矿产储量和资源

2024-12-28 03:56:06
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(一)能源矿产

1.能源安全问题严重

乌克兰能源矿产资源的特点,可以用 “富煤缺油少气” 这六个字来概括。石油储量仅占世界储量的0.02%,年产原油不到450万吨; 天然气储量仅占世界储量的0.7%,近年来平均年产量也就200亿立方米; 油气消费量的大约70%需要进口。乌克兰核电比较发达,2004年有两座兆瓦级核电站投入运营,是欧洲排名第三的核电发达国家,但核燃料目前全部依赖进口。

煤炭储量丰富,占世界储量的3.5%,似乎是乌克兰唯一 “取之不尽” 的能源资源。乌克兰历史上盛产煤炭,但1990~2004年期间,由于种种原因,煤炭生产能力减少了1.26亿吨,新增生产能力只有1790万吨。近年虽有少量煤炭出口,由于所产焦煤不足,也不得不进口一些煤炭。业内人士指出,如不采取紧急措施,用不了多久,乌克兰这个煤炭大国,也会像进口油气一样,沦为煤炭进口国(И.Г.Ширнини др.,2007)。

按理说,在一次能源资源中,乌克兰能源部门能满足本国近47%的需求量,这个指标相当令人满意(日本仅7%,意大利17%),但是,能源消费结构却很不如意(表13-3):稀缺的天然气,偏偏占消费量的41%,而欧洲国家平均水平才是22%。

表13-3 乌克兰能源消费结构(%)

资料来源:И.Г.Ширнин и др.,2007。

从国外进口大量油气和核燃料,煤炭资源优势没有充分发挥出来,这一切都对乌克兰的能源独立和安全状况产生了不利影响。乌克兰与俄罗斯的油气纷争,自20世纪90年代至今持续不断,愈演愈烈,乌克兰饱受俄罗斯关油断 “气” 的压力和困扰,其苦痛自不待言。乌克兰业内分析人士指出,今后煤炭和核能将是乌克兰电能的基本来源,因为煤和铀储量极大。工业部门倚重天然气是暂时的,应当逐渐减少对进口天然气的依赖(И.Г.Ширнин и др.,2007)。图13-3示出乌克兰油气田和煤矿的分布情况。铀矿床见图13-4。

2.油气

据 《石油与天然气杂志》公布的统计资料,截至2009年1月1日,乌克兰石油估计的证实储量为5411.5万吨,天然气估计的证实储量为11043.6亿立方米(Oil & Gas Journal,2008)。英国石油公司估计的乌克兰天然气证实储量为9200亿立方米(British Petroleum Company,2009)。另据乌克兰国家地质勘探研究所所长C.B.戈绍夫斯基披露的资料,截至2005年1月1日,乌克兰油气原始可采资源量约为93.227亿吨标准燃料,其中石油和凝析油16.434亿吨,天然气74793亿立方米。27%的油气资源赋存在5~7千米深处。截至2005年初,上述原始油气资源的25%已采出,37%已探明,未探明的油气资源量约有54.68亿吨标准燃料(С.В.Гошовский,2007)。

乌克兰境内可划分出4个含油气省,包括11个油气区和35个含油气远景区,也可以按三大块地区来分析乌克兰油气田的分布特点(刘燕平,1997):东部地区(第聂伯-顿涅茨盆地和顿巴斯西北部),西部地区(沃伦-波多尔台坪、前喀尔巴阡、喀尔巴阡、外喀尔巴阡),南部地区(滨黑海,克里木半岛,黑海和亚速海专属经济区)(图13-2,13-3)。

国家储量平衡表中统计了355个油田、气田和天然气凝析油田,其中东部地区207个,西部地区106个,南部地区42个(С.В.Гошовский,2007)。

图13-3 乌克兰燃料矿床分布图(引自 С.В.Гошовский,2007)

东部含油气地区位于乌克兰东北部和东部,油气田集中分布在第聂伯-顿涅茨坳陷内。油气藏产在结晶基底岩石弱化带和泥盆纪烟煤沉积层、二叠纪三叠纪侏罗纪沉积层中,赋存在陆源和碳酸盐岩石中。石油少硫,含许多轻质馏分,密度850 ~860千克/立方米。天然气为甲烷型(甲烷含量98.5%)。重碳氢化合物的含量从百分之几到百分之几十。有45个产油层。含油气沉积层的厚度为1000米。石油沉积层主要在深度4.5千米以内,天然气和凝析油沉积层产出深度达5~6千米。较大的油气田有谢别林、克列斯季谢、叶夫列莫夫、雅布鲁诺夫、列里亚科夫油气田。

