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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/21,*,如何找大,-,超大型矿床,固体矿产资源合理勘查和矿业可持续发展,How to find large and superlarge ore deposits,Reasonable Prospecting & Exploration and sustainable development for solid mineral deposits,裴荣富 王浩琳,中国地质科学院矿产资源研究所,2010,年,2021/9/21,1,1-,大,-,超大型矿床的成矿特殊性和经济的重大意义,大型超大型矿床约占矿床总数的,5,15%,,即可提供了全球矿产资源储量的,30,60%,或更多,对一个国家乃至全球经济和社会的可持续发展具有举足轻重的作用。通过成矿规律研究是当代在全球寻找和发现大型超大型矿床极为重要的和长远的战略方向。,1987,年国际三大地学组织(,IUGS,,,IUGG,,,ILP,)发起了,“,超大型矿床全球背景,”,研究作为上个世纪九十年代地学的重点论题;,1992,年中国国家科委批准,“,与寻找超大型矿床有关的基础研究,”,计划(,A,类),中国科学院和地质部分别开展了超大型矿床研究;,1994,年在中国召开第九届矿床会议以讨论特大型矿床为主题,首次将中国的白云鄂博、柿竹园、大厂和金顶并列为中国,4,个独特的特大型矿床;,1995,年以裴荣富为主建立国际地质对比计划,IGCP354,项目,“,岩石圈超巨量金属工业堆积,”,,提出了根入地幔、深部构造与超大型矿床成矿;,2000,年、,2004,年、,2008,年召开的,31,、,32,、,33,届国际地质大会上,以裴荣富为主分别把,“,大型铁矿成因,”,、,“,大,-,超大型矿床成矿,”,、,“,巨型矿床,”,作大会的重要专题(,Session,)讨论。,以上对找寻大型,-,超大型矿床的工作久盛不衰。,2021/9/21,2,大矿和超大型矿界定的标准,:,Laznicka,建议用吨位指数来界定,( the Tonnage Accumulation Index) TAI,矿床的储量与地壳丰度的比值, TAI=10,11,为巨型矿床, TAI = 10,12,为超巨型矿床,. TAI,虽然具有成矿的地质意义,但仅适合用于金属矿,.,很多国家大多根据本国矿床工业类型和储量规模划分大、中、小矿床(见下表)。然后再根据一个国家的矿种具体情况具体制定大,-,超大矿,如中国把大矿的,5,10,倍称为超大矿,(Tu,1989; Mei at al.,1997),。,2021/9/21,3,2021/9/21,4,2021/9/21,5,2021/9/21,6,2021/9/21,7,2021/9/21,8,这次我们的研究是运用找大矿,-,超大矿新认知,(Recognized Intellect),应用大量矿床储量数字回归方程的线性趋势分析,划分出不同储量数字组,从而确定大型、超大型以及异常超大型矿床。,这种线性趋势划分大型、超大型矿床的做法,是研究超大型矿床的创新,特别是我们这次发现异常超大型矿床,从而引发了我们对超大型矿床金属工业堆积的异常成矿作用。