張振芳，王靚靚，于 瑞，陳秀法，陳喜峰，李仰春，張新元，高愛紅

(中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037)

0 引言

隨著高端制造業(yè)對金屬鋯、復(fù)合鋯、核級海綿鋯等的需求逐步增長，以及鋯在5G通信、綠色能源、智能穿戴等新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用不斷擴(kuò)展，鋯資源的需求穩(wěn)步增長。我國作為現(xiàn)階段全球鋯資源的消費中心，且未來仍將是增長最快的國家，鋯資源的對外依存度長期維持在90%以上(譚化川等，2015；陳其慎等，2016；薛翻琴等，2016；申正偉等2016；車東等，2016；劉皓陽等，2017；張振芳等，2019；李娜等，2020；王汝成等，2020)。非洲的鋯資源豐富，已查明鋯儲量1947.98萬t，全球占比52%。近10年來的鋯產(chǎn)量約占全球的40%，是中國鋯資源的主要來源地之一。

國內(nèi)外學(xué)者對非洲鋯礦的研究比較薄弱，研究主要集中在東南部非洲，以莫桑比克和南非為主。如Tyler et al.(2004)研究了東南部非洲鋯鈦砂礦的資源潛力、勘查開發(fā)及對全球鋯鈦市場的影響。孟令華等(2015)、鄧宇濤等(2017)、Assane(2013)對莫桑比克的濱海鋯砂礦特征以及莫瑪?shù)貐^(qū)重礦物的分布和特征進(jìn)行了研究。Rozendaala et al.(2018)、Philander et al.(2015a，2015b)研究了南非西海岸那馬夸鋯鈦砂礦地質(zhì)特征、物質(zhì)來源及控礦因素、砂礦質(zhì)量定量評價等。Alvin et al.(2016)介紹了坦桑尼亞姆特瓦拉(Mtwara)地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的Madimba鋯鈦砂礦的地質(zhì)特征及資源潛力。Hamilton(1999)研究了全球濱海鋯鈦砂礦的分布、地質(zhì)構(gòu)造背景和控礦因素?？傮w上，以往研究多集中在非洲特定鋯礦床，缺乏對非洲整體鋯礦資源分布、地質(zhì)特征與勘查開發(fā)的綜合研究。本文從非洲鋯資源整體出發(fā)，在系統(tǒng)分析其資源特征、地質(zhì)背景、時空分布、控礦因素等的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新的勘查開發(fā)進(jìn)展，探討中非鋯資源領(lǐng)域合作潛力，以期服務(wù)“走出去”企業(yè)和國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 非洲的鋯礦資源

非洲的鋯礦資源豐富，2019年已探明鋯儲量1947.98萬t，占全球已探明鋯儲量的52%，非洲已查明鋯資源量(不含儲量)5121.27萬t，占全球已查明鋯資源量的40%(表1)。在全球鋯礦資源最豐富的前十個國家中，有7個分布在非洲，其中莫桑比克和南非位于澳大利亞之后，分列全球第二、三位。非洲鋯礦資源豐富的國家還有馬達(dá)加斯加、塞內(nèi)加爾和肯尼亞，這5個國家的鋯資源量占非洲總鋯資源量的99%。坦桑尼亞、馬拉維和塞拉利昂等國家也有鋯礦資源發(fā)現(xiàn)，但尚未開發(fā)利用。

表1 非洲主要鋯礦資源國鋯儲量、資源量與鋯礦床(點)統(tǒng)計表

2 主要礦床類型及地質(zhì)特征

按照礦床成因分類，鋯礦床大致可分內(nèi)生火成巖礦床和次生砂礦床。內(nèi)生鋯礦床通常與鈮、鉭和稀土伴生，與達(dá)到工業(yè)指標(biāo)的磷灰石和金剛石共同產(chǎn)出(Kogarko，1990；李娜等，2020)。內(nèi)生火成巖型鋯礦床又可根據(jù)巖性細(xì)分為堿性火成巖型、堿性偉晶巖型和花崗偉晶巖型三類。但自然界中含鋯巖石極少可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)可采的品位，因此內(nèi)生火成巖鋯礦床極少。目前商業(yè)性開發(fā)的鋯礦床主要為次生砂礦床。這類鋯砂礦床主要的含鋯礦物為鋯石，鋯石作為重要的副礦物普遍存在于酸性火成巖、變質(zhì)巖和沉積巖中。含鋯母巖經(jīng)風(fēng)化、剝蝕后，分離出的鋯石因其極穩(wěn)定且堅硬的特性，經(jīng)長距離搬運后在地表堆積而富集形成次生鋯砂礦床(Morton et al.，1999)。次生鋯砂礦床根據(jù)成因又可細(xì)分為濱海型、沖積型、殘坡積型、風(fēng)化殼型等。目前非洲商業(yè)性開發(fā)的鋯礦床均為濱海型鋯砂礦，在納米比亞南部的鈮鐵礦山谷偉晶巖中，鋯、鉿的濃度較高，但尚未發(fā)現(xiàn)具有經(jīng)濟(jì)價值的內(nèi)生鋯礦床(Melchera et al.，2015；2017)。

