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立足国内保障国家铁矿资源需求的可行性分析

时间: 2017-04-12 来源: mining120 作者: 点击:

中国目前处在工业化和城镇化加速发展的阶段,随着经济的发展和人民生活水平的提高。对能源与矿产资源的需求日益增长,缺口加大,供需矛盾将进一步加剧。随着全球竞争加剧和国家经济利益博弈,中国大量进口能源与矿产资源的经济成本、政治成本和军事成本不断加大,资源垄断、控制与摩擦日益增多,风险愈发加剧。2009年8月17日,中共中央政治局常委、国务院副总理李克强考察中国地质科学院并与院士座谈时强调,必须坚持立足国内,增强国内能源与矿产资源的保障能力。矿是中国工业化和城镇化建设所需的大宗矿产资源,能否立足国内,保障中国钢铁工业对铁矿石的需求,是亟待回答的问题。前人已经就中国铁矿资源的开发利用现状、供需形势及对策进行过一些讨论。本文拟从中国铁矿的成矿潜力(成矿条件)、已查明的铁矿资源储量、找矿潜力等方面,对立足国内保障中国铁矿资源需求的可行性进行分析。

一、中国铁矿的成矿条件

中国地域辽阔,在漫长的地质历史时期发生过多期强烈的构造运动、岩浆活动及热液事件,铁矿成矿条件十分有利。目前发现的铁矿分布范围较广,但相对集中于10多个重点成矿区带,成矿时代从太古宙到中、新生代均有。

(一)沉积变质型铁矿

沉积变质型铁矿又称为受变质沉积铁矿,是沉积或火山沉积铁矿受区域变质作用或混合岩化作用改造而形成的,成矿时代一般为前寒武纪,含铁量一般在20%~40%之间,Si02含量在43%~56%之间,具有明显的条带状构造。

中国前寒武纪地层广泛分布。与铁矿关系密切的太古宙和古元古代变质建造广泛分布于华北克拉通地区.产出了辽宁鞍本地区、河北冀东地区、山西五台一吕梁地区、内蒙古中部地区等鞍山式铁矿集中区;其次为扬子克拉通南缘(新余式铁矿)、秦岭造山带(鱼洞子式铁矿)、祁连造山带(镜铁山式铁矿)和东天山地区(天湖式铁矿)。最近,在新疆祁漫塔格地区也有重要发现。

(二)岩浆型铁矿

岩浆型铁矿与铁质基性、超基性岩浆侵入活动有关.以铁矿物中富含为特征,又称为钒钛磁铁矿。铁矿均产于岩体内,分布于不同隆起区边缘的深断裂带或其附近,成矿时代主要为古生代及元古宙。

中国与岩浆型铁矿有关的岩浆活动主要分布于攀西地区和河北承德大庙地区。此外,全国其他地区也有岩浆型铁矿分布,如秦岭造山带的毕机沟铁矿床和洞山铁矿床、东天山的尾亚铁矿床、广东的霞岚铁矿床、黑龙江的兴隆沟铁矿床、山东的肖家沟铁矿床等。

(三)矽卡岩型铁矿

矽卡岩型铁矿又称接触交代型铁矿,与中、酸性(包括偏基性或偏碱性)中浅成侵人体和碳酸盐岩的接触交代作用有关,与矽卡岩有密切的成因联系。铁矿产于岩体与围岩的接触带或其附近,一般呈透镜状、似层状、脉状或不规则状,成矿时代以中生代为主,矿石品位一般较富。

中国中酸性岩浆活动强烈,尤其是中生代岩浆活动强度很大;古生代以来海相沉积碳酸盐岩建造广布。因此,矽卡岩型铁矿的成矿条件十分有利,是中国富铁矿的主要来源,形成了众多的矽卡岩型铁矿集中区。如中国东部的邯邢、莱芜、大冶、临汾等矿集区。此外,中国其他地区也有重要的矽卡岩型铁矿分布,如黑龙江翠宏山、内蒙古黄岗、浙江漓渚、广东连平大顶、陕西木龙沟、青海肯德可克、西藏尼雄等铁矿床。