,2021/9/21,9,Number,Name,Reserve(t),Country,Contents,1,Eastrand,9664,South Africa,Au,Ag,Os,Ir,2,Welkom,8760,South Africa,Au,U,3,Westrand,6351,South Africa,Au,U,Ag,4,Klerksdorp,4900,South Africa,Au,U,5,Muruntau,4000,Uzbekistan,Au,Ag,W,6,Almalyk,2250,Uzbekistan,Au,Cu,Se,Te,7,Far Westrand,2019,South Africa,Au,U,8,Sukhoylog,2000,Russia,Au,9,Goldstrike,1800,USA,Au,10,Kalgoorlie,1400,Australia,Au,11,Ladolam,1325,Papua-New Guinea,Au,Ag,12,Homestake,1320,USA,Au,Ag,13,Ashanti,1182,Ghana,Au,现举例如下,根据全球,73,个大型金矿的线性趋势分析,超巨量金属工业堆积的异常超大型矿床,南非的,Eastrand,金矿比大型矿床大,96,倍。,矿床储量线性趁势分析,包括,25,个矿种,2021/9/21,10,根据中国,26,个大型钨矿的线性趋势分析,柿竹园钨矿超巨量金属工业堆积的储量比大型矿床大,14,倍,2021/9/21,11,根据全球,96,个大型铜矿的线性趋势分析,其中,智利的,El teniente,铜矿超巨量金属工业堆积的储量比大型铜矿大,60,倍,2021/9/21,12,世界主要铁矿床的统计分析,以矿石储量,1000,百万吨为初选值,在全球范围内初选,70,个铁矿床。,通过编制储量变化趋势分析图,确定世界大型、超大型及特大型铁矿床的储,量下限分别为,2683,、,10000,和,32000,百万吨。,据此确定,世,界大型超大型,铁矿床,26,个。,2021/9/21,13,金刚石,超大型,大型,中小型,2021/9/21,14,2021/9/21,15,银,异常超大型,大型,中小型,2021/9/21,16,2021/9/21,17,2021/9/21,18,2021/9/21,19,2021/9/21,20,2021/9/21,21,2021/9/21,22,2021/9/21,23,2021/9/21,24,2021/9/21,25,2021/9/21,26,2021/9/21,27,2021/9/21,28,Petroleum,Exceptional large,large,superlarge,Medium-small,Gas,Exceptional large,superlarge,large,Medium-small,Linear trend analysis of reserves of main deposits of the world,Accomplishments and Recognition,Unit of reserve,Cutoff limit,Of large deposits,Reservr of largest deposits,times,oil,Oil, Mt,1210,11732,10,gas,Gas,Th.M.m,3,920,7810,8,2021/9/21,29,Potash salt,Exceptional large,superlarge,large,Medium-small,Diamond,superlarge,large,Medium-small,Linear trend analysis of reserves of main deposits of the world,Accomplishments and Recognition,Unit of reserve,Cutoff limit,Of large deposits,Reservr of largest deposits,times,K-salt,KCl, Mt,790,18000,23,diamond,Mineral, t,12,97,8,2021/9/21,30,根据大型超大型矿床的储量标准,从世界,1285,个主要矿床中筛选出,445,个大型超大型矿床,其中,特大型矿床,36,个,超大型矿床,95,个,大型矿床,314,个,涉及除南极洲外的,6,大洲、,85,个国家(地区) 。