拉美地區(qū)鉀鹽資源的分布及成礦規(guī)律分析*

唐 堯

（中化地質(zhì)礦山總局化工地質(zhì)調(diào)查總院，北京100013）

全球鉀鹽資源有90%用于植物營養(yǎng)，主要是鉀肥的生產(chǎn)。為保障國家糧食安全，中國政府非常重視鉀鹽資源的勘探與開發(fā)，鼓勵國內(nèi)企業(yè)走出去，尋找開發(fā)境外鉀鹽資源。中國是一個缺鉀國家，2011年中國鉀鹽對外依存度達(dá)到42%［1］。目前中國鉀肥產(chǎn)量僅能保證國內(nèi)需求量的1/2，另有50%需要長期從國外進(jìn)口［1］。因此研究世界重要鉀鹽資源的分布及開發(fā)情況，為國內(nèi)尋找鉀鹽資源供給來源地，在國外多找優(yōu)質(zhì)鉀進(jìn)而獲取比較便宜的鉀肥，是中國需要長期研究解決的一項重要問題。年凈增了1 000萬t，儲量增長最多的國家是智利，為2 000萬t，拉美地區(qū)鉀鹽增長在全球資源中占有重要地位。

1 全球鉀鹽資源總體情況

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局最新統(tǒng)計，2012年全球探明鉀鹽（K2O）儲量約為95.52億t。估計全球各種鉀資源（K2O）總量約2 500億t。近兩年一些國家的鉀鹽儲量變化不大（見表1），2011年鉀鹽總儲量比2010年增加了11 600萬t，增幅為1.23%，儲量增長最多的國家是俄羅斯；2012年鉀鹽總儲量比2011

表1 全球鉀鹽年產(chǎn)量及儲量（以K2O計）

中國2011年底累計查明資源儲量11.14億t（KCl），其中基礎(chǔ)儲量為6.51億t，查明礦產(chǎn)地40余處，礦床類型以現(xiàn)代鹽湖鉀鹽為主，查明儲量主要分布在青海省的柴達(dá)木盆地、格爾木地區(qū)［1-4］。青海2011年已探明鉀鹽儲量占全國的81%，其次是新疆羅布泊占15%，其余分布在西藏、云南、四川、山東及甘肅等省區(qū)［2］。中國鹽湖鉀鹽以含鉀鹵水為主，固液共存，鹵水成分有氯化物型和硫酸鹽型，另有少量碳酸鹽型，并有鈉、鎂、鋰、硼、芒硝等共伴生，可供綜合利用，另在滇西、塔里木、四川及鄂爾多斯盆地具有較好的鉀鹽找礦前景［2，4-5］，但是中國鉀鹽資源尚不能滿足國內(nèi)生產(chǎn)需求，急需開展境外找鉀。

2 拉美地區(qū)鉀鹽資源現(xiàn)狀

拉美地區(qū)擁有鉀鹽資源的國家有巴西、阿根廷、玻利維亞、智利、秘魯?shù)?，多為鹽湖型鉀鹽［6］。 近年來，拉美國家通過鉀鹽普查發(fā)現(xiàn)了一些鉀鹽資源，如阿根廷的科羅拉多（Rio Colorado）鉀鹽礦床和昆卡·阿特利阿娜（Huitrín）鉀鹽礦床、巴西的亞馬遜（Amazon）和塞爾希培盆地鉀鹽礦床、玻利維亞的烏尤尼鹽湖鉀鹽和智利的阿塔卡馬鹽湖鉀鹽（圖1）?，F(xiàn)就拉美地區(qū)發(fā)現(xiàn)的鉀鹽礦床及開發(fā)狀況進(jìn)行簡要論述。

