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1、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vv基本态势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、当前矿业一、当前矿业可持
2、续可持续发展的基本势态发展的基本势态vv矿业可持续发展的主要目标是：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。 vv矿业可持续发展的基本要求是：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。vv矿业可持续发展的主要措施是：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）（ Recognized Intellect）； 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
3、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
4、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
5、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
6、济条件可行的双重性。 矿产资源开发具有再发现、再利用、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（Recycle Economy）， 这和传统的3R原则：减量化（Reducing）、再使用(Reusing) 、再循环(Recycling)是类似的。“
7、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
8、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
9、的方法。四、矿产勘查和矿业开发可持续发展的合四、矿产勘查和矿业开发可持续发展的合 理科学技术模拟理科学技术模拟6070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vv矿产勘查的矿产勘查的“双控论双控论” ” 与与“合合 理域理域”模型模型 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
10、 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 矿产普查；矿床勘探(初步)；矿床勘探(详细)；矿山建设可行性研究； 矿山建设；矿山基础建设矿床地质研究；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
11、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。135.0：工作周期投资百分比。vv矿业活动决策支持系统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。
12、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、
13、开发的合理模拟提供了依据 。据郑大瑜资料，结合 矿山生产规模和平均 设计服务年限，在二 维座标图上，对大、 中、小型矿山做了矿 山合理开发模拟，按 不同规模矿山及其合 理生产年限，划分出 试产-达产-稳产-萎缩- 补偿-闭坑-复垦7期， 可作为矿山合理开发 和闭坑评定标准矿山开发的合理模拟固体矿产 资源合理 勘查与开 发模拟的 综合图示老矿山本身侧向、垂向及外围找矿侧向、垂向找矿是根据矿山矿床类型， 成矿规律具体地质特征的就矿找矿工作 。在加强矿山地质研究程度的基础上， 应用井中和坑道的地、物、化方法进行 追索，一般均能达到找矿效果。这里我 重点提出大比例尺成矿预测的找矿技术 方法。 大比例尺
14、成矿预测是当代发展矿产资源工业的重 要研究工作。矿产资源工业的发展过程包括矿产 资源评价、矿产勘查、和矿业开发3个阶段。大 比例尺成矿预测是矿产资源评价过渡到矿产勘查 的关键阶段，也是当前我国公益性地质工作有序 地转化为商业性地质工作的重要环节。 也是当前大部分老（危机）矿山发现接续(替) 资 源延长矿山寿命急需开展的一项重要工作，同时 是战略性地质工作的重要内容。不仅具有发展资 源工业的实际意义，更具发展勘查地质学的科学 意义。六、大比例尺成矿预测v大比例尺成矿预测应在矿集区 尺度的1：5万比例尺成矿预测基 础上开展矿田矿床尺度的1：1 万1：2000预测地质矿产部直属单位管理局文，地直发1
15、990245号文件。大比例尺成矿预测的主要研究内容大比例尺成矿预测的主要研究内容 研究“景、场、相、床”四个等级体制（ Hierarchical Metallogenic System ）藕合机 制。确立四个等级在统一成矿框架中的有机成 矿整体。 研究背景构造-控矿构造-成矿构造的构造的构 造（Tectonic structure）过程、即构造成因 （Tectonogenesis）以及控矿构造的空间配置 。 研究与成矿有关岩浆岩，尤其要重视“体中体 ”的研究，探讨成矿岩体的冷速率和热效应。 研究地层的控矿规律及其含矿性以及岩 相古地理环境对成矿的控制。 研究表壳成矿与深部构造（作用）过程 的响
16、应。 研究流体蚀变及其与成矿关系，特别加 强流体源（不同流体单元划分）、流体 成分、流体量、流体界面等，编制流体 蚀变图。铜陵矿集区岩浆流体系统图 铜陵矿集区海西期喷流沉积新桥子系统流体记录分布图 研究矿床类型、矿物共生组合、矿化分带、成 矿年龄、矿体空间分布规律等成矿特征，特别 应重视未发现新矿种、新类型的接替资源。 技术方法组合研究，包括大比例尺化探、Pima 测量、高精度磁测、微重力、大功率充电、井 中电磁测、可控源音频大地电磁测深、频率域 电磁测深（EH4）、甚低频电磁测量，需要时也 可进行地震反射波测量。 基于现代成矿理论，在构造图基础上编制不同 比例尺套叠式综合成矿预测系列图，在GIS平台 上完成预测研究，指出预测（靶）区。 大比例尺成矿预测的重要目的在已知矿集区和矿田 、矿床范围内进行增储预测，并希望发现超大型矿床 然而，超大型矿床的发现几
