近年來,隨著經濟社會的快速發展和傳統礦產資源消耗量的不斷增加,加強非傳統礦產資源研究,實現礦產資源的可持續供給,已成為一個熱門話題。
非傳統礦產資源主要包括哪些資源,加強研究有什麼意義?帶著諸多問題,記者近日專訪了多年來致力于非傳統礦產資源研究的中國科學院院士趙鵬大。
趙鵬大:礦產資源是人類賴以生存和發展的物質基礎。目前,我國95%的能源和80%的工業原料都取自礦產資源。簡而言之,整個人類的發展史從某種角度來說,就是人類開發利用天然岩礦材料的歷史。
進入21世紀,無論是發達國家還是發展中國家,對礦產資源的需求都是有增無減,礦產資源開發和礦物原料採掘業都是其經濟的重要組成部分。但是,作為不可再生的礦產資源,其儲量形勢是嚴峻的。
我國礦產資源現狀與問題呈現以下特征:第一,礦產資源總量雖位居世界前列,但人均佔有量小。中國已探明的礦產資源總量很大,約佔世界的12%,僅次于美國和前蘇聯,居世界第3位,但人均佔有量僅為世界人均佔有量的58%,居世界第53位。第二,礦產資源結構性矛盾突出,需求量大,支柱性礦產儲量保證程度低,礦產資源出現入不敷出的現象,後備儲量嚴重不足唐嫣趙麗穎鄭爽楊冪劉亦菲。同時,我國礦產資源需求量增大,到2020年,我國人口將達到15億,需要生產糧食6億噸,城市化將從現在的40%提高到55%,城鎮建設用地預計增加360萬公頃,我國經濟總量將在2000年的基礎上翻兩番,對能源的需求急速增長。第三,我國大型、超大型礦床偏少,貧礦、復雜組分、難選冶礦床偏多,影響資源開發效益和市場競爭力。第四,現有生產礦山後備資源不足,產量消減嚴重,不少礦業城市面臨經濟轉型的挑戰。第五,礦產資源地理分布不均衡,產區與消費區錯位。第六唐嫣趙麗穎鄭爽楊冪劉亦菲,資源利用不充分,資源浪費問題嚴重。
礦產資源已成為制約國民經濟和國家安全的重要瓶頸。緊缺礦產資源如銅、富鐵、鉛鋅唐嫣趙麗穎鄭爽楊冪劉亦菲、錳、鋁等後備儲量持續出現負增長,國內保障程度日益降低,迫使我國不得不從國際市場大量進口。我國多數礦產特別是需求量大的支柱性礦產儲量保證程度低。據估計,在我國已探明的45種主要礦產資源中,在2000年可保證需求的有29種,2010年下降到23種,到2020年將僅有6種。預計到2020年,進口礦產品可能達到2.5億噸以上,將耗費大量資金和外匯。
傳統礦產資源漸趨枯竭,尋求非傳統礦產資源刻不容緩。我國礦產資源勘查面臨“三難”(難識別、難發現、難開發)、“三新”(新類型、新深度、新領域),資源勘查越來越依賴于新理論、新技術、新方法。這就要求我們從國情實際出發,走資源節約型的發展道路;重視資源儲備戰略,實行“兩種資源及兩個市場”的戰略;努力尋求各種替代資源,認知、發現、開發和利用非傳統礦產資源。
趙鵬大:非傳統礦產資源是指受目前經濟、技術以及環境因素的限制,尚難發現和尚難實現工業利用的礦產資源,以及尚未被看作礦產和尚未發現其用途的潛在礦產資源。
非傳統礦產資源包括各種新類型、新領域、新深度、新工藝唐嫣趙麗穎鄭爽楊冪劉亦菲、新用途的礦產資源,它是一個動態的概念,隨著技術、經濟、環境凱發k8官網首頁、市場及需求的變化,有可能轉化為傳統礦產資源。如斑岩銅礦,在1917年報道,鑽探出來的銅品位達1.2% 的斑岩銅礦,因礦石品位太低不能開發利用,被稱為“胚胎礦”。這一昔日的非傳統礦產,如今已成為“當家”銅礦類型,是現今世界上最重要的銅礦工業類型,佔銅礦總儲量的60%、產量的50%。
非傳統礦產資源的發現與開發,是礦產資源可持續供給的重要保障。近幾十年來,找礦與開發生產實踐證明,非傳統礦產資源發現和開發的潛力很大。在新類型方面,如紅土型金礦、黑色頁岩中的鉑族礦產、超高壓變質帶中的金剛石等,都是當今非傳統礦產新類型的典型。在新領域方面,海洋礦產資源如深海鐵錳結核、深海金屬軟泥、深海鈷結殼以及天然氣水合物等資源潛力巨大,是未來礦產資源的新領域。
