世界级超大型最富沉积变质型铁矿——北极圈玛丽河铁矿
国民经济的定海神针——不可或缺的铁（Fe）
矿床地质MINERAL DEPOSITS2023年6月June ，2023第42卷第3期42（3）：684~692*本文得到国家自然科学基金面上项目（编号：42172081）资助第一作者简介历祥，1999年生，男，硕士研究生，地质学专业。
Email:***************.cn **通讯作者雷如雄，1987年生，男，博士，教授，矿床学专业。
Email:******************.cn文章编号：0258-7106（2023）03-0684-9Doi:10.16111/j.0258-7106.2023.03.014国民经济的定海神针——不可或缺的铁（Fe ）*历祥1，雷如雄1**，马华东2，刘四海3，吴昌志1,2（1长安大学地球科学与资源学院教育部西部矿产资源与地质工程重点实验室，陕西西安710054；2新疆自然资源与生态环境研究中心，新疆乌鲁木齐830000；3中华人民共和国舟山海关，浙江舟山316021）科普园地铁是地球上最常见的元素之一，更是人类生活中不可或缺的元素。
金属铁在工业制造、基础建设、国防军工以及能源领域都有广泛的应用。
此外，铁元素对人体的氧气运输和能量代谢也起着至关重要的作用。
铁在人类历史上和现今经济社会中都扮演着不可替代的角色。
生活中无处不在的铁制品也让我们更加深刻地认识到铁的重要性。
中国是世界上最大的铁矿石进口国，进口量占全球的70%以上（数据源自IHK Markit ），但中国铁矿资源的现状呈现出对外依存度高、供应来源集中、定价权缺失等问题。
因此，了解铁的应用和资源现状，对中国相关产业的发展和保障国家铁矿资源安全具有十分重要的意义。
1铁元素的形成与发现大质量恒星诞生后，内部会发生核聚变反应并释放能量，氢首先聚变为氦，之后依次聚变形成碳、氧、硅和铁等元素（Iben,1967）。
铁元素拥有极高的比结合能（比结合能越高，原子核就越稳固），其聚变不仅不能释放能量，还需要吸收能量，因此恒星核聚变到铁元素时就会停止。
国外铁矿石品位
国外铁矿石品位
国外铁矿石的品位可以根据不同产地和矿石类型而有所差异。
铁矿石的品位通常以铁含量（Fe）为主要衡量标准。
以下是一些国外铁矿石产地的典型品位：
1.巴西：
•巴西是全球主要的铁矿石生产国之一。
该国的铁矿石主要产自米纳斯吉拉斯州和巴拉德罗皮里托州。
品位较高的铁
矿石主要来自巴西的四川盆地，品位通常在60%以上。
2.澳大利亚：
•澳大利亚是世界上最大的铁矿石出口国之一。
澳大利亚的铁矿石主要产自西澳大利亚州的哈密尔顿地区、帕拉布尔
多矿区等。
品位较高的铁矿石主要包括来自帕拉布尔多矿
区的Hamersley铁矿，品位可达到62%以上。
3.南非：
•南非也是铁矿石的主要产区之一。
该国的主要铁矿石矿床位于北部地区，品位较高的铁矿石通常来自这些地区，品
位在60%以上。
4.俄罗斯：
•俄罗斯的铁矿石产区包括库尔干州和伊尔库茨克州等地。
品位较高的铁矿石主要集中在这些产区，品位在60%以上。
值得注意的是，这些数字是一般性的估算，实际的铁矿石品位可以根据具体的矿床、矿石类型和采矿工艺而有所不同。
市场上存在各
种品位的铁矿石，供应商和购买方在交易时通常会根据品位和其他因素进行协商。
矿产、矿产资源基础知识学习
一、矿产资源概况（一）矿产资源的概念矿产资源是指赋存于地壳内部或地壳表层，由地质作用形成的呈固态、液态或气态的具有现实和潜在经济意义的自然富集物。
