21世紀(jì)礦業(yè)應(yīng)向后工業(yè)發(fā)展勢態(tài)傾斜適者生存中課件

1、固體礦產(chǎn)資源合理勘查、開發(fā)與礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展多快好省充分利用礦產(chǎn)資源裴榮富（中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所）內(nèi) 容一、當(dāng)前礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本勢態(tài)二、礦產(chǎn)資源勘查和礦業(yè)開發(fā)的特點三、國內(nèi)當(dāng)前礦山開發(fā)的現(xiàn)狀四、礦產(chǎn)勘查和礦業(yè)開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的合理科學(xué)技術(shù)模擬五、老礦山接續(xù)(替) 資源勘查與開發(fā)六、大比例尺成礦預(yù)測七、結(jié)語基本態(tài)勢 應(yīng)是既滿足當(dāng)代人的需要也不危害后代人的發(fā)展,即不應(yīng)是依賴過量消耗礦產(chǎn)資源，損害生態(tài)環(huán)境發(fā)展經(jīng)濟。 強調(diào)人們需求礦產(chǎn)資源勘查和開發(fā)權(quán)力的合法性、人類經(jīng)濟社會發(fā)展與礦產(chǎn)資源承載能力的補償性和全球礦業(yè)活動的共同性。 一、當(dāng)前礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本勢態(tài)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要目標(biāo)是：供給需

2、求要保證平衡；管理與保護措施要有效；政策與法規(guī)要建全；環(huán)保與經(jīng)濟發(fā)展要協(xié)調(diào)。礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本要求是：開放型的資源供給；節(jié)約型的資源消耗；集約與科技推動型的資源開發(fā)；協(xié)調(diào)型的區(qū)域礦產(chǎn)資源發(fā)展。礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要措施是： 1）大力依靠信息化、數(shù)字化、智能化和深化“認知”（RI）（Recognized Intellect）；2）按需要和可能周密安排礦產(chǎn)資源調(diào)查評價、礦產(chǎn)勘查和開發(fā)；3）加強政策的宏觀調(diào)控和區(qū)塊管理；4）實行統(tǒng)籌規(guī)劃，強化開發(fā)的監(jiān)督和有效利用；強調(diào)節(jié)約資源和生態(tài)環(huán)境保護；5）加大礦業(yè)技術(shù)開發(fā)的科研投入，促進礦山開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展；6）有計劃地開拓和利用國內(nèi)、外兩種礦產(chǎn)資源、兩個市場

3、，逐步開展國外資源勘查和開發(fā)，實行資源互補；7）在礦產(chǎn)資源法規(guī)和有關(guān)勘查開發(fā)條例要求下發(fā)展礦業(yè)的市場化；8）發(fā)揮國家優(yōu)勢礦產(chǎn)深加工的出口，調(diào)整礦產(chǎn)品進口戰(zhàn)略；9）從產(chǎn)業(yè)優(yōu)化改變消費方式，提高單位礦產(chǎn)資源產(chǎn)出效益，保障社會消費和生產(chǎn)體系長期穩(wěn)定。二、礦產(chǎn)資源勘查和礦業(yè)開發(fā)的特點礦產(chǎn)資源是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，但也是一種耗竭性的經(jīng)濟地質(zhì)體。必須通過合理的勘查、開發(fā)和加工過程方能使該經(jīng)濟地質(zhì)被消耗而轉(zhuǎn)化為礦產(chǎn)品。該經(jīng)濟地質(zhì)體大多具有賦存的隱蔽性，必須投入大量物化勞動才能予以發(fā)現(xiàn)。即使進行了勘查，也是對之進行的不同程度推斷的認識成果，必須通過地質(zhì)的和經(jīng)濟技術(shù)條件可行性的研究，方可滿足礦山工業(yè)建設(shè)