在新深度方面,南非蘭德金礦盆地一採金豎井加深至4800米,這是世界上最深的礦井,開發的新礦層是世界級的礦體。在我國,埋深大于500米的礦床被稱為大深度礦床,過去很少勘查和評價。在新工藝方面,如微生物浸礦工藝、天然納米礦物開發利用技術等都有巨大的發展潛力,並將使那些低品位、難選冶、低價值的“呆滯型”非傳統礦產資源潛力予以充分體現。我國已成功進行了鈾礦原地破碎堆浸開採,用堆浸法生產天然鈾和常規水冶生產天然鈾相比,生產成本可大幅度降低,而原地浸出技術的應用,在降低成本方面又有了新突破。同時,我國新型潛在鉀資源鉀長石資源量達數十億噸,氧化鉀含量7%~13%,這些難溶性鉀資源可通過先進技術進行利用。還有我國佔儲量 75%的中低及低品位磷礦未利用,它們是21世紀重要的磷資源。在新用途方面,稀土礦產新用途層出不窮,環保事業的發展和災害防治要求的提高,為許多非金屬礦產開闢了應用新領域。
非傳統礦產資源還包括“人工礦床”。近年來,人們正在探索開發利用過去採礦和選礦廢棄的廢石堆和尾礦壩,這類人工礦床的二次開發,對延長礦山壽命、提高經濟效益和保護環境等,比建設一座新礦山的經濟與社會效益更為重大。還有在目前技術經濟條件下,無法採用常規方法進行勘探開發的非傳統油氣資源,主要包括煤層甲烷、根緣氣(致密砂岩天然氣)、水溶氣、甲烷水合物、頁(泥)岩氣、重油瀝青和油頁岩等。
為確保礦產資源的可持續供給,特別是面對難識別、難發現、難勘探、難開發的找礦對象,積極探索礦產資源勘查的非傳統理論和方法具有重要意義。傳統的是以“相似類比”為基礎的“礦床模型預測”理論,而非傳統則是以“求異”為基礎的“地質異常成礦預測理論與方法”、“非線性成礦預測理論與方法”等。
礦業經濟是度量礦業發展的基礎,貫穿礦業的各個方面。因此,非傳統礦業經濟所面臨的是國際國內兩種資源與兩個市場的經濟選擇,戰略資源與國家安全的政治考慮,資源開發與生態環境保護的可持續發展戰略,必須實行資源、環境、技術、經濟聯合評價。
趙鵬大:礦產資源短缺是當今世界各國面臨的共同問題,非傳統礦產資源研究受到各國重視唐嫣趙麗穎鄭爽楊冪劉亦菲。美國早在20世紀60年代,在石油和天然氣領域就注意到了非傳統能源和非傳統勘查方法的研究。上世紀70年代後期,美國地質調查局和能源部開始聯合進行非傳統能源資源的前期研究。經過20年的工作後提出,美國的未來能源尤其是天然氣凱發k8官網首頁,將主要由目前認為非傳統的低滲透率儲藏類型提供。目前,美國礦業局在俄勒岡州阿爾尼市建立了規模可觀的研究院,專門研究目前經濟上尚不具備工業價值、尚不能開採或利用的礦床和礦石類型,為的是一旦傳統礦產資源枯竭,即可能有新類型資源接替。美國礦產資源調查計劃(1998)明確提出,“還有許多另外的、迄今未被識別的礦床類型”,“發展新的和非傳統礦床成因理論,用以查明新的特別是非傳統礦床的遠景區,以及通過新礦床理論對區域研究和檢驗來查明新的礦床遠景區”。
俄羅斯、澳大利亞、加拿大、西班牙凱發k8官網首頁、波蘭、捷克等國也都有關于非傳統礦產資源研究的論述。如加拿大“火山弧之非傳統金屬礦床”、捷克“與環境工程及農業相關的非傳統非金屬礦物原料”等。新世紀初,加拿大聯邦科學技術部和環境部聯合出資成立了可替代能源的非傳統能源研究項目。
我國非傳統礦產資源研究也在不斷推進之中。1998年3月,6位中科院院士聯名倡議:盡快啟動非傳統礦產資源發現與開發基礎研究。1998年、2001年和2002年,全國政協委員三次提案,都提出了開展非傳統礦產資源研究;1998年10月,在中國地質大學(武漢)召開了全國首屆非傳統礦產資源學術研討會;1999年8月,在中國地質大學(北京)召開了非傳統礦產資源國際學術研討會;1999年10月,國土資源部重點科技項目開展了“新型礦產(天然氣水合物等)資源評價研究”;1999年12月,國土資源部非傳統礦產資源開放研究實驗室在地大(北京)建立;2001年4月,國土資源部非傳統礦產資源開放研究實驗室首批基金項目立項;2002年1月,中科院《科學發展報告》強調,開展非常規或非傳統礦產資源研究具有重要意義。