能源矿产金属矿产非金属矿产水气矿产（二）矿产资源属性矿产资源的自然属性：耗竭性隐蔽性分布不均衡性可变化性矿产资源的社会属性：（1）矿产资源是人类生产资料和生活资料的基本来源，是社会文明发展的物质基础。
（2）矿产资源是实现小康目标和社会经济可持续发展的重要的物质基础。
（3）矿产资源占有重要的战略地位。
（三）我国、我省矿产资源状况1、我国矿产资源自然状况已发现矿产171种：能源矿产10种、金属矿产54种、非金属矿产92种、水气矿产3种特大、大型矿床少，小型矿床多。
富矿少贫矿多单一矿床少共伴生矿床多2、我省矿产资源自然状况发现各类矿种133种，已查明资源储量的78种能源矿产地位显著，且相对集中中小型矿多，大矿少，贫矿多，富矿少，共伴生矿多，单一矿少大宗矿产短缺，探明储量不足。
我省属掩盖——半掩盖地区、地勘工作难度大，研究程度较低，但找矿潜力大。
什么是矿物？矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。
它们具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
目前已知的矿物约有3000种左右，绝大多数是固态无机物，液态的（如石油、自然汞）、气态的（如天然气、二氧化碳和氦）以及固态有机物（如煤、油页岩、琥珀）仅占数十种。
在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数（如水铝英石）属于非晶质矿物。
来自地球以外其他天体的天然单质或化合物，称为宇宙矿物。
由人工方法所获得的某些与天然矿物相同或类同的单质或化合物，则称为合成矿物如人造宝石。
矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用于工农业及科学技术的各个部门。
什么是矿产？矿产泛指一切埋藏在地下（或分布于地表的）可供人类利用的天然矿物或岩石资源。
矿产的范畴一般有以下三类：①可以从中提取金属元素的金属矿产，如铁矿、铜矿、铅矿、锌矿等；②可以从中提取非金属原料或直接利用的非金属矿产，如硫铁矿、磷块岩、金刚石、石灰岩等；③可以作为燃料的可燃性有机矿产，如煤、油页岩、石油、天然气等。
澳大利亚皮尔巴拉
而对DID 型铁矿，尽管也是一种矿床类型，但是作为单一铁矿床产出的非常少，而且 单个矿床规模小，从 200～ 1000 万吨，其资源总量大约只有 5 亿吨，年产量也仅有约 500 万吨，与皮尔巴拉地区每年 2 ～ 3 亿吨的铁矿石总产量相比，几乎可以忽略不计 ( Morris and Ramanaidou，2007) 。由于 DID 型铁矿成因相对简单，因此也很少有文章 对其专门进行论述。
在哈默斯利群上面的是整合沉积的图里克里克群( Turee Creek Group， 沉积时间为2450～2300Ma) ，其主要岩性为页岩、砂岩、粉砂岩、砾岩 和碳酸盐岩，沉积厚度大约为5000m。上述这三个群地层共同组成了布 鲁斯山超群( Mt．Bruce Supergroup)，沉积岩总厚度近13. 5 km。 这套地层记录了盆地的发育从最初的裂谷到稳定的台地阶段，再到最 后由于构造活动不断增强从而形成一些浅水沉积( Tyler and Thorne， 1990) 。在布鲁斯山超群上面不整合沉积了维鲁群，它记录了由陆地浅海 向深水沉积的变化，构造环境从活动大陆边缘向前陆盆地的转变( Tyler and Thorne，1990) 。 哈默斯利盆地的 BIF 是由微晶状硅质岩和铁氧化物组成的细纹层状化学 沉积物于 2. 60 ～ 2. 45Ga 沉积在一个缓慢沉降的大陆边缘( Morris，1985; Barley et al．，1997) 。沉积作用发生在一个大型的构造—岩浆事件期间， BIF中的Fe和Si是在一个或多个大型海底热液活动增强期间由富含Fe和Si的 低氧海水逐渐上涌到大陆架沉淀形成的( Barley et al．，1997) 。
