關鍵金屬，在高科技、軍事、核工業、航空航天和新能源等領域用途廣泛，是支撐戰略性新興產業發展的重要原材料，目前已成為國際學術界研究的熱點，也是當前礦產勘查的重要目標。11月24日，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室舉辦關鍵金屬成礦作用、成礦規律和找礦勘查新進展高層研討會，圍繞關鍵金屬礦產的成礦過程、成礦規律和找礦方向進行了研討。
關鍵金屬為什么關鍵？
關鍵金屬的關鍵性，在于它在一些新材料、新能源和信息技術等新興產業中具有不可替代的重大作用，并由于其分布極不均衡，存在較高的供應風險。
近年來，歐盟、美國、日本等對關鍵金屬的關注度越來越高。2017年，歐盟委員會列出了14種“至關重要”的金屬原料，包括銻、鈹、鈷、氟礦石、鎵、鍺、石墨、銦、鎂、鈮、鉑族金屬、稀土、鉭、鎢，并提供了政策指導性意見，以確保在面臨潛在供應短缺的情況下對這些資源持續利用。據報道，手機等新興產業及綠色技術對這些原料的需求加大了它們的重要性。今年5月，美國內政部發布了關于“關鍵礦物”的最終名單，確定了35份關鍵礦物清單草案。
據中國工程院院士、自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室主任毛景文介紹，不同國家或地區確定的關鍵金屬或是關鍵礦物種類不同，是由于其資源稟賦不同及需求不同所決定的。我國目前還沒有規定明確關鍵金屬的種類，但初步研究涉及鉿、氦、鈹、稀土元素、鍺、鋰、鎢、錫、鋯、鋁、鉑族元素、鉻、碲、錸、銻、鈦、鉀、鉍、鎂、釩、鈰、鎵、銦、錳、鈮、銣、鍶、鉭、砷、鈾、鈧，以及螢石、重晶石和石墨。其中，既有我國的優勢礦種，也有長期依賴大量進口的礦種。
此次研討會上，來自中國科學院、中國工程院、中國地質調查局、中國地質大學（武漢）、中國礦業大學、南京大學、核工業北京地質研究院、四川省地質調查院等單位的15位專家學者，重點圍繞關鍵金屬礦產的成礦類型及特征、成礦過程、成礦規律、找礦方向和勘查開發利用、國內外資源供需形勢等方面開展了深入研討。
關鍵金屬——鋰如何勘查開發？
新能源電動車與移動儲電設備的快速發展，使得各國對鋰資源的需求也迅猛增加。中國工程院院士鄭綿平介紹，中國具有多種類型的鋰資源，而我國的鹽湖型鋰資源約占全球鋰資源儲量的50%，這也是世界主要開發的鋰礦類型。油田水型鋰資源，在我國柴達木西部已有發現，僅南異山構造初步估算氯化鋰資源量就達400萬噸。四川盆地深層鹵水也有重要鋰資源前景，川東北已籌劃開展鋰、鹽開發。
新近開拓的一種鋰資源，是地熱型。在北美索爾頓海底地熱區熱水中的鋰含量達9～93ppm，該地區已經開始利用地熱水實施工業性提鋰工程。在我國西藏雅魯藏布高溫地熱田，已厘定了19個達到鋰邊界品位和工業最低品位的淡熱水資源，鋰含量達到20～239毫克/升。
盡管我國鋰資源比較豐富，但由于技術不成熟，我國70%以上的鋰需求量仍依靠進口。鄭綿平強調，我國應進一步加強科學研究、摸清家底，可大幅擴大鋰資源遠景儲量。從經濟、環境友好的角度考量，建議重點開展鹽湖型和深部鹵水型鋰資源勘查，酌情開展優質偉晶巖型鋰礦勘查，以保障鋰資源立足國內。
四川的鋰等稀有金屬礦成礦條件優越，資源豐富，已發現的礦產地有95處。在四川甘孜和阿壩州已探明的優質的鋰輝石資源量為452.35 萬噸，共伴生的鈹、鈮、鉭均可綜合利用，但一直未被開發。四川省地質調查院副總工程師、綜合研究室主任付小方指出，以三稀金屬為主體的關鍵礦產資源，已成為我國產業升級換代不可替代的動力之源，但這些資源對外依存度高，如果不及時加強勘查布局和開發利用，以及資源基礎的綜合研究，將難以保障和支撐國家資源安全和可持續發展。針對目前關鍵金屬資源勘查程度低、產業集中度低、新技術研發落后、開發方式粗放等問題，付小方建議，要做好關鍵礦產資源的戰略定位與布局，夯實資源基礎；整體規劃，打造跨區域統籌聯合發展產業鏈；堅持環境保護優先，建設綠色礦山；開展科技創新，提高資源開發利用水平。
關鍵金屬的找礦方向在哪里？
面對日益增長的需求，如何立足國內提供資源保障，與會專家就關鍵金屬的找礦方向紛紛給出建議。
