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深海稀土富集机制与资源开发利用研究现状
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作者 李旭清 张运迎 +1 位作者 邓义楠 张岗岚 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第3期697-709,共13页
稀土资源对现代工业发展至关重要,但陆地稀土资源的过度开采已引发环境和可持续性等一系列问题。深海稀土资源的发现为全球稀土特别是昂贵的中重稀土供应提供了新机遇,但其稀土元素来源、稀土元素赋存矿物、成矿机制等关键科学问题尚需... 稀土资源对现代工业发展至关重要,但陆地稀土资源的过度开采已引发环境和可持续性等一系列问题。深海稀土资源的发现为全球稀土特别是昂贵的中重稀土供应提供了新机遇,但其稀土元素来源、稀土元素赋存矿物、成矿机制等关键科学问题尚需深入探讨,开发技术方面亦存在深海开采难度大、成本高、提纯冶炼技术不成熟、环境影响评估不足等问题。本文系统归纳了深海稀土资源的“源-运”过程、赋存状态、成矿机制以及当前面临的技术挑战和环境问题。同时,文章强调加强基础研究、技术创新以及国际合作,以促进深海稀土资源的高效、环保开发。同时,建立全面的环境影响评价体系、优化市场预测模型,并在国际法律框架下合理利用这些资源,以保障国家资源安全,推动全球可持续发展。 展开更多
关键词 深海稀土资源 成矿机制 持续开发 资源安全 绿色发展与生态文明
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日本利用SBP数据勘探深海稀土的方法总结 被引量:2
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作者 宋韦剑 吴西顺 +2 位作者 杨添天 黄文斌 王庆志 《中国矿业》 北大核心 2019年第4期173-180,共8页
大洋海底蕴藏着丰富的稀土矿产资源,然而如何在深海探查清楚这种资源的分布范围成为下一步开发利用的关键。本文阐述了日本在南鸟礁附近采用SBP(浅地层剖面)对富REY软泥的勘探,介绍了方法和效果。通过回声图获得非穿透型(O型)、透明型(T... 大洋海底蕴藏着丰富的稀土矿产资源,然而如何在深海探查清楚这种资源的分布范围成为下一步开发利用的关键。本文阐述了日本在南鸟礁附近采用SBP(浅地层剖面)对富REY软泥的勘探,介绍了方法和效果。通过回声图获得非穿透型(O型)、透明型(T型)和分层型(L型)3种声相特征,对应不同的海底地形特征,并同沉积岩芯样品对比,从而圈出T型富REY软泥区域和层位。由此,确定富REY软泥主要分布在南鸟礁南部和东南部的海底,是未来海洋稀土开发的重点区域。该技术对当今世界海洋稀土勘探是一种有益的补充和应用创新。 展开更多
关键词 SBP 深海稀土 日本勘探 多波速
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深海稀土资源勘查开发研究进展 被引量:17
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作者 黄牧 石学法 +9 位作者 毕东杰 于淼 李力 李佳 张培萍 张霄宇 刘季花 杨刚 周天成 朱爱美 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2665-2681,共17页
深海稀土是近10年来发现的一种富集中-重稀土元素的新型矿产资源,潜力巨大,可能成为最先开发的深海矿产之一。日本等国以太平洋为重点,开展了深海稀土资源勘查研究及开发利用探索。我国率先在印度洋、太平洋等国际海域发现了大面积富稀... 深海稀土是近10年来发现的一种富集中-重稀土元素的新型矿产资源,潜力巨大,可能成为最先开发的深海矿产之一。日本等国以太平洋为重点,开展了深海稀土资源勘查研究及开发利用探索。我国率先在印度洋、太平洋等国际海域发现了大面积富稀土沉积区,并初步划分了四个深海稀土成矿带。目前深海稀土资源勘查主要采用的是沉积物重力(或重力活塞)岩心取样与浅地层调查相结合的技术方法,但是获取的岩心长度大多未穿透富集层底部边界,浅地层剖面难以精确识别富集层位,影响了深海稀土资源的勘查与评价。今后需要加强深海稀土资源勘查技术和设备的研发,形成集沉积物长岩心取样+高精度浅地层探测+沉积物元素海底原位测量于一体的勘查技术体系,深入研究不同空间尺度的稀土元素分布规律,为指导快速、准确寻找深海稀土"高品位、分布连续、少杂质"的优质富集区和开展稀土资源评价提供技术支撑,同时需加大深海稀土开发利用技术的研发力度。 展开更多
关键词 深海稀土 分布规律 资源勘查 开发利用 技术研发 研究开发
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深海稀土分布规律与成矿作用 被引量:22
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作者 石学法 毕东杰 +5 位作者 黄牧 于淼 罗一鸣 周天成 张兆祺 刘季花 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期195-208,共14页
