國內(nèi)外石墨資源分布特征、開發(fā)利用現(xiàn)狀及進(jìn)一步勘查開發(fā)分析
來源:絲路印象
2024-07-19 17:33:44
瀏覽:1163
收藏
石墨具有耐高溫、易導(dǎo)電導(dǎo)熱、潤滑性等特性。應(yīng)用在冶金、填料、耐火、電子電氣、石油化工、耐磨潤滑、國防等工業(yè)部門。2010年歐盟委員會發(fā)布題為《歐盟生死攸關(guān)的原料》的報(bào)告,將石墨列入“緊缺”名單。我國國土資源部出臺的《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016-2020年)》中,石墨、鈾礦等的勘探、開發(fā)首次列入。
1、石墨資源分布特征
全球石墨礦產(chǎn)分布既廣泛又集中。廣泛性體現(xiàn)在全球除南極洲外其他六大洲均有分布,集中性體現(xiàn)在僅在六大洲少數(shù)國家分布。具體為:晶質(zhì)石墨礦主要分布在亞洲的中國、斯里蘭卡;歐洲的烏克蘭、挪威、意大利;非洲的馬達(dá)加斯加、津巴布韋、莫桑比克、坦桑尼亞、肯尼亞;南美洲的巴西;北美洲的加拿大;其中馬達(dá)加斯加盛產(chǎn)大鱗片石墨,斯里蘭卡盛產(chǎn)高品位的致密塊狀石墨。隱晶質(zhì)石墨礦主要分布于亞洲的印度、韓國、朝鮮、土耳其;歐洲的俄羅斯、瑞士、奧地利;大洋洲的澳大利亞;北美洲的墨西哥。亞洲的中國、歐洲的捷克、斯洛伐克、北美洲的美國等極少數(shù)國家晶質(zhì)和隱晶質(zhì)石墨都有礦床產(chǎn)出。
巴西石墨礦主要分布在米納斯吉拉斯、塞阿拉和巴伊亞。印度石墨礦主要分布在奧瑞薩邦和拉賈斯坦邦。加拿大石墨礦床分布在安大略省、不列顛哥倫比亞省和魁北克省,比塞特克里克石墨礦是北美洲最大的石墨礦床。斯里蘭卡因其西部和西南部盛產(chǎn)高品位致密塊狀石墨礦而世界聞名。
我國石墨資源分布較廣,晶質(zhì)石墨在我國19個(gè)省(自治區(qū))均有分布。主要集中在內(nèi)蒙古、山東、黑龍江、河南、山西、四川等地(圖1)。隱晶質(zhì)石墨主要分布在內(nèi)蒙古、湖南、廣東和吉林等地(圖2)。石墨礦是我國重要礦產(chǎn)。
2015年后在非洲的莫桑比克與坦桑尼亞相繼發(fā)現(xiàn)石墨礦床,是繼馬達(dá)加斯加之后非洲擁有石墨礦的2個(gè)國家,但尚未開采。印度較2013年有所減少,而中國和其他石墨產(chǎn)出國則保持穩(wěn)定。2008-2017年,中國在2011年石墨產(chǎn)量達(dá)到最大值,隨著2011年后石墨價(jià)格下調(diào),產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。其余主要生產(chǎn)國產(chǎn)量變化不大,世界總體產(chǎn)量穩(wěn)中有升。
2、石墨礦的主要類型劃分
石墨礦是一種用途廣泛的工業(yè)原料,工業(yè)上按結(jié)晶程度將石墨礦石分為晶質(zhì)和隱晶質(zhì)2大類,晶質(zhì)石墨礦石又分為鱗片狀和致密塊狀2種,晶質(zhì)石墨礦床是我國石墨礦床的主要類型。國內(nèi)石墨礦床分類方法主要有以下幾種:
(1)按礦床成因、含礦建造、工業(yè)價(jià)值等劃分為巖漿熱液型、區(qū)域變質(zhì)型和接觸交代型石墨礦床3大類。
(2)按含礦建造劃分為霞石正長巖類、混染花崗巖類、結(jié)晶片巖中的層狀石墨礦床、結(jié)晶片巖中的脈狀石墨礦床、矽卡巖類及變質(zhì)煤層中的石墨礦床六大類。
(3)按礦床成因劃分為巖漿熱液型脈狀石墨礦床、區(qū)域變質(zhì)型、接觸交代型、矽卡巖型和巖漿巖型石墨礦床五大類。本研究采用3類劃分法。我國石墨礦礦床分布較廣,且3大類石墨礦床均有分布。我國巖漿熱液型礦床較少,僅新疆奇臺的蘇吉泉為小型礦床。
2.1 區(qū)域變質(zhì)型石墨礦
區(qū)域變質(zhì)型是石墨礦床重要類型和晶質(zhì)石墨的主要礦床來源,國內(nèi)區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床分布于中朝準(zhǔn)地臺和揚(yáng)子準(zhǔn)地臺以及吉黑、秦嶺、祁連、華南、三江等褶皺系的隆起區(qū),如分布在佳木斯隆起、膠遼斷隆、內(nèi)蒙古地軸、豫西斷隆、山西斷隆及康滇地軸等隆起區(qū)的大中型晶質(zhì)石墨礦床,分布在黃陵背斜、龍門-大巴臺緣褶帶、秦嶺地軸、淮陽地軸及武夷隆起區(qū)的以中、小型礦晶質(zhì)石墨礦床。國內(nèi)成礦時(shí)代北方主要為新太古代到新元古代,南方為新元古代-早寒武紀(jì)。其控礦因素主要有以下幾個(gè)方面:一是有一套含炭富鋁泥質(zhì)巖、泥砂質(zhì)巖、石英砂巖和不純碳酸鹽巖所組成的沉積原巖;二是中條旋回以前的構(gòu)造旋回期及揚(yáng)子-加里東構(gòu)造旋回期的區(qū)域變質(zhì)作用形成晶質(zhì)石墨礦床;三是部分礦床發(fā)生混合巖化的情況下有些礦體可能遭受破壞,但部分礦體可在混合巖化過程中發(fā)生石墨的重結(jié)晶作用,使石墨片度增大,質(zhì)量提高但總體品位不高;四是后來多期次的斷裂構(gòu)造和巖漿對礦層有一定的切割破壞作用,宏觀上制約著含石墨巖系的分布。