日本對南鳥礁周邊海域海洋稀土資源潛力的評價(jià)

王淑玲，吳西順，孫張濤，王銘晗

(1.中國地質(zhì)圖書館，北京 100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局地學(xué)文獻(xiàn)中心，北京 100083)

日本對南鳥礁周邊海域海洋稀土資源潛力的評價(jià)

王淑玲1，2，吳西順1，2，孫張濤1，2，王銘晗1，2

(1.中國地質(zhì)圖書館，北京100083；2.中國地質(zhì)調(diào)查局地學(xué)文獻(xiàn)中心，北京100083)

稀土是日本可再生能源等尖端領(lǐng)域不可缺少的元素。日本是世界第三大的稀土消費(fèi)國，其稀土進(jìn)口量的82%來自中國，占中國出口總量40%，用日本的話說是“一直以來高度依賴于中國的廉價(jià)稀土”,從2000年開始一直在探討確保稀土穩(wěn)定供應(yīng)的對策。特別是2010年中國加強(qiáng)限制出口措施以來，日本政商各界對其稀土資源供應(yīng)以及高科技發(fā)展的可持續(xù)性產(chǎn)生了極大的擔(dān)憂。近年來，日本利用其海洋資源勘查開發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢，加強(qiáng)了對海洋稀土資源勘查開發(fā)研究和相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)，旨在為日本提供穩(wěn)定的稀土供應(yīng)源，保持日本制造業(yè)的國際競爭力，以及開發(fā)新用途和新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域等方面的優(yōu)勢。本文介紹了日本海洋稀土的發(fā)現(xiàn)，以及日本石油天然氣金屬礦物資源機(jī)構(gòu)(JOGMEC)歷時3年時間，對日本南鳥礁周邊海域海底稀土沉積物的資源調(diào)查及評價(jià)，開展的海洋稀土沉積物采泥、揚(yáng)泥以及冶煉等技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)查和研究，相關(guān)的經(jīng)濟(jì)性評價(jià)情況，對了解日本海洋稀土的發(fā)現(xiàn)及勘查開發(fā)進(jìn)展具一定的參考價(jià)值。

日本；南鳥礁；海洋稀土資源；潛力評價(jià)；采泥揚(yáng)泥；冶煉分離

0 引 言

稀土，尤其重稀土，是高科技領(lǐng)域不可或缺的(表1)重要新興戰(zhàn)略資源，具有優(yōu)異的電、磁、光、超導(dǎo)、催化等物理特性，能與其他材料組成性能各異、多品種的新型高科技材料，因此素有 “新材料之母”的美譽(yù)[1-2]。稀土在航天航空、軍事、高科技領(lǐng)域以及新材料合成方面無可比擬。在軍事領(lǐng)域，稀土最顯著的特性就是能夠大幅提高制造坦克、飛機(jī)、導(dǎo)彈和衛(wèi)星的鋼材及合金的強(qiáng)度和性能。據(jù)稱在當(dāng)今世界里，每出現(xiàn)4種新技術(shù)，就必有1種與稀土有關(guān)[1]，因此美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家都將它作為戰(zhàn)略礦產(chǎn)，不惜重金，進(jìn)口儲存。

表1 稀土元素：主要最終用途

資料來源：Marc Humphries，Rare Earth Elements:The Global Supply Chain，2013。

美國國會在《關(guān)于2030年的全球趨勢——不一樣的世界》一文中指出，未來全球問題的解決都與資源問題，特別是新興資源問題密切相關(guān)。未來的國際競爭，將從大宗支柱性金屬(鐵、銅、鋁)向“三稀”金屬轉(zhuǎn)變，特別是通過“三稀”產(chǎn)業(yè)鏈的延伸提升新興產(chǎn)業(yè)，“三稀”金屬資源是未來經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的關(guān)鍵[3-4]。

日本是陸地稀土資源極度匱乏的國家，但在稀土深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)上卻居于世界領(lǐng)先地位，是世界上稀土研究開發(fā)水平最高的國家之一。日本稀土的主要用途包括拋光(20%)、金屬合金(18%)、永磁體(14%)和催化劑(12%)等，集中應(yīng)用于永磁體、熒光粉、鎳氫電池、拋光粉和防紫外線輻射玻璃等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)[5-6]。2014年稀土消費(fèi)量約為1.4萬t，位居世界第三位[7]。