深海稀土是近年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土储量,具有重要的潜在应用价值。中国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来,先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深... 深海稀土是近年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土储量,具有重要的潜在应用价值。中国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来,先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深海盆地发现了大面积富稀土沉积区,在全球大洋中初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋深海稀土成矿带、中—东太平洋深海稀土成矿带、东南太平洋深海稀土成矿带和中印度洋海盆-沃顿海盆深海稀土成矿带。深海富稀土沉积主要发育在深海盆地的沸石粘土和远洋粘土中,属于自生成因;部分发育在洋中脊附近的盆地中,受到热液作用的影响。研究发现,深海粘土中稀土元素主要赋存于生物磷灰石中,海水是稀土元素的主要来源;在早期成岩阶段,稀土元素在深海沉积物中发生转移和重新分配,并最终富集于生物磷灰石中;大水深(CCD面之下)、低沉积速率和强底流活动是深海稀土大规模成矿的主要控制因素。今后需要继续加大深海稀土基础调查,加强深海稀土调查探测技术研发,并开展海陆稀土成矿作用对比研究,揭示深海稀土成矿机制和规律。 展开更多
关键词 深海稀土 分布规律 成矿作用 控制要素
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深海稀土矿产资源研究现状及开发利用前景 被引量:3
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作者 常琳 张永波 +3 位作者 马哲 张丛 王言哲 王继业 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2022年第12期1-7,共7页
随着人类社会对稀土资源的需求日益增加,资源量丰富的深海稀土逐渐引起各国的关注。深海稀土是近年来发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,具有重要的价值并可能成为最先开发的深海矿产资源之一。目前,深海稀土矿产资源的调查研... 随着人类社会对稀土资源的需求日益增加,资源量丰富的深海稀土逐渐引起各国的关注。深海稀土是近年来发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,具有重要的价值并可能成为最先开发的深海矿产资源之一。目前,深海稀土矿产资源的调查研究工作才开展十余年,对深海稀土元素的来源富集、分布规律、成矿机理等方向做了较多基础研究工作,但由于开采设备、环境保护、市场收益等环节还存在诸多技术难题和未知因素,尚不能实现商业化的开发利用。本文分析了深海稀土矿产资源的研究现状以及存在的关键问题,重点剖析了中国超前布局其产业化的前景和可行性,提出未来产业化开发利用的相关对策与建议。今后需继续加大深海稀土开发利用技术的研发力度,升级改造中国稀土全产业链布局和融合发展,推广深海绿色采矿新概念,提高中国在国际深海资源勘探开发的话语权。 展开更多
关键词 深海稀土 矿产资源 开发利用 前景分析 对策与建议
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太平洋富稀土深海沉积物标准物质研制 被引量:1
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作者 朱爱美 石学法 +4 位作者 刘季花 汪虹敏 王小静 白亚之 崔菁菁 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期189-199,共11页
深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远... 深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远未达到富稀土深海沉积物中的稀土元素总量(>1000μg/g)。目前国内外尚未有富稀土深海沉积物成分分析标准物质,为满足深海稀土资源勘查需要,本文报道了国家一级标准物质太平洋富稀土深海沉积物(GBW07590)研制过程。该标准物质候选物实物样品采集自4300m东南太平洋海底,经过自然风干、粉碎、混匀和灭活加工制备后,对沉积物成分进行均匀性和稳定性检验,各成分统计结果显示样品具有良好的均匀性和稳定性。国内外11家实验室采用多种分析方法对该标准物质的62种成分进行定值,确定各项成分的标准值和不确定度,稀土总量达到2103μg/g。该标准物质的研制进一步丰富了国内外深海沉积物标准物质品类,为科学研究、深海资源开发评价和地球化学分析测试等提供科技支撑。 展开更多
关键词 稀土深海沉积物 标准物质 定值 不确定度
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深海沉积矿产成矿机制研究:进展与展望
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作者 何高文 王海峰 +15 位作者 任江波 杨永 王汾连 张立敏 邓贤泽 刘实佳 赵斌 陆蕾 刘永刚 姜玉涵 刘裕菲 韦振权 周建厚 付宇 李小虎 罗帅杰 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3202-3212,共11页
