【摘要】我國雖然礦產(chǎn)資源總量高,但是人均占有量不高,而且礦產(chǎn)資源又屬于不可再生資源,同時(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源具有強(qiáng)烈的需求,這就對(duì)地質(zhì)找礦工作提出了更高的要求。鑒于此,在分析我國礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及展望人類未來找礦前景的基礎(chǔ)上,就如何提高地質(zhì)找礦效率和質(zhì)量進(jìn)行思考,提出相應(yīng)的建議。
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)找礦;特點(diǎn);現(xiàn)狀;前景;思考
1、我國礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)
總體而言,我國礦產(chǎn)資源具有以下特點(diǎn):總體蘊(yùn)藏量豐富、礦產(chǎn)品種比較齊全,但人均占有量不足,難以滿足我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的需求;大多數(shù)的礦產(chǎn)資源屬于短缺資源或者現(xiàn)有的探明儲(chǔ)量不足;礦產(chǎn)資源中的大多數(shù)質(zhì)量不高,不具有很強(qiáng)的國際競(jìng)爭(zhēng)能力;大多數(shù)屬于貧礦,富礦和易選礦不足;大多屬于共(伴)生礦,成分復(fù)雜姿致使開發(fā)利用難度加大;多數(shù)屬于中、小型礦和或坑采礦,很少有大型或超大型礦和露采礦,難以形成礦產(chǎn)開發(fā)的規(guī)模效益;礦產(chǎn)資源在地理分布方面呈現(xiàn)不平衡性,具有明顯的地區(qū)差異。
2、我國礦產(chǎn)資源的地區(qū)分布狀況分析
有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示,世界上工業(yè)制成品的原料來自于礦產(chǎn)資源的達(dá)到70%,能源出自于礦產(chǎn)資源的達(dá)到90%。在我國,工業(yè)制成品原料和能源出自礦產(chǎn)資源的分別達(dá)到80%和95%,從事礦業(yè)生產(chǎn)的人近2000萬,每年有70多億噸的礦石被開采出來。因此不難看出,在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,勘查開發(fā)礦產(chǎn)資源發(fā)揮著無可替代的重要作用。
在世界上,我國擁有比較豐富的礦產(chǎn)資源,而且具備配套、齊全的礦種。通過對(duì)礦產(chǎn)資源的幾十年來的勘察,截至目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)多達(dá)163種,其中有149種礦產(chǎn)已經(jīng)探明了儲(chǔ)量,主要包括:7種能源礦產(chǎn),54種金屬礦產(chǎn),86種非金屬礦產(chǎn),以及地下水和礦泉水。目前20多萬處礦產(chǎn)和礦點(diǎn)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),其中近20000萬處已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的勘察。下面,以我國幾種典型的礦產(chǎn)資源加以說明。
2.1我國的錳礦資源
我國擁有比較豐富的錳礦資源,其中分布在桂、湘、黔3個(gè)省區(qū)的約為2/3,其余的主要分布在遼、四、滇等省,目前具有30億噸的預(yù)測(cè)資源量。在探明的總儲(chǔ)量中90%以上屬于貧礦,56%屬于難選的碳酸錳礦。
2.2我國的鉻礦資源。地質(zhì)條件較差,成礦資源不足,是我國鉻礦資源的總體現(xiàn)狀,而且主要集中分布于邊遠(yuǎn)地區(qū),如西藏和新疆等地區(qū),預(yù)測(cè)有1000萬噸的鉻鐵礦資源儲(chǔ)量。因?yàn)椴话l(fā)達(dá)的交通條件,開發(fā)極為困難,長(zhǎng)期需要依賴國外的鉻礦資源。