4、的要求。礦產(chǎn)資源在地球上分布具有不均勻性 礦產(chǎn)資源不受國界、國家內(nèi)部的行政區(qū)劃所限定；礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律既具有全球的普遍性也有一個區(qū)域的和國家的特殊性，從而為礦業(yè)開展“兩種礦產(chǎn)資源、兩個市場”的戰(zhàn)略計劃提供客觀依據(jù)，也是在國內(nèi)、外開展礦產(chǎn)資源勘查和礦業(yè)開發(fā)、合理安排工業(yè)布局的客觀必然。 礦產(chǎn)資源的形成是各種成礦因素的最佳耦合，但這種最佳耦合出現(xiàn)的機率很小，必須通過大量地質(zhì)觀察、科學(xué)實驗和認知，深入研究其最佳耦合的機制，合理進行礦產(chǎn)資源勘查和開發(fā)，多快好省的充分利用礦產(chǎn)資源，才能保證礦產(chǎn)資源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。礦產(chǎn)資源開發(fā)利用具有地質(zhì)的和經(jīng)濟技術(shù)條件評價的雙重性礦產(chǎn)資源開發(fā)利用條件的復(fù)雜性，決定著

5、礦業(yè)活動投資大、周期長、風(fēng)險高，以及在礦山建設(shè)開發(fā)過程中必須解決大量采掘、選冶、通風(fēng)、地溫、水文地質(zhì)、地壓、安全、環(huán)保、經(jīng)濟區(qū)合理配置以及水、電、交通等可行性的研究。礦業(yè)活動的可持續(xù)發(fā)展必須兼具地質(zhì)研究保證程度和技術(shù)經(jīng)濟條件可行的雙重性。 礦產(chǎn)資源開發(fā)具有再發(fā)現(xiàn)、再利用、再回收和復(fù)墾的循環(huán)經(jīng)濟性再發(fā)現(xiàn)（Rediscover）就是在開發(fā)過程中增加儲量和發(fā)現(xiàn)新資源。再利用（Ruse）就是尾礦、矸石的綜合開發(fā)利用。再回收（Recovery）就是廢鋼以及再生銅、鋁、鉛、鋅等金屬的回收。復(fù)墾（Reclaimation）就是閉坑礦山轉(zhuǎn)型為公園、博物館、農(nóng)田等。上述4點也稱為礦業(yè)開發(fā)4R的循環(huán)經(jīng)濟（Recy

6、cle Economy），這和傳統(tǒng)的3R原則：減量化（Reducing）、再使用(Reusing)、再循環(huán)(Recycling)是類似的?！皽p量化”旨在減少進入生產(chǎn)和消費流程式的物質(zhì)和能量；“再使用”目的是盡可能多次或以多種方式使用物品；“再循環(huán)”是把廢棄物再次變成資源。礦業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)具有不同的經(jīng)濟規(guī)律性其他產(chǎn)業(yè)可以通過補充所消耗的生產(chǎn)資料得以持續(xù)發(fā)展，但是，礦業(yè)企業(yè)即使補充了生產(chǎn)資料，它仍舊是從開發(fā)伊始即逐漸進入礦產(chǎn)資源的消亡，最終在原地仍是不能持續(xù)生產(chǎn)。按礦山不同規(guī)模設(shè)計的年限內(nèi)，依靠科學(xué)技術(shù)進步，運用新的“認知”在礦山本身的側(cè)向、垂向（深部）和外圍發(fā)現(xiàn)新的礦產(chǎn)資源，是緩解礦產(chǎn)短缺、危機礦

7、山發(fā)生和礦產(chǎn)資源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。 三、國內(nèi)當(dāng)前礦山開發(fā)的現(xiàn)狀 據(jù)鄭大瑜對25種金屬的10618座大、中、小型礦山的統(tǒng)計，礦山從業(yè)人員占77.35，工業(yè)產(chǎn)值占76.53，利潤占81.71，是國民經(jīng)濟的重要支撐產(chǎn)業(yè)。但10618座礦山中的2/3保有儲量不足，后備接替資源不明，孕育著潛在的社會不穩(wěn)定因素。有些礦山已出現(xiàn)“四礦”問題。預(yù)計到2010年，將有335座礦山閉坑，占礦山總數(shù)的4.6；到2020年，國有8000座礦山將僅有20在困境中維持生產(chǎn)。因此，中東部大量礦山的周邊（側(cè)向）、深部（垂向）和外圍（礦山所在礦集區(qū)范圍）找礦亟待加強?？偨Y(jié)這些礦山的合理勘查與開發(fā)經(jīng)驗，對解決老礦山（危機