深海沉积矿产主要包括富钴结壳、多金属结核、富稀土沉积物等,其中前二者富含钴、镍、铜、稀土等关键金属元素,后者富含中重稀土元素,是可供未来开发的战略性矿产。结壳、结核、深海稀土分别赋存于海山、海盆表面和海底沉积物中,三者的... 深海沉积矿产主要包括富钴结壳、多金属结核、富稀土沉积物等,其中前二者富含钴、镍、铜、稀土等关键金属元素,后者富含中重稀土元素,是可供未来开发的战略性矿产。结壳、结核、深海稀土分别赋存于海山、海盆表面和海底沉积物中,三者的成矿过程存在关联,海水在成矿过程中发挥了重要作用。钴、镍、铜、稀土等关键金属元素基本未形成独立矿物。以往工作多集中对三种矿产展开单独研究,限制了深海成矿过程的整体认识。本文通过梳理国内外学者对结壳、结核和深海稀土三种深海沉积矿产的空间分布、元素赋存状态、富集机制及控矿条件等方面的进展和存在问题,提出以地球系统科学思想为指导,聚焦成矿元素,开展多圈层相互作用下成矿元素的源-运-聚过程和山-盆体系下“结壳-结核-深海稀土”三者时空耦合机制研究,为深海成矿预测提供理论指导。 展开更多
关键词 富钴结壳 多金属结核 深海稀土 成矿机制 进展与展望
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中印度洋洋盆GC11岩心富稀土深海沉积的元素地球化学特征 被引量:9
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作者 张霄宇 黄牧 +1 位作者 石学法 黄大松 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期51-61,共11页
对中印度洋洋盆的沉积GC11岩心开展了主量元素、微量元素和稀土元素分析研究,根据主微量元素相关性特征、稀土元素富集程度以及澳大利亚后太古代平均页岩归一化模式特征,初步探讨了GC11岩心的沉积地球化学特征,以及影响稀土元素富集的... 对中印度洋洋盆的沉积GC11岩心开展了主量元素、微量元素和稀土元素分析研究,根据主微量元素相关性特征、稀土元素富集程度以及澳大利亚后太古代平均页岩归一化模式特征,初步探讨了GC11岩心的沉积地球化学特征,以及影响稀土元素富集的可能因素。研究表明,GC11岩心稀土元素总量在400.64×10^?6~742.74×10^?6,平均值为658.41×10^?6,略低于邻近海域的GC02岩心,与沃顿海盆DSDP213岩心中含沸石型深海粘土层位中的稀土元素含量相当。δCe负异常明显,(La/Yb)N为0.42,显示重稀土相对富集的特点。稀土元素与P2O5呈显著正相关性,CaO/P2O5的平均值为2.3,表明生物钙磷灰石可能是稀土元素的主要载体矿物,而铁锰水合物可能对富集稀土元素有一定的促进作用,但影响不大;GC11岩心中δCe负异常程度远低于GC02岩心,略低于DSDP213岩心,中稀土富集特征与GC02和DSDP213岩心基本一致。不同程度陆源物质的混入可能是导致以上不同岩心中稀土元素富集程度和分馏特征的主要原因。 展开更多
关键词 稀土深海沉积 稀土元素地球化学 物质来源 中印度洋洋盆 GC11岩心
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中印度洋海盆富稀土沉积地球化学特征及富集机制研究 被引量:1
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作者 孙懿 石学法 +9 位作者 鄢全树 刘希军 于淼 黄牧 毕东杰 李佳 朱爱美 高晶晶 汪虹敏 张兆祺 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期42-62,共21页
本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,X-射线衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素(REY)的富集机制。结果表明,GC02... 本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,X-射线衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素(REY)的富集机制。结果表明,GC02柱状沉积物类型为钙质黏土和沸石黏土,GC06柱状沉积物类型为钙质黏土、含沸石黏土和沸石黏土。稀土元素主要在含沸石黏土和沸石黏土中富集。北美页岩标准化(NASC)配分模式指示沉积物的REY主要来源于海水,矿物学和地球化学等特征表明该地区沉积物陆源组分可能主要源于澳大利亚的风尘物质。元素相关性和CaO/P_(2)O_(5)比值等指示了深海富稀土沉积中REY的主要赋存矿物为生物磷灰石(鱼牙/骨等),其次为铁锰微结核。本文总结和探讨了深海富稀土沉积的形成机制,完善了深海富稀土沉积形成过程的概念模型。 展开更多
关键词 中印度洋海盆 稀土深海沉积物 地球化学 稀土来源 赋存矿物 富集机制
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世界大洋金属矿产资源勘查开发现状及问题 被引量:21
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作者 王淑玲 白凤龙 +1 位作者 黄文星 孙张涛 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期160-170,共11页