2.3我國的釩、鈦礦資源。我國擁有豐富的釩、鈦礦產(chǎn)資源,但是主要伴生在四川攀枝花鐵礦中。其中鈦礦儲(chǔ)量居世界第一位,釩礦儲(chǔ)量處于世界第二的位置,完全可以滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。
2.4我國的有色金屬資源。我國具有豐富的有色金屬資源,而且礦種比較齊全,其中居于世界前列的有鎢、錫、鉬、銻、汞的礦產(chǎn)。鋁、鉛鋅、鎳也有比較大的開發(fā)潛力,可以使近年的生產(chǎn)需求得到滿足。但是可供開發(fā)和利用的銅礦儲(chǔ)量不足。
2.5我國的非金屬礦產(chǎn)資源。截至1990年底,世界已發(fā)現(xiàn)非金屬礦產(chǎn)200余種,其中有86種在我國已經(jīng)探明儲(chǔ)量,擁有6700處產(chǎn)地。按工業(yè)用途分包括:16個(gè)礦種、1100處產(chǎn)地的冶金輔助原料,18個(gè)礦種、2100處產(chǎn)地的化工用原料和52個(gè)礦種、3500處產(chǎn)地的建筑用及其他用途原料。其中最為著名的有蘇、滇、黔等地的磷礦;魯、遼等地的金剛石礦,以及部分省區(qū)的云母礦、硅藻土礦、粘土礦、菱鎂礦等??梢哉f,我國已經(jīng)探明儲(chǔ)量的非金屬礦產(chǎn)在國際上具有極其重要的地位。其中,在非金屬礦產(chǎn)保有儲(chǔ)量中,相比于世界儲(chǔ)量基礎(chǔ),我國主要的可利用儲(chǔ)量位居世界前三位的有重晶石、硫礦、螢石、菱鎂礦、芒硝、磷礦、石膏、石棉、石墨和膨潤(rùn)土等。我國雖然大部分非金屬礦產(chǎn)具有豐富的儲(chǔ)量,而且擁有比較好的資源遠(yuǎn)景,在國家當(dāng)前和較長(zhǎng)時(shí)期的生產(chǎn)建設(shè)過程中,完全可以滿足需要,但是金剛石、高檔寶玉石、天然堿、鉀鹽等的儲(chǔ)量不足,難以滿足國內(nèi)的需要求。
3、我國礦產(chǎn)資源的空間分布狀況分析
3.1在空間分布上,在全國各省、自治區(qū)、直轄市都分布著一定的礦床和礦點(diǎn),這是我國礦產(chǎn)資源的一個(gè)較為顯著的特點(diǎn)。目前已知在全國各地分布著20多萬個(gè)礦床和礦點(diǎn),但是并非都是富礦,只是在某些局部地區(qū)集中分布具有一定探明儲(chǔ)量礦產(chǎn)資源。例如煤礦資源,除了上海市以外,在其他省、自治區(qū)、直轄市均有發(fā)現(xiàn)一定的分布,而又主要集中在12個(gè)省、自治區(qū)、直轄市,占總探明儲(chǔ)量的92%,而其中的64%有主要集中分布于晉、蒙、陜?nèi)齻€(gè)省區(qū);對(duì)于鐵礦的探明儲(chǔ)量,全國28個(gè)省、自治區(qū)、直轄市中都數(shù)量不等的分布著,其中的10個(gè)省區(qū)集中了總儲(chǔ)量的80%,而一半的總儲(chǔ)量分布于遼、冀、川三??;在全國29個(gè)省、自治區(qū)、直轄市都分布有銅礦,而贛、藏、甘、晉、黑、皖幾省區(qū)集中了75%的探明儲(chǔ)量;磷礦的分布也大致相同,全國已知有探明儲(chǔ)量的包括26個(gè)省、自治區(qū)、直轄市,而在滇、黔、川、鄂、湘五個(gè)省區(qū)集中了總儲(chǔ)量的77%。
3.2不同地區(qū)相對(duì)集中不同的礦產(chǎn)。其中:華北、東北和西南主要分布著鐵礦;雖然銅礦具有較廣的分布面,但也主要集中分布于長(zhǎng)江中下游地區(qū);北方和西南地區(qū)主要分布著煤礦,而華東與中南地區(qū)則相對(duì)分布較少;西南和中南地區(qū)主要分布著磷礦,其他地區(qū)則很少;南嶺地區(qū)主要分布鎢、銻、錫等優(yōu)勢(shì)資源。
3.3由于一定的成礦地質(zhì)構(gòu)造條件控制礦產(chǎn)的形成,所以不同類型的礦產(chǎn)形成于不同構(gòu)造的單元里。例如在我國較大的沉積盆地,即塔里木、鄂爾多斯、松遼、四川等地,主要分布著油氣資源、煤炭、膏鹽類礦產(chǎn),而在山系之中或山系邊緣地帶主要分布著金屬特別是大的有色金屬礦床。
