固体矿产资源合理勘查开发与矿业可持续发展2

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裴荣富（中国地质科学院矿产资源研究所）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种种金金属属的的10618座座大大、、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座座矿山山中的的2/3保保有储储量不不足，，后备备接替替资源源不明明，孕孕育着着潜在在的社社会不不稳定定因素素。有有些矿矿山已已出现现“四四矿””问题题。预计到到2010年，，将有有335座座矿山山闭坑坑，占占矿山山总数数的4.6％；；到2020年年，国国有8000座座矿山山将仅仅有20％％在困困境中中维持持生产产。因此，，中东东部大大量矿矿山的的周边边（侧侧向））、深深部（（垂向向）和和外围围（矿矿山所所在矿矿集区区范围围）找找矿亟亟待加加强。。总结结这些些矿山山的合合理勘勘查与与开发发经验验，对对解决决老矿矿山（（危机机矿山山）找找矿具具有十十分重重要的的借鉴鉴作用用。特特别是是开展展大比比例尺尺成矿矿预测测是有有效的的方法法。四、矿矿产勘勘查和和矿业业开发发可持持续发发展的的合理理科学学技术术模拟拟60～～70年代代，我我们与与前地地质部部综合合地质质大队队对有有色、、黑色色、非非金属属和煤煤田的的30余座座矿山山进行行了地地质勘勘查与与开采采的验验证对对比研研究，，提出出矿产产资源源合理理勘查查与开开发的的“双双控论论”与与“合合理域域”模模拟“双控控论””是地地质研研究和和技术术经济济条件件两项项指标标的保保证程程度，，是从从地质质勘查查到矿矿山建建设全全过程程的控控制“合理理域””是指指两项项指标标保证证的控控制程程度不不超过过允许许误差差的范范围内内矿产勘勘查的的“双双控论论”与与““合理理域””模型型1）““双双控论论”的的地质质研究究采用用四个个等级级体制制成矿矿最佳佳耦合合研究究的保保证程程度来来表达达，技技术经经济条条件研研究的的保证证程度度用各各种开开发技技术条条件的的可行行性来来表达达。2）按按两项项保证证程度度不同同，在在二维维坐标标图上上通过过斜率率计算算，模模拟出出一条条合理理勘查查与开开发曲曲线（（红线线），，并划划分出出7个个合理理勘查查开发发阶段段和13个个评价价程度度。可可作为为评定定地质质勘查查和矿矿山开开发建建设是是否合合理的的标准准。3）矿矿产勘勘查的的“合合理域域”是是指达达到相相对合合理的的界限限范围围，即即能达达到当当前经经济技技术条条件允允许限限内。。图1矿矿产勘勘查评评价模模拟设设想Ⅰ—矿矿产普普查；；Ⅱ——矿床床勘探探(初初步)；ⅢⅢ—矿矿床勘勘探(详细细)；；Ⅳ——矿山山建设设可行行性研研究；；Ⅴ——矿山山建设设；ⅥⅥ—矿矿山基基础建建设矿矿床地地质研研究；；Ⅶ——矿山山生产产矿床床地质质研究究1—可可进行行勘探探(初初步)矿床床；2—工工业远远景不不明矿矿床；；3——无地地质和和工业业远景景矿床床；4—可可进行行勘探探(详详细)矿床床；5—成成矿复复杂但但具开开采技技术经经济条条件初初步可可行矿矿床；；6——成矿矿基本本查明明但具具未来来开采采技术术经济济条件件可行行矿床床；7—成成矿复复杂不不具开开采技技术经经济条条件可可行矿矿床；；8——可进进行初初步矿矿山建建设设设计矿矿床；；9——按计计划任任务进进行建建设设设计矿矿山；；10—达达到最最终开开采技技术经经济条条件可可行研研究的的技术术储备备矿山山(暂暂不建建设)；11——投资资单位位基建建矿山山；12——已建建成矿矿山；；13—已已投产产和持持续扩扩大远远景矿矿山。。1－－3／／5.0：：工作作周期期／投投资百百分比比。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。勘查工作作决策支支持系统统应根据据勘查阶阶段、矿矿床地质质复杂程程度、勘勘查技术术经济条条件、工工作目的的任务和和勘查范范围等决决定勘查查周期、、投资大大小和风风险比例例。