(四)火山岩型铁矿

火山岩型铁矿与富钠质的中性(偏基性或偏酸性)火山一侵入活动有关,大多伴有明显而广泛的钠质交代及其他蚀变,并以富矿石占较大比例为特征。

中国形成火山岩型铁矿的地质条件有利,形成的铁矿多。按火山喷出一侵入环境的不同可分为2个亚类:①陆相火山型铁矿,主要分布于宁芜一庐枞地区,成矿时代为中生代。此外,西藏加多岭铁矿、四川矿山梁子铁矿也属此类。②海相火山型铁矿,主要分布于云南大红山、新疆阿勒泰、东天山等地区,成矿时代为古生代及元古宙,以云南大红山、新疆蒙库等铁矿为代表。

(五)沉积型铁矿

中国沉积型铁矿形成的地质条件有利,成矿时代多,尤其是南方。但是,该类铁矿目前属于难选冶的铁矿,工业利用很少。沉积型铁矿根据地质环境和古地理条件的不同可分为海相沉积型铁矿和湖相沉积型铁矿2个亚类。

(六)风化淋滤型铁矿

由于中国缺乏长期稳定的克拉通环境,表生风化时间短,作用不彻底,因此风化淋滤型铁矿大多为中小型,主要分布于南方,工业意义不大,但对预测深部隐伏矿床有指示意义。

综上所述可见.中国形成沉积变质型、岩浆型、矽卡岩型和火山岩型铁矿的成矿地质条件良好,找矿潜力大;沉积型铁矿虽然成矿条件好,但目前不是找矿重点:而形成风化淋滤型铁矿的地质条件不利,缺乏国外形成赤铁矿富矿的表生风化条件。

二、已查明铁矿资源的基本特征

中国铁矿资源丰富,查明资源储量仅次于巴西、澳大利亚、乌克兰、俄罗斯,列世界第5位。据国土资源部2008年《全国矿产资源储量通报》,截至2008年底,中国查明资源储量(铁矿石量)623.78×108t。

中国的铁矿资源具有如下基本特征:

(一)分布广泛,相对集中。中国铁矿资源分布广泛,在全国31个省(自治区、直辖市)探明有铁矿资源储量。但是,这些铁矿查明资源储量主要集中于辽宁(124.38×108t,截至2008年底的查明资源储量,下同)、四川(98.30×108t)和河北(73.94×108t),三者合计占全国总量的47.55%;如果加上安徽、山西、云南、内蒙古、山东、湖北,9省(区)总计占全国的80%以上。

(二)类型齐全,特色突出。目前世界已知的6种铁矿床类型在中国均有发现。国外铁矿资源85%以上来自沉积变质型。中国沉积变质型铁矿查明资源储量占总量的48%,其次为岩浆型(占16%),矽卡岩型(占15%)和火山岩型(占8%)铁矿是中国富铁矿石的主要来源,沉积型(占12%)铁矿属难选冶的类型,风化淋滤型很少,仅占1%左右。

(三)矿区数量多,大型矿区资源储量居主导地位。中国铁矿数量众多,截至2008年底,全国探明铁矿区3381个。虽然大型铁矿区仅占查明数的4%,但其查明资源储量占总量的66%,而矿区数占78%的小型铁矿区查明资源储量仅占总量的6%。

(四)品位偏低,多数矿石易选。中国铁矿资源的品位普遍较低,平均品位以30%~35%的为主。但是,中国铁矿石多数易选,磁铁矿石的累计查明总量最大,占64%,其次为钒钛磁铁矿石,占18%,这2种类型的铁矿石易于采用磁性方法选矿的铁矿石合计占82%。

(五)组分复杂,综合利用价值大。中国的岩浆型铁矿除铁可利用外,钛、钒均以主要组分加以利用,还伴生有族元素、等多种组分可以综合利用:矽卡岩型铁矿共生有铜、、钨、等组分可以综合利用;火山岩型铁矿共生有铜、金、稀土元素等多种组分可以综合利用。

