周永恒,吳大天,吳濤濤,鮑慶中,柴 璐,劉金龍
(中國地質調查局沈陽地質調查中心,遼寧 沈陽 110034)
鈾礦資源是我國重要的戰略資源,作為能源資源的一種,既是我國國家能源安全戰略的重要組成部分,同時也是重要的戰略資源用于發展國防建設[1-4]。核能具有很多優點,具有能源密度高、低碳環保等優勢,在當前國際減排和國內環境與生態治理的雙重壓力下,核電是重要的化石能源替代物和解決途徑之一[5]。我國核能的利用相對世界平均水平還比較落后,中國核能發電占總發電量的3%,而世界平均為11%。近年來,我國核能應用發展迅猛,根據當前核電的發展速度和規模來看,未來我國需要巨大的鈾礦資源作為保障[6-7],因此,我國對鈾礦資源的需求量是顯而易見的。但是同時我國鈾礦資源相對貧乏,不能滿足我國高速發展的核能工業的需求,供需矛盾突出[8-10]。
俄羅斯具有豐富的鈾礦資源,與我國相毗鄰。同時,俄羅斯地廣人稀,鈾礦資源消費總量增長有限。俄羅斯資源的勘查開發程度低,尤其是西伯利亞及遠東地區,具有極大的鈾礦資源潛力。綜合考慮各國鈾礦資源情況、投資環境及自身的鈾礦需求,俄羅斯是我國鈾礦對外投資的第一類候選國[5]。因此,研究俄羅斯鈾礦的開發利用現狀及未來的資源潛力、發展前景具有重要意義,以期為我國企業投資俄羅斯的鈾礦市場提供參考。
俄羅斯是世界上幾個主要鈾礦資源大國之一,截至2015年底,俄羅斯共發現59處鈾礦床,總儲量達72.35萬t,位居世界第三位,產鈾7 800 t,是世界第五大產鈾國[11]。
俄羅斯的鈾礦主要分布在烏拉爾山、后貝加爾和薩哈東南部地區(圖1)。按照成因類型劃分,俄羅斯鈾礦床主要可以分為交代巖型鈾礦床、火山巖型鈾礦床、不整合面型鈾礦床及砂巖型鈾礦床[11]。

圖1 俄羅斯主要鈾礦及鈾礦遠景區分布圖(資料來源:據米羅諾夫圖改編,2012)
1) 交代巖型鈾礦床。交代巖型鈾礦床一般多分布于地盾區和中間地塊,形成于結晶基底或地臺蓋層的沉積-變質巖中。礦體多呈脈狀、網脈狀、似層狀,礦床規模大小不一,可形成巨型鈾礦床,該類型礦床還可分為金-鈾型、硫化物-鈾型、磷-鈾型等幾種亞類型。俄羅斯此類礦床最具代表性的為薩哈共和國的艾利康鈾礦集中區的艾利康金-鈾礦床(圖1),其鈾儲量達38萬t,屬于世界級大型鈾礦床。該礦床的鈾儲量占全俄羅斯總儲量的50%以上,共劃分11個區段。目前艾利康礦床已頒證獲準開發。
2) 火山巖型鈾礦床。俄羅斯此類礦床最典型的是東后貝加爾的斯特列里佐夫礦床和卡梅努什鈾礦集中區的拉斯托奇卡礦床(圖1),一般多產于褶皺帶的火山-構造帶的火山巖盆地(低地)中,屬遠程熱液、多期火山作用的產物。圍巖多為噴出巖及次火山巖侵入體,礦體多出現于陡傾斜的古火山口中,多呈脈狀、網脈狀。火山巖型鈾礦床儲量約占全俄羅斯的四分之一左右。礦床規模以中、大型為主,局部可出現富礦體。在俄羅斯火山巖型鈾礦床規模最大的是斯特列里佐夫鈾礦床,同時也是世界上最大的火山巖型鈾礦床。該礦床自20世紀50年代中期開發以來,一直是俄羅斯主要的鈾原料來源地,至今其產量仍占全俄總產量的近70%。
3) 不整合面型鈾礦床。不整合面型鈾礦床一般多產出于太古代、元古代結晶基底與里菲紀地臺蓋層之間的區域不整合面。在俄羅斯多個地方發育,但規模較小,目前僅發現有少量小型鈾礦床,如波羅的地盾北濱拉多日地區的卡拉庫鈾礦床、近薩彥嶺的斯托爾博夫及安薩赫礦床,以及濱貝加爾北部的切珀克礦床等。儲量不大,均未開采。
4) 砂巖型鈾礦床。砂巖型鈾礦床一般多產出于中-新生代古河谷底部或剝蝕面,礦體多呈層狀、透鏡狀,此種類型鈾礦床廣泛地分布于俄羅斯的外烏拉爾地區(達爾瑪托夫、侯赫羅夫、德布羅沃里礦床)、布列亞地區(維爾申礦床等地)、烏拉爾地區(薩納爾礦床、科特里可夫礦床等地)和卡爾梅克地區(巴爾科夫礦床)。該類型鈾礦床的儲量占俄羅斯鈾總儲量的十分之一。目前,庫爾干州的達里爾有限公司采用地下浸出法開采達爾瑪托夫礦床和霍赫洛夫礦床。
此外,在俄羅斯的葉爾根寧地區,分布有鈾-磷-稀土型鈾礦床,產于大陸架與深水海槽的過渡帶,多為中-小型礦床,代表性的礦床有斯切普鈾礦床。
從礦床類型上看,俄羅斯鈾礦以交代巖型鈾礦床和火山巖型鈾礦床最為重要,儲量占全俄羅斯鈾總儲量的近80%。近年來,俄羅斯相繼發現了一些砂巖型鈾礦床,顯示該型礦床也具有很大的遠景。
從礦床分布上看,俄羅斯近90%的鈾礦儲量位于西伯利亞的后貝加爾地區和遠東的薩哈南部地區,靠近中國東北。并且,俄羅斯的大型鈾礦床基本未開采,正處于勘探或準備開采階段(表1)。