日本的稀土消費(fèi)高度依賴中國，用日本的話說“一直以來高度依賴于中國的廉價(jià)稀土”，其稀土進(jìn)口量的82%來自中國，占中國出口總量40%[6],從2000年開始一直在探討確保稀土穩(wěn)定供應(yīng)的對策。特別是2010年中國加強(qiáng)限制出口措施以來，供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)加大，使日本政商各界對其稀土資源供應(yīng)以及高科技發(fā)展的可持續(xù)性產(chǎn)生了極大的擔(dān)憂。為此，日本政府高度重視稀土資源的全球戰(zhàn)略，重點(diǎn)采取了五方面的行動。首先，聯(lián)合歐美利用WTO向中國施壓。日本已于2012年3月13日聯(lián)合歐美多國通過WTO爭端解決機(jī)制對中國的出口限制政策提起上訴，以期通過WTO框架迫使中國放棄稀土出口配額制度[8]，從而繼續(xù)從中國進(jìn)口大量優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的稀土礦產(chǎn)品。2014年3月，WTO裁定，中國實(shí)行的稀土出口管理措施不符合相關(guān)世貿(mào)規(guī)則和中國加入WTO時的承諾[8]；二是建立稀土儲備。日本于1983年建立了稀有金屬儲備制度，在2006 年發(fā)布的《國家能源資源戰(zhàn)略新規(guī)劃》中，正式將稀土列入稀有金屬儲備體系中；三是積極拓展資源外交，尋求中國以外的稀土進(jìn)口來源，以及合作勘探與開發(fā)稀土項(xiàng)目(表2)[9]。如，日本住友公司與哈薩克斯坦國家原子能公司設(shè)立合資公司，開展鏑的生產(chǎn)和出口業(yè)務(wù)。豐田通商和雙日有限公司與越南的Dong Pao項(xiàng)目合作生產(chǎn)輕稀土。JOGMEC與印度合作開發(fā)稀土資源，并試圖建立一個加工設(shè)施。JOGMEC還決定爭取向澳大利亞的萊納斯公司進(jìn)行投資[9]；四是通過鼓勵再生回收、減少使用量，開展替代材料研發(fā)來降低對稀土資源的進(jìn)口依賴；五是積極開展海洋稀土資源的勘查開發(fā)。近年來，日本利用其海洋資源勘查開發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢，加強(qiáng)了對海洋稀土資源勘查開發(fā)研究和相關(guān)模擬實(shí)驗(yàn)。從JOGMEC于2016年7月6日歷時3年完成的《稀土沉積物的資源潛力評價(jià)報(bào)告》中可見一斑。該報(bào)告對于我們了解日本、乃至世界海洋稀土勘探開發(fā)現(xiàn)狀及世界的稀土資源形勢具重要參考價(jià)值。

表2 2012～2015年日本與其他國家稀土合作項(xiàng)目簡況

資料來源：《日本經(jīng)濟(jì)新聞》(2012)、魏龍等(2014)、中國商務(wù)部(2012、2014、2015)等。

1 關(guān)于日本海洋稀土沉積物的資源潛力評價(jià)

稀土是日本的可再生能源等尖端領(lǐng)域不可缺少的元素。面對中國加強(qiáng)出口限制措施引起的日益加大的供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)，日本正在努力尋求包括確保新的供應(yīng)源在內(nèi)的應(yīng)對措施。

1.1 深海稀土的發(fā)現(xiàn)

1.1.1 太平洋發(fā)現(xiàn)稀土沉積物

2011年6月，以日本東京大學(xué)加藤泰浩教授為中心的研究小組，對過去在太平洋海域?qū)嵤┑膰H“深海鉆探計(jì)劃”的78個站位2 000多個沉積物巖芯樣品進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)廣泛存在富含稀土元素的沉積物，主要分布在南太平洋東部和北太平洋的中部(圖1)[9-10]，并將研究成果發(fā)表在英國科學(xué)雜志《Nature Geoscience》電子版上，引起了業(yè)界廣泛反響[11]。