非洲的鋯砂礦主要分布在平行或近乎平行于現(xiàn)代海岸線的綿延數(shù)十甚至上百公里的沙丘群中，沙丘群形成于海岸附近或海岸以內(nèi)數(shù)公里的內(nèi)陸地區(qū)，沙丘群一般靠近一個古河道或現(xiàn)代河道?，F(xiàn)代海岸線附近的濱海型鋯砂礦多位于低潮線，通常是未固結(jié)的砂，水流對鋯砂礦的改造普遍存在(Rozendaal et al.，2017)。也有個別鋯砂礦因處于干旱地區(qū)而部分固結(jié)，表層形成堅硬的結(jié)殼(表2)。

表2 非洲主要鋯礦床地質(zhì)特征一覽表

非洲濱海型鋯砂礦通常為薄而平坦的層狀，走向延伸10～100 km，寬0.4～4 km，面積數(shù)十至數(shù)百平方公里，礦床規(guī)模大。礦體的韻律層明顯，由淺色的風(fēng)成砂和一個或多個暗色的富鋯石等重礦物的濱海砂交互組成，厚度變化大。鋯砂礦中重礦物以鋯石、金紅石、鈦鐵礦為主，重礦物含量2%～12%，局部高達(dá)40%(Rozendaal et al.，2017)。脈石礦物主要為石英及少量的長石、云母和鐵氧化物。熱帶地區(qū)由于長石風(fēng)化為黏土礦物以及石英顆粒的表層剝落，鋯砂礦中粉砂、黏土等的含量可增加至30%，這增加了鋯石等重礦物分離的難度，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

續(xù)表2

3 非洲鋯礦的地質(zhì)背景和時空分布

3.1 地質(zhì)構(gòu)造背景

非洲大陸作為岡瓦納大陸的陸核，前寒武紀(jì)地層尤其是早前寒武紀(jì)地層廣泛連續(xù)分布，地表僅被由南至北的卡魯、卡拉哈里、扎伊爾、乍得、尼日爾和陶德尼6大盆地以及沿東非裂谷分布的一條玄武巖流分割(吳智慧，1998)。前寒武紀(jì)基底主要由變質(zhì)巖和巖漿巖組成，克拉通內(nèi)堿性金伯利巖發(fā)育，部分被泛非期巖漿侵入。太古宙-古元古代的蓬戈拉(Pongola)超群、維特沃特斯蘭德(Witwatersrand)超群等是最古老的沉積巖、火山巖蓋層，最年輕的蓋層則是與裂谷作用有關(guān)的新生代火山-沉積巖以及部分未固結(jié)的卡拉哈里(Kalahari)超群沉積物(任軍平等，2021)。古生代北大西洋板塊與非洲板塊之間的造山運動引發(fā)西北部非洲堿性火山巖噴出，伴隨中生代岡瓦納大陸裂解以及東非裂谷的形成，非洲中元古代活動帶內(nèi)普遍發(fā)育堿性花崗巖，次撒哈拉非洲廣泛發(fā)育冰川沉積、扇三角洲沉積、河流沖積、風(fēng)蝕沉積等陸相碎屑沉積盆地，盆地內(nèi)沉積了巨厚的卡魯超群，其中含有大量的鋯石以及含鈦的重礦物(Behr，1986；Hamilton，1995；Schlüter，2008)，這些堿性火成巖以及卡魯超群為鋯砂礦形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

非洲大陸的構(gòu)造演化大致分為陸核形成、克拉通演化、地臺發(fā)育和陸內(nèi)裂解、蓋層和大斷裂發(fā)育四個階段，非洲東南部主要為泛非構(gòu)造帶(任軍平等，2021)。東南部海岸的新生界為拖尾型被動大陸邊緣盆地沉積，即向陸的一側(cè)為隆起的大陡坡，這種地形是濱海砂礦形成的有利地形。大陡坡以內(nèi)是廣泛分布的卡魯超群，贊比西、林波波等河流將陸源碎屑沉積攜帶入海，濱海地區(qū)為砂礦形成提供了良好的成礦環(huán)境。因此，非洲的濱海型鋯砂礦資源十分豐富。

