Pierwiastek ziemi jest ważnym członkiem kluczowych metali. Zasoby metali ziem rzadkich w Chinach są ogromne i pochodzą głównie z Baiyun Obo, rzadkiego, bardzo dużego złoża pierwiastków ziem rzadkich na świecie. Jednakże ze względu na ograniczenia związane z celami eksploracji kopalń, teorią mineralizacji pierwiastków ziem rzadkich i technologią poszukiwań, istniały różne sposoby rozumienia mechanizmu masowego wzbogacania metali, morfologii przestrzennej złóż rudy i potencjalnych zasobów, co ogranicza ocenę i efektywne wykorzystanie zasobów pierwiastków ziem rzadkich . W celu wyjaśnienia mechanizmu powstawania złoża Bayan Obo i oceny potencjalnych zasobów pierwiastków ziem rzadkich Instytut Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk realizował kluczowe projekty i współpracował z firmą Baotou Iron and Steel (Group) Co., Ltd. i jej jednostek stowarzyszonych do przeprowadzenia szczegółowych regionalnych badań geologicznych, rewizji mapy geologicznej w skali 1:5000, wielometodowych i wieloskalowych kompleksowych badań geofizycznych oraz badań metalogenicznych w Bayan Obo. Dzięki wspólnym badaniom z zakresu geologii, geochemii, geofizyki i innych dyscyplin ujawniono proces ewolucji magmy karbonatytu Bayan Obo i mechanizm wzbogacania pierwiastków ziem rzadkich, wyjaśniono mechanizm osadzania karbonatytów i strukturalne czynniki kontroli rudy, trzy- zbudowano wymiarowy kształt bryły geologicznej zawierającej rudę i ponownie oszacowano potencjalne zasoby pierwiastków ziem rzadkich. (1) Obszar Baiyunebo doświadczył wielu ruchów tektonicznych. Przed osadzeniem się skał węglanowych wczesno-środkowe skały osadowe proterozoiku (piaskowiec kwarcowy z grupy Baiyunebo, zlepieńce, łupki itp.) na obszarze górniczym podlegały regionalnemu działaniu tektonicznemu ściskającemu, a warstwy poziome zostały zastąpione strukturami, tworząc żwir struktura placka, mylonit, fałd itp. Nowo utworzona, charakteryzująca się tendencją w kierunku północno-wschodnim i stroma łupkowa tektoniczna, stanowi korzystny kanał dla upwellingu magmy gazowanej trwającej około 1,3 miliarda lat (ryc. 1). Należy ponownie zbadać rozmieszczenie, przypisanie i powiązania pomiędzy wczesnymi i późnymi skałami osadowymi środkowej proterozoicznej grupy Baiyunebo na obszarze górniczym.
Ryc. 1 Historia rozwoju i osadnictwo karbonatytów mezoproterozoicznego basenu Bayan Obo
(2) Dolomit Baiyunebo H8 to magmowa skała węglanowa, która ma wyraźny inwazyjny kontakt z otaczającą skałą. Skała węglanowa jest skałą macierzystą mineralizacji pierwiastków ziem rzadkich, a także rudą metali ziem rzadkich. Nagromadzenie masywnych metali w Bayan Obo nastąpiło w ciągu około 1,3 miliarda lat. Magma węglowa ma tendencję do ewolucji od żelazowo-magnezowo-wapiennej, a pierwiastki ziem rzadkich w skałach węglanowych na różnych etapach, zwłaszcza lekkie pierwiastki ziem rzadkich, wykazują tendencję do stopniowego wzbogacania. Po uformowaniu się złoża uległo ono dwóm przemianom odpowiednio we wczesnym paleozoiku (450~400 mln lat) i późnym paleozoiku (280~260 mln lat). Proces transformacji doprowadził do aktywacji pierwiastków ziem rzadkich i powstania nowych minerałów, ale nie było oczywistego dodania obcych pierwiastków ziem rzadkich.
(3) Rozmieszczenie skał węglanowych ujawnione na podstawie wyników inwersji anomalii magnetycznych ma podstawowe cechy rozkładu wschód-zachód. Ruda główna i ruda wschodnia to główne obszary dystrybucji ciał magnetycznych. Ruda główna i ruda wschodnia łączą obszary występowania skał węglanowych, a głębokość rozwoju skał węglanowych jest duża. Ciało anomalii magnetycznej o wysokiej wartości magnetycznej i ciało anomalii o niskiej oporności ujawniają trójwymiarowy rozkład skały węglanowej (ciała rudy) (ryc. 2). Karbonatyt w Bayan Obo ma centrum osadzania i korzysta z tego samego kanału magmowego w głębokiej części. Centrum położone jest pomiędzy rudą główną a rudą wschodnią. Po umieszczeniu magmy karbonizowanej stroma foliacja utworzona w wyniku zastąpienia wczesnej struktury zostaje przesunięta odpowiednio na zachód (kopalnia zachodnia) i na wschód (Huahua), co może spowodować rozwidlenie i połączenie (ryc. 3).
Rys. 3 Model przestrzennego rozmieszczenia karbonatytów w złożu Baiyunebo
(4) Karbonatyt Baiyunebo ma dużą objętość i wysoki stopień ewolucji, co jest kluczowym czynnikiem jego masowej akumulacji pierwiastków ziem rzadkich. Na podstawie otrzymanego zasięgu, objętości i (minimalnej) gęstości górotworu węglanowego (rudy ziem rzadkich) oraz przy uwzględnieniu 2% zawartości pierwiastków ziem rzadkich w całej skale skały węglanowej (w oparciu o konserwatywną średnią wartość uzyskaną z danych na przestrzeni lat) szacuje się, że potencjalne zasoby płytkich tlenków pierwiastków ziem rzadkich na obszarze wydobywczym Baiyunebo wynoszą 333 miliony ton, co stanowi prawie 10-krotność obecnie uznanej wartości 36 milionów ton w Baiyunebo. Nowo uwolniona globalna suma metali ziem rzadkich zasobów (w tym Bayan Obo) według United States Geological Survey wynosi 2,78 razy 120 milionów ton.
Zapytanie o produkty ziem rzadkich prosimy o kontakt
sales@shxlchem.com
Czas publikacji: 02 marca 2023 r