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二、矿产资源

19.什么是矿产资源?

由于矿产资源的开发利用历史悠久,人类对其认识也在不断地深化,不同学科领域的专家对矿产资源的理解、要求不尽相同,地质专家主要侧重于矿产资源的形成、赋存等方面,找矿专家主要强调矿产资源的赋存状态和数量(即矿产储量),而经济、管理专家则主要强调矿产资源的经济意义。因此,这就使矿产资源的定义各有不同。

(1)矿产资源是赋存于地壳内部或表面,呈固态、液态或气态的地质作用产物。它既包括在当前的技术经济条件下可以开发利用的物质,又包括在未来的条件下具有潜在价值的物质。

(2)矿产资源是指今后几十年中具有经济意义的原地资源,它包括经济上可采的(实际上的储量)及次经济和边界经济的资源。

(3)矿产资源量等于矿产储量加次经济矿产储量加潜在的矿产资源量。

(4)在地壳内部或表面天然形成的固、液或气态物质的堆积体,它们现在或潜在的有可能称为有经济价值的开采对象。

综上所述可从以下几个方面去认识矿产资源的含义。

(1)矿产资源是赋存在地壳中有用岩石、矿物和元素的聚集物,它们经过漫长的成岩成矿作用而富集,可作为一种物质财富或商品,在目前或可以预见的将来加以开发利用,即矿产资源的天然物质意义。

(2)矿产资源在开发利用的过程中,必须是在科学技术上能够实现的、在经济上是合理的。例如随着技术的进步,人类可利用的矿产资源,不论从品种上还是从数量上,都是在不断增加的。同时,随着社会劳动生产率的提高,就可能使一些过去不宜开发的低品位矿物堆积物变成矿产资源。因此,在分析研究矿产资源时,必须综合地考虑这两个方面,即矿产资源的技术经济含义。

(3)与其他一切事物一样,矿产资源量的确定,除了依据技术、经济条件外,还必须考虑政治条件和军事条件的变化。例如随着政治或国防上的需要,可能使一些在正常条件下不宜开采的矿产资源成为可供开采的矿产储量,也可能为了战略储备,禁止开发某些矿产,使一些可供开采的矿产储量变成实际上的矿产资源,即矿产资源的政治军事意义。

(4)矿产资源开发与人类的关系。随着人类对矿产资源开发利用程度的提高(包括从数量到质量两个方面),矿产资源对人类的贡献也越来越大,若处理不好,则对自然界的破坏作用也将越来越大,并造成自然对人类的反作用不断增强。应确保人类与自然的平衡,避免只顾眼前利益而引起的对矿产资源的盲目开采,从而造成自然对人类的惩罚(包括产生资源危机和自然灾害),即矿产资源的社会意义。

综上所述,可以将矿产资源这个术语归纳为:赋存在地壳内部或表面,由地质作用形成的呈固态、液态或气态的天然富集物。它既包括在当前技术经济条件下可以开发利用的天然物质(储量),也包括在今后几十年中具有经济意义的天然物质资源,还包括根据地质理论推断可能存在的、具有经济价值的天然物质潜在资源,其资源总量则为这三者之和。矿产资源的开发利用,受科学技术、社会需求、经济条件、政治军事形势以及环境保护等因素的影响。从数量上看,它又随这些条件或因素的变化而变化。因此,矿产资源既具有客观存在的自然物质的属性,又具有社会、经济、政治乃至军事的属性,从本质上看,是一个技术经济概念。

20.矿产资源成矿物质源有哪些?

研究成矿物质来源,需要联系到地球的组成及演化历史。地球形成初期由地核和地幔组成。太古宙时期,地球浅表面部分发生过复杂的构造和岩浆活动,地幔的近地表部分演变为地壳。因此,成矿物质的初始来源可追溯到地幔。

从理论上讲,地幔、地壳各层圈以及水圈、生物圈、大气圈中各类物质都可以作为成矿物质的来源,具体包括以下几点。

(1)地幔源 幔源岩浆、幔源流体等。

(2)地壳源 包括深部和浅部两种。深部源:镁铁质岩浆、流体等。浅部源:结晶基地、沉积该层、深循环地下水、岩浆流体、变质流体等。

(3)地面源 地表岩石、海洋及湖泊等。

(4)宇宙源 陨石、陨尘等。

21.什么是矿产资源储量?

