研究:全球金刚石(钻石)资源

2017年05月12日 矿业澳洲


【矿业澳洲点评】金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产,具有独特的装饰功能及广泛的工业用途,在中国国民经济建设中发挥着重要的作用。本文通过对全球金刚石矿的储量分布、勘探投入、生产状况、重要矿业公司等情况进行的深入分析,总结了全球金刚石的资源现状,并对主要国家其金刚石矿的资源特征及勘探开发状况展开进一步详述。与国外相比,中国面临着金刚石资源储备严重不足的问题,针对这一问题,本文提出以下五点建议:①利用高新技术,加大国内金刚石勘探找矿工作;②加强同非洲金刚石资源丰富国家的勘探开采合作;③国企与私企创联协同进军金砖国家的金刚石资源;④选择海外金刚石潜力矿山项目灵活进行投资;⑤建立稳定的境外金刚石矿产品供应基地。

金刚石是自然界中硬度最大的矿物,按用途可将其分为,宝石级金刚石和工业级金刚石,宝石级金刚石一般质优粒大,可用作装饰品;工业级金刚石包括不适用于宝石的粗粒金刚石、不纯的和黑色金刚石、金刚砂、粉等。工业级金刚石因其超高硬度广泛应用于冶金、地勘、石油、煤炭、国防等工业领域,还用于电子工业、光学设备、激光技术以及化学生产等现代高新技术领域。科学家指出金刚石将是21世纪最有潜力的战略资源。

然而,中国金刚石矿产资源非常匮乏,且现有资源开发利用程度较高,目前绝大多数金刚石矿山都处于闭坑状态。中国金刚石产业面临着资源开采过度,储备严重不足的问题。在此形势下,对全球金刚石矿资源的分布与开发现状进行分析研究,对于制定我国金刚石资源勘查开发战略有重要意义。

《全球金刚石资源分布现状及我国勘查开发建议》

【1 全球金刚石矿资源分布】

金刚石赋存的母岩主要为金伯利岩和钾镁煌斑岩,其次还有超基性岩(如云母橄榄岩、榴辉岩)、碱性玄武岩、陨石及变质岩等,但具有工业意义的只有前两种。含金刚石的金伯利岩体主要分布于非洲和西伯利亚(俄罗斯)地区,部分见于南美、北美、印度等地。在澳大利亚西部、印度、美国、赞比亚等地还发现含金刚石的钾镁煌斑岩。

【1.1 全球金刚石储量分布】

据美国地质调查局统计,2014年世界工业级金刚石储量为7.3亿ct。主要集中在澳大利亚、刚果(金)、博茨瓦纳、南非和俄罗斯等国。其中澳大利亚金刚石成矿条件优越,是世界上金刚石资源最丰富的国家(表1)。

【1.2 主要金刚石矿国家资源特征】

【1.2.1 澳大利亚】

澳大利亚的金刚石矿主要分布在西澳、南澳以及北部地区,其中位于西澳的阿盖尔(Argyle)矿山是澳大利亚最大的金刚石矿,该矿山的金刚石资源量为2.69亿ct,其次是艾伦代尔(Ellendale)矿山和梅林(Merlin)矿山。艾伦代尔和阿盖尔两个矿床其赋矿岩均为钾镁煌斑岩,是世界上首次在金伯利岩以外的岩石中发现的金刚石原生矿。此外,在上述地区还分布着一些低品级的金刚石砂矿。

【1.2.2 博茨瓦纳】

博茨瓦纳的金刚石矿床主要位于靠近南非和津巴布韦东部的卡拉哈里地区,全部为金伯利岩型原生矿床,由于受到深大断裂的控制,产于不同的构造部位。

目前已知的世界上资源量最大的三大金刚石矿山,其中有两处位于博茨瓦纳,分别是奥拉帕(Orapa)和朱瓦能(Jwaneng)岩筒,截至2014年,上述两岩筒的金刚石储量资源量分别为443.26百万ct和349.54百万ct。另外还有莱特拉卡内(Letlhakane)和Ghaghoo等大型金刚石矿山。奥拉帕岩筒南北长约1600m,东西宽约1000m,地表面积达113.8万m2,是南部非洲保存最完整的金伯利岩岩筒。朱瓦能岩筒中所含的宝石级金刚石占总量的60%,所以朱瓦能又被称为宝石级金刚石岩筒。

【1.2.3 南非】

南非是现代金刚石的发祥地,其产出的金刚石大多数来自金伯利岩型矿床,其次是冲积型矿床,再次是海洋型。金伯利岩型矿床和冲积砂矿主要分布于南非北开普省的西南缘以及北开普省、自由省和西北省的沿线交界地带(图1)。南非出产的金刚石不仅颗粒大,而且色泽美丽多样,从无色到红、黄、蓝、褐、墨绿、金黄等色都有。

