固体矿产资源合理勘查开发与矿业可持续发展3

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。矿业与其他产业具有不同的经济规律性其他产业可以通过补充所消耗的生产资料得以持续发展，但是，矿业企业即使补充了生产资料，它仍旧是从开发伊始即逐渐进入矿产资源的消亡，最终在原地仍是不能持续生产。按矿山不同规模设计的年限内，依靠科学技术进步，运用新的“认知”在矿山本身的侧向、垂向（深部）和外围发现新的矿产资源，是缓解矿产短缺、危机矿山发生和矿产资源工业可持续发展的重要举措。三、国内当前矿山开发的现状

据郑大瑜对25种金属的10618座大、中、小型矿山的统计，矿山从业人员占77.35％，工业产值占76.53％，利润占81.71％，是国民经济的重要支撑产业。但10618座矿山中的2/3保有储量不足，后备接替资源不明，孕育着潜在的社会不稳定因素。有些矿山已出现“四矿”问题。预计到2010年，将有335座矿山闭坑，占矿山总数的4.6％；到2020年，国有8000座矿山将仅有20％在困境中维持生产。因此，中东部大量矿山的周边（侧向）、深部（垂向）和外围（矿山所在矿集区范围）找矿亟待加强。总结这些矿山的合理勘查与开发经验，对解决老矿山（危机矿山）找矿具有十分重要的借鉴作用。特别是开展大比例尺成矿预测是有效的方法。四、矿产勘查和矿业开发可持续发展的合理科学技术模拟60～70年代，我们与前地质部综合地质大队对有色、黑色、非金属和煤田的30余座矿山进行了地质勘查与开采的验证对比研究，提出矿产资源合理勘查与开发的“双控论”与“合理域”模拟“双控论”是地质研究和技术经济条件两项指标的保证程度，是从地质勘查到矿山建设全过程的控制“合理域”是指两项指标保证的控制程度不超过允许误差的范围内矿产勘查的“双控论”与“合理域”模型1）“双控论”的地质研究采用四个等级体制成矿最佳耦合研究的保证程度来表达，技术经济条件研究的保证程度用各种开发技术条件的可行性来表达。2）按两项保证程度不同，在二维坐标图上通过斜率计算，模拟出一条合理勘查与开发曲线（红线），并划分出7个合理勘查开发阶段和13个评价程度。可作为评定地质勘查和矿山开发建设是否合理的标准。3）矿产勘查的“合理域”是指达到相对合理的界限范围，即能达到当前经济技术条件允许限内。图1矿产勘查评价模拟设想Ⅰ—矿产普查；Ⅱ—矿床勘探(初步)；Ⅲ—矿床勘探(详细)；Ⅳ—矿山建设可行性研究；Ⅴ—矿山建设；Ⅵ—矿山基础建设矿床地质研究；Ⅶ—矿山生产矿床地质研究1—可进行勘探(初步)矿床；2—工业远景不明矿床；3—无地质和工业远景矿床；4—可进行勘探(详细)矿床；5—成矿复杂但具开采技术经济条件初步可行矿床；6—成矿基本查明但具未来开采技术经济条件可行矿床；7—成矿复杂不具开采技术经济条件可行矿床；8—可进行初步矿山建设设计矿床；9—按计划任务进行建设设计矿山；10—达到最终开采技术经济条件可行研究的技术储备矿山(暂不建设)；11—投资单位基建矿山；12—已建成矿山；13—已投产和持续扩大远景矿山。1－3／5.0：工作周期／投资百分比。矿业活动决策支持系统建立矿产勘查决策支持系统是合理进行勘查管理的重要举措。勘查工作决策支持系统应根据勘查阶段、矿床地质复杂程度、勘查技术经济条件、工作目的任务和勘查范围等决定勘查周期、投资大小和风险比例。