8、礦山）找礦具有十分重要的借鑒作用。特別是開展大比例尺成礦預(yù)測是有效的方法。四、礦產(chǎn)勘查和礦業(yè)開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的合理科學(xué)技術(shù)模擬6070年代，我們與前地質(zhì)部綜合地質(zhì)大隊對有色、黑色、非金屬和煤田的30余座礦山進行了地質(zhì)勘查與開采的驗證對比研究，提出礦產(chǎn)資源合理勘查與開發(fā)的“雙控論”與“合理域”模擬“雙控論”是地質(zhì)研究和技術(shù)經(jīng)濟條件兩項指標(biāo)的保證程度，是從地質(zhì)勘查到礦山建設(shè)全過程的控制“合理域”是指兩項指標(biāo)保證的控制程度不超過允許誤差的范圍內(nèi)礦產(chǎn)勘查的“雙控論” 與“合理域”模型1） “雙控論”的地質(zhì)研究采用四個等級體制成礦最佳耦合研究的保證程度來表達，技術(shù)經(jīng)濟條件研究的保證程度用各種開發(fā)技術(shù)條件的

9、可行性來表達。2）按兩項保證程度不同，在二維坐標(biāo)圖上通過斜率計算，模擬出一條合理勘查與開發(fā)曲線（紅線），并劃分出7個合理勘查開發(fā)階段和13個評價程度?？勺鳛樵u定地質(zhì)勘查和礦山開發(fā)建設(shè)是否合理的標(biāo)準(zhǔn)。3）礦產(chǎn)勘查的“合理域”是指達到相對合理的界限范圍，即能達到當(dāng)前經(jīng)濟技術(shù)條件允許限內(nèi)。圖1礦產(chǎn)勘查評價模擬設(shè)想礦產(chǎn)普查；礦床勘探(初步)；礦床勘探(詳細)；礦山建設(shè)可行性研究；礦山建設(shè)；礦山基礎(chǔ)建設(shè)礦床地質(zhì)研究；礦山生產(chǎn)礦床地質(zhì)研究 1可進行勘探(初步)礦床；2工業(yè)遠景不明礦床；3無地質(zhì)和工業(yè)遠景礦床；4可進行勘探(詳細)礦床；5成礦復(fù)雜但具開采技術(shù)經(jīng)濟條件初步可行礦床；6成礦基本查明但具未來開采技

10、術(shù)經(jīng)濟條件可行礦床；7成礦復(fù)雜不具開采技術(shù)經(jīng)濟條件可行礦床；8可進行初步礦山建設(shè)設(shè)計礦床；9按計劃任務(wù)進行建設(shè)設(shè)計礦山；10達到最終開采技術(shù)經(jīng)濟條件可行研究的技術(shù)儲備礦山(暫不建設(shè))；11投資單位基建礦山；12已建成礦山；13已投產(chǎn)和持續(xù)擴大遠景礦山。135.0：工作周期投資百分比。礦業(yè)活動決策支持系統(tǒng)建立礦產(chǎn)勘查決策支持系統(tǒng)是合理進行勘查管理的重要舉措?？辈楣ぷ鳑Q策支持系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)勘查階段、礦床地質(zhì)復(fù)雜程度、勘查技術(shù)經(jīng)濟條件、工作目的任務(wù)和勘查范圍等決定勘查周期、投資大小和風(fēng)險比例。 五、老礦山接續(xù)(替) 資源勘查 與開發(fā)1）在已勘探的工業(yè)儲量和資源量基礎(chǔ)上，礦山的合理生產(chǎn)規(guī)模及服務(wù)年限是保證

11、礦山正常生產(chǎn)的基本條件2）在充分利用國家礦產(chǎn)資源的要求下，按礦產(chǎn)資源不可再生的屬性，經(jīng)過一定年限的開采后，閉坑和復(fù)墾應(yīng)是正常的據(jù)調(diào)查，我國當(dāng)前25種金屬礦山的統(tǒng)計表明，106座大型礦山的70.8、260座中型礦山的79.07和8000座小型礦山的73.41均在“超設(shè)計服務(wù)年限”生產(chǎn)，說明危機礦山是有潛力可挖的大型礦山中型礦山小型礦山超設(shè)計服務(wù)年限礦山不僅對礦業(yè)經(jīng)濟產(chǎn)值、利稅、就業(yè)崗位做出貢獻（如下表），而且對礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)的地質(zhì)認識提供了大量的新認知。為礦山勘查、開發(fā)的合理模擬提供了依據(jù)。據(jù)鄭大瑜資料，結(jié)合礦山生產(chǎn)規(guī)模和平均設(shè)計服務(wù)年限，在二維座標(biāo)圖上，對大、中、小型礦山做了礦山合理開發(fā)模

