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漫说矿产资源潜力评价

2019-11-20 9:17:44 来源:中国矿业报 作者:丁建华

矿产资源被人们比做“工业的粮食”、“工业的血液”,足以说明其在现代社会发展中的重要性。为了能够明白矿产资源是怎么形成的,地质学界发展出了以研究矿床形成和分布规律为核心内容的成矿规律学,以研究如何运用成矿规律找到矿床为核心内容的成矿预测学也随之发展起来,形成了自己的预测理论、预测方法。
随着生产的发展和科学技术的进步,人地关系的矛盾也逐渐暴露,地球科学承载了越来越多的社会责任。早在1980年,美国地质学家Mccammon就提出:“如果说过去地质学家可以安静地研究和冥思地球的历史,那么现在则要求地质学家对一系列社会问题的解决做出贡献”。也就是说,他们除了回答“哪里有矿产资源”以及如何找到和利用矿产资源之外,还需要回答人类与矿产资源有关的活动的性质、地点、规模、时间以及与环境的关系,即在矿产资源发现之前,对矿产资源的发现、开发、与人类环境的关系等做出合理的预估,也就是“矿产资源评价”。


全国科学技术名词审定委员会对矿产资源评价给出的定义是:在研究和认识地质规律的基础上,运用地质理论和可能的技术方法(物、化探和数学地质),预先指出现在还没有发现而将来可能或应当发现的矿产资源或矿床,并对它的质和量做出评价外,还要对它在当前和未来人类社会环境中的地位(开发利用和相对价值)做出评估。
矿产资源潜力评价是矿产资源评价的一个组成部分,它以欲预测评价地区内的已知矿床储量、品位或地球化学异常值为依据,选择适当的地质统计学方法,对该地区或内部的远景区中可能存在的矿产资源的量进行估计。
矿产资源发现前的数量估计
读者可能会疑惑,既然是“未发现矿产资源”,怎么还能估算出数量呢?回答这个问题,首先要明白一个概念——数学地质。它萌芽于19世纪初,快速发展于20世纪60年代,是隶属于地质学的一门边缘分支学科,旨在从量化的角度研究和解决地质科学问题。
在数学地质学者看来,每个地质都有它的数学特征:不同地质体的几何特征、空间特征、时间特征、结构特征等均可以用不同数字表示出来,这些数字间表现出来的数学特征就是这些地质体间特征的数学体现。最常用的是某类特征值的概率分布特征。例如,某地质体中元素呈正常分布,说明该地质体中元素分布比较均匀,没有异常;而当某地质体中元素呈对数正常分布时,表示该元素在地质体中分布不均匀,有异常。学者们根据已知矿床的统计结果,建立起能反映矿床形成地质过程和结果(资源量)的数学模型,将这些模型运用到未知区,就可以推断出未知区的地质过程和结果。未发现矿产资源的资源量就是这么估算出来的,这种估算的结果属于预测,往往精度较差。
矿产资源潜力评价的方法有很多种,常用的包括丰度估计法、体积估计法、区域价值估计法、德尔菲法(也叫主观概率法)、地球化学面金属量法等。
根据评价方法和结果,矿产资源潜力评价可以分为总和式估算和非总和式估算两种。其中,总和式估算是对一个区域内资源总量的估计,包括了查明资源储量和预测的潜在资源量,与预测资源的空间位置没有关系。例如,美国1995年对全国19个成矿省内的金、银、铜、铅和锌开展的矿产资源定量评价,我国1980年针30个跨省(区)重大成矿区(带)的铁、铜、金和石灰岩等4种矿产进行的总量预测等。非总和式估算是指针对不同远景区(或预测区)分别进行潜在资源量估算,并给出不同的可信度,从而获得矿产资源潜力的具体分布形式。例如,我国2007~2013年实施的“全国重要矿产资源潜力评价”项目,运用不同的方法对每个预测区进行潜在资源量估算。
具有重要应用价值
如前文所述,这种估算精度较差,预测时所依据的数据水平不一样,预测的精度也不一样,且具有较大的不确定性。尽管如此,鉴于矿产资源在人类社会发展中的重要性,在分析一个区域、一个国家乃至全球矿产资源(或能源)的中、长期保障程度时,这个估计还是很有价值的。
以美国为例,1968年美国发表的725号公告指出,预测美国石油储量为376亿桶,再开采20年就耗尽。从1980年起,美国每5年开展一次石油资源评价,不仅预测自己国家的,还要预测全球油气资源的分布状态、数量、质量和可开采性。据此,美国调整了能源战略,不断致力于发展可再生能源、开发新能源汽车、找寻低耗能的环境友好型燃料、发展清洁煤技术与核电等。
再比如,2009年,我国科学家根据“嫦娥1号”返回的数据估算,在地球上十分稀缺的可控核聚变燃料“氦-3”,在月球上约有103万吨,发的电可供全球使用几万年。这种预测数据影响着各国太空开发战略的布局,美国工学专刊《大众机械》报道称,美国宇航局(NASA)计划在月球建设有人基地是为了采集“氦-3”。与此同时,世界各国在受控核聚变的技术研究方面,也在加大投入。
矿产资源潜力评价的作用总结起来有三点:一是预期了解国内国际矿产资源的分布和数量,规划可持续的矿产资源供应;二是提供客观的信息和分析,为从事有关国家安全、自然资源综合利用、资源政策、环境或公共健康安全工作的人员提供数据服务;三是收集、编制、分析和传播数据资料,开发和维护国家和国际数据库,及时向社会提供服务。
2013年11月,习近平总书记在关于《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》的说明中指出“山水林田湖是一个生命共同体”,生动形象地阐述了人与自然之间唇齿相依的一体性关系。“寄居”于山水林田湖中的矿产资源,更成了“牵一发而动全身”的那要“发”,在分配和享用环境资源、分担环境责任方面,起着重要作用。因此,矿产资源潜力评价工作显得尤为重要的,更需要长期坚持。□(作者单位:中国地质调查局矿产资源研究所)

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