開發(fā)一座新的稀土元素礦的第一步，是找到一批適宜的稀土元素礦藏。對新礦藏的勘探可能有兩種情況：一種是綠地勘探，即尋找過去沒有開采過的新礦山。另一種是褐地勘探，即在現(xiàn)有的和過去有過采礦活動(dòng)的區(qū)域附近勘探。綠地勘探可能以沒有勘探過的前沿地區(qū)為目標(biāo)，或者跟隨過去勘探過的結(jié)果。褐地勘探包括在就近的礦山尋找已知儲量和延伸的資源，以及勘探在已有業(yè)務(wù)活動(dòng)附近的新礦藏。后者可以延長現(xiàn)有礦山的壽命，或者導(dǎo)致以前礦山的完全再開發(fā)。
　　勘探是一種用有限資本進(jìn)行的不確定過程。一個(gè)勘探者的目標(biāo)，是以最少的支出發(fā)現(xiàn)合乎目標(biāo)的某一種類、規(guī)模和質(zhì)量的一座新的礦藏�？碧秸咭�根據(jù)有利的指示數(shù)字進(jìn)行，要在預(yù)算許可的范圍達(dá)到目的。如果發(fā)現(xiàn)有與預(yù)期目標(biāo)相反現(xiàn)象的證據(jù)，或結(jié)果不足以證明值得做進(jìn)一步的工作，這個(gè)勘探計(jì)劃將被削減。勘探通常在周期中運(yùn)行，礦物價(jià)格短期和中期的上揚(yáng)會促進(jìn)勘探。在價(jià)格周期的低端，會對勘探活動(dòng)只有少量或完全沒有促進(jìn)作用。任何特定的探礦可能會在幾十年中讓不同的團(tuán)體遇到許多勘探的故事；這些故事是受價(jià)格周期推動(dòng)的，如新的節(jié)省成本的技術(shù)，改進(jìn)的勘探觀念和方法，以及獲得土地的變幻莫測和勘探的管理。
　　就稀土元素說，過去勘探做得很少，最緊張的稀土元素直接勘探只是現(xiàn)在才在進(jìn)行中（2010）。許多過去的重要發(fā)現(xiàn)，是靠偶然的好運(yùn)氣——世界最大的稀土元素礦山——中國的白云鄂博，最初是當(dāng)作鐵礦開采的。從這種礦石生產(chǎn)出來“有趣”的鋼受到調(diào)查，并且發(fā)現(xiàn)它被稀土元素所污染（Laznicka2006）。加州的帕斯山，是美國地質(zhì)調(diào)查局希望找到鈾在進(jìn)行其無線電活動(dòng)勘測項(xiàng)目時(shí)發(fā)現(xiàn)的。許多含有稀土元素的碳酸鹽礦藏，最初是作為鈮或磷酸鹽的來源勘探的。
　　稀土元素礦藏的發(fā)現(xiàn)，必須靠廣泛的掘溝、鉆孔和取樣。最初要在一個(gè)廣闊空間格柵中鉆孔，用以評估礦物化的范圍和豐度。如果結(jié)果很好，這一礦藏將在不斷縮小的空間中鉆探，直到足夠規(guī)模的、經(jīng)過量度的資源被確認(rèn)。與此同時(shí)，基線環(huán)境研究將完成，獲得的大量取樣要進(jìn)行冶金測試。一個(gè)概念性的采礦計(jì)劃和冶煉計(jì)劃要設(shè)計(jì)出來，還要進(jìn)行初步的經(jīng)濟(jì)可行性研究。如果這些結(jié)果都很好，進(jìn)一步的工作將是作出一個(gè)最佳的開采計(jì)劃，落實(shí)工廠規(guī)模的冶金程序，開始申請?jiān)S可證，并且進(jìn)行明確的經(jīng)濟(jì)可行性研究。如果可行性研究是正面的，將要尋求融資，要同詳細(xì)工廠設(shè)計(jì)一起進(jìn)一步提出許可證申請。通常許可證將要求一個(gè)經(jīng)過批準(zhǔn)的營業(yè)計(jì)劃，一個(gè)積極的環(huán)境影響研究報(bào)告，以及某種由政府部門發(fā)給的最后許可。如果要求外部融資，一個(gè)獨(dú)立的盡職報(bào)告將驗(yàn)證可行性研究的結(jié)果。
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