盆地沉积学与锆石年代学研究表明，福特斯库群和哈默斯利群上 部沉积速率较快，而哈默斯利群中部沉积速率相对较慢，反应早期 盆地快速沉降的特点，到了后期盆地沉降速率发生较大变化。对不 同岩性的沉积速率研究表明，哈默斯利群中 BIF、碳酸盐和页岩的沉 积速率具有较大差别，其平均沉积速率分别为: 约 180 m/Ma、12 m/Ma 和 5 m/Ma( Trendall et al．，2004)，因此，总的来说，BIF 是 在盆地快速沉降期间沉积形成的。
青海省都兰县洪水河铁矿矿床成因及找矿标志浅析
青海省都兰县洪水河铁矿矿床成因及找矿标志浅析[摘要]本文从青海省都兰县洪水河铁的大地构造背景、地质构造特征、矿体特征说明了该区的控矿因素及找矿标志。
[关键字]地质特征矿体特征控矿因素找矿标志1 大地构造背景工作区位于柴达木盆地南部，大地构造位置位于东昆仑早古生代-晚古生代-早中生代复合造山系之昆中花岗-变质杂岩带的中东段。
从地层、岩浆活动和构造演化可以看出，整个区域经历了前寒武纪古陆形成，加里东造山、晚华力西-印支造山以及中新生代叠覆造山等四个主要构造演化阶段。
带内地质构造十分复杂；岩浆岩非常发育，岩浆作用具有多期次活动的特点。
2 地质特征2.1 地层矿区出露地层主要为蓟县纪狼牙山组（Jxl）和第四纪洪积、冲积、风积堆积物。
（1）蓟县纪狼牙山组（Jxl）：为一套以浅变质的镁质碳酸岩组合为主夹碎屑层的地层组合。
其下部以千枚岩夹白云质结晶灰岩为主，是铁矿的主要赋存地层，分布于矿区北部；上部为硅质岩，硅质白云质灰岩夹千枚岩，分布于矿区南部。
（2）第四系（Q）：主要分布于沟谷及矿区山坡。
主要有冲洪积、残坡积及风积等。
2.2构造矿区断层十分发育，按性质可以分为三组：近东西向北倾走向断层，北东向断层，北北东向断层。
其中以北东向断层对矿体破坏严重，使矿体向东西方向的延伸直接断失，其次为北北东向断层。
2.4 岩浆岩矿区岩浆活动不强烈，火山岩不发育，以侵入岩为主。
岩石类型较多，主要岩性为变质闪长玢岩，闪长岩，其次为角闪辉石岩，正长斑岩与花岗岩。
侵入岩均以小岩脉产出，多沿层间断裂贯入，仅个别角闪辉岩脉受南东-南西向断裂控制，各岩脉先后关系不明，其中分布于矿体附近或矿体中间的脉岩来看，对矿体有一定的破坏作用。
3 矿体特征根据物探磁测成果和槽探、钻探工程控制，共圈出两个矿带，分别为FeI和FeⅡ。
FeI为该矿床主矿带，为单矿层，赋存于蓟县纪狼牙山组灰黑—灰绿色千枚岩岩性段（Jxld2）中，赋矿层位稳定；在ZK0001中发现的FeⅡ赋存于蓟县纪狼牙山组灰白色结晶灰岩（Jxlc）段中，为一条透镜状盲矿体。
铁矿的世界分布和工业品味
铁矿种的调查铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，天然矿石（铁矿石）经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。
是含有铁元素或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。
1、主要产地及其国内外分布国内中国铁矿分布主要集中在辽宁、四川、河北、北京、山西、内蒙古、山东、河南、湖北、云南、安徽、福建、江西、海南、贵州、陕西、甘肃、青海和新疆等省、市、自治区。
