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深海稀土分布规律与成矿作用

地质通报 2021年第2期40卷 195-208页

作者：石学法毕东杰黄牧于淼罗一鸣周天成张兆祺刘季花自然资源部第一海洋研究所/海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266037 中山大学海洋科学学院广东珠海519082 桂林理工大学地球科学学院/广西隐伏金属矿产勘察重点实验室广西桂林541004

深海稀土是近年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土储量,具有重要的潜在应用价值。中国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来,先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深... 详细信息

深海稀土是近年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土储量,具有重要的潜在应用价值。中国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来,先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深海盆地发现了大面积富稀土沉积区,在全球大洋中初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋深海稀土成矿带、中—东太平洋深海稀土成矿带、东南太平洋深海稀土成矿带和中印度洋海盆-沃顿海盆深海稀土成矿带。深海富稀土沉积主要发育在深海盆地的沸石粘土和远洋粘土中,属于自生成因;部分发育在洋中脊附近的盆地中,受到热液作用的影响。研究发现,深海粘土中稀土元素主要赋存于生物磷灰石中,海水是稀土元素的主要来源;在早期成岩阶段,稀土元素在深海沉积物中发生转移和重新分配,并最终富集于生物磷灰石中;大水深(CCD面之下)、低沉积速率和强底流活动是深海稀土大规模成矿的主要控制因素。今后需要继续加大深海稀土基础调查,加强深海稀土调查探测技术研发,并开展海陆稀土成矿作用对比研究,揭示深海稀土成矿机制和规律。

关键词：深海稀土分布规律成矿作用控制要素

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深海稀土矿产资源研究现状及开发利用前景

海洋地质前沿 2022年第12期38卷 1-7页

作者：常琳张永波马哲张丛王言哲王继业山东省海洋科学研究院青岛266104

随着人类社会对稀土资源的需求日益增加,资源量丰富的深海稀土逐渐引起各国的关注。深海稀土是近年来发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,具有重要的价值并可能成为最先开发的深海矿产资源之一。目前,深海稀土矿产资源的调查研... 详细信息

随着人类社会对稀土资源的需求日益增加,资源量丰富的深海稀土逐渐引起各国的关注。深海稀土是近年来发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,具有重要的价值并可能成为最先开发的深海矿产资源之一。目前,深海稀土矿产资源的调查研究工作才开展十余年,对深海稀土元素的来源富集、分布规律、成矿机理等方向做了较多基础研究工作,但由于开采设备、环境保护、市场收益等环节还存在诸多技术难题和未知因素,尚不能实现商业化的开发利用。本文分析了深海稀土矿产资源的研究现状以及存在的关键问题,重点剖析了中国超前布局其产业化的前景和可行性,提出未来产业化开发利用的相关对策与建议。今后需继续加大深海稀土开发利用技术的研发力度,升级改造中国稀土全产业链布局和融合发展,推广深海绿色采矿新概念,提高中国在国际深海资源勘探开发的话语权。

关键词：深海稀土矿产资源开发利用前景分析对策与建议

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日本利用SBP数据勘探深海稀土的方法总结

中国矿业 2019年第4期28卷 173-180页

作者：宋韦剑吴西顺杨添天黄文斌王庆志中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221008 中国地质调查局地学文献中心北京100083 中国地质图书馆北京100083 中国地质调查局北京100037 内蒙古大学内蒙古呼和浩特010000

大洋海底蕴藏着丰富的稀土矿产资源,然而如何在深海探查清楚这种资源的分布范围成为下一步开发利用的关键。本文阐述了日本在南鸟礁附近采用SBP(浅地层剖面)对富REY软泥的勘探,介绍了方法和效果。通过回声图获得非穿透型(O型)、透明型(T... 详细信息

大洋海底蕴藏着丰富的稀土矿产资源,然而如何在深海探查清楚这种资源的分布范围成为下一步开发利用的关键。本文阐述了日本在南鸟礁附近采用SBP(浅地层剖面)对富REY软泥的勘探,介绍了方法和效果。通过回声图获得非穿透型(O型)、透明型(T型)和分层型(L型)3种声相特征,对应不同的海底地形特征,并同沉积岩芯样品对比,从而圈出T型富REY软泥区域和层位。由此,确定富REY软泥主要分布在南鸟礁南部和东南部的海底,是未来海洋稀土开发的重点区域。该技术对当今世界海洋稀土勘探是一种有益的补充和应用创新。

关键词： SBP 深海稀土日本勘探多波速

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深海稀土的分布、资源潜力与开发前景

深海稀土的分布、资源潜力与开发前景

第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：石学法黄牧于淼毕东杰周天成乔淑卿石丰登刘季花

深海稀土,是2011年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,它在三大洋的分布极不均匀,主要发育在太平洋和印度洋,在大西洋则不发育(Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b)。目前,在全球初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋稀土成... 详细信息

