在俄罗斯的科拉半岛,这座以世上最大的地上钻孔——科拉超深钻(Kola Suрerdeeр Borehole)而闻名于全球的地区,由于上一次冰河时期将泥土上层的沉积层带走,科拉半岛表面有极丰富的矿石及矿物质,诸如磷灰石、铝资源、铁矿石、云母、陶瓷原料、钛矿、金云母和蛭石,以及其他较少有的有色金属矿产。科拉半岛中磷灰石含Sc量为16×10 -6 ,整个矿床Sc的总体储量可达16kt。在半岛上,风化淋滤型稀土磷酸盐矿石含有非常高的 Sc,沉积型铝土矿、与碱性-超基性岩有关的风化淋滤型稀土磷酸盐矿床和一些钛铁矿床是最重要的含钪矿床类型。
俄罗斯的Kovdor斜锆石-磁铁矿-磷灰石矿床含有420t的Sc 2 O 3 ,Sc 2 O 3 的平均品位为800×10 -6 (Kalashnikov,et al,2016)。该矿床赋存于一个筒状侵入体中,侵入体具有明显的分带,从外到内,分别为橄榄石-磷灰石位置的磁铁橄榄岩(外带)、贫碳酸岩的磁铁橄榄岩(中间带)和富碳酸岩的磁铁橄榄岩及碳酸岩(内带)(Liferovich,et al,1998;Kalashnikov,et al,2016)。在此矿床中,含Sc的矿物包括斜锆石、烧绿石、钛锆钙石、水磷钪钙镁石及钛铁矿,但具有经济价值的矿石矿物主要为斜锆石,斜锆石中的Sc含量从外带到内带逐渐增加,从外带到中间带再到内带,斜锆石中Sc的含量分别为275×10 -6 、305×10 -6 和700×10 -6 。然而,在碳酸岩脉中,斜锆石中Sc最高可以达到970×10 -6 。尽管斜锆石具有岩浆成因特征,但 Sc 的高度富集机制还不清楚,Sc 可能通过下列置换方程进入斜锆石中:Nb 5+ +Sc 3+ =2Zr 4+ 。
表1.7 Sc的主要矿床类型
(续表)
Tomtor稀土矿床是俄罗斯另一处重要的钪资源基地,Tomtor是全球最大的碳酸岩之一,Sc 主要赋存在风化淋滤壳中,风化淋滤壳厚度在4~20m,由上部的褐铁矿淋滤带和下部的褐铁矿-氟碳磷灰石胶结带组成,主要的富(含)稀土矿物包括独居石、磷钇矿、烧绿石和纤磷钙铝石,其中,磷钇矿石是Sc的主要寄主矿物,Sc在磷钇矿中的含量变化介于1.1%~1.7%(Laрin,et al,2016),Sc的品位约为390×10 -6 ,其资源量为1000kt。
俄罗斯潜在的钪资源基地还包括Kumir矿床,该矿主要产于白岗岩(浅色斑状花岗岩)与碎屑沉积岩的接触带上,由数个次一级成矿带组成,每个成矿带的长度在几百米到数千米。按矿物组合划分,每个成矿带又可分成浅色内部带和深色的外部带,浅色内部带主要由钠长石、电气石、萤石和硫化物组成,Sc的主要寄主矿物为电气石,深色外部带的矿物包括黑云母和萤石,次要矿物还有钪钇矿、铁氧化物、长石和白云母等,Sc 的矿石矿物为钪钇矿。目前已经探明的 Sc 储量为36kt,品位在(50~2400)×10 -6 ,其中64%的Sc来自钪钇矿,剩余的来自电气石。
乌克兰地区与超基性岩有关的铁钛矿石和辉石岩中亦含有较高的Sc含量,如Zhovti Vody 矿床。冷战期间,该矿床是米格战斗机所用 Al-Mg-Li-Sc 合金中 Sc金属主要原料来源。矿床中Sc的平均品位为105×10 -6 ,资源量为7500kt。矿石矿物主要为钠铁辉石。按Sc的品位,可以将矿脉分为两种类型:一种是Sc低品位矿,Sc的品位在(50~100)×10 -6 ,此类矿石具有高的U含量[(150~600)×10 -6 的U]和其他稀土含量[(800~1500)×10 -6 的总稀土];另一种是Sc高品位矿,Sc的品位变化介于(100~200)×10 -6 ,U和稀土含量比较低。
挪威的钪资源主要集中在富钪钇矿的伟晶岩中,最著名的产地是 Ivland-Evje地区。该地区的伟晶岩宽度在5~10m,具有明显的结构分带,一般由细粒的冷凝边带、粗粒的石英-斜长石-黑云母外带、钾长石-斜长石中间带及石英核组成。钪钇矿主要产于外带和中间带,有关钪在伟晶岩中富集的机理还不清楚,因为Sc主要富集于基性岩中,所以有学者认为,富钪伟晶岩中Sc可能来自围岩——角闪岩。