,建立和完善具国际权威性的世界大型超大型矿床数据库及用户服务器构件(,SCA,)。,2021/9/21,31,世界大型超大型矿床数据库,编图矿产,(3,类,22,种,),能源矿产,:,石油、天然气、煤、铀,;,金属矿产,:,铁、锰、铬、铜、铅、锌、铝、镍、钨、锡、钼、汞、锑、金、银,;,非金属矿产,:,磷、钾盐、金刚石。,2021/9/21,32,矿床数据库结构,(4,类,19,种属性,),地理特征,:,编号、矿床名称、国家、洲、经度、纬度,经济特征,:,矿种、资源储量、规模、类别、状态,地质特征,:,主岩、类型、成因、成矿时代,成矿背景,:,构造背景、构造单元、成矿域、成矿区带。,成矿背景,地理特征,地质特征,经济特征,2021/9/21,33,Geological Map of the World,2021/9/21,34,2021/9/21,35,The global geotectonic evolutional legend of continent break up and accretion (Jean Dercourt, Iran):,从全球构造的大陆裂解增生和大洋开合的相互动力作用划分为劳亚、冈瓦纳两大陆,加拉比,-,特提斯,-,喜马拉雅,-,中南半岛对接带,大西洋、太平洋、印度洋、北冰洋四大洋和按大陆内部的陆内,-,陆缘,-,陆间的时空配置划分,48,种结构。,2021/9/21,36,全球地质构造背景的划分,全球地质构造背景划分为大陆和大洋两大类,大陆分为陆内,-,陆缘,-,陆间,-,陆表,陆内主要为前寒武纪地块,陆缘,-,陆间主要为显生宙造山带和构造带,陆表为显生宙沉积盆地和新生代风化壳,据此划分为九大地块,18,种构造带和沉积盆地,并进一步细分为,39,种构造环境 。,九大地块:东欧地块、西伯利亚地块、非洲阿拉伯地块、印度地块、中国地块、澳大利亚地块、北美地块、南美地块、南极地块,2021/9/21,37,全球地质构造背景略图,九大地块,八大造山带,叠加其上的新生代风化壳,、,显生宙构造带和沉积盆地,2021/9/21,38,八大造山带,特提斯,-,喜马拉雅造山带、伊里安,-,新西兰造山带、中亚,-,蒙古造山带、东亚造山带、阿巴拉契亚造山带、落基山造山带、安第斯造山带、格陵兰,-,北西伯利亚造山带,四种新生代风化壳,温带风化壳、热带,-,温带风化壳、热带风化壳、寒带风化壳,2021/9/21,39,编制世界大型超大型矿床成矿图,在新编的全球地质构造背景图和世界大型超大型矿床数据库的基础上,首次在国际上编制完成,12500,万世界大型超大型矿床成矿图。,共标示出能源矿产、金属矿产和非金属矿产,3,大类、,22,种矿产、,445,个大型超大型矿床。,对每个矿床主要标示矿种、类型、规模、成矿时代等,4,个主要属性,其他属性以电子形式(空间数据库)显示。,圈出全球规模的巨型成矿单元的界线。,2021/9/21,40,全球成矿单元划分略图,2021/9/21,41,世界大型超大型矿床成矿图,2021/9/21,42,划分,4,大成矿域、,21,个巨型成矿区带,劳亚成矿域,:,北美成矿区、格陵兰成矿区、欧洲成矿区、乌拉尔,-,蒙古成矿带、西伯利亚成矿区、中朝成矿区,冈瓦纳成矿域,:,南美成矿区、非洲,-,阿拉伯成矿区、印度成矿区、澳大利亚成矿区、南极成矿区,特提斯成矿域,:,加勒比成矿带、地中海成矿带、西亚成矿带、喜马拉雅成矿带、中南半岛成矿带,环太平洋成矿域,:,北科迪勒拉成矿带、安第斯成矿带、楚科奇,-,鄂霍茨克成矿带、东亚成矿带、伊里安,-,新西兰成矿带,首次完成世界大型,-,超大型矿床全球成矿体系,2021/9/21,43,全球成矿规律,全球成矿规律的五性,1-,全球成矿作用成矿统一性(,Unity,),2-,全球不同区域成矿特殊性(,Speciality,),3-,全球大型,-,超大型矿床成矿类型、时代、,背景、单元成矿偏在性(,Preferentiality,),4-,超大型矿床巨量金属工业堆积的成矿异常性(,Abnormality,),5-,后成矿再改造“成矿后成性”(,Epigeniticity,),“,后成矿,”,包括自组织他叠加,(,是否被保存的露头评价,),2021/9/21,44,超大型矿床巨量金属工业堆积的成矿异常性,(,Abnormality,),大型超大型矿床的资源储量往往特别巨大,在有序的资源储量变化曲线上与中小型矿床具有明显的线性非拟合特征。