2.1 巴西

2012年巴西鉀鹽儲量為3億t（K2O），在亞馬遜及塞爾希培盆地內(nèi)均已發(fā)現(xiàn)鉀鹽礦床。前者位于巴西西北，東起亞馬遜河口，西至哥倫比亞和秘魯邊界，呈橢圓形，東西長約 2 000 km，南北寬 100～300 km［4，6］，已發(fā)現(xiàn)的菲任迪娜（Fazendinha）與阿拉里（Arari）等鉀鹽礦，由已完成的鉆探求得鉀石鹽約5.6億t，另巴西鉀肥集團分公司（Potassio do Brasil）于2013年11月宣布，其在亞馬遜盆地新發(fā)現(xiàn)了雷曼蘇（Remanso）和伊塔夸蒂亞拉（Itacoatiara）兩個鉀鹽礦，KCl含量達(dá)33%～40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），且對奧塔濟斯（Autazes）鉀鹽礦完成了勘探；后者塞爾希培盆地地處南緯10～11°，其鉀鹽是巴西石油公司（Petrobrás）勘查石油時發(fā)現(xiàn)（含少量硫鎂礬和硬石膏），對其兩個次級盆地的塔夸里·巴索拉斯（Taquari-Vassouras）與圣羅莎（Santa Rosa）鉀鹽礦及周圍的29個鄰區(qū)估算出鉀鹽遠(yuǎn)景資源量：鉀石鹽約5.25億t，光鹵石約116億t。

巴西正開采的鉀鹽礦主要為塔夸里·巴索拉斯，目前此礦年產(chǎn)KCl 80萬t，僅能滿足巴西國內(nèi)10%的鉀肥需求，以當(dāng)前開采面積可支持鉀鹽生產(chǎn)至2019年。為保持巴西鉀鹽生產(chǎn)能力，淡水河谷公司正努力開拓幾個新項目，如卡那里塔（Carnalita）計劃在 2015年啟動 120萬 t（KCl）產(chǎn)能建設(shè)，2017年進(jìn)入第二階段年產(chǎn)能增至160萬t。另外，巴西正在進(jìn)行勘探的鉀鹽項目有14個之多，其中多數(shù)是小型的礦業(yè)公司，多分布在塞爾希培、亞馬遜、巴伊亞及米納斯吉拉斯州等地。赫吉（Huge）鉀鹽礦也處在初級勘探階段，已在亞馬遜地區(qū)探明大量鉀石鹽資源。

2.2 阿根廷

阿根廷鉀鹽礦產(chǎn)資源主要分布在門薩?。∕endoza）、內(nèi)烏肯?。∟euquen）、卡塔馬卡?。–atamarca）等地區(qū)，其中固體鉀鹽主要為昆卡·阿特利阿娜（Huitrín）鉀鹽礦床，液體鉀鹽礦為科羅拉多河（Rio Colorado）、印加瓦西（Incahuasi）、翁布雷·穆埃爾托（Salar de Hombre Muerto）、奧布萊莫埃爾多（Hombre Muerto）鹽湖鉀鹽礦床。目前有10多家公司在阿根廷的門薩省、內(nèi)烏肯省、卡塔馬卡省等地區(qū)進(jìn)行勘探鉀鹽，且都綜合提取鋰礦資源。

2.2.1 科羅拉多河鉀鹽礦床

礦床位于內(nèi)烏肯盆地中，含鉀鹽系為昆卡·阿特利阿娜（Huitrín）地層，礦區(qū)的礦石量已經(jīng)超過20億t。K1層儲量總共有13 820萬t，KCl遠(yuǎn)景資源量超過10億t，其中可采儲量約2億t，鉀鹽礦石主要為光鹵石和鉀石鹽。淡水河谷公司（Vale）在門薩省擁有科羅拉多鉀鹽（Potasio Rio Colorado）項目，已在2011年批準(zhǔn)投資59.2億美元巨資對科羅拉多鉀鹽項目分兩階段實施：第一階段的21億美元投資將使該項目到2016年產(chǎn)能達(dá)到210萬t；第二階段于2017年開始，計劃到2023年使總產(chǎn)能提至430萬t（KCl）。鑒于由于阿根廷當(dāng)前宏觀經(jīng)濟環(huán)境不佳，淡水河谷希望獲得阿根廷政府包括稅收減免在內(nèi)的優(yōu)惠政策以對沖損失，但截至2013年3月淡水河谷仍未能與阿政府就經(jīng)濟優(yōu)惠政策達(dá)成一致，目前項目處于暫停狀態(tài)。