西部地区的油气田主要产在乌克兰西南部的前喀尔巴阡坳陷中。油田集中产在古近-新近纪地层中,气田多产在晚侏罗世、晚白垩世和中新世地层中。油田产出深度为500~4800米,气田为100~4800米。油气田主要产于砂岩中,少数产于碳酸盐岩层。石油少硫,石蜡含量7% ~10%,密度800~900千克/立方米。较大的油气田有勃利斯拉夫、奥洛夫-乌利京尼扬、比特科夫-巴勃琴油气田。

南部地区的滨里海-克里木含油气区是20世纪50年代发现的,油气田主要分布在克里木半岛及其附近海域(黑海和亚速海)。工业油气田产在古近纪-新近纪、早白垩世地层中,产出深度为100~4500米。较大的油气田有 “暴风雨”、芬塔诺夫、戈里岑气田。

3.煤

乌克兰煤炭资源相当丰富。据英国石油公司世界能源统计资料,截至2008年底,乌克兰拥有煤炭储量338.73亿吨,占世界总储量4.1%,居第六位,在美、俄、中、澳、印之后。其中烟煤和无烟煤153.51亿吨,次烟煤和褐煤185.22亿吨(British Petroleum Company,2009)。另据乌克兰专家引述的本国统计资料(И.Г.Ширнин идр.,2007),乌克兰煤炭资源量估计有1173亿吨,探明储量约为543亿吨,其中97%以上的储量集中在东部顿涅茨盆地,西部的利沃夫-沃伦盆地的储量仅占不到3%(表13-4; 图13-2,13-3)。

表13-4 乌克兰顿涅茨盆地和利沃夫-沃伦盆地煤储量和产量

资料来源:И.Г.Ширнин,В.И.Дубницкий,2007。

乌克兰国家地质勘探研究所所长С.В.戈绍夫斯基提供的乌克兰煤炭储量数字介于上述两家的数字之间。他指出,乌克兰硬煤总储量为430亿吨,褐煤总储量为26亿吨。硬煤产在顿涅茨盆地和利沃夫-沃伦(В.А.Колосов и др.,2005)盆地,而褐煤分布在第涅伯-顿涅茨盆地和外喀尔巴阡坳陷。

顺便提一下,乌克兰列入国家储量平衡表的泥炭储量有66亿吨,但是由于煤炭丰富,泥炭很少被利用。

4.铀

乌克兰铀矿储量比较大,据世界能源信息署(WISE)资料(刘增洁,2008c),乌克兰回收成本≤130美元/千克的铀储量为13.5万吨,其中回收成本≤80美元/千克的储量为12.65万吨,≤40美元/千克的储量为2.74万吨,约占这个成本级别世界总储量的1.6%,居世界第十位。目前在采的铀矿床主要有瓦图季诺、岑特拉利内、米丘林、新康斯坦丁诺夫卡等矿床(图13-2,13-4)。

(二)金属矿产

在乌克兰的金属矿产资源中,铁、锰、铬、钛属优势矿产,储量大,产量也较高。这些矿产为乌克兰发展重工业尤其是钢铁工业和机械制造业奠定了坚实的资源基础。一些主要金属矿产的分布情况见图13-2和图13-4。

1.黑色金属

(1)铁

乌克兰是世界上铁矿资源最丰富的国家。据美国地质调查局2009年统计资料,乌克兰铁矿石储量为300亿吨,储量基础680亿吨,储量占世界总储量20%,居第一位; 如果按含铁量来说,储量为90亿吨,储量基础为200亿吨,储量占世界总储量12.3%,居第三位,位于俄罗斯、澳大利亚之后(U.S.Geological Survey,2009a)。据乌克兰本国的资料,铁矿石探明储量估计有322亿吨。截至2001年,51个铁矿床经国家储量委员会批准的ABC1C2级剩余矿石储量有255亿吨。铁矿石的可采储量能保证露天矿开采36~95年,天然富矿石可保证地下开采9~50年(В.А.Колосов и др.,2005)。另据报道,乌克兰有53个铁矿床,其中30个矿床正在开采,占探明储量的58.6%。绝大部分证实储量集中在大克里沃罗格地区,证实储量有259亿吨,平均品位为35%,富矿石(58.3% Fe)有17亿吨。目前在开采克里沃罗格、克列缅丘格和别洛焦尔三个铁矿区的富矿和含铁石英岩。1992年以前还利用过克里木半岛刻赤铁矿区的“烟矿”(赤铁矿矿石)(С.В.Гошовский,2007)。