表1 俄羅斯主要鈾礦床儲量及開發情況
資料來源:據2016年俄羅斯國家固體資源儲量平衡表數據整理。
根據俄羅斯有關單位的預測,俄羅斯鈾礦的預測資源量達226.4萬t,但是其中高級別的P1級資源量僅為15萬t,高級別的后備資源嚴重不足,顯示俄羅斯的鈾礦地質工作程度低[12]。俄羅斯重要的鈾遠景區主要有15處(圖1、表2),其中最重要的是艾利康(圖1遠景區13)、維季姆(圖1遠景區11)和斯特列里佐夫(圖1遠景區12)三個鈾遠景區。
按遠景區的主要鈾成礦類型看,俄羅斯艾利康遠景區的交代巖型鈾礦預測資源量最大,達41萬t。但該礦床自2010年以來,由于開發環境和基礎設施較差、礦床含鈾品位不高、礦體產出層位深等原因,其開采一直不順利。

表2 俄羅斯主要鈾遠景區鈾金屬預測資源量(>5萬t)
資料來源:據全俄地質礦產研究所米羅諾夫數據整理,2012年。
火山巖型的斯特列里佐夫地區的鈾礦預測資源量為20.3萬t,目前已建成了俄羅斯最大的鈾生產基地,基礎設施好。該類型礦床除了斯特列里佐夫地區外,在莎曼低地北部及塔爾巴里扎伊火山-構造帶也比較發育,其遠景資源量在8萬t以上。
俄羅斯的不整合面型鈾礦床整體儲量不大,但其預測資源量達65.31萬t,是俄羅斯最有前景的鈾礦床類型之一。在東-西伯利亞地臺南部的邊緣地帶的北葉尼塞遠景區(圖1遠景區8),發育不整合型鈾礦床,近年來,在該地區開展的一系列普查工作發現了一系列的小型鈾礦化,但都不具有工業意義。在東-西伯利亞地臺西南部邊緣的尚谷列日地區,2015年開展了鈾礦地質普查工作,在尚谷列日地區的斯托爾布鈾礦床附近發現了巨大的、北西走向的羅旭科夫含鈾礦化構造帶,其中見有4條近平行的鈾礦帶,初步評價尚谷列日地區鈾礦預測資源量為13.23萬t。
俄羅斯砂巖型鈾礦床預測資源量為48.4萬t,是俄羅斯當前最有前景同時關注度也最高的鈾礦床類型之一,主要集中在維季姆地區。俄羅斯古河谷砂巖型鈾礦床的普查工作主要集中于維季姆地區的阿瑪拉特玄武巖高地的北緣,底部為元古代-早古生代基底,其中侵入有不同類型的花崗巖,特別是高放射性的淡色花崗巖,一系列的古河谷切割了元古代-早古生代基底,并上覆玄武巖蓋層。在維季姆鈾礦區的巴爾卡松地區,經鈾礦地質普查工作評價鈾資源量為1.16萬t,在巴爾卡松地區的西北向的庫拉里克廷地區發現了一系列維季姆型的古河谷鈾礦化,評價其鈾資源量為14萬t。
在遠東南部的阿穆爾-結雅盆地及黑龍江中游盆地砂巖型鈾礦的資源潛力較大,20世紀后期,十月地質-地球物理勘探大隊及塔也日地質勘探大隊在該地區發現了層型氧化帶,以及古河谷砂巖型鈾礦床。在阿穆爾-結雅盆地的下-布列亞地區,2015年開展了古河谷砂巖型鈾礦普查工作,獲得P3級鈾礦資源量為9萬t。在布列亞的葉拉夫寧地區開展地質普查找礦工作,并獲得預測資源量4.9萬t。在黑龍江中游盆地,俄羅斯于2017年在庫里杜爾地區的興安玄武巖高地開展鈾礦普查工作,計劃于2018年在普列奧布拉任地區開展鈾礦普查工作。中國東北的東部地區與遠東南部地區成礦地質條件可對比,具有找尋該類型礦床的前景。
從整體上來看,俄羅斯鈾礦資源基地主要分布于西伯利亞和遠東地區,近90%的鈾礦資源量和90%以上鈾礦儲量均位于上述2個地區。近年來,俄羅斯也加大了西伯利亞和遠東地區的鈾礦普查與勘查投入,取得了一系列找礦成果。俄羅斯遠東地區不只是現在,在很長一段時間的未來都將是俄羅斯乃至世界最重要的鈾礦資源基地。
蘇聯曾擁有世界最大的鈾儲量和各類鈾加工設施,但蘇聯解體后,俄羅斯僅擁有1處鈾礦生產基地和少量鈾儲量。經過20余年的發展,俄羅斯目前擁有7處鈾成礦區,59處鈾礦床,70余萬噸鈾儲量,200余萬噸鈾資源量,重新成為世界鈾大國。
近10年,俄羅斯鈾勘探工作主要集中于西伯利亞和遠東地區的艾利康、維季姆和葉尼塞等鈾成礦區與遠景區中,新獲得C級鈾儲量超過18萬t[13]。其中維季姆鈾礦區主要為砂巖型鈾礦床,可地侵開采相比較更具經濟效益。
目前,俄羅斯計劃在2020~2030年開發世界級的艾利康鈾礦床,以及別列佐夫和格爾內礦床。艾利康到2030年鈾礦床產能達到3 000 t/a[14]。
俄羅斯的鈾礦開采主要集中在5家鈾礦開采企業中(表3),其中艾利康采冶聯合體和格爾內鈾開采公司目前正在勘探階段,并未開采[15]。
俄羅斯近期計劃進一步加強在布里亞特共和國維季姆地區的地質勘探,尋找并勘查克拉斯諾亞爾斯克邊疆區馬伊梅洽-阿納巴爾地區和葉尼塞地區的不整合面型鈾礦床。未來10~15年,俄羅斯將繼續在后貝加爾、維季姆及后烏拉爾加大鈾礦勘查及研究工作,在遠東和東西伯利亞尋找和建立新的大型鈾礦基地。