综上所述可以看出,尽管中国铁矿资源品位较低.但以易采易选的铁矿为主,并共/伴生有多种组分可以综合利用,增加附加值。

三、铁矿找矿潜力分析

20世纪80年代,中国开展了铁矿资源总量预测。认为待查明资源的潜力巨大。在2008年于天津召开的全国铁矿勘查研讨会(这是中国自20世纪70年代全国富铁矿大会战结束以来,首次围绕铁矿研究和勘查举行的全国性大会)上,与会专家根据近几年的勘查实践普遍认为,中国铁矿还有很大的找矿前景.其中找矿潜力最大的是鞍山式沉积变质型铁矿。攀枝花式岩浆型钒钛磁铁矿,大冶式、邯邢式矽卡岩型铁矿,火山岩型铁矿等。

中国铁矿找矿潜力主要表现在以下几个方面:

(一)已发现的矿产地勘查程度不高,有大量铁矿点、矿化点有待进一步勘查评价,有望获得一批查明资源储量。中国已发现铁矿床(点)8896处(数据来自2008年天津铁矿找矿勘查研讨会张洪涛发言稿)。截至2008年底,中国已达勘探、详查及普查工作程度的铁矿产地3381处,查明资源储量(铁矿石量)623.78×108t(据国土资源部2008年《全国矿产资源储量通报》)。对其他5000多处工作程度低于普查的铁矿(化)点要进一步工作,提高工作程度,部分铁矿(化)点有望扩大规模,获得一批查明资源储量。许多大型、超大型铁矿床就是通过对铁矿(化)点的进一步工作发现的。

(二)中国东部虽然发现大量铁矿产地,但勘查深度不大。矿区深部和边部铁矿找矿潜力大。过去受勘查技术的限制,中国铁矿的勘查深度普遍较浅。对1685个铁矿区主要铁矿体的最大埋深进行统计,一般为O~800m,平均230m。中国东部和中东部虽已探明大量铁矿床,但勘查深度普遍较浅。最近在一些已知矿床的深部和边部找矿不断取得进展:如大冶铁矿深部发现新矿体,新增铁矿石量2300×104t;辽宁弓长岭矿区深部新发现大矿体.新增铁矿石量7000×104t,其中5000×104t是富矿;眼前山铁矿2008年新增铁矿石量5000×104t;河北二马、杏山2个矿区合计新增333类铁矿石资源量1.7×108t:2005年发现的滦南县马城铁矿经详查目前已获得资源储量(铁矿石)12×108t,还有4×108t资源潜力有待进一步工作:石碌铁矿接替资源勘查探获平均品位约45%的富铁矿0.4×108t。虽然中国中东部地质工作程度较高,但近年来在新的成矿理论的指导下.在空白区找矿取得了突破。如新发现安徽泥河陆相火山岩型铁矿床,估计铁矿石资源量超过1×108t,全铁平均品位达40%:新发现山东济宁沉积变质型铁矿床。预测资源量在30×108t以上;辽宁桥头铁矿预测资源量可达30×108t;河南练村铁矿前景可观:山西呼延庆山铁矿床有望达大型规模。

(三)中国西部地区地质工作程度低,成矿条件有利,找矿潜力大。从20世纪50年代到21世纪初,以寻找铁矿为主要目的的区域航空测量基本覆盖了陆地国土。其中东部地区的航磁测量以1:5万为主,其次是1:20万;西部的北部航磁测量程度也较高,以1:5万和1:10万为主,而西部的南部(青藏高原)以1:50万和1:100万为主,程度较低。铁矿勘查程度东部高,其次是西部的北部,而西部的大部分地区勘查程度极低或者空白。与此相对应,占中国国土面积40%以上的西北地区查明铁矿资源储量仅占全国的10%。占全国1/8国土面积的西藏仅查明3处中型铁矿。而占国土面积40%的东部地区查明资源储量占全国的60%。中国西部地区铁矿成矿地质条件有利。已经探明了一些铁矿(如新疆蒙库铁矿床),邻国相同成矿区带也发现有大型铁矿床(如哈萨克斯坦的阿塔苏大型铁矿集区等),而这一成矿带在中国境内的区段总体研究和勘查程度低。近年来中国西部找矿取得了一些进展,显示出寻找大型铁矿和富铁矿的良好前景,如冈底斯成矿带的尼雄式矽卡岩型铁矿床资源量有望超过10×108t,东昆仑蟠龙峰矽卡岩型铁矿中磁铁矿含量达70%以上,远景也很好。已知矿床的深部和边部找矿也取得重要进展,如四川芨芨坪铁矿2008年新增资源储量2.23×108t,新疆蒙库铁矿以往勘查深度300m左右,目前增加到600m,2008年新增资源储量6100×104,表明随着勘查深度的加大,资源储量增加的潜力很大。

