「稀土之鄉」白雲鄂博 中國團隊揭開該地資源成因之謎

在中國內蒙古包頭市，寓意「富饒的神山」的白雲鄂博礦區以佔全國稀土總儲量九成、佔世界探明稀土總量近四成的豐厚儲量而成為「稀土之鄉」。其巨量稀土資源究竟如何形成？這一謎團長期以來備受關注，中國研究團隊發現是碳酸岩岩漿造就稀土礦床。

中新社報導，北京大學地球與空間科學學院李揚副教授、中國科學院地質與地球物理研究所李獻華院士聯合研究團隊經過6年持續研究，在白雲鄂博識別出4.3億年前火成碳酸岩，將白雲鄂博成礦時代從距今13.2億年大幅修正為距今4.3億年，並指出多期碳酸岩岩漿-熱液活動是形成世界級稀土礦床的關鍵因素。

研究團隊發現，白雲鄂博早古生代碳酸岩岩漿活動貢獻了超過70%的稀土資源，且以極富輕稀土為主要特徵。這個發現顛覆「中元古代主導成礦」的傳統認知、揭開白雲鄂博巨量稀土資源成因之謎的重要基礎研究成果論文，北京時間24日淩晨在國際學術期刊《科學進展》上線發表。

李揚表示，白雲鄂博礦區的主要稀土礦物為獨居石和氟碳鈰礦，二者存在於一種被命名為H8的白雲岩中，這是一種岩漿活動形成的碳酸岩，大致形成於距今約13億年的中元古代，但稀土礦的定年結果卻主要集中在距今約4億年的古生代。成岩與成礦之間的巨大時間差對破譯礦床成因至關重要，礦床發現近百年來一直未能獲得突破。

本次聯合研究團隊自2019年開始在白雲鄂博深入開展地質填圖研究，系統釐定了白雲鄂博礦區48平方公里範圍內的火成碳酸岩分佈。進一步的定年研究顯示，除形成於13億年前的白雲岩外，白雲鄂博還廣泛分佈有形成於4.3億年前的火成碳酸岩，說明早古生代的確存在可能攜帶大量稀土資源的碳酸岩流體。

白雲鄂博的稀土資源是否確定由這些流體攜帶而來？為進一步釐定兩期碳酸岩對稀土成礦的貢獻，研究團隊對4件跨越12個年份、能夠反映大尺度和長周期開採稀土特徵的精礦樣品進行精細研究，並對其中的獨居石和氟碳鈰礦進行定年統計分析，從而得出本項顛覆傳統認知、揭秘白雲鄂博巨量稀土資源成因的重要科研成果。

李揚表示，白雲鄂博礦是岩石學、礦物學、地球化學和年代學研究不可多得的一塊聖地，探秘白雲鄂博礦床成因，不僅是人類對地球演化與自然規律的好奇使然，更是以理論創新指導找礦勘探和綠色選冶的必然，也將進一步提升中國引領稀土產業發展的能力。

李揚透露，氧鉛燒綠石和獻華鈰鈮礦等新礦物3月底在包頭發表，至此，1959年以來在白雲鄂博發現的新礦物增至24個（自2022年以來增至9個）。這些新礦物和新成果的發現，不僅豐富了世界礦物學寶庫，而且為相關研究提供了新的素材和思路，對礦物學研究發展具有重大意義，也為摸清白雲鄂博稀土等資源「家底」並綜合利用奠定堅實基礎。