固体矿产资源合理勘查开发与矿业可持续发展

固体矿产资源合理勘查、开发与矿业可持续发展

——多快好省充分利用矿产资源内容一、当前矿业可持续发展的基本势态二、矿产资源勘查和矿业开发的特点三、国内当前矿山开发的现状四、矿产勘查和矿业开发可持续发展的合理科学技术模拟五、老矿山接续(替)资源勘查与开发六、大比例尺成矿预测七、结语基本态势

应是既满足当代人的需要也不危害后代人的发展,即不应是依赖过量消耗矿产资源，损害生态环境发展经济。强调人们需求矿产资源勘查和开发权力的合法性、人类经济社会发展与矿产资源承载能力的补偿性和全球矿业活动的共同性。

一、当前矿业可持续发展的基本势态矿业可持续发展的主要目标是：供给需求要保证平衡；管理与保护措施要有效；政策与法规要建全；环保与经济发展要协调。矿业可持续发展的基本要求是：开放型的资源供给；节约型的资源消耗；集约与科技推动型的资源开发；协调型的区域矿产资源发展。矿业可持续发展的主要措施是：

1）大力依靠信息化、数字化、智能化和深化“认知”（RI）（RecognizedIntellect）；2）按需要和可能周密安排矿产资源调查评价、矿产勘查和开发；3）加强政策的宏观调控和区块管理；4）实行统筹规划，强化开发的监督和有效利用；强调节约资源和生态环境保护；5）加大矿业技术开发的科研投入，促进矿山开发的可持续发展；6）有计划地开拓和利用国内、外两种矿产资源、两个市场，逐步开展国外资源勘查和开发，实行资源互补；7）在矿产资源法规和有关勘查开发条例要求下发展矿业的市场化；8）发挥国家优势矿产深加工的出口，调整矿产品进口战略；9）从产业优化改变消费方式，提高单位矿产资源产出效益，保障社会消费和生产体系长期稳定。二、矿产资源勘查和矿业开发的特点矿产资源是人类赖以生存的重要物质基础，但也是一种耗竭性的经济地质体。必须通过合理的勘查、开发和加工过程方能使该经济地质被消耗而转化为矿产品。该经济地质体大多具有赋存的隐蔽性，必须投入大量物化劳动才能予以发现。即使进行了勘查，也是对之进行的不同程度推断的认识成果，必须通过地质的和经济技术条件可行性的研究，方可满足矿山工业建设的要求。矿产资源在地球上分布具有不均匀性

矿产资源不受国界、国家内部的行政区划所限定；矿产资源的分布规律既具有全球的普遍性也有一个区域的和国家的特殊性，从而为矿业开展“两种矿产资源、两个市场”的战略计划提供客观依据，也是在国内、外开展矿产资源勘查和矿业开发、合理安排工业布局的客观必然。矿产资源的形成是各种成矿因素的最佳耦合，但这种最佳耦合出现的机率很小，必须通过大量地质观察、科学实验和认知，深入研究其最佳耦合的机制，合理进行矿产资源勘查和开发，多快好省的充分利用矿产资源，才能保证矿产资源工业的可持续发展。矿产资源开发利用具有地质的和经济技术条件评价的双重性矿产资源开发利用条件的复杂性，决定着矿业活动投资大、周期长、风险高，以及在矿山建设开发过程中必须解决大量采掘、选冶、通风、地温、水文地质、地压、安全、环保、经济区合理配置以及水、电、交通等可行性的研究。矿业活动的可持续发展必须兼具地质研究保证程度和技术经济条件可行的双重性。