矿产资源储量即矿产储量,是一个地质、采矿业常用的名词,矿业部门有时亦称为矿量,也就是矿产的蕴藏量。矿产储量是矿产资源中在目前技术经济和社会政治条件下可供经济合理开发的那一部分矿产资源。《中国资源科学百科全书》中定义矿产储量为:有一定工程控制、用一定方法的地质工作计算的有用矿产的储藏量。它是地质工作的一项重要成果,也是编制矿山开发方案,确定矿山建设规模和矿山建设计划,制定国民经济建设规划的重要依据。与矿产储量有关的常见名词如下。

(1)可采储量 在当前开采生产工艺、技术经济条件下,可以采出的矿产储量。目前石油天然气勘查部门将油气储量分为地质储量和可采储量;固体矿产“生产矿量”“三级矿量”和石材的“荒料储量”“板材储量”及水资源的“允许开采量”等均属可采储量的范围。

(2)探明储量 采用一定的探矿工程证实的矿产储量。可作为矿山生产建设、制定国民经济计划、合理规划工农业布局的重要依据。矿产储量习惯地将已控制的A、B、C、D级储量列为探明储量,石油天然气勘查部门的“二级储量”属于探明储量。

(3)保有储量 截止国家要求统一上报的某一时间,已开采矿山还拥有的实际各级储量和尚未利用的储量的统称。它反映了国家和矿山的矿产资源现状。

(4)预测储量 即预测资源,指经过区域地质调查和成矿规律研究,对成矿区带或矿田范围内的矿产资源所作的预测资源量。从工作程度和资料的可靠性看,这一阶段估算的储量及技术经济资料,满足不了矿山建设技术经济评价的要求,因此其估算的储量只能称为预测资源。

22.矿产资源与矿产储量的关系是什么?

矿产资源是自然资源的组成部分,是赋存与地表或地壳中能为人类所利用的矿物资源。矿产资源概念就其内涵而言,实为尚未开发利用的矿物资源,是一种自然资源,它一方面体现了客观地质作用形成的有用物质的天然富集;另一方面在目前或可以预见的将来,具有一定的经济价值。只有达到这两条标准者,才能称为矿产资源。

矿产资源的量一般用储量和储量基础表示。储量是查明资源的一部分,它能满足现行采矿所要求的最低的理化标准,包括对品位、质量、厚度和深度所要求的标准。储量基础除所包括那些在已确立的技术和目前经济条件下可以利用的资源外,还包括在称为经济可用方面具有根据的潜力资源,它包括目前经济可行的资源(储量)、经济上处于边界条件的资源和某些目前是次经济的资源。储量是储量基础的一部分,是在进行测定当时可以经济开采的一部分查明资源量。

矿产资源和矿产储量是两个相互关系又相互区别的概念。西方国家尤其是美国,对矿产储量的定义相当严格,除了要求达到一定的勘探精度,还要求在经济上可以盈利采收。他们按矿石品位-价格来计算储量,并把指标的高低和储量的多寡与市场价格、行情好坏直接联系起来,故其储量标准和储量的多少受到市场影响,是可变的数字。我国是一个由传统的计划经济向社会主义市场经济过渡的国家,早期的储量标准虽是储量委员会与工业部门在某个时期经济技术条件基础上制定的,但与市场经济条件和价格行情的变化不发生直接关系,这种条件下计算出的储量数量偏大、平均品位偏低。

23.矿产资源按物质属性分类情况有哪些?