2.2.2 昆卡·阿特利阿娜鉀鹽礦床

礦床位于內(nèi)烏肯省昆卡·阿特利阿娜盆地內(nèi)，礦床以鉀石鹽為主，為該地區(qū)特有，其無水鉀鎂礬和光鹵石的含量少于0.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），已在佩文切城（Pehuenche）一帶勘探出鉀鹽，隸屬于昆卡·阿特利阿娜礦層，厚達(dá)250 m。鉀鹽礦從底部到頂部可分為3個礦層，K1、K2和K3。其中巴斯托·巴達(dá)瓦斯（Paso de las Bardas）礦區(qū)面積為 25 km2，K1平均品位（K2O）為16%，平均厚度約8.15 m，儲量約1億t（KCl）。 巴迪萊斯（Barriales）礦區(qū)面積 15 km2，平均厚度7 m，平均品位（K2O）為17%，儲量約5 500萬t（KCl）。潘帕地區(qū)的拉·里維貝斯（las Liebres）礦區(qū)面積為10 km2，K1平均厚度為4.5 m，K2O平均品位為13%，儲量約 2 100 萬 t（KCl），K3 平均厚度 3.5 m，K2O平均品位為15%，儲量約1 400萬t（KCl），K1和 K3 儲量共計 3 500 萬 t（KCl）；拉·薩里拉斯（las Salinas）地區(qū)鉀鹽前景較大，目前只進(jìn)行了一個勘探點的找礦工作，勘探工作程度較低，但該地區(qū)找鉀在經(jīng)濟上是可行的，獲得找礦突破希望較大。

2.2.3 印加瓦西鉀鹽礦床

鉀鹽蘊藏于印加瓦西鹽湖，南與阿里薩羅鹽湖相鄰，面積208 km2，行政上隸屬于胡胡伊省。鹽湖北部、南部及四周鹽湖地層組成為0～0.5 m厚灰白色含泥沙鹽殼，以下為含鹽泥沙，鹽一般成晶體狀析出。鹽湖中部地表為0.2～0.3 m的黃色泥沙，表層一般覆蓋0.05 m鹽霜，下部由白色鹽殼組成，質(zhì)純，見有鹵水析出導(dǎo)管。湖水補給來源主要為北部地表及地下水以及東部地下水及雨季降水形成的季節(jié)性流水。據(jù)已施工的淺井表明，3個采樣分析顯示鉀（KCl）含量達(dá)到工業(yè)品位，其中2個具備Li、K綜合利用價值。

2.2.4 奧布萊莫埃爾多鉀鹽礦床

礦床位于阿根廷西北部的薩爾塔省南部地區(qū)，鹽湖晶間鹵水富含鉀、鋰等元素，鉀鹽資源遠(yuǎn)景較好，鹽湖具有環(huán)狀次火山巖構(gòu)造盆地特征，鹽湖以蒸發(fā)沉積為主，在蒸發(fā)沉積物之外為少量崩積和沖積沉積物。鹵水主要賦存于鹽體晶間空隙，或鹽層之下的碎屑層中。鹵水類型為硫酸鎂亞型，含硼、鉀、鈉等。據(jù)鹽湖區(qū)已有采廠生產(chǎn)情況表明，奧布萊莫埃爾多鹽湖沉積厚度一般可達(dá)幾十米，最高達(dá)150 m，且鹵水中鋰鉀濃度賦存是均勻的，估算鹽湖資源量（KCl）1 100萬 t以上，Li為 60萬 t以上， 為重要鉀鹽勘查基地。

2.3 玻利維亞

玻利維亞鉀鹽資源豐富，據(jù)玻統(tǒng)計局及礦業(yè)與冶金部2008年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，儲量達(dá)1.5億t，主要為現(xiàn)代鹽湖型鉀鹽。烏尤尼鹽湖（Salar de Uyuni）是玻利維亞賦存鉀鹽資源的主要產(chǎn)地，其位于玻利維亞西南部，面積約10 000 km2，與安第斯科迪勒拉其他鹽湖群一樣同屬于弧后擠壓盆地大陸型鹽湖［6-8］。玻利維亞烏尤尼鹽湖擁有世界上最大的蒸發(fā)巖鹽儲量，鹽層中的鹽巖或鹽晶儲量估計可達(dá)到640億t［6-7］。玻還有科伊巴薩鹽湖（Coipasa）、帕斯托蘭德鹽湖（Lagunas Pastos Grandes）等鹽湖鉀鹽礦床。

