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矿产资源前景如何

发布时间: 2022-01-19 23:17:16

A. 矿产资源基础与潜力

一、基础地质调查

阿勒泰地区成矿地质条件优越,位于世界着名的成矿带的中段,矿产资源潜力巨大。阿勒泰地区基础地质调查工作在新疆全区处于领先水平,地质工作程度较高。基础性、公益性地质工作为阿勒泰地区商业性矿产资源勘查奠定了基础。阿勒泰地区至 2008 年底已完成了全地区基岩露头区的1∶20 万区域地质矿产调查,面积约9. 2 万 km2,完成了 1∶ 5 万区域地质矿产调查,面积约1. 2 万 km2,1∶ 20 万水系沉积物测量除西北部高山区 ( 友谊峰南部,面积约4 200km2) 外,其余基岩露头区均已覆盖,部分地区完成了 1∶ 5 万化探工作。另外,还开展了1∶10 万至1∶20 万航磁、航重及 1∶ 5 万航空综合站及地电、地磁测量等工作 ( 表 3-1) 。但相比全国而言,基础地质工作欠账较多,地质工作程度相对较低,如 1∶5 万的区域地质调查仅完成了全地区面积的10. 19%,1∶5 万物探普查只完成了0. 93%。

表 3-1 阿勒泰地区基础地质工作情况完成情况

资料来源: 新疆地矿局第四地质大队,地质项目调查工作建议汇报和地质勘查成果汇报资料,2008; 阿勒泰地区国土资源局,阿勒泰矿产资源总体规划研究,2003。

伴随着基础地质工作的开展,地学科研也取得了较好成果,各地勘单位、科研院所等在本地区开展了大量的专项研究,地学科研工作基础扎实,特别是国家 “305”项目的实施,取得了丰硕成果。近年来公开出版了一系列着作,加快了成果转化,注重社会效益。上述基础地质调查和科研工作为矿业特区资源潜力分析评价提供了基础。

二、矿产资源勘查

阿勒泰地区位于哈-中-蒙世界级黑色、有色金属成矿带中部,是我国重要的矿产资源集中区之一,是新疆乃至全国重要的矿产资源基地。下面分别就地区能源、金属、非金属矿产进行阐述。

( 一) 能源矿产

1. 油气

历史上看,阿勒泰地区属于少油气的地区。近年来通过地区对油气资源的勘查显示:油气资源比较丰富,前景较好,乌伦古河区域具备形成中型油气田的地质条件,该区域内乌伦古坳陷、布尔津盆地、福海盆地均具有良好的油气资源勘探潜力。2006 年,中石油新疆油田分公司投资9 亿元,在福海县境内获得天然气流,2008 年已形成日产30 万 m3的天然气规模,有 20 多口油井正式产油。2008 年,地区原油产量约 2. 2 万 t/a。在地区南缘滴水泉以西一带,已施工油、气、水井 119 口,其中出油气井 87 口,油气资源前景较为可观。

2. 煤炭

阿勒泰地区在历史上属于缺煤地区,其煤炭资源的特点: 一是规模小,二是分布不均衡。截至 2008 年底,区内尚未发现大中型煤矿。沿额尔齐斯河南吉木乃的托斯特—福海吉拉沟—富蕴的卡姆斯特—青河卡拉塔什一带均为地区煤炭资源重点勘查区。以上大体沿准噶尔盆地东、北、西北缘呈半环形分布,含煤地层的埋深随着向准噶尔盆地中心延伸由浅变深。其中卡姆斯特一带为主要煤田区,总面积约 7 400 km2。从行政区划看,含煤地层主要分布在富蕴、青河、福海、吉木乃县等境内。

依据阿尔泰区域地质背景,阿勒泰地区在北屯、布尔津县城至吉木乃县城以及乌伦古河段扎河坝以西一带的大片第三系覆盖区,都有上述石炭纪、二叠纪、侏罗纪含煤断陷盆地存在的可能,但覆盖层一般厚达几十米至上百米,表明煤炭资源潜力大。

新疆生产建设兵团农十师在富蕴县卡姆斯特至三巴斯陶一带探明煤炭储量 6 000 万 t。2007 年富蕴县煤炭勘查取得了较好找矿成果,多个勘查区块可采厚度可达 7 ~ 10 m,显示出良好的煤炭资源勘探开发前景,截至2008 年底已探明储量10. 26 亿 t,远景储量500 亿 t。在吉木乃县诺海—哈尔交一带和山巴斯套至德伦山一带煤炭资源潜力巨大,今后应加大煤炭资源勘查力度,提高储量级别,为矿业特区煤电、煤化工基础建设提供坚实的煤炭资源保障。

阿勒泰地区现有煤炭探矿权 142 个,主要分布在富蕴卡姆斯特地区,另外福海、吉木乃等县市也有分布。综上所述,地区煤炭勘查程度低,大部分为预查,资源潜力大,应进一步加大勘查开发力度。

( 二) 金属矿产勘查

阿勒泰地区金属矿产勘查工作大体上可分为 3 个阶段,每个阶段呈现不同的特点,找矿成果显着。

1. 地质勘查情况

第一阶段 ( 新中国成立至 20 世纪 60 年代初) 。以铁、稀有、砂金等矿产勘查为主。新中国成立前,新疆对铁矿基本未做过地质工作,仅 20 世纪 30 ~40 年代有少数地质学家做过菱铁矿地质勘查工作。新中国成立后,新疆大规模开展了区域地质调查,航空磁力测量等基础地质工作,1958 年 “全民大炼钢铁”,极大地促进了铁矿的找矿和勘查,在 50年代中期到 60 年代初,就发现和评价了一大批磁力异常和铁矿产地,如阿勒泰蒙库铁矿等也在其中。新疆是我国开展稀有金属矿产勘查工作最早的地区,尤其是阿勒泰地区,早在 1935 ~1950 年,前苏联及我国的地质学家对阿尔泰山进行过花岗伟晶岩型稀有金属找矿,地层和金矿等调查工作。前苏联对可可托海 3 号脉等稀有矿进行勘查开采。1950 ~1954 年,中苏合作,统一对阿勒泰地区稀有矿山勘查和开发进行管理,前苏联专家编写了许多重要的研究报告。1955 年由中国新疆有色金属公司对阿勒泰地区稀有金属矿进行勘查和开发管理,阿勒泰地区稀有金属矿产勘查开发进入全新的发展阶段。

