獲獎等級:2013國土資源科學技術獎壹等獎。
主要完成人:王、王瑞江、李厚民、王、、高嵐、、李建武、申、於、孟剛、李瑞平、、張趙誌、顏強。
主要完成單位:中國地質科學院礦產資源研究所
主要成就:
改革開放以來,隨著經濟體制、管理體制、市場條件和技術條件的巨大變化,以及10多年的高強度開采,我國礦產資源儲量的數量、結構和開發利用環境發生了重大變化,資源底數不清,嚴重制約了國家資源管理和重大決策。為了解決這壹問題,2007年,國土資源部部署了新中國成立以來規模最大、最系統的全國礦產資源大調查項目。主要目標和任務是通過對我國石油、天然氣、煤、鐵、銅、鋁土礦等28種重要礦產資源儲量和利用現狀的全面核查,摸清礦產資源的資源情況,搭建資源管理新平臺,提高管理水平。
經過31個省(自治區、直轄市)3萬人4年的艱苦努力,耗資22.5億元完成了28個礦種25753個全部礦區的核查,形成了21.540套礦區核查報告、550套省級總結報告、28套全國單項礦種調查報告和300多套圖集,取得了重大創新成果。
1.創新技術思路和核查方法,完成28個重要礦產資源儲量及其利用狀況的全面核查,摸清我國礦產資源底數,為提升儲量管理水平奠定前所未有的堅實基礎。
(1)制定了礦區核查、數據庫建設、省級匯總、國家級匯總等五項技術要求,保證了核查結果的完整性、規範性和可靠性。
(2)針對原儲備庫因上述單位造成礦區重疊、交叉或遺漏的混亂情況,本次核查提出了“以新壓舊,不稱不漏”的原則。從以往礦區勘查報告的對比分析入手,明確礦業權、上述礦區和礦體的空間關系,重新劃分礦區,確保礦區不重疊、全覆蓋。
中國地質科學院礦產資源研究所年度報告. 2013
(3)建立以塊段為基本數據采集單元、以礦業權為核查單元、以礦區為統計單元的礦區核查技術原則,首次從微觀到宏觀系統摸清各礦區累計已探明、消耗、保有、覆蓋、占用和未占用資源儲量的數量、結構、質量和空間分布情況,全面摸清資源情況,確保核查結果的可靠性、系統性和全面性。
(4)收集整理了20000多個礦區幾十年來形成的65438+萬份原始勘探和礦山生產報告。按照嚴格的技術規範,通過數據分析和現場核查,系統清理了以往勘查、開采和儲量登記統計中存在的虛報、瞞報、漏報、重復列項、掛帳等問題,擠掉了資源儲量的水分。
(5)通過對未上表、漏上表、尾礦和排土場資源儲量的全面核實,並根據工業指標變化重新估算,挖掘出大量新的資源儲量。
(6)查明了中國28種礦產已占用和未占用資源儲量的數量、質量和詳細的空間分布。
(7)以區塊為基本單元,對全國6884個煤炭核查區的14種煤、硫、灰進行了系統核查,並按國家、省、礦區三級編制了分布圖,為國家和各省煤炭資源的規劃、開發、保護和精細化管理奠定了基礎。本文從原勘探報告入手,重新定義了2002年至2009年煤炭勘探階段提交的7800億噸資源量,認為實際達到了333的水平,從而使我國煤炭儲量達到2萬億噸,大大提高了我國煤炭資源的保障能力。
(8)為了更客觀地反映礦產資源儲量的實際供給情況,首次提出了可采資源儲量(國家儲量)的概念和計算模型,從開采層次逐壹計算了25種礦產的可采資源儲量。根據計算的可采資源儲量,中國礦產資源的國際地位將顯著提高。
(9)以區塊為基本數據單元的核查成果數據庫為基礎,首次建立了省級、國家級等全國25個礦產礦區多層次礦產資源品位-噸位模型,摸清了我國礦產資源質量分布規律,為礦產資源技術經濟評價提供了重要依據。以資源內部參數為基礎,通過地質條件、資源稟賦和技術經濟指標的類比,首次建立了煤炭成本-噸位模型和煤炭資源技術經濟評價方法體系,為礦區煤炭資源評價和可利用性分析提供了新的思路和有效途徑。
全國礦產資源儲量動態管理信息系統示意圖
全國礦產資源利用調查礦區礦產資源和儲量核查技術要求培訓班
2.首次建立了全國礦產資源空間數據庫和礦產資源儲量動態管理支持系統,為實現從壹維屬性數據管理向二維半空間數據管理的跨越,實施“壹張圖管礦”搭建了平臺。
