稀有金屬礦床，在地殼中豐度低，不易富集成礦或在工業上提取較困難的金屬礦床。大約在19世紀中葉，人們把某些自然界含量極低的化學元素稱為稀有元素或稀散金屬。
基本介紹
- 中文名：稀有金屬礦床
- 所屬學科：化學
特點,推薦書目,
特點
這些化學元素有以下特點：
①在地殼內含量低或克拉克值低，一般低於l×10－6。
②分布分散，不易富集成礦床產出，如鋯、銣等元素在地殼中的含量雖比銅、鉛、鋅高，但很少能富集形成獨立礦床，多伴生和共生在有色金屬礦床、煤和鐵礦等礦產中，在提取主金屬和燃煤等過程中的副產物中綜合回收利用。
③分離和提取困難。
④稀有金屬在地殼中分布極不平衡，隨地區和時間的不同而改變，如鎢、鉬等元素，在世界上多數國家作為稀有金屬，但在中國比較豐富，因此，中國沒有把鎢、鉬列入稀有金屬。稀有金屬礦床是一類化學元素的地球化學性質相近，克拉克值低和極低且不易富集成礦，但為現代高科技工業、國防和尖端技術所必需的礦產資源。
一般把稀有金屬元素分為兩類：①主體稀有元素組，包括鋰、銣、銫、鈹、鈮、鉭、鋯、鉿等。②分散元素組，包括銦、鎵、鍺、鎘、硒、碲、鉈、錸等。稀有元素的獨立礦床比較少，其主要礦床類型如下。
鈮、鉭礦床
①含鈮、鉭變花崗岩和翁崗岩（ongonite），一種具玻基結構的鹼長花崗岩脈礦床。礦床產於複式岩體的頂部，與富氟的鈉長石花崗岩有密切的成因聯繫。礦石礦物為細晶石、鉭鐵礦、鈮鐵礦和鉭鈮鐵礦，主要富集在上部的強鈉化花崗岩中，自地表向下在200～300米深度內逐漸變貧，轉變為不含礦的花崗岩，如中國江西宜春鈮鉭礦床，並有鋰雲母可作為副產品回收利用。
②含鈮鹼性花崗岩礦床。產於非造山構造環境的含鹼性角閃石和輝石的花崗岩中，以鈮鐵礦為主，燒綠石次之，並有錫石共生，以及鋯、輕稀土元素和釷等可綜合利用，如非洲奈及利亞的這類礦床。③含燒綠石的碳酸岩礦床。常與含氟碳鈰礦等的稀土元素碳酸岩共生。④含鈮、鉭的花崗偉晶岩礦床。此類礦床較常見，主要礦石礦物為鈮鉭鐵礦、鉭鐵礦和細晶石，常與鋰、鈹、鈾、錫等共生。此外，中國白雲鄂博式稀土金屬礦床中也伴生有可利用的燒綠石、鈮鐵礦等。鋰、銫、銣礦床 ①含鋰花崗偉晶岩礦床。礦石礦物有鋰雲母、鋰輝石、銫榴石等，常伴生有鈹、鈮、鉭、錫等，如中國新疆阿爾泰的偉晶岩礦床。②鹽湖礦床。鹽滷水是鋰、銫、銣等稀鹼元素的重要來源，由於資源儲量大，加工利用工藝簡單，生產成本較低，是鋰的重要礦床類型。中國西藏扎布耶茶卡，是含鋰豐富的碳酸鹽型鹽湖，除滷水富含鋰外，還含鋰的新礦物扎布耶石沉積，鹽湖內碳酸鹽泉華和矽質泉華中含有銫和銣，可以綜合利用。
鈹礦床
①含綠柱石花崗偉晶岩礦床。常與鋰、鈮、鉭等共生。
②含鈹夕卡岩礦床。產於花崗岩體與白雲質灰岩的接觸帶上，含鈹礦物主要是日光榴石、金綠寶石、香花石、塔菲石等，並有白鎢礦、螢石、磁鐵礦等共生，如中國湖南香花嶺某地的礦床。
③含綠柱石交代蝕變花崗岩礦床。綠柱石呈浸染狀分布於鈉長石化花崗岩頂部。
鋯礦床
①含鋯英石的濱海砂礦床。重砂礦物中有鈦鐵礦、金紅石、獨居石、釷石和少量錫石伴生。如中國海南島的海濱，礦床沿海濱呈狹長狀分布，延長數千米到100千米以上，厚度為數十厘米。
②含異性石、霞石的正長岩礦床。如俄羅斯科拉半島的希賓礦床。
