)鍵金屬資源的需求仍然存在較大缺口。對此，毛景文表示，目前我國部分關(guān)鍵礦產(chǎn)是我國優(yōu)勢礦產(chǎn)，部分為緊缺礦產(chǎn)，對于具有優(yōu)勢的關(guān)鍵金屬礦產(chǎn)，國家及相關(guān)部門應加強管理，進行戰(zhàn)略儲備；對于緊缺礦產(chǎn)，應加大國內(nèi)外找礦力度；對于目前已找到卻不能開發(fā)的關(guān)鍵金屬資源，要盡快進行技術(shù)研發(fā)，以保障我國發(fā)展的資源需求。同時。毛景文呼吁，要加強關(guān)鍵金屬資源的性質(zhì)和用途研究，搞清楚這些關(guān)鍵金屬“關(guān)鍵”在哪些領(lǐng)域，又該如何怎么利用，進而有針對性地進行開發(fā)利用和保護。