第二阶段 ( 20 世纪 60 年代初至 70 年代末) 。主要以花岗伟晶岩型稀有金属矿产勘查为重点。这一阶段主要由我国地质学家对阿尔泰伟晶岩进行了系统研究,取得丰硕成果。阿勒泰地区伟晶岩的研究始于 1964 年,至 20 世纪 70 年代末,原冶金部地质研究所、中国科学院、新疆地勘局以及新疆工学院等科研院所、高校,对阿勒泰地区柯鲁木特和可可托海等地伟晶岩的矿物学、矿化特征、构造地质及控矿构造进行了研究,进一步深化了对伟晶岩成矿地质条件和特征的认识。这些研究为稀有金属矿产勘查工作提供了理论基础。

第三阶段 ( 20 世纪 70 年代末至今) 。主要以有色金属、贵金属矿产勘查为主。在火山成矿、层控成矿、多源多期多成因等成矿理论和阿尔泰山南缘是哈萨克斯坦成矿区阿尔泰东延区等新的找矿思路推动下,1997 年至 “305”项目实施前期,新疆地勘单位在阿尔泰山南缘开展了大规模的中、大比例尺地物化探综合找矿和铁、金、铜镍、铅锌矿等普查工作。1978 年新疆地矿第四大队发现喀拉通克铜镍矿并开始进行有色金属勘查,1984 年新疆地矿第四大队发现哈巴河县阿舍勒铜锌矿床,新疆有色 706 队发现阿勒泰市铁木尔特铜多金矿床,至此,阿勒泰地区有色金属矿产勘查工作进入到一个新的时期。由于在铅锌的找矿思路上有了新的认识,相继发现了可因布拉克铜锌矿、红敦铅锌矿 ( 1985 年) 、可可塔勒铅锌矿、阿巴宫铅锌矿 ( 1986 年) 、阿克哈仁铅矿 ( 1987 年) 等一批矿床。在“七五”、“八五”期间,由于地勘单位与 “305”项目科研单位进行了勘查-科研一体化的联合攻关,阿尔泰山南缘有色金属成矿带地质工作取得了丰硕成果,地质找矿取得重大突破。就贵金属矿产金而言,20 世纪 50、60 年代阿勒泰地区金矿地质工作未引起应有的重视,基本处于停滞状态; 20 世纪 70 年代后,特别是 “七五”期间,金矿找矿工作取得突破性进展,新发现和探明了哈巴河县多拉纳萨依金矿、富蕴县沙尔布拉克金矿等。1981 年至今,为大规模金矿勘查阶段。1981 年,武警黄金部队对阿尔泰山开展了大面积砂金普查和重点砂金矿床的勘查评价。1985 年以前,采取 “就矿找矿”方法,在阿勒泰地区基本查明了西岔河、红墩和卡拉迈里 3 个中小型砂金矿。通过新疆地矿局、武警黄金部队、国家 “305”项目科研单位、新疆有色地质勘查局等单位的工作,对金矿地球化学、找矿理论与方法进行了研究,找矿取得一定的成效。

近年来,青河县砂铁矿勘查工作也在开展,预测资源量约 4 000 万 t ( 金属量) 。

2. 主要金属矿产查明程度分析

阿勒泰地区相比新疆全区而言,总体地质工作程度较高。特别是稀有金属、贵金属、有色金属矿产等。

利用矿产资源查明程度分析阿勒泰地区主要金属矿产的勘查程度如下,据 2006 年国土资源部资料: 我国成矿地质条件有利,主要矿产资源总体查明程度约为 1/3,多数重要矿产资源勘查开发潜力较大。重要金属矿产资源查明程度平均为35%,铁、铝等大宗矿产查明率为40%左右。相比全国而言,阿勒泰地区主要金属矿产查明程度较低。如铁矿的查明程度为 17. 84%,相比全国平均水平低 22 个百分点,其他如铜、铅、锌、镍、金等矿种的查明程度仅为全国 10% ~18%,找矿潜力巨大 ( 表 3-2) 。

表 3-2 阿勒泰地区主要金属矿产查明程度对比表

注: ①矿产资源查明程度 = 已查明储量/预测资源储量 ×100; ②金矿包括了岩金、砂金和伴生金。

资料来源: 阿勒泰地区主要金属矿产资源储量根据阿勒泰地区国土资源局资料,2004; 全国资源来源于 《全国矿产资源规划 ( 2008 ~2015 年) 》,2008,国土资源部。

综合各类矿产科研预测表明,阿尔泰成矿区带是全国16 个重点成矿区带之一,黑色、有色金属、稀有、贵金属等矿产资源潜力很大,特别是铜、镍、铅、锌、金、铁等重点矿种。但地区主要金属矿产查明程度相对较低,这与上述矿产资源查明程度得出的结论基本一致。

综上所述,阿勒泰地区金属矿产勘查程度相对较低,深度不够,因此有巨大的找矿潜力,深部找矿是增加重要矿产资源储量的重要手段。加强深部找矿力度,拓展深部及外围第二找矿空间对阿勒泰地区而言是增加金属矿产资源储量,延长矿山服务年限,提高矿产资源可持续保障能力的重要举措。如 2009 年 10 月,新疆维吾尔自治区为进一步加快地质勘查步伐,更好地满足社会经济发展对矿产资源的需求,提出了深部找矿意见: 在矿业特区内,深化阿尔泰的地质勘查布局,与 “358”项目紧密结合,以铁、铜等优势矿产为重点,开展富蕴县锰库铁矿、青河县哈腊苏铜矿两个矿区的深部找矿工作。