3.2 時空分布

非洲濱海鋯砂礦的成礦時間為5 Ma至今的上新世至全新世?？臻g上主要分布在非洲東南部印度洋一側(cè)的濱海。此外，在西部大西洋一側(cè)也有少量分布(表2)(圖1)。

圖1 非洲鋯礦分布圖

東南部濱海的鋯砂礦分布不連續(xù)，分布范圍南起南非的東倫敦(East London)，北至肯尼亞的曼布魯伊(Mambrui)，南北跨度28°。西部濱海的鋯砂礦集中在塞內(nèi)加爾西海岸和塞拉利昂的邦特(Bonthe)。馬達(dá)加斯加的東、西海岸均有濱海鋯砂礦產(chǎn)出。此外，在非洲大陸內(nèi)部的一些湖泊、河流附近也有沖積型鋯砂礦零星分布，如馬拉維的馬拉維湖和奇爾瓦湖(Chilwa)以及喀麥隆的尼永河(Nyong)等(Hamilton，1995)。非洲東南部的濱海鋯砂礦以南非東海岸的理查德灣(Richard Bay)盆地和西印度洋桑給巴爾群島(Zanzibar)一帶的坦桑尼亞和肯尼亞最為集中。莫桑比克海峽兩側(cè)的莫桑比克和馬達(dá)加斯加的濱海鋯砂礦規(guī)模巨大?？傮w上看，濱海鋯砂礦大多形成于大河入?？诟浇虻乇硭W(wǎng)較密集的海岸帶。

非洲東南部濱海是鋯砂礦集中分布區(qū)之一，由南至北依次是南非、莫桑比克和肯尼亞。南非的鋯砂礦集中分布在西海岸(弗雷登達(dá)耳、納馬夸)和東海岸(東敦和莫桑比克交界處)。目前最大的鋯砂礦是納塔爾省的租盧蘭德海岸理查德灣鋯砂礦。南非西海岸狹長的海岸平原分布有多個世界級的鋯砂礦床，如納馬夸和托民，資源量巨大(Philander et al.2016)。莫桑比克首都馬普托(Maputo)以北180 km的希布托(Chibuto)和賽賽(Xai-Xai)之間綿延數(shù)十公里的砂丘長廊內(nèi)以及莫馬(Moma)地區(qū)有多個鋯鈦砂礦床，資源量巨大(尹麗文，2017)。肯尼亞第二大城市蒙巴薩島(Mombasa)西南50km分布著世界級的克瓦勒(Kwale)鋯砂礦床，距離印度洋海濱10km(Van Gosen et al.，2014)。馬達(dá)加斯加?xùn)|南部陶拉納魯(Tolanaro)地區(qū)分布著在產(chǎn)的福特多芬(Fort Dauphin)鋯砂礦床，西南部圖利亞拉市(Toliara)平行海岸的內(nèi)陸地區(qū)分布有即將投產(chǎn)的阮布(Ranobe)鋯砂礦床。

非洲西南部濱海的鋯砂礦分布零散，塞內(nèi)加爾首都達(dá)喀爾(Dakar)東北50 km的海岸帶，分布著一條長約100 km，寬約4 km的活動沙丘群，產(chǎn)出世界級的格蘭德科特鋯砂礦床(Van Gosen，2014)。此外，塞拉利昂西南部歇爾布羅島(Sherbro Island)東側(cè)約24 km處分布著一條以金紅石為主的濱海鈦鋯砂礦帶，其中的謝拉金紅石礦床探明和推測礦石資源量4.41億t(Van Gosen，2014)。

3.3 主要控礦因素

濱海型鋯砂礦是基巖經(jīng)物理-化學(xué)風(fēng)化作用后，鋯石分離、搬運、再沉積形成的。因此，鋯砂礦的形成受基巖、構(gòu)造、物理-化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)度、氣候、地形、水文地質(zhì)等因素控制。含鋯石的原巖經(jīng)風(fēng)化作用后形成巖屑、黏土、重礦物等物源碎屑，隨水流搬運至海濱、三角洲、障壁島、沙壩、潮汐潟湖等環(huán)境，其中的鋯石及鈦鐵礦、金紅石等含鈦礦物比重大，在這些環(huán)境中沉積下來，形成鋯鈦砂礦。在濱海環(huán)境下，海浪、潮汐、海風(fēng)等可將不同粒徑和不同比重的沙粒進(jìn)行再次分選，形成富含鋯石的層理。研究顯示風(fēng)成沙壩、前濱、近濱和潟湖是形成鋯砂礦的理想場所(Van Gosen et al.，2014；2016)。

3.3.1 基巖性質(zhì)