1.1.2 日本南鳥礁周邊海域發(fā)現(xiàn)高品位稀土沉積物

2012年6月，對從日本的南鳥礁周邊海域采集到的2個巖芯樣品進(jìn)行分析，也得到了同樣的結(jié)果，這表明在日本的南鳥礁周邊海域內(nèi)也存在著含稀土的沉積物[9]。

根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，日本政府在2013年4月舉行的內(nèi)閣會議上決定，在即將付諸實(shí)施的海洋基本計(jì)劃中提出，為了研究深海稀土資源潛力，開展基礎(chǔ)性的科學(xué)調(diào)查和研究，在2013財(cái)政年度以后的3年左右的時間里，開展海底稀土遠(yuǎn)景資源量和賦存狀況的調(diào)查。針對其高黏度和巨大水深等特性，實(shí)施以將來的開發(fā)和開采為目標(biāo)的廣泛技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)查和研究。

在此背景下，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省委托JOGMEC牽頭進(jìn)行上述任務(wù)的實(shí)施。

JOGMEC從2013年2月到6月期間，共召開了4次“關(guān)于南鳥礁海域稀土泥的研討會”，討論了有關(guān)緊急調(diào)查研究的對策方針，與同年11月通過的研究報(bào)告一起，匯總提出了調(diào)查研究計(jì)劃方案。

2013年12月，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了修訂后的《海洋能源和礦物資源開發(fā)計(jì)劃》，明確了關(guān)于稀土沉積物在未來3年間的3項(xiàng)工作任務(wù)：①在遠(yuǎn)景資源量和賦存狀況的調(diào)查方面，對南鳥礁周邊海域進(jìn)行沉積物采樣，圈定有稀土富集前景的海域。對圈定的海域進(jìn)行資源量評價(jià)，估算遠(yuǎn)景資源量；②在技術(shù)領(lǐng)域調(diào)查研究方面，以采集到的沉積物樣品的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)，將基礎(chǔ)研究、模擬試驗(yàn)和陸地實(shí)驗(yàn)等結(jié)合起來，研究一套開采系統(tǒng)。同時，對海域環(huán)境進(jìn)行基礎(chǔ)性調(diào)查，探討環(huán)境保護(hù)對策；③在資源潛力綜合評價(jià)方面，根據(jù)上述調(diào)查研究情況，在2015財(cái)政年度開展稀土資源潛力綜合評價(jià)的同時，聚焦研討商業(yè)化的關(guān)鍵因素、技術(shù)開發(fā)以及法律制度等方面的問題。

圖1 太平洋稀土資源分布圖(據(jù)Kato Y等，2011修改)

另外，從2014財(cái)政年度開始，由內(nèi)閣推進(jìn)的《戰(zhàn)略性創(chuàng)新創(chuàng)造計(jì)劃(SIP)的“下一代海洋資源調(diào)查技術(shù)”(日本的海洋計(jì)劃)》中，也一直在積極組織開展稀土沉積物成因的研究工作，繼續(xù)和JOGMEC攜手合作。

1.2 南鳥礁周邊海域稀土的資源評價(jià)

JOGMEC從2013～2015財(cái)政年度，前后利用3年的時間，根據(jù)研討會上制定的調(diào)查研究計(jì)劃方案及《日本海洋能源礦產(chǎn)資源開發(fā)計(jì)劃》，進(jìn)行了稀土遠(yuǎn)景資源量和賦存狀況調(diào)查，以及技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)查和研究，并制定了詳細(xì)的計(jì)劃和工程表(圖2)[12]。

