南非第一大原石矿（一不小心就挖到矿了）

文章转载自“地球知识局”

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地球知识局

NO.2315-南非超级矿带

作者：严寒

校稿：辜汉膺 / 编辑：板栗

南非，一个被上天眷顾的国家，位处非洲大陆最南端，东、南、西三面为印度洋和大西洋所环抱。它的矿产资源种类繁多，并且储量巨大，品质极优。其资源总量占非洲的50%，居世界第五位。南非境内现已发现矿产达60多种，并且多种矿物的储量，在世界范围内名列前茅。

南非矿产资源主要分布在北部▼

但是，这些资源并没有为南非人民带来财富。这个国家曾经是非洲唯一的发达国家，如今却深陷债务危机无法自拔。到2020年，南非的债务占该国GDP的81%。

因矿立国

南非的古老地壳——卡普瓦尔（Kaapvaal）太古宙克拉通为这些矿产提供了“温床”。它位于南非高原东南部，是世界上保存最好的太古宙克拉通之一，最初形成于约36亿年前。

卡普瓦尔克拉通大致范围▼

克拉通是指古老而稳定的大陆块体，它具有巨厚的岩石圈，内部少有地震、岩浆作用等。克拉通通常形成于地质发展历史中最古老的时期——太古宙。在这个时期，地球演化出了地壳。可以说，卡普瓦尔克拉通中最古老的岩石原本就是地球极早期的地壳，并完好保留到了现在。

全球太古宙克拉通分布（横屏）▼

自元古宙（距今25.0亿年—8.0亿年）到古生代（约5.7亿年至2.3亿年前），随着板块漂移，卡普瓦尔克拉通与其他的克拉通之间多次发生碰撞、拼贴，形成了南非北部和南部沿海的一系列山地。

（ 图：wiki）▼

地质学将这些山地称为造山带。造山带的形成通常伴随着岩浆活动，这些岩浆将地球深部的物质带到近地表，为成矿提供了物质基础，这对于成矿至关重要。

矿床学家们根据南非各矿床的成矿环境、成矿的决定因素及成矿时代，将南非地区划分为六个成矿区带，分别是：

• 太古宙卡普瓦尔克拉通金－铀、铁－铜－铂族元素、金刚石成矿区；

• 古元古代林波波金－金刚石成矿带；

• 古元古代海斯铁－锰成矿带；

• 中元古代那马奎铜－铅－锌多金属成矿带；

• 古生代开普造山带钨－锡－铜－钼多金属成矿带；

• 古生代-中新生代卡鲁盆地铀－金刚石－砂金成矿区。

成矿区基本覆盖南非全境，真可谓是“矿中有家”。

南非成矿带划分图▼

这些成矿带为南非贡献了全世界88.7%的铂族金属、12.8%的黄金、17.8%红柱石和37%的萤石，储量世界第一。

锰（占全球现探明储量24.1%，同后）、铬（37.1%）、锆（25%）、蛭石（35.9%）储量世界第二；钒（23.1%）、磷酸盐（9.4%）储量世界第三；钻石（12.1%）和钛（9.8%）储量世界第四；此外，煤炭、铁、铅、铀、锑和镍矿等储量同样位于名列前茅。

虽然经历了将近百年的开采，南非优势矿种的年产量和储量仍稳居世界前列。可以说，除了石油、天然气和铝，南非什么都不缺。矿业开采构成了南非基础经济中最大的部分。

南非的矿产资源为何如何丰富？

一切还是要从卡普瓦尔太古宙克拉通说起。南非最大的钻石矿——库里南金伯利矿床，最大的金矿——兰德金矿，以及世界级超大型矿床布什维尔德岩浆型铜镍硫化物-铂族元素矿床、德兰士瓦盆地沉积型铁－锰－石棉矿床都位于此。

金伯利矿原来是一座山丘

在疯狂的挖矿者的努力下变成了面积为17公顷的大洞

（图：wiki）▼

库里南金伯利矿床位于卡普瓦尔克拉通的金伯利（Kimberly），钻石的宿主岩石——金伯利岩也由此得名。南非稳定的古老克拉通为钻石提供了一个能保持高温高压，且具有良好还原环境的相对封闭空间。南非钻石的形成大约开始于33-45亿年前，极长的生长时间让巨大钻石的形成成为可能。