火成巖是濱海鋯鈦砂礦的主要成礦物質(zhì)來源，尤其是斜長巖-含鐵閃長巖以及相關(guān)的接觸變質(zhì)巖、堿性火成雜巖中的輝石巖，以及某些花崗巖、玄武巖、層狀鐵鎂質(zhì)侵入巖和金伯利巖中富含鋯、鈦氧化物。對于內(nèi)陸鋯鈦砂礦，紫蘇花崗巖或花崗質(zhì)的斜方輝石巖是重礦物的重要母巖。此外，火成巖風(fēng)化后在白堊紀(jì)-新近紀(jì)的古三角洲、古河道等易于沉積的地區(qū)聚集，形成富含鋯、鈦等重礦物的沉積巖，再經(jīng)二次剝蝕后隨水流運移至濱海，也可作為濱海鋯鈦砂礦的物源。非洲大陸前寒武紀(jì)和新生代巖漿活動強(qiáng)烈，火成巖廣泛分布。其中前寒武紀(jì)主要出露鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖，此外還有花崗質(zhì)和過堿性巖體侵位，以及紫蘇花崗巖和斜長巖等，主要分布在東南部非洲的卡普瓦爾克拉通、剛果克拉通、坦桑尼亞克拉通以及西非克拉通等(圖1)。此外，晚石炭世-早侏羅世在次撒哈拉非洲廣泛保存的卡魯超群是一套由構(gòu)造和氣候控制的陸源碎屑沉積，從下至上依次為冰磧巖、三角洲碎屑巖、河流和風(fēng)成沉積以及玄武巖流。這些巖石含有大量的鋯石、鈦鐵礦、金紅石等重礦物，為非洲濱海鋯砂礦的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

3.3.2 構(gòu)造環(huán)境

被動大陸邊緣是經(jīng)濟(jì)型濱海鋯砂礦形成的重要環(huán)境，20世紀(jì)70年代以前，認(rèn)為濱海鋯砂礦形成于構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)。近代研究顯示，濱海鋯砂礦與構(gòu)造活動形成的濱海沉積盆地有關(guān)，因為盆地可強(qiáng)化重礦物的沉積和改造(Hou et al.，2011)。南大西洋濱海平原在上新世-更新世發(fā)生一系列變形作用，導(dǎo)致濱海平原廣泛發(fā)育小型斷裂，在斷裂發(fā)育的海岸帶形成濱海鋯砂礦(Van Gosen et al.,2014)。非洲東南部海岸在中生代為被動大陸邊緣，發(fā)育拖尾型被動大陸邊緣盆地，為非洲濱海鋯砂礦形成提供了理想的成礦環(huán)境。

3.3.3 風(fēng)化作用

風(fēng)化作用對鋯鈦砂礦的形成起重要作用?；鶐r經(jīng)風(fēng)化作用侵蝕后，鋯石等重礦物從基巖中分離出來，形成單礦物顆粒，風(fēng)化時鐵從鈦鐵礦中被林濾，增加了鈦氧化物含量。風(fēng)化作用的強(qiáng)度影響濱海鋯鈦砂礦的成熟度，即風(fēng)化越徹底，長石、黑云母等不穩(wěn)定礦物的含量越少或缺失，鋯石等耐腐蝕的礦物含量越高。熱帶地區(qū)由于長石風(fēng)化為黏土礦物以及石英顆粒的表層剝落，鋯砂礦中粉砂、黏土等的含量可增加至30%，從而增加鋯石等重礦物的分離難度。

3.3.4 水文地質(zhì)

地表徑流、地下水、腐殖酸等水文地質(zhì)條件通過影響基巖侵蝕作用的強(qiáng)度和碎屑物質(zhì)的搬運能力影響濱海鋯鈦砂礦的形成。此外，地表徑流也可以將固結(jié)成巖的古鋯鈦砂巖再次剝蝕、搬運至濱海聚集成礦。而濱海鋯鈦砂礦則可能遭受海浪、潮汐、沿岸洋流等的改造破壞，故濱海鋯鈦砂礦在相對安靜的環(huán)境中較易沉積。南非的大陸架比較狹窄，地表水系分布稀少，濱海鋯砂礦形成于海岸平原晚更新世-全新世的沙壩和溢流沉積物中。莫桑比克海岸的地表水網(wǎng)分布密集，鋯礦形成于低洼潮濕的海岸帶，河流沖積物的比例較大，成礦環(huán)境中潮汐作用強(qiáng)勁，鋯砂礦見于海灘和沙壩。

