1、固體礦產資源合理勘查、開發與礦業可持續發展內內 容容一、當前礦業可持續發展的基本勢態一、當前礦業可持續發展的基本勢態二、礦產資源勘查和礦業開發的特點二、礦產資源勘查和礦業開發的特點三、國內當前礦山開發的現狀三、國內當前礦山開發的現狀四、礦產勘查和礦業開發可持續發展的合四、礦產勘查和礦業開發可持續發展的合理科學技術模擬理科學技術模擬五、老礦山接續五、老礦山接續(替替) 資源勘查與開發資源勘查與開發六、大比例尺成礦預測六、大比例尺成礦預測七、結語七、結語應是既滿足當代人的需要也不危害后應是既滿足當代人的需要也不危害后代人的發展代人的發展,即不應是依賴過量消耗礦產資即不應是依賴過量消耗礦產資源，損害

2、生態環境發展經濟。源，損害生態環境發展經濟。 強調人們需求礦產資源勘查和開發權強調人們需求礦產資源勘查和開發權力的合法性、人類經濟社會發展與礦產資源力的合法性、人類經濟社會發展與礦產資源承載能力的補償性和全球礦業活動的共同性。承載能力的補償性和全球礦業活動的共同性。 供給需求要保證平衡；供給需求要保證平衡；管理與保護措施要有效；管理與保護措施要有效；政策與法規要建全；政策與法規要建全；環保與經濟發展要協調。環保與經濟發展要協調。開放型的資源供給；開放型的資源供給；節約型的資源消耗；節約型的資源消耗；集約與科技推動型的資源開發；集約與科技推動型的資源開發；協調型的區域礦產資源發展。協調型的區域礦

3、產資源發展。1）大力依靠信息化、數字化、智能化和深化）大力依靠信息化、數字化、智能化和深化“認知認知”（RI）（Recognized Intellect）；）；2）按需要和可能周密安排礦產資源調查評價、礦產勘查和開發；）按需要和可能周密安排礦產資源調查評價、礦產勘查和開發；3）加強政策的宏觀調控和區塊管理；）加強政策的宏觀調控和區塊管理；4）實行統籌規劃，強化開發的監督和有效利用；強調節約資源和）實行統籌規劃，強化開發的監督和有效利用；強調節約資源和生態環境保護；生態環境保護；5）加大礦業技術開發的科研投入，促進礦山開發的可持續發展；）加大礦業技術開發的科研投入，促進礦山開發的可持續發展；6）

4、有計劃地開拓和利用國內、外兩種礦產資源、兩個市場，逐步）有計劃地開拓和利用國內、外兩種礦產資源、兩個市場，逐步開展國外資源勘查和開發，實行資源互補；開展國外資源勘查和開發，實行資源互補；7）在礦產資源法規和有關勘查開發條例要求下發展礦業的市場化；）在礦產資源法規和有關勘查開發條例要求下發展礦業的市場化；8）發揮國家優勢礦產深加工的出口，調整礦產品進口戰略；）發揮國家優勢礦產深加工的出口，調整礦產品進口戰略；9）從產業優化改變消費方式，提高單位礦產資源產出效益，保障）從產業優化改變消費方式，提高單位礦產資源產出效益，保障社會消費和生產體系長期穩定。社會消費和生產體系長期穩定。礦產資源是人類賴以生

5、存的重要物質基礎，但礦產資源是人類賴以生存的重要物質基礎，但也是一種耗竭性的經濟地質體。也是一種耗竭性的經濟地質體。必須通過合理的勘查、開發和加工過程方能使必須通過合理的勘查、開發和加工過程方能使該經濟地質被消耗而轉化為礦產品。該經濟地質被消耗而轉化為礦產品。該經濟地質體大多具有賦存的隱蔽性，必須投該經濟地質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現。入大量物化勞動才能予以發現。即使進行了勘即使進行了勘查，也是對之進行的不同程度推斷的認識成果，查，也是對之進行的不同程度推斷的認識成果，必須通過地質的和經濟技術條件可行性的研究，必須通過地質的和經濟技術條件可行性的研究，方可滿足礦山