( 三) 非金属矿产勘查

主要有白云母、钾长石、宝石等地区优势特色矿产资源。早在 20 世纪 30 ~ 40 年代,前苏联一批地质工作者在新疆路线调查中,发现了阿尔泰山的白云母和宝石矿。新中国成立后,阿勒泰地区非金属矿产勘查得到全面发展。20 世纪 60 年代以白云母和水晶等国防尖端工业原料为勘查重点,为我国提供了大型白云母矿基地。20 世纪 70 年代后期到 80 年代,随着我国改革开放和经济建设的需要,非金属找矿工作得到全面加强。20 世纪 90 年代在西部大开发战略的指导下,我国地质工作重心西移,非金属矿产应用领域不断拓展,使得非金属矿产勘查的力度不断加大。以新疆地矿局和新疆建材地质队伍为主,并有其他多个部门参加,对阿勒泰地区的非金属矿产进行了大量的勘查,发现 54 个非金属矿产地。探获了大量的储量,为新疆和全国的经济建设提供了原料基地。20 世纪 60 ~70 年代进行的阿尔泰山白云母矿勘查,探明了纳森恰、阿尤布拉克、库威中下游等 3 个超大型白云母矿床,使新疆白云母储量居全国首位。阿尔泰山白云母等非金属矿产的勘查工作程度比较高。

( 四) 地下水资源勘查

阿勒泰地区地下水资源研究程度极低。截至 2003 年底,仅完成 1∶ 50 万区域水文地质调查工作。局部地区结合工、农、牧、矿业发展的需要,开展了大比例尺的地下水资源评价工作,但所占比例甚微。

三、地质科研方面

随着基础地质与矿产地质勘查的大量投入,阿勒泰地区自 20 世纪 60 年代以来,地学研究有了新的进展。于 20 世纪 60 年代中期完成了 1∶ 50 万阿勒泰地区地质矿产图及说明书的编制工作。20 世纪 80 年代末,编制了阿勒泰地区 1∶ 50 万地质矿产图、有色及贵金属成矿规律图,并出版了 《新疆阿勒泰地区金、铜、镍、铅、锌成矿预测区划报告》。20 世纪 80 年代中期至今,国家 “305”项目在本地区设置了大量的专项研究,自 “七五”以来,在阿勒泰地区实施了 120 项研究课题,引进技术援助项目 1 项,从事项目研究的国内外科研院所和教学单位的专家学达2100 人次,投入研究经费共计9129 万元,使本地区的地学研究工作达到了相当的深度和广度。

在稀有金属矿产资源地质科研方面,对稀有金属矿产及其成矿规律的研究早,投入大,攻关单位技术力量强大,前苏联以及我国地质学家对新疆阿尔泰山伟晶岩的研究非常深入,提出了阿尔泰山花岗岩成矿规律、演化等方面的理论,为稀有金属矿产资源的勘查奠定了坚实的基础。1978 ~1987 年中国地质科学院矿床地质研究所、新疆有色地勘局地质研究所、中国地质大学等科研院所、高校等对阿勒泰花岗伟晶岩的矿物成分、稀有金属成矿规律及成矿预测等进行了研究,出版了相关专着,提交了研究报告。1986 年,国家重点攻关项目——— “305”项目实施以来,使新疆阿勒泰地区稀有金属矿产的勘查进入了新的阶段。中国科学院地球化学所、中国地质科学院矿床地质研究所、新疆地勘局地质研究所等科研院所完成了阿尔泰山花岗岩类及其与成矿的关系等的研究。在非金属矿产科研方面,进行了多方面的工作,特别是 “305”项目开展以来,取得许多重要成果,如针对白云母进行过典型矿床研究等。

2008 年 7 月,国土资源部与新疆维吾尔自治区政府合作开展的新疆公益性地质调查及重要矿产勘查项目 ( “358”项目) 经过对阿勒泰地区的调查研究,初步确定了总体部署方案,国土资源部与新疆维吾尔自治区人民政府签署了 《关于加快开展新疆公益性地质调查和重要矿产勘查合作协议》。现已明确了 2009、2010 两年工作目标,使得阿勒泰地区矿产资源勘查推进到一个更高的层次。

四、阿勒泰地区找矿前景预测

按照区域地质背景、金属矿产成矿地质条件,将阿勒泰地区阿尔泰成矿带划分为国家级和自治区级的黑色、有色金属矿产资源接替区。对接替区的资源潜力进行了分析,初步统计出预测资源量。

( 一) 国家级的接替选区

为了科学定量评价西部资源接替区的经济效益和社会效益,为了推动西部地区矿产资源科学规划和合理开发布局提供支撑,中国地质调查局下达地质调查实施项目———西部资源接替区选区评价,阿勒泰地区有色金属资源接替区是西部 12 个资源接替区之一,西起哈巴河县,东至青河县,南北宽50 ~80 km,东西长约 200 km,面积约 1 300 km2。区内铁矿、铜矿和铅锌资源有较大潜力。自国土资源大调查项目实施以来,在富蕴县获得铁矿资源量 ( 333+ 334) 17 500 万 t,阿巴宫测区 3 500 万 t、巴利尔斯 3 500 万 t、加尔巴斯岛 500 万 t、蒙库东10 000 万 t,巴利尔斯、加尔巴斯岛、科依来普铁矿、阿舍勒铁矿可供普查。另外,在青河县发现了喀拉苏、卡拉先格尔铜矿,具有较大的斑岩铜矿找矿前景。