3.3.5 氣候條件

氣候通過風(fēng)化作用進(jìn)而影響濱海鋯鈦砂礦的形成，熱帶-亞熱帶氣候有利于基巖的化學(xué)風(fēng)化，從而保證鋯鈦砂礦的物質(zhì)來源。上新世的間冰期氣溫升高，冰川融化導(dǎo)致海平面比現(xiàn)代高約60m，海侵作用在全球范圍內(nèi)的濱海形成鋯鈦砂礦。Force(1991)指出第四紀(jì)濱海鋯鈦砂礦形成的緯度不高于35°。第四紀(jì)氣候變化通過海平面升降影響濱海鋯鈦砂礦的沉積和保存。第四紀(jì)的大部分時間里海平面均低于現(xiàn)代海平面，周期性的海侵海退導(dǎo)致海岸線位置的反復(fù)變化，這一過程持續(xù)了數(shù)十個百萬年，海平面波動在濱海沉積盆地中形成多個鋯鈦砂礦層，尤其是更新世冰期導(dǎo)致海平面下降引發(fā)的海退，則加劇內(nèi)陸甚至濱海地區(qū)的風(fēng)化作用，分離出的鋯等重礦物在海退過程中聚集到大陸架形成鋯砂礦。第四紀(jì)海平面波動對非洲南部鋯砂礦的形成至關(guān)重要，冰期海平面快速下降增加了河流攜帶大量風(fēng)化碎屑物質(zhì)至海岸地區(qū)，這些物質(zhì)大多具有耐腐蝕的特性。隨后的間冰期海平面持續(xù)上升將這些物質(zhì)保存下來形成具有經(jīng)濟(jì)價值的鋯砂礦或作為再聚集沙丘的物質(zhì)來源。

3.3.6 地形條件

海岸地形通過影響沉積作用、礦物分選、潮汐作用強(qiáng)度及洋流方向等，進(jìn)而影響鋯砂礦的沉積和保存。南非的鋯砂礦因位于陡峭的海崖之后的第四紀(jì)海岸平原，風(fēng)成沉積的成分明顯增加。微弱的構(gòu)造活動對于該地區(qū)鋯砂礦的保存具有重要作用，在祖魯蘭(Zululand)至少記錄了6次海平面上升，上升后的高度大約比現(xiàn)在的海平面高10 m。莫桑比克的鋯砂礦則形成于一個低洼潮濕的海岸平原，前方是寬闊的第四紀(jì)陸相沉積。近岸的海風(fēng)是礦物分選的主要動力，同時也是把鋯石等重礦物從海岸運移至沙壩的主要動力。潮汐作用在南非德班港不足1.8 m，相對平靜的環(huán)境有利于鋯鈦砂礦的沉積和保存，故而形成理查德灣和晴風(fēng)等大型鋯砂礦。莫桑比克和厄加勒斯(Agulhsa)沿岸洋流從北向南快速流動，攜帶大量沉積物至大陸架和近岸，而且由于莫桑比克海岸中部波浪作用逐漸減弱，僅有短期的海浪，故而形成綿延數(shù)十公里的濱海鋯砂礦。

4 非洲鋯礦的勘查開發(fā)

4.1 勘查歷史和現(xiàn)狀

非洲鋯礦的勘查始于20世紀(jì)20年代，1929年英國-埃及的礦業(yè)公司對尼羅河三角洲鋯砂礦進(jìn)行勘查(Hedrick et al.，1989)。隨后鋯砂礦的勘查在非洲東、西海岸同步開展，但東南部海岸逐漸成為鋯鈦砂礦勘查的熱點地區(qū)以及鋯砂礦主產(chǎn)區(qū)，而西海岸的勘查發(fā)現(xiàn)相對較少。南非的鋯鈦砂礦勘查也于這一時期展開，首先是夸祖魯納塔爾，隨后南非地質(zhì)調(diào)查局對西南海岸進(jìn)行了航磁和放射性地球物理調(diào)查，20世紀(jì)50年代圈定了濱海砂礦勘查靶區(qū)，在之后的工作中相繼發(fā)現(xiàn)了納馬夸(1994)、羅德·休維爾(Roode Heuwel)(2013)、托民和格倫河(Groen River)鋯砂礦(2014)等。1968年，對南非理查德灣重點資源潛力區(qū)開展鋯鈦砂礦勘查，1977年開始商業(yè)性開發(fā)，是非洲首個開發(fā)的世界級鋯鈦砂礦山。20世紀(jì)80年代中晚期，在非洲東南部濱海相繼發(fā)現(xiàn)了一批鋯鈦砂礦，且于90年代中期相繼投產(chǎn)，使非洲成為繼澳大利亞之后世界第二大鋯鈦砂礦供應(yīng)地。伴隨著鋯鈦市場需求的增大及鋯鈦砂礦的成功開發(fā)，非洲東南部海岸鋯鈦砂礦的勘查繼續(xù)向北推進(jìn)，相繼在莫桑比克、坦桑尼亞和肯尼亞發(fā)現(xiàn)一批鋯鈦砂礦，而且不乏大型礦床(表2)。然而，西海岸的勘查熱度遠(yuǎn)不及東南部海岸，雖然塞拉利昂的濱海鋯鈦砂礦最早于20世紀(jì)60年代即投入生產(chǎn)，但礦床以金紅石為主，鋯含量較少。岡比亞曾于1998～2006年對兩個鋯鈦砂礦進(jìn)行勘查，但勘查工作因探礦證的撤銷而終止。2015年德爾夫特理工大學(xué)也曾對幾內(nèi)亞西海岸的4個區(qū)塊進(jìn)行鋯鈦砂礦勘查(Bisschop，2015)，而后續(xù)工作進(jìn)展緩慢。目前，非洲西海岸開發(fā)的還有塞內(nèi)加爾的格蘭德科特鋯鈦砂礦，2014年投產(chǎn)，鋯產(chǎn)量位居非洲第三位(表3)。