從總體上來說,我國屬于名副其實(shí)的資源大國,但是因?yàn)辇嫶蟮娜丝诨鶖?shù),礦產(chǎn)資源的人均擁有量則很少。據(jù)有關(guān)部本計(jì)算,在已礦產(chǎn)探明儲(chǔ)量的45種礦產(chǎn)的基礎(chǔ)上,以1990年人口數(shù)計(jì)算,我國礦產(chǎn)資源的人均擁有量?jī)H僅達(dá)到世界礦產(chǎn)資源人均擁有量的27%。這一數(shù)據(jù)只相當(dāng)于美國的1/10和前蘇聯(lián)的1/7。由此不能看出,從礦產(chǎn)資源滿足人口的需求角度來講,我國又是資源不豐富、且嚴(yán)重不足的國家。
4、未來找礦的區(qū)域前景分析
從科學(xué)角度講,人類找礦的區(qū)域還是很廣闊的。權(quán)且不說不可估量宇宙空間的找礦前景,僅就人類賴以生存的地球而言,也還存在著十分廣闊找礦區(qū)域。由于受限于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,找礦者們還沒有深入探索占地球70%的海洋和荒漠,這兩個(gè)區(qū)域在未來還有極為樂觀發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)的前景。另外更為關(guān)鍵的是,還有一部分人還沒有對(duì)另一個(gè)與找礦前景有關(guān)的重大問題給予充分的認(rèn)識(shí),這個(gè)問題就是位于地球深部中的多樣性礦產(chǎn)的及其豐富程度。可以說,人類已經(jīng)有了千百年的找礦勘查歷史了,但這也僅僅是對(duì)地球的局部“皮膚”進(jìn)行了探索。地質(zhì)學(xué)家們普遍認(rèn)為有豐富的礦藏蘊(yùn)藏在地球深處,但是卻極少有人可以拿出具有說服力的證據(jù)從而堅(jiān)定礦人員的信心。
基于地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)的視角來看,雖然當(dāng)前很多內(nèi)生的金屬礦產(chǎn)實(shí)在地表發(fā)現(xiàn)的,但是從礦產(chǎn)資源的形成過程來看,它們實(shí)際上都曾經(jīng)在地下埋藏著,他們之所以在地表裸漏出來,是地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)或剝蝕作用的結(jié)果。一如海洋中的魚類,地下的礦藏生成于淺部的低溫低壓條件下,有些則生成于地球的深部。而內(nèi)生礦產(chǎn)的生成環(huán)境恰恰位于地球表面以下,經(jīng)過分析成礦元素、成礦組合的多樣性,成礦條件的復(fù)雜性,可以推知地下必然會(huì)有我們尚未深入探索的眾多的礦產(chǎn)富集區(qū),而且那里極可能蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源。因此,相對(duì)于當(dāng)前的地表而言,金屬礦藏在地球深部的分布密度將是非常大的。
只要我們真正掌握了成礦規(guī)律,有足夠有效的勘查技術(shù)方法和經(jīng)費(fèi),我們?cè)诘厍蛏畈坎坏梢哉业缴畛傻V藏,甚至于還可以找到被沉降到深部的淺成變質(zhì)礦床。
目前,我們可勘查開采的位于地下5000米深度的只有少數(shù)礦區(qū),大部分還是1000米以內(nèi)的礦床探采深度。而如果能夠探采出來位于5000米以下的礦產(chǎn)資源,完全可以滿足人類千年以上礦產(chǎn)資源需求。但是問題的關(guān)鍵是,我們必須要掌握有效的勘查技術(shù)方法,從而能夠?qū)ι顚拥叵碌V體的存在進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè),并要依據(jù)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)金屬的需求,投入足夠的勘查資金。