矿产资源开发具有再发现、再利用、再回收和复垦的循环经济性

再发现（Rediscover）就是在开发过程中增加储量和发现新资源。再利用（Ruse）就是尾矿、矸石的综合开发利用。再回收（Recovery）就是废钢以及再生铜、铝、铅、锌等金属的回收。复垦（Reclaimation）就是闭坑矿山转型为公园、博物馆、农田等。上述4点也称为矿业开发4R的循环经济（RecycleEconomy），这和传统的3R原则：减量化（Reducing）、再使用(Reusing)、再循环(Recycling)是类似的。“减量化”旨在减少进入生产和消费流程式的物质和能量；“再使用”目的是尽可能多次或以多种方式使用物品；“再循环”是把废弃物再次变成资源。矿业业与与其其他他产产业业具具有有不不同同的的经经济济规规律律性性其他他产产业业可可以以通通过过补补充充所所消消耗耗的的生生产产资资料料得得以以持持续续发发展展，，但但是是，，矿矿业业企企业业即即使使补补充充了了生生产产资资料料，，它它仍仍旧旧是是从从开开发发伊伊始始即即逐逐渐渐进进入入矿矿产产资资源源的的消消亡亡，，最最终终在在原原地地仍仍是是不不能能持持续续生生产产。。按矿矿山山不不同同规规模模设设计计的的年年限限内内，，依依靠靠科科学学技技术术进进步步，，运运用用新新的的““认认知知””在在矿矿山山本本身身的的侧侧向向、、垂垂向向（（深深部部））和和外外围围发发现现新新的的矿矿产产资资源源，，是是缓缓解解矿矿产产短短缺缺、、危危机机矿矿山山发发生生和和矿矿产产资资源源工工业业可可持持续续发发展展的的重重要要举举措措。。三、、国国内内当当前前矿矿山山开开发发的的现现状状据郑郑大大瑜瑜对对25种金金属属的的10618座大大、、中中、、小小型型矿矿山山的的统统计计，，矿矿山山从从业业人人员员占占77.35％，，工工业业产产值值占占76.53％，，利利润润占占81.71％，，是是国国民民经经济济的的重重要要支支撑撑产产业业。。但10618座矿矿山山中中的的2/3保有有储储量量不不足足，，后后备备接接替替资资源源不不明明，，孕孕育育着着潜潜在在的的社社会会不不稳稳定定因因素素。。有有些些矿矿山山已已出出现现“四矿”问题。预计到2010年，将有有335座矿山闭闭坑，占占矿山总总数的4.6％；到2020年，国有有8000座矿山将将仅有20％在困境境中维持持生产。。因此，中中东部大大量矿山山的周边边（侧向向）、深深部（垂垂向）和和外围（（矿山所所在矿集集区范围围）找矿矿亟待加加强。总总结这些些矿山的的合理勘勘查与开开发经验验，对解解决老矿矿山（危危机矿山山）找矿矿具有十十分重要要的借鉴鉴作用。。特别是是开展大大比例尺尺成矿预预测是有有效的方方法。四、矿产产勘查和和矿业开开发可持持续发展展的合理理科学技技术模拟拟60～70年代，我我们与前前地质部部综合地地质大队队对有色色、黑色色、非金金属和煤煤田的30余座矿山山进行了了地质勘勘查与开开采的验验证对比比研究，，提出矿矿产资源源合理勘勘查与开开发的“双控论”与“合理域”模拟“双控论”是地质研研究和技技术经济济条件两两项指标标的保证证程度，，是从地地质勘查查到矿山山建设全全过程的的控制“合理域”是指两项项指标保保证的控控制程度度不超过过允许误误差的范范围内矿产勘查查的“双控论”与“合理域”模型1）“双控论”的地质研研究采用用四个等等级体制制成矿最最佳耦合合研究的的保证程程度来表表达，技技术经济济条件研研究的保保证程度度用各种种开发技技术条件件的可行行性来表表达。2）按两项项保证程程度不同同，在二二维坐标标图上通通过斜率率计算，，模拟出出一条合合理勘查查与开发发曲线（（红线）），并划划分出7个合理勘勘查开发发阶段和和13个评价程程度。可可作为评评定地质质勘查和和矿山开开发建设设是否合合理的标标准。