国外世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。
国外大型铁矿分布区国家矿区名称储量/亿吨品位Fe 百分比占该国储量相关铁矿企业澳大利亚哈默斯利320 57 91 哈默斯利公司、BHP公司巴西铁四角300 35 65 淡水河谷CVRD）、MBR公司巴西卡拉加斯180 60 35 淡水河谷公司玻利维亚、巴西木通玻）乌鲁库姆（巴西）580 50.53 交通不便未开发印度比哈尔，奥里萨67 60 29 MMTC公司加拿大拉布拉多206 38 51 加拿大铁矿公司卡蒂尔公司美国苏必利尔16331 94 明塔克、帝国铁矿、希宾公司、蒂尔登公司等俄罗斯库尔斯克435 46 38 列别金、米哈依洛夫、斯托依连公司俄罗斯卡奇卡纳尔140 12 卡奇卡纳尔公司乌克兰克里沃罗格194 36 17 英古列茨采选公司法国洛林77 33 95 瑞典基律纳34 58 66 LKAB公司委内瑞拉博利瓦尔20 45 99 CVG Ferrominera Orinoco CA 利比里亚、几内亚宁巴矿区20 60 《商业报》《圣保罗页报》报道：中国是巴西最大的铁矿石出口市场之一，去年淡水河谷公司向中国出口铁矿石1760万吨，占巴西铁矿石出口量的16。
今年对中国出口可望增长7。
另据报道，淡水河谷公司3月5日宣布，该公司与中国北台钢铁集团公司（Bisg）签订了铁矿石出口合同，每年向北台集团出口铁矿石200万吨，预计出口量还将扩大。
中国北台钢铁集团成为巴淡水河谷公司的第二大中国客户。
青海省都兰县洪水河铁矿床矿床特征及成因初探
青海省都兰县洪水河铁矿床矿床特征及成因初探摘要:洪水河铁矿位于青海省东昆仑山脉东段布尔汉布达山北坡洪水河中游,矿产资源非常丰富。
笔者从洪水河铁矿床的矿床特征出发,对其成因以及其找矿标志进行了剖析。
关键词:洪水河铁矿特征成因分析洪水河铁矿位于青海省东昆仑山脉东段布尔汉布达山北坡洪水河中游,东距都兰县153km,西距格尔木219km,行政隶属于海西州都兰县管辖。
工作区沿洪水河向北约29km简易公路与国道Gz25青藏公路相通,交通尚属便利,但在洪水期和冰冻期道路交通受阻。
该地区矿产开发历史悠久,20世纪50年代起,系统开展基础地质调查和矿产勘查工作。
伴随西部大开发政策实施,该地区成为青海省矿产资源开发的热点地区之一,尤其是铁矿的勘查。
矿产资源开发得到较大的发展,逐渐成为该地区经济发展的支柱产业。
县、乡两级政府高度重视对矿产资源的保护与开发,并提供一些优惠的政策和便利条件,外部环境较好。
1 洪水河铁矿床矿床特征(1)从地层上看,本区铁矿多与狼牙山组地层有关。
可见本区在太古代结晶基底之上,中元古代形成了浅海—滨海相沉积环境,并沉积了原始的铁矿层,形成了清水沟、洪水河、三通沟等铁矿,本区铁矿赋矿地层狼牙山组呈北西向带状分布,出露范围广,厚度大,生成铁矿的潜力较大。
(2)从岩浆岩的产出看,本区一些内生矿床(点),铁矿与华力西晚期侵入体有关,均产于本期花岗岩、花岗闪长岩与狼牙山组碳酸盐加碎屑岩的接触带上,如洪水河多金属矿点,三通沟北铁矿点等等。
另外,岩浆活动所带来的热能使围岩发生重结晶作用或蚀变、交代作用,对原始铁矿带(层)进行迭加改造,同时还生成了一些热液交代矿床(点)。
(3)从区域地球物理特征来看,围绕航磁异常及重力异常梯级带北侧形成一个铁矿成矿带,其拉力根、三通沟、洪水河、清水河铁赋存其中。
说明在该异常带为铁矿成矿有利部位。