当时的矿工就是靠着一些简单的工具进行开采的

拿着铁锹就能挖到的宝藏谁不想去分一杯羹呢

当然由于恶劣的开采环境，很多人去了就再也没回来

（图：wiki）▼

而后，经过一系列地质活动，金伯利岩浆喷出将钻石带到近地表，这也是钻石成矿与否的关键一步。金伯利岩浆喷出后，喷出路径内的岩浆会冷却，形成金伯利岩体，钻石就被包裹在其中。

只有当岩石圈厚度较大时，金伯利岩中的大量气体无法冲破围岩而充分膨胀，形成较大的岩体，才能捕获大量钻石。

火山管道的发源深度至少是大多数其他火山的三倍

金伯利岩是钻石的主要来源

（火山管 图：wiki）▼

铂族金属，也就是贵金属钌（Ru）、铑（Rh）、 钯（Pd）、锇（Os）、铱 （Ir）、铂 （Pt），其稀有程度和市价都远超黄金，在南非的储量占世界88.7%，其中铂（Pt）出口额为82.5亿美元，占南非出口总额的9.19%。

（参考：OEC）▼

铂族金属的主要宿主布什维尔德岩体，作为金伯利矿床的宿主岩体之一，是世界上单个蕴藏铂族元素、铬铁矿和钒钛磁铁矿的最重要的矿床。其铂族元素储量为65,473 t，全球75%的铂，50%的钯和82%的铑都存于此处；镍金属储量1.528*10⁷t，占全球镍含量的16%。此外，铜、铬、金、钒和磁铁矿储量巨大。

布什维尔德岩体所在及其生成示意

（横屏 图：NSF）▼

在金伯利岩浆上涌相似的地幔热事件中，岩浆自地球深部上涌至近地表，并带来了丰富的铁、铜、铬及铂族元素。氧化硅（SiO₂）在岩浆中多以硅酸盐（SiO₄^2-）熔体存在，其性质与硫化物（S^2-）存在明显差别。

随温度和压力的降低，硫化物和岩浆中的硅酸盐熔体发生不混熔现象，即原本熔于岩浆内的硫化物以液态析出。由于铂族金属具有亲硫化物而不亲氧化物的性质，它们在镍-铁-铜硫化物的析出过程中，会从硅酸盐熔体中萃取出来，并发生富集，从而与镍-铁-铜共同成矿。

布什维尔德岩体及其矿藏分布（横屏 图：wiki）▼

同时，卡普瓦尔克拉通中还产出南非的两种主要金矿类型，古砾岩型金矿和绿岩带型金矿。

南非最大的金矿——兰德金矿就位于卡普瓦尔太古宙克拉通内，它属于古砾岩型金矿。顾名思义，这些金矿产自古老的砾岩中。砾岩是由胶结物将本就存在的砾石粘结起来，形成的新的岩石。

金子沉积在曾经的内陆湖泊威特沃特斯兰德海

的河流三角洲中并在沿威特沃特斯兰德山脊形成露头

也就是我们所说的兰德金矿（参考：wiki）▼

金矿带总长度480公里，含矿面积2.07万平方公里，共有约200多层含矿层，主矿层10层。自1886年发现以来，已产出黄金4.8*10⁴t以上。截至2021年7月，兰德金矿主要储矿区域威特沃特斯兰德盆地储量约2591万吨，黄金品位为4.26 g/t，所含黄金估计为355万盎司。

威特沃特斯兰德盆地和主要金矿（图：wiki）▼

该种矿床中，金以细粒自然金的形式产出，粒度为5~100微米，肉眼很难看到。其成因仍有不同的观点，一种较为常见的观点认为：在元古宙，铁、金、铀、铂等元素随火山喷发从深部带到地表，岩浆将原本散落的岩石固结形成砾岩，这些元素便封存在了砾岩胶结物（岩浆喷出后快速固结形成的）中。在很长的成矿时间（3074 Ma ~ 2642 Ma；Ma指百万年）中，火山反复喷发，形成了现在看到的巨厚型多层矿床，并且金与铀矿（U）、黄铁矿（FeS₂）在同一岩层产出。

来自威特沃特斯兰德地区布莱沃鲁茨赫特金矿的

高品位金矿石，它富含金和铀，因此有很强的放射性

（图：wiki）▼

绿岩带型金矿，更多分布于卡普瓦尔克拉通北部的林波波金－金刚石成矿带中。绿岩带是呈带状分布的变质岩浆岩区域，内部由许多绿色矿物使得岩石普遍呈暗绿色。金主要产于石英岩脉中，石英岩脉中常还能发现毒砂（FeAsS）及黄铁矿（FeS₂）。绿岩带型金矿中的金肉眼多不可见，开采出原石后需要经过复杂的提炼，才能得到金灿灿的黄金。