6、工業建設的要求。方可滿足礦山工業建設的要求。 礦產資源不受國界、國家內部的行政礦產資源不受國界、國家內部的行政區劃所限定；礦產資源的分布規律既具區劃所限定；礦產資源的分布規律既具有全球的普遍性也有一個區域的和國家有全球的普遍性也有一個區域的和國家的特殊性，從而為礦業開展的特殊性，從而為礦業開展“兩種礦產兩種礦產資源、兩個市場資源、兩個市場”的戰略計劃提供客觀的戰略計劃提供客觀依據，也是在國內、外開展礦產資源勘依據，也是在國內、外開展礦產資源勘查和礦業開發、合理安排工業布局的客查和礦業開發、合理安排工業布局的客觀必然。觀必然。 礦產資源的形成是各種成礦因素的最佳耦礦產資源的形成是各種成礦因素的最

7、佳耦合，但這種最佳耦合出現的機率很小，必合，但這種最佳耦合出現的機率很小，必須通過大量地質觀察、科學實驗和認知，須通過大量地質觀察、科學實驗和認知，深入研究其最佳耦合的機制，合理進行礦深入研究其最佳耦合的機制，合理進行礦產資源勘查和開發，多快好省的充分利用產資源勘查和開發，多快好省的充分利用礦產資源，才能保證礦產資源工業的可持礦產資源，才能保證礦產資源工業的可持續發展。續發展。 礦產資源開發利用條件的復雜性，決定著礦業礦產資源開發利用條件的復雜性，決定著礦業活動投資大、周期長、風險高，以及在礦山建活動投資大、周期長、風險高，以及在礦山建設開發過程中必須解決大量采掘、選冶、通風、設開發過程中必須

8、解決大量采掘、選冶、通風、地溫、水文地質、地壓、安全、環保、經濟區地溫、水文地質、地壓、安全、環保、經濟區合理配置以及水、電、交通等可行性的研究。合理配置以及水、電、交通等可行性的研究。 礦業活動的可持續發展必須兼具地質研究保證礦業活動的可持續發展必須兼具地質研究保證程度和技術經濟條件可行的雙重性。程度和技術經濟條件可行的雙重性。 再發現（再發現（Rediscover）就是在開發過程中增加儲量和發現新）就是在開發過程中增加儲量和發現新資源。資源。 再利用（再利用（Ruse）就是尾礦、矸石的綜合開發利用。）就是尾礦、矸石的綜合開發利用。 再回收（再回收（Recovery）就是廢鋼以及再生銅、鋁、

9、鉛、鋅等金）就是廢鋼以及再生銅、鋁、鉛、鋅等金屬的回收。屬的回收。 復墾（復墾（Reclaimation）就是閉坑礦山轉型為公園、博物館、）就是閉坑礦山轉型為公園、博物館、農田等。農田等。上述上述4點也稱為礦業開發點也稱為礦業開發4R的循環經濟（的循環經濟（Recycle Economy），），這和傳統的這和傳統的3R原則：減量化（原則：減量化（Reducing）、再使用）、再使用(Reusing)、再循環再循環(Recycling)是類似的。是類似的。“減量化減量化”旨在減少進入生產旨在減少進入生產和消費流程式的物質和能量；和消費流程式的物質和能量；“再使用再使用”目的是盡可能多次目的是盡可

10、能多次或以多種方式使用物品；或以多種方式使用物品；“再循環再循環”是把廢棄物再次變成資是把廢棄物再次變成資源。源。 其他產業可以通過補充所消耗的生產資料得以其他產業可以通過補充所消耗的生產資料得以持續發展，但是，礦業企業即使補充了生產資持續發展，但是，礦業企業即使補充了生產資料，它仍舊是從開發伊始即逐漸進入礦產資源料，它仍舊是從開發伊始即逐漸進入礦產資源的消亡，最終在原地仍是不能持續生產。的消亡，最終在原地仍是不能持續生產。 按礦山不同規模設計的年限內，依靠科學技術按礦山不同規模設計的年限內，依靠科學技術進步，運用新的進步，運用新的“認知認知”在礦山本身的側向、在礦山本身的側向、垂向（深部）和