區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床中石墨常呈浸染狀分布在粉砂巖、硅泥質(zhì)沉積巖中,主要發(fā)育片巖型、片麻巖型、大理巖型、變粒巖型和長英質(zhì)型礦石。國內(nèi)區(qū)域變質(zhì)型礦床主要分布在黑龍江、山西、四川、山東、內(nèi)蒙古等地,典型礦床如湖北省宜昌市三岔埡石墨礦(晶質(zhì)石墨固定碳(Cgd)含量3%~20%,石墨片徑>0.15mm的占71.96%)和黑龍江雞西柳毛石墨礦(圖3)(晶質(zhì)石墨固定碳(Cgd)平均9.7%,最高達(dá)26.34%等)。國外典型礦床如著名的馬達(dá)加斯加大鱗片晶質(zhì)石墨礦(晶質(zhì)石墨固定碳(Cgd)含量一般3%~11%,少數(shù)礦脈的品位可高達(dá)30%~40%。
2.2 接觸變質(zhì)型石墨礦
接觸變質(zhì)型是隱晶質(zhì)石墨礦床重要類型和隱晶質(zhì)石墨的主要來源,國內(nèi)隱晶質(zhì)石墨礦床大多分布于中國東部環(huán)太平洋構(gòu)造帶,主要為郯廬斷裂系(包括依蘭-依通斷裂在內(nèi))東部,西部部分?jǐn)嗔褞б灿蟹植肌奈覈佑|變質(zhì)型石墨礦床的成礦時(shí)代分析,其形成年代多為晚古生代石炭紀(jì)-二疊紀(jì)含煤地層中,其形成機(jī)理主要為煤系沉積地層中的有機(jī)質(zhì)受巖漿熱液作用而發(fā)生的變質(zhì)作用。該類礦床多見于活動(dòng)大陸邊緣,一般形成于海西-燕山構(gòu)造旋回時(shí)代印支期-喜馬拉雅期的早期擠壓-中酸性巖漿活動(dòng)階段,石墨礦體往往產(chǎn)于巖漿巖外圍,原巖為富有機(jī)質(zhì)泥巖、頁巖或者煤系地層,地層中的有機(jī)質(zhì)受巖漿熱液烘烤在一定壓力條件下形成石墨。但因變質(zhì)時(shí)間相對較短和高溫低壓的變質(zhì)條件,故變質(zhì)程度相對較低。礦床中主要發(fā)育板巖、千枚巖型礦石,隱晶質(zhì)(土狀)石墨呈土狀,無光澤,潤滑性差,品位較高,一般60%~80%,少數(shù)90%以上,礦石可選性差。我國接觸變質(zhì)型石墨礦床主要分布在內(nèi)蒙古、湖南、廣東、吉林和陜西等。典型礦床如湖南郴州接觸變質(zhì)型礦床(圖4)。印度石墨礦床多為煤或富碳沉積物的變質(zhì)石墨礦床,主要分布在奧瑞薩邦和拉賈斯坦邦,奧瑞薩邦的石墨礦床有3個(gè)石墨礦帶:博蘭吉爾-桑巴爾普爾礦帶、普爾巴尼-長拉漢迪礦帶和登卡納爾礦帶,其中最大的礦床延伸達(dá)6.4~11.3km,礦體厚120m。墨西哥的隱晶質(zhì)石墨礦主要產(chǎn)自索諾拉州的埃莫西諾市。另外澳大利亞、朝鮮、俄羅斯等國也均有隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦床分布。
2.3 巖漿熱液型石墨礦
巖漿熱液型石墨礦床較少見,其形成機(jī)理與接觸變質(zhì)型石墨礦床相似,主要為煤系沉積地層中的有機(jī)質(zhì)受巖漿熱液作用發(fā)生的變質(zhì)形成。巖體在侵入過程中同化了同時(shí)期地層中富含有機(jī)質(zhì)的巖石,在高壓高溫條件下長英質(zhì)礦物發(fā)生熔融,將有機(jī)質(zhì)變質(zhì)成石墨。巖漿熱液型石墨礦床的形成時(shí)期多與海西期的中、酸性巖漿巖的侵入有關(guān)。我國巖漿熱液型石墨礦床主要分布在新疆、西藏的一些斷裂帶中。僅占中國已知石墨礦床的2%。典型的巖漿熱液型石墨礦床新疆蘇吉泉(圖5)石墨礦產(chǎn)于花崗巖的接觸帶,礦體為含石墨花崗巖,呈透鏡狀、囊狀,形態(tài)與產(chǎn)狀復(fù)雜,單礦體延伸十至數(shù)百米,石墨呈團(tuán)塊狀或鱗片狀分布于花崗巖中,礦石品位(固定碳含量)3%~6%,礦床規(guī)模一般為中、小型,品位低。
3、石墨礦勘查開發(fā)趨勢
3.1 國外近年來的找礦情況
全球石墨主要分布在亞洲和美洲地區(qū),在歐洲、非洲、大洋洲少量分布,發(fā)達(dá)國家(如美國、澳大利亞)也有石墨資源,但是歐美發(fā)達(dá)國家對石墨資源十分重視,限制國內(nèi)石墨資源的開采,轉(zhuǎn)而從中國等國家低價(jià)進(jìn)口,并作為戰(zhàn)略物資實(shí)施儲備。巴西、馬達(dá)加斯加、土耳其等國近年來加大了石墨找礦勘探的步伐,在公布的石墨礦產(chǎn)資源儲量數(shù)據(jù)上有明顯的增幅,與2013年對比發(fā)現(xiàn):巴西2017年資源儲量數(shù)據(jù)增加了近1200萬t,土耳其增加了近9000萬t,馬達(dá)加斯加增加了近160萬t。非洲也加大了石墨礦找礦力度,莫桑比克與坦桑尼亞也在近年來發(fā)現(xiàn)石墨礦床,2017年可采儲量均為1700萬t。全球石墨可采儲量總量2017年為2.7億t,比2015年增加4000萬t,增幅為17.39%。
3.2 中國近年來找礦成果