深海稀土,是2011年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,它在三大洋的分布极不均匀,主要发育在太平洋和印度洋,在大西洋则不发育(Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b)。目前,在全球初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋稀土成矿带、中-东太平洋稀土成矿带、东南太平洋稀土成矿带和中印度洋海盆-沃顿海盆稀土成矿带等(石学法等,2021a,b)。从发育水深看,深海稀土主要分布于远离大陆的CCD面之下,水深一般在4000 m～6000 m之间,边缘海或浅海沉积物中不发育富稀土沉积。深海稀土资源潜力巨大,是已知陆地稀土储量的2000多倍。深海稀土以中-重稀土元素相对富集为特征,中-重稀土元素占比(ΣM-HREY/ΣREY)和重稀土元素占比(ΣHREY/ΣREY)随REY值增加而增大。深海稀土主要赋存在远洋粘土特别是沸石粘土中,属于自生成因;部分发育在洋中脊附近盆地中的深海稀土受到热液作用的影响。海底大面积的强底流作用是深海稀土发育的控制因素。深海稀土产出环境与多金属结核非常相似,二者往往相伴发育,形成深海稀土-多金属结核成矿系列。深海稀土产状简单,不需要硬岩剥离,且主要位于寡营养区,生物种类较少,其开采对环境影响较小。预计深海稀土将与多金属结核一起,成为首批开发的深海矿产资源。

关键词：深海稀土分布规律资源潜力开发前景

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深海稀土超常富集机制及分布规律

深海稀土超常富集机制及分布规律

中国稀土学会2021学术年会

作者：石学法黄牧于淼毕东杰周天成刘季花自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室

深海稀土是近10年来发现的一种富集中-重稀土元素的新型海洋矿产资源,具有巨大的资源潜力和潜在应用价值。我国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋盆地发现了... 详细信息

深海稀土是近10年来发现的一种富集中-重稀土元素的新型海洋矿产资源,具有巨大的资源潜力和潜在应用价值。我国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋盆地发现了大面积富稀土沉积,初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋稀土成矿带、中-东太平洋稀土成矿带、东南太平洋稀土成矿带和中印度洋海盆-沃顿海盆稀土成矿带。深海富稀土沉积主要发育在深海盆地的远洋粘土特别是沸石粘土中,主要系自生成因;发育在洋中脊附近盆地中的深海稀土,则受到热液作用的影响。研究表明,深海粘土中稀土元素主要赋存于生物磷灰石中,海水和孔隙水是稀土元素主要来源;在早期成岩阶段,稀土元素在深海沉积物中发生转移和重新分配,并最终富集于生物磷灰石中;大水深(CCD面之下)、低沉积速率和强底流活动是深海稀土形成的主要控制要素。持续的大区域强劲的底流活动提供了大范围海底的氧化环境,为深海稀土的大面积超常富集奠定了基础。总之,深海稀土在成因上不同于已知的陆地稀土矿床,是多圈层相互作用的产物。

关键词：深海稀土富集机制分布规律

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日本深海稀土研究开发最新动态及启示

中国国土资源经济 2019年第9期32卷 46-51页

作者：于莹刘大海自然资源部第一海洋研究所

稀土是重要的可耗竭资源,有着“工业黄金”和“现代工业的维生素”之称,被世界各国视为战略性资源。日本是稀土消耗大国,同时也是稀土进口大国。多年来日本一方面致力于储存稀土资源,另一方面大力开展深海稀土资源的勘探和开发研究,引... 详细信息

稀土是重要的可耗竭资源,有着“工业黄金”和“现代工业的维生素”之称,被世界各国视为战略性资源。日本是稀土消耗大国,同时也是稀土进口大国。多年来日本一方面致力于储存稀土资源,另一方面大力开展深海稀土资源的勘探和开发研究,引发越来越广泛的世界关注。面对新兴的深海稀土资源产业发展,我国应在发展科研技术研究及装备能力的基础上加快研究步伐,开展深海沉积物开发的关键技术、工程装备、制度建设等研究,构建中国深海领域话语权。

关键词：深海稀土深海沉积物研究进展勘探开发政策变化创新日本

深海富稀土沉积物中REE赋存物相分步化学淋滤定量研究

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深海富稀土沉积物中REE赋存物相分步化学淋滤定量研究

第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：孙晓明廖健林吴仲玮陈洁云

日本学者提出深海沉积物富集大量REE,有望成为陆地稀土的战略接替,但目前人类对深海稀土赋存状态一直争议甚大。作者等尝试分步化学淋滤进行定量研究。针对沉积物中可能存在的稀土赋存物相,使用不同强度的化学试剂分多个步骤将各个物相... 详细信息