③含鋯的鈉長石化鹼性岩礦床。礦石礦物有曲晶石、鋯石、水鋯石等，並共生有燒綠石、釷石等。碲礦床 自然界罕見的獨立碲礦床，產於中國四川石棉縣。礦石礦物有輝碲鉍礦、硫碲鉍礦、碲鉍礦、碲銀礦、碲金礦等，與磁黃鐵礦、黃鐵礦、自然金礦、銀金礦等共生。脈石礦物主要是白雲石。礦石碲含量為0.01％～30.63％。礦體呈脈狀雁行排列產出。
鍺礦床
自然界罕見的獨立鍺礦床，產於中國雲南臨滄地區幫買第三紀斷陷盆地中。含礦岩相組合為泥碳沼澤相–湖泊相–河流相，主要由砂岩、粉砂岩夾煤層組成。鍺主要富集在煤層中，鍺礦體呈層狀，與煤層和地層的產狀一致，部分與含鈾共生。其中，大寨鍺礦的主礦體走向長472米，傾向北東，傾角淺部25°，深部變為60°～70°，傾斜長在400～800米；礦體平均厚度4米，最大厚度14.25米；鍺平均品位874×10−6，最高品位1 860×10−6。中寨鍺礦平均品位鍺為804×10−6，最高品位2 520×10−6。在褐煤中，鍺主要富集在腐殖體中，占鍺總量的86.04%～89.16%，其次約有3.20%～8.33%鍺分布在輕質體組分中，但尚未發現鍺以獨立礦物形式存在於該礦床中，該礦床具有熱水沉積成因特徵。探明鍺儲量合計1 620噸。
鉈礦床
鉈在硫化物礦床中比較富集，常形成可供工業利用的伴生或共生組分；但在低溫熱液硫化物礦床中富集成礦，形成鉈獨立礦床，並共生其他組分（如汞、砷等），如貴州濫木廠鉈汞礦床和雲南南華鉈砷礦床。濫木廠鉈汞礦床位於黔西南晚古生代沉積盆地中，含礦地層為上二疊統龍潭組和長興組中，工業利用鉈獨立礦物主要為紅鉈礦、斜硫砷汞鉈礦、硫鐵鉈礦，其次為鉈明礬。
礦體一般長60～240米，寬40～80米，厚2～5米；礦體呈似層狀、條帶狀、囊狀、串珠狀、透鏡狀等形態，礦體一般與地層產狀一致。工業組分有鉈、汞、砷、金、鎢。鉈砷礦石中含鉈3 400×10−6～42 500×10−6，鉈砷汞礦石中含鉈高達51 000×10−6，鉈礦石含鉈410×10−6～21 200×10−6，砷鉈礦石中含鉈300×10−6～42 500×10−6。
同生沉積生物鉈礦石中，化石（有孔蟲、苔蘚等）完全被紅鉈礦和辰砂等礦物交代；成礦溫度主要在100～200℃，屬低溫熱液硫化物型礦床。硒礦床 玻利維亞的帕卡哈卡硒礦為世界上第一個獨立硒礦床。湖北魚塘壩硒礦床是目前中國發現的唯一沉積型獨立硒礦床，也是全球發現的第二處獨立型硒礦床。
魚塘壩硒礦賦礦層位為下二疊統茅口組含碳質矽質岩與含矽質碳質頁岩控制，礦體位於上述岩性界面附近。共圈定9個硒礦體，長30～150米，厚0.7～5.2米，延深(伸)14～35米，礦層最厚達6～6.55米；硒含量為0.011 1%～0.038 5%，最高達0.718 8%，平均硒品位為0.023 2%。根據礦物組成和岩石性質可劃分為3種自然類型硒礦石：
①含碳質矽質型硒礦石，硒含量為0.07%～0.139%。
②含矽質碳質頁岩型硒礦石，硒含量為0.135%～0.354%。
③半暗腐泥煤型硒礦石，硒含量為0.290%～0.563%。吸附相硒在有機碳中的分布率達65.84%，其餘的硒賦存在硒獨立礦物和含硒礦物中；硒獨立礦物有硒銅礦、藍硒銅礦、方硒銅礦、自然硒；含硒礦物有含硒黃鐵礦、白硒鐵礦。
推薦書目
袁見齊,朱上慶,翟裕生.礦床學.北京:地質出版社,1985.
銀劍釗.世界首例獨立碲礦床的成礦機理及成礦模式.重慶:重慶出版社,1996.
塗光熾,高振敏,胡瑞忠.分散元素地球化學及其成礦機制.北京:地質出版社,2003.