12、擬，按不同規(guī)模礦山及其合理生產(chǎn)年限，劃分出試產(chǎn)-達產(chǎn)-穩(wěn)產(chǎn)-萎縮-補償-閉坑-復(fù)墾7期，可作為礦山合理開發(fā)和閉坑評定標(biāo)準(zhǔn)礦山開發(fā)的合理模擬固體礦產(chǎn)資源合理勘查與開發(fā)模擬的綜合圖示老礦山本身側(cè)向、垂向及外圍找礦側(cè)向、垂向找礦是根據(jù)礦山礦床類型，成礦規(guī)律具體地質(zhì)特征的就礦找礦工作。在加強礦山地質(zhì)研究程度的基礎(chǔ)上，應(yīng)用井中和坑道的地、物、化方法進行追索，一般均能達到找礦效果。這里我重點提出大比例尺成礦預(yù)測的找礦技術(shù)方法。大比例尺成礦預(yù)測是當(dāng)代發(fā)展礦產(chǎn)資源工業(yè)的重要研究工作。礦產(chǎn)資源工業(yè)的發(fā)展過程包括礦產(chǎn)資源評價、礦產(chǎn)勘查、和礦業(yè)開發(fā)3個階段。大比例尺成礦預(yù)測是礦產(chǎn)資源評價過渡到礦產(chǎn)勘查的關(guān)鍵階段，也

13、是當(dāng)前我國公益性地質(zhì)工作有序地轉(zhuǎn)化為商業(yè)性地質(zhì)工作的重要環(huán)節(jié)。也是當(dāng)前大部分老（危機）礦山發(fā)現(xiàn)接續(xù)(替) 資源延長礦山壽命急需開展的一項重要工作，同時是戰(zhàn)略性地質(zhì)工作的重要內(nèi)容。不僅具有發(fā)展資源工業(yè)的實際意義，更具發(fā)展勘查地質(zhì)學(xué)的科學(xué)意義。六、大比例尺成礦預(yù)測大比例尺成礦預(yù)測應(yīng)在礦集區(qū)尺度的1：5萬比例尺成礦預(yù)測基礎(chǔ)上開展礦田礦床尺度的1：1萬1：2000預(yù)測地質(zhì)礦產(chǎn)部直屬單位管理局文，地直發(fā)1990245號文件。大比例尺成礦預(yù)測的主要研究內(nèi)容 研究“景、場、相、床”四個等級體制（Hierarchical Metallogenic System ）藕合機制。確立四個等級在統(tǒng)一成礦框架中的有機成

14、礦整體。研究背景構(gòu)造-控礦構(gòu)造-成礦構(gòu)造的構(gòu)造的構(gòu)造（Tectonic structure）過程、即構(gòu)造成因（Tectonogenesis）以及控礦構(gòu)造的空間配置。研究與成礦有關(guān)巖漿巖，尤其要重視“體中體”的研究，探討成礦巖體的冷速率和熱效應(yīng)。研究地層的控礦規(guī)律及其含礦性以及巖相古地理環(huán)境對成礦的控制。研究表殼成礦與深部構(gòu)造（作用）過程的響應(yīng)。研究流體蝕變及其與成礦關(guān)系，特別加強流體源（不同流體單元劃分）、流體成分、流體量、流體界面等，編制流體蝕變圖。銅陵礦集區(qū)巖漿流體系統(tǒng)圖 銅陵礦集區(qū)海西期噴流沉積新橋子系統(tǒng)流體記錄分布圖 研究礦床類型、礦物共生組合、礦化分帶、成礦年齡、礦體空間分布規(guī)律等成