日本学者提出深海沉积物富集大量REE,有望成为陆地稀土的战略接替,但目前人类对深海稀土赋存状态一直争议甚大。作者等尝试分步化学淋滤进行定量研究。针对沉积物中可能存在的稀土赋存物相,使用不同强度的化学试剂分多个步骤将各个物相(碳酸钙和磷酸钙、易还原的锰相和铁相矿物、中等可还原的铁相矿物、可还原的铁相矿物、磁铁矿、残渣)单独溶解并提取出来,从而实现其稀土贡献比例的分析和计算。结果显示:(1)深海富稀土沉积物几乎不存在离子吸附态的稀土元素;(2)磷酸盐相控制了全岩沉积物稀土总量的69.3–89.4%,而铁锰相矿物则以8.2–22.0%居次;(3)Ce有大约70.0–80.5%赋存于铁锰相矿物之中,表明其在氧化条件下优先被铁锰氧化物吸附;(4)水成型微结核从周围流体中捕获较高浓度的稀土元素和钴、镍等关键金属,而快速沉淀的热液型结核则稀土富集程度较低;(5)深海富稀土沉积物的形成受到多重因素控制:水深低于碳酸钙补偿深度,以减少碳酸钙质生物壳体的稀释;极其缓慢的沉降速率;能保证磷酸盐供应的上覆水体生物体沉降;有利于铁锰氧化物的沉淀的氧化条件;(6)分步淋滤更为精准有效地溶解目标物相。除REE外,在溶解锰相矿物的步骤中还能提取可观数量的钴、镍等高价值关键金属。

关键词：深海稀土分步淋滤稀土赋存物相关键金属

西太平洋深海沉积物中稀土元素的迁移、富集过程

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西太平洋深海沉积物中稀土元素的迁移、富集过程

第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：毕东杰石学法黄牧于淼刘季花石丰登张艳

深海富稀土沉积（也称"深海稀土"）是近年来发现的一种新型深海矿产资源,相对富集中-重稀土,资源潜力巨大,有望成为陆地稀土资源的战略接替资源（Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b）。深入认识深海稀土富集过程和富集机制,掌握深海稀... 详细信息

深海富稀土沉积（也称"深海稀土"）是近年来发现的一种新型深海矿产资源,相对富集中-重稀土,资源潜力巨大,有望成为陆地稀土资源的战略接替资源（Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b）。深入认识深海稀土富集过程和富集机制,掌握深海稀土分布规律尤为重要。西太平洋海域是全球深海稀土发育最好的海区之一（石学法等,2021a）。目前,西太平洋海域已发现深海稀土的稀土总量（ΣREY）最高可达近8000×10,为全球各海区之最（Yasukawa et al.,2019;Tanaka et al.,2020）。因此,西太平洋是开展深海稀土迁移、富集过程研究的理想海区。本文通过对西太平洋2站柱状沉积物中主要矿物（生物磷灰石、微结核和钙十字沸石）地球化学特征的精细研究发现,生物磷灰石和微结核是稀土元素的主要赋存矿物;铁锰微结核经历了明显的成岩作用,由水生Fe-Mn微结核转化为成岩富Mn微结核,并释放大量的稀土元素（尤其是Ce）;这部分由微结核释放的稀土元素可能最终转移进入生物磷灰石。可见,深海沉积物成岩过程中存在稀土元素的重新分配,生物磷灰石是稀土元素最终宿主矿物,稀土元素的重新分配主要发生在沉积物-海水界面附近（成岩作用初期）。本研究推测,大水深、低沉积速率和强底流活动是控制西太平深海稀土富集的主要控制因素。

关键词：深海稀土迁移过程富集机制西太平洋

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世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题

海洋地质与第四纪地质 2020年第3期40卷 160-170页

作者：王淑玲白凤龙黄文星孙张涛中国地质图书馆北京100083 中国地质调查局地学文献中心北京100083 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266071 中国地质调查局广州海洋地质调查局广州510075

世界大洋底蕴藏着丰富的金属矿产资源,其所含的锰、钴、镍、稀土等矿产是陆地含量的数十倍乃至数百倍或更高,因此是未来矿产资源的接替区。本文介绍了世界大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物及深海稀土等资源现状、分布及潜力,分... 详细信息

世界大洋底蕴藏着丰富的金属矿产资源,其所含的锰、钴、镍、稀土等矿产是陆地含量的数十倍乃至数百倍或更高,因此是未来矿产资源的接替区。本文介绍了世界大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物及深海稀土等资源现状、分布及潜力,分析总结了21世纪以来国际海底区金属矿产勘查合同现状,并介绍了俄罗斯、巴布亚新几内亚、日本、中国等国家在其专属经济区内进行多金属结核、多金属硫化物开采实验的情况。由于世界大洋金属矿产资源丰富,潜力巨大,其勘查开发日益受到世界各国的重视,国际海底勘探合同不断增加,商业开发提上日程,但国际海底区的金属矿产资源开发仍面临技术、规章、环境等方面的制约和挑战。

关键词：国际海底多金属结核富钴结壳多金属硫化物深海稀土勘查开发