國內(nèi)找礦突破大有可為

中國工程院院士 陳毓川 毛景文

近年來，礦業(yè)界存在一股思潮，認為我國境內(nèi)礦產(chǎn)資源稟賦不好，2000米以淺的礦產(chǎn)資源已經(jīng)基本摸清。但從數(shù)十年的找礦實踐來看，我們認為國內(nèi)找礦突破實是大有可為。

什么是礦？界定要素隨著科學(xué)技術(shù)進步、市場需求變化、政策改變等因素影響不斷變化

談?wù)业V首先要把礦的概念搞清楚。

礦石是指從礦山中采出來的含有某種有價值礦物質(zhì)的巖石，經(jīng)過破碎、粉磨等逐級加工后可以應(yīng)用在金屬礦山、冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、建筑工業(yè)、鐵（公）路基建、水泥工業(yè)及砂石行業(yè)等工程領(lǐng)域中。其定義包含4個關(guān)鍵要素：可采出、有價值、可加工、可利用。這4個要素是區(qū)別礦石與普通石頭的標準，缺一不可。值得注意的是，這4個界定要素并不是一成不變的，而是會隨著科學(xué)技術(shù)進步、市場需求變動、政策改變等因素不斷發(fā)生變化。

——開采技術(shù)對找礦的影響。開采技術(shù)可行性和開采成本可行性是礦山開采中的雙重制約因素。從技術(shù)可行性角度上看，隨著開采技術(shù)的不斷進步，以前受開采技術(shù)限制無法開采的地域成為可以被開發(fā)利用的礦山。以采礦深度為例，目前我國金屬礦山開采深度一般達到600米～900米即為深部開采，而吉林夾皮溝金礦應(yīng)用先進的探采技術(shù)，開采作業(yè)深度已經(jīng)達到了1600米。

那么，開采深度對于找礦意味著什么？目前我國礦床勘探深度多集中在400米～600米，這并不是因為我們的鉆探技術(shù)無法達到更大的深度，而是受開采技術(shù)的制約。這樣的礦就叫作“呆礦”或者就不能稱之為“礦”。因此，開采技術(shù)能夠達到的深度決定著找礦的深度。

——選礦技術(shù)對找礦的影響。選礦技術(shù)可行性和選礦成本也是選礦環(huán)節(jié)的制約因素。礦石中的有用組分能否從礦石中提取出來進行富集是選冶的先決條件。以我國特有的離子吸附型稀土礦為例，由于以往缺乏從風(fēng)化殼型稀土礦中提取有用組分的選礦技術(shù)，20世紀80年代該類型礦并不是工業(yè)性礦產(chǎn)，直到1996年離子吸附型稀土第二代提取工藝“原地浸礦工藝”出現(xiàn)，才真正意義上形成了我國的新型稀土礦種。

選礦技術(shù)的發(fā)展，對于找礦工作而言，意味著以前不是礦的巖石類型現(xiàn)在可以作為有用礦物去尋找，以前由于品位低而不能稱之為礦的石頭現(xiàn)在也可以圈定為礦體。因此，選礦技術(shù)的進步不僅拓展了礦石的種類，而且降低了圈礦品位的門檻。

——價值因素對找礦的影響。在通常情況下，市場供需關(guān)系決定著礦產(chǎn)品的價格，西方礦業(yè)理論總是在暗示我們只有能夠獲利的礦石才能叫作“礦”，并在進行儲量估算時給出一條礦產(chǎn)品價格與礦山可采儲量的曲線，來顯示每一個價格所對應(yīng)的可稱之為“礦”的儲量。當(dāng)一個礦床即使開采技術(shù)、選礦技術(shù)都可以將其有用組分開采、分選出來，但只要不能盈利，那么這個礦床就沒有市場價值，就不能稱之為“礦”。市場價值成為了衡量礦石是否是“礦”的唯一價值標準。

然而，西方的這種理論總是讓人覺得不太對勁，那么到底是哪里不對勁呢？這就是“非市場價值”。我們還是按照西方礦業(yè)理論去推導(dǎo)，一個礦山，只要現(xiàn)有開采技術(shù)和選礦技術(shù)能夠把我們需要的有用組分提取出來，那么它必定會對應(yīng)一個成本，在一個商品可以正常流通的市場里，沒有人會愿意以低于成本價格去開采礦山，但不開采并不意味著這個礦山不可采、其礦產(chǎn)品不可利用，只不過是它無法作為商品體現(xiàn)其價值。當(dāng)這個市場規(guī)則被破壞的時候，我們將會遇到兩種情況，即礦產(chǎn)品價格暴漲或是斷供。這個時候，那些被定義為沒有市場價值的礦才會真正體現(xiàn)出它們的價值。因此，價值因素對找礦的影響不是絕對的，找礦工作最底層的意義是保障國家的礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全，“把飯碗牢牢端在自己手上”，因為礦產(chǎn)資源就是工業(yè)的糧食。