1.2.1 調(diào)查概況

JOGMEC在南鳥礁的周邊海域，從2013～2015財(cái)年的3年時間里，使用海洋資源調(diào)查船“白嶺”號進(jìn)行了海洋調(diào)查。調(diào)查海域是位于距離東京東南方向約1 900 km、日本最東端的南鳥礁為中心海域內(nèi)，海域面積為43萬km2。利用活塞取樣器共采集了70個樣品。在南鳥礁拓洋第5海山的東部海域，發(fā)現(xiàn)了含稀土海底沉積物(稀土沉積物)的高品位分布區(qū)。其稀土品位(50 cm區(qū)間的平均品位)最高可達(dá)5 366 ppm，平均品位1 221 ppm。根據(jù)樣品分析及聲學(xué)數(shù)據(jù)解釋結(jié)果，按現(xiàn)階段估算的稀土遠(yuǎn)景資源量約為77萬t(稀土氧化物總量，濕態(tài))。

1.2.2 樣品采集

2013財(cái)年的調(diào)查，主要是在間距100 km的網(wǎng)格點(diǎn)(緯度、經(jīng)度各1度)，水深約5 700 m的海底的26個地點(diǎn)，利用活塞取樣器采集了沉積物樣品。從樣品的化學(xué)分析結(jié)果看，稀土富集區(qū)域存在于拓洋第5海山周邊的可能性很大。

在2014財(cái)年的調(diào)查中，從稀土富集期待區(qū)拓洋第5海山的南部到東部，把主調(diào)查網(wǎng)格間距縮小到25 km，在28個地點(diǎn)進(jìn)行了采樣作業(yè)。從樣品的化學(xué)分析結(jié)果看，發(fā)現(xiàn)稀土平均品位超過500 ppm的分布地點(diǎn)，幾乎都集中在這個海域里，因而把這個海域確定為“稀土富集區(qū)”。

2015財(cái)年，在100 km間距的網(wǎng)格中尚未調(diào)查的地點(diǎn)以及在拓洋第5海山以東稀土高濃度區(qū)間隔12.5 km的未調(diào)查地點(diǎn)，共15個地點(diǎn)進(jìn)行了采樣。其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)拓洋第5海山的東部存在著多處稀土品位超過2 000 ppm的地點(diǎn)，因而把這個海域定為“高品位分布區(qū)”。

在利用活塞取樣器采樣的同時，還開展了海底淺層剖面儀(SBP)的聲波調(diào)查，掌握了表層海底沉積物的分布狀況。2013財(cái)年，在從拓洋第5海山的南部到東部的區(qū)域?qū)嵤M跨式調(diào)查，而在2014財(cái)年和2015財(cái)年，選擇通過稀土富集區(qū)域樣品采集地點(diǎn)的測線進(jìn)行SBP調(diào)查，掌握了海底沉積物的分布格局。

圖2 稀土沉積物的資源潛力綜合評價(jià)工程表

1.2.3 稀土品位分析結(jié)果

為了把握稀土品位在深度上的分布情況，從長約10 m的活塞巖芯樣品中每隔一定區(qū)間(50 cm)采樣進(jìn)行化學(xué)分析；為了掌握品位的空間分布情況，求出每個調(diào)查地點(diǎn)的巖芯樣品總稀土平均品位，并與周圍的地點(diǎn)進(jìn)行比較。

對南鳥礁周邊海域的每隔約100 km的網(wǎng)格點(diǎn)的化學(xué)分析結(jié)果表明，稀土平均品位在500 ppm以上的地點(diǎn)幾乎都分布在拓洋第5海山的南部到東部的區(qū)域里。因此將這個區(qū)域認(rèn)定為稀土富集區(qū)域，縮小網(wǎng)格之后進(jìn)行了采樣調(diào)查。

在稀土富集區(qū)，對網(wǎng)距為25 km和12.5 km的樣品進(jìn)行了化學(xué)分析。分析結(jié)果表明，這個海域中廣泛分布著稀土品位在500 ppm以上的異常點(diǎn)。尤其是在拓洋第5海山的東部，還發(fā)現(xiàn)了多處平均品位達(dá)2 000 ppm以上的高品位分布區(qū)。

通過分析得到的稀土品位(柱狀樣50 cm取樣間距的平均品位)的最高值為5 366 ppm，一個地點(diǎn)的總平均品位達(dá)到了2 560 ppm。這些數(shù)值是從互不相同的2個地點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)，但都是從拓洋第5海山東部的高品位分布區(qū)采集到的樣品中得出的數(shù)據(jù)。