按矿产资源的物质属性的不同,又可分为金属矿产、非金属矿产、能源矿产和水气矿产。

(1)金属矿产 通过选矿和冶炼等工序。从中可提取一种或多种金属单质或化合物的矿产,是钢铁、有色金属等原材料工业的物质基础。金属矿产又可分为以下几种。

①黑色金属 即一般用于冶炼及铁合金的金属矿物,包括铁、锰、铬、钛、钒等。

②有色金属 除用于炼铁及铁合金以外的所有金属,共分为四类:重金属、轻金属、贵金属和稀有金属,稀有金属和贵金属常各自成为一类。因此,有色金属通常是指重金属和轻金属。

③贵金属 实际是有色金属的一类,因在地壳中储量很少,曾认为是贵重的金属,包括金、银和铂族元素,铂族金属指铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)。这类金属多数具有很强的化学稳定性和很好的延展性。

④稀有金属 包括稀有轻金属和稀有难熔金属,稀有轻金属包括锂(Li)、铷(Rb)、铯(Cs)、铍(Be),稀有难熔金属包括钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)、钨(W)。由于在地壳中这些元素少,不易富集成矿,提取比较困难,区域分布又很不平衡,所以人们称这些金属为稀有金属。

⑤稀土金属 元素周期表第Ⅱ族元素钪(Sc)、钇(Y)及原子序数为57~71的l5个镧系元素的合称,通常分为镧系(镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm)和钆系(铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Hu、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu)元素。它们的共同特点是化学性质相似,一般不形成独立的矿物,共生于其他矿物之中。

⑥分散元素 一般指镓(Ga)、锗(Ge)、铟(In)、镉(Cd)、硒(Se)、碲(Te)、铼(Re)、铊(Tl)等,这些元素在地壳中含量很低,很难富集成矿,很多情况下都是呈分散状态伴生在其他矿产中,因此称为分散元素。

(2)非金属矿产 能提取某种非金属元素或可直接利用其物化或工艺性质的矿产。只有少数非金属矿产用于提取非金属元素或化合物,如硫、磷、砷等,大多数非金属矿产是利用它的物理性质、化学性质或工艺特性。按工业用途非金属矿产大致可分为以下几种。

①冶金工业原料 如萤石、菱镁矿和耐火黏土等。

②化工原料及颜料 如黄铁矿、磷灰石等。

③工业制造用的矿物原料 如金刚石、石墨、石棉、云母等。

④压电及玻璃工业原料 如长石、石英砂和高岭土等。

⑤建筑材料 如长石、石灰石、大理石、珍珠岩和花岗岩等。

此外,还可分铸石材料、水泥原料和研磨材料等,包括水晶、冰晶石、磷、硫、硼、黏土、白云石、硅藻土、硬玉、琥珀、叶蜡石、蛇纹石、孔雀石、绿柱石等。

(3)能源矿产 能源矿产蕴含某种形式的能,并可转换成人类生产和生活必需的热、光、电、磁和机械能的矿产。按其性质可分为以下几类。

①蕴藏太阳能的矿产,如石油、天然气、煤炭、油页岩等。

②以热能形式储藏在地球内部的地热能,如地下喷出的温泉、蒸汽等。

③通过人工原子核反应可以放出大量能量的核物质,如铀、钍等元素以及氘、氚等同位素。

(4)水气矿产 以气体或液体为载体形成的矿产资源,包括地下水、工业矿水、二氧化碳、硫化氢气、氦气和氡气等,其中地下水具有水资源和矿产资源的双重属性。

矿水包括工业矿水和医疗矿水,矿物含量达到工业开采价值的工业矿水,又称卤水。

卤水化学成分以氯化钠为主,有的还伴生有钾、镁、芒硝、石膏,以及硼、锂、锗、镓、铷、铯、溴、碘等成分。医疗矿水是指温度大于或等于25℃,或所含的某一化学成分达到医疗界限值的矿水。

饮用天然矿泉水是指来自地下深处,含有一定的矿物盐和微量元素,或含二氧化碳,通常情况下其化学成分、流量、温度等相对稳定,以及污染物、微生物等含量符合食品卫生要求的矿水。

水气矿产因数量和用途的相对有限,或把其归为水资源(如地下水、矿泉水),或把其归为天然气资源或地热资源,一般不作为单独矿产类型加以研究。

24.矿产资源按储量怎么分类?