——下游應(yīng)用對找礦的影響。礦產(chǎn)資源支撐著整個工業(yè)體系，但下游需求的變化也時刻影響著找礦勘查。以鋰礦為例，今天大熱的鋰礦，以前并不如此風(fēng)光。20世紀90年代以前，鋰的使用量十分有限，是一個默默無聞的小礦種。但到“十三五”期間，我國鋰礦的勘查投入增長了195.6%。與此相反，化石能源的代表性礦種煤炭則隨著人類環(huán)保意識的加強，在全球范圍內(nèi)開采量、使用量大幅下降。這就導(dǎo)致了資本從煤炭領(lǐng)域大量撤出，我國“十三五”期間煤炭勘查投入也減少了83.5%。由此可見，下游產(chǎn)業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求將直接影響上游的找礦投入，既決定了找礦的投資規(guī)模，也決定了找礦的目標礦種。因此，找礦不能只關(guān)注眼前和找礦工作本身，同時要緊盯下游產(chǎn)業(yè)的需求和發(fā)展趨勢，對礦產(chǎn)資源的需求進行前瞻性研究，才能快速調(diào)整找礦方向，獲得礦產(chǎn)資源的先發(fā)優(yōu)勢。

如何找礦？重視找礦理論，勘查技術(shù)與現(xiàn)代科技相結(jié)合，自主研發(fā)找礦勘查裝備

找礦是一個專業(yè)性極強的領(lǐng)域，需要理論的指導(dǎo)。而找礦理論是通過對地質(zhì)環(huán)境的研究、對以往勘查工作的總結(jié)、對礦山開采實際情況的對比，從大量生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的。一個找礦理論的形成，往往會改變一個國家的礦產(chǎn)資源格局，大慶油田的發(fā)現(xiàn)就是個很好的例子。沒有一種找礦理論是萬能的，地下世界千變?nèi)f化，人類能夠探知到的僅僅是冰山一角，這就需要廣大地質(zhì)工作者對已經(jīng)揭露出來的地下世界認真研究、細致歸納、總結(jié)規(guī)律、敢于創(chuàng)新，不斷提出新的找礦理論。在找礦生產(chǎn)實踐中要充分重視找礦理論的指導(dǎo)作用，提升找礦成功率。

找礦勘查在國際上通常分為兩種，即在圈定的找礦遠景區(qū)找礦（綠地找礦）和在已有礦區(qū)的深部和外圍找礦（棕地找礦）。

過去30年來，找礦勘查科學(xué)技術(shù)正在發(fā)生重大變革。地質(zhì)找礦已從尋找露頭礦、淺表礦轉(zhuǎn)到隱伏礦，從低山區(qū)轉(zhuǎn)到人跡罕至的中高山區(qū)—深切割區(qū)。針對淺覆蓋區(qū)（包括森林、草原和沙漠等）以及中高山區(qū)—深切割區(qū)，西方礦業(yè)大國紛紛實施研發(fā)計劃。例如，加拿大實施了為期20年的隱伏礦找礦計劃、美國開展了新一輪全球礦產(chǎn)資源潛力評價、澳大利亞持續(xù)實施覆蓋區(qū)找礦計劃，主要目的都是通過科技創(chuàng)新圈定找礦靶區(qū)，引導(dǎo)企業(yè)風(fēng)險投資，開展找礦勘查。

找礦勘查是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，國內(nèi)外通常是以成礦理論為指導(dǎo)，以勘查技術(shù)方法為輔助，以工程驗證為準繩。在西方國家，從事找礦勘查單位的主體是上市公司以及極個別私有公司，以追求利益最大化為目標，因此找礦目標是“找大礦、找富礦、找淺礦”。但從國家整體利益考慮，我國有必要探獲一些低品位和深度較大的礦產(chǎn)資源作為戰(zhàn)略儲備。

找礦技術(shù)方法是實現(xiàn)找礦突破的重要手段，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)運用到找礦勘查是全球大趨勢。目前，國外現(xiàn)代找礦勘查技術(shù)發(fā)展迅速，主要體現(xiàn)在衛(wèi)星遙感多光譜、機載、地面和巖心紅外光譜技術(shù)，航空地球物理電、磁、重、放技術(shù)，地面高精度、大深度地球物理激電技術(shù)，地氣、生物和納米級固體穿透性地球化學(xué)技術(shù)，模塊化、自動化、智能化鉆探技術(shù)，以及智慧勘查技術(shù)，即進行大數(shù)據(jù)地質(zhì)信息的深度處理挖掘，圈定靶區(qū)。

多年來，我國地質(zhì)工作者在找礦技術(shù)和方法應(yīng)用方面持續(xù)探索，取得了一系列進展，但找礦勘查設(shè)備和裝備嚴重依賴國外，形勢堪憂。目前來看，我國研發(fā)裝備、設(shè)備和儀器的關(guān)鍵難點是芯片、軟件和精密元器件。