超大型矿床、特大型矿床的储量比中小型矿床大几十倍至数百倍。,上述各矿种储量的线性趋势分析说明,量变是各种成矿因素变化的函数。超巨量金属堆积应是异常成矿因素促成的,合乎量变到质变的规律。,我们初步认为,在一定地史演化过程中的特殊地质事件激发正常成矿发生异常才可能导致超巨量金属工业堆积,类似拉尼娜、厄尔尼诺事件造成异常天气暴雨成灾。,在地质历史中,太古宙形成的上百到千亿吨的,BIF,铁矿可能与氧大气变态,(oxyatmaversion),、即过氧事件有关;元古宙,-,古生代数千万吨的,Sedex,铅锌矿床可能与还原大气变态,(redoxyatmaversion),、即缺氧事件有关;中,-,新生代数千万吨的斑岩矿床很可能与构造圈热侵蚀,(tectonosphere thermal erosion),出现大规模构造,-,岩浆事件有关。古生代与数亿吨的钾盐矿应与蒸发岩有关的 萨布哈(,Sabukha,)事件有关,特大型红土型镍矿和硫化铜镍矿床除了与新生代的强风化作用有关外,特别是在元古代出现陨石撞击(,Meteorite impact,)事件,这些重大事件是激发正常成矿“引潮共振”发生异常而导致超巨量金属堆积的主要原因。,2021/9/21,45,地球层圈互动构造的宇宙链模拟示意图,氧大气变态,和,还原大气变态,是与地球圈层不谐调运动中软流圈,-,岩石圈,-,水圈,-,气圈,-,大气圈的宇宙链的反应,特别是大气圈的变态可以预示地球深部圈层对浅部圈层的响应,从而判别深部构造与浅部构造的耦合机制。另外,近期,Nature,(,2009,,,458,(,7239,):,750-753,)发表文章提出海洋镍亏损导致甲烷菌甲烷产量下降引发大氧化事件,根据铁建造中发现镍铁元素摩尔比在约,27,亿年前出现下降得到证明。,2021/9/21,46,如何认识特殊地质事件激发正常成矿发生异常形成超巨量金属工业堆积的?现举全国,BIF,型铁矿的矿汇区矿床相对储量丰度与成矿时限的相关关系,从中发现,短时限、大储量丰度,即可辩认事件发生的时空部位,澳大利亚,Hamersley BIF,型铁矿相对储量丰度,100%,,成矿时限仅为,100Ma,;南非和赞比亚铁矿相对储量丰度不到,20%,,成矿时限为,1900Ma,。相比较, 前者为短时限超巨量金属堆积形成,显然是过氧异常事件所致。,2021/9/21,47,地球层圈互动的构造圈热侵蚀示意图,岩石圈与软流圈两者之间的物性具显著的不同,因而它们之间是最活动的构造部位,上个世纪七十年代,Jordan,(,1977,)提出该部位属地球圈层中的,构造圈,。澳大利亚的,Macquarie,大学,Oreilly(1977),根据,底侵(,Underplate,)提出构造圈热侵蚀。,我们主持的,IGCP-354,项目结合深断裂构造运动提出,“幔根构造”(,Mantle rooted,)。,2021/9/21,48,安第斯成矿带是世界最大的斑岩成矿带,在整个矿集群中,圈定,4,个矿汇区,总的铜矿储量达,4,亿多吨,成矿时限由,44,32Ma,,仅为,8Ma,,可见其为短时限超巨量金属堆积,应是异常成矿事件造成的。,2021/9/21,49,Meteorite impact at Sudbury, 1.85Ga,2021/9/21,50,2021/9/21,51,表中大,-,超大钾盐矿床共,16,个,其中特大型一个,超大型五个,大型十个,总储量之和为,826,亿吨,超过世界钾盐基础储量的,5,倍。