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为什么澳大利亚的铁矿多品位还高?

中国钢产量居全球第一,2020年粗钢产量达10.53亿吨,生产钢铁的矿石却主要依赖进口。据海关总署数据,2020年中国总共进口了11.7亿吨铁矿石,花了8228.7亿元,其中从澳大利亚进口的铁矿石共7.317亿吨,占进口总量的62.5%。按平均价格计,2020年我们单从澳大利亚进口铁矿石一项就花了5146亿元人民币!

有朋友觉得奇怪:都说咱们地大物博,铁矿也不少,为啥一年要花这么多钱从澳大利亚进口?如果说澳大利亚的矿石品位高,为什么高品位的矿石出产自澳大利亚而不在别处呢?      中国每年大约开采4亿吨左右铁矿石,不同地区铁矿的品位有高有低,总体呈现下降趋势。反观澳大利亚,近几年它每年出口超8亿吨铁矿,品位基本维持在60%,从已经探明的储量看,澳大利亚还能向全球供应许多年。铁矿石究竟是如何产生的,为什么老天如此眷顾澳大利亚?

铁在地球表面分布很普遍,我们低头看到脚下的红土地,多半是因为其中含有红色的三氧化二铁,只是因为铁含量太低,又有其它对炼钢有害的元素,不具备商业开采和利用价值。

钢铁行业十分讲究成本管理,假如矿石里的磷、硫、硅等元素太多,就需要想办法把这些杂质除掉,成本会提高许多,否则炼出来的铁就没法用;你的粗钢贵了卖不掉、亏本,也是白忙。所以钢铁厂会尽可能买品位高、杂质少的铁矿石,尽管贵,但总的算下来不会亏。

钢铁厂都需要抠成本

澳大利亚的铁矿主要分布在澳洲西部特别是西北部地区,其它地方产铁很少。澳大利亚铁矿石占全球四分之一,而澳洲西北部就占其90%左右。

澳大利亚铁矿分布在西北部

全世界绝大多数的铁矿都是外生矿,它并非来自于地下火山或热液喷发,而是来自海洋或者湖泊沉积。在地球形成之初,海洋里就含有大量铁和其它金属元素,你找不到它们,因为所有金属原子都融在水里。地球上富含氧,但氧会与氢结合成水、与碳合成成二氧化碳,所以你也很难找到氧气。

海洋中的藻类是氧气主要生产者

直到大约25亿年前的太古代,地球上出现生命,海洋里有了越来越多的细菌。蓝藻细菌体内的叶绿素可以利用阳光将空气中的二氧化碳分解成碳和氧气,氧气被排放到水里后迅速跟铁原子发生化学反应,生成不溶于水的氧化铁。氧化铁一层一层地沉淀在海底,慢慢形成厚达几百米的带状矿脉,地球上绝大多数的铁矿都是在这个时期形成的。

氧化铁的带状沉积形成铁矿床

既然铁矿石的成因相同,海都是一样的海,为什么澳大利亚的铁矿品位高又非常集中呢?这与澳洲早期所处的地理位置有一定关系。最早的时候,南美洲、非洲、印度、南极洲和澳洲都是连在一起的,地质学家称之为冈瓦纳大陆,澳洲就在这块古老大陆的边缘。从澳大利亚地质图可以看到,在它西北部地区有一块巨大的古老盆地,显示这里在亿万年前是一个海湾。

二十多亿年前,由于气候适宜,在冈瓦纳大陆边缘这片海湾里生长着丰富的蓝藻,蓝藻产生出的氧气将海水中的铁氧化成三氧化二铁,这种红色的化合物一点点沉积到海底,洋流不断将其它地方富含铁的海水带到这里,于是形成广阔的带状矿脉。之后随着冈瓦纳大陆破碎漂移,澳洲的这个盆地渐渐隆起露出水面,就形成了今天含铁量极高的露天铁矿。

澳大利亚地质图显示古老海底盆地

中国有些地区在前寒武纪时期也曾是海湾,所以同样会形成铁矿床。但中国所处的盘古大陆相对比较稳定,有许多地方在几十亿年的时间里并没有隆起露出海面,所以即使有铁矿床形成,它们至今也是深埋于海底,勘探和开采的难度极大,成本极高。那为什么我们已经暴露出来的铁矿床品位不如人家高呢?

这主要是因为在铁矿形成的同时,盘古大陆东部地区地表水系很丰富,河流将地表物质冲到海里,在铁矿层里掺进去大量沙子,这直接降低了铁矿的品位。

讲了这么多,下面做个总结:

世界上许多地方都有铁矿,这主要是在几十亿年前海洋里的藻类细菌排放氧气、氧化了海水里的铁、铁一点点沉积在海底形成的。

一个地方铁矿多不多,跟这个地方在前寒武纪时期所处的位置、细菌多少、以及洋流补充铁元素的速度有关系,海水中藻类越繁盛,洋流越稳定,氧化铁的沉积就会越多越厚。

铁矿床形成之后,还需要通过地壳运动把它推出海面变成陆地,否则我们还是没法勘探和开采。即使你知道渤海湾底下有一个巨大的铁矿,想要把它挖出来又不污染环境也是很难的。

铁矿品位的高低与其它矿物质的沉积有关,如果澳大利亚西北部那个盆地旁边有大江大河,它的铁矿石也好不到哪里去。

破碎筛选后的铁矿石

钢铁是经济发展的重要元素,自己的矿石不够用,自然就需要从别处买,外汇不用就是纸。澳大利亚铁矿资源丰富,品位高,挖出来经过简单破碎筛选后就能用,人家天生如此,你无法改变。