รายงานกรมทรัพยากรธรณีระบุ ไทยมีศักยภาพสูงพบแหล่ง 'แร่แรร์เอิร์ธ' ทุติยภูมิ

ประเทศไทยได้รับความสนใจในฐานะแหล่ง"แร่แรร์เอิร์ธ" (Rare Earth Elements: REEs) หลังจากนาย อนุทิน ชาญวีรกูล นายกรัฐมนตรี และรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย ลงนาม MOU ระหว่าง ไทย-สหรัฐอเมริกา ร่วมมือพัฒนาแร่แรร์เอิร์ธฉบับแรก เพื่อพัฒนาความหลากหลายของห่วงโซ่อุปทานแร่ธาตุสำคัญระดับโลก และส่งเสริมการลงทุนในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

โดยการลงนามเกิดขึ้นหลังการหารือแบบ 2 ต่อ 2 ระหว่าง นายอนุทิน ชาญวีรกูล นายกรัฐมนตรีไทย และนายโดนัลด์ ทรัมป์ ประธานาธิบดีสหรัฐอเมริกา ภายใต้ กรอบความตกลงการค้าต่างตอบแทนระหว่างสองประเทศ (Framework for a U.S.-Thailand Agreement on Reciprocal Trade)

แร่แรร์เอิร์ธ เป็นกลุ่มธาตุโลหะ 17 ชนิด มีคุณสมบัติพิเศษ ประโยชน์หลักใช้ในแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า, สมาร์ตโฟน/คอมพิวเตอร์/จอแสดงผล, ระบบดาวเทียมและอาวุธ, และแม่เหล็กถาวรของกังหันลม/เครื่องปั่นไฟ

“กรุงเทพธุรกิจ” สรุปข้อมูลจากเอกสารของ กรมทรัพยากรธรณี เกี่ยวกับ การกําเนิดแราหนัก-ธาตุหายาก พบว่า ธาตุหายาก หรือ “Rare Earth Elements: REEs” เป็นกลุ่มโลหธาตุที่ได้รับความสนใจอย่างสูงทั่วโลก ผู้เชี่ยวชาญได้จำแนกธาตุเหล่านี้ออกเป็นกลุ่มย่อยตามระบบที่สำนักงานสำรวจธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา (United States Geological Survey: USGS) ใช้ โดยยึดตามหลักที่ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) กำหนด ข้อมูลชี้ว่าประเทศไทยมีศักยภาพสูงในการค้นพบแหล่งธาตุหายาก “ทุติยภูมิ” ถึง 2 รูปแบบหลัก

ข่าวที่เกี่ยวข้อง:

• รายชื่อประเทศครอง 'แร่หายาก' มากที่สุด ขุมทรัพย์ หรือหายนะต่อสิ่งแวดล้อม
• ภาพ NASA ชี้ชัด ภูเขาพรุนทั้งลูก ทำเหมืองแรร์เอิร์ธด้วยวิธีชุ่ย มลพิษลามไทย
• เหมืองแรร์เอิร์ธเพิ่มไม่หยุด อีก 19 แห่ง เขตกลุ่มติดอาวุธในพม่า ไทยรับสารพิษอ่วม

แร่หายากจัดอยู่ในกลุ่มธาตุแลนทาไนด์ (Lanthanide Series) ซึ่งประกอบด้วยธาตุทั้งหมด 15 ชนิด มีเลขอะตอมตั้งแต่ 57 ถึง 71 นอกจากนี้ ธาตุอิตเทรียม (Y, เลขอะตอม 39) และสแกนเดียม (Sc, เลขอะตอม 21) มักถูกรวมอยู่ในกลุ่มนี้ด้วย เนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีและพฤติกรรมการเกิดแร่ที่ใกล้เคียงกับธาตุแลนทาไนด์อย่างมาก

กลุ่มธาตุหายาก 2 กลุ่ม

กลุ่มธาตุหายาก ถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อยหลัก คือ

1. กลุ่มธาตุหายากเบา (light rare earth elements: LREE) หรือกลุ่มซีเรียม (Cerium group) ประกอบด้วย 8 ชนิดธาตุ (เลขอะตอม 57 ถึง 64) ได้แก่ แลนทานัม (La), ซีเรียม (Ce), นีโอดิเมียม (Nd) และอื่นๆ

2. กลุ่มธาตุหายากหนัก (heavy rare earth elements: HREE) หรือกลุ่มอิตเทรียม (Yttrium Group) ประกอบด้วย 8 ชนิดธาตุ (เลขอะตอม 65 ถึง 71) เช่น เทอร์เบียม (Tb), ดีสโพรเซียม (Dy) และอิตเทรียม (Y)

ในธรรมชาติมีแร่มากกว่า 200 ชนิดที่มีธาตุหายากเป็นส่วนประกอบ แต่มีแร่หลักเพียง 4 ชนิดที่จัดเป็น “แร่หายาก” คือ แร่ที่มีกลุ่มธาตุหายากเป็นองค์ประกอบหลักในโครงสร้างผลึก ได้แก่ แบสต์เนไซต โมนาไซต ซีโนไทม และอะพาไทตที่ให้ธาตุหายาก