據(jù)玻國政府鹽湖開發(fā)項目研究結(jié)果表明：烏尤尼鹽湖表層礦產(chǎn)儲量為鉀1.1億t，鋰550萬t，鎂729萬t，硼320萬t，該鹽湖是目前地球上最大的鉀、鋰、硼、鎂溶液庫［6，8］。 玻利維亞礦業(yè)公司已于2010年完成了烏尤尼鹽湖的加工試驗廠房建設(shè)，并隨著開發(fā)礦井和設(shè)施的完成，鹽湖的鉀鹽（KCl）年生產(chǎn)能力將可能被提至約1.2萬t，同時也增加了鈉硼解石及硼酸的產(chǎn)量［5，9］，鹽湖東南方的試驗廠也已于2013年1月正式開始生產(chǎn)運作。

中國中信國安集團公司已于2011年與玻利維亞簽署了鉀鹽開發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議，依據(jù)協(xié)議中信國安將對該國奧魯羅省的科伊巴薩鹽湖儲量進(jìn)行風(fēng)險勘探和評估，根據(jù)勘探結(jié)果，如鉀鹽儲量滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求，中信國安將提交一份開發(fā)計劃，以鉀鹽、鋰鹽工業(yè)化為基礎(chǔ)，對該鹽湖資源產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)進(jìn)行投資。此舉對中國企業(yè)赴玻利維亞開展鉀鹽開發(fā)合作具有重要意義。

2.4 智利

2012年智利鉀鹽儲量約為1.5億t，主要為干鹽湖型，有阿塔卡馬、馬利亞·埃倫娜（María Elena）及馬里昆加（Maricunga）鹽湖等鉀鹽礦床。

阿塔卡馬鉀鹽礦床位于智利北部阿塔卡馬沙漠中，烏尤尼鹽湖西側(cè)，地處智利高原，行政上隸屬于安托法加斯塔州（Antofagasta），鹽湖深達(dá)500 m鉆孔未能穿透第四紀(jì)石鹽層，表面有60～80 cm厚的筍狀粗糙鹽殼，鹽殼之下25 m深處的巖層孔隙度較大可達(dá)18%，25～40 m深處孔隙度變小平均為8%。因而具有較高滲透率的巖層僅為表層30 m，在鹽湖中心部位滲透率高達(dá)104～106 md，邊部則降為102～103 md。盆地中心部分巖鹽厚度達(dá)500 m，但據(jù)地震資料判定鹽層厚度達(dá)2 000 m，鉀鹽資源潛力較大。

智利化學(xué)公司（SQM）在過去兩年開始擴大鉀鹽生產(chǎn)能力，2010年產(chǎn)量為160萬t，2011年產(chǎn)量再增約40萬t，預(yù)計2014年產(chǎn)量將提升至210萬～220萬t的水平［9］。另外還有幾個項目在智利和玻利維亞開展從含鋰鉀鹽礦中提鉀的可行性研究。雖然近期預(yù)計不會增加產(chǎn)能，但在長期計劃中，該公司計劃擴大其年產(chǎn)能至220萬～250萬t/a（KCl）。

2.5 秘魯

秘魯鉀鹽資源主要為現(xiàn)代鹽湖鹵水鉀鹽，礦床有巴約瓦爾（Bayovar）鹵水鉀鹽礦等。巴約瓦爾鉀鹽礦位于秘魯塞丘拉沙漠（Sechura）赤道以南6°左右位置，礦區(qū)總面積超過820 km2，分為4個開采區(qū)，格歐馬科斯（Grow Max）農(nóng)業(yè)公司擁有其全部的開采權(quán)及地表使用權(quán)。