钾盐矿床主要属蒸发岩或蒸发沉积矿床,成岩盆地都是长期构造凹陷区,古生代成岩盆地为陆棚浅海,中新生代多分布于大陆边缘,成岩析出规律多为从碳酸盐、石膏硬石膏、石盐到钾盐的沉积韵律。因此,钾盐是卤水蒸发晚期沉积的,一般都按照,“,牛眼式,”,和,“,泪滴式,”,沉积模式(袁见齐等,,1988,)。我们认为属,“,盆中盆,”,和连续补偿沉积模式。,2021/9/21,52,2021/9/21,53,成矿后成矿性可分为自组织后成和它改造后成。自组织后成(,Epigenetic self-organization,)意为成矿后受构造热动力作用对原生矿床的形态和金属元素组分发生再组织,从而形成富矿,主要受后生的扰曲构造作用,(Wriggling str.),造成的。,近年来,这种后生自组织作用对很多原生矿床成矿的演化起到十分重要的作用。例如铁建造型的金矿(,Homestake gold deposits,),金的富集就是这种作用形成的。如下图:,后成矿再改造“成矿后成性”(,Epigeniticity,),2021/9/21,54,2021/9/21,55,检德式巨型铅锌矿床也是后生自组织变富变大,如下图,2021/9/21,56,澳大利亚布罗肯希尔铅锌矿床也是后生自组织变富变大,如下图,2021/9/21,57,美国“红狗”巨型铅锌矿床更是后生自组织变富变大,如下图,2021/9/21,58,矿产资源的形成是各种成矿因素的最佳耦合,但这种最佳耦合出现的机率很小,必须通过大量地质观察、科学实验和深化认知,即从,描述矿床学(,Description,),实验矿床学(,Experiment,),比较矿床学(,Correlative,),理解矿床学(,Understanding,),理论矿床学(,Theoretical,),称之为,DECUT,深入研究的过程方能掌握其最佳耦合的机制,合理地进行矿产资源勘查和开发,多快好省的充分利用矿产资源,才能保证矿产资源工业的可持续发展。,如何找超大型矿床的工作思维和方法,2021/9/21,59,基于现代地质事件激发正常成矿作用,“,引潮共振,”,的异常成矿理论,特别是应用矿床(点)的聚类路径结合地球化学块体浓迹轨迹,圈出矿汇区,选择区内代表性矿床的相对储量丰度与成矿时限相关关系的综合分析,从中发现短时限,大储量丰度地段即为预测的大,-,准超大,-,超大或相对大矿的靶区。以上工作均可,在上述不同比例尺套叠式综合成矿预测系列图和,GIS,平台上完成预测研究,指出预测(靶)区。,2021/9/21,60,矿集区(,mineral assemblage,),-,矿汇(,ore cluster,),-,矿床的预测以南岭巨型钨锡矿集区为例。通过矿床(点)的聚类和地球化学块体浓集轨迹综合分析进行成矿预测,可以圈出更密集的,10,个矿汇(,ore clusters,)区。,举例:赣南地区,2021/9/21,61,南岭崇义,-,全南,-,赣州莫霍面等深线,示陆壳根(植)入地幔现象;崇义,(),北西侧莫霍等深线最深处,36km,;赣州,(),东侧为,33km,;全南,(),西侧,34km,南岭线性和环形构造图,示“行、列、汇”构造样式,1,大型线性构造;,2,中型线性构造;,3,小型线性构 造;,4,大型环型构造;,5,中,-,小型环形构造,2021/9/21,62,钨矿床聚类路径,南岭地区,南岭钨矿床聚类分析结构图,据,120,个钨矿床统计,按矿床不同储量边界聚类出,10,个矿汇区,2021/9/21,63,南岭地区地区,钨矿床聚类路径,南岭,钨矿床储量逐级分解图,边界储量,0.1,万吨,2021/9/21,64,南岭地区,钨矿床聚类路径,南岭,钨矿床储量逐级分解图,边界储量,1,万吨,2021/9/21,65,南岭地区,钨矿床聚类路径,南岭,钨矿床储量逐级分解图,边界储量,5,万吨,2021/9/21,66,南岭地区,钨矿床