據(jù)國土資源部2016年10月31日發(fā)布的“十二五”全國地質(zhì)勘查成果通報(bào)中的重點(diǎn)礦種主要勘查成果數(shù)據(jù)顯示,“十二五”期間我國新發(fā)現(xiàn)石墨礦產(chǎn)地12處(大型5處,中型4處,小型3處)。內(nèi)蒙古阿拉善左旗查汗木胡魯?shù)V區(qū)新增703萬t,烏拉特中旗高勒圖礦區(qū)新增579萬t。黑龍江蘿北縣260高地石墨礦新增508萬t。山西大同市石墨礦新增1379萬t,婁煩縣寬坪-婁兒上礦區(qū)新增87.51萬t。湖北宜昌市金昌石墨礦新增108.04萬t。河南淅川-西峽地區(qū)龍頭礦區(qū)、大路溝礦區(qū)新增295萬t。
3.3 國內(nèi)外天然石墨開發(fā)現(xiàn)狀
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2018年公開資料表明,截止2017年,全球探明石墨礦資源儲量2.7億t,比2013年探明資源總量1.3億t增加1.4億t,同比增長107.69%。
2015年以來,石墨需求快速增長,但全球石墨產(chǎn)量在2008-2016年間未見明顯增長。以天然石墨進(jìn)口大國美國為例:2015年的進(jìn)口量46718t相對2014年的進(jìn)口量69609t有所減少,進(jìn)口總額相對減少1534萬美元。2015年的石墨產(chǎn)品出口量11676t與2014年的出口量12160t相比有所下降,但出口總額相對上升260萬美元。美國本土不開采石墨,約98%的美國石墨加工企業(yè)在東北部和大湖區(qū),美國石墨加工企業(yè)在2016為數(shù)以百萬計(jì)的人創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會,美國石墨主要用于剎車片、鑄造操作、潤滑劑、耐火材料、電極和煉鋼。2015年消耗24200t,價(jià)值25.6億美元,2016年美國天然石墨進(jìn)口量為39500t。
2015-2017年3月,中國石墨電極市場迎來兩波暴漲行情,帶動(dòng)石墨原材料的暴漲。但天然石墨產(chǎn)量未增長,據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):2015-2017年中國進(jìn)口天然石墨分別為8.45、4.93、14.59萬t,進(jìn)口總額分別為2051.83、1832.1、2924.3萬美元,2015-2017年中國出口天然石墨分別為25.07、23.86、34.43萬t,出口總額分別為24637.71、22768.88、26683.71萬美元。天然石墨價(jià)格波動(dòng)幅度較大。綜合海關(guān)及美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù):2015年我國天然石墨表觀消費(fèi)量為61.4萬t,需求量同比增長9.4%。占世界消費(fèi)量的53.4%,其中晶質(zhì)石墨消費(fèi)量約50.3萬t。石墨在新材料、電池等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占30%,耐火材料、鋼鐵等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域約占70%(圖6)。
我國晶質(zhì)石墨礦礦山的開拓方式基本上以露天采礦為主,其剝采比一般大于3∶1,易造成環(huán)境破壞、污染大,且不利于深部資源的開發(fā)利用。
3.4 國內(nèi)石墨找礦與開發(fā)數(shù)據(jù)
據(jù)公開資料表明,截止2016年,我國石墨礦山企業(yè)200多家,選礦、加工及制品石墨企業(yè)600多家。主要生產(chǎn)低中碳石墨、高純石墨、微粉石墨及可膨脹石墨等。
據(jù)美國和中國地質(zhì)調(diào)查局最新公開資料,我國石墨基礎(chǔ)儲量位居土耳其與巴西之后,占世界石墨資源總量的20.37%。晶質(zhì)及隱晶質(zhì)石墨礦床均有產(chǎn)出。2012-2015年間,我國新發(fā)現(xiàn)石墨礦床近20處,其中大型12處,資源優(yōu)勢較為明顯。仍有較大的找礦潛力。中國是世界最大石墨生產(chǎn)國,但經(jīng)長期高強(qiáng)度開采,晶質(zhì)石墨儲量由2001年的3084萬t下降到2015年的1009萬t。2015年晶質(zhì)石墨儲量與2001年相比下降了67.3%。我國石墨采選企業(yè)以中小型為主,生產(chǎn)規(guī)模小而散、選冶產(chǎn)品主要為中低碳產(chǎn)品、技術(shù)設(shè)備落后,采富棄貧、采易棄難等問題突出。2000-2015年累計(jì)消耗晶質(zhì)石墨儲量2075萬t,資源利用率僅39.5%,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