(4)通过洪水河铁矿和清水河铁矿对比,其成矿环境相同,地质条件相似,矿床类型亦相同见。
世界铁矿资源概况
加强信息共享， 提高铁矿资源开 发利用效率
推动技术合作， 促进铁矿资源绿 色开采和环保处 理
加强人才培养， 提高铁矿资源管 理和技术水平
提高资源利用率：采用先进 的开采技术和设备，提高矿 石回收率
加强环境保护：减少废气、 废水、废渣的排放，保护生 态环境
发展循环经济：实现铁矿资 源的循环利用，减少废弃物
浓缩：将 选矿后的 铁矿石浓 缩成高浓 度的矿浆， 便于后续 处理
过滤：将 浓缩后的 矿浆过滤， 得到铁精 矿和尾矿
干燥：将 过滤后的 铁精矿干 燥，便于 运输和储 存
铁矿资源需求持 续增长
铁矿资源开发技 术不断进步
铁矿资源开发环 境问题日益突出
铁矿资源开发政 策调整和优化
2020年全球铁矿石需求量约为18亿吨 中国是全球最大的铁矿石消费国，占全球需求量的60%以上 印度、日本、韩国等国家也是铁矿石的主要消费国 铁矿石需求量受全球经济形势、基础设施建设、钢铁产量等因素影响
产生
加强矿山管理：建立健全矿 山管理制度，加强矿山安全
监管，保障矿山生产安全
提高铁矿开采效率
降低铁矿开采成本
提高铁矿资源利用率
减少铁矿开采对环境的影 响
汇报人：
铁矿资源开发利 用的新技术和新 方法
科技创新对提高 铁矿资源利用率 的影响
科技创新在解决 铁矿资源面临的 挑战中的作用
优化选矿工艺，降低选矿能 耗和废水排放
采用先进的开采技术，提高 矿石回收率
推广废钢回收利用，减少对 铁矿石的需求
加强铁矿资源管理和规划， 实现可持续开发
建立国际合作机 制，共同应对铁 矿资源挑战
,
汇报人：
目录
CONTENTS
澳大利亚：世界最大的铁矿带，主要分布 在西澳大利亚州
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
世界级超大型最富沉积变质型铁矿——北极圈玛丽河铁矿
●玛丽河铁矿被业内专家定位为全球尚未开发的最富的铁矿。该矿铁矿石平
均品位65%以上，所产铁矿石得到欧洲钢铁市场的充分肯定。
●目前初步预测玛丽河铁矿资源量达到60亿吨。与澳大利亚皮尔巴拉铁矿
和巴西卡拉捷克斯铁矿两个世界级大型铁矿共同构成全球“铁三角”。
●玛丽河铁矿整个矿体全部出露地表，完全适合露天开采，无需选矿。开采
成本仅占其总成本10%。
●国际海洋运输业一直试图开通北冰洋航道，这是一条从欧洲和北美到亚洲
最近便的航路。
玛丽河铁矿位于加拿大纽因特地区（Nunavut Territory）巴芬
岛中北部，地处北冰洋圈内，是巴芬岛铁矿风险勘查和开发公司近年
来发现的世界尚未开发的品位最高、规模庞大的超大型铁矿。其2007
年评估报告显示，该矿平均含铁品位达到65%，潜在资源量超过60
亿吨。早在2008年，欧洲两个重要钢铁巨头蒂森克虏伯
（ThyssenKrupp）和安塞洛米塔尔（ArcelorMitall）就已经将玛丽
河铁矿的大批铁矿石样品海运至欧洲进行试用，显示效果非常好。
玛丽河（Mary River）铁矿勘查项目属于巴芬岛铁矿公司
（Baffinland Iron Mines Corp）。该公司是在多伦多证券交易所上
市的专注于铁矿勘探和开发的公司，成立于1986年。2004年，巴芬
岛铁矿公司获得玛丽河地区1600公顷的范围内3个矿区的100%的探
矿权和采矿权。
自2004年巴芬岛铁矿公司拥有玛丽河铁探矿权后，该公司在玛
丽河地区已经投入5亿加元，开展了大量的勘查和勘探工作。截至
2007年，巴芬岛铁矿公司已经发现了7个矿带，依据加拿大N-43101