聚类路径,南岭,钨矿床储量逐级分解图,边界储量,10,万吨,2021/9/21,67,钨的浓集轨迹,南岭地区,南岭钨地球化学块体按,3-4,g/g,、,6,g/g,、,8,g/g,、,10,g/g,、,15,g/g,、,20,g/g,浓集轨迹的逐步分解图(据谢学锦院士),2021/9/21,68,南岭地区,从地球化学块体浓集轨迹和矿床聚类路径两图的对比,可以看出形成矿汇区基本上的是耦合的,而且可以互为补充,从而提高成矿预测的效果,特别是聚类和轨迹耦合部位是最佳成矿靶区,矿床聚类路径和矿汇区,地球化学块体浓集轨迹和矿汇区,2021/9/21,69,铜陵矿集区金属矿床(点)分布略图,2021/9/21,70,铜矿床(点)密度等值线图,2021/9/21,71,铜矿床(点)金属量等值线图,2021/9/21,72,铜矿床(点)综合赋值等值线图(单位:十万吨),2021/9/21,73,铜陵矿集区铜地球化学块体,104,10,-6,的浓度水平,分解成铜官山、狮子山、新桥、凤凰山和沙滩脚等小子块体,2021/9/21,74,铜陵矿集区,金地球化学块体,36,10,-9,的浓度水平,分解成铜官山、狮子山、新桥、凤凰山、沙滩脚等小子块体,2021/9/21,75,大比例尺成矿预测的重要目的是在已知矿集区和矿田、矿床范围内进行理论的和合理的使用技术方法、深化“认知”的成矿预测,达到综合预测,并希望发现超大型矿床或相对大的矿床为目标,然而,超大型矿床的发现几率是很小的,特别是异常超大型矿床(,exceptional superlarge,)更难发现,。若没有新,“认知”,在成矿几率很小的成矿区带中找寻一模一样的超大型矿床是难以奏效的。但是,找寻其变异相(,Heteromorphic,)或衍生相(,Derivative,)的姊妹矿是有可能的。我们正在进行超大型矿床变异相的新分类研究。如,两个一对,(A pair),、三个一组,(A tripartite),、四个一列(,A line,)、五个一群,(A group),的新分类法,。如果发现姊妹矿,我们就能事先辨认其为准超大型矿床,(Para-superlarge deposit),。,2021/9/21,76,澳大利亚奥林匹克坝(,Olympic Dam,)铜,-,铀,-,金矿床,该矿床产于前寒武纪基底的碱性花岗岩中,上覆,350m,厚的沉积盖层。矿化面积超过,20km,2,,矿石储量至少有,20,亿吨,平均含铜,,1.6%; U,3,O,8,0.06%; Au,0.610,-6,。即相当于含铜,3200,万吨,金,1200,吨, U,3,O,8,120,万吨,.,此外,还含大量稀土、铁、银和钴,可综合回收,这个矿床的发现是人类找矿史上最重要的突破之一。,该矿床成因复杂,至今尚无定论,我认为它可能属于蒸气岩浆作用(,Phreato-magatizum,)形成多次爆破巨大角砾岩基(,Giant Barcia batholiths,)而成矿的,近年又提出,IOCG,矿床,意为氧化铁铜金矿床用金属元素来对比该类型矿床,有人提出该矿床可能与我国的白云鄂博、瑞典基鲁纳对比,称之为三个一组的矿床(,Tripartite,),我们认为这种分类属于矿床的变异向,但必须成因是相同的金属元素对比。,2021/9/21,77,2021/9/21,78,亲硫(铜)性金属组合主要为,IOCG,矿床,即氧化铁铜金金属组合为主的矿床。亲硫性元素的离子电子层多为铜型结构,代表元素有,S,、,Cu,、,Zn,、,Ga,、,Ge,、,As,、,Se,、,Ag,、,Cd,、,In,、,Sn,、,Sb,、,Te,、,Au,、,Hg,、,Tv,、,Pb,、,Bi,等。在岩浆晚期和期后热液阶段,按其离子、电子层结构不同属性的差异与亲石金属组合形成不同结构的共生和伴生矿床。,2021/9/21,79,亲石性金属组合主要为,TOTM,矿床即氧化钨锡钼金属组合为主的矿床。