五、老矿山接续(替)资源勘查与开发1）在已勘探的工业储量和资源量基础上，矿山的合理生产规模及服务年限是保证矿山正常生产的基本条件2）在充分利用国家矿产资源的要求下，按矿产资源不可再生的属性，经过一定年限的开采后，闭坑和复垦应是正常的据调查，我国当前25种金属矿山的统计表明，106座大型矿山的70.8％、260座中型矿山的79.07％和8000座小型矿山的73.41％均在“超设计服务年限”生产，说明危机矿山是有潜力可挖的大型矿山中型矿山小型矿山超设计服务年限矿山不仅对矿业经济产值、利税、就业岗位做出贡献（如下表），而且对矿产资源勘查与开发的地质认识提供了大量的新认知。为矿山勘查、开发的合理模拟提供了依据。据郑大伴瑜资料狂，结合塔矿山生桂产规模严和平均他设计服权务年限湖，在二岗维座标级图上，匀对大、方中、小徐型矿山邀做了矿低山合理抗开发模翅拟，按它不同规僻模矿山隐及其合组理生产极年限，劝划分出浊试产-缓达产-它稳产-券萎缩-天补偿-萌闭坑-甚复垦7枕期，可麦作为矿挣山合理换开发和钓闭坑评鸡定标准矿山开发扔的合理模戏拟固体矿产列资源合理相勘查与开近发模拟的歼综合图示老矿山授本身侧丽向、垂察向及外贿围找矿侧向、垂病向找矿是嫂根据矿山毅矿床类型童，成矿规孕律具体地哲质特征的连就矿找矿凳工作。在章加强矿山累地质研究偏程度的基死础上，应涨用井中和挂坑道的地西、物、化带方法进行风追索，一阿般均能达映到找矿效市果。这里辞我重点提细出大比例悉尺成矿预愿测的找矿谈技术方法脏。大比例尺吴成矿预测嫁是当代发指展矿产资翠源工业的愁重要研究跳工作。矿找产资源工际业的发展痛过程包括辅矿产资源红评价、矿滑产勘查、浪和矿业开皮发3个阶背段。大比村例尺成矿焦预测是矿门产资源评状价过渡到源矿产勘查藏的关键阶居段，也是挂当前我国淘公益性地闻质工作有澡序地转化贸为商业性锋地质工作葡的重要环浪节。也是当材前大部留分老（傲危机）洁矿山发陈现接续炒(替)厉资源侍延长矿积山寿命乱急需开圾展的一夺项重要胆工作，萌同时是饲战略性务地质工柜作的重感要内容敬。不仅态具有发假展资源躬工业的均实际意让义，更拳具发展捉勘查地伶质学的高科学意殃义。六、大比吃例尺成矿颠预测大比例粗尺成矿纵预测应构在矿集歇区尺度对的1：遵5万比里例尺成乳矿预测项基础上缝开展矿列田～矿嘱床尺度驴的1：杂1万～抖1：2锐000鹿预测地质矿痰产部直胳属单位决管理局岛文，地忽直发[溜199党0]2兴45号宽文件。大比例瓜尺成矿威预测的礼主要研啄究内容研究“辉景、场暮、相、总床”四胳个等级攀体制（星Hie会rar睬chi痒cal什Me抹tal展log营eni质cS斯yst星em庄）藕合消机制。妄确立四膊个等级暑在统一遥成矿框匀架中的乞有机成任矿整体球。研究背景虹构造-控倦矿构造-渣成矿构造暑的构造的痛构造（T雪ecto馋nic旱stru副ctur具e）过程启、即构造轻成因（T冠ecto隔noge疲nesi海s）以及袋控矿构造砍的空间配伙置。研究与皱成矿有煎关岩浆厦岩，尤壮其要重忙视“体拢中体”甲的研究柔，探讨冰成矿岩杏体的冷温速率和娘热效应黄。研究地层病的控矿规声律及其含于矿性以及焰岩相古地梨理环境对字成矿的控局制。研究表鱼壳成矿额与深部蔬构造（逆作用）佳过程的胁响应。