高 陽(yáng)，范洪海，顧大釗，陳東歡

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029）

目前非洲發(fā)現(xiàn)的鈾資源量占世界鈾資源量的16%以上，其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/6［1］。納米比亞、尼日爾、馬拉維和南非是目前非洲主要的產(chǎn)鈾國(guó)家。歷史上，加蓬共和國(guó)、剛果民主共和國(guó)也曾是重要的產(chǎn)鈾國(guó)［2-3］。非洲國(guó)家礦產(chǎn)資源豐富，總體鈾礦地質(zhì)工作程度較低，多數(shù)國(guó)家勘查成本較低，礦業(yè)勘查開(kāi)發(fā)準(zhǔn)入門檻不高，存在良好的資源開(kāi)發(fā)機(jī)會(huì)。對(duì)非洲鈾資源現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，可為國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入非洲開(kāi)展鈾礦勘查及開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)信息和科學(xué)依據(jù)。

1 鈾資源特征

對(duì)鈾資源的研究是建立在基本準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的。筆者收集了非洲22個(gè)國(guó)家的鈾礦床（點(diǎn)）信息，包括其地理位置、構(gòu)造背景、圍巖時(shí)代、礦床類型、礦產(chǎn)組合、賦礦巖性、圍巖蝕變、礦體形態(tài)、礦床規(guī)模、品位、成礦時(shí)代和開(kāi)發(fā)狀態(tài)等。資料主要來(lái)源于國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）、世界核能協(xié)會(huì)（WNA）以及WISE Uranium、INFOMINE等權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的最新信息，部分來(lái)源于非洲國(guó)家的地質(zhì)調(diào)查部門，可靠程度較高。

1.1 資源量

由于有些國(guó)家對(duì)鈾礦的資源量/儲(chǔ)量數(shù)據(jù)保密，所收集到的部分礦床的資源量數(shù)據(jù)并非精確數(shù)字，而是區(qū)間范圍。為了較可靠地統(tǒng)計(jì)非洲地區(qū)的資源量，將資源量區(qū)間范圍的算術(shù)平均值作為該礦床的資源量。收集到的鈾資源量數(shù)據(jù)為查明資源量，不含待查明鈾資源量。經(jīng)過(guò)反復(fù)核對(duì)修改，最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果為：非洲22個(gè)國(guó)家鈾礦床資源量為7799 300 tU，其中，非常規(guī)鈾資源（包括磷塊巖型和褐煤型）量為4953 206 tU，常規(guī)鈾資源量為2846 094 tU。

鈾資源量較大的國(guó)家為摩洛哥、南非、納米比亞、尼日爾、博茨瓦納、埃及和坦桑尼亞（表1）。納米比亞、尼日爾主要為常規(guī)鈾資源，摩洛哥主要為非常規(guī)鈾資源 （磷塊巖型），南非的鈾資源量中，金礦尾礦中的鈾占有較大的份額。

表1 非洲國(guó)家鈾資源量［2-4］Table 1 Uranium resources of African countries［2-4］

1.2 規(guī)模品位

根據(jù)非洲鈾資源量的實(shí)際情況，嘗試將資源量＜500 tU定為礦點(diǎn)，500～2500 tU為小型礦床，2500～10000 tU為中型礦床，10000～50000 tU為大型礦床，50000 tU以上為超大型礦床。

礦床規(guī)模上，大型、超大型礦床數(shù)占總礦床數(shù)的38%（圖1）。大部分國(guó)家都有大型以上礦床，但主要產(chǎn)在南非、尼日爾、納米比亞等3個(gè)國(guó)家（圖2）。

圖1 非洲鈾礦床規(guī)模分布餅圖Fig.1 Distribution diagram of uranium deposit scales in Africa

有品位數(shù)據(jù)資料的礦床數(shù)為185個(gè)。從品位分布來(lái)看（圖3），鈾礦床以低-中品位礦床為主，占總礦床數(shù)的87.57%。僅加蓬、尼日爾、馬達(dá)加斯加、南非和津巴布韋等少數(shù)國(guó)家有富礦產(chǎn)出。

1.3 礦床類型

根據(jù)IAEA（2009）對(duì)鈾礦床的分類，非洲的鈾礦床類型主要有：侵入巖型、石英卵石礫巖型、砂巖型、脈型、交代巖型、變質(zhì)型、表生型、褐煤型和磷塊巖型等9種。

不同鈾礦床類型分布情況見(jiàn)表2。侵入巖型（含白崗巖型）主要產(chǎn)在納米比亞；石英卵石礫巖型產(chǎn)在南非；砂巖型產(chǎn)于尼日爾、馬拉維、博茨瓦納、加蓬、馬達(dá)加斯加和馬里；脈型產(chǎn)于贊比亞、剛果民主共和國(guó)、埃及、塞內(nèi)加爾；交代巖型見(jiàn)于馬達(dá)加斯加、喀麥隆和索馬里；表生型在納米比亞（主要為鈣結(jié)巖型）、坦桑尼亞、毛里塔尼亞和索馬里等國(guó)常見(jiàn)；磷塊巖型是摩洛哥、中非共和國(guó)的主要鈾礦床類型；褐煤型僅見(jiàn)于南非和剛果民主共和國(guó)兩個(gè)國(guó)家。