11、外圍發現新的礦產資源，是緩垂向（深部）和外圍發現新的礦產資源，是緩解礦產短缺、危機礦山發生和礦產資源工業可解礦產短缺、危機礦山發生和礦產資源工業可持續發展的重要舉措。持續發展的重要舉措。 三、國內當前礦山開發的現狀三、國內當前礦山開發的現狀 據鄭大瑜對據鄭大瑜對2525種金屬的種金屬的1061810618座大、中、小型礦山的統計，座大、中、小型礦山的統計，礦山從業人員占礦山從業人員占77.3577.35，工業產值占，工業產值占76.5376.53，利潤占，利潤占81.7181.71，是國民經濟的重要支撐產業。，是國民經濟的重要支撐產業。但但1061810618座礦山中的座礦山中的2/32/3保

12、有儲量不足，后備接替資源不保有儲量不足，后備接替資源不明，孕育著潛在的社會不穩定因素。有些礦山已出現明，孕育著潛在的社會不穩定因素。有些礦山已出現“四礦四礦”問題。問題。預計到預計到20102010年，將有年，將有335335座礦山閉坑，占礦山總數的座礦山閉坑，占礦山總數的4.64.6；到；到20202020年，國有年，國有80008000座礦山將僅有座礦山將僅有2020在困境中維持生在困境中維持生產。產。因此，中東部大量礦山的周邊（側向）、深部（垂向）因此，中東部大量礦山的周邊（側向）、深部（垂向）和外圍（礦山所在礦集區范圍）找礦亟待加強。總結這些礦和外圍（礦山所在礦集區范圍）找礦亟待加強。

13、總結這些礦山的合理勘查與開發經驗，對解決老礦山（危機礦山）找礦山的合理勘查與開發經驗，對解決老礦山（危機礦山）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測是具有十分重要的借鑒作用。特別是開展大比例尺成礦預測是有效的方法。有效的方法。60607070年代，我們與前地質部綜合地質大隊對有色、年代，我們與前地質部綜合地質大隊對有色、黑色、非金屬和煤田的黑色、非金屬和煤田的3030余座礦山進行了地質勘查余座礦山進行了地質勘查與開采的驗證對比研究，提出礦產資源合理勘查與與開采的驗證對比研究，提出礦產資源合理勘查與開發的開發的“雙控論雙控論”與與“合理域合理域”模擬模擬“雙控論雙控論”是地質研究

14、和技術經濟條件兩項指標的是地質研究和技術經濟條件兩項指標的保證程度，是從地質勘查到礦山建設全過程的控制保證程度，是從地質勘查到礦山建設全過程的控制“合理域合理域”是指兩項指標保證的控制程度不超過允是指兩項指標保證的控制程度不超過允許誤差的范圍內許誤差的范圍內1 1） “雙控論雙控論”的地質研究采用四個等級體制成的地質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，技術經濟礦最佳耦合研究的保證程度來表達，技術經濟條件研究的保證程度用各種開發技術條件的可條件研究的保證程度用各種開發技術條件的可行性來表達。行性來表達。2 2）按兩項保證程度不同，在二維坐標圖上通過）按兩項保證程度不同，在二維坐

15、標圖上通過斜率計算，模擬出一條合理勘查與開發曲線斜率計算，模擬出一條合理勘查與開發曲線（紅線），并劃分出（紅線），并劃分出7 7個合理勘查開發階段和個合理勘查開發階段和1313個評價程度。可作為評定地質勘查和礦山開個評價程度。可作為評定地質勘查和礦山開發建設是否合理的標準。發建設是否合理的標準。3 3）礦產勘查的）礦產勘查的“合理域合理域”是指達到相對合理的是指達到相對合理的界限范圍，即能達到當前經濟技術條件允許限界限范圍，即能達到當前經濟技術條件允許限內。內。圖圖1 1礦產勘查評價模擬設想礦產勘查評價模擬設想礦產普查；礦床勘探(初步)；礦床勘探(詳細)；礦山建設可行性研究；礦山建設；礦山基礎

