合作共赢，我国铁矿石多元化之路

2020.09.01 矿业界   

BIF，即Banded Iron Formations，指的是全铁含量大于15%、由硅质薄层和铁质薄层互层组成的条带状化学沉积建造。BIF是地球早期特殊环境下特有的地质产物，在前寒武地层中广泛分布，形成时代为距今18亿~38亿年前，在距今18亿~28亿年的新太古代至古元古代时期较为集中。

BIF型铁矿，简单来说，是与BIF相关的铁矿类型，一般是指原始BIF经过不同类型的后期改造富集，规模和品位达到工业要求的铁矿。BIF型铁矿具有规模大、分布集中、易采易选的特点。其规模可以达到几十亿吨至几百亿吨，是目前全球最主要的铁矿石来源。据统计，BIF型铁矿约占全球铁矿总储量的60%~70%，与BIF有关的富铁矿占全球富铁矿总量的70%以上，是目前世界各国铁矿勘查和开发的首选目标。

 BIF作为全球最大的铁矿石来源，不仅具有重要的经济意义，而且作为早前寒武纪地球特殊环境的产物，又是探秘地球早期生命、海洋和大气环境与演化的间接媒介。因此，对BIF型铁矿的研究既有理论意义又有实际意义，受到世界众多地质学者的广泛关注。

西非BIF型铁矿的规模与分布

西非主要铁矿分布图（据标普网矿山数据）

BIF型铁在全球范围分布广泛，各大洲均有分布，主要分布在澳大利亚、巴西、几内亚、利比里亚、塞拉利昂、毛里塔尼亚、南非、印度、中国、美国、加拿大、俄罗斯、乌克兰等国。
BIF型铁矿是西非地区最具优势的矿产资源之一。据已有的资料统计，西非地区铁矿总资源量约649.48亿吨，占全球铁矿资源量的8.03%，是全球重要的铁资源富集区，并且西非地区铁矿资源勘查程度普遍较低，其资源储量还有很大的提升空间。
西非BIF型铁矿分布比较集中，主要分布在马恩地盾（几内亚、利比里亚、塞拉利昂）和雷圭巴特地盾区（毛里塔尼亚）。该区发育了多个超大型BIF铁矿带，这些矿床通常呈带状分布，具有规模大、品位高、有害元素少、易采选的特点，一般以露天开采为主，开采和选矿成本较低。其中，几内亚、利比里亚、塞拉利昂3个国家铁资源量约为504.2亿吨，占西非铁矿资源总量的77.63%，主要矿山有几内亚西芒杜铁矿（Simandou）、塞拉利昂唐克里里铁矿（Tonkolili）和利比里亚宁巴山铁矿（Nimba）；毛里塔尼亚铁资源量约91.67亿吨，占西非铁矿资源总量的14.11%，主要矿山有莱布提尼亚铁矿（Lebtheinia）和盖勒卜斯铁矿（Guelbs）。

矿床的形成

西非主要国家铁矿资源量（据标普网数据统计）

BIF是地球早期环境下特有的地质产物，记录了地球早期的火山热液活动、大气海洋成分、氧化还原状态及地质演化等信息。国内外学者已从不同侧面对BIF进行了广泛的研究，为BIF型铁矿的成因提供了许多有力的证据。但关于BIF的成矿物质来源、硅铁富集沉淀和硅铁韵律层的形成机制、富铁矿的成因、地球早期大气圈、水圈的状态及演化等关键问题还存在很多争论。

目前，关于BIF型铁矿的形成，一般认为可分为原始BIF“胚胎矿”的形成与后期改造富集两个阶段。关于原始BIF“胚胎矿”的形成，国际上比较成熟的一种认识是：地球早期大洋广袤，地壳较薄，海底火山活动频繁，大量富铁质地幔来源的岩浆喷发到海底，提供了丰富的铁质和硅质；由于早期地球大气缺氧，海洋仅上部水体含氧，其下大部分水体是缺氧的，海洋中溶解了巨量的Fe2+；深部富Fe2+的海水在上升洋流或者海底岩浆热源产生的对流循环作用下运移至海洋浅部；在海洋浅部含氧水体或者生物光合作用下，Fe2+氧化成Fe3+并在海底大量沉淀形成BIF。
原始BIF“胚胎矿”品位通常较低，全铁含量一般在30%左右，而具有巨大经济价值的BIF富铁矿（全铁含量50%以上）一般是经过后期改造形成的。后期改造的方式主要有风化淋滤和热液变质等方式。风化淋滤作用是指原始BIF在近地表风化作用下，通过雨水淋滤，岩石中钾、钠、钙、硅等易溶物被溶解带走，金属成分氧化成赤铁矿或针铁矿被保留下来，形成风化淋滤型富铁矿石；热液变质作用是指原始BIF在深部经变质作用和热液改造“去硅富铁”形成富铁矿。