3）矿产勘勘查的“合理域”是指达到到相对合合理的界界限范围围，即能能达到当当前经济济技术条条件允许许限内。。图1矿产勘查查评价模模拟设想想Ⅰ—矿产普查查；Ⅱ—矿床勘探探(初步)；Ⅲ—矿床勘探探(详细)；Ⅳ—矿山建设设可行性性研究；；Ⅴ—矿山建设设；Ⅵ—矿山基础础建设矿矿床地质质研究；；Ⅶ—矿山生产产矿床地地质研究究1—可进行勘勘探(初步)矿床；2—工业远景景不明矿矿床；3—无地质和和工业远远景矿床床；4—可进行勘勘探(详细)矿床；5—成矿复杂杂但具开开采技术术经济条条件初步步可行矿矿床；6—成矿基本本查明但但具未来来开采技技术经济济条件可可行矿床床；7—成矿复杂杂不具开开采技术术经济条条件可行行矿床；；8—可进行初初步矿山山建设设设计矿床床；9—按计划任任务进行行建设设设计矿山山；10—达到最终终开采技技术经济济条件可可行研究究的技术术储备矿矿山(暂不建设设)；11—投资单位位基建矿矿山；12—已建成矿矿山；13—已投产和和持续扩扩大远景景矿山。。1－3／5.0：工作周周期／投投资百分分比。矿业活动动决策支支持系统统建立矿产产勘查决决策支持持系统是是合理进进行勘查查管理的的重要举举措。勘查工工作决决策支支持系系统应应根据据勘查查阶段段、矿矿床地地质复复杂程程度、、勘查查技术术经济济条件件、工工作目目的任任务和和勘查查范围围等决决定勘勘查周周期、、投资资大小小和风风险比比例。。五、老老矿山山接续续(替)资源勘勘查与与开开发1）在已已勘探探的工工业储储量和和资源源量基基础上上，矿矿山的的合理理生产产规模模及服服务年年限是是保证证矿山山正常常生产产的基基本条条件2）在充充分利利用国国家矿矿产资资源的的要求求下，，按矿矿产资资源不不可再再生的的属性性，经经过一一定年年限的的开采采后，，闭坑坑和复复垦应应是正正常的的据调查查，我我国当当前25种金属矿矿山的的统计表表明，，106座大型型矿山山的70.8％、260座中型型矿山山的79.07％和8000座小型型矿山山的73.41％均在“超设计计服务务年限限”生产，，说明明危机机矿山山是有有潜力力可挖挖的大型矿矿山中型矿矿山小型矿矿山超设计计服务务年限限矿山山不仅对对矿业业经济济产值值、利利税、、就业业岗位位做出出贡献献（如如下表表），，而且且对矿矿产资资源勘勘查与与开发发的地地质认认识提提供了了大量量的新新认知知。为为矿山山勘查查、开开发的的合理理模拟拟提供供了依依据。。据郑大大瑜资资料，，结合合矿山山生产产规模模和平平均设设计服服务年年限，，在二二维座座标图图上，，对大大、中中、小小型矿矿山做做了矿矿山合合理开开发模模拟，，按不不同规规模矿矿山及及其合合理生生产年年限，，划分分出试试产-达产-稳产-萎缩-补偿-闭坑-复垦7期，可可作为为矿山山合理理开发发和闭闭坑评评定标标准矿山开开发的的合理理模拟拟固体矿矿产资资源合合理勘勘查与与开发发模拟拟的综综合图图示老矿山山本身身侧向向、垂垂向及及外围围找矿矿侧向、、垂向向找矿矿是根根据矿矿山矿矿床类类型，，成矿矿规律律具体体地质质特征征的就就矿找找矿工工作。。在加加强矿矿山地地质研研究程程度的的基础础上，，应用用井中中和坑坑道的的地、、物、、化方方法进进行追追索，，一般般均能能达到到找矿矿效果果。这这里我我重点点提出出大比比例尺尺成矿矿预测测的找找矿技技术方方法。。大比例例尺成成矿预预测是是当代代发展展矿产产资源源工业业的重重要研研究工工作。。矿产产资源源工业业的发发展过过程包包括矿矿产资资源评评价、、矿产产勘查查、和和矿业业开发发3个阶段段。大大比例例尺成成矿预预测是是矿产产资源源评价价过渡渡到矿矿产勘勘查的的关键键阶段段，也也是当当前我我国公公益性性地质质工作作有序序地转转化为为商业业性地地质工工作的的重要要环节节。