（林波波带位置示意 参考：wiki）▼

金-石英-紫红色热液矿脉岩

（淘金还得要好眼力 图：wiki）▼

成矿受控于不同时代造山作用的中元古代那马奎铜－铅－锌多金属成矿带和古生代开普造山带钨－锡－铜－钼多金属成矿带，分别产出世界级超大型矿床Aggeneys铅－锌－银矿床、Okiep铜矿、普里斯卡铜－锌矿和Kuils River锡－钨矿、Durbanville锡－金矿、Riviera钨－钼（铜）矿床。

这些矿床的形成都与古老地壳在后来的地质过程中被岩浆作用、沉积作用等改造有关。这些矿床在地表长期经历风化、搬运后，堆积在海拔较低的地区（卡鲁盆地），就形成了古生代—中新生代卡鲁盆地铀－金刚石－砂金成矿区。

卡鲁盆地及其地层（参考：wiki）▼

可以看出，基本上所有的成矿区都与卡普瓦尔克拉通有着直接或间接的关系。然而，保存完好的太古宙克拉通并不只卡普瓦尔一处，为何只有它符合多种矿物的成矿条件，使得这么多稀有金属和矿物会如此集中、如此大规模的汇聚在此？这可能就是上天对南非的眷顾。

那么，如此庞大的矿产资源到底为南非社会，或者说南非人民带来了什么？

矿产资源的福祸相依

事实上，这些资源从未真正属于过南非，资源是侵略者的“嫁衣”，却是本国人的“枷锁”。英国牢牢控制着南非的采矿业，工业和金融业，资源所带来的收益源源不断地汇入欧洲市场。

而南非黑人在侵略者眼中只是另一种“资源”，他们被大量奴役。两次世界大战中，南非均出兵二三十万，为英国卖命。

他们在战场往往是作为后勤兵，虽在战场上死伤不少

但战后也得不到应有的待遇

（图：twitter）▼

到20世纪70年代中期，南非已是南半球中工业化程度最高的国家，但占南非人口绝大多数的黑人原住民仍处于极端贫困的状态，他们长期处于社会底层，从事着极为繁重的体力劳动。

大多数南非黑人原住民与这个国家的繁华

犹如两根平行线永不相交

（图：shutterstock）▼

（随处可见的“黑白分明” 图：wiki）▼

如此尖锐的社会矛盾是无法被掩盖的，有压迫就有反抗。在经历了长达20年的抗争后，1994年，南非首次组建了多民族政府。在发现大规模矿产资源的一百多年后，这些财富才似乎要真正归属于这片土地的主人。

1994年曼德拉引用“彩虹国度”这个词

表达了没有种族隔离的南非的愿景

然而南非至今也没有完全从种族隔离的阴影中走出来

（曼德拉 1994年 图：shutterstock）▼

新政府的上台虽然看似推动了种族的平权，但是社会结构并未发生改变。种族矛盾和极大的贫富差异并未被解决，资源仍掌握在白人后裔手中。

随着废除死刑并且允许居民合法持有枪支，南非被推向了犯罪事件频发，治安混乱的深渊。此外，大量来自非洲贫穷国家的黑人移民，使得南非劳动力结构更加失衡，治安问题和经济环境雪上加霜。

这犯罪率虽比不上第一梯队，但也不低了▼

虽然南非仍“矿中有家”，但财政赤字持续发酵。2020年南非的债务占该国GDP的81%，约为4万亿南非兰特（约17836亿人民币），收入短缺2220亿南非兰特（约989亿人民币）。

可以说，南非至今还未迎来属于它的光辉岁月。

参考资料：

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[3]董晓方. 南非主要矿产资源开发利用现状[J]. 中国矿业, 2012, 21（9）:6.

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[5] Naldrett T, Kinnaird J, Wilson A, et al. Concentration of PGE in the Earth’s Crust with Special Reference to the Bushveld Complex[J]. Earth Science Frontiers,2008,15（5）:264-297.

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[8] Witwatersrand Basin Project, Gauteng, South Africa https://www.mining-technology.com/projects/witwatersrand-basin-project-gauteng-south-africa/

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封面：shutterstock

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