在哪里找礦？推動現(xiàn)有礦山深邊部找礦，構(gòu)建立足國內(nèi)、放眼世界的資源保障體系

總體來講，我國廣袤的國土面積上還存在著巨大的找礦潛力，為了保障我國礦產(chǎn)資源安全，應(yīng)大幅開放可用于地質(zhì)勘查的區(qū)塊面積，積極鼓勵社會資本投入找礦工作。

為什么說我國找礦潛力很大？首先，我國具有較好的成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。顯生宙（近6億年來）全球三大成礦域：古亞洲成礦域、環(huán)太平洋成礦域、特提斯成礦域均聚焦我國，且均大量成礦。其次，2006年~2013年中國地質(zhì)調(diào)查局組織礦產(chǎn)資源研究，對全國25種重要礦產(chǎn)進行了潛力評價，得到的結(jié)論是尚有2/3資源潛力有待探測，特別是2000米以淺蘊藏著巨量礦產(chǎn)資源，關(guān)鍵是要進行有效勘查。

21世紀之前，由于鉆探和開采能力的限制，我國大多數(shù)礦產(chǎn)勘查深度不足500米。21世紀初，我國開展了一輪老礦山深邊部找礦勘查，國家出資幫助危機礦山探明新資源，取得了重要成效。實踐證明，通過科技創(chuàng)新，是實現(xiàn)老礦山找礦突破和快速增儲的最佳路徑。圍繞我國現(xiàn)有礦山的深部及邊部開展找礦活動，是5年內(nèi)快速緩解我國礦產(chǎn)資源危機的主要措施。

從可預(yù)見的開采技術(shù)發(fā)展水平上看，未來20年內(nèi)，我國找礦工作從深度上應(yīng)主要集中在500米~2000米以淺的范圍。在政策上，應(yīng)繼續(xù)調(diào)整現(xiàn)行礦業(yè)權(quán)管理制度，讓制度能夠積極推動現(xiàn)有礦山深部、邊部找礦工作。同時，國家應(yīng)盡快設(shè)立化解礦產(chǎn)資源危機的專項資金，用于500米~2000米以淺的深部找礦研究工作，加大500米~2000米礦產(chǎn)資源開采技術(shù)裝備的研發(fā)投入，在地下支撐起一柄維護我國未來幾十年礦產(chǎn)資源安全的“保護傘”。

針對目前的情況，建議進一步加大政策扶持力度，引導(dǎo)企業(yè)和社會資金投入風(fēng)險勘查；設(shè)立重大科技專項，切實解決我國找礦勘查的重大科學(xué)問題和技術(shù)難題；產(chǎn)學(xué)研深度融合，以企業(yè)為主體針對難題開展創(chuàng)新研究；自主研發(fā)一系列找礦勘查儀器、設(shè)備和裝備，助推我國從礦業(yè)大國邁向礦業(yè)強國；健全人才培養(yǎng)機制和評價體系，職業(yè)本科、普通本科甚至碩士研究生教育應(yīng)強化實踐，提高職業(yè)技能，有效服務(wù)國家建設(shè)和社會發(fā)展。

世界上沒有一個國家擁有足夠可利用的所有類型礦產(chǎn)，因此，構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的礦產(chǎn)資源保障新格局，是我國現(xiàn)階段的一項迫切任務(wù)。以科學(xué)研究為先導(dǎo)，充分理解全球成礦規(guī)律和礦床成礦系列，以大數(shù)據(jù)和多源信息處理為依托，引導(dǎo)國內(nèi)企業(yè)積極融入國際礦業(yè)體系，不僅能有效發(fā)現(xiàn)和探明新礦產(chǎn)資源，而且可以采取獨資、合資和股份制的形式，加大緊缺大宗和新能源礦產(chǎn)的開發(fā)，以提高我國資源保障程度，助推當(dāng)?shù)厣鐣l(fā)展。

我國是全球最大的礦產(chǎn)資源消費國、生產(chǎn)國、進口國和貿(mào)易國，更是全球產(chǎn)業(yè)門類最齊全的工業(yè)大國。不能讓礦產(chǎn)資源供給扼住我國工業(yè)體系的咽喉。黨中央、國務(wù)院已經(jīng)充分認識到礦產(chǎn)資源安全的重要性，將礦產(chǎn)資源安全提升到國家安全高度。當(dāng)前，新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動的號角已經(jīng)吹響，在黨中央正確領(lǐng)導(dǎo)下，通過礦業(yè)政策的及時調(diào)整以及產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，我們有信心、有能力解決好國家礦產(chǎn)資源安全保障問題，國內(nèi)找礦大有可為。

來源：中國自然資源報

作者：陳毓川 毛景文（均為中國工程院院士）

新媒體編輯：杜瀟詣

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