多种多样的找矿技术方法

        西非主要铁矿资源大国以热带雨林和热带草原气候为主，植被茂盛，地表露头稀少，给找矿勘查工作带来了一定的困难。不过，正所谓“解铃还须系铃人”，寻找BIF型铁矿可以根据其成因和特征，从原始BIF的形成、后期改造富集、物理性质等方面着手，至少有以下三方面的找矿思路：
首先，可以从原始BIF的形成上提出找矿思路，BIF是地球早期演化阶段的特定产物，在前寒武地层中广泛分布，形成时代为距今18亿~38亿年前。相应的，西非地区太古代老地盾（马恩地盾和雷圭巴特地盾）的磁铁石英岩是最直接的找矿标志。通过开展区域地质填图工作，查明区域内磁铁石英岩的分布情况，再结合区域构造特征（尤其是在复向斜轴部，褶皱挤压使含铁层变厚），可以初步确定找矿远景区。
其次，从后期改造富集的角度，可以从风化淋滤和热液变质两种后期改造方式提出找矿思路。原始BIF形成以后，通过近地表风化淋滤富集的铁矿，在地表氧化作用下形成红褐色的铁帽层，这些铁帽主要以赤铁矿和针铁矿矿物为主，可以通过寻找和识别地表铁帽作为这类矿床的找矿标志；从热液变质的角度出发，可以将区域变质和蚀变特征作为找矿标志。
除了以上两种找矿思路外，还可以根据BIF型铁矿本身物理性质开展勘查工作。由于磁铁矿具有强磁性，在矿体附近可以形成磁异常，通过航空磁测或地面高精度磁测可以快速识别出这种磁异常，从而缩小找矿范围。另外，还可通过重力测量的方式，查明地下密度分布特征，从而寻找富铁矿。

我国铁矿资源保障新基地

      我国是全球最大的铁矿石进口国和消费国。据国家统计局数据，近10年来，我国铁矿石进口量从2010年的6.2亿吨增长到2019年的10.7亿吨，对外依存度高达80%以上。而困囿于国内铁矿品位低、品质差、开采成本高等原因，我国铁矿石中长期依然还将高度依赖进口。

从铁矿石供给侧结构性来看，全球铁矿石供应来源主要集中在澳大利亚、巴西两国。淡水河谷、力拓、必和必拓和FMG公司四大铁矿巨头垄断了全球几乎所有的在产高品位铁矿石资源、50%的铁矿石产量和75%左右的铁矿石海运量。2019年，中国从澳大利亚、巴西两国进口铁矿石量达到8.94亿吨，占总进口量的83.5%。可以说，一旦澳大利亚和巴西的铁矿石供应出现“风吹草动”，中国铁矿石供应安全将不可避免地受到冲击。

因此，加强海外铁矿石产能合作是化解中国铁矿石价格困境的关键。相比澳洲、南美等传统产铁地，西非无论从资源禀赋、中资企业区域权益资源占有比，还是从外交关系上，都占有一定的优势。加快在西非投资合作铁矿基地，尽快形成区域有影响力的铁矿资源基地，对于提升我国铁矿资源安全具有重要意义。

西非地区矿产资源十分丰富，其铁、铝、金、石油等优势矿产资源储量均居世界前列，也是我国企业“走出去”开展矿产资源勘查与开发的热门地区之一。近年来，随着我国“走出去”和“一带一路”倡议的提出，以山钢集团、赢联盟、宝武集团为代表的中资企业已深度参与西非铁矿资源合作开发，在西非地区获得了一批优质矿山项目。

当前，我们要把握好“一带一路”倡议的历史机遇，加大引导和支持中资企业与国外合作，在全球建立长期高效的多元化、多渠道的铁矿石基地，保障国家铁矿资源安全具有十分重要的意义。□

 （作者单位：中国地质调查局国际矿业研究中心、中国地质调查局武汉地质调查中心）

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