【1.2.4 俄罗斯】

俄罗斯是国际上非常重要的金刚石生产国,该国几乎所有的金刚石都集中于金伯利岩岩筒中,其中闻名世界的超大型含金刚石金伯利岩岩筒有成功(Udachny)、罗蒙诺索夫(Lomonosov)、Aikhal Division以及米尔内(Mirny)岩筒。砂岩层中的金刚石其探明储量占总储量的不到7%。俄罗斯金刚石的产地主要分布在以下三个区域:萨哈(Sakha)共和国雅库特(Yakutia)地区、阿尔汉格尔斯克(Arkhangelsk)州和彼尔姆(Perm)州。雅库特地区的金刚石占俄罗斯金刚石总资源量的80%,该区国际(International)岩筒、米内尔岩筒中矿石含金刚石平均品位为8.8ct/t,是世界上品位最高的金刚石岩筒之一。

【1.2.5 加拿大】

加拿大的金刚石资源主要分布于加拿大的北部和西北部地区,成矿区集中在艾伯塔、不列颠哥伦比亚省、西北地区、努纳武特地区、安大略省和魁北克省等地区。加拿大目前已经发现700多个金伯利岩岩体,其中,200多个分布在西北地区著名的埃卡蒂(Ekati)和迪亚维克(Diavik)金刚石矿山附近。产自加拿大北部地区的金刚石无论色泽、纯度等方面都堪称上等品。加拿大近十年所产出的金刚石全部为宝石级金刚石,产量高达1400万ct左右。

【1.2.6 中国】

中国金刚石资源在很多地区都有分布,但只在辽宁、山东、湖南和江苏4省有探明储量。辽宁省是我国金刚石分布最多的地区,产于该区金刚石砂矿中的金刚石多为无色透明,宝石级可达75%。山东省金刚石资源位列全国第二,该区产出的金刚石颗粒粗大且晶形完好。

【2 全球金刚石勘探开发现状】

【2.1 全球金刚石生产状况】

全球产出的金刚石主要来自于南部非洲(包括博茨瓦纳、刚果(金)、南非以及安哥拉)、俄罗斯、澳大利亚以及加拿大(图2,图3)。其他金刚石产出国还有纳米比亚、中非共和国、巴西、委内瑞拉、加纳等国。

从图3可以看出,2004~2008年全球金刚石平均价格呈缓步上升态势,受全球经济危机影响,2009年金刚石产量比上年下降22%左右,价格也出现暂时滑落;此后几年金刚石产量一直处于低迷状态,但其市场需求却依然旺盛,产量供不应求,因此价格连续两年急速飙升并于2011年达到了巅峰(116.19 MYM/ct),随后两年金刚石价格出现连续下降,这主要是因为受中国经济放缓和印度经济下滑的影响,两国对金刚石需求量有所降低。此外,印度货币卢比持续贬值加剧了印度对于金刚石市场需求的下降。

【2.2 全球金刚石矿山项目】

根据国际商业咨询机构SNL(以下称“SNL”),截至2015年3月,全球共拥有1449个金刚石矿山项目,就分布地区而言,主要分布在澳大利亚、北美、非洲西部和南部以及俄罗斯的亚洲部分。就矿床规模而言,金刚石资源量>10万ct的大型及超大型矿山的矿山项目共计184个(图2),占总的13%。就开发阶段而言,目前全球仅有78个金刚石矿山项目处于生产运营阶段,少数停产关闭,其余绝大多数矿山处于野外勘探、靶区圈定以及储量评估阶段,由此可推测未来全球金刚石资源潜力依然巨大。

表2列出了世界上现处于储量评估和可行性研究阶段的前10大金刚石矿山项目,每一个项目其金刚石储量至少为50万ct。其中,金刚石储量最大的是金岸公司(Shore Gold)拥有的位于萨斯喀彻温省的Star-Orion South金刚石矿山项目,该项目现在处于可行性研究阶段,由于资金短缺,金岸公司目前正在尝试各种方案寻求投资者进行融资。

【2.3 重要的金刚石矿业公司】

自20世纪90年代以来,全球金刚石矿开采业经历了大量的兼并与重组,使金刚石生产逐步集中在以下几个大型生产商手中:阿尔罗萨公司(Alrosa Group)、德比尔斯公司(DeBeers)、力拓公司(Rio Tinto)、Dominion钻石公司以及佩特拉钻石公司(Petra Diamonds),2013年,上述五家公司合计生产金刚石达90.4百万ct,约占全球金刚石总市场份额的67%(表3)。