也是当当前大大部分分老（（危机机）矿矿山发发现接接续(替)资源延延长矿矿山寿寿命急急需开开展的的一项项重要要工作作，同同时是是战略略性地地质工工作的的重要要内容容。不不仅具具有发发展资资源工工业的的实际际意义义，更更具发发展勘勘查地地质学学的科科学意意义。。六、大大比例例尺成成矿预预测大比例例尺成成矿预预测应应在矿矿集区区尺度度的1：5万比例例尺成成矿预预测基基础上上开展展矿田田～矿矿床尺尺度的的1：1万～1：2000预测地质矿矿产部部直属属单位位管理理局文文，地地直发发[1990]245号文件件。大比例例尺成成矿预预测的的主要要研究究内容容研究“景、场场、相相、床床”四个等等级体体制（（HierarchicalMetallogenicSystem）藕合合机制制。确确立四四个等等级在在统一一成矿矿框架架中的的有机机成矿矿整体体。研究背背景构构造-控矿构构造-成矿构构造的的构造造的构构造（（Tectonicstructure）过程程、即即构造造成因因（Tectonogenesis）以及及控矿矿构造造的空空间配配置。。研究与与成矿矿有关关岩浆浆岩，，尤其其要重重视“体中体体”的研究，探讨讨成矿岩体的的冷速率和热热效应。研究地层的控控矿规律及其其含矿性以及及岩相古地理理环境对成矿矿的控制。研究表壳成矿矿与深部构造造（作用）过过程的响应。。研究流体蚀变变及其与成矿矿关系，特别别加强流体源源（不同流体体单元划分））、流体成分分、流体量、、流体界面等等，编制流体体蚀变图。铜陵矿集区岩岩浆流体系统统图铜陵矿集区海海西期喷流沉沉积新桥子系系统流体记录录分布图研究矿床类型型、矿物共生生组合、矿化化分带、成矿矿年龄、矿体体空间分布规规律等成矿特特征，特别应应重视未发现现新矿种、新新类型的接替替资源。技术方法组合合研究，包括括大比例尺化化探、Pima测量、高精度度磁测、微重重力、大功率率充电、井中中电磁测、可可控源音频大大地电磁测深深、频率域电电磁测深（EH4）、甚低频电电磁测量，需需要时也可进进行地震反射射波测量。基于现代成矿矿理论，在构造图基础础上编制不同同比例尺套叠叠式综合成矿矿预测系列图图，在GIS平台上完成预预测研究，指指出预测（靶靶）区。大比例尺成矿矿预测的重要要目的在已知知矿集区和矿矿田、矿床范范围内进行增增储预测，并并希望发现超超大型矿床然而，超大型型矿床的发现现几率是很小小的，特别是是异常超大型型矿床更难发发现。若没有新思思维在成矿几几率很小的成成矿区带中找找寻一模一样样的超大型矿矿床是难以奏奏效的。但是是，找寻其变变异相（Heteromorphic）或衍生相（（Derivative）的姊妹矿是是有可能的。。我们正在进进行超大型矿矿床变异相的的新分类研究究。如，两个个一对(Apair)、三个一组(Tripartite)和四个一群(Agroup)的分类等。如如果发现姊妹妹矿，我们就就能事先辨认认其为准超大大型矿床(Para-superlargedeposit)。钨矿床聚类路路径华南地区华南钨矿床聚类分析析结构图据120个钨矿床统计计，按矿床不不同储量边界界聚类出9个矿集区、10个矿汇华南地区钨矿床聚类路路径华南钨矿床储量逐逐级分解图——边界储量0.1万吨华南地区钨矿床聚类路路径华南钨矿床储量逐逐级分解图——边界储量1万吨华南地区钨矿床聚类路路径华南钨矿床储量逐逐级分解图——边界储量5万吨华南地区钨矿床聚类路路径华南钨矿床储量逐逐级分解图——边界储量10万吨钨的浓集轨迹迹华南地区华南钨地球化化学块体浓集集的逐步分解解图（据谢学学锦院士）华南地区地球化学块体体浓集轨迹和和矿床聚类路路径形成矿汇汇的研究是耦耦合的，而且且可以互相补补充，从而提提高成矿预测测的效果矿床聚类路径径和矿汇区地球化学块体体浓集轨迹和和矿汇区矿汇区矿床相相对储量