中國現在,非常缺銅!_風聞
地球知识局-地球知识局官方账号-人文+地理+设计=全球视野新三观2022-10-30 21:53
2022年4月,阿富汗塔利班臨時政府礦產部宣佈,中國企業(中冶集團與江西銅業聯合)將繼續在當地經營艾娜克銅礦。事實上,我國早在2007年就與阿富汗方面確定了合作項目,但在紛繁的國際阻撓下遲遲沒有開工。
其實阿富汗的礦產資源十分豐富
就是得不到開發▼
如今,我國在海外的銅礦投資項目還包括秘魯Las Bambas(五礦集團)、剛果Kinsevere(五礦集團)、剛果(金)Kamoa-Kakula(紫金礦業)以及厄瓜多爾米拉多銅礦(銅陵有色集團)等。
中國對銅礦的需求量很大,在境外投資的這些銅礦
對制衡國際銅礦壟斷有很重要的意義
(Las Bambas 圖:cumbra.com.pe)▼
我國礦企之所頻頻投資海外,除了海外礦業能為這些企業帶來新的應收增長點外,其中一個重要原因是因為中國缺少銅礦資源,而這些投資能夠增強我國銅資源的戰略保障能力。
制銅古國,卻是缺銅大國
考古工作者發現,中國大約在距今5700多年前,就已經開始使用青銅器,商朝中期至西周晚期,鑄造技藝到達巔峯。所謂的青銅,是指銅錫或銅鉛合金。
從日常器皿到祭祀用品
古人把青銅都給玩出花了
(商晚期青銅盛酒器 圖:wiki)▼

然而,當時間來到宋代,當時的統治者們不得不面臨一個尷尬的事實——銅幣供應量不足。造成銅幣供不應求的原因是多方面的,其中非常重要的一點是,銅料產量不足。
銅幣不像交子那麼容易貶值
所以百姓很喜歡屯銅幣,也加劇了銅幣的短缺
(圖:圖蟲創意)▼

事實上,中國的銅資源儲量並不極度匱乏。據美國地質調查局公佈的數據,2020年全球銅資源儲量8.7億噸,而我國銅礦儲量為3494.79萬噸(據2022年中國礦產資源報告),佔全球總儲量的4%,位列全世界第六位。
雖然排名靠前,但和前幾名的差距還是挺大的▼

世界上的銅礦主要分佈於拉丁美洲(智利,秘魯)、澳洲(澳大利亞)、北美(美國、墨西哥)及中非(贊比亞、剛果金)。
在中國,銅礦資源在空間位置相對集中。主要分佈在西藏(佔中國銅礦總量22%,同後)、雲南(11%)、江西(17%)和內蒙古(16%)等地。
**橫屏-**全球範圍超大型斑岩銅礦分佈圖▼

然而,隨着中國經濟的快速騰飛,國內市場對銅材料的需求不斷增長。自2005年起,中國已至少連續18年成為全球最大的精煉銅生產國和最大的銅消費國。
在精煉銅方面,從電力傳輸到電子元器件製造,從能源工業到海洋工業的各種銅質管道,從汽車、火車到船舶、飛機,從傳統工業的關鍵部件到高科技領域的廣泛應用,精煉銅器件出現在我們生活中的方方面面。根據《中國銅冶煉行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》,到2020年,中國在建築、汽車和家電等,消費了全世界54%的精煉銅產品。
中國生產了全球約2/5的精煉銅
卻消耗了全球超1/2的精煉銅▼


雖然我國的銅儲量不算少,但卻無法滿足如此大的需求量。根據海關總署數據,2020年中國進口銅金屬量為544萬噸,對外依存度由2010年的58.31%增長至2020年的 76.41%。
產量雖不少,但還是被與日俱增的需求量甩在後面
只能不斷進口來滿足需求▼

如此高的對外依存度。嚴重威脅了我國的銅礦資源的供應安全。2016年中國地質調查局編撰的《中國地質調查百項成果》中,銅礦位列我國大宗急缺礦種之一。
規模小、品味低、成本高
當前,雲南、安徽等地分佈着具有穩定銅產量的企業,採用露天開採的礦山佔比總數的55%左右。但是受礦山地質複雜程度、穩定程度以及開採規模和方式的影響,我國銅礦資源開採難度高、開發率低,導致只有25%左右的礦山具備一定的盈利能力。
雖然西藏才是銅儲量最多的地方
但開採條件惡劣,近幾年才開始開發▼