圖2 非洲各國(guó)大型以上礦床數(shù)分布直方圖Fig.2 Number histogram of large and super large uranium deposits in African countries

圖3 非洲鈾礦床品位與礦床數(shù)分布直方圖Fig.3 Histogram of grade and numbers of uranium deposits in Africa

表2 非洲各國(guó)鈾礦床類型統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistical results of uranium deposit types in Africa

對(duì)礦床規(guī)模已知的186個(gè)礦床進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，磷塊巖型礦床以大型以上礦床為主，占全部磷塊巖型礦床數(shù)的64.30%，石英卵石礫巖型中、大型以上礦床占全部礦床數(shù)的50%，砂巖型礦床中大型以上礦床占全部砂巖型礦床數(shù)的42.86%，侵入巖型則為36.36%。中型礦床中砂巖型、石英卵石礫巖型和表生型礦床所占比例較大。

由礦床品位可見(jiàn)，中等到較高品位有砂巖型礦床和脈型礦床；中等品位的有表生型、交代巖型礦床；中、低品位以侵入巖型礦床為主；低品位以石英卵石礫巖型為主；其他類型礦床的品位普遍偏低。

2 成礦時(shí)代

由已知成礦時(shí)代的76個(gè)礦床中可見(jiàn)，非洲鈾礦床成礦時(shí)代主要為前寒武紀(jì)，其次為古生代、中生代和新生代（圖4）。石英卵石礫巖型礦床形成于前寒武紀(jì)（主要為古元古代）；脈型礦床主要產(chǎn)在前寒武紀(jì)；侵入巖型礦床主要形成于前寒武紀(jì)和古生代；砂巖型礦床的主要成礦時(shí)代為前寒武紀(jì)、古生代和中生代；磷塊巖型礦床成礦時(shí)代主要為中生代；表生型礦床主要產(chǎn)在新生代。

圖4 非洲鈾礦床成礦時(shí)代分布柱狀圖Fig.4 Histogram showing distribution of oreforming eras of uranium deposits in Africa

從國(guó)家來(lái)看，南非和加蓬主要的鈾成礦期是前寒武紀(jì)（主要是古元古代）；納米比亞鈾礦床形成的主要時(shí)期是古生代、新生代；尼日爾鈾礦的主成礦期是石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)及白堊紀(jì)；摩洛哥鈾礦主要成礦時(shí)代是中生代；馬達(dá)加斯加砂巖型鈾礦的主要成礦時(shí)代為中新生代。

在礦床規(guī)模上，前寒武紀(jì)以大型、超大型礦床為主，其次為中型礦床；古生代以超大型、大型礦床為主；中生代也以大型以上礦床為主，新生代從超大型、大型到中小型礦床均有（圖5）。

圖5 非洲鈾礦床時(shí)代與礦床規(guī)模分布直方圖Fig.5 Histogram showing relationship between ore-forming eras and deposits scales of uranium deposits in Africa

3 鈾資源開(kāi)發(fā)狀態(tài)

根據(jù)鈾資源開(kāi)發(fā)情況（圖6），勘查中的占41%，待開(kāi)發(fā)的占36%；開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中的礦床數(shù)占全部礦床數(shù)的15%；采空和關(guān)閉的占8%。礦床類型上，砂巖型礦床大多處于生產(chǎn)、勘查和開(kāi)發(fā)狀態(tài)；有部分石英卵石礫巖型礦床處于待開(kāi)發(fā)狀態(tài)；侵入巖型礦床少部分已暫停開(kāi)采或者采完，很大一部分還在勘查、開(kāi)發(fā)或者生產(chǎn)中；脈型礦床約有50%左右處于待開(kāi)發(fā)狀態(tài)；其他類型也有30%左右處在生產(chǎn)、勘探或者開(kāi)發(fā)中。

圖6 非洲鈾礦開(kāi)發(fā)狀態(tài)分布圖Fig.6 Distribution diagram of development status of uranium deposits in Africa