根据当前技术经济条件与地质可靠程度,将矿产资源划分为不同的类型和级别。它是定量区分和评价矿产资源储量的统一标准,也是矿山建设规划、设计、生产的依据。各国矿产资源分类分级方案差异很大,以美国和前苏联两大模式最具代表性。美国从经济可行性出发,将矿产资源分为经济资源(储量)及次经济资源两大类,而次经济资源中又分为准边界的和边界下的两亚类。前苏联首先从地质可靠程度将矿产资源总量划分为已查明的矿产储量和尚未发现的资源量两大类,然后根据其经济可行性将储量分为能利用的和暂时不能利用的储量两类。

我国以往是沿用前苏联的分类规定,结合我国地矿实际情况,下面重点介绍我国矿产资源储量分类情况。

(1)分类依据

①地质可靠程度 地质可靠程度指不同勘查阶段(预查、普查、详查、勘探)的结果,是可行性评价和分类的基础,分为预测的、推断的、控制的和探明的4种。

②可行性评价阶段 分为概略研究、预可行性研究和可行性研究3种。

③经济意义 可行性评价的结果分为经济的、边际经济的、次边际经济的和内蕴经济的4种。

(2)分类及类型 根据经济意义(E)、可行性评价阶段(F)和地质可靠程度(G)三个要素,把矿产资源储量分为储量、基础储量、资源量三大类16种类型,并按EFG顺序给每一类型一个三位数的编码(表1-1)。

表1-1 固体矿产资源/储量分类

注:表中所用编码(111~334)。第1位数表示经济意义:1=经济的,2M=边际经济的,3=内蕴经济的;第2位数表示可行性评价阶段:1=可行性研究,2=预可行性研究,3=概略研究;第3位数表示地质可靠程度:1=探明的,2=控制的,3=推断的,4=预测的,b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。

①储量是指基础储量中的经济可采部分,有3种类型,可采储量(111)、预采储量(121)、预可采储量(122)。在预可行性研究、可行性研究或编制年度采掘计划时,经过了对经济、开采、选冶、环境、法律、市场、社会和政府等诸因素的研究及相应修改,结果表明在当时是经济可采或已经开采的部分。用扣除了设计、采矿损失的可实际开采数量表述,依据地质可靠程度和可行性评价阶段不同,又可分为采储量和预可采储量。

②基础储量是查明矿产资源的一部分。它能满足现行采矿和生产所需的指标要求(品位、质量、厚度、开采技术条件等),是经详查、勘探所获控制的、探明的并通过可行性研究、预可行性研究认为属于经济、边际经济的部分,用于扣除设计、采矿损失的数量表述。划分为探明(可研)的经济基础储量(111b)、探明的(预可研)经济基础储量(121b)、控制的经济基础储量(122b)、探明的(可研)边际经济基础储量(2M11)、探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21)、控制的边际经济基础储量(2M22)。

③资源量是指查明矿产资源的一部分和潜在的矿产资源。资源量包括可行性研究或预可行性研究为边际经济的矿产资源以及经过勘查而未进行可行性研究或预可行性研究的内蕴经济的矿产资源以及经过预查后预测的矿产资源。资源量有7种类型:探明的(可研)次边际经济资源量(2S11)、探明的(预可研)次边际经济资源量(2S21)、探明的次边际经济资源量(2S22)、探明的内蕴经济资源量(331)、控制的内蕴经济资源量(332)、推断的内蕴经济资源量(333)、预测的资源量(334)。

储量、基础储量、资源储量的关系是:储量包含于基础储量中,基础储量和查明的资源量构成了查明矿产资源。

25.矿产资源的种类有哪些?