16、建設礦床地質研究；礦山生產礦床地質研究 1可進行勘探(初步)礦床；2工業遠景不明礦床；3無地質和工業遠景礦床；4可進行勘探(詳細)礦床；5成礦復雜但具開采技術經濟條件初步可行礦床；6成礦基本查明但具未來開采技術經濟條件可行礦床；7成礦復雜不具開采技術經濟條件可行礦床；8可進行初步礦山建設設計礦床；9按計劃任務進行建設設計礦山；10達到最終開采技術經濟條件可行研究的技術儲備礦山(暫不建設)；11投資單位基建礦山；12已建成礦山；13已投產和持續擴大遠景礦山。135.0：工作周期投資百分比。建立礦產勘查決策支持系統是合理進行勘查管建立礦產勘查決策支持系統是合理進行勘查管理的重要舉措。理的重要舉措。

17、勘查工作決策支持系統應根據勘查階段、礦床勘查工作決策支持系統應根據勘查階段、礦床地質復雜程度、勘查技術經濟條件、工作目的地質復雜程度、勘查技術經濟條件、工作目的任務和勘查范圍等決定勘查周期、投資大小和任務和勘查范圍等決定勘查周期、投資大小和風險比例。風險比例。五、老礦山接續五、老礦山接續( (替替) ) 資源勘查資源勘查 與開發與開發1）在已勘探的工業儲量和資源量基礎上，）在已勘探的工業儲量和資源量基礎上，礦山的合理生產規模及服務年限是保證礦山的合理生產規模及服務年限是保證礦山正常生產的基本條件礦山正常生產的基本條件2）在充分利用國家礦產資源的要求下，按）在充分利用國家礦產資源的要求下，按礦產

18、資源不可再生的屬性，經過一定年礦產資源不可再生的屬性，經過一定年限的開采后，閉坑和復墾應是正常的限的開采后，閉坑和復墾應是正常的據調查，我國當前據調查，我國當前25種種金屬礦山的金屬礦山的統計表明，統計表明，106106座大型礦山的座大型礦山的70.870.8、260260座中型礦山的座中型礦山的79.0779.07和和80008000座小型礦山的座小型礦山的73.4173.41均在均在“超設計服務年限超設計服務年限”生產，說明危機礦山是有潛力可挖的生產，說明危機礦山是有潛力可挖的大型礦山大型礦山中型礦山中型礦山小型礦山小型礦山超設計服務年限礦山超設計服務年限礦山不僅對礦業經濟產值、利稅、就業

19、崗不僅對礦業經濟產值、利稅、就業崗位做出貢獻（如下表），而且對礦產資源勘查與開發的地質認識位做出貢獻（如下表），而且對礦產資源勘查與開發的地質認識提供了大量的新認知。為礦山勘查、開發的合理模擬提供了依據。提供了大量的新認知。為礦山勘查、開發的合理模擬提供了依據。據鄭大瑜資料，結合據鄭大瑜資料，結合礦山生產規模和平均礦山生產規模和平均設計服務年限，在二設計服務年限，在二維座標圖上，對大、維座標圖上，對大、中、小型礦山做了礦中、小型礦山做了礦山合理開發模擬，按山合理開發模擬，按不同規模礦山及其合不同規模礦山及其合理生產年限，劃分出理生產年限，劃分出試產試產-達產達產-穩產穩產-萎縮萎縮-補償補償-

20、閉坑閉坑-復墾復墾7期，期，可作為礦山合理開發可作為礦山合理開發和閉坑評定標準和閉坑評定標準礦山開發的合理模擬礦山開發的合理模擬固體礦產固體礦產資源合理資源合理勘查與開勘查與開發模擬的發模擬的綜合圖示綜合圖示老礦山本身側向、垂向及外圍找礦老礦山本身側向、垂向及外圍找礦側向、垂向找礦是根據礦山礦床類型，側向、垂向找礦是根據礦山礦床類型，成礦規律具體地質特征的就礦找礦工作。成礦規律具體地質特征的就礦找礦工作。在加強礦山地質研究程度的基礎上，應在加強礦山地質研究程度的基礎上，應用井中和坑道的地、物、化方法進行追用井中和坑道的地、物、化方法進行追索，一般均能達到找礦效果。這里我重索，一般均能達到找礦效