此外,我們還可以進(jìn)行這樣的設(shè)想:對(duì)于已有的地質(zhì)和化探資料可以借助高新技術(shù)進(jìn)行處理;對(duì)于深埋藏礦體,可以利用元素組合的空間模型進(jìn)行預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn);為了發(fā)現(xiàn)更多的有用礦產(chǎn)資源,可以通過提高巖礦分析測(cè)試的技術(shù)質(zhì)量得以實(shí)現(xiàn);為了使礦產(chǎn)資源總量得以擴(kuò)大利用,可以通過促進(jìn)礦產(chǎn)資源利用技術(shù)水平的提高來實(shí)現(xiàn)。上述內(nèi)容都是礦業(yè)界解決資源量不足問題的有效手段?;诖耍诟鱾€(gè)方面需要我們進(jìn)行不懈的努力探索,在找礦用礦的過程中堅(jiān)持新的思維和方法,我們有理由相信,人類發(fā)現(xiàn)新的礦產(chǎn)資源的必將是無窮的,人類找礦的前途也是無限光明的。
5、對(duì)于提高招礦質(zhì)量和效率的思考和建議
目前,我國礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量不足,部分老礦區(qū)經(jīng)過長(zhǎng)期開采,其儲(chǔ)量已消耗殆盡,新礦山還存在“等米下鍋”的問題,這些無不顯示出比較薄弱的礦山地質(zhì)工作亟待加強(qiáng)。事實(shí)上,作為一項(xiàng)極為復(fù)雜的工作,地質(zhì)找礦需要進(jìn)行嚴(yán)密的理論和實(shí)踐驗(yàn)證,而且具有很大的風(fēng)險(xiǎn)性。所以,應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)調(diào)查研究區(qū)域地質(zhì)和成礦規(guī)律,高度重視基礎(chǔ)學(xué)科的理論研究。在地質(zhì)勘探和礦物材料應(yīng)用上要實(shí)現(xiàn)新的突破,必須要有新的理論和技術(shù)作為支撐,同時(shí)成礦理論和找礦實(shí)踐的突破,常常會(huì)發(fā)現(xiàn)新的礦床,而且應(yīng)用新技術(shù)和方法,可以使一座礦轉(zhuǎn)化為多個(gè)礦,可以使小礦發(fā)展成大礦,也可能使廢石變?yōu)榈V石。
5.1注重找礦勘查實(shí)踐與區(qū)域成礦理論研究
在地質(zhì)找礦工作中,區(qū)域成礦找礦理論發(fā)揮著重要的作用,它在選區(qū)勘查指導(dǎo)和找礦思路開拓方面具有不可或缺的作用,某些時(shí)候可以對(duì)礦產(chǎn)的勘查給予直接的指導(dǎo),比如某些沉積礦產(chǎn)即煤、石油、鋁土礦、石灰?guī)r等。只要具備一定的沉積環(huán)境,相關(guān)的沉積礦產(chǎn)就可能被找到,因?yàn)橄鄬?duì)于巖漿和變質(zhì)作用而言,沉積作用還是相對(duì)簡(jiǎn)單一些的,因?yàn)樗趯?shí)驗(yàn)室里就可以被成功的模擬。現(xiàn)有的區(qū)域成礦理論和找礦理論,相比于種類繁多的內(nèi)生金屬礦產(chǎn)來說,在找礦勘查方面有些力不從心,其中占據(jù)著主導(dǎo)地位的仍然是找礦實(shí)踐。
高級(jí)地礦專家因?yàn)樗麄冋莆樟溯^多的資信,因此能夠指出地表成礦層、帶的展布,可以準(zhǔn)確地提出找礦的方向和類比不同的礦床模式,然而他們對(duì)于礦床的具體位置卻仍然難以預(yù)告,對(duì)于某地肯定存在一個(gè)特定礦種的礦床更是難以預(yù)測(cè)。因此,礦產(chǎn)預(yù)測(cè)者往往說某地區(qū)“具有一定的找礦前景”、“有望發(fā)現(xiàn)”等行話術(shù)語。
對(duì)于地球歷史、認(rèn)知和地球的演化,人類的研究精細(xì)度還不夠,因此對(duì)于金屬礦產(chǎn)成礦的“準(zhǔn)確”規(guī)律,目前人們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有認(rèn)識(shí)到。在找礦的實(shí)踐中,大多數(shù)經(jīng)驗(yàn)證明,在地質(zhì)“形似”的背景下,有些地區(qū)蘊(yùn)藏著礦產(chǎn)甚至是豐富的礦產(chǎn),而與其相鄰的地區(qū)雖然地質(zhì)背景相同,但是可能沒有任何礦產(chǎn)的蘊(yùn)藏或僅僅是貧礦,基本不存在完全相同的礦床。