另据中国铜业网2009 年11 月19 日报道,阿舍勒铜矿深部地质勘查获重要突破。在深516. 20 ~ 587. 00 m 见铜硫矿体 1 层,矿体真厚度约 61. 31 m,Cu 平均品位 3. 00% ,Zn 品位0. 71% ,S 品位 48. 88% ,Ag 品位 23. 93g / t,其中 516. 20 ~ 530. 00 m ( 视厚度 13. 8 m) ,铜平均品位达 5. 27%。该矿体位于阿舍勒铜矿Ⅰ号矿带北侧,深部发现厚度大品位高的铜矿体,表明Ⅰ矿体在深部没有封闭,显示阿舍勒铜矿在深部有较大的找矿前景和潜力。

( 二) 资源预测

阿勒泰地区有铁、铅、锌、铜和金勘查开发区,区内以额尔齐斯构造挤压带为界,可分为北部阿尔泰成矿区和南部准噶尔成矿区,全区划分出 2 个Ⅱ级成矿区,分别为阿勒泰成矿区和准噶尔成矿区,划分 6 个 A 级成矿预测区和 12 个 B 级成矿预测区 ( 图 3-2) ,并对未来该区矿产资源情况进行预测 ( 表 3-3) 。

图 3-2 阿勒泰地区成矿带及成矿预测区图

表3-3 阿勒泰地区各成矿预测区资源统计表

续表

资料来源: 阿勒泰地区矿产资源总体规划研究,A 级成矿预测区资料统计,阿勒泰地区国土资源局,2003。

另据有关资料,阿勒泰矿业特区主要矿种预测资源量为: 煤炭超过 511 亿 t,铁矿8 亿 t,铜 1500 万 t,锌 2 000 万 t,铅 1 000 万 t,镍 160 万 t,金 2 000 t,白云母 2. 37 万 t等。因此,加大地质勘查力度,使预测资源量尽快转变为探明储量,是矿业特区建设面临的首要任务。

B. 事业单位矿产资源管理站发展前景,单位如何

事业单位矿产资源管理站发展前景不错,是国土资源局的下属机构,单位福利、待遇也很好,矿产资源多的地方,待遇更好。干的好提个站长、副局长、局长还是很有可能的,有发展前途。

C. 我国的矿产资源形势是怎样

21世纪初期,我国处于加速工业化发展阶段,对矿产资源的需求提出更高的要求。矿产资源需求旺盛和资源短缺的局面不容乐观,特别是一些关系到国计民生的大宗矿产的供需矛盾,短期内不仅难以改善而且有加剧的可能。例如:煤炭虽然资源充足,但在区域供应上仍较紧张;石油受资源短缺的限制产量的增长滞后于需求增长幅度的矛盾越来越大,需要大量进口的趋势短期内不会改变;富铁矿、铜矿、铬铁矿依然紧缺;铝、铅锌的资源虽然保证程度较好,但在国际上竞争力弱;硫矿、磷矿从探明储量上看,其保证程度高,但品位偏低,开采条件差、开发难度大;钾盐资源依然短缺,钾肥供应仍将依赖进口等。其他资源将会得到充分保证。据原国家计委、地矿部组织对21世纪初期我国45种主要矿产的供需形势分析认为:
(l)2010年资源短缺,主要靠进口的矿产有:铬、钻、铂、钾盐、金刚石5种;
(2)2010年不能保证,部分需要长期进口的矿产有:石油、天然气、铁、锰、铜、镍、金、银、硫、硼等10种;
(3)2010年基本可以保证的矿产有:铀、铝、锯、耐火粘土、磷。石棉等6种。
(4)2010年可以保证并有部分矿种可以出口换汇的矿产有:菱镁矿、铂、稀土、芒硝、煤、钛、水泥原料、玻璃原料、石材、萤石、钨、锡、锌、铝、锑、重晶石、滑石、高岭土、硅灰石、硅藻土、石墨、膨润土、石膏等24种。
初步估计2010年,我国矿产短缺量(需进口量)将达2亿吨左右。形势比现阶段更加严峻;到2020年我国经济发展将进入第三步战略目标的中期阶段,经济接近世界平均水平,达到中等收人的国家,经济将继续保持高速发展,年增长率为5-6%,能保证需求的矿种仅有6种,特别是绝对需求量大的石油、铁、铜、铝、硫、磷等重要矿产缺口扩大,约达2.5-3亿t,矿产资源供需矛盾加剧,将对国家经济部门提出了严峻的挑战。因此,结合我国国情和矿情,立足国内,制定我国矿产资源开发利用战略和政策,以合理利用国内外两个市场、两种资源,走开源与节流并重的资源节约型的经济发展道路从而保证我国21世纪经济发展对矿产资源量的需求。

D. 世界主要矿产资源供需前景良好,但制约因素仍在

总体上,全球主要矿产资源保证程度高,资源潜力很大,未来资源供应充足,能够满足世界经济发展的需求,但影响供需关系的不利因素较多。

1.5.1 主要矿产资源保证程度提高

与20世纪80年代初相比,目前世界大多数矿产资源的需求保证程度在提高。其中,石油、天然气、煤炭、铁矿石、锰矿石、铬铁矿、钼矿、铝土矿、钾盐、菱镁矿、石墨和萤石等静态保证年限均超过了40年(表1.11)。

表1.11 世界主要矿产静态保证年限

1.5.2 矿产资源潜力仍然很大,可供能力增强

世界矿产资源在经过近代和现代大规模勘查和不断发现之后,其探明的潜力仍然很大。一是从资源潜力上看,根据地质对比,多数国家和地区都有产出大量矿产资源的地质条件;从勘查程度上看,除西欧和北美以外的世界大部分地区(包括海洋)地质工作和矿产勘查程度仍然比较低,即使是已探明出大量矿产资源的南非和澳大利亚矿产资源勘探程度仍是不高的。世界大部分矿产的估计资源量通常是矿产储量基础的几倍或十几倍。二是从勘查驱动力上看,世界范围内的资源勘查开发活动近年非常活跃,发现和探明矿产资源能力增强。三是从矿业科技和社会发展看,低品位矿、难选冶矿和开发条件差的矿(包括海洋的)的开发和开采将增多,以及非传统和新类型的矿产资源的勘探和开发将增多,从而可利用矿产资源的来源将得到进一步扩大。