我國是世界上最大的天然石墨出口國,2000-2015年,累計(jì)出口天然石墨661萬t,年均41.3萬t,出口量占生產(chǎn)量的30.5%。2015年出口量25.1萬t,占世界的79.0%,出口流向日本(10.3萬t)、韓國(2.9萬t)、印度(1.9萬t)、德國(1.3萬t),美國(1.3萬t)等50多個(gè)國家和地區(qū)。日本是世界最大天然石墨進(jìn)口國,占世界進(jìn)口量的50%以上,其中80%以上系從中國進(jìn)口,2000-2015年日本累計(jì)從中國進(jìn)口天然石墨295萬t,占中國出口量的44.6%。我國石墨產(chǎn)量的1/3用于出口,但出口的八成為低附加值產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)表明,2015年中國向日本出口晶質(zhì)石墨產(chǎn)品10萬余t,因產(chǎn)品附加值低,出口價(jià)925美元/t;從日本進(jìn)口電池用球化石墨520t,進(jìn)口價(jià)格10135美元/t。在國際貿(mào)易中,由于國內(nèi)企業(yè)競相壓價(jià),大鱗片晶質(zhì)石墨出口價(jià)格由2012年的2000~2500美元/t,下降到2017年770~1000美元/t。
4、我國石墨礦勘查開發(fā)建議
從以上數(shù)據(jù)表明,我國是世界最大石墨生產(chǎn)國、出口國、消費(fèi)國,儲量現(xiàn)居世界第三。我國晶質(zhì)石墨固定碳平均含量7%左右,高品位、大鱗片的優(yōu)質(zhì)資源較少。資源儲量中儲量占比僅3.30%,查明儲量中大鱗片晶質(zhì)石墨僅占15.9%;因而要加強(qiáng)地質(zhì)勘查力度,提升儲量級別。石墨提純及深加工技術(shù)與世界先進(jìn)國家有較大差距,石墨產(chǎn)品進(jìn)出口差價(jià)明顯。資源開發(fā)利用粗放,資源優(yōu)勢未轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。隨著新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,對石墨資源保障、開發(fā)和選冶利用技術(shù)也提出了更高要求。
通過以上分析,結(jié)合我國的石墨資源勘查開發(fā)特征,建議如下:
(1)加強(qiáng)已知石墨礦產(chǎn)地的地質(zhì)綜合研究,總結(jié)成礦模式及成礦規(guī)律。在重點(diǎn)成礦地區(qū)有針對性的加強(qiáng)找礦及勘查力度,提升儲量級別。對寒武紀(jì)“石煤”型石墨加強(qiáng)地質(zhì)綜合評價(jià)及相關(guān)規(guī)范制訂工作。
(2)加強(qiáng)晶質(zhì)石墨已有地下開采(如湖北宜昌精英石墨礦)采礦方法研究,采用先進(jìn)的地下充填采礦法開采,改變露天采礦環(huán)境污染、破壞問題,發(fā)掘深部資源潛力。
(3)學(xué)習(xí)歐美等發(fā)達(dá)國家找礦與開發(fā)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合新格局下石墨資源賦存特點(diǎn)及規(guī)律,加強(qiáng)境外找礦與開發(fā)的能力,加強(qiáng)高端石墨制品的研發(fā)能力和回收再利用的研究。
(4)加強(qiáng)天然石墨的綜合利用及高端產(chǎn)品開發(fā)投入,改變我國進(jìn)出口現(xiàn)狀。提升大鱗片石墨礦的開采及選冶、開發(fā)應(yīng)用研究,利用我國石墨礦分布特點(diǎn),加強(qiáng)石墨企業(yè)整合力度,培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)石墨產(chǎn)業(yè)集團(tuán),改變競相壓價(jià)困局,提升國際石墨市場話語權(quán)。
(5)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)協(xié)會功能,健全石墨探、產(chǎn)、學(xué)、研、用基地平臺,更好促進(jìn)科研成果向生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)地勘及科研單位與市場的聯(lián)系,促使企業(yè)珍惜石墨資源,高效開發(fā)利用石墨資源。
以上內(nèi)容摘自絲路印象烏干達(dá)事業(yè)部(www.miottimo.com)搜集整理,若轉(zhuǎn)載,請注明出處。
1、石墨資源分布特征
全球石墨礦產(chǎn)分布既廣泛又集中。廣泛性體現(xiàn)在全球除南極洲外其他六大洲均有分布,集中性體現(xiàn)在僅在六大洲少數(shù)國家分布。具體為:晶質(zhì)石墨礦主要分布在亞洲的中國、斯里蘭卡;歐洲的烏克蘭、挪威、意大利;非洲的馬達(dá)加斯加、津巴布韋、莫桑比克、坦桑尼亞、肯尼亞;南美洲的巴西;北美洲的加拿大;其中馬達(dá)加斯加盛產(chǎn)大鱗片石墨,斯里蘭卡盛產(chǎn)高品位的致密塊狀石墨。隱晶質(zhì)石墨礦主要分布于亞洲的印度、韓國、朝鮮、土耳其;歐洲的俄羅斯、瑞士、奧地利;大洋洲的澳大利亞;北美洲的墨西哥。亞洲的中國、歐洲的捷克、斯洛伐克、北美洲的美國等極少數(shù)國家晶質(zhì)和隱晶質(zhì)石墨都有礦床產(chǎn)出。