運(yùn)用控礦、斷礦構(gòu)造的展布運(yùn)動(dòng)規(guī)律,認(rèn)真地實(shí)際觀察礦床的局部地段,就可以對(duì)礦體的去向進(jìn)行有效的預(yù)測(cè),從而對(duì)找礦勘查工作給予充分的指導(dǎo)。然而,這并不屬于真正的“理論”指導(dǎo),而應(yīng)該是基本的找礦技能而被勘查技術(shù)人員所掌握。
對(duì)于有利的成礦條件能夠有明確的認(rèn)識(shí),注重積累找礦方法,使之不斷豐富,持續(xù)地探索、觀察、類比、設(shè)想、預(yù)測(cè),這是成功勘查金屬礦的關(guān)鍵所在。因此可以這么說,對(duì)于在野外從事礦產(chǎn)勘查工作的人而言,在多數(shù)的情況下,堅(jiān)持進(jìn)行找礦的實(shí)踐遠(yuǎn)遠(yuǎn)比進(jìn)行區(qū)域成礦理論的空談要重要得多。當(dāng)然,找礦者要發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化找礦靶區(qū),其前提是必須要具備豐富的成礦理論知識(shí),并且對(duì)于區(qū)域地質(zhì)背景要有準(zhǔn)確的掌握,也就是說,對(duì)于地質(zhì)找礦勘查者而言,實(shí)踐和理論二者都不可或缺。
5.2要以“探索進(jìn)取”精神促進(jìn)找礦的新進(jìn)展
近年來,在具有相對(duì)較高的地質(zhì)工作程度的地區(qū),大多數(shù)具有價(jià)值的、新圈定的礦產(chǎn)地,是通過研究前人的找礦地質(zhì)資料,以及復(fù)查已知的礦化點(diǎn)而得到的,或者也可以說是科技進(jìn)步推動(dòng)使然。實(shí)踐證明,最大限度地開發(fā)利用已有的地質(zhì)找礦資料,并且重新認(rèn)識(shí)已知的礦點(diǎn),是推動(dòng)找礦工作取得新成績(jī)的重要途徑。
5.3在地質(zhì)找礦工作中要切實(shí)加強(qiáng)礦床研究
20世紀(jì)90年代,地質(zhì)工作處于低潮期,其中一個(gè)突出表現(xiàn)就是野外地質(zhì)工作嚴(yán)重脫離了礦床研究,野外地質(zhì)工作嚴(yán)重忽略了對(duì)礦床地質(zhì)的務(wù)實(shí)研究。為了滿足基本的生存條件,一線的野外地質(zhì)找礦人員往往為了完成各類地質(zhì)勘查任務(wù)而疲于奔命,對(duì)于新理論、新技術(shù)很有機(jī)會(huì)和時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究,也就難以總結(jié)出礦化的信息和成礦的規(guī)律。又因?yàn)轫?xiàng)目缺乏應(yīng)有的延續(xù)性,后來者沒有很好地繼承和發(fā)展前輩一線地質(zhì)人員所取得的觀察研究數(shù)據(jù)和找礦經(jīng)驗(yàn)。目前很少舉辦全國性的、有良好效果的找礦經(jīng)驗(yàn)交流活動(dòng)。雖然我國有很多擁有一批人才和先進(jìn)設(shè)備的科研機(jī)構(gòu),但是因?yàn)榻?jīng)費(fèi)不足等問題,致使科研人員難以長(zhǎng)期在野外進(jìn)行深入的調(diào)查研究。也就是說,我們應(yīng)該積極營造成礦地質(zhì)研究的宏觀環(huán)境,特別是對(duì)于礦床地質(zhì)的研究,國家應(yīng)該在安排基礎(chǔ)地質(zhì)工作投資的基礎(chǔ)上,對(duì)礦床地質(zhì)的研究予以經(jīng)費(fèi)傾斜,力爭(zhēng)使礦床地質(zhì)研究工作恢復(fù)到20世紀(jì)90年代以前的狀態(tài),從而推動(dòng)地質(zhì)找礦工作效率和質(zhì)量的持續(xù)提高。