這首先是因為,中國目前已發現的銅礦資源,具有分佈相對集中,但規模較小的特點。中國已發現的銅礦牀中,大型、中型和小型礦牀分別佔比2.7%、8.9%、88.4%。而超千萬噸級的超大型銅礦在我國僅有兩個——西藏阿里的多龍礦集區和拉薩的驅龍銅礦。
雖然儲量大,但這些銅礦的品味並不算高▼、

所謂的礦牀,是指在地殼運動中受到地質作用、岩漿富集、接觸交代、熱液、昇華、沉積等作用而形成的含有部分礦物資源且能夠被開發利用的綜合地質體。
其次,我國銅礦牀品位多數偏低。銅礦品味是指銅礦中銅金屬的質量分數,如果銅礦品味越高,其煉製過程中的雜質越少,冶煉銅金屬的產量也就越高,該銅礦牀也就越具有開採價值。
礦牀品味低,就算銅礦看起來很多
但冶煉完也就沒剩多少了
(圖:wiki)▼

當前中國萬噸及以上的18個銅礦礦山中,平均品位為0.75%,最高品位為2.3%。其中,品位超過1%的僅有3個礦山。有8個礦牀的品位低於世界礦山平均品位(0.6%-0.8%)。
除此之外,中國銅礦資源的組成還十分複雜,大多為伴生礦,即一個礦牀同時含有多種礦物元素成分。不同類型銅礦含有不同的伴生元素,常見的有銅-鎳、銅-鐵、銅-鉛-鋅等組合。
長在赤鐵礦上的黃銅礦
不得不説有點“炫酷”了
(圖:wiki)▼

規模小、品味低的特點制約了我國銅礦的產能,我國年產量超過10萬噸/年的銅礦牀僅有江西德興銅礦。除此之外,產能超過5萬噸/年也只有5個左右。相比之下,全球最大的銅礦埃斯孔迪達(Escondida)年產銅超過100萬噸。
埃斯孔迪達銅斑岩礦牀
(minera escondida 圖:BHP)▼

最後,中國萬噸級銅礦山採選成本較國外要高,完全成本平均在33000-35000元/噸,並且社會責任大、歷史包袱較重。
這些萬噸級銅礦山多數為隸屬各大有色金屬集團(自有冶煉廠),面對中國銅需求量的逐年增加,自給率不斷下降的局面,目前均處於滿負荷生產狀態。
此外,我國大量的銅礦產於青藏高原,西藏平均海拔高且冬季嚴寒,基礎設施有限,並且工業用水缺乏,這些都對礦山的運營構成了極大挑戰。
除了豐富的自然資源
其他啥也沒有
(圖:圖蟲創意)▼

當然,自然條件的艱苦並不是不可戰勝。事實上,在銅產量最大的智利,有非常多的大礦山平均海拔高於4000米,但這些礦山產出的礦石本身品位高、質量好,依然具有經濟價值。
這點困難算什麼
這地下可是“真金白銀”啊
(智利銅礦礦區 圖:BHP)▼

所以在西藏地區,更高品位的銅礦才能具有開發的經濟價值。比如甲瑪銅礦,品位尚可,而且副產黃金。但工業用水的匱乏是制約高原採礦的瓶頸。
為什麼我國極少發育大型富銅礦牀?
事實上,我國有近一半的銅礦儲量類型為斑岩型銅礦,此類礦牀也貢獻了世界銅儲量的50%以上。
斑岩型銅礦是指,礦牀的形成在時間和空間上與二氧化硅含量較高的(中性-酸性)深成侵入岩體有關的細脈侵染狀礦牀。所謂的深成侵入岩體,是指沒有噴發的岩漿侵入深度大於3 km的岩石中形成的岩石。
中國大的斑岩型銅礦在西藏分佈比較集中
(中國斑岩型銅礦牀分佈)▼

這類礦牀存在4個特點:一大、二貧、三易選、四露採。儘管它品位低,但因其規模巨大,礦化均勻,埋藏淺的特點,適合露天採礦,選礦回收率高。
斑岩型礦牀貢獻了智利所有的超大型礦牀,而中國的斑岩礦牀規模多不及智利。這與中國的地質環境有關。
斑岩型礦牀與擠壓環境有極大的相關性。世界範圍內,主要的3個斑岩型成礦帶:阿爾卑斯-喜馬拉雅成礦帶(包括我國滇藏地區)、中亞-蒙古成礦帶(包括我國新疆、甘肅、黑龍江)和環太平洋成礦帶(包括我國東部廣大地區),都與板塊匯聚運動直接相關。
**橫屏-**斑岩型成礦帶與銅礦位置▼

