大洋存在稀土资源

深海稀土是一类外观酷似“土壤”的含稀有金属元素的矿产资源。稀土元素通常指镧系中原子序数从57至71的包括镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb和镥Lu共15个元素。 英文叫Rare Earth Elements。如图1所示。


我国稀土储量是全球稀土储量的三分之一（独联体国家、美国和澳大利亚储量之和为另外三分之一），目前全世界97%的稀土元素产自我国。日本、美国等发达国家对我国稀土依赖程度非常高。
为了缓解稀土可能面临的供应紧张局面，日本等国加大了对深海稀土资源的调查与研究工作。2011年8月日本研究人员通过柱状沉积物发现，东南太平洋和中北太平洋的深海泥具有较高的稀土元素和Y元素含量（合称REY），见图2。在东南太平洋，∑REY含量为1000～2230ppm，∑HREY（重稀土元素和和Y元素）含量为200～430ppm，与我国南方铁吸附类型矿床中REY含量相当，特别是HREE含量是我国矿床含量的2倍。该海域稀土储量约为900亿吨，是目前所知陆地储量1100万吨的800倍。同时，日本研究人员的研究还指出，从技术角度看，太平洋海底的稀土元素和Y元素仅仅通过简单的酸淋洗就能够从深海泥中回收。因此，深海泥是一种巨大的稀土元素和Y元素潜在资源。
2013年3月21日，日本研究人员又宣布，他们经过调查确认，日本最东端的南鸟岛周边的海底泥中存在高浓度稀土。南鸟岛位置见图3。在南鸟岛以南约200公里的海底之下3米左右的浅层泥沙中，存在浓度最高达到0.66%的稀土，这是全球最高浓度的有工业利用价值的稀土。南鸟岛周边的稀土蕴藏量至少相当于日本国内数百年的消费量。
2013年5月19日，日本研究人员再次宣布，他们在印度洋东部的海底发现了含有高浓度稀土的海底泥。此次发现稀土的地点位于印度尼西亚雅加达以西约1000公里的印度洋海域，距澳大利亚所属的科科斯群岛不远，位置见图4。研究人员通过分析海底泥样品，发现在水深约5600米的海底以下75至120米处，存在含有稀土的泥层，最高浓度达到1113ppm(百万分比浓度)，平均浓度也达到约700ppm。与太平洋相比，该地点存在稀土的位置更深，开采更为困难。其稀土浓度与太平洋的稀土浓度相似，是中国陆地矿床的数倍，特别是稀有的镝等稀土元素非常丰富。
目前发现海底沉积物中稀土元素有潜在资源的区域主要是太平洋和印度洋。除太平洋和印度洋的其它海域，目前尚无关于这些海域是否存在稀土资源潜力的数据和文章，有待深入研究。

我国对深海稀土元素的研究起步较晚，从80年代初开始，工作主要集中于边缘海，主要是研究海洋环境。大洋稀土研究方面，我国的研究是伴随中太平洋和东太平洋的多金属结核调查开始的，而且直到80年代末以后才有公开的出版物出现，相对陆地火成岩和稀土矿床，中国在海洋稀土元素研究方面的工作显示得较为薄弱。2013年开始，中国地质调查局展开了对东太平洋的稀土资源专项调查。