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2016年01月13日 星期三

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科技创新引领勘查之变

——中国工程院院士赵文津谈矿产勘查

来源:中国国土资源报 作者:周飞飞 发布时间:2017-04-12

当前,尽管全面服务社会经济发展、拓展地质工作服务范围已经成为我国各省地勘局的共识,但许多地方并没有放松对地质找矿工作的投入,只不过更加关注以绿色为核心的调整,更加注重科技的支撑和引领。4月10日,正在参加第245场中国工程科技论坛的中国工程院院士赵文津,在会议间隙向记者谈起对今后矿产勘查战略的认识时,强调的重点也是调整和科技。

1 经济转型、生态文明之下的地质勘查重在调整

赵文津的第一个观点是:中国经济的“调结构、去产能、重环保”并不意味着要削弱地质勘查,因为人类生存和经济社会发展都离不开矿产资源,人类社会对矿产需求是长远的、持续的。“重点在于根据国家需求,研究、调整和改善地质勘查的供给。”赵文津说。

人类的生存和发展本身就是以矿产资源的消费为基础的,有人测算,一个人一生至少需要1700多吨的矿产资源。而国家建设,更是需要大量的矿产资源。新能源、新汽车产业、高铁交通、自动化及机器人无人机等新兴产业需要许多特种矿物原料;增强国防,建造船舶军舰,推进海岛开发,走向“深海”和“深空”,需要特种钢铁等材料;城镇化、城市地下建设、新农村建设、发展新型农业化,也都需要大量的能源与矿产;支持“一带一路”沿线国家的基础设施建设,也离不开矿产资源的应用。

所以,在当前建设生态文明、减少全球气候变化影响等大背景下,国家和地方都应更多地考虑如何在改善生态环境的前提下,通过转换思路、科技创新来推进新型矿产勘查,而不是一刀切地下令不许开矿,毕竟经济社会发展必需的矿产资源,必须通过矿产勘查开发来解决。

2 矿产勘查供给要紧紧围绕“紧缺”和“战略”

赵文津曾在多个场合谈及目前矿业领域许多方面存在着勘查供给脱节的弊病,并引用著名学者刘益康讲述的一些实例和数字。如:钼矿我国已有2917万吨的储量,全国每年消耗量仅为7.5吨,是否有必要再继续找矿、囤积钼的资源储量?

在这次由中国工程院主办的以“矿产资源形势与发展矿业对策”为主题的科技论坛上,赵文津再次提出,抓好矿业方面的供给侧改革,就是要改变找矿与市场需求脱节的现象,着重抓我国当前紧缺的矿产和未来紧缺的矿产。

赵文津说,20世纪90年代以来,我国已成为世界诸多矿产资源生产和消费第一大国。如富铁、铜、铝、镍、钾、铬、锰等,都已成为我国的紧缺资源,对外依存度均在50%以上,有的甚至高达70%~80%,需要加大矿产勘查的力度。此外,黄金是具特殊性质商品,从储备角度也要不断发现大金矿,近期山东莱州—招远地区金矿整装勘查区的重大突破,就令人十分振奋。

“加强国家紧缺矿产的找矿工作,也意味着要着眼于一些我国长期找矿未获突破的矿种,难度之大可想而知,因而更要依靠科技创新。”赵文津特别希望国家公益性地质部门、国家科技管理部门能够组织科技攻关,更多地投入力量来,引导地勘工作去攻紧缺又难找的矿产,为矿业发展创造好的前提。

与“紧缺矿产”相对应的还有“战略性矿产”。中国列入战略性矿产目录的24种矿产是:石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀等6种能源矿产;富铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆等14种金属矿产;磷、钾盐、晶质石墨、萤石等4种非金属矿产。

赵文津强调说,战略性矿产也应高度关注,但战略性的矿产不等于紧缺矿产,紧缺的也不等于是战略性的。国家建设发展和安全保证对矿物原料的需求是多方面的,各省市地区及企业发展对矿产的需求又有所不同,还要“因地而异、因时而异、因行业而异”。

3 中国矿业要以“大、浅、富”与“大、浅、贫”为主要目标

此外,赵文津还谈到了矿业的市场属性。他说,矿产是一个技术经济概念,矿产的勘查、开采最终是要供市场交易的,所以“采出的矿石经济上有无利润、利润大小”是矿业能否持续发展的前提。他提出,找“大、浅、富”矿是矿产勘查始终要抓紧的目标和战术安排的中心;同时,还要从采矿、选冶技术和综合利用上做文章,提升矿产的价值,物尽其用。