格歐馬科斯（Grow Max）農(nóng)業(yè)公司已于2010年9月完成了該鉀礦的初步可行性研究。項目將采用低成本太陽蒸發(fā)技術(shù)，因此其將涉及低運營成本和低資本投資，項目總資本經(jīng)費約1.25億美元，包括建成一條年產(chǎn)鉀鹽25萬t（KCl）的生產(chǎn)線，其最終設(shè)計的產(chǎn)能可達(dá)50萬t/a。目前巴西擁有格歐馬科斯（Grow Max）公司80%股份，印度農(nóng)民肥料合作社擁有剩余20%股份，其可獲得該項目投產(chǎn)后的50%鉀鹽產(chǎn)量。

3 拉美地區(qū)鉀鹽成礦規(guī)律

拉美地區(qū)鉀鹽主要分布在沿海岸山脈和安第斯山脈之間的高原及亞馬遜盆地地區(qū)，成礦時代有晚二疊世、早白堊世和第四紀(jì)等，類型有大陸鹽湖型和沉積型，以鹽湖型為主，分布主要受北北東向深大斷裂控制。

以烏尤尼為代表的安第斯科迪勒拉鹽湖群屬弧后擠壓盆地大陸型鹽湖類型，在新生代火山活動十分發(fā)育，為鹽湖提供豐富物質(zhì)來源，形成含鉀硼鋰鹵水的特種鹽湖。坐落在第三紀(jì)火山-含鹽沉積盆地之上，鹽湖延長方向平行于海岸線，離岸20～160 km，為一狹長地帶。該類鹽湖與海水沒有聯(lián)系，是一個典型的內(nèi)陸干鹽湖，對其成因有兩種看法：一種是湖水中一部分鉀、鎂已沉淀了光鹵石，但尚未發(fā)現(xiàn)其賦存地段；也有人認(rèn)為現(xiàn)今的鹵水與過去的古鹵水組成成分不同，即古鹵水中Na與K的比例和Na與Mg的比例高于現(xiàn)在的鹵水，導(dǎo)致今天的鹵水更富集K、Mg；另一種則認(rèn)為河水溶解了第三紀(jì)圣佩德羅（San Pedro）層中的蒸發(fā)巖，帶入了豐富的Na、K、Mg等組分，與此同時周圍火山巖長期風(fēng)化，為Li、Mg、Na、K、B提供重要物源，然而伴隨火山活動帶入的高礦化度的溫泉水，其可以出露地表或埋藏地下，由潛流補給鹽湖［6］。

沉積型鉀鹽礦床指成礦于第四紀(jì)之前，受古沉積盆地控制形成的固體鉀鹽礦床［2，7］。拉美沉積型鉀鹽主要分布在阿根廷內(nèi)烏肯盆地、巴西亞馬遜和塞爾希培盆地，礦石類型分光鹵石和鉀石鹽型，由三疊紀(jì)早期到第三紀(jì)晚期歷經(jīng)160 Ma沉積而成，成鉀時代為白堊紀(jì)阿普第階時期，該類型鉀鹽在拉美地區(qū)主要形成于昆卡·阿特利阿娜地層中。沉積型鉀鹽盆地多為大型古生代盆地蒸發(fā)形成，蒸發(fā)巖賦存在上二疊統(tǒng)中，下伏地層為富含紡錘蟲的海相石炭系和二疊紀(jì)砂巖層，上覆地層為下三疊統(tǒng)的內(nèi)陸湖相紅色頁巖，晚二疊世蒸發(fā)巖系產(chǎn)在典型的海退序列層中。當(dāng)時海水主要來自南美大陸西緣廣海或地槽，巴西及西非克拉通供給盆地陸相碎屑物和風(fēng)成砂。

4 中國企業(yè)開展鉀鹽資源開發(fā)合作的困境

隨著近年掀起的鉀鹽找礦熱潮，中國企業(yè)紛紛赴拉美等地區(qū)尋找鉀鹽，但由于投資的盲目性，使其面臨著極大的困境。當(dāng)前拉美許多國家和地區(qū)為了吸引外資投資其礦業(yè)開發(fā)，往往在稅收、土地使用費等方面給予一定優(yōu)惠政策。這自然可大幅度降低外國企業(yè)的開發(fā)費用和生產(chǎn)成本，但也需注意到，優(yōu)惠政策的優(yōu)惠期限、到期后能否長期延續(xù)及延續(xù)期限等問題，此外還需關(guān)注拉美地區(qū)政治局勢及政權(quán)更替對優(yōu)惠政策的影響等［8，10］。