21、果。這里我重點提出大比例尺成礦預測的找礦技術方點提出大比例尺成礦預測的找礦技術方法。法。 大比例尺成礦預測是當代發展礦產資源工業的重大比例尺成礦預測是當代發展礦產資源工業的重要研究工作。礦產資源工業的發展過程包括礦產要研究工作。礦產資源工業的發展過程包括礦產資源評價、礦產勘查、和礦業開發資源評價、礦產勘查、和礦業開發3個階段。大個階段。大比例尺成礦預測是礦產資源評價過渡到礦產勘查比例尺成礦預測是礦產資源評價過渡到礦產勘查的關鍵階段，也是當前我國公益性地質工作有序的關鍵階段，也是當前我國公益性地質工作有序地轉化為商業性地質工作的重要環節。地轉化為商業性地質工作的重要環節。 也是當前大部分老（危機

22、）礦山發現接續也是當前大部分老（危機）礦山發現接續(替替) 資資源延長礦山壽命急需開展的一項重要工作，同時源延長礦山壽命急需開展的一項重要工作，同時是戰略性地質工作的重要內容。不僅具有發展資是戰略性地質工作的重要內容。不僅具有發展資源工業的實際意義，更具發展勘查地質學的科學源工業的實際意義，更具發展勘查地質學的科學意義。意義。六、大比例尺成礦預測六、大比例尺成礦預測v大比例尺成礦預測應在礦集區大比例尺成礦預測應在礦集區尺度的尺度的1：5萬比例尺成礦預測基萬比例尺成礦預測基礎上開展礦田礦床尺度的礎上開展礦田礦床尺度的1：1萬萬1：2000預測預測地質礦產部直屬單位管理局文，地直發1990245號

23、文件。 研究研究“景、場、相、床景、場、相、床”四個等級體制四個等級體制（Hierarchical Metallogenic System Hierarchical Metallogenic System ）藕合）藕合機制。確立四個等級在統一成礦框架中的有機機制。確立四個等級在統一成礦框架中的有機成礦整體。成礦整體。 研究背景構造研究背景構造- -控礦構造控礦構造- -成礦構造的構造的構成礦構造的構造的構造（造（Tectonic structureTectonic structure）過程、即構造成因）過程、即構造成因（TectonogenesisTectonogenesis）以及控礦構造的空

24、間配置。）以及控礦構造的空間配置。 研究與成礦有關巖漿巖，尤其要重視研究與成礦有關巖漿巖，尤其要重視“體中體體中體”的研究，探討成礦巖體的冷速率和熱效應。的研究，探討成礦巖體的冷速率和熱效應。 研究地層的控礦規律及其含礦性以及巖研究地層的控礦規律及其含礦性以及巖相古地理環境對成礦的控制。相古地理環境對成礦的控制。 研究表殼成礦與深部構造（作用）過程研究表殼成礦與深部構造（作用）過程的響應。的響應。 研究流體蝕變及其與成礦關系，特別加研究流體蝕變及其與成礦關系，特別加強流體源（不同流體單元劃分）、流體強流體源（不同流體單元劃分）、流體成分、流體量、流體界面等，編制流體成分、流體量、流體界面等，編

25、制流體蝕變圖。蝕變圖。銅陵礦集區巖漿流體系統圖銅陵礦集區巖漿流體系統圖 銅陵礦集區海西期噴流沉積新橋子系統流體記錄分布圖銅陵礦集區海西期噴流沉積新橋子系統流體記錄分布圖 研究礦床類型、礦物共生組合、礦化分帶、研究礦床類型、礦物共生組合、礦化分帶、成礦年齡、礦體空間分布規律等成礦特征，特成礦年齡、礦體空間分布規律等成礦特征，特別應重視未發現新礦種、新類型的接替資源。別應重視未發現新礦種、新類型的接替資源。技術方法組合研究，包括大比例尺化探、技術方法組合研究，包括大比例尺化探、PimaPima測量、高精度磁測、微重力、大功率充電、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