研究流体轻蚀变及其剃与成矿关舰系，特别凑加强流体险源（不同纸流体单元冒划分）、究流体成分议、流体量连、流体界畏面等，编敌制流体蚀晨变图。铜陵矿集举区岩浆流滚体系统图铜陵矿集效区海西期为喷流沉积旦新桥子系序统流体记溪录分布图研究矿律床类型菊、矿物永共生组辱合、矿世化分带陷、成矿龟年龄、左矿体空喝间分布贞规律等种成矿特旗征，特棕别应重讨视未发疗现新矿吼种、新留类型的诞接替资乳源。技术方法弱组合研究洁，包括大杀比例尺化宇探、Pi缩慧ma测量疾、高精度启磁测、微幼重力、大骄功率充电病、井中电董磁测、可呢控源音频昂大地电磁忘测深、频勤率域电磁凯测深（E袭H4）、提甚低频电军磁测量，皂需要时也旅可进行地始震反射波刊测量。基于现狠代成矿柱理论，在构造磁图基础返上编制敬不同比愚例尺套自叠式综矮合成矿首预测系持列图，在GIS夹平台上完棒成预测研开究，指出胁预测（靶堤）区。大比例尺朱成矿预测洞的重要目盗的在已知磁矿集区和盒矿田、矿帜床范围内纠进行增储摇预测，并挂希望发现现超大型矿烧床然而，甲超大型赤矿床的汪发现几芒率是很盲小的，善特别是详异常超迷大型矿搞床更难孝发现。若没有她新思维在归成矿几率惠很小的成扎矿区带中染找寻一模锯一样的超曲大型矿床特是难以奏伍效的。但划是，找寻期其变异相抖（Het车erom阁orph历ic）或值衍生相（影Deri质vati两ve）的灰姊妹矿是缎有可能的裤。我们正姑在进行超旺大型矿床范变异相的探新分类研释究。如，宽两个一对洞(Ap凳air)跑、三个一任组(Tr诸ipar咬tite扛)和四个脂一群(A卖gro着up)的曾分类等。排如果发现洽姊妹矿，截我们就能搂事先辨认借其为准超迷大型矿床胁(Par猪a-su孟perl帆arge与dep宰osit务)。钨矿床腐聚类路盲径华南地区华南钨矿床聚类童分析结构图据120芬个钨矿床电统计，按赵矿床不同岭储量边界永聚类出9悼个矿集区归、10个捆矿汇华南地区钨矿床聚泥类路径华南钨矿床储赞量逐级分偿解图——警边界储量0.1战万吨华南地区钨矿床聚祥类路径华南钨矿床储蹈量逐级分伏解图——阵边界储量1万吨华南地逼区钨矿床领聚类路幼径华南钨矿床储慨量逐级分徐解图——廊边界储量5万吨华南地区钨矿床赌聚类路恭径华南钨矿床列储量逐奶级分解刮图——滨边界储方量10万吨钨的浓摸集轨迹华南地区华南钨地柴球化学块怪体浓集的馋逐步分解席图（据谢篮学锦院士凤）华南地区地球化锹学块体图浓集轨你迹和矿泊床聚类委路径形关成矿汇图的研究钻是耦合旅的，而羊且可以钟互相补满充，从团而提高能成矿预字测的效笋果矿床聚尾类路径皮和矿汇齐区地球化乒学块体卸浓集轨渣迹和矿兔汇区矿汇区紫矿床相烈对储量悲丰度与臂成矿时些限的相暖关关系是指出虏超巨量员金属工骂业堆积隆时空部购位的有征效方法号，但南暖岭地区寨尚未做霉，现仅披举世界廊BIF武型铁矿刃和南美愧安第斯克斑岩铜揪矿为例重。澳大利摇亚Ha只mer撑sle爬yB忙IF型咏铁矿相堆对储量虚丰度1滔00%劣，成矿连时限仅爱为10宽0Ma沃；南非猫和赞比域亚铁矿域相对储粮量丰度闪不到2己0%，扫成矿时柴限为1做900把Ma。种相比较啦，前寨者为短环时限超幕巨量金我属堆积扯形成，糕显然是洒过氧异贝常事件产所致。安第斯成弃矿带是世尖界最大的腔斑岩成矿英带，在整沉个矿集群屈中，圈定旋4个矿汇紫区，总的圈铜矿储量征达4亿多瓣吨，成矿天时限由4划4－32聋Ma，仅剪为8Ma让，可见其羡为短时限