(四)磁异常查证率不高,大量磁异常有待查证,发现铁矿床的可能性很大。据初步统计,全国共发现航磁异常43000多处,查证/踏勘异常18500多处,其中见铁矿的异常1600多处,铁矿见矿率8.7%。还有25000多个低缓异常有待查证(范正国,私人通讯)。根据已掌握的航磁异常地面查证见矿率,预测全国尚有1011处航磁异常是由铁矿引起的。

(五)超贫磁铁矿的找矿潜力大。近年来铁矿石价格的一涨再涨对中国的铁矿资源产生了重大影响:一方面矿山的开采品位下降,一些原来不具经济意义的已查明铁矿资源储量变得可以开采利用;另一方面一些过去不认为是铁矿的含磁铁矿岩石变成了可以开发利用的超贫磁铁矿资源。这部分含铁岩石平均品位TFe一般在15%左右,低于圈定工业矿体的边界品位20%,有用矿物以磁铁矿为主,因此被称为超贫磁铁矿资源(简称“超贫磁铁矿”):超贫磁铁矿的资源量是十分巨大的。以河北和辽宁为例,河北省超贫磁铁矿查明资源储量55×108t,预测资源储量接近110×108t;辽宁省超贫磁铁矿资源总量预计为107×108t:内蒙古达尔罕茂明安联合旗翁公山铁矿床(3.28×108t)和湖北谷城县银洞山铁矿区兴隆观矿段(1.85×108t)都是超贫磁铁矿(据国土资源部2008年《全国矿产资源储量通报》)。全国其他地区也广泛分布有这类可利用的未上表超低品位的铁矿资源,如河南、山东也有这类铁矿。

四、铁矿资源保障能力及保障潜力分析

(一)中国铁矿资源需求

中国正处于工业化和城镇化的进程中,钢材需求特别是建筑基建用钢需求较大,甚至出现了某段时期内供不应求的局面。为应对危机,党中央和国务院采取了扩大内需、促进经济增长的一揽子措施,基础设施建设和固定资产投资增长强劲,重轨、螺纹钢、线材、中小型材等长材需求增长迅猛,这是扩大内需、通过固定资产投资拉动市场需求的暂时反映。2008年度中国粗钢产量达到5×108t,产能6.6×108t,设备开工率约76%,表观消费量约为4.53×108t (据发展改革委员会产业协调司司长陈斌2009年10月15日接受中国政府网专访新闻)。王高尚等根据经济发展与钢消费的一般规律,以及近年来国钢消费增长的结构变化,认为中国粗钢年需求将不超过5.5×108t。因此,如果使现有的6.6×108t产能设备开工率达到85%以上,粗钢年产量将达5.6×108t以上.完全可以满足国内需求。

如果要立足国内保障粗钢对铁矿石的需求。使中国铁矿石的自给率达到50%以上,则每年超过2.8×108t (5.6×108t的50%)的粗钢需要以国产铁矿石为原料。中国2008年5×108t粗钢中的2.6×108t (占52%)是由进口的4.44×108t铁矿石生产的。由于中国的铁矿石品位低,2008年8.2×108t的国产铁矿石生产了2.4×108t粗钢。以此为依据,2.8×108t粗钢需要消耗国产铁矿石9.6×108t。

(二)查明铁矿资源储量的保障能力

储量是基础储量中的经济可采部分,是在扣除了设计和采矿损失之后能实际采出的数量,在数值上与铁矿石产量相当。如果按照2008年储量与基础储量1:2的比例关系(2008年储量101.7×108t。基础储量226.40×108t),年产9.6×108t国产铁矿石需要消耗基础储量21.3×108t。