26、測深、頻率井中電磁測、可控源音頻大地電磁測深、頻率域電磁測深（域電磁測深（EH4EH4）、甚低頻電磁測量，需要）、甚低頻電磁測量，需要時也可進行地震反射波測量。時也可進行地震反射波測量。基于現代成礦理論，基于現代成礦理論，在構造圖基礎上編制不在構造圖基礎上編制不同比例尺套疊式綜合成礦預測系列圖，同比例尺套疊式綜合成礦預測系列圖，在在GISGIS平臺上完成預測研究，指出預測（靶）區。平臺上完成預測研究，指出預測（靶）區。大比例尺成礦預測的重要目的在已知礦集區和礦田、大比例尺成礦預測的重要目的在已知礦集區和礦田、礦床范圍內進行增儲預測，并希望發現超大型礦床礦床范圍內進行增儲預測，并希望發現超大型礦

27、床然而，超大型礦床的發現幾率是很小的，特別是異然而，超大型礦床的發現幾率是很小的，特別是異常超大型礦床更難發現常超大型礦床更難發現。若沒有新思維在成礦幾率很。若沒有新思維在成礦幾率很小的成礦區帶中找尋一模一樣的超大型礦床是難以奏小的成礦區帶中找尋一模一樣的超大型礦床是難以奏效的。但是，找尋其變異相（效的。但是，找尋其變異相（HeteromorphicHeteromorphic）或衍）或衍生相（生相（DerivativeDerivative）的姊妹礦是有可能的。我們正在）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，兩個一對進行超大型礦床變異相的新分類研究。如，兩個一對(A

28、pair)(A pair)、三個一組、三個一組(Tripartite)(Tripartite)和四個一群和四個一群(A (A group)group)的分類等。如果發現姊妹礦，我們就能事先辨的分類等。如果發現姊妹礦，我們就能事先辨認其為準超大型礦床認其為準超大型礦床(Para-superlarge deposit)(Para-superlarge deposit)。鎢礦床聚類路徑鎢礦床聚類路徑華南地區華南地區華南鎢礦華南鎢礦床聚類分床聚類分析結構圖析結構圖 據據120個鎢礦床統個鎢礦床統計，按礦床不同儲計，按礦床不同儲量邊界聚類出量邊界聚類出9個個礦集區、礦集區、10個礦匯個礦匯華南地區華南地

29、區鎢礦床聚類路徑鎢礦床聚類路徑華南鎢礦華南鎢礦床儲量逐床儲量逐級分解級分解圖圖邊邊界儲量界儲量0.1萬噸萬噸華南地區華南地區鎢礦床聚類路徑鎢礦床聚類路徑華南鎢礦鎢礦床儲量逐床儲量逐級分解級分解圖圖邊邊界儲量界儲量1萬萬噸噸華南地區華南地區鎢礦床聚類路徑鎢礦床聚類路徑華南鎢礦鎢礦床儲量逐床儲量逐級分解級分解圖圖邊邊界儲量界儲量5萬萬噸噸華南地區華南地區鎢礦床聚類路徑鎢礦床聚類路徑華南鎢礦鎢礦床儲量逐床儲量逐級分解級分解圖圖邊邊界儲量界儲量10萬噸萬噸鎢的濃集軌跡鎢的濃集軌跡華南地區華南地區華南鎢地球華南鎢地球化學塊體濃化學塊體濃集的逐步分集的逐步分解圖（據謝解圖（據謝學錦院士）學錦院士） 華南地區華南地區v地球化學塊體濃集軌跡和礦床聚類路徑形成礦地球化學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，從而提匯的研究是耦合的，而且可以互相補充，從而提高成礦預測的效果高成礦預測的效果礦床聚類路徑和礦匯區礦床聚類路徑和礦匯區地球化學塊體濃集軌跡和礦匯區地球化學塊體濃集軌跡和礦匯區礦匯區礦床相對儲量豐度與成礦時限的相關關系礦匯區礦床相對儲量豐度與成礦時限的相關