德比尔斯公司是全球最大、历史最为悠久的金刚石矿业集团。阿尔罗萨公司是仅次于德比尔斯公司的全球第二大金刚石生产商。2009年,阿尔罗萨公司取代了德比尔斯公司而成为全球第一大金刚石生产商并将该地位一直保持到2013年。力拓公司总部位于英国,掌握有四大金刚石矿床,分别是:澳大利亚的阿盖尔矿床、加拿大的迪亚维克矿床以及印度的本德矿床和津巴布韦的穆洛瓦矿床。Dominion金刚石公司主要在北美、欧洲、亚洲进行金刚石的开采销售等业务。佩特拉金刚石公司是南非第二大钻石生产商,主要对非洲南部宝石级金刚石进行勘探与开发。

随着经济全球化的发展,世界大型跨国公司或企业间的并购和资源产业一体化趋势将愈演愈烈,金刚石矿产品的生产也将越来越集中于几家巨头生产公司,金刚石价格定夺面临着被垄断的风险。

【2.4 主要国家金刚石开发利用现状】

【2.4.1 澳大利亚】

近年来,由于澳大利亚最大金刚石矿山-阿盖尔矿山及其他主要金刚石矿山其金刚石产量持续下滑,其国内天然金刚石产量也呈现一路下跌态势,由2005年的34.3百万ct跌至了2011年的7.8百万ct,不过近两年又出现了缓步上涨趋势,其2013年金刚石产量为11百万ct,居世界第三位。根据SNL统计,截至2014年6月,澳大利亚共拥有156个金刚石矿山项目,但仅有2个矿山项目处于生产运营阶段,分别是阿盖尔矿山和艾伦代尔矿山,其余绝大多数处于勘探、靶区圈定以及储量评估阶段。

【2.4.2 博茨瓦纳】

博茨瓦纳迄今共发现了250多个金伯利岩岩筒,其中,含金刚石的金伯利岩岩筒主要位于奥拉帕和朱瓦能地区。博茨瓦纳金刚石质量好,宝石级金刚石占70%以上,是世界上最大的钻石生产国。根据SNL统计,2014年博茨瓦纳共拥有49个金刚石矿山项目,仅有5个项目处于生产运营阶段,其余矿山项目基本都处于勘探及靶区圈定阶段,资源潜力非常巨大。

【2.4.3 南非】

南非最为著名的三大矿山分别是:普什米尔(Premier)矿、威尼塔(Venetia)矿及芬什(Finsch)矿,其中,普利米尔是南非最大的金伯利岩筒,威尼塔的金刚石矿最为富集,品位高达0.81ct/t,威尼塔矿山目前是一个露天作业矿井,但随着矿井变深,预计2018~2021年之间,将转换为地下开采。

据SNL统计,2014年南非共拥有159个金刚石矿山项目,其中有32个矿山项目正在进行开采生产,5个项目正在进行扩建,而处于勘探阶段、靶区圈定以及储量评估阶段的项目占南非总的65%,资源潜力非常可观。

【2.4.4 俄罗斯】

目前,俄罗斯政府正在考虑开采位于克拉斯诺亚尔斯克地区和雅库特地区交界由陨石冲击作用形成的“冲击金刚石”Popigai矿床。根据最新解密的资料,这里的(陨石冲击)矿化作用能形成数以万亿克拉的金刚石,这远远超过了目前世界金刚石的总储量。而且,根据俄罗斯科学院西伯利亚分院的地质与矿物研究所,仅通过对0.3%的陨石坑进行的研究,他们就已经发现了1470亿ct的冲击金刚石,由于对于如此大规模矿床开采的高风险性,因此,对于这些冲击金刚石的开采将于之后的5~7年内进行。

【2.4.5 加拿大】

加拿大是全球金刚石勘探开发及投资的重点地区,目前正在加拿大从事金刚石生产、勘探开发等相关工作的公司多达15家,正在进行生产和勘探开发的金刚石项目达到了10个左右。加拿大重要的金刚石产地主要为埃卡蒂和迪亚维克,其他还包括了Gahcho Kué(GK)、Renard、Snap Lake、Qilalugaq等重要的金刚石矿山。迪亚维克矿山金刚石年产量为600万~800万ct/a。2013年12月13日,Gahcho Kué矿山5034金伯利岩岩筒在北部的采石场进行了首次爆破,开启了世界上规模最大品位最高金刚石矿山开发新纪元。

【2.4.6 中国】

目前,中国仅有少数矿山在进行金刚石的开采工作,绝大多数处于闭坑状态。其中,正在进行采矿工作的是山东省蒙阴县联城乡的王村金刚石矿,其探明的工业储量为914.476kg,平均品位仅为0.23g/t。同位于山东的西峪金刚石矿现处于筹建阶段,其探明的工业级金刚石储量为561万ct,平均含金刚石0.07ct/t。而金刚石大省-辽宁省的优质金刚石资源已近枯竭,目前基本处于停采状态。2009年和2010年,在辽宁发现了新的金伯利岩岩体,预估储量合计可达121万ct,然而目前尚不具开采价值。湖南金刚石资源基本开采殆尽,绝大多数矿早已停产,仅有民间仍在进行着零散采集。