南京大學地球科學與工程學院王汝成教授指出，要關注新的成礦類型及可能的新的成礦地區，比如：喜馬拉雅淡色花崗巖帶是我國有巨大潛力的稀有金屬成礦帶，在東北、浙閩沿海火山巖地區硅鈹石型成礦潛力巨大，新的花崗巖型鈮成礦，黑云母富鈮型花崗巖成礦，在高（超）分異花崗巖帶尋找鉭礦等。他強調，根據我國稀有金屬資源的重大需求，要加強我國關鍵金屬礦產的成礦規律、礦床可開采潛力、可利用性和綜合利用能力研究，開展系統的礦產資源調查，有針對性地開展關鍵金屬礦產資源勘查工作。
“煤和含煤巖系是將來非常有希望的稀有金屬來源。”中國礦業大學資源與地球科學學院院長代世峰的報告，讓與會人員眼前一亮。代世峰介紹，煤中含有豐富的關鍵金屬資源，包括鍺、鎵、稀土元素、鈾等。其中，煤中鈾是煤中第一個工業利用的金屬元素，也是煤中值得提取的重要資源。目前，煤型鈾礦開發利用面臨的主要問題是資源最大化利用，也就是如何實現鈾的提取與共伴生的其他金屬綜合提取利用的問題。煤中鍺的工業化利用已有50多年，世界上工業用鍺50%以上來自于煤，目前世界上正在開發利用的3個大型煤—鍺礦床分別位于中國的烏蘭圖噶和云南臨滄，以及俄羅斯的巴甫洛夫。目前，對于其他地區是否有類似礦床，尋找此類礦床的標識是什么，是亟待進一步研究的問題。煤中稀土元素的提取，也成為近年來的研究熱點問題。
代世峰指出，煤型稀有金屬礦床的發現、勘探和開發相對較晚，但是潛力巨大，往往是多種稀有金屬共同富集，而且煤層層位穩定，勘探開發的難度和成本都較低。而且通過稀有金屬的提取，煤炭將變為綠色潔凈能源。
關鍵金屬找礦的新成果有哪些？
盡管關鍵金屬資源的調查研究在我國起步較晚，但可喜的是已經取得了多項新進展。
中國地質調查局西安地調中心主任李文淵介紹，在昆侖成礦帶目前已發現了夏日哈木銅鎳鈷礦床、瑪爾坎蘇富錳礦、大紅柳灘鋰鈹礦等大型—超大型礦床。其中，夏日哈木超大型巖漿銅鎳鈷硫化物礦床，鎳平均品位在0.68%，資源量107萬噸，鈷平均品位0.028%，資源量4.03萬噸，是僅次于金川的中國第二大超大型巖漿銅鎳礦床。瑪爾坎蘇大型沉積型富菱錳礦，平均品位超過30%，資源量達5000萬噸以上，是中國最富的碳酸錳礦床。大紅柳灘超大型偉晶巖型鋰鈹礦，目前已發現2000余條偉晶巖脈，8處鋰鈹礦產地，探獲氧化鋰（鋰輝石）資源量200萬噸以上，平均品位1.5%，并伴生鈹、銣、鈮鉭等。李文淵指出，這3種礦床具有不同的構造背景、不同的成因類型和不同的礦種，對構造與礦床形成之間的關系需要開展更深入的研究，對其成礦過程的深入研究將對正在開展的找礦以及新能源戰略產生重要影響。
核工業北京地質研究院院長李子穎帶來了砂巖型鈾礦找礦的最新進展——創新提出的“疊合砂巖鈾成礦”模式，促進了我國北方砂巖鈾礦找礦突破。在鄂爾多斯盆地北部發現的超大型砂巖型鈾礦，礦體展布100多千米。北方砂巖成礦預測和找礦突破，使得我國砂巖型鈾礦資源量由第三位上升為第一位，并排在世界前列。砂巖型鈾礦的最大特點是可地浸開采，這種開采方式的優勢是降低了開采的邊界品位，而且無需采出礦石、碎磨礦石，沒有尾礦排出，環境效益好。此外，在我國熱液鈾礦床研究方面，提出了新的熱點鈾成礦作用，推動了熱液鈾礦深部找礦突破。
中國地質調查局成都地調中心主任李文昌介紹了鋰鈹礦的勘查評價成果。目前，中國已探明的鈹礦資源以共伴生礦為主，主要與鋰、鈮、鉭共（伴）生，其次與稀土元素礦伴生或與鎢礦共（伴）生。中國目前已發現有超大型鈹資源地3處，大型6處、中型19處。李文昌指出，由于偉晶巖型（花崗巖型）鋰鈹礦特殊的成礦專屬性和巖石礦物的關聯性，探索總結其有效的勘查技術方法是未來重要的工作任務。
代世峰指出，內蒙古準格爾煤中鋁鎵礦床的發現和提取利用，讓煤中有益金屬元素的提煉向前邁進了重要一步。其中鎵的儲量是我國目前探明儲量的8.5倍，將全世界鎵的工業儲量提高了將近一倍。
找礦成果固然可喜，但是嚴峻的資源形勢并不容樂觀。與會專家一致認為，我國在今后很長一段時期內，對礦產資源的需求尤其是關鍵金屬資源的需求仍然存在較大缺口。對此，毛景文表示，目前我國部分關鍵礦產是我國優勢礦產，部分為緊缺礦產，對于具有優勢的關鍵金屬礦產，國家及相關部門應加強管理，進行戰略儲備；對于緊缺礦產，應加大國內外找礦力度；對于目前已找到卻不能開發的關鍵金屬資源，要盡快進行技術研發，以保障我國發展的資源需求。同時。毛景文呼吁，要加強關鍵金屬資源的性質和用途研究，搞清楚這些關鍵金屬“關鍵”在哪些領域，又該如何怎么利用，進而有針對性地進行開發利用和保護。