15、礦特征，特別應(yīng)重視未發(fā)現(xiàn)新礦種、新類型的接替資源。技術(shù)方法組合研究，包括大比例尺化探、Pima測量、高精度磁測、微重力、大功率充電、井中電磁測、可控源音頻大地電磁測深、頻率域電磁測深（EH4）、甚低頻電磁測量，需要時也可進行地震反射波測量。基于現(xiàn)代成礦理論，在構(gòu)造圖基礎(chǔ)上編制不同比例尺套疊式綜合成礦預(yù)測系列圖，在GIS平臺上完成預(yù)測研究，指出預(yù)測（靶）區(qū)。大比例尺成礦預(yù)測的重要目的在已知礦集區(qū)和礦田、礦床范圍內(nèi)進行增儲預(yù)測，并希望發(fā)現(xiàn)超大型礦床然而，超大型礦床的發(fā)現(xiàn)幾率是很小的，特別是異常超大型礦床更難發(fā)現(xiàn)。若沒有新思維在成礦幾率很小的成礦區(qū)帶中找尋一模一樣的超大型礦床是難以奏效的。但是，找尋

16、其變異相（Heteromorphic）或衍生相（Derivative）的姊妹礦是有可能的。我們正在進行超大型礦床變異相的新分類研究。如，兩個一對(A pair)、三個一組(Tripartite)和四個一群(A group)的分類等。如果發(fā)現(xiàn)姊妹礦，我們就能事先辨認其為準(zhǔn)超大型礦床(Para-superlarge deposit)。鎢礦床聚類路徑華南地區(qū)華南鎢礦床聚類分析結(jié)構(gòu)圖 據(jù)120個鎢礦床統(tǒng)計，按礦床不同儲量邊界聚類出9個礦集區(qū)、10個礦匯華南地區(qū)鎢礦床聚類路徑華南鎢礦床儲量逐級分解圖邊界儲量0.1萬噸華南地區(qū)鎢礦床聚類路徑華南鎢礦床儲量逐級分解圖邊界儲量1萬噸華南地區(qū)鎢礦床聚類路徑華南鎢

17、礦床儲量逐級分解圖邊界儲量5萬噸華南地區(qū)鎢礦床聚類路徑華南鎢礦床儲量逐級分解圖邊界儲量10萬噸鎢的濃集軌跡華南地區(qū)華南鎢地球化學(xué)塊體濃集的逐步分解圖（據(jù)謝學(xué)錦院士） 華南地區(qū)地球化學(xué)塊體濃集軌跡和礦床聚類路徑形成礦匯的研究是耦合的，而且可以互相補充，從而提高成礦預(yù)測的效果礦床聚類路徑和礦匯區(qū)地球化學(xué)塊體濃集軌跡和礦匯區(qū)礦匯區(qū)礦床相對儲量豐度與成礦時限的相關(guān)關(guān)系是指出超巨量金屬工業(yè)堆積時空部位的有效方法，但南嶺地區(qū)尚未做，現(xiàn)僅舉世界BIF型鐵礦和南美安第斯斑巖銅礦為例。澳大利亞Hamersley BIF型鐵礦相對儲量豐度100%，成礦時限僅為100Ma；南非和贊比亞鐵礦相對儲量豐度不到20%，成

18、礦時限為1900Ma。相比較， 前者為短時限超巨量金屬堆積形成，顯然是過氧異常事件所致。安第斯成礦帶是世界最大的斑巖成礦帶，在整個礦集群中，圈定4個礦匯區(qū)，總的銅礦儲量達4億多噸，成礦時限由4432Ma，僅為8Ma，可見其為短時限超巨量金屬堆積，應(yīng)是異常成礦事件造成的。加強礦山地質(zhì)工作，除作必要的礦山采礦的采準(zhǔn)工作外，尚需開展礦山就礦找礦的探礦和必要的成礦研究，為礦山增儲發(fā)掘更多的成礦信息和新“認知”（RI）。為發(fā)展礦山循環(huán)經(jīng)濟、礦產(chǎn)資源綜合利用以及矸石和尾礦開發(fā)，事先就應(yīng)做好有利開發(fā)和綜合利用的地質(zhì)勘查工作。加強礦產(chǎn)勘查工作，增加投入，建立與市場經(jīng)濟相適應(yīng)的礦產(chǎn)資源評價新體系。把握有力時機，科學(xué)規(guī)劃，開展境內(nèi)外兩種礦產(chǎn)資源的勘查與開發(fā)。強化礦產(chǎn)資源勘查領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)，不斷提高資源綜合利用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。保護礦產(chǎn)資源，加強礦產(chǎn)資源管理，多快好省的充分利用國家礦產(chǎn)資源七、結(jié)語謝謝！關(guān)口前移，防患于未然。7月-227月-22Monday