拉美地區鉀鹽資源的分布及成礦規律分析*

唐 堯

（中化地質礦山總局化工地質調查總院，北京100013）

全球鉀鹽資源有90%用于植物營養，主要是鉀肥的生產。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，鼓勵國內企業走出去，尋找開發境外鉀鹽資源。中國是一個缺鉀國家，2011年中國鉀鹽對外依存度達到42%［1］。目前中國鉀肥產量僅能保證國內需求量的1/2，另有50%需要長期從國外進口［1］。因此研究世界重要鉀鹽資源的分布及開發情況，為國內尋找鉀鹽資源供給來源地，在國外多找優質鉀進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

根據美國地質調查局最新統計，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），其中基礎儲量為6.51億t，查明礦產地40余處，礦床類型以現代鹽湖鉀鹽為主，查明儲量主要分布在青海省的柴達木盆地、格爾木地區［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［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生產需求，急需開展境外找鉀。

2 拉美地區鉀鹽資源現狀

拉美地區擁有鉀鹽資源的國家有巴西、阿根廷、玻利維亞、智利、秘魯等，多為鹽湖型鉀鹽［6］。 近年來，拉美國家通過鉀鹽普查發現了一些鉀鹽資源，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）。現就拉美地區發現的鉀鹽礦床及開發狀況進行簡要論述。

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均已發現鉀鹽礦床。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］，已發現的菲任迪娜（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現了雷曼蘇（Remanso）和伊塔夸蒂亞拉（Itacoatiara）兩個鉀鹽礦，KCl含量達33%～40%（質量分數），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）勘查石油時發現（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個鄰區估算出鉀鹽遠景資源量：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KCl 80萬t，僅能滿足巴西國內10%的鉀肥需求，以當前開采面積可支持鉀鹽生產至2019年。為保持巴西鉀鹽生產能力，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）產能建設，2017年進入第二階段年產能增至160萬t。另外，巴西正在進行勘探的鉀鹽項目有14個之多，其中多數是小型的礦業公司，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，已在亞馬遜地區探明大量鉀石鹽資源。

2.2 阿根廷

阿根廷鉀鹽礦產資源主要分布在門薩省（Mendoza）、內烏肯省（Neuquen）、卡塔馬卡省（Catamarca）等地區，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、內烏肯省、卡塔馬卡省等地區進行勘探鉀鹽，且都綜合提取鋰礦資源。

2.2.1 科羅拉多河鉀鹽礦床

礦床位于內烏肯盆地中，含鉀鹽系為昆卡·阿特利阿娜（Huitrín）地層，礦區的礦石量已經超過20億t。K1層儲量總共有13 820萬t，KCl遠景資源量超過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年產能達到210萬t；第二階段于2017年開始，計劃到2023年使總產能提至430萬t（KCl）。鑒于由于阿根廷當前宏觀經濟環境不佳，淡水河谷希望獲得阿根廷政府包括稅收減免在內的優惠政策以對沖損失，但截至2013年3月淡水河谷仍未能與阿政府就經濟優惠政策達成一致，目前項目處于暫停狀態。

2.2.2 昆卡·阿特利阿娜鉀鹽礦床

礦床位于內烏肯省昆卡·阿特利阿娜盆地內，礦床以鉀石鹽為主，為該地區特有，其無水鉀鎂礬和光鹵石的含量少于0.2%（質量分數），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·巴達瓦斯（Paso de las Bardas）礦區面積為 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）。潘帕地區的拉·里維貝斯（las Liebres）礦區面積為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）地區鉀鹽前景較大，目前只進行了一個勘探點的找礦工作，勘探工作程度較低，但該地區找鉀在經濟上是可行的，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，質純，見有鹵水析出導管。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性流水。據已施工的淺井表明，3個采樣分析顯示鉀（KCl）含量達到工業品位，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，鹽湖晶間鹵水富含鉀、鋰等元素，鉀鹽資源遠景較好，鹽湖具有環狀次火山巖構造盆地特征，鹽湖以蒸發沉積為主，在蒸發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。據鹽湖區已有采廠生產情況表明，奧布萊莫埃爾多鹽湖沉積厚度一般可達幾十米，最高達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，據玻統計局及礦業與冶金部2008年統計數據，儲量達1.5億t，主要為現代鹽湖型鉀鹽。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巖鹽儲量，鹽層中的鹽巖或鹽晶儲量估計可達到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。

據玻國政府鹽湖開發項目研究結果表明：烏尤尼鹽湖表層礦產儲量為鉀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］。 玻利維亞礦業公司已于2010年完成了烏尤尼鹽湖的加工試驗廠房建設，并隨著開發礦井和設施的完成，鹽湖的鉀鹽（KCl）年生產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戰略合作協議，依據協議中信國安將對該國奧魯羅省的科伊巴薩鹽湖儲量進行風險勘探和評估，根據勘探結果，如鉀鹽儲量滿足工業化生產要求，中信國安將提交一份開發計劃，以鉀鹽、鋰鹽工業化為基礎，對該鹽湖資源產品的開發和生產進行投資。此舉對中國企業赴玻利維亞開展鉀鹽開發合作具有重要意義。