非洲正在生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的礦山主要集中在納米比亞和尼日爾兩個(gè)國(guó)家。納米比亞正在生產(chǎn)的鈾礦床有羅辛礦床、Langer Heinrich礦床，正在進(jìn)行勘查的礦床有Trekkopje、Husab、 Valencia、 Etango、 Marenica 和Omahola等，對(duì)部分礦床已經(jīng)進(jìn)行了可行性評(píng)價(jià)，Trekkopje、Valencia和Husab礦床可能會(huì)進(jìn)入生產(chǎn)階段。尼日爾的礦產(chǎn)勘查活躍，截至2011年，外國(guó)礦業(yè)公司正在對(duì)160個(gè)租地進(jìn)行勘查活動(dòng)。尼日爾有兩個(gè)長(zhǎng)期存在的鈾生產(chǎn)中心 （即Arlit和Akouta），分別被SOMAIR和COMINAK公司經(jīng)營(yíng)。另外，在這兩個(gè)國(guó)家，都有中國(guó)公司的勘查開(kāi)發(fā)活動(dòng)。如中國(guó)國(guó)核海外鈾業(yè)有限公司在納米比亞的歡樂(lè)谷項(xiàng)目和在尼日爾的Azelik項(xiàng)目。漢龍（Hanlong）能源有限公司參與了納米比亞的Marenica礦床開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。除這兩個(gè)國(guó)家外，馬拉維于2009年開(kāi)始生產(chǎn)鈾產(chǎn)品，Kayelekera是其惟一的產(chǎn)鈾礦山。另外，Living stonia項(xiàng)目正在進(jìn)行勘查，推斷其資源量為770萬(wàn)tU（礦石），平均品位為0.0229%。馬拉維中部的Kanyika鈮礦中還含有鈾，可望于2014年開(kāi)始生產(chǎn)，可生產(chǎn)少量的副產(chǎn)品鈾。作為傳統(tǒng)鈾礦生產(chǎn)國(guó)家的南非，也在對(duì)部分項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究，并對(duì)從低品位尾礦中提高鈾回收率進(jìn)行了水冶試驗(yàn)。

從勘查開(kāi)發(fā)費(fèi)用方面來(lái)看：納米比亞在2008—2011年間，每年平均支出4100萬(wàn)美元的勘查和開(kāi)發(fā)費(fèi)用；2010年，俄羅斯政府與納米比亞簽訂了一份合作勘查和開(kāi)發(fā)納米比亞鈾礦床的備忘錄，將投資10億美元用于合資企業(yè)的礦床開(kāi)發(fā)；尼日爾鈾礦的勘查開(kāi)發(fā)費(fèi)用則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)納米比亞，在2010年達(dá)到了4.58億美元；南非、博茨瓦納對(duì)鈾資源勘查和開(kāi)發(fā)投入費(fèi)用也較大，其他國(guó)家對(duì)鈾礦的勘查投入相對(duì)較少［3］。

在開(kāi)采方法方面，尼日爾的鈾礦多采用露天開(kāi)采，部分采用地下開(kāi)采；納米比亞的鈾礦則以露天開(kāi)采為主；馬拉維、南非則以地下開(kāi)采為主。

在處理工藝方面，納米比亞的白崗巖型鈾礦采用酸法，鈣結(jié)巖型鈾礦采用堿法；尼日爾的鈾礦除Azelik外，均采用堿法；南非的鈾礦均采用酸法處理。

4 結(jié)論

非洲大陸鈾資源較豐富，其主要的鈾礦床類型為侵入巖型、砂巖型、石英卵石礫巖型和脈型。大型以上礦床占礦床總數(shù)的比例較大，其資源量也占據(jù)了非洲總資源量中的大量份額。礦床品位以中-低為主。成礦時(shí)代以前寒武紀(jì)為主，但在各個(gè)時(shí)代都有大型以上礦床發(fā)育。

納米比亞、尼日爾、馬拉維和南非是目前非洲主要的產(chǎn)鈾國(guó)家，其主要鈾礦床分別是侵入巖型（含白崗巖型）、砂巖型和石英卵石礫巖型。尼日爾和納米比亞是目前非洲鈾礦勘查活動(dòng)集中的地方，這兩個(gè)國(guó)家也是非洲大型以上礦床集中產(chǎn)出的國(guó)家。馬拉維是非洲新興的產(chǎn)鈾國(guó)家，其主要礦床類型為砂巖型鈾礦。南非的石英卵石礫巖型鈾礦作為金礦的副產(chǎn)品開(kāi)采，噸位高、品位低，在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，不宜進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。因此，尼日爾和納米比亞應(yīng)是非洲鈾礦勘查開(kāi)發(fā)的重要目的地。

［1］Olive J S.A brief review of uranium mining in Africa［EB/OL］.http://www.infomine.com/library/publications/docs/Mining.com/Sep2008f.pdf.2008-09-01/2013-05-12.

［2］IAEA.World distribution ofuranium deposits（UPEDO） with uranium deposits classification:2009 Edition［EB/OL］.http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/TE_1629_web.pdf.2009/2013-05-12.

［3］OECD Nuclear Energy Agency，IAEA.Uranium 2011:Resources，production and demand［EB/OL］.http://www.oecd.org/publishing/corrigenda.2012/2013-06-10.

［4］Uranium mine ownership-Africa［EB/OL］.http://www.wise-uranium.org/uoafr.html.2013-06-10.