铁矿床的分布情况见图13-2和图13-4。

尽管乌克兰平衡表内铁矿石储量巨大,但其开采利用问题越来越显现,大部分矿石不能赢利开采。例如,在现营采矿企业的179亿吨铁矿石表内储量中,露天矿和矿井设计边界内的工业储量只有77.1亿吨(占43.1%),其中含铁54%~62%的富矿仅有4.5亿吨,其余72.6亿吨是贫矿或铁含量仅24%~30%的含铁石英岩。在市场经济条件下,现行矿物原料标准不能保证开采这样的矿床能够获得经济效益。另外,开采深度不断加大,有的露天矿深度达到350米(设计深度550~600米),矿井深度达到1300~1400米,大大增加了基建投资和开采费用(В.А.Колосов и др.,2005)。

图13-4 乌克兰金属矿床分布示意图(引自 С.В.Гошовский,2007)

(2)锰

乌克兰锰矿储量在世界上首屈一指,按照美国地质调查局2009年资料,乌克兰锰矿石储量为1.4亿吨,储量基础5.2亿吨,而南非分别是9500万吨和4.0亿吨(包括推测资源)(U.S.Geological Survey,2009a)。乌克兰的统计数字,一说探明储量大约23亿吨,居世界第二位(В.А.Колосов и др.,2005); 另说探明储量(尼科波尔锰矿区和托克马克矿床)为22.6亿吨,平均品位为23.1 % Mn。其中较富的(28.6% Mn)易选氧化矿石仅占一小部分(占15.2%,3.3亿吨),在其余矿石中,较贫(21.9% Mn)难选碳酸盐矿石居多(占77.3%,17.6亿吨)(С.В.Гошовский,2007)。大部分矿石磷含量高。

尼科波尔锰矿区的矿石可以划分出三个带:氧化矿石(28.6% Mn)、氧化物-碳酸盐矿石(25% Mn)和碳酸盐矿石(20.7% Mn)。第一个带的矿石最有价值,占15%,最后一个带的矿石占78.5%。矿体产出深度10~110米,厚达4.5米,平均2米左右,矿带走向长度达200千米,宽度为25~50千米(С.В.Гошовский,2007)。

目前乌克兰锰矿储量结构和选矿工艺不能满足黑色冶金工业对优质锰精矿首先是低磷锰精矿日益增加的需求。向化学工业供应所谓过氧化物优质锰精矿也是一个重要问题,以前都是从格鲁吉亚进口这种原料。解决这个问题就得对尼科波尔锰矿床附近氧化矿石和氧化物-碳酸盐混合矿石比例大的矿床进行工业开发,加强碳酸盐矿石有效选矿工艺的研究。

(3)铬

在基洛沃格勒地区波希热超基性岩体中发现了铬铁矿工业矿体,600米深度以内的预测资源量估计有3亿吨,Cr2O2平均含量达28%,进一步勘探开发很有前景。

2.有色金属

与黑色金属形成鲜明对照的是,乌克兰有色金属矿产资源贫乏,其中只有钛资源一枝独秀,无论是钛铁矿还是金红石,在世界上都位居前列(表13-1)。

(1)钛、钒

乌克兰钛矿床的地质-工业类型齐全,其中价值最大的是岩浆型钛磁铁矿矿床。目前共发现了40多个矿床,包括1个超大型矿床,13个大型矿床,20个中型矿床(С.В.Гошовский,2007)。据美国地质调查局2009年资料,乌克兰钛铁矿储量为590万吨(TiO2),储量基础1300万吨,按储量位居世界第十位(U.S.Geological Survey,2009a)。乌克兰钛铁矿储量占独联体国家总储量的42%以上。

乌克兰金红石资源丰富,储量和储量基础各为250万吨,居澳大利亚、印度、南非之后,与塞拉利昂并列第四位。金红石精矿年产量近年来保持在6万吨水平,2008年低于澳大利亚、南非和塞拉利昂,也占第四位(U.S.Geological Survey,2009a)。

钒是钛磁铁矿石最常见的伴生有益组分,在乌克兰沃伦地区的钛磁铁矿矿床中就赋存有大量的钒。在伊尔尚矿区钒作为伴生组分的储量也已得到证实。

(2)铜、铅、锌

乌克兰的铜不能自给,从独联体国家进口铜满足国内需求。铜矿床有两个地质-工业类型:含铜砂页岩矿床和暗色岩建造中的铜矿床,研究程度都不够。已知还有一些黄铁矿型铜矿、斑岩铜矿和铜镍硫化物型矿点,都没有深入研究,而目前最有意义的是不久前发现的暗色岩建造的那些矿点。在沃伦矿区的暗色岩建造中,发育自然铜矿化,分布面积达1万多平方千米,现已划分出两个最有远景的矿结:拉法洛夫矿结和戈尔尼亚矿结。玄武质熔岩中自然铜总预测资源量(埋深150~500米)估计有2500万吨。在火山凝灰岩中,划分出6个含铜层位,厚度为1~19毫米,含铜0.5%~4.5%,伴有金(达4克/吨)、铂(达1.6克/吨)和钯(达1.4克/吨)。对乌克兰来说,无论从铜本身来说,还是从伴生有益组分特别是铂族金属来说,都需要继续深入研究这些非传统类型矿床,查明其可能的工业价值。