2017年石墨消費(fèi)結(jié)構(gòu)
巴西石墨礦主要分布在米納斯吉拉斯、塞阿拉和巴伊亞。印度石墨礦主要分布在奧瑞薩邦和拉賈斯坦邦。加拿大石墨礦床分布在安大略省、不列顛哥倫比亞省和魁北克省,比塞特克里克石墨礦是北美洲最大的石墨礦床。斯里蘭卡因其西部和西南部盛產(chǎn)高品位致密塊狀石墨礦而世界聞名。
我國石墨資源分布較廣,晶質(zhì)石墨在我國19個(gè)省(自治區(qū))均有分布。主要集中在內(nèi)蒙古、山東、黑龍江、河南、山西、四川等地(圖1)。隱晶質(zhì)石墨主要分布在內(nèi)蒙古、湖南、廣東和吉林等地(圖2)。石墨礦是我國重要礦產(chǎn)。
2017年中國晶質(zhì)石墨查明資源儲量分布
2015年后在非洲的莫桑比克與坦桑尼亞相繼發(fā)現(xiàn)石墨礦床,是繼馬達(dá)加斯加之后非洲擁有石墨礦的2個(gè)國家,但尚未開采。印度較2013年有所減少,而中國和其他石墨產(chǎn)出國則保持穩(wěn)定。2008-2017年,中國在2011年石墨產(chǎn)量達(dá)到最大值,隨著2011年后石墨價(jià)格下調(diào),產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。其余主要生產(chǎn)國產(chǎn)量變化不大,世界總體產(chǎn)量穩(wěn)中有升。
2、石墨礦的主要類型劃分
石墨礦是一種用途廣泛的工業(yè)原料,工業(yè)上按結(jié)晶程度將石墨礦石分為晶質(zhì)和隱晶質(zhì)2大類,晶質(zhì)石墨礦石又分為鱗片狀和致密塊狀2種,晶質(zhì)石墨礦床是我國石墨礦床的主要類型。國內(nèi)石墨礦床分類方法主要有以下幾種:
(1)按礦床成因、含礦建造、工業(yè)價(jià)值等劃分為巖漿熱液型、區(qū)域變質(zhì)型和接觸交代型石墨礦床3大類。
(2)按含礦建造劃分為霞石正長巖類、混染花崗巖類、結(jié)晶片巖中的層狀石墨礦床、結(jié)晶片巖中的脈狀石墨礦床、矽卡巖類及變質(zhì)煤層中的石墨礦床六大類。
(3)按礦床成因劃分為巖漿熱液型脈狀石墨礦床、區(qū)域變質(zhì)型、接觸交代型、矽卡巖型和巖漿巖型石墨礦床五大類。本研究采用3類劃分法。我國石墨礦礦床分布較廣,且3大類石墨礦床均有分布。我國巖漿熱液型礦床較少,僅新疆奇臺的蘇吉泉為小型礦床。
2017年中國隱晶質(zhì)石墨查明資源儲量分布
2.1 區(qū)域變質(zhì)型石墨礦
區(qū)域變質(zhì)型是石墨礦床重要類型和晶質(zhì)石墨的主要礦床來源,國內(nèi)區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床分布于中朝準(zhǔn)地臺和揚(yáng)子準(zhǔn)地臺以及吉黑、秦嶺、祁連、華南、三江等褶皺系的隆起區(qū),如分布在佳木斯隆起、膠遼斷隆、內(nèi)蒙古地軸、豫西斷隆、山西斷隆及康滇地軸等隆起區(qū)的大中型晶質(zhì)石墨礦床,分布在黃陵背斜、龍門-大巴臺緣褶帶、秦嶺地軸、淮陽地軸及武夷隆起區(qū)的以中、小型礦晶質(zhì)石墨礦床。國內(nèi)成礦時(shí)代北方主要為新太古代到新元古代,南方為新元古代-早寒武紀(jì)。其控礦因素主要有以下幾個(gè)方面:一是有一套含炭富鋁泥質(zhì)巖、泥砂質(zhì)巖、石英砂巖和不純碳酸鹽巖所組成的沉積原巖;二是中條旋回以前的構(gòu)造旋回期及揚(yáng)子-加里東構(gòu)造旋回期的區(qū)域變質(zhì)作用形成晶質(zhì)石墨礦床;三是部分礦床發(fā)生混合巖化的情況下有些礦體可能遭受破壞,但部分礦體可在混合巖化過程中發(fā)生石墨的重結(jié)晶作用,使石墨片度增大,質(zhì)量提高但總體品位不高;四是后來多期次的斷裂構(gòu)造和巖漿對礦層有一定的切割破壞作用,宏觀上制約著含石墨巖系的分布。區(qū)域變質(zhì)型石墨礦床中石墨常呈浸染狀分布在粉砂巖、硅泥質(zhì)沉積巖中,主要發(fā)育片巖型、片麻巖型、大理巖型、變粒巖型和長英質(zhì)型礦石。國內(nèi)區(qū)域變質(zhì)型礦床主要分布在黑龍江、山西、四川、山東、內(nèi)蒙古等地,典型礦床如湖北省宜昌市三岔埡石墨礦(晶質(zhì)石墨固定碳(Cgd)含量3%~20%,石墨片徑>0.15mm的占71.96%)和黑龍江雞西柳毛石墨礦(圖3)(晶質(zhì)石墨固定碳(Cgd)平均9.7%,最高達(dá)26.34%等)。國外典型礦床如著名的馬達(dá)加斯加大鱗片晶質(zhì)石墨礦(晶質(zhì)石墨固定碳(Cgd)含量一般3%~11%,少數(shù)礦脈的品位可高達(dá)30%~40%。
接觸變質(zhì)型典型石墨礦床湖南魯塘石墨礦區(qū)地質(zhì)
2.2 接觸變質(zhì)型石墨礦