眾所周知,現代地球科學認為,地球表層(岩石圈)是由厚度大約為100-150 km的巨大板塊構成,全球岩石圈可分成六大板塊,即太平洋板塊、印度洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。
**橫屏-**説是六大板塊其實還細分了很多小板塊▼

板塊漂浮在地幔軟流圈之上,發生水平運動,兩個板塊相向運動便會發生兩個板塊的匯聚。板塊匯聚會發生碰撞(大陸板塊與大陸板塊)或俯衝(大陸板塊與大洋板塊)作用,並引起大量的岩漿作用。而這些岩漿會將處在底層深部的銅元素帶到地表。
造山帶的板塊碰撞中的發生的俯衝作用▼

上述的3個斑岩成礦帶中,阿爾卑斯-喜馬拉雅成礦帶(包括我國滇藏地區)位於非洲板塊-印度澳大利亞板塊與歐亞板塊的匯聚處;中亞-蒙古成礦帶位於曾經存在的古亞洲洋、蒙古-鄂霍茨克洋、古太平洋的閉合處;環太平洋成礦帶(包括我國東部廣大地區)位於太平洋板塊與所有交界板塊的邊界處。
其中,阿爾卑斯-喜馬拉雅成礦帶和中亞-蒙古成礦帶都與中國版圖擦邊,並貢獻了多個大礦。
然而,雖然中國東南沿海均位於環太平洋成礦帶,但我國東南沿海沿板塊邊界相當遠——亞歐板塊的東部邊緣位於日本以東。這使得我國東南沿海並不處在擠壓的地質環境內,因此環太平洋成礦帶並沒有在我國境內形成大型礦牀。
環太平洋成礦帶在中日韓三國境內都沒有大型銅礦牀
(圖:Richard H. Sillitoe)▼

而智利全境都位於環太平洋成礦帶上,並且它正位於南美洲與太平洋板塊(準確地説,是位於太平洋內的納茲卡板塊)邊界上。整個國家都處於兩個板塊發生匯聚、擠壓的地質環境中,這使得斑岩型銅礦遍佈其全境,並形成了多個世界級的超大型礦牀。
礦牀廣泛分佈在安第斯山脈附近
到了智利境內簡直跟扎堆似的▼

與斑岩礦牀相對的是矽卡巖型銅礦牀——產銅量第二的礦牀類型。矽卡巖礦牀也叫接觸交代礦牀,顧名思義,它是一種硅酸鹽岩漿與碳酸鹽類岩石(灰巖、白雲岩)的接觸帶上或附近形成的礦牀。
(矽卡巖 圖:wiki)▼

這種銅礦牀中礦石的含銅量可達2% ~ 8%,但由於其成因,這類銅礦牀通常規模相較於斑岩型礦牀較小,以小-中型銅礦為主,雖然也不乏大型銅礦產出,但儲量超過300萬噸的幾乎沒有。
在我國境內,這類銅礦牀主要分佈在長江中下游流域,比較有名的大礦包括湖北的銅綠山銅礦(150萬噸)和江西的武山銅礦(200多萬噸)。
銅綠山殷商時期就開礦鍊銅了
是中國乃至世界開採時間持續最長的古礦遺址
(銅綠山採礦夜景 圖:dzj.hubei.gov.cn)▼

因此,雖然我國的銅儲量和銅產量均不算少,但是難以滿足我國工業發展的龐大需求。我國的銅礦企業除了積極尋找高儲量並且易開發的大型銅礦外,也將目光投向海外,以多種方式保障我國的戰略資源安全。
參考資料:
[1] 中國海外銅礦收購八大金剛 - 知乎 (zhihu.com)
[2] https://www.vzkoo.com/read/202201118dd8a5747e7ba8d52428e15f.html
[3] https://www.sohu.com/a/347115773_99901840
[4] https://www.zhihu.com/question/54168608/answer/142123051
[5]王成.中國銅礦成礦類型、成礦規律及找礦方法思考[J].中國金屬通報,2020,(5):38,40.
[6]侯增謙.再論中國大陸斑岩Cu-Mo-Au礦牀成礦作用[J].地學前緣,2020,(2):20-44.
[7] Sillitoe, R.H. (2018), Why No Porphyry Copper Deposits in Japan and South Korea?. Resource Geology, 68: 107-125.
[8]任彥瑛.中國銅礦資源的現狀及潛力分析[J].中國金屬通報,2021,(1):5-6.
[9] Yang, Z., Cooke, D., 2019. Porphyry copper deposits in China, pp. 133-187.
https://www.cgs.gov.cn/ddztt/cgs100/bxcg/fwgj/201611/P020161128425316985127.pdf