【3 勘探开发建议】

综上,中国金刚石开发利用过度,资源严重短缺,形式不容乐观。因此,我们必须尽快采取行之有效的措施来增加中国金刚石资源储备。中国一方面要加大国内金刚石矿的勘探找矿力度,另一方面要以国家为后盾,以公司为主体,“走出去”参与国外金刚石矿产资源的勘探开发,建立一批境外金刚石矿产品生产供应基地和资源储备基地,从而改变目前中国金刚石矿产品单一从国际商场上购买的局面,为中国长期、稳定、安全、经济合理地利用国外金刚石矿产品和原材料提供保障。

【3.1 加大国内金刚石勘探找矿工作】

稳定的克拉通是金伯利岩型原生金刚石矿床产出的有利部位,中国发现的两大金刚石成矿区-山东成矿区和辽宁成矿区均位于华北克拉通;其次,在扬子克拉通(贵州和湖北两省)发现了含金刚石的钾镁煌斑岩;此外,塔里木克拉通也有关于发现金刚石的记载。由此可看出,中国的金刚石成矿潜力区非常广阔。因此,我们要深入研究金伯利岩和钾镁煌斑岩的时空分布规律,并且通过多种高新勘探技术(化探、物探、遥感等)的联合攻关,加强在华北克拉通、扬子克拉通及塔里木克拉通等金刚石成矿潜力区的勘探找矿工作。

【3.2 加强同非洲国家金刚石资源的勘探开采合作】

对于金刚石资源丰富但勘探开发程度较低的非洲国家,如刚果(金)、博茨瓦纳、塞拉利昂、纳米比亚以及莱索托等国家,首先,中国可通过专门的地勘单位,在这些国家大力推行经济援助和技术指导,开展金刚石资源初步的调查评价;其次,中国应依托自身经济实力和科技优势,在当地开展全方位的金刚石资源开发活动;最后,选择潜力较大的金刚石远景区从风险勘探做起,找到矿后再与当地政府或地质单位合资建矿。根据中国商务部2014年6月的统计数据,中国矿业领域在非洲的投资占总的35%,居五大洲之首。此外,李克强总理2014年5月出访非洲时提出要大力加强我国地勘单位同非洲在矿业领域的投资合作。因此,中国地矿企业应借此良好契机,进一步增大对非洲金刚石的勘探投资力度。

【3.3 国有企业与民营企业协同进军金砖国家】

对于经济高速发展且金刚石资源较大的金砖国家,如南非、巴西、俄罗斯以及印度。由于这些国家部分地区存在严重的“中国资源掠夺论”,而在资本、人力、技术等方面拥有显著优势的国有企业容易遭到当地政府的排斥,在此情形下,中国大型国有企业可与中小型民营企业开启合作共赢模式,民营企业对海外金刚石矿山项目进行前期的勘探调查,当项目进入关键性的投产阶段,民营单位可通过股权转让的方式,引入国有企业进行后续相关的开发建设,这样可使民营企业海外投资的灵活性与国有企业资本技术的夯实性形成良好的优势互补。

【3.4 灵活进行海外金刚石矿山项目投资】

对于全球巨头金刚石公司,中国企业可从多方面汲取其成功经验。首先,为了实现对海外金刚石矿的利用,可通过购买金刚石矿山项目的矿业权,兼并中小型金刚石公司或购买其拟转让金刚石矿产地中的股权。此外,可向海外潜力较大的待融资金刚石矿山项目,例如金岸公司位于萨斯喀彻温省的Star-Orion South项目,提供融资,以此来获得矿山项目中的部分权益,并参与矿山产能建设,从而获得金刚石矿产品的优先分配权。

【3.5 建立稳定的境外金刚石矿产品供应基地】

对于全球处于储量开发阶段的大型金刚石矿山项目,例如巴西的Brauna和南非的Monastery金刚石矿山项目,中国地勘企业可与当地政府或其经营公司协商谈判,先期以合理的价格,买下金刚石矿山的部分股份,或按一定比例对其进行投资,待矿山建成投产后获得相应的股份;后期再逐步加大勘探投资比重,建立金刚石矿产品海外生产供应基地和资源储备基地。这样可减小中国金刚石单纯依靠进口带来的市场风险,从而保证中国从国外获得长期稳定的金刚石供货。

——刘陟娜,许虹,王秋舒,陈梅

——(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京;中国地质调查局发展研究中心,北京)


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