1.5.3 影响矿产资源供需平衡的因素仍会导致市场供应短缺

尽管今后20~30年,世界矿产资源供需总体基本平衡,但分布的不均匀性,将会导致区域性能源、资源短缺。另外,世界经济发展的周期性、资源勘查与开发对经济发展趋势的滞后反应等因素也导矿产资源及其产能供应的周期性、结构性过剩与短缺。

E. 海洋矿物资源的开发利用前景

前景如下:
(一)基础科学问题研究尚不充分,理论支撑较为薄弱
一方面,我国对深海采矿系统动力特性分析能力不足,对复杂激励条件下系统的耦合动力响应缺乏行之有效的分析预报方法;另一方面,由于缺少深水管道输送的工程经验和测试数据,尚未考虑超深水作业可能遇到的管道结构力学特性问题,因而未能针对深水矿石输运管道开展高性能材料的研发和生产能力建设。
(二)关键技术未经有效验证,核心装备设计研发能力较弱
我国水下海洋环境实时感知技术基础较为薄弱,关键技术和装备对国外供应商具有一定的依赖性,国产自主技术较少;矿石长距离提升泵技术尚不完善,颗粒通过性尚未经历长时间验证,亟待进一步发展;重载装备的布放回收技术、作业过程中的升沉补偿技术尚待进一步发展,相应的稳定性和可靠性需进一步确认。
(三)水下传感器和关键元器件研发能力不足,对外依赖性强
国产组合导航定位装备和算法与国外成熟产品存在一定的差距,深水定位精度不够;国产大功率深水电缆和光纤技术的稳定性与可靠性有待提高;深海传感器、水密接插件、中央控制系统等关键元器件较多依赖进口,自有产品的稳定性和可靠性仍需进一步提高。
(四)全系统联合海试尚未开展,规模化、商业化开采方案尚未规划
尽管我国已经多次开展单体海试,但是全系统联合海试涉及内容极为复杂,依然面临较大挑战。我国尚未开展深海采矿系统的联合海试,且无法完全验证方案设计、关键技术、水下装备。此外,我国也未开展规模化海试,对系统生产效率、稳定性、可靠性、长期运维性能、经济性等尚未开展深入研究。
(五)环境评估技术有待进一步提高,环境友好型装备亟待研发
发达国家逐步完成了深海采矿的环境影响评估,建立了分析模型和预报方法。我国尚未对深海采矿进行完整的环境影响评估,没有建立完整的环境影响评估方法。环境友好型的开采和输送装备尚未形成成熟可用的技术方案。
回答不易,望采纳,谢谢~

F. 矿产资源的种类、分布与前景

(一)矿产资源的种类及分布

目前,世界上已知的矿产有1150多种。按矿产的性质和工业用途,可分为金属矿产、非金属矿产和可燃有机矿产。本书把可燃有机矿产划归能源类型。

1.金属矿产

从中可提取某种金属元素的矿产资源称为金属矿产。按工业用途可分为:

1)黑色金属矿产:如铁、锰、铬、钒、钛等;

2)有色金属矿产:如铜、铅、锌、铝、镁、镍、钴、钨、锡、钼、铋、锑、汞等;

3)贵金属矿产:如金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑等;

4)放射性金属矿产:如铀、钍、镭等;

5)稀有、稀土和分散金属矿产:如钽、铌、锂、铍、锆、铯、铷、锶、镧、钕、钐、钇、锗、镓、镉、硒、碲等。

金属矿产是现代工业的重要支柱。黑色金属矿产中的铁矿是钢铁工业最基本的原料。有色金属矿产中的铜、铅、锌、铝广泛用于电气工业、机器制造、化学工业及国防工业的各个方面。贵金属矿产中的金是货币的代表,在工业上也有很广泛的用途。

金属矿产提供工业使用的主要是金属元素。这些元素的克拉克值通常都比较低,它们必须通过成矿作用才能富集成具有工业开采价值的矿石。许多矿物都含有金属元素,但只有其中的某些矿物才具有工业价值。如开采铁的矿物只有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四种,适合开采金的矿物主要是自然金、银金矿、碲金矿三种。

目前世界上已探明的金属矿产有59种,工业上应用最广泛的有铁、铜、铅、锌、铝、金、钨等。金属矿产资源在地理上的分布是不均衡的。如铁矿主要分布在原苏联、巴西、加拿大、澳大利亚和美国,铜矿主要分布在智利、美国、原苏联、赞比亚和加拿大,金矿主要分布在南非、原苏联、美国和澳大利亚。

我国已探明的金属矿产有50多种,其中钨、锡、锑、铋、稀土的储量居世界第一位。我国金属矿产在分布上也不均衡。如铁矿主要分布在辽宁、冀东、川西等地,铜矿主要分布在川滇、西藏昌都、山西中条山和长江中下游等地区,铅锌矿主要分布在南岭、川滇和秦岭-祁连山一线,金矿主要分布在山东、青海等地,钨矿主要分布在南岭地区。

2.非金属矿产

可以提取非金属元素及其化合物或可以直接利用的非金属矿物及其集合体的矿产资源,称为非金属矿产。工业上除少数非金属矿产是用来提取某种非金属元素(如硫和磷等)之外,大多数非金属矿产是直接利用矿物或矿物集合体的某些物理、化学性质和工艺特性。如金刚石大多数是利用它的硬度和光泽,云母是利用其透明度和绝缘性,水晶是利用它的光学和压电性能等。非金属矿产按工业用途可分为:

1)冶金辅助原料:如萤石、菱镁矿、耐火黏土、白云岩和石灰岩等;

2)化学工业及化肥工业原料:如磷灰石、磷块岩、黄铁矿、钾盐、岩盐、明矾石、石灰岩等;

3)工业制造业原料:如石墨、金刚石、云母、石棉、重晶石、刚玉等;

4)压电及光学原料:如压电石英、光学石英、冰洲石和萤石等;

5)陶瓷及玻璃工业原料:如长石、石英砂、石英岩、高岭土和黏土等;

6)建筑材料及水泥原料:如砂石、浮石、白垩、石灰岩、大理岩、石膏、花岗岩、珍珠岩等;

7)宝石及工艺美术材料:如硬玉、软玉、刚玉、玛瑙、水晶、石榴子石、绿松石、琥珀、叶蜡石、蛇纹石、孔雀石、电气石、绿柱石、橄榄石等。

非金属矿产是人类最早利用的一种矿产,石器时代的石刀、石斧,新石器时代仰韶文化的彩陶,都充分说明了这一点。按照分类,可以看出非金属矿产用途很广。实际上,现在人类对非金属矿产的需要量已远远超过同一时期对金属矿产的需要量。

非金属矿产具有与金属矿产不同的特点,表现为:①组成非金属矿产的主要元素O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg等的克拉克值高,因而矿种多、分布广、储量大;②利用方式多,除少数矿种用来提取非金属元素或化合物外,大多数矿种可以直接利用某些矿物、矿物集合体和岩石的某些物理、化学性质和工艺特性;③可一矿多用,如膨润土、高岭土等黏土矿物,既可作耐火材料和陶瓷原料,又可作填充料、涂料等;石灰岩可依据其不同性能,用作电石、水泥、化工、熔剂、建材等原料。

尽管非金属矿产的矿种多、分布广,但是对于某些性质特殊的矿种在世界上的分布也是有局限性的,如金刚石主要分布在扎伊尔、博茨瓦纳、澳大利亚;重晶石主要分布在中国、美国和印度;钾盐主要分布在加拿大和俄罗斯等。

我国是世界上非金属矿产种类比较齐全的少数国家之一。目前,已探明储量的非金属矿产约80种,产地4500多处。其中石墨、重晶石、菱镁矿、高岭土、叶蜡石、石膏、硅藻土、玻璃原料、大理岩和花岗岩等20 多种在国际上占优势;沸石、珍珠岩、硅灰石、黏土等几十种非金属矿产可望成为国际优势矿产。金刚石、蓝宝石、天然碱和钾盐也有较好的发展前景。

(二)矿产资源前景

第二次世界大战以后,矿产的品种有了显着增加。至20世纪80年代初期,元素周期表中可提取利用的元素已由20世纪40年代的30多个增加到70多个,工业上利用的矿物约占已知矿物种类的10%。1976年世界开采的矿石量已超过1.2×1010 t,1985年超过1.8×1010 t,而且还没有把普通的砂石、建材原料等包括在内。近20 多年来,除发达国家的需求外,随着中国、巴西、印度等发展中大国的经济高速发展,世界上对矿产资源的需求量也快速上升,导致开采量的增长速度显着加快。

然而,矿产资源与其他自然资源不同,总体上说是开采后不可再生的有限资源,特别是那些优质、易采的矿产,目前在世界上已经屈指可数;并且由于矿产资源分布极不均衡,即使是国土面积居世界前列的国家,也不可能在所有矿产资源上完全自给自足。以我国2010年的矿产需求为例,铁矿石的对外依存度在40%左右,铜和钾的对外依存度高达70%左右。

在目前的经济技术条件下可以利用的矿产资源量称为储量。实际上,许多矿产都有比储量大得多的资源量。随着找矿工作的继续进行和科学技术的不断进步,一些潜力资源和未经发现资源将转化为储量,而且还会发现很多新类型矿床与矿产新来源。

当今世界对矿产品的需求量不断增长,而地表或近地表富矿正在日益减少,所以就必然要大量利用贫矿、杂矿,开采深部矿、新类型矿床和边远地区的矿床。近些年来,世界很多矿产储量的增长,在很大程度上是靠降低工业品位、扩大开采深度和发现矿床新类型取得的。所以,在未来的找矿工作中,人们将日益重视寻找隐伏矿、深部矿以及一些近地表的大而贫的矿床。同时,根据新的地质理论和找矿技术以及开采、冶炼等方面的成就,重新评价已知矿床的储量与研究老矿区潜力,也具有很重要的意义。

综合开采利用矿床的方法今后将日益普及,目前有些国家伴生产品的增长速度已经超过主要产品的增长速度。综合利用是钴、银、铋、铼、镉、硒、碲、锗等矿产的主要来源。如在我国攀枝花铁矿,钒、钛伴生矿产已被利用。

未来人类所需矿产资源相当一部分可能要取自海洋。浩瀚的大洋蕴藏着极其丰富的矿产资源。滨海砂矿是独居石、钛铁矿、磁铁矿、锆石、磷钇矿等的重要来源,也是优质硅砂的基地。海底含金属软泥、锰结核与大洋中脊上的块状硫化物矿床都有可能成为开采对象。海底锰结核含锰约35%、铁18.5%、镍和铜各1%左右、钴0.5%,还含有可供利用的钛、钒、铅、锌等元素,具有很高的开采价值。估计海底锰结核总量达3×1012 t,所含锰、镍、铜、钴四种金属的总量分别是陆地储量的200,320,40和1000余倍,而且现在还以每年增加1万多吨结核的速度在继续堆积着。另外,海底还有大量的磷酸盐、重晶石、沸石、海绿石、红色黏土(可提供锰、镍、铜、钼、钴等资源,可能还有铀)等,总量也相当可观。海水中的矿物含量也相当丰富,含量较高的元素近60种。目前1/3的商品盐、1/5的镁、大量的溴来自海水。