รูปแบบการกำเนิดแหล่งธาตุหายาก

แหล่งแร่ธาตุหายากสามารถจำแนกออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ตามความสัมพันธ์ของกระบวนการก่อกำเนิดและการสะสมตัว ได้แก่ แหล่งแบบปฐมภูมิ และแหล่งแบบทุติยภูมิ

1. แหล่งธาตุหายากแบบปฐมภูมิ: เกิดขึ้นจากกระบวนการทางแมกมาและน้ำแร่ร้อน (Hydrothermal Process) โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย ได้แก่

• กลุ่มที่สัมพันธ์กับหินคาร์บอเนไทต์และ/หรือหินอัคนีเนื้ออัลคาไลน์ (Carbonatite-associated type) หินคาร์บอเนไทต์เป็นหินอัคนีพิเศษที่เกิดจากการหลอมตัวของเนื้อโลกส่วนบน (upper mantle melting) และมักพบร่วมกับมณฑลหินอัคนีซับซ้อนที่มีองค์ประกอบอัลคาไลน์สูง ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการสะสมตัวของธาตุหายากในระดับสูง
• กลุ่มที่ไม่สัมพันธ์กับหินคาร์บอเนไทต์หรือหินอัคนีเนื้ออัลคาไลน์ (Non-carbonatite type) ตัวอย่างสำคัญคือแหล่งแร่ธาตุหายากที่เกิดร่วมกับแร่เหล็ก (iron-REE deposits) หรือที่รู้จักในชื่อ “แบบโอลิมปิกแดม” (Olympic Dam type) ซึ่งมักเกิดจากกระบวนการแทรกซ้อนของแมกมาร่วมกับการตกผลึกของแร่โลหะหลายชนิด

2. แหล่งธาตุหายากแบบทุติยภูมิ: เกิดจากกระบวนการทางตะกอนวิทยา (Sedimentary Processes) เช่น การผุพังทางกายภาพและทางเคมีของหินต้นกำเนิด ซึ่งทำให้แร่หรืออนุภาคของธาตุหายากถูกชะล้าง เคลื่อนย้าย และสะสมตัวใหม่ แหล่งทุติยภูมิจึงแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย ได้แก่

• แหล่งแบบลานแร่ (Placer deposits) เกิดจากการสะสมตัวของแร่ที่มีความทนทานต่อการผุสลายและมีความถ่วงจำเพาะสูง เช่น โมนาไซต์ (Monazite) และซีโนไทม์ (Xenotime) มักพบร่วมกับแร่หนักอื่นๆ เช่น ดีบุก อิลเมไนต์ และทองคำ ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำบนบกหรือคลื่นชายฝั่ง ประเทศไทยเคยมีการผลิตแร่ธาตุหายากประเภทนี้เป็นผลพลอยได้จากการทำเหมืองแร่ดีบุกในอดีต
• แหล่งแบบตกค้างสะสม (Residual or Ion-adsorption deposits) เกิดจากกระบวนการผุพังทางเคมีอย่างลึก (In-situ Deep Chemical Weathering) ในบริเวณหินแกรนิตที่อุดมด้วยธาตุหายาก โดยไอออนของธาตุหายากจะถูกดูดซับไว้บนผิวผลึกของแร่ดินในลักษณะของการดูดซับไอออน (Ion-adsorption Mechanism) ซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของการผลิตแร่ธาตุหายากหนัก (Heavy REEs) ในปัจจุบัน

ศักยภาพของประเทศไทย

ปัจจุบัน แหล่งธาตุหายากที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจสามารถจำแนกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ แหล่งที่สัมพันธ์กับหินคาร์บอเนไทต์ (Carbonatite-related Deposits) แหล่งแร่แบบลานแร่ (Placer Deposits) และแหล่งแร่แบบตกค้างสะสมชนิดดูดซับประจุ (Ion-adsorption Type Deposits)

สำหรับประเทศไทย มีศักยภาพสูงในการพบแหล่งธาตุหายากทุติยภูมิที่เกี่ยวเนื่องกับมวลหินแกรนิต โดยเฉพาะในสองรูปแบบหลัก ได้แก่

• แหล่งแร่แบบลานแร่ ซึ่งเกิดจากการสะสมตัวของแร่หนักที่ทนต่อการผุพัง เช่น โมนาไซต์และซีโนไทม์
• แหล่งแร่แบบผุพังอยู่กับที่ (Residual or Weathered Deposits) ซึ่งเกิดจากกระบวนการผุพังทางเคมีของหินแกรนิต ทำให้ธาตุหายากถูกดูดซับไว้บนผิวของแร่ดินในชั้นดินหรือหินผุ

ลักษณะทางธรณีวิทยาของประเทศไทย โดยเฉพาะบริเวณที่มีการกระจายตัวของหินแกรนิต จึงเป็นปัจจัยสำคัญที่เอื้อต่อการก่อเกิดและสะสมตัวของธาตุหายากในรูปแบบต่างๆ ดังกล่าว