表3 非洲主要鋯礦資源國鋯礦山勘查開發(fā)階段統(tǒng)計表

目前，非洲處于高級勘探階段或開發(fā)階段的鋯礦山占63%。其中，在產(chǎn)鋯礦山9個，分布在南非、莫桑比克、肯尼亞、馬達(dá)加斯加、塞內(nèi)加爾和塞拉利昂的海岸帶。坦桑尼亞的伐貢尼(Fungoni)濱海鋯礦即將投產(chǎn)(表3)。非洲至少有30個濱海鋯砂礦山具備開發(fā)潛能，加之超長海岸線的資源勘探潛力，有望成為全球最主要的鋯供應(yīng)地(Rozendaal et al.，2017)。

全球三大鋯礦供應(yīng)商之一的力拓是非洲鋯礦勘查投資的主力，其次是澳大利亞的中-小型公司，投資集中分布在東南部非洲濱海地區(qū)。2019年，非洲鋯礦的勘查開發(fā)投資額為2150萬美元，占非洲固體礦產(chǎn)總投資額的1.9%，投資主要集中在馬達(dá)加斯加、坦桑尼亞、莫桑比克、馬拉維、肯尼亞等國家。2019年，有9家礦業(yè)公司投資非洲鋯礦的勘查開發(fā)，投資額從660萬美元到40萬美元，主要為澳大利亞的中-小型勘探公司及英國的力拓。投資主要集中在礦山開發(fā)階段，投資額1180萬美元，占比54.9%，分布在馬達(dá)加斯加、肯尼亞、塞內(nèi)加爾、莫桑比克和塞拉利昂。投資高級勘探和可行性研究階段的項目860萬美元，占比40%，分布在坦桑尼亞、馬拉維、莫桑比克和馬達(dá)加斯加(表4)。

表4 投資非洲鋯礦的主要礦業(yè)公司及投資的國家

4.2 開發(fā)歷史與現(xiàn)狀

非洲濱海鋯鈦砂礦開發(fā)始于20世紀(jì)50年代，南非是首個進(jìn)行商業(yè)性開發(fā)的國家。1955～1963年，英美資源公司開發(fā)南非德班港南部的烏干巴巴(Umgababa)濱海鋯鈦砂礦，后因環(huán)境問題停止。20世紀(jì)60年代開發(fā)的塞拉利昂的謝拉金紅石礦是世界上規(guī)模最大、品位最高、生產(chǎn)成本最低的天然金紅石礦，1995年因國際沖突停產(chǎn)前的金紅石產(chǎn)量約占全球的四分之一。2006年再次投產(chǎn)后生產(chǎn)至今，2020年鋯產(chǎn)量6600 t。1977年南非理查德灣世界級鋯鈦砂礦投入生產(chǎn)，伴隨著非洲東南部海岸鋯鈦砂礦勘查投入的增加，莫桑比克、馬達(dá)加斯加的濱海鋯鈦砂礦于20世紀(jì)90年代中期相繼投產(chǎn)，非洲逐漸成為繼澳大利亞之后的全球第二大鋯供應(yīng)地。