亲石性元素组合的离子最外电子层为稳定结构,主要产在岩石圈,元素有,Si,、,Al,、,Mg,、,Ca,、,Na,、,K,、,Li,、,Pb,、,Ce,、,Be,、,Ba,、,Sr,、,B,、,Se,、,V,、,Ti,、,Cr,、,W,、,Y,、,REE,、,Zr,、,Hf,、,Nb,、,Ta,、,Th,、,U,等。这些元素多随成矿作用和奠基环境的不同,按其离子、电子层结构不同属性的差异与亲石金属组合形成不同结构的共生和伴生矿。,2021/9/21,80,亲铁性金属组合主要为,SONP,矿床,即氧化硫镍铂金属组合为主的矿床。亲铁性元素典型代表为,Fe,、,Co,、,Ni,、,Mo,、,Re,等,这类元素的离子外层为未充满的电子层,按其离子充满度的不同,与亲石金属组合形成不同结构的共生和伴生矿,主要形成于岩浆作用阶段。,2021/9/21,81,2021/9/21,82,大陆边缘处于洋陆的转换部位,不完全同于划分大地构造单元的界线。长期以来的研究表明,古大陆边缘构造复杂、岩浆活动强烈,是成矿作用最活跃的地带之一,世界上众多大超大型矿床分布于古大陆边缘的事实充分证实了这一认识。因此,认识和研究古大陆边缘,包括其形成、演化、内部构造的时空配置结构,特别是研究其构造属性与超巨量金属工业堆积,具有重要的理论和现实意义。,古大陆边缘有利成矿专属性,2021/9/21,83,2021/9/21,84,中国古大陆对接消减带,艾,-,居,-,索,-,西对接消减带,修,-,玛,-,山,-,桐对接消减带,班,-,怒对接消减带,绍兴,-,江山,(,钦杭,),对接消减带,喜玛拉雅对接消减带,2021/9/21,85,中国古大陆边缘构造带与边缘构造区简图,北方(西伯利亚,-,蒙古)古大陆边缘构造带,华北,-,塔里木古大陆边缘构造带,南部古大陆边缘构造带,南方(冈瓦纳)古大陆边缘构造带,东部(滨西太平洋)边缘构造带,2021/9/21,86,在上述,5,个一级的大陆边缘构造带的内部,以稳定地块(核)为中心,在地质历史发展的不同阶段,历经吕梁,-,晋宁、兴凯、加里东、印支、海西、燕山和喜山,8,个地质时期的向外侧增生(活动),进一步形成,13,个二级大陆边缘构造区以及边缘构造区内部不同时代的地台、隆起、裂(坳)陷和褶皱构造的相互作用等,53,个时空配置结构,。,2021/9/21,87,中国古大陆边缘构造带、边缘构造区及时空配置结构和已知矿产地发现几率略表,(,矿产地发现几率边缘构造区已知矿产地数量,/,单位面积(,100km,2,),),2021/9/21,88,固体矿产勘查和矿业开发可持续发展的合理科学技术模拟,60,70,年代,我们与前地质部综合地质大队对有色、黑色、非金属和煤田的,30,余座矿山进行了地质勘查与开采的验证对比研究,提出矿产资源合理勘查与开发的,“,双控论,”,与,“,合理域,”,模拟,1,),“,双控论,”,的地质研究的保证程度采用四个等级体制成矿最佳耦合研究的保证程度来表达,技术经济条件研究的保证程度用各种开发技术条件的可行性来表达。,2,)按两项保证程度不同,在二维坐标图上通过斜率计算,模拟出一条合理勘查与开发曲线(红线),并划分出,7,个合理勘查开发阶段和,13,个评价程度。可作为评定地质勘查和矿山开发建设是否合理的标准。,2021/9/21,89,矿产勘查双控论与合理域的模拟,矿产普查;,矿床勘探,(,初步,),;,矿床勘探,(,详细,),;,矿山建设可行性研究;,矿山建设;,矿山基础建设矿床地质研究;,矿山生产矿床地质研究,1,可进行勘探,(,初步,),矿床;,2,工业远景不明矿床;,3,无地质和工业远景矿床;,4,可进行勘探,(,详细,),矿床;,5,成矿复杂但具开采技术经济条件初步可行矿床;,6,成矿基本查明但具未来开采技术经济条件可行矿床;,7,成矿复杂不具开采技术经济条件可行矿床;,8,可进行初步矿山建设设计矿床;,9,按计划任务进行建设设计矿山;,10,达到最终开采技术经济条件可行研究的技术储备矿山,(,暂不建设,),;,11,投资单位基建矿山;,12,已建成矿山;,13,已投产和持续扩大远景矿山。