在稀土富集區(qū)，含量在1 000 ppm以上的連續(xù)相鄰分布的地點(diǎn)共有13處。這13個地點(diǎn)整體的稀土平均品位是1 858 ppm，從海底表面到活塞巖芯底面的平均厚度為8.87 m(表3)。另外，稀土中的重稀土類元素的含量為45.8%，而在重稀土類中Y(釔)所占的百分比為65.2%。也就是說，稀土沉積物的特征是重稀土類的含量高，其中特別是Y比較高。

1.2.4 稀土的遠(yuǎn)景資源量評價(jià)

位于拓洋第5海山東部的高品位分布區(qū)域，是南鳥礁EEZ范圍內(nèi)稀土品位最高的區(qū)域。以該海域內(nèi)的13個地點(diǎn)(包括平均品位超過2 000 ppm的7個地點(diǎn))為對象，對稀土的遠(yuǎn)景資源量進(jìn)行了估算。儲量是用稀土15種元素的氧化物品位(ΣREYO)計(jì)算的。另外，稀土氧化物品位大約是稀土品位的120%。

與其他海域相比，高品位分布區(qū)域的 采樣密度雖然比較大，但是對資源量計(jì)算來說，取樣密度尚顯不足。所以在現(xiàn)階段只是在可能的范圍內(nèi)進(jìn)行了初步的計(jì)算。

表3 稀土平均品位(稀土富集區(qū))表

注：*鑭系元素中，去掉了自然界中不存在的pm(钷)，加上了Y(釔)，15種元素的合計(jì)品位作為ΣREY。

以各點(diǎn)的海底表面到鉆井底部的深度信息，以及SBP解析得到的層位信息為基礎(chǔ)，進(jìn)行平滑處理后，把所形成的面區(qū)域作為礦體區(qū)域。對礦體區(qū)域按照多邊形法進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果表明，高品位分布區(qū)的平均品位達(dá)到了1 221 ppm。另外，現(xiàn)階段計(jì)算所得的可能的稀土氧化物量(ΣREYO)在濕態(tài)和平均品位2 652 ppm的情況下為77萬t。

1.3 開采及冶煉技術(shù)領(lǐng)域的調(diào)查研究

1.3.1 通過基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)確定采泥、揚(yáng)泥方法的應(yīng)用前景

JOGMEC通過模擬泥進(jìn)行采泥試驗(yàn)研究，以此選定了最理想的采泥刀頭。采用陸上氣舉(Airlift)試驗(yàn)，確定了揚(yáng)泥作業(yè)的可行性，得到了采泥、揚(yáng)泥的相關(guān)基礎(chǔ)性技術(shù)數(shù)據(jù)，并對應(yīng)用前景進(jìn)行了評估[9]。

1.3.2 稀土高效分離方法的研究成果

在選礦技術(shù)研究上，使用粒度分選和浮選等方法進(jìn)行了選擇性回收稀土精礦的海底選礦基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，稀土元素富集于20 μm以上的粗粒磷灰石中，實(shí)驗(yàn)取得了非常好的浮選分離效果[9]。

在冶煉方法研究上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在選礦完成后，從提取液中回收稀土的最佳沉淀劑是碳酸鈉。還發(fā)現(xiàn)使用選擇性吸附重稀土的吸附劑，能夠高效回收稀土元素[9]。

1.3.3 稀土沉積物分布的深海底環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取

在海底設(shè)置了海底停錨系統(tǒng)及沉降顆粒捕集器，并進(jìn)行了海底沉積物樣品生物含量分析。分析結(jié)果表明，該區(qū)域現(xiàn)階段屬正常海域。

2 開采系統(tǒng)的研究及經(jīng)濟(jì)性評價(jià)

根據(jù)開采技術(shù)的基礎(chǔ)性研究結(jié)果，提出了揚(yáng)泥量為3 500 t/d的開采系統(tǒng)及相關(guān)作業(yè)流程方案(圖3)，并進(jìn)行了開采系統(tǒng)成本估算[12]。為確保經(jīng)濟(jì)效益，選擇在高品位海域進(jìn)行采泥和揚(yáng)泥，并在提高稀土高品位方面進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)，結(jié)果表明：如果稀土價(jià)格能在歷史最高價(jià)位——2011年稀土價(jià)格水平持續(xù)保持20年的話，開采才能有經(jīng)濟(jì)效益(表4、表5)。