截至2008年年底,全国已发现171种矿产,已查明资源储量的矿产159种,其中金属矿产54种,非金属矿产92种,能源矿产10种,水气矿产3种。2008年查明的资源种类和储量比过去增长较大,“十二五”规划实施后,矿产资源种类和储量,还将增加。

我国是世界上矿产资源丰富、矿种齐全配套的少数几个国家之一。我国54种金属矿产已探明的资源量包括:铁矿、锰矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属矿、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、镉矿等。但各种矿产的地质工作程度不一,其资源丰富程度也不尽相同。有的资源比较丰富,如钨、钼、锑、汞、钒、钛、稀土、铅、锌等;有的则明显不足,如铜矿、铁矿、铝土矿、铬矿。

我国非金属矿产品种很多,资源丰富,分布广泛。已探明资源储量的非金属矿产为:金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、硅线石、红柱石、硅灰石、钠硝石、滑石、石棉、蓝石棉、云母、长石、石榴子石、叶蜡石、透辉石、透闪石、蛭石、沸石、明矾石、芒硝、石膏、重晶石、毒重石、天然碱、方解石、冰洲石、菱镁矿、萤石、宝石、玉石、玛瑙、颜料矿物、石灰岩、泥灰岩、白云岩、石英岩、砂岩、天然石英砂、脉石英、粉石英、天然油石、含钾砂叶岩、高岭土、陶瓷土、耐火黏土、凹凸棒石黏土、海泡石黏土、伊利石黏土、累托石黏土、膨润土、铁矾土、橄榄岩、蛇纹岩、玄武角闪岩、辉长岩、辉绿岩、安山岩、花岗岩、闪长岩、珍珠岩、浮石、霞石正长岩、粗面岩、凝灰岩、火山岩、火山渣、大理岩、板岩、片麻岩、泥岩、盐矿、钾盐、镁岩、碘、溴、砷、硼矿、磷矿。

26.我国矿产资源开发特点是什么?

(1)矿产资源总量丰富,但人均拥有量相对不足 我国是世界上少有的几个资源总量大、矿种配套程度较高的资源大国。我国已发现171种矿产,矿产资源总量约占全世界的12%,居世界第三位,但因国家人口基数大,人均仅为世界平均资源量的58%。对科技、国防十分重要的有色金属也只有世界人均占有量的52%。我国大部分支柱性矿产的人均占有量都很低,所以说我国是一个资源相对匮乏的国家。

(2)用量较少的矿产资源丰富,而大宗矿产储量相对不足 我国经济建设用量不大的部分矿产,如钨、锡、钼、锑、稀土等的探明储量居世界前列,在世界上具有较强竞争力。如我国钨矿保有储量是国外钨矿总储量的3倍左右;稀土资源更丰富,仅内蒙古白云鄂博的储量就相当国外稀土储量的4倍。然而我国需求量大的铁、铜和铝土矿的保有储量占世界总量的比例则很低,分别只有8.0%、4.92%和1.44%;铅、锌、镍等其他有色金属的人均拥有量也明显低于世界人均拥有量。

(3)贫矿多,富矿少,开采利用难度大 如我国铁矿截止2008年年底查明资源储量623.78亿吨,全国规模以上铁矿企业生产铁矿石82401.11万吨,平均原矿含铁品位为32%左右,难以直接利用贫矿。能直接入高炉的富铁矿不足2%。我国铜矿资源按基础储量居世界第6位,但平均含铜品位只有0.87%,其中品位大于1%的仅占13%,而大于200万吨以上的铜矿床的品位基本上都低于1%;铝土矿几乎全部为难选冶的一水硬铝石型。贫矿就加大了矿山建设投资和生产成本。

(4)中小型矿床多,超大规模矿床偏小 我国储量大于10亿吨的特大型铁矿床只有9处,而小于1亿吨的有500多处;有色金属矿床的规模也都偏小,我国迄今发现的铜矿产地900多处,其中大型矿床仅占2.7%,中小型矿床8.9%,小型矿床达88.4%。我国目前迄今已开采的320多个铜矿区累计年产铜精矿(含铜矿)只有43.64万吨,而智利的丘基卡马塔一个矿上每年金属铜矿量就达66万吨。在总体上,我国小型地地下矿山多,大型露天矿山少。