表3 俄羅斯主要鈾礦開采企業與加工企業[15]
俄羅斯國家鈾控股公司2016年產鈾7 884 t,比2016年略有上漲(表4)。俄羅斯鈾的用途主要用于核電站的反應堆燃料,俄羅斯目前核電站一年需4 206 t鈾燃料[16]。但是,核電站的鈾除了來源于鈾礦的開采外,還來源于二次鈾供應(包括乏燃料循環利用、鈾庫存、核武器轉化高濃縮鈾),二次鈾供應能滿足世界核電站40%的需求。而俄羅斯和美國擁有世界上最大的鈾庫存,特別是俄羅斯,其庫存量相當于中東歐、中亞和西伯利亞50年的產量[16],每年可向市場供應13 600~18 100 t U3O8,因此在未來的一個時期內,俄羅斯鈾供應屬于供遠大于求,隨著俄羅斯相應大型鈾礦床的開發,這一趨勢還將擴大。

表4 俄羅斯近年來鈾生產情況
資料來源:除標注數據外,其他據World information Serviceon Energy數據整理。
1) 從自然地理和基礎設施上看,中俄地理位置毗鄰,俄羅斯部分地區鈾礦勘查程度低,因此具有長期投資潛力。俄羅斯的基礎設施區域性差異大,特別是鈾礦資源豐富的東西伯利亞和遠東地區較為落后,但俄羅斯的電力供應充足,水資源豐富,為鈾礦的冶煉加工提供了很好的基礎。
2) 從社會經濟條件上看,俄羅斯政局穩定,礦業法律完善,中俄政治關系良好,上合組織的銀聯合作機制對我國在俄投資礦業提供支持。近年來俄羅斯經濟發展遲緩,鈾礦資源供大于求,礦業經濟低迷,是投資的好時機。
3) 針對俄羅斯的重點鈾礦開發項目(例如維季姆鈾礦區和艾利康鈾礦區的開發項目、2017年明確釋放融資信息的濱阿爾貢斯克6號礦的開發項目),增持股份、簽訂購買合同或獲取鈾礦資源權益。
4) 利用中俄的睦鄰友好關系,謀求獲取俄羅斯主要鈾礦集中區的鈾礦探礦權,開展鈾資源評價和礦床勘查工作,為建立境外鈾生產基地儲備資源,并為進一步拓展境外鈾礦勘查開發奠定基礎。
1) 毋庸置疑,無論是從目前的鈾儲量來看還是從鈾資源量來看,遠東南部地區和東西伯利亞地區是俄羅斯鈾礦資源開發利用的重點,主要為維季姆、艾利康和斯特列里措夫地區,預期未來該地區的鈾礦生產甚至具有世界級的影響力。
2) 預測俄羅斯礦業開發活動以及鈾礦的供需情況,俄羅斯鈾礦的生產量將持續增長,俄羅斯國內鈾礦供大于求的現狀短期內不能改變。
3) 從自然地理、基礎設施和社會經濟條件上看,雖有不利條件,但有利條件多,其不利條件隨著基礎設施的完善、地質工作的開展都能得到改善。
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