3 JOGMEC對下一步工作的建議

3.1 加強(qiáng)資源評價(jià)調(diào)查

在資源量評價(jià)上，為了更加準(zhǔn)確地掌握稀土資源量，應(yīng)在高品位區(qū)域進(jìn)一步縮小取樣間距。為了進(jìn)一步查明稀土沉積物富集層以及發(fā)現(xiàn)新的稀土富集區(qū)，JOGMEC期待通過戰(zhàn)略創(chuàng)新創(chuàng)造計(jì)劃(SIP)以及民間的共同努力，在成因分析等自然科學(xué)領(lǐng)域取得新成果[12]。

3.2 開展進(jìn)一步的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)

通過3年揚(yáng)泥試驗(yàn)等技術(shù)方面的調(diào)查與研究，雖然在技術(shù)上方面取得了一定的成果，但是，要想在水深超過5 000 m以上的實(shí)際海域中應(yīng)用，還需進(jìn)行大規(guī)模揚(yáng)泥試驗(yàn)和構(gòu)建最佳模擬方法，進(jìn)一步厘清技術(shù)前景。

3.3 等待最佳資源評價(jià)時機(jī)

JOGMEC建議日本政府，要把握好海洋稀土資源評價(jià)的最佳時機(jī)[12]。最現(xiàn)實(shí)的做法是：在準(zhǔn)確把握上述研究成果和國內(nèi)外技術(shù)開發(fā)的動向的基礎(chǔ)上，且明確圈定了稀土富集區(qū)、稀土價(jià)格上升和開采成本下降等前景均明朗了的時候，再開展稀土資源量評價(jià)和經(jīng)濟(jì)效益評估，并進(jìn)一步開展商業(yè)性開采系統(tǒng)研究和法律制度及環(huán)境影響評價(jià)工作。

圖3 稀土沉積物開發(fā)系統(tǒng)

表4 采用2015年年均價(jià)、過去10年的平均價(jià)；過去3年及過去10年的年均價(jià)的最高值計(jì)算的年銷售額/億日元

表5 以2015年年均價(jià)、過去10年的平均價(jià)；過去3年及過去10年的年均價(jià)的最高值為基礎(chǔ)的DCF法測算

4 結(jié)論與認(rèn)識

日本稀土消費(fèi)量巨大，其稀土消費(fèi)高度依賴于中國，這也是日本最大的擔(dān)憂。日本政府從2000年開始一直致力于確保稀土穩(wěn)定供應(yīng)的對策。尤其是2010年中國加強(qiáng)稀土出口限制措施后，日本對供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn)擔(dān)心加大。日本采取政府和民間共同參與中國以外的稀土項(xiàng)目開發(fā)、增加稀土再生利用和減少用量等舉措，大幅度地降低了稀土供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。

近年來，日本不斷加強(qiáng)海洋稀土研究，期待在海洋稀土找礦上有所突破，以擺脫對中國稀土資源高度依賴。但深海稀土的開發(fā)成本高，開采技術(shù)難度大，經(jīng)濟(jì)上是否可行，目前還存在諸多難題。從JOGMEC目前的研究成果看，即使能夠利用現(xiàn)行技術(shù)開采南鳥礁的稀土礦，在高品位區(qū)、采礦、揚(yáng)礦、冶煉、價(jià)格等諸多假設(shè)條件均成立的條件下，商界仍處于利潤邊界附近，幾近無利可圖，如果市場價(jià)格稍有波動，開采企業(yè)就可能面臨巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本報(bào)告雖然肯定了深海稀土的商業(yè)意義，但是字里行間還是透露出來重重的憂慮。因此，日本對發(fā)現(xiàn)深海稀土所進(jìn)行的宣傳，實(shí)際上帶有一定的資源政治色彩。