减少矿床开采时的损耗,降低开采利用成本,回收利用各种金属或其他材料,也是解决矿产资源不足的重要途径。总之,一方面要尽可能开源节流,另一方面,人们也不必要持矿产资源很快就要枯竭的悲观态度。实际上,随着新的科学理论和技术方法的问世并付诸应用,矿产资源还是大有潜力的。

G. 鲁春矿床的资源前景分析

鲁春锌-铜-铅(银)多金属矿床自1979年以来的地质勘查、地球物理勘查评价,以及区域成矿地质背景、矿床成因研究等大量工作,为鲁春矿床的矿产资源评价提供了丰富的地质及地球物理资料,亦为鲁春矿床的中深部钻探工程提供了依据。

(一)区域地质及矿体地质分析

1.区域成矿地质背景评价

鲁春-红坡中三叠世晚期至晚三叠世早期的碰撞后拉张、裂陷导致的成谷、成盆作用及其裂谷作用过程中的“双峰式”火山岩浆活动,为喷流-沉积型块状硫化物矿床(SEDEX)的形成提供了有利的盆地-火山-成矿的构造动力学背景。在鲁春-红坡“双峰式”火山岩带中,除已有的鲁春锌-铜-铅(银)多金属矿床以外,近年来(1996~2000),以鲁春矿床为代表的典型矿床成因和区域成矿地质条件分析研究,于该带中发现了新的矿点和矿化线索。在鲁春矿床北部的相同层位中尚有布研拉渣锌-铜-铅(银)多金属矿点及地球化学异常区,在鲁春-红坡“双峰式”火山岩带南端的相同层位中还发现了红坡牛场铜-金(铅-锌-银)矿点及地球化学异常区,显示出很好的找矿地质前景。

2.鲁春矿床矿体地质评价

(1)鲁春 Zn-Cu-Pb(Ag)多金属矿床是产于中三叠世晚期至晚三叠世早期裂谷盆地中的喷流-沉积型块状硫化物矿床,属同生层控型矿床,具有形成大型-特大型 Zn-Cu-Pb(Ag)多金属矿床的优越地质条件,赋矿盆地保存尚好,找矿前景很好。

(2)鲁春矿区的含矿岩系厚度大(大于200 m),空间延伸较稳定(约3600 m),Zn-Cu-Pb(Ag)矿体(层状矿体)呈多层状顺层产出。含矿岩系可划分为上含矿层和下含矿层两个层位,除上含矿层出露区地表及浅部有一定数量的工程控制矿体外,下含矿层中没有工程揭露或控制矿(化)体,从已出露各地质点的情况看,下含矿层中还有多层矿(化)体分布,进一步工作可望找到新的矿(化)体。

(3)鲁春矿床的原矿体储量计算的最低工业品位指标(质量分数,下同)为:Cu≥0.5%,Pb≥1.55%,Zn≥3.0%,远高于国家规定标准的最低工业品位指标:Cu≥0.5%,Pb≥0.7%,Zn≥1.0%(矿产工业要求参考手册,1986),且矿区内有相当数量的工程取样未揭穿矿体,因此鲁春矿床的资源潜力仍很大。

(4)鲁春矿床中除主要有用组分 Zn、Cu、Pb 分别能圈出矿体形成矿床规模外,矿体中伴生有相当高的Ag组分。已有分析成果显示,单工程取样的矿石中含Ag为2.7~990.2 g/t,平均Ag为64.6 g/t,矿石组合分析含 Ag为24.0~157.0 g/t,选矿样中含 Ag为47.0 g/t,矿石简项分析平均含Ag为47.75 g/t。亦即矿石中伴生Ag品位均大于20.0 g/t,平均可达47.0 g/t,远远高于 Zn-Cu-Pb矿床中伴生 Ag的最低工业品位2.0 g/t。同时对矿化绿泥板岩、硅质岩和矿石中的含Au 性进行了分析,伴生 Au 为 0.02~0.06 g/t,亦达到 Zn-Cu-Pb矿床中伴生Au的最低工业品位 0.02 g/t(矿产工业要求参考手册,1986)。鲁春矿床中的伴生Au、Ag均可回收利用,从而提高矿床中有用组分的综合利用价值。

(二)鲁春矿床的地球物理分析

(1)对鲁春矿区实施的15条高精度磁测剖面结果表明,磁测异常不仅在矿体露头区效果明显,磁异常值大,而且在植被发育和坡积物覆盖区,仍测出较好的磁异常;矿化体(上矿层)从北到南走向延伸可达3600 m,东西宽60~200余米。磁异常的解析延拓和异常体的形态和空间产状的计算机拟合结果,地表下250 m深度的范围内板状异常体沿倾向延伸是较稳定和连续的,鲁春矿区板状异常体的向下最大延伸处(磁异常中心)位于北矿段的P7、P5和P3勘探线区域和南矿段的P6、P8勘探线区域,其下延深度可达300~400 m。除了上含矿层中有明显的磁异常及异常体外,在P10、P8勘探线西侧的下含矿层中还出现了磁异常及异常体。鲁春矿床地表出露区已有工程控制地段(南矿段+北矿段约1200 m左右)只占整个矿化体(上含矿层)走向长度的1/3,因而矿(化)体的空间展布远未得到控制,其潜在矿产资源仍很大。

(2)经8条瞬变电磁法(TEM)断面探测结果表明,矿化体(层状矿体)向深部延伸至250 m处范围内仍有低阻体存在,其ρs值为25~0 Ω,异常体较明显,异常体的空间位置与高精度磁测异常的部位较为一致。除此而外,在P9和P10勘探线上,于层状矿化体下伏还存在两个规模较大的筒状低阻异常体,尤以P10勘探线上清晰可辨,分布面积分别可达140000 m2和72400 m2,ρs值为25~0 Ω,经有关专家推测为层状矿(化)体下伏的筒状矿(化)体,其筒状低阻异常体是否为矿(化)体,钻探工程则显得尤为重要。