第八屆國際礦床地質學大會于2005年8月在中國地質大學(北京)舉行,350名外國專家學者和200多名中國同仁共同交流、探討勘探和開發“更深、更遠、更高”礦床的新理論和新技術。相關專家認為,要緩解全球性資源緊張的局面,當務之急是尋找新型的和非傳統的礦產資源,中國尤其如此。進口礦產資源和在國外合資或獨資找礦,都不能從根本上解決中國礦產資源短缺的問題,中國應立足國內,充分發揮本土能源的潛力。
趙鵬大:礦產資源可持續供給是國家發展的基礎。非傳統礦產資源大多是傳統地球科學領域留下的難點或空白區,具有研究難度大和原始創新強的特點。因此,非傳統礦產資源的研究和開發不僅是解決資源短缺的嶄新思路,也是地球科學領域不斷開拓創新的需要。
非傳統礦產資源的特點是難識別、難發現、難利用。關鍵問題在于:成礦物質顆粒的“微細”凱發k8官網首頁、有用組分的“復雜”、勘查礦體的“隱深”(隱伏與深埋)。針對非傳統礦產資源的難認知,研究微細-復雜-低貧-隱深有用組分的富集機制、過程、地質異常響應及地-物-化-遙異常耦合關系;針對非傳統礦產資源的難發現,研究非傳統礦產資源的礦床譜系效應與時空分布規律,非線性地質模型以及成礦預測新理論;針對非傳統礦產資源的難利用,研究微細復雜有用組分共生機理與分離理論。主要研究內容包括,微細浸染型金礦床中微粒金的形成和就位機制研究,微細浸染型金礦和紅土型金礦中金的賦存狀態及其可分離性研究,天然納米非金屬礦物地質成因尤其是巨量堆積的機制和制約因素研究,結構特征與物理化學性能研究,表面界面特征與物理化學性能研究,粘土礦物的表面功能基團種類、密度及其形成機理研究,重金屬離子-有機污染物與粘土礦物表面反應動力學及其制約因素研究等。
同時,還要加強新領域礦產研究,加大對大洋多金屬富鈷結殼形成條件、聚集機制凱發k8官網首頁、與洋底喜氧與厭氧微生物的生化作用的研究。在新深度方面,開展對超常規深度成礦及其地質遠景的探索,將為找尋和評價位于新勘查深度(500米~2000米)的礦產資源提供地質科學依據。
針對經濟較發達、地質勘探及礦業開發程度較高的東部地區,以搞活大中型礦山企業、防止礦業後經濟蕭條為目的,開展大型危機礦山地區新類型礦床的發現、勘查與開發研究。
針對我國礦產資源新基地的西部和西南“三江”地區,以尋找緊缺礦產資源的突破以及新(成因)類型礦產資源的發現為目的,開展非傳統的礦產勘查與評價新理論、新技術和新方法的研究,為建立綜合產業型或綜合服務型的礦產資源基地開展預測評價。
新型礦產資源的發現與開發研究,可以拓寬礦床成因理論認識和研究視野,完善成因與工業分類,更新“礦”與“非礦”、“有利”與“有害”等礦產資源觀。而新型礦產資源的發現與開發研究,可以推動成礦預測及勘查評價新理論、新技術和新方法的研究,拓寬找礦新思路,認識找礦新標志,獲取找礦新信息凱發k8官網首頁,建立評價新體系,給出找礦新模型;可以促進礦業生產無廢化,推動地球物質流進入良性循環,有利于提高礦業自身價值和降低用于環保的成本,並為礦產資源的可持續供給提供新的保證,為新興產業提供新的礦產資源支撐。
非傳統礦產資源開發基礎理論研究和實際工作的進行需要多學科交叉聯合,需要產、學、研結合,需要政府支持和企業參與,也需要廣泛的國際合作與交流。這是一項跨世紀的工程,是為子孫後代創造發展基礎的事業,也是我們這一輩人的光榮任務和義不容辭的責任。為了社會的可持續發展,發現與開發非傳統礦產資源刻不容緩!冰花綠,凱發K8娛樂官網入口採礦業,凱發K8娛樂凱發K8娛樂官網app下載。