五、老矿矿山接续续(替)资源源勘查与与开发发1）在已已勘探的的工业储储量和资资源量基基础上，，矿山的的合理生生产规模模及服务务年限是是保证矿矿山正常常生产的的基本条条件2）在充充分利用用国家矿矿产资源源的要求求下，按按矿产资资源不可可再生的的属性，，经过一一定年限限的开采采后，闭闭坑和复复垦应是是正常的的据调查，，我国当当前25种金属矿山山的统计表明明，106座座大型矿矿山的70.8％、260座中型型矿山的的79.07％和8000座小小型矿山山的73.41％均在“超超设计服服务年限限”生产产，说明明危机矿矿山是有有潜力可可挖的大型矿山山中型矿山山小型矿山山超设计服服务年限限矿山不仅对矿矿业经济济产值、、利税、、就业岗岗位做出出贡献（（如下表表），而而且对矿矿产资源源勘查与与开发的的地质认认识提供供了大量量的新认认知。为为矿山勘勘查、开开发的合合理模拟拟提供了了依据。。据郑大瑜瑜资料，，结合矿矿山生产产规模和和平均设设计服务务年限，，在二维维座标图图上，对对大、中中、小型型矿山做做了矿山山合理开开发模拟拟，按不不同规模模矿山及及其合理理生产年年限，划划分出试试产-达达产-稳稳产-萎萎缩-补补偿-闭闭坑-复复垦7期期，可作作为矿山山合理开开发和闭闭坑评定定标准矿山开发发的合理理模拟固体矿产产资源合合理勘查查与开发发模拟的的综合图图示老矿山本本身侧向向、垂向向及外围围找矿侧向、垂垂向找矿矿是根据据矿山矿矿床类型型，成矿矿规律具具体地质质特征的的就矿找找矿工作作。在加加强矿山山地质研研究程度度的基础础上，应应用井中中和坑道道的地、、物、化化方法进进行追索索，一般般均能达达到找矿矿效果。。这里我我重点提提出大比比例尺成成矿预测测的找矿矿技术方方法。大比例尺尺成矿预预测是当当代发展展矿产资资源工业业的重要要研究工工作。矿矿产资源源工业的的发展过过程包括括矿产资资源评价价、矿产产勘查、、和矿业业开发3个阶段段。大比比例尺成成矿预测测是矿产产资源评评价过渡渡到矿产产勘查的的关键阶阶段，也也是当前前我国公公益性地地质工作作有序地地转化为为商业性性地质工工作的重重要环节节。也是当前前大部分分老（危危机）矿矿山发现现接续(替)资资源延延长矿山山寿命急急需开展展的一项项重要工工作，同同时是战战略性地地质工作作的重要要内容。。不仅具具有发展展资源工工业的实实际意义义，更具具发展勘勘查地质质学的科科学意义义。六、大比比例尺成成矿预测测大比例尺尺成矿预预测应在在矿集区区尺度的的1：5万比例例尺成矿矿预测基基础上开开展矿田田～矿床床尺度的的1：1万～1：2000预预测地质矿产产部直属属单位管管理局文文，地直直发[1990]245号文文件。大比例尺尺成矿预预测的主主要研究究内容研究“景景、场、、相、床床”四个个等级体体制（HierarchicalMetallogenicSystem））藕合机机制。确确立四个个等级在在统一成成矿框架架中的有有机成矿矿整体。。研究背景景构造-控矿构构造-成成矿构造造的构造造的构造造（Tectonicstructure）过过程、即即构造成成因（Tectonogenesis）以以及控矿矿构造的的空间配配置。研究与成成矿有关关岩浆岩岩，尤其其要重视视“体中中体”的的研究，，探讨成成矿岩体体的冷速速率和热热效应。。研究地层层的控矿矿规律及及其含矿矿性以及及岩相古古地理环环境对成成矿的控控制。研究表壳壳成矿与与深部构构造（作作用）过过程的响响应。研究流体体蚀变及及其与成成矿关系系，特别别加强流流体源（（不同流流体单元元划分））、流体体成分、、流体量量、流体体界面等等，编制制流体蚀蚀变图。。铜陵矿集集区岩浆浆流体系系统图铜陵矿集集区海西西期喷流流沉积新新桥子系系统流体体记录分分布图研究矿床床类型、、矿物共共生组合合、矿化化分带、、成矿年年龄、矿矿体空间间分布规规律等成成矿特征征，特别别应重视视未发现现新矿种种、新类类型的接接替资源源。技术方法组合合研究，包括括大比例尺化化探、Pima测量、高高精度磁测、、微重力、大大功率充电、、井中电磁测测、可控源音音频大地电磁磁测深、频率率域电磁测深深（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平台台上完成预测测研究，指出出预测（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）或衍生生相（Derivative）的姊姊妹矿是有可可能的。我们们正在进行超超大型矿床变变异相的新分分类研究。如如，两个一对对(Apair)、三三个一组(Tripartite)和四个一群群(Agroup)的的分类等。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个钨钨矿床统计，，按矿床不同同储量边界聚聚类出9个矿矿集区、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