世界大洋底蕴藏着丰富的金属矿产资源,其所含的锰、钴、镍、稀土等矿产是陆地含量的数十倍乃至数百倍或更高,因此是未来矿产资源的接替区。本文介绍了世界大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物及深海稀土等资源现状、分布及潜力,分... 世界大洋底蕴藏着丰富的金属矿产资源,其所含的锰、钴、镍、稀土等矿产是陆地含量的数十倍乃至数百倍或更高,因此是未来矿产资源的接替区。本文介绍了世界大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物及深海稀土等资源现状、分布及潜力,分析总结了21世纪以来国际海底区金属矿产勘查合同现状,并介绍了俄罗斯、巴布亚新几内亚、日本、中国等国家在其专属经济区内进行多金属结核、多金属硫化物开采实验的情况。由于世界大洋金属矿产资源丰富,潜力巨大,其勘查开发日益受到世界各国的重视,国际海底勘探合同不断增加,商业开发提上日程,但国际海底区的金属矿产资源开发仍面临技术、规章、环境等方面的制约和挑战。 展开更多
关键词 国际海底 多金属结核 富钴结壳 多金属硫化物 深海稀土 勘查开发
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Modeling of miner track system during steering motion 被引量:3
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作者 UMARU Samaila 刘少军 韩庆珏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第2期502-510,共9页
Equipment for deep sea mining has risen from a position of virtual non-existence to a major industrial significance and in deep sea bed mining, the miner is the key equipment of the whole system that charges with the ... Equipment for deep sea mining has risen from a position of virtual non-existence to a major industrial significance and in deep sea bed mining, the miner is the key equipment of the whole system that charges with the most complex and dangerous task.Evaluation of trafficability for tracked vehicles for deep sea mining is essential. Rare earth elements(REEs) are used in a wide range of modern applications. These applications are highly specific and substitutes are inferior or unknown. One possible source of the REE could be the poly-metallic nodule, at present explored in the tropical part of the Pacific Ocean. In developing miners of high performance, dynamic behaviour should be investigated under various traveling conditions. The mechanics of tracked vehicles is of continuing interest to organizations and agencies that specify design and operate tracked vehicles. Most works done are on the complete track vehicle system but in this work the research activity is aimed only at the track system with the basic aim of optimizing the track system design so that it can be manufactured by using the minimum resources. Equations and models are developed for the track system of a miner during steering motion. These equations and models could further be used for design optimization of the track system. 展开更多
关键词 deep-sea mining TRACK design OPTIMIZATION MINER
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