标准完成的储量评估可行性报告显示，1号矿体的一部分、２号矿体
和３号矿体的一部分目前共探明铁矿石储量为8.65亿吨。这些储量
数据是基于巴芬岛铁矿公司2007年完成的勘探和钻孔资料计算得出
的数据。2008年，国际权威咨询机构DFS所作的评估结果显示，按
照初步设计的开采和运输能力（每年1800万吨），已探明的1号矿
体的3.65亿吨铁矿石储量可供开采20年。
2007年后，巴芬岛铁矿公司陆续在4号、5号、6号和7号矿体
发现了高级别的铁矿储量，最高铁矿品位达到70%。今年10月21日，
巴芬岛铁矿公司称，又新发现了8号矿体，工程控制矿体宽400米、
长600米，平均含铁68.4%；最近该公司又公告称发现了9号矿体，
平均含铁70.3%。根据航磁异常分析，目前初步预测9个矿体的铁矿
储量将达到60亿吨铁矿石。矿体全部为地表出露，可以露采。铁矿
出露为山脊，露采的剥采比很低，并且无需选矿。目前玛丽河铁矿公
司已经完成了2010年的勘探和钻孔计划，2011年第一季度将公布重
新修订后的玛丽河铁矿储量数据。
玛丽河铁矿矿床产生在加拿大地盾区、年龄为27亿年的太古代
古老沉积岩中，属于古老的BIF型沉积型磁赤铁矿，即条带状硅铁建
造的沉积型变质铁矿。矿床成因与必和必拓开发的西澳大利亚的皮尔
巴拉超大型铁矿和淡水河谷开发的巴西卡拉捷克斯超大型铁矿两个
世界级铁矿形成年代近似，地质成因也相似，即原来沉积的含铁建造
经变质局部富集，氧化环境的赤铁矿部分转化为还原环境的磁铁矿。
所不同的是，玛丽河铁矿床长期保存在寒冷的北极圈地区，未遭受严
重的风化作用，因此在矿床中原生的赤铁矿与磁铁矿共生。
玛丽河铁矿与澳大利亚皮尔巴拉铁矿、巴西卡拉捷克斯铁矿共同
构成全球“铁三角”。但玛丽河铁矿的品位更高，质量更好。尤其重
要的是，玛丽河铁矿床中所产的很多矿石，都是高品质“块矿”，可
以直接作为炼钢的原料。在国际铁矿石市场上，“块矿”的售价高于
一般矿石价格20%~30%。目前的研究表明，该矿开发成本仅为销售价
的10%，是一个非常值得争取的铁矿开发项目。
玛丽河铁矿南部现有通往荷兰鹿特丹的深水码头，距离铁矿区仅
有149公里，可全年运营。这条航运线可以把这里的铁矿石海运至荷
兰鹿特丹，转而运向欧洲大陆，比从巴西运输铁矿石到欧洲市场还近。
其北部离深水码头100公里，目前每年只可运营3个月，利用破冰船
可运营12个月，直接通往亚洲。
近些年来，国际海洋运输业一直试图开通北冰洋航道，这是一条
从欧洲和北美洲到亚洲最近便的航路。由于全球气候变暖，从西欧起
运的货船，已经可以通过东北航道，穿过近俄罗斯北冰洋海域，到达
东北亚。从加拿大北部，经阿拉斯加，越过白令海峡，到达东北亚的
西北航道，也将开通。这使北冰洋圈的矿产能够运向亚欧大市场。
根据开发可行性评价报告，玛丽河铁矿项目一旦开发，先拓宽已
有公路，用卡车运输铁矿石到其北部深水深水港口，年生产200万～
500万吨铁矿石，需要总投资约4亿加元；再建铁路用火车运输到其
南部深水深水港口，年生产1800万吨铁矿石并可扩产至3000万吨，
则需要总投资41亿加元开发资金。
在北极圈不仅有丰富的铁矿资源，还有丰富的石油、天然气资源、
大量的铅、锌、金、银、镍等矿产资源，更重要的是全球80%～90%
天然气水合物存在于北极圈地区。
中国企业如拥有玛丽河铁矿，将不仅会对全球铁矿市场的价格产
生影响，还有可能改变全球铁矿石的垄断格局。这将对中国融入全球
化矿业、推动中国海外资源战略实现具有深远意义。
专家建议，中国企业应该积极争取参与玛丽河铁矿项目开发权的
竞争。