1) 從資源評價(jià)上看，首先是采樣間距密度不夠，采集樣品的最小距離為12.5 km，且海底表面的起伏性較大，因此含礦層的連續(xù)性尚有許多不確定性。所以，JOGMEC評估的77萬t遠(yuǎn)景資源量(在濕態(tài)下)，尚有許多疑問。

2) 從采泥和揚(yáng)泥實(shí)驗(yàn)看，進(jìn)行的是陸上氣舉模擬實(shí)驗(yàn)，這與位于5 000～6 000 m深海底的高粘度性稀土泥的實(shí)際情況尚有巨大的差距，實(shí)驗(yàn)的規(guī)模小，與實(shí)際復(fù)雜的海底情況差距甚大，尚存在許多不確定性。

3) 陸上的冶煉分離系統(tǒng)，僅僅是提出了一個建設(shè)性的方案，尚未進(jìn)入研究及開發(fā)日程。

4) 從海洋稀土的開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性上看，首先需要有高品位海域稀土資源作為保障，其次是稀土價(jià)格要在歷史最高價(jià)位——2011年的稀土價(jià)格水平保持20年才能經(jīng)濟(jì)可行。然而，稀土價(jià)格自2011年以來一直呈下跌趨勢，未來還面臨陸上稀土新資源的發(fā)現(xiàn)、替代品等因素影響，保持20年的2011年稀土最高價(jià)的理想價(jià)位希望渺茫。

因此，從目前的海洋稀土資源評價(jià)和技術(shù)調(diào)查水平、經(jīng)濟(jì)性、采泥、揚(yáng)泥以及冶煉分離技術(shù)等綜合考慮，作者認(rèn)為，此次JOGMEC對其海洋稀土資源潛力評價(jià)所得的結(jié)論具有很大的不確定性。

致謝成文過程中得到中國地質(zhì)圖書館劉延明館長、中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所何起祥研究員、國土資源部信息中心項(xiàng)仁杰研究員等專家的指導(dǎo)，在此一并表示感謝。

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PotentialassessmentonoceanrareearthresourcesaroundMinamitorishimaisland

WANG Shuling1,2，WU Xishun1,2，SUN Zhangtao1,2，WANG Minghan1,2

(1.National Geological Library of China,Beijing100083，China；2.Geoscience Documentation Center,China Geological Survey，Beijing100083，China)

Rare earth is an indispensable element in Japan’s cutting-edge fields such as renewable energy.Japan is the world’s third largest rare earth consumer,with its imports share82% from China,accounting for40% of China’s total rare earth exports.Japan itslef said,“Japan has been highly dependent on China’s cheap rare earth.” Since2000,Japan has been seeking for countermeasures to ensure the stable supply of rare earth.In particular,after2010,China has stepped up restrictions on export measures,leading Japanese governments and sectors to worry about its rare earth supply and the sustainability of hi-tech development.In recent years,Japan has utilized the advantages of its marine exploration and development technology to study marine rare earth resources for exploration,development as well as related modeling experiments.It aims to provide Japan with a stable supply of rare earth,maintaining international competitiveness of manufacturing industry,advantages on developing new uses,industries and other aspects.This paper introduces the discovery of Japanese marine rare earth,the investigation and evaluation of the rare earth sediments around Minamitorishima Island,which lasted three years by Japan Oil,Gas and Metals National Corporation(JOGMEC).The research and evaluation of the rare earth sediments,the investigation and study on technical aspects such as mud collecting,raising-up and smelting procedures.The related economic evaluation can be somewhat valuable for understanding Japan’s discovery,exploration and development of ocean rare earth.

Japan;Minamitorishima island;ocean rare earth resources;potential assessment;mud collecting and raising-up;sludge and smelting

F407.1

A

1004-4051(2017)12-0028-08

2017-09-20責(zé)任編輯宋菲

中國地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“地學(xué)情報(bào)綜合研究與產(chǎn)品研發(fā)”資助(編號：DD20160354)

王淑玲(1964-)，女，二級研究員，主要從事礦產(chǎn)資源形勢分析、非常規(guī)能源及海洋地質(zhì)調(diào)查等地學(xué)情報(bào)研究工作，E-mailwangshuling@cgl.org.cn。