2013年之前，非洲的鋯產(chǎn)量維持在40～50萬t；2013年之后，隨著中國鋯需求的持續(xù)增加，肯尼亞和塞內(nèi)加爾的濱海鋯鈦砂礦于2014年投產(chǎn)，非洲鋯產(chǎn)量迅猛增加并維持在50萬t以上，非洲鋯產(chǎn)量的全球占比達(dá)到40%，僅次于澳大利亞位居全球第二位(圖2)。從2016年起非洲成為全球最大的鋯、鈦供應(yīng)地，尤其是2017年的產(chǎn)量接近70萬t，較上一年增加37.5%。之后，受制于艾璐卡、特諾、力拓等主要供應(yīng)商的限產(chǎn)保價措施，部分礦山宣布暫時停產(chǎn)。2018年的產(chǎn)量較上一年減少16.7%，但是全球占比提升至46%。其中，南非的鋯產(chǎn)量37萬t，居全球第二位。2019年，非洲東海岸鋯資源國的產(chǎn)量均有不同程度增加，使非洲總的鋯產(chǎn)量增至59萬噸，占全球鋯產(chǎn)量的44%。受益于豐富的鋯砂礦資源，非洲成為全球最大的鋯、鈦供應(yīng)地。

圖2 非洲鋯產(chǎn)量及全球占比變化圖(數(shù)據(jù)來源：British Geological Survey，2020)

4.3 主要礦業(yè)公司及所屬礦山

非洲的鋯砂礦主要由全球前三大鋯礦供應(yīng)商艾璐卡、特諾和力拓開發(fā)，三者2019年的權(quán)益產(chǎn)量合計31.69萬t，占非洲總產(chǎn)量的54%。此外，法國的恩瑞蒙特公司持有塞內(nèi)加爾格蘭德科特鋯砂礦90%的股權(quán)，該鋯砂礦為目前世界最大單體礦，由其占股50%的英國子公司蒂齊爾(Tizir Limited)開發(fā)，生產(chǎn)低放射性的優(yōu)質(zhì)鋯砂，2019年的產(chǎn)量5.22萬t，該礦的礦山壽命為25年，2014年投產(chǎn)(表5)。

愛爾蘭的肯梅爾資源是全球大型鋯鈦砂礦生產(chǎn)商之一，開發(fā)莫桑比克的莫瑪鋯砂礦，公司擁有莫瑪鋯砂礦100%的股權(quán)，在莫瑪資源基地有3個探礦權(quán)，已探明的資源以當(dāng)前速度可生產(chǎn)100多年。截至2019年底，肯梅爾資源在莫瑪鋯砂資源基地的探明儲量289萬t，2019年產(chǎn)量4.69萬t(表5)。

表5 非洲在產(chǎn)鋯砂礦及礦業(yè)公司

貝斯資源是一家總部位于澳大利亞，專注非洲鋯砂礦開發(fā)的公司，擁有肯尼亞克瓦勒和馬達(dá)加斯加圖利亞拉兩個鋯砂礦山，前者2013年底開始商業(yè)化生產(chǎn)，后者完成可研，計劃2022年投產(chǎn)?？送呃珍喩暗V的中部礦體已經(jīng)采完，2019年開始南部礦體的開采，2019年鋯產(chǎn)量3.39萬t，產(chǎn)值約占肯尼亞礦業(yè)產(chǎn)值的65%。馬達(dá)加斯加的圖利亞拉大型鋯砂礦品位高，含泥量低，易分選。貝斯資源2012年獲得采礦許可證，有效期40年。該礦山估計礦石資源12.93億t，可供開發(fā)33年(表5)。

5 “一帶一路”中非合作鋯資源開發(fā)潛力分析

非洲的鋯礦資源豐富，中國作為當(dāng)前全球鋯礦的消費中心，二者之間的互補(bǔ)性顯著。中國企業(yè)從2006年起積極參與莫桑比克的鋯礦開發(fā)，濟(jì)南域瀟集團(tuán)在莫桑比克已建成涵蓋濱海鋯砂礦開采和近海船運一體化的鋯礦生產(chǎn)運輸基地(YX Group，2021)。此外，中國企業(yè)也參與了馬達(dá)加斯加的鋯礦開發(fā)。雖然中國企業(yè)在非洲鋯礦開發(fā)中取得一席之地，但是非洲優(yōu)質(zhì)鋯礦資源主要掌控在全球前三大供應(yīng)商手里(表5)。

馬達(dá)加斯加是中非共建“一帶一路”的橋梁和紐帶，中馬歷史交往源遠(yuǎn)流長。2017年兩國建立全面合作伙伴關(guān)系，是第一批與中國簽署“一帶一路”諒解備忘錄的非洲國家。中國對馬達(dá)加斯加直接投資領(lǐng)域主要為采礦、貿(mào)易、輕紡等，中國在馬達(dá)加斯加援建的基礎(chǔ)設(shè)施在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時改善了民生。中國自2015年起成為馬達(dá)加斯加最大貿(mào)易伙伴和最大進(jìn)口來源國①。鋯礦為馬達(dá)加斯加出口中國的主要產(chǎn)品之一，伴隨著中馬之間的經(jīng)貿(mào)合作不斷加強(qiáng)，馬達(dá)加斯加豐富的鋯礦資源與中國巨大的消費市場將形成強(qiáng)大的合力。在注重環(huán)境保護(hù)、綠色發(fā)展的前提下，馬達(dá)加斯加鋯礦開發(fā)的投資潛力巨大。