乌克兰优质铅锌矿石分布在两个地区:外喀尔巴阡地区和第聂伯-顿涅茨盆地东南部。开发金-多金属矿床对于获得铅锌是有远景的,但开采穆日耶夫金-多金属矿床只能部分地解决乌克兰铅锌需求问题。

外喀尔巴阡别列戈夫-别甘火山期后活动带矿产资源综合开发问题早已引起人们关注,已有半个多世纪的历史。该区最初发现了硫矿,后来又找到了明矾石、重晶石、高岭土、石英岩、各种黏土,再后来才发现叠加的多金属和汞矿化,还含有金和银。仅在别甘明矾石重晶石多金属矿床范围内,就赋存有锌38.11万吨,铅12万吨。该区明矾石探明储量有3亿多吨,重晶石预测资源量有100多万吨。那里应当建立一个单一的但多门类的化学联合企业,生产一系列国民经济所需要的产品,直到汞,更不必说那些贵重的金属。遗憾的是,时至今日,上述各种矿产的研究还是各自为政的局面。

在地处第聂伯-顿涅茨盆地东南部的哈尔科夫州别利亚耶夫铅锌矿床,经初步勘探圈出了一个矿体埋深不大(500米以内)的矿段,有可能首期开采,探明C2级储量锌61.8万吨,铅26.5万吨。

(3)镍、钴

乌克兰境内发现了一批小型镍钴矿床,既有原生硫化物矿石(预测资源量达1500万吨),又硅酸盐矿石(10个矿床探明储量20万吨)。镍钴矿床都是超基性岩风化壳型矿床,集中分布在两个地区:中波布热地区(基洛沃格勒州)和第聂伯河中游沿岸地区(第聂伯罗彼得罗夫斯克州)。

(4)铝

乌克兰铝的供应问题相当尖锐。还在苏联时期,就在尼古拉耶夫市建了一座大型氧化铝厂,在扎波罗热市建了一个联合冶金企业,当时的打算是从境外运来大量铝土矿和铝矾土,生产出中间产品(氧化铝)和最终产品(铝),也把部分原料改运到东西伯利亚的铝厂,利用当地水电站富余的电能。这种格局一直维持至今,但情况不好,因为时过境迁,苏联的解体使乌克兰的大铝厂处于无米之炊的困境。

关键的问题是乌克兰迄今没有一处像样的铝原料基地。境内有一些高铁铝土矿小矿床,其中第聂伯罗彼得罗夫斯克州的维索科波利耶矿床探明储量1700万吨,预测资源量7200万吨。滨亚速海地区产出一些碱性霞石岩岩体,富含锆、钛、铌,矿石储量有30亿吨。前面提到的外喀尔巴阡地区的明矾石矿,在综合利用的情况下可以作为潜在的含铝原料利用。列入国家储量平衡表的有2个大型矿床:别甘矿床拥有明矾石探明储量2.9亿吨,别列戈夫矿床探明储量为5140万吨。此外,在别列戈夫矿田的边界附近,还有十来个与次生石英岩有关的明矾石矿床和矿点。

(5)钨、锡、钼

这几种矿产乌克兰都依赖进口满足国内需要,没有像样的矿床,只有一些矿点可供进一步研究。

在乌克兰地盾北部和西北部,云英岩中发现有含锡稀有金属伟晶岩型矿点,与之伴生的砂矿中有锡石-铌铁矿-锆石-黑钨矿富集体。

在乌克兰地盾的上述地区和滨亚速海地区,找到了钨钼矿点,准备进一步勘探开发。其中主要有乌克兰地盾西北部的韦尔巴和乌斯季诺夫矿点,第聂伯河中游地区东谢尔盖耶夫矿点。

3.贵金属

乌克兰可划分出3个含金区:喀尔巴阡、顿巴斯和乌克兰地盾。

喀尔巴阡含金区研究得最充分,穆日耶夫和萨乌利亚克两个矿床的探明储量接近55吨。两矿是毗邻的姐妹矿,类型相同,矿石成分相似。穆日耶夫金-多金属矿床1999年投入工业开发,在其授权采矿范围内,第一阶段就证实金储量80~100吨,银1000吨,铅锌约250万吨。萨乌利亚克矿床只作了初步勘探,获P1级预测资源35吨,P2级预测资源65吨。据专家初步估算,喀尔巴阡含金区的总资源量,金为400吨,银5500吨,铅270万吨,锌530万吨。