(5)多金属矿、共伴生矿多,单一矿种少,利用成本高 我国80多种金属和非金属矿产中,都有共生、伴生有用元素,其中尤以铝、铜、铅、锌等有色金属矿产为基础。我国铜矿床中,单一型占27.1%,而综合型占72.9%;以共(伴)生产出的汞、锑、钼资源储量,分别占到各自总储量的20%~33%;我国有1/3的铁矿产有共(伴)生,主要有钛、钒、铜、铅、钨、锡、钼、金、钴、镍、钼、稀土等30余种。虽然共(伴)生元素多可以提高矿山的综合经济效益,但由于矿石组分复杂、选矿难度大,也加大了矿山的建设投资和生产成本。

(6)矿产资源的区域分布相对不均 我国矿产资源分布面广,储量区相对集中。在全国已发现的20多万处矿床中,主要矿种的矿床、矿点遍布全国各省、自治区、直辖市,但各种矿产探明的储量相对集中于某些局部地区。

煤矿,除上海市外,各省、自治区、直辖市都有发现,而探明储量的92%集中在12个省、自治区、直辖市,其中陕西、内蒙古、陕西占64%。

铁矿在全国28个省、自治区、直辖市都有数量不等的探明储量,而80%的储量集中在10个省(区),其中辽宁、四川、河北分别占全国已探明铁矿资源的20%、16%、12%,安徽、陕西、云南各占6%,内蒙古、山东、湖北各占5%。铁矿资源潜力大于100亿吨的矿床2个,50亿~100亿吨的2个,50亿~100亿吨的2个,10亿~50亿吨的29个,1亿~10亿吨的47个,小于1亿吨的32个,共计114个。近年来,铁矿勘察在9个地区实现重大找矿突破;桥头30亿吨,马城7亿吨,济宁30亿吨,泥河1亿吨,银洞山1.85亿吨,老井、尼雄、练村、呼延庆山等地发现大型以上规模铁矿床。这些新勘查出的铁矿资源在接下来几年进入开发利用的阶段,将有力缓解中国铁矿石严重依赖国际资源市场的被动局面。

我国的铜矿资源分布地域非常广泛,在全国29个省、自治区、直辖市,而探明储量的84%集中在西藏、江西、云南、内蒙古等9省(区),其中西藏、江西、云南、内蒙古、山西、黑龙江、安徽、甘肃、广东等省区分别占全国探明铜资源总的20%、17%、14%、7%、5%、5%、4%、3%、3%。我国拥有铜资源潜力大于1000万吨的矿床4个,500万~1000万吨的8个,100万~500万吨的33个,50万~100万吨的17个,小于50万吨的27个,共计89个。2008年我国铜矿资源勘查新增资源储量575.71万吨。未来有望形成11个铜矿供应地:西藏冈底斯、玉龙-多霞松多、多龙,新疆土层-延东、哈蜡苏,福建紫金山及外围,甘肃龙首山一带,江西九江-瑞金地区,长江中下游,云南普朗,黑龙江多宝山。

铝土矿产地310处,分布于19个省(区),山西铝土矿资源最多,保有资源储量占41%,贵州、广西等省区,占全国储量65%左右;钨矿主要分布在江西、湖南以及广东、广西等省区,合计占全国储量80%以上;锡矿主要分布在江西、湖南、广西、云南等省区;锑矿同钨、锡矿等优势资源主要分布在南岭地区。

磷矿在26个省、自治区、直辖市均有探明储量,而77%的储量集中在云南、贵州、四川、湖北、湖南等5个省的境内。

(7)冶金辅助原料产地基本满足国内需求 冶金工业用的辅助原料矿产主要包括石灰石、白云石、耐火黏土(硬质黏土、软质黏土、高铝黏土)、菱镁矿、萤石、硅石等。经多年的地质勘查工作,截至2004年年底共发现和探明1074处,合计保有储量256.2亿吨。 l9ZMu7dOmFLPPXFtIf81cLB1QigN62XRSdVncV5hHPQKeZGLyBHG54Z2O00OCRHn

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