接觸變質(zhì)型是隱晶質(zhì)石墨礦床重要類型和隱晶質(zhì)石墨的主要來源,國內(nèi)隱晶質(zhì)石墨礦床大多分布于中國東部環(huán)太平洋構(gòu)造帶,主要為郯廬斷裂系(包括依蘭-依通斷裂在內(nèi))東部,西部部分?jǐn)嗔褞б灿蟹植肌奈覈佑|變質(zhì)型石墨礦床的成礦時(shí)代分析,其形成年代多為晚古生代石炭紀(jì)-二疊紀(jì)含煤地層中,其形成機(jī)理主要為煤系沉積地層中的有機(jī)質(zhì)受巖漿熱液作用而發(fā)生的變質(zhì)作用。該類礦床多見于活動(dòng)大陸邊緣,一般形成于海西-燕山構(gòu)造旋回時(shí)代印支期-喜馬拉雅期的早期擠壓-中酸性巖漿活動(dòng)階段,石墨礦體往往產(chǎn)于巖漿巖外圍,原巖為富有機(jī)質(zhì)泥巖、頁巖或者煤系地層,地層中的有機(jī)質(zhì)受巖漿熱液烘烤在一定壓力條件下形成石墨。但因變質(zhì)時(shí)間相對較短和高溫低壓的變質(zhì)條件,故變質(zhì)程度相對較低。礦床中主要發(fā)育板巖、千枚巖型礦石,隱晶質(zhì)(土狀)石墨呈土狀,無光澤,潤滑性差,品位較高,一般60%~80%,少數(shù)90%以上,礦石可選性差。我國接觸變質(zhì)型石墨礦床主要分布在內(nèi)蒙古、湖南、廣東、吉林和陜西等。典型礦床如湖南郴州接觸變質(zhì)型礦床(圖4)。印度石墨礦床多為煤或富碳沉積物的變質(zhì)石墨礦床,主要分布在奧瑞薩邦和拉賈斯坦邦,奧瑞薩邦的石墨礦床有3個(gè)石墨礦帶:博蘭吉爾-桑巴爾普爾礦帶、普爾巴尼-長拉漢迪礦帶和登卡納爾礦帶,其中最大的礦床延伸達(dá)6.4~11.3km,礦體厚120m。墨西哥的隱晶質(zhì)石墨礦主要產(chǎn)自索諾拉州的埃莫西諾市。另外澳大利亞、朝鮮、俄羅斯等國也均有隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦床分布。
區(qū)域變質(zhì)型典型礦床黑龍江雞西柳毛石墨礦大西溝礦段礦體分布
2.3 巖漿熱液型石墨礦
巖漿熱液型石墨礦床較少見,其形成機(jī)理與接觸變質(zhì)型石墨礦床相似,主要為煤系沉積地層中的有機(jī)質(zhì)受巖漿熱液作用發(fā)生的變質(zhì)形成。巖體在侵入過程中同化了同時(shí)期地層中富含有機(jī)質(zhì)的巖石,在高壓高溫條件下長英質(zhì)礦物發(fā)生熔融,將有機(jī)質(zhì)變質(zhì)成石墨。巖漿熱液型石墨礦床的形成時(shí)期多與海西期的中、酸性巖漿巖的侵入有關(guān)。我國巖漿熱液型石墨礦床主要分布在新疆、西藏的一些斷裂帶中。僅占中國已知石墨礦床的2%。典型的巖漿熱液型石墨礦床新疆蘇吉泉(圖5)石墨礦產(chǎn)于花崗巖的接觸帶,礦體為含石墨花崗巖,呈透鏡狀、囊狀,形態(tài)與產(chǎn)狀復(fù)雜,單礦體延伸十至數(shù)百米,石墨呈團(tuán)塊狀或鱗片狀分布于花崗巖中,礦石品位(固定碳含量)3%~6%,礦床規(guī)模一般為中、小型,品位低。
新疆奇臺蘇吉泉石墨礦礦區(qū)地層分布
3、石墨礦勘查開發(fā)趨勢
3.1 國外近年來的找礦情況
全球石墨主要分布在亞洲和美洲地區(qū),在歐洲、非洲、大洋洲少量分布,發(fā)達(dá)國家(如美國、澳大利亞)也有石墨資源,但是歐美發(fā)達(dá)國家對石墨資源十分重視,限制國內(nèi)石墨資源的開采,轉(zhuǎn)而從中國等國家低價(jià)進(jìn)口,并作為戰(zhàn)略物資實(shí)施儲備。巴西、馬達(dá)加斯加、土耳其等國近年來加大了石墨找礦勘探的步伐,在公布的石墨礦產(chǎn)資源儲量數(shù)據(jù)上有明顯的增幅,與2013年對比發(fā)現(xiàn):巴西2017年資源儲量數(shù)據(jù)增加了近1200萬t,土耳其增加了近9000萬t,馬達(dá)加斯加增加了近160萬t。非洲也加大了石墨礦找礦力度,莫桑比克與坦桑尼亞也在近年來發(fā)現(xiàn)石墨礦床,2017年可采儲量均為1700萬t。全球石墨可采儲量總量2017年為2.7億t,比2015年增加4000萬t,增幅為17.39%。
3.2 中國近年來找礦成果
據(jù)國土資源部2016年10月31日發(fā)布的“十二五”全國地質(zhì)勘查成果通報(bào)中的重點(diǎn)礦種主要勘查成果數(shù)據(jù)顯示,“十二五”期間我國新發(fā)現(xiàn)石墨礦產(chǎn)地12處(大型5處,中型4處,小型3處)。內(nèi)蒙古阿拉善左旗查汗木胡魯?shù)V區(qū)新增703萬t,烏拉特中旗高勒圖礦區(qū)新增579萬t。黑龍江蘿北縣260高地石墨礦新增508萬t。山西大同市石墨礦新增1379萬t,婁煩縣寬坪-婁兒上礦區(qū)新增87.51萬t。湖北宜昌市金昌石墨礦新增108.04萬t。河南淅川-西峽地區(qū)龍頭礦區(qū)、大路溝礦區(qū)新增295萬t。
3.3 國內(nèi)外天然石墨開發(fā)現(xiàn)狀
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2018年公開資料表明,截止2017年,全球探明石墨礦資源儲量2.7億t,比2013年探明資源總量1.3億t增加1.4億t,同比增長107.69%。