截至2008年底,中国保有基础储量226.40×108t。按年产9.6×108t国产铁矿石消耗基础储量21.3×108t计,226.40×108t保有基础储量的静态保障年限为10.6年。

截至2008年底,中国保有铁矿资源量397.38×108t (据国土资源部2008年《全国矿产资源储量通报》),其中的22%暂难利用,可以利用的占78%,达310×108t。如果加大投入,这310×108t资源量转化为基础储量,则可以提高保障年限。

中国查明资源储量80%以上分布在辽宁、四川、河北、安徽、山西、云南、内蒙古、山东、湖北9省(区),除云南外,其余均分布于已有的铁矿生产基地,可以作为现实的接续资源。

(三)待查明铁矿资源的保障潜力

2008年勘查新增资源储量13.93×108t (据国土资源部2008年《全国矿产资源储量通报》)。如果按年产9.6×108t国产铁矿石需要消耗基础储量21.3×108t计,需要每年勘查新增21.3×108t铁矿资源储量,才能保持现有的保有资源储量不下降。因此.2008年度的查明资源储量新增幅度远远不能满足资源储量平衡的需要。

要增加查明资源储量,其基础是铁矿资源潜力的大小。中国最有潜力的铁矿床类型主要为沉积变质型,其次为岩浆型。沉积变质型铁矿资源潜力主要分布在东部铁矿生产基地及其附近,近年来辽宁弓长岭、眼前山、桥头,河北二马、杏山、马城,山西呼延庆山,山东济宁,河南练村,海南石碌等铁矿找矿新进展显示了沉积变质型铁矿的巨大找矿前景。岩浆型铁矿的资源潜力主要在攀西地区,如四川芨芨坪铁矿的找矿进展:其次是河北大庙铁矿.近年来深部找矿也取得重大突破。另外,陆相火山岩型、矽卡岩型、海相火山岩型铁矿找矿潜力也不容忽视,如安徽泥河、湖北大冶、新疆蒙库等铁矿找矿新进展表明中国这些类型的铁矿找矿具有很大的潜力。据《全国矿产资源潜力评价》项目初步估计,中国2000m以浅的铁矿资源潜力在1500×108t以上;据《危机矿山》项目初步估计,中国已知铁矿区的深部和边部铁矿资源潜力在1000×108t左右。因此,需要加大勘查投入,使资源潜力转化为资源储量。

西部地区地质工作程度低,西藏尼雄、当曲、加多岭和新疆迪木那里克、祁漫塔格等地铁矿找矿潜力大,有望成为铁矿资源后备战略勘查基地。

五、保障措施建议

(一)加强矿山管理,采用采矿新技术,提高回采率,使基础储量得以充分开发利用。

(二)加大工作力度,对已查明的保有资源量进行预可行性研究或可行性研究。实现资源量向基础储量的转化。

(三)开展难选冶铁矿的选矿技术研究,使占总量22%、约137×108t暂难利用铁矿资源储量得以利用。

(四)提高勘查工作程度,对没有进入储量库的5000多处铁矿点、矿化点进行评价。新增一批查明资源储量。

(五)加大已知铁矿区深部和边部找矿勘查的力度,探测新的铁矿资源储量。

(六)加强磁异常查证.对没有查证的25000多个磁异常,尤其是有希望的低缓异常进行查证,发现新的矿产地。

(七)开拓思路,寻找新的铁矿类型,如超贫磁铁矿。

六、结论

(一)中国铁矿成矿地质条件有利.铁矿床类型齐全,以沉积变质型、岩浆型铁矿成矿潜力最大。但品位较低;矽卡岩型和火山岩型铁矿规模较小,但富矿较多;沉积型铁矿多为难选冶铁矿,风化淋滤型铁矿成矿潜力很小。

(二)中国已查明的铁矿资源储量丰富,多属易选铁矿石类型,多分布于东部铁矿生产基地及其附近.可以立足国内保障铁矿石供应相当长一段时间。

(三)中国铁矿进一步的找矿潜力巨大,具有立足国内长期保障铁矿资源供应的潜力。