赵文津表示,找“大、浅、富”矿产与深部找矿并不矛盾。“大、浅、富”是相对的概念,中心是力求资源综合评价使矿业发展具有更高的经济效益。

其一,中国几十年勘查已发现很多矿产,其中东部地区勘查程度高一些,而西部广大地区的地质勘查程度和研究程度都并不高,具有发现“大、浅、富”矿的良好条件。

其二,我国东部地区虽然地质工作程度高,但是危机矿山接替资源勘查的巨大成果告诉人们,不仅在其深部,在其外围仍然可以取得大量的新发现,重点还是勘查理论与技术方法的进步。最近公布的山东莱州西岭金矿探获金资源储量382.58吨,也是在高度开发的矿山内获得,矿体深度不过1000多米。

所以,找矿、采矿还是要由浅入深,在一些地区先要关注那些投资风险小、技术难度低的“大、浅、富”矿体,之后再循序渐进,在深部寻求突破。

另一个要关注的则是“大、浅、贫”的矿体,即通过选冶技术的提高,将以前无法利用的“呆矿”转化为可供开采的资源投入开发。这也说明,重视发展选冶技术变废为宝,相当于新找到许多大矿。

“一句话,东部勘探程度高的地区找矿仍然大有可为;西部地区,工作程度低,找矿远景更值得期待。”赵文津说。

4 深部找矿要有成熟的理论和技术方法予以支持

“从中国的地质情况来看,找矿突破还是大有前景的。”赵文津认为,中国地质构造条件复杂多样,形成了许多中国特色的矿产,而我国国土调查研究的程度还不高,人们对我国构造条件、成矿条件和成矿分布规律的认识还很有限。“进一步实现找矿突破还是大有前景的,但前提是需要中国人自己去开拓创新来发现。”赵文津说。

以基性超基性岩体为例:我国有46个岩带,12543个岩体,出露面积达14164平方千米,深入勘查研究工作的点是有限的。他告诉记者,近几年西藏罗布莎矿区深部又有了找矿突破,新增富铬铁矿450万吨,超过矿区以往累计探明资源储量;青海夏日哈木铜镍矿圈出铜镍矿钴矿体10条,估算镍资源量达106.17万吨,这是首次在东昆成矿带发现超大型岩浆熔离型铜镍矿床,填补了我国造山型铜镍矿的空白,而且这种硫化铜镍矿本身都是多矿产,包括最需要的铂族元素、钴矿等。“这些勘查成果背后的科技创新很值得借鉴。”赵文津说。

以前,依靠创新开拓解决中国找矿问题的实例比比皆是。比如:陆相盆地的油气田,长江中下游包括夕卡岩型铁、铜、金矿和陆相火山岩型铁矿床,中国大陆碰撞带斑岩铜钼矿床,金川铜—镍硫化物矿床,大陆边缘裂谷型攀枝花的钒钛铁及多种金属矿床等。

同样,现在推进的深部勘查也要紧紧依靠科技创新。

他说,地球上的成矿元素分布在地球内部各层圈,地表800米以浅的成矿作用与成矿情况,我们已有多年勘探开采的积累与总结。今天,我们已有可能找到和开采超过800米深的矿产(油气资源除外),及时提出找深部矿、解禁800米的采矿深度界限是必要的、及时的,有利于扩大资源来源。“但也要注意不能简单化,不能将浅部得到的经验简单地推向深部,因为深处的温度、压力、围岩岩石化学力学性质,以及大气降水等条件都改变了。”他建议,找深部金属矿产至少要在3方面多下功夫。

一是要加强深部矿的找矿理论和成矿规律研究。着重研究3000米~10000米深度范围内会有什么矿?产出情况怎样?分布规律是什么?当前要特别重视对超过1000米深的钻井(数量还不多)结果的研究,建立起数据库,供社会共享,研究深部矿化与成矿条件,形成新的认识。必要时还应打些科研钻井。

二是加强深部找矿方法的研究,包括物探、化探、钻探、遥感等。目前,5000米~1万米深处成像分辨率较低,特别需要发展能精细描绘1000米~1万米以内的成像技术。

三是要积极为2000米~5000米深的固体矿产绿色开采技术工程作准备。

四是建议以富铁、铜、铬、镍、锰、金等为重点研究对象开展找矿战略选区研究,尤其是从区域成矿构造、岩石学、地球化学角度开展研究。

“要以‘科技引领,加强精细勘查和加深勘查’作为今后的勘查战略。无论是找‘大、浅、富’还是聚焦深部,无论是绿色勘查还是综合开发,科技的突破是前提更是基础。”赵文津强调。