2015年以來,石墨需求快速增長,但全球石墨產(chǎn)量在2008-2016年間未見明顯增長。以天然石墨進(jìn)口大國美國為例:2015年的進(jìn)口量46718t相對2014年的進(jìn)口量69609t有所減少,進(jìn)口總額相對減少1534萬美元。2015年的石墨產(chǎn)品出口量11676t與2014年的出口量12160t相比有所下降,但出口總額相對上升260萬美元。美國本土不開采石墨,約98%的美國石墨加工企業(yè)在東北部和大湖區(qū),美國石墨加工企業(yè)在2016為數(shù)以百萬計(jì)的人創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會,美國石墨主要用于剎車片、鑄造操作、潤滑劑、耐火材料、電極和煉鋼。2015年消耗24200t,價(jià)值25.6億美元,2016年美國天然石墨進(jìn)口量為39500t。
2015-2017年3月,中國石墨電極市場迎來兩波暴漲行情,帶動(dòng)石墨原材料的暴漲。但天然石墨產(chǎn)量未增長,據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):2015-2017年中國進(jìn)口天然石墨分別為8.45、4.93、14.59萬t,進(jìn)口總額分別為2051.83、1832.1、2924.3萬美元,2015-2017年中國出口天然石墨分別為25.07、23.86、34.43萬t,出口總額分別為24637.71、22768.88、26683.71萬美元。天然石墨價(jià)格波動(dòng)幅度較大。綜合海關(guān)及美國地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù):2015年我國天然石墨表觀消費(fèi)量為61.4萬t,需求量同比增長9.4%。占世界消費(fèi)量的53.4%,其中晶質(zhì)石墨消費(fèi)量約50.3萬t。石墨在新材料、電池等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域約占30%,耐火材料、鋼鐵等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域約占70%(圖6)。
我國晶質(zhì)石墨礦礦山的開拓方式基本上以露天采礦為主,其剝采比一般大于3∶1,易造成環(huán)境破壞、污染大,且不利于深部資源的開發(fā)利用。
3.4 國內(nèi)石墨找礦與開發(fā)數(shù)據(jù)
據(jù)公開資料表明,截止2016年,我國石墨礦山企業(yè)200多家,選礦、加工及制品石墨企業(yè)600多家。主要生產(chǎn)低中碳石墨、高純石墨、微粉石墨及可膨脹石墨等。
據(jù)美國和中國地質(zhì)調(diào)查局最新公開資料,我國石墨基礎(chǔ)儲量位居土耳其與巴西之后,占世界石墨資源總量的20.37%。晶質(zhì)及隱晶質(zhì)石墨礦床均有產(chǎn)出。2012-2015年間,我國新發(fā)現(xiàn)石墨礦床近20處,其中大型12處,資源優(yōu)勢較為明顯。仍有較大的找礦潛力。中國是世界最大石墨生產(chǎn)國,但經(jīng)長期高強(qiáng)度開采,晶質(zhì)石墨儲量由2001年的3084萬t下降到2015年的1009萬t。2015年晶質(zhì)石墨儲量與2001年相比下降了67.3%。我國石墨采選企業(yè)以中小型為主,生產(chǎn)規(guī)模小而散、選冶產(chǎn)品主要為中低碳產(chǎn)品、技術(shù)設(shè)備落后,采富棄貧、采易棄難等問題突出。2000-2015年累計(jì)消耗晶質(zhì)石墨儲量2075萬t,資源利用率僅39.5%,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
我國是世界上最大的天然石墨出口國,2000-2015年,累計(jì)出口天然石墨661萬t,年均41.3萬t,出口量占生產(chǎn)量的30.5%。2015年出口量25.1萬t,占世界的79.0%,出口流向日本(10.3萬t)、韓國(2.9萬t)、印度(1.9萬t)、德國(1.3萬t),美國(1.3萬t)等50多個(gè)國家和地區(qū)。日本是世界最大天然石墨進(jìn)口國,占世界進(jìn)口量的50%以上,其中80%以上系從中國進(jìn)口,2000-2015年日本累計(jì)從中國進(jìn)口天然石墨295萬t,占中國出口量的44.6%。我國石墨產(chǎn)量的1/3用于出口,但出口的八成為低附加值產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)表明,2015年中國向日本出口晶質(zhì)石墨產(chǎn)品10萬余t,因產(chǎn)品附加值低,出口價(jià)925美元/t;從日本進(jìn)口電池用球化石墨520t,進(jìn)口價(jià)格10135美元/t。在國際貿(mào)易中,由于國內(nèi)企業(yè)競相壓價(jià),大鱗片晶質(zhì)石墨出口價(jià)格由2012年的2000~2500美元/t,下降到2017年770~1000美元/t。
4、我國石墨礦勘查開發(fā)建議