(3)鲁春矿区2条幅频激发极化法剖面结果表明,幅频效应异常和低阻异常都表明矿体延伸较大(倾向延伸大于120 m),而且深部有扩展的迹象。在层状矿体的下伏(下含矿层)有呈封闭状态的强幅频效应异常和与强幅频效应异常对应的低阻异常的存在,初步推断为喷流通道附近的裂隙型筒状矿(化)体。

(三)鲁春矿床的预测资源量

1.鲁春矿床预测资源量的计算指标

通过对鲁春矿区成矿地质条件分析、矿床地质和矿床成因的研究,结合矿床地表和浅部工程对矿体的控制,以及物探方法手段(高精度磁法、瞬变电磁法、幅频激发极化法)对中、深部矿(化)体的三维空间定位和追索,在原有矿体工程控制和分析测试数据的基础上,对鲁春 Zn-Cu-Pb(Ag)多金属矿床的资源量进行了预测。

资源量的计算采用垂直纵投影(勘探线断面)法,主要计算范围是地表(含浅表坑道)工程构成一定间距的 P9-P5勘探线间块段(北矿段)(图3-39),P6-P12勘探线间(南矿段)块段(图3-40)两段,其余地段依据少量工程、物探资料和矿层对比而来。

图3-39 鲁春矿床南矿段 Zn、Cu、Pb预测资源量的垂直纵投影图

图3-40 鲁春矿床北矿段 Zn、Cu、Pb预测资源量的垂直纵投影图

Zn、Cu、Pb主要成分的边界和工业品位(质量分数)依据《矿产工业要求参考手册》(1986),Cu为0.3%~0.5%,Pb为0.3%~0.7%,Zn为0.5%~1.0%,可采厚度≥2 m,夹石剔除厚度≥4 m,伴生银品位>2.0 g/t。预测的资源量依据《固体矿产资源/储量分类》(GB/T17766—1999,1999),分为333,3341和3342三类。

333类资源量:计算的依据是地表(含浅表坑道)已有工程控制的区域,如北矿段的P9-P5勘探线间块段和南矿段的 P6-P12勘探线间块段,即矿区已有工程控制区域或块段内的资源量。预测资源量的可靠程度较高,矿体的空间展布清楚,综合物探成果显示的异常体明确。

3341类资源量:计算的依据是在地表(含浅表坑道)已有工程控制的区域或块段的基础上,按矿区勘探线距(200 m)的一半(100 m)外推,即333类的有限外推资源量。预测资源量的可靠程度比333类稍低,矿体的空间展布较清楚,综合物探成果显示的异常体较明确。

3342类资源量:地表(含浅表坑道)已有少量或无工程控制的区域或块段,计算的主要依据是物探成果显示的异常体、成矿地质条件分析、成矿模型的建立和矿层对比,即3341类的有限外推资源量。预测资源量的可靠程度比3341类更低,矿(化)体的空间展布较清楚,综合物探成果显示的异常体较明确。

2.鲁春矿床的预测资源量

鲁春矿床北矿段的资源量预测结果见表3-9;鲁春矿床南矿段的资源量预测结果见表3-10;鲁春矿床中矿段和南延矿段的资源量预测结果见表3-11;整个鲁春 Zn-Cu-Pb(Ag)多金属矿床 Cu、Zn、Pb、Ag资源量预测的结果见表3-12。

铜矿资源量

H. (二)盘活难利用矿产资源储量前景可观

提高国内矿产资源的保障能力,既需要提高增量,更需要盘活存量。提高增量就是地质勘查找矿工作,盘活存量就是将找到的资源用好,通过技术进步和指标改善,将低品位、共伴生、复杂难利用资源、废弃物等资源化,实现“一矿多开”、“吃干榨净”,在提高资源利用效率和效益的同时,减少大规模找矿对环境的扰动和资源粗放利用的“三废”排放,同时反过来促进技术进步和创新。目前,我国有大量由于技术经济原因而呆滞的资源,盘活这部分资源不但能增加企业的经济效益,提高国家的资源保障水平,而且能有效保护社会的生态环境。

2010年,经国务院批准,国土资源部、财政部共同组织实施了矿产资源节约与综合利用专项,推进综合利用示范基地建设。2010—2012年,中央财政累计投入专项资金85亿元,示范带动企业配套资源1500多亿元。部署开展重大项目288项,取得百余项技术突破,盘活了大批难利用资源,获得了较好的资源、经济、生态和社会效益。

专栏1-13 矿产资源综合利用示范基地盘活资源

首批40个矿产资源综合利用示范基地通过技术进步,将一批低品位、共伴生和难利用资源变成了经济可采资源,累计盘活低渗、超低渗致密油储量11亿吨,相当于2012年国内石油剩余技术可采储量的1/3;特厚煤层高效开采和煤炭充填开采技术形成完善的技术体系,全国推广后可盘活增加约百亿吨煤炭资源;钙法焙烧提钒技术取得突破,可以解放国内近百亿吨的钒钛磁铁矿资源;盘活低品位铜矿石10亿吨,相当于新找到5座大型铜矿山,可多产精炼铜270万吨,相当于2012年国内铜资源储量的1/4;盘活低品位金资源660吨,相当于2012年金矿基础储量的1/3;突破复杂难处理黑白钨矿选矿技术,盘活钨金属量75万吨左右,按全国每年消耗10万吨计算,可供全国消费近8年;突破中低品位胶磷矿选矿难题,未来占我国85%的中低品位胶磷资源将得到盘活,可完全满足我国农业发展的磷肥需要;创新浸泡式低品位固体钾溶解转化开采技术,增加盘活钾资源1.7亿吨,是国内钾盐可采储量的2倍。