鉀鹽礦在拉美國家通常位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，如玻利維亞、阿根廷、智利及秘魯?shù)柠}湖型鉀鹽多位于南美高原地區(qū)，氣候條件十分惡劣，加之這些地區(qū)的水、電、氣、公路及鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施不配套；另外，隨著近年拉美國家環(huán)保意識的增強，對環(huán)保要求日益提高，因而考察在拉美地區(qū)投資鉀鹽項目經(jīng)濟效益時，應(yīng)充分考慮基礎(chǔ)設(shè)施情況和環(huán)境保護對項目建設(shè)和運營成本的影響［5，8-10］。

由于中國的可溶性固體鉀鹽資源稀缺，故而缺乏固體鉀鹽礦開采及加工的設(shè)計、建設(shè)與運行經(jīng)驗，中國對固體鉀鹽開發(fā)技術(shù)相對落后。但是，拉美地區(qū)存在一些條件較好的固體鉀鹽礦床，如巴西的亞馬遜、塞爾希培鉀鹽，阿根廷的昆卡·阿特利阿娜鉀鹽等。鑒于此，需借鑒國際上先進(jìn)鉀鹽礦生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)驗，取他人之長補己之短。

5 結(jié)論與建議

中國在開發(fā)利用拉美地區(qū)鉀鹽資源過程中需綜合分析礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)條件，同時要充分考慮鉀鹽資源所在國的政治經(jīng)濟等投資風(fēng)險。通過對拉美地區(qū)鉀鹽資源分布及開發(fā)利用現(xiàn)狀的分析，建議優(yōu)先考慮玻利維亞現(xiàn)代鹽湖型鉀鹽，玻利維亞近現(xiàn)代鹽湖型鉀鹽富含鋰、硼等可綜合利用的資源［4-5，8，10］。秘魯與智利也分布著眾多大大小小的近現(xiàn)代鹽湖，擁有巨大的鉀鹽資源量，且受關(guān)注程度較低，建議今后要加強對其國家政策方面的研究，密切關(guān)注該國鉀鹽資源勘查開發(fā)信息，可將其作為中國后備鉀鹽資源開發(fā)目的地，應(yīng)加快介入步伐。巴西與阿根廷的鉀鹽資源潛力雖好，但巴西鉀鹽礦權(quán)不易獲取，當(dāng)前有利的鉀鹽礦區(qū)多已被加拿大公司所占據(jù)，且巴西本國鉀鹽需求量大，中國想從巴西獲得鉀鹽資源的成功可能性較小，建議只可作為企業(yè)投資性介入，勘查進(jìn)入目標(biāo)地的排序靠后；而在阿根廷，巴西企業(yè)已經(jīng)先我進(jìn)入，中國當(dāng)前再進(jìn)入有一定難度，應(yīng)密切關(guān)注追蹤其進(jìn)展情況，適時擇機介入阿根廷的鹽湖開發(fā)。

隨著未來中國對鉀鹽資源需求的增長，拉美地區(qū)的鹽湖鉀鹽資源的利用前景將會越來越廣。中國應(yīng)把握此機遇，奉行“走出去”的戰(zhàn)略［5］，開展境外“找鉀拿鉀”，特別是到現(xiàn)階段相對易介入的阿根廷及玻利維亞等拉美國家，進(jìn)行鉀鹽資源勘查開發(fā)。建議現(xiàn)階段優(yōu)先考慮阿根廷的現(xiàn)代鹽湖型鉀鹽資源，積極尋求與當(dāng)?shù)亟⒍嘀鼐W(wǎng)絡(luò)的合作關(guān)系，以“產(chǎn)業(yè)換資源、投資換資源”投資方向，采取少參股多包銷的股權(quán)合資合作模式［10］，盡力爭取獲得當(dāng)?shù)卣柏攬F的支持，最好能與當(dāng)?shù)赜休^大影響力的企業(yè)建立戰(zhàn)略合作聯(lián)盟，開展合作；同時加強鋰、鉀、硼、溴等綜合開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新研究，密切關(guān)注該國關(guān)于礦業(yè)投資政策方面的變化信息。

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