顿巴斯含金性研究起步早,但缺乏深入细致的研究,因而没有一个一致的评价。顿巴斯金的预测资源量有400吨左右。有一个小矿床在开采,即博布里科夫金硫化物矿床。

乌克兰地盾是乌克兰重要的含金区,总预测资源量估计有2400吨,有6个矿床作了充分研究,估算出的资源量超过620吨:“五月”、克林佐夫、尤里耶夫、谢尔盖耶夫、“金沟”和“宽沟”矿床。

尽管乌克兰各种建造的含铂性前景相当看好,目前尚无铂族金属的探明储量。

4.稀散及稀土金属

在分散元素中,乌克兰尼古拉耶夫氧化铝厂打算从进口铝土矿中回收镓。在顿巴斯的焦煤中,发现了较高含量的锗(达4.5克/吨)。早先乌克兰的焦化厂曾经从氨水中回收了4~5吨锗和一些汞。

在稀有金属中,锂和铍的资源前景较好。

在日托米尔州,探明了佩尔然铍矿床,含矿岩体是长石交代岩和云母石英长石交代岩,B2O的平均品位为0.55%,主要以硅铍石形式产出。

锂的工业富集与伟晶岩有关,在滨亚速海地区是锂辉石伟晶岩,在基洛沃格勒州是透锂长石伟晶岩。原矿经富选后可获得锂辉石精矿,Li2O含量达5.07%,回收率为88.5%,产出率18.8%。而这些伟晶岩的主要价值在于可顺便回收的石英、长石和薄云母精矿。

实际上,在乌克兰的许多伟晶岩田中,都发现有稀土、钽和铌的工业富集,但目前准备开采的只有亚佐夫矿床,它是一个正长岩岩块,面积20平方千米左右,已经划分出一些地段,稀土总含量1.25%,ZrO2含量1.5%。

(三)非金属矿产

1.金刚石

在乌克兰找到了3个有金伯利岩和煌斑岩岩浆活动(金刚石的原生来源)显示的地区:沃伦-波多尔台坪、乌克兰地盾中部和滨亚速海地区及其与顿巴斯交接地带。从发现工业金刚石矿床的远景来看,首先当推库霍茨科-谢尔霍夫地区。正是在库霍茨卡亚沃利亚镇附近,1975年发现了乌克兰第一个金伯利岩显示。在乌克兰地盾中部基洛沃格勒市附近,近年来在列列基夫和晓尔索夫两个地段,发现了厚度不大的岩墙状金伯利岩和煌斑岩岩体。该区尚未开展金刚石专项普查工作。

滨亚速海地带已经查明7个金伯利岩体(图13-5)。据推测,原生含金刚石的岩石与纵贯俄罗斯地台和乌克兰地盾,从阿尔汉格尔斯克岩筒一直延伸到亚速海的那个金伯利岩-煌斑岩岩带的南翼有关(С.В.Гошовский,2007)。

2.其他非金属矿产

乌克兰境内各种非金属矿床星罗棋布,有2000多个(图13-2,13-5)。其中的某些矿物原料,不仅能满足国内需要,还可供出口换汇。例如石墨、高岭土、耐火黏土、膨润土、钾盐、石英岩、高纯石英砂、建筑和饰面石料等。据美国地质调查局2009年统计资料,乌克兰钾盐储量为2500万吨K2O,储量基础为3000万吨K2O,储量居世界第九位(U.S.Geological Survey,2009a)。滨亚速海地区的彩纹超基性岩和红色花岗岩,储量巨大的灰岩和白云岩,顿巴斯深达数千米的优质岩盐底辟构造,喀尔巴阡山区的自然硫,曾经大量出口的优质高岭土,这些都是乌克兰闻名于世的非金属矿产。就石灰岩、白云岩、耐火黏土、膨润土而言,乌克兰已经建立了强大的开采和初加工工业(С.В.Гошовский,2007)。乌克兰溴、碘资源也很丰富,溴的储量和储量基础均为40万吨,年产量估计为3000吨,储量和产量均居世界第四位(U.S.Geological Survey,2009a)。

表13-5 列出了乌克兰20世纪90年代初主要矿产的储量和预测资源量。