肯尼亞的鋯礦資源豐富，中國是肯尼亞鋯礦的主要進(jìn)口國。中肯兩國的交往源遠(yuǎn)流長，2017年兩國關(guān)系提升為全面戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，高層互訪頻繁，經(jīng)貿(mào)關(guān)系密切，中國連續(xù)5年成為肯尼亞最大貿(mào)易伙伴，礦砂是中國從肯尼亞進(jìn)口最多的商品?？夏醽喴堰B續(xù)數(shù)年成為吸引中國投資最多的非洲國家，其30多個“旗艦項目”中，中肯合作項目近半數(shù)②?？夏醽喴呀?jīng)成為“一帶一路”倡議在非洲的重要支點，536 km的海岸線鋯礦勘查開發(fā)程度低，目前只有澳大利亞的貝斯資源開發(fā)克瓦勒鋯砂礦床，中資企業(yè)的投資潛力大。

6 結(jié)論與建議

(1)非洲大陸堿性火山巖普遍發(fā)育，陸相碎屑沉積盆地內(nèi)巨厚層的卡魯超群富含鋯石及含鈦重礦物，3萬多千米的超長海岸線提供了良好的濱海鋯砂礦成礦環(huán)境。因此，非洲的鋯礦資源豐富，已查明鋯資源儲量占全球52%，主要集中在莫桑比克、南非、馬達(dá)加斯加、塞內(nèi)加爾和肯尼亞。

(2)非洲鋯礦床主要分布在非洲東南部濱海，南起南非的東倫敦(East London)，北至肯尼亞的曼布魯伊(Mambrui)，南北跨度28°，以濱海砂礦為主，具有易采、易選及伴生礦物種類多，綜合回收價值高等特點。鋯礦中重礦物以鋯石、金紅石、鈦鐵礦為主，重礦物含量2%～12%，局部高達(dá)40%。非洲鋯礦床通常為薄而平坦的層狀，走向延伸10～100 km，礦體厚度變化大。主要成礦時代為全新世-第四紀(jì)。

(3)非洲的鋯礦勘查始于20世紀(jì)20年代，東西海岸同步開展，但東海岸逐漸成為勘查開發(fā)的熱點地區(qū)。南非理查德灣鋯礦是非洲首個商業(yè)性開發(fā)的世界級鋯砂礦?，F(xiàn)階段非洲鋯礦主要由特諾、力拓、艾璐卡等大型礦業(yè)公司開發(fā)，濟(jì)南域瀟集團(tuán)在莫桑比克建成總產(chǎn)能250萬t的鋯鈦生產(chǎn)基地。近10年來非洲鋯礦產(chǎn)量約占全球40%，成為全球主要的鋯資源供應(yīng)地之一。

(4)莫桑比克、馬達(dá)加斯加和肯尼亞的鋯礦資源豐富。莫桑比克近10年礦業(yè)產(chǎn)值的GDP占比約7.31%，居非洲第12位。中資企業(yè)已成功參與莫桑比克鋯砂礦開發(fā)，且已建成近海鋯礦生產(chǎn)運輸基地。馬達(dá)加斯加和肯尼亞的礦業(yè)產(chǎn)值對GDP的貢獻(xiàn)不到1.5%，礦業(yè)發(fā)展空間很大。以已建成的莫桑比克鋯資源基地為核心，進(jìn)一步向馬達(dá)加斯加和肯尼亞拓展，中非共建“一帶一路”鋯資源供應(yīng)中心，與中國巨大的鋯資源消費市場形成合力，發(fā)展前景廣闊，投資潛力巨大。

[注 釋]

①商務(wù)部國際貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作研究院，中國駐馬達(dá)加斯加大使館經(jīng)濟(jì)商務(wù)處，商務(wù)部對外投資和經(jīng)濟(jì)合作司.2020.對外投資合作國別(地區(qū))指南馬達(dá)加斯加[R].

②商務(wù)部國際貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作研究院，中國駐馬達(dá)加斯加大使館經(jīng)濟(jì)商務(wù)處，商務(wù)部對外投資和經(jīng)濟(jì)合作司.2020.對外投資合作國別(地區(qū))指南肯尼亞[R].

[附中文參考文獻(xiàn)]

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