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，地處智利高原，行政上隸屬于安托法加斯塔州（Antofagasta），鹽湖深達500 m鉆孔未能穿透第四紀石鹽層，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104～106 md，邊部則降為102～103 md。盆地中心部分巖鹽厚度達500 m，但據地震資料判定鹽層厚度達2 000 m，鉀鹽資源潛力較大。

智利化學公司（SQM）在過去兩年開始擴大鉀鹽生產能力，2010年產量為160萬t，2011年產量再增約40萬t，預計2014年產量將提升至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。雖然近期預計不會增加產能，但在長期計劃中，該公司計劃擴大其年產能至220萬～250萬t/a（KCl）。

2.5 秘魯

秘魯鉀鹽資源主要為現代鹽湖鹵水鉀鹽，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，礦區總面積超過820 km2，分為4個開采區，格歐馬科斯（Grow Max）農業公司擁有其全部的開采權及地表使用權。

格歐馬科斯（Grow Max）農業公司已于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技術，因此其將涉及低運營成本和低資本投資，項目總資本經費約1.25億美元，包括建成一條年產鉀鹽25萬t（KCl）的生產線，其最終設計的產能可達50萬t/a。目前巴西擁有格歐馬科斯（Grow Max）公司80%股份，印度農民肥料合作社擁有剩余20%股份，其可獲得該項目投產后的50%鉀鹽產量。

3 拉美地區鉀鹽成礦規律

拉美地區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，成礦時代有晚二疊世、早白堊世和第四紀等，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育，為鹽湖提供豐富物質來源，形成含鉀硼鋰鹵水的特種鹽湖。坐落在第三紀火山-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系，是一個典型的內陸干鹽湖，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，但尚未發現其賦存地段；也有人認為現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的比例高于現在的鹵水，導致今天的鹵水更富集K、Mg；另一種則認為河水溶解了第三紀圣佩德羅（San Pedro）層中的蒸發巖，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，由三疊紀早期到第三紀晚期歷經160 Ma沉積而成，成鉀時代為白堊紀阿普第階時期，該類型鉀鹽在拉美地區主要形成于昆卡·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形成，蒸發巖賦存在上二疊統中，下伏地層為富含紡錘蟲的海相石炭系和二疊紀砂巖層，上覆地層為下三疊統的內陸湖相紅色頁巖，晚二疊世蒸發巖系產在典型的海退序列層中。當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成砂。

4 中國企業開展鉀鹽資源開發合作的困境

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

鉀鹽礦在拉美國家通常位于偏遠地區，如玻利維亞、阿根廷、智利及秘魯的鹽湖型鉀鹽多位于南美高原地區，氣候條件十分惡劣，加之這些地區的水、電、氣、公路及鐵路等基礎設施不配套；另外，隨著近年拉美國家環保意識的增強，對環保要求日益提高，因而考察在拉美地區投資鉀鹽項目經濟效益時，應充分考慮基礎設施情況和環境保護對項目建設和運營成本的影響［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計、建設與運行經驗，中國對固體鉀鹽開發技術相對落后。但是，拉美地區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，需借鑒國際上先進鉀鹽礦生產設計經驗，取他人之長補己之短。

5 結論與建議

中國在開發利用拉美地區鉀鹽資源過程中需綜合分析礦產資源勘查開發條件，同時要充分考慮鉀鹽資源所在國的政治經濟等投資風險。通過對拉美地區鉀鹽資源分布及開發利用現狀的分析，建議優先考慮玻利維亞現代鹽湖型鉀鹽，玻利維亞近現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代鹽湖，擁有巨大的鉀鹽資源量，且受關注程度較低，建議今后要加強對其國家政策方面的研究，密切關注該國鉀鹽資源勘查開發信息，可將其作為中國后備鉀鹽資源開發目的地，應加快介入步伐。巴西與阿根廷的鉀鹽資源潛力雖好，但巴西鉀鹽礦權不易獲取，當前有利的鉀鹽礦區多已被加拿大公司所占據，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，建議只可作為企業投資性介入，勘查進入目標地的排序靠后；而在阿根廷，巴西企業已經先我進入，中國當前再進入有一定難度，應密切關注追蹤其進展情況，適時擇機介入阿根廷的鹽湖開發。

隨著未來中國對鉀鹽資源需求的增長，拉美地區的鹽湖鉀鹽資源的利用前景將會越來越廣。中國應把握此機遇，奉行“走出去”的戰略［5］，開展境外“找鉀拿鉀”，特別是到現階段相對易介入的阿根廷及玻利維亞等拉美國家，進行鉀鹽資源勘查開發。建議現階段優先考慮阿根廷的現代鹽湖型鉀鹽資源，積極尋求與當地建立多重網絡的合作關系，以“產業換資源、投資換資源”投資方向，采取少參股多包銷的股權合資合作模式［10］，盡力爭取獲得當地政府及財團的支持，最好能與當地有較大影響力的企業建立戰略合作聯盟，開展合作；同時加強鋰、鉀、硼、溴等綜合開發利用技術創新研究，密切關注該國關于礦業投資政策方面的變化信息。

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