,1,3,5.0,:工作周期投资百分比。,以上划分了,7,个矿产勘查阶段和,13,个勘查和开发的矿床,并作出勘查周期和投资百分比。,2021/9/21,90,据郑大瑜资料,结合矿山生产规模和平均设计服务年限,在二维座标图上,对大、中、小型矿山做了矿山合理开发模拟,按不同规模矿山及其合理生产年限,划分出试产,-,达产,-,稳产,-,萎缩,-,补偿,-,闭坑,-,复垦,共,7,期,可作为矿山合理开发和闭坑评定标准,矿山开发的合理模拟,2021/9/21,91,固体矿产资源合理勘查与开发模拟的综合图示,2021/9/21,92,风险勘查决策的支持系统模拟,2021/9/21,93,矿产资源勘查和利用的循环经济(,Recycle Economy,)不同于其它产业,应为,5R,。,在传统的,3R,:减量化(,Reducing,) ,少投入多产出; 再利用,(Reusing),,综合利用;再回收,(Recycling),,废弃物回收的基础上,增加再发现(,Rediscovery,)和复垦(,Reclaimation,)。再发现(,Rediscovery,)就是在开发过程中发现新资源和增加储量,是保证矿业可持续发展的决定因素。复垦(,Reclaimation,)就是关系到生态环境的问题,包括矿山绿化、转型为公园、博物馆、农田等,贯彻矿山开发的始终,。,2021/9/21,94,2021/9/21,95,矿业,5R,循环经济模拟,为实现矿产资源可持续发展的一个重要问题是如何实践表,1,和图,6,的地质矿业,5R,循环经济的永续发展。,5R,循环经济能保证矿产资源再发现的增储,延长矿业开发的补偿期,促使社会生产、流能、消费和产生废物等各个环节达到循环充分利用,最大限度提高矿产资源的利用率,真正实现矿业可持续发展,同时保证生态环境修复为绿色矿山开发造福。,2021/9/21,96,复垦保证体系,矿山复垦,规划,矿山环境治理和生态恢复机制,资金保证,+,制度约束,矿产资源,总体规划,勘查、矿山设计、开采、选冶工艺、闭坑等环节,经济地理,自然景观,建立复垦保证体系的研究包括几方面内容,从宏观层面出发研究全国的矿山复垦规划,从微观层面出发制定矿区复垦机制,同时在两个环节之间需要建立复垦保障制度监督和保证复垦工作的顺利进行。,矿山复垦是当前矿业保证生态环境的重要举措。,2021/9/21,97,2021/9/21,98,2021/9/21,99,结 论,(一),21,世纪将是知识经济的 “后工业” 时代。该时代的自然资源和一般劳动力资源,包括矿产资源在国民经济和社会发展中的基础地位逐渐由知识产权、市场网络、信息、创新环境等后天获得性资源,以及为创新人才和源头创新的新“认知” (,RI,)(,Recognized Intellect,)所代替。,2021/9/21,100,结 论,(二),21,世纪的矿业活动应按全球统一性和区域特殊性,以及不同国家和地区对矿产资源勘查程度的不均衡性和矿业活动的自然属性,深化认识矿产资源调查评价的全球统一性和区域成矿的特殊性才能在同一地球(,One earth,)、同一地质(,One geology,)认识的基础上完成地质找矿勘查目标。,2021/9/21,101,结 论,(三)采用矿产勘查和矿业可持续发展的四项科学技术模拟进行代表性地区矿产勘查示范研究的突破,将是今后矿业和决策开发的重要发展方向之一。,2021/9/21,102,结 论,(四)企业没有科学家一事不成(不能成大事),科学家离开企业寸步难行(迈不开大步)。产学研三结合是矿业发展的重要方向。当然还必须国家的支持,最终形成产学研用四结合。,2021/9/21,103,谢谢,2021/9/21,104,
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