在地殼中豐度低、不易富集成礦或工業上提取較困難的金屬元素礦床,如鋰、銫、鈮、鉭、鈹、鋯和稀土元素礦床。它們的礦石礦物共生組合種類繁多,礦體的形態和產狀一般較複雜,礦床類型多種多樣。現分別或分組闡述其主要類型礦床。

  鈮、鉭礦床 ①含鈮、鉭變花崗巖和翁崗巖(一種具玻基結構的堿長花崗巖脈)礦床。礦床產於複式巖體的頂部,與富氟的納長石花崗巖有密切的成因聯繫。發育完整的含礦巖體常具有有分帶性。鈮、鉭礦化(細晶石、鉭鐵礦、鈮鉭鐵礦和鈮鐵礦)主要集中在上部的強鈉化花崗巖中,向下在200~300米深度內逐漸變貧,轉變為不具礦化的花崗巖。鋰雲母可作副產品,如中國江西宜春鈮鉭礦。②含鈮堿性花崗巖礦床。礦床產於非造山構造環境的含堿性角閃石和輝石的花崗巖中,以鈮鐵礦為主、燒綠石次之。共生的有用元素有鋯、輕稀土和釷等,有時有錫石,如非洲尼日利亞的這類礦床。③含燒綠石碳酸鹽巖礦床,常與含氟碳鈰礦等稀土碳酸鹽巖相共生。④含鈮鉭花崗偉晶巖礦床。主要礦石礦物為鈮鉭鐵礦、鉭鐵礦和細晶石,常與鋰、鈮、鈹、鈾和錫等共生。此外,中國白雲鄂博式稀土礦床(見彩圖)中也伴生有可利用的燒綠石,鈮鐵礦等鈮礦物。

四川攀枝花釩鈦磁鐵礦遠景 冶金部科技情報總所供稿

  鋰和銫礦床 ①含鋰花崗偉晶巖礦床。鋰的主要礦石礦物是鋰雲母、鋰輝石。一般伴生的有用稀有金屬是鈹、鈮、鉭和銫(銫榴石)和錫等。如新疆阿爾泰的偉晶巖礦床。②鹽湖礦床。是鋰和銫稀堿金屬的重要來源。不少巖鹽、鉀鹽、芒硝和硼砂鹽湖鹵水中可能從工業上提取鋰和銫,如美國加利福尼亞瑟爾斯鹽湖和中國青海察爾汗鹽湖是鋰的重要來源。此外,含鋰雲母鈉長石化花崗巖和含鐵鋰雲母黑鎢礦-石英脈也是鋰的來源。

  稀土礦床 地殼中稀土元素有鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥和釔等15種元素。一般前6種稱為輕稀土或鈰族稀土;後9種稱為重稀土或稱釔族稀土。它們的礦床種類主要有:①稀土碳酸鹽巖礦床。大多分佈於地臺區,常與超基性和堿性巖構成雜巖體,巖體常具圓形和橢圓形環狀構造,稀土碳酸鹽巖多分佈在其上部中心部分。礦化深度可達1000米以上,以輕稀土為主。礦石礦物有氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦等。共生的有用元素有鈮、鋯、鐵、磷、釷和鈦等。典型礦床如烏幹達的蘇庫盧等。②白雲鄂博式礦床。是世界上最大的稀土礦床,與鐵礦共生,呈層狀或似層狀。礦床成因和時代爭論未定,有可能是碳酸鹽巖礦床的一種變種。稀土礦床主要是獨居石和氟碳鈰礦等輕稀土礦物。鈮鐵礦、燒綠石和易解石等鈮礦物可回收。③離子吸附型礦床。主要賦存於花崗巖類和中酸性火山巖的風化殼下部,受原巖、氣候和地貌等條件控制。礦床是由上部風化殼被雨水淋濾下來的稀土離子,被粘土礦物等吸附集中而成。根據稀土分配特征,可將礦石分為重(或釔族)稀土型和輕(或鈰族)稀土型等。這類礦床主要分佈於中國華南地區。此外,各類砂礦床和偉晶巖礦床中的獨居石、磷釔礦等也是稀土的工業來源。

  鈹礦床 ①含綠柱石花崗偉晶巖礦床,常與鋰、鈮、鉭等共生,是鈹的主要來源,如中國新疆阿爾泰等地礦床。②含綠柱石交代蝕變花崗巖礦床,產於鈉長石化花崗巖頂部,綠柱石呈浸染狀分佈。如中國江西幕阜山等礦。③含鈹夕卡巖(或條紋巖)礦床。礦床產於花崗巖與白雲質灰巖的接觸帶中。礦石常呈條紋狀構造。鈹礦物主要是日光榴石、金綠寶石、香花石和塔菲石等。鈣鎢礦、磁鐵礦和螢石等可作副產品。如中國湖南香花嶺等礦。此外,中國華南許多黑鎢礦-石英脈中綠柱石可作副產品。

  鋯礦床 鋯在地殼中豐度雖高,但由於不易富集和提取困難,故列入稀有金屬之列。其主要礦床有3類。①海濱砂礦。常形成於海濱的浪擊帶,沿海濱呈狹長分佈,延長數千米到100千米以上,厚度一般數十厘米。由於海岸變遷,使部分礦床成為埋藏礦床。重砂礦物中除鋯石外,常有鈦鐵礦、金紅石、獨居石和釷石等;有時還有錫石等可綜合利用。如中國海南島海濱、澳大利亞東海岸等礦。一些沖擊砂礦中鋯石也可作副產品。②含異性石霞石正長巖礦床。如俄羅斯科拉半島希比內礦床等。③含鋯的鈉長石化堿性巖礦床。礦石礦物主要為曲晶石、鋯石和水鋯石等,其他共生的可利用礦物和燒綠石和釷石等。此外,部分的復雜偉晶巖也是鋯的來源。