從以上數(shù)據(jù)表明,我國是世界最大石墨生產(chǎn)國、出口國、消費(fèi)國,儲量現(xiàn)居世界第三。我國晶質(zhì)石墨固定碳平均含量7%左右,高品位、大鱗片的優(yōu)質(zhì)資源較少。資源儲量中儲量占比僅3.30%,查明儲量中大鱗片晶質(zhì)石墨僅占15.9%;因而要加強(qiáng)地質(zhì)勘查力度,提升儲量級別。石墨提純及深加工技術(shù)與世界先進(jìn)國家有較大差距,石墨產(chǎn)品進(jìn)出口差價(jià)明顯。資源開發(fā)利用粗放,資源優(yōu)勢未轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。隨著新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,對石墨資源保障、開發(fā)和選冶利用技術(shù)也提出了更高要求。
通過以上分析,結(jié)合我國的石墨資源勘查開發(fā)特征,建議如下:
(1)加強(qiáng)已知石墨礦產(chǎn)地的地質(zhì)綜合研究,總結(jié)成礦模式及成礦規(guī)律。在重點(diǎn)成礦地區(qū)有針對性的加強(qiáng)找礦及勘查力度,提升儲量級別。對寒武紀(jì)“石煤”型石墨加強(qiáng)地質(zhì)綜合評價(jià)及相關(guān)規(guī)范制訂工作。
(2)加強(qiáng)晶質(zhì)石墨已有地下開采(如湖北宜昌精英石墨礦)采礦方法研究,采用先進(jìn)的地下充填采礦法開采,改變露天采礦環(huán)境污染、破壞問題,發(fā)掘深部資源潛力。
(3)學(xué)習(xí)歐美等發(fā)達(dá)國家找礦與開發(fā)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合新格局下石墨資源賦存特點(diǎn)及規(guī)律,加強(qiáng)境外找礦與開發(fā)的能力,加強(qiáng)高端石墨制品的研發(fā)能力和回收再利用的研究。
(4)加強(qiáng)天然石墨的綜合利用及高端產(chǎn)品開發(fā)投入,改變我國進(jìn)出口現(xiàn)狀。提升大鱗片石墨礦的開采及選冶、開發(fā)應(yīng)用研究,利用我國石墨礦分布特點(diǎn),加強(qiáng)石墨企業(yè)整合力度,培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)石墨產(chǎn)業(yè)集團(tuán),改變競相壓價(jià)困局,提升國際石墨市場話語權(quán)。
(5)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)協(xié)會功能,健全石墨探、產(chǎn)、學(xué)、研、用基地平臺,更好促進(jìn)科研成果向生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)地勘及科研單位與市場的聯(lián)系,促使企業(yè)珍惜石墨資源,高效開發(fā)利用石墨資源。
以上內(nèi)容摘自絲路印象烏干達(dá)事業(yè)部(www.miottimo.com)搜集整理,若轉(zhuǎn)載,請注明出處。
2026-2031年澳大利亞水泥工業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):95頁
圖表數(shù):63
報(bào)告類別:前景預(yù)測報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年澳大利亞礦業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):156頁
圖表數(shù):131
報(bào)告類別:前景預(yù)測報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年澳大利亞房地產(chǎn)行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):133頁
圖表數(shù):93
報(bào)告類別:前景預(yù)測報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年澳大利亞基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):109頁
圖表數(shù):112
報(bào)告類別:前景預(yù)測報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年澳大利亞挖掘機(jī)行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):84頁
圖表數(shù):74
報(bào)告類別:前景預(yù)測報(bào)告
最后修訂:2025.01
2026-2031年澳大利亞化肥行業(yè)投資前景及風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告
報(bào)告頁數(shù):92頁
圖表數(shù):92
報(bào)告類別:前景預(yù)測報(bào)告
最后修訂:2025.01