(1)首次建立了基於GIS技術的礦產資源空間數據庫。數據庫數據模型設計采用礦區疊置圖、工程分布圖、儲量估算圖、儲量利用狀況圖、礦區儲量數據庫的“四圖壹庫”結構,實現了從以礦山為最小數據單元的壹維屬性數據管理和“礦山→礦區”模式到以區塊為最小數據單元和區塊→礦體→礦山→礦區的雙向儲量數據管理的跨越。數據庫覆蓋全國所有省(自治區、直轄市),包括28個礦種25753個礦區,數據量3000GB。
(2)首次利用GIS空間圖形對礦產資源儲量利用狀況進行系統分類和圖形化表達,為礦政部門提供了高效的管理平臺。根據我國礦區資源儲量利用的實際情況,將礦區資源儲量利用現狀分為9類:已占儲量、已占采空區、已占覆蓋層、已占損失和未占儲量、未占采空區、未占覆蓋層、未占損失和未占殘渣。首次按照統壹分類編制了國家級、省級、礦區三級資源儲量利用現狀圖,徹底解決了過去存在的礦產資源利用狀況不清、定位不準等問題。
(3)集成全球三維基礎地質地理底圖、高分辨率遙感影像和礦產資源儲量GIS專題數據,實現多層次導航、空間查詢、儲量數據匯總統計、煤質和煤種分類統計、自動制圖制表、礦區三維可視化等功能;自動生成礦區-省-全國不同層次的品位-噸位模型、煤-噸位模型、鋁矽比-噸位模型;設計了提取儲量計算邊界的“凸包算法”和程序,首次獲得了各礦區最大外邊界的準確坐標。設計完成礦山動態監測圖形空間數據規範和儲量電子臺賬管理子系統,可追溯留礦、采空、損失的演化過程和空間位置,實現礦山資源和儲量的動態監測,為實施“壹張圖管礦”打下堅實基礎。
(4)采用B/S和C/S雙系統架構,在儲量核查和動態監管過程中,針對不同工作階段開發不同級別的系統平臺,實現儲量數據逐級匯總上報和質量檢查;基於點對點的數據傳輸算法,實現了礦山→縣→市→省→國動態監測數據的多級傳輸和電子審批功能,實現了儲量管理全過程計算機化。
3.對中國礦產資源國情的新認識
(1)經核實,我國輕稀土資源儲量翻了壹番,重稀土資源儲量減少了62.6%,稀土資源要按分配精心管理。
(2)經核實,錫、銻、螢石儲量大幅減少,優勢資源地位岌岌可危。要大力加強勘查,有效控制開采總量,保持優勢資源地位。
(3)鐵礦石、鋁土礦、煤炭等資源占有率低制約了資源供給能力的提高。壹是要把“以資源配礦權”的管理思路轉變為“以資源定礦權”各級政府要根據國家需要和地方經濟發展需要,以及區域環境容量,合理配置閑置資源,盤活資源存量;二是引導占用資源過多的企業擴大產能,有效提高國內資源供給能力;三是切實加強礦產資源綜合開發利用,提高利用效率。
(4)礦產資源儲量分布格局發生明顯變化,對生產力布局和資源政策產生重要影響。首先,壹些礦產的區域分布格局發生了變化。如內蒙古輕稀土比重進壹步提高到95%,廣東省取代江西省成為離子吸附稀土第壹大省,雲南、西藏、甘肅等西部地區銻礦儲量地位大幅提升。二是內蒙古、雲南等省(自治區)礦產種類豐富,資源儲量大,在我國資源供給中的地位和作用顯著增強。
(5)科學部署勘探方向,提高勘探程度,夯實資源基礎。鐵礦找礦勘探應鼓勵尋找富礦和淺部礦,不支持1000米深度以下的找礦勘探,不支持境外鐵礦基層勘探和綠地項目;煤炭勘探的重點是提高規劃礦區的勘探程度,在南方缺煤省份開展找礦;加強重稀土、錫、銻等傳統優勢礦種的找礦勘查,維護我國礦產資源優勢地位。
這些認識將對中國的資源戰略、規劃、政策和產業布局產生重要影響。
(2)編制世界大型和超大型礦床成礦圖,研究和評價全球成礦規律。
獲獎等級:2013國土資源科學技術獎二等獎。
主要完成人:裴、梅、戴子熙、、曲、、朱谷昌、龔、、吳、王作勇。
主要完成單位:中國地質科學院礦產資源研究所、有色金屬地質調查中心、中國地質調查局發展研究中心。
主要成就:
1.提出客觀實用的全球大型和超大型礦床分類標準,從全球1285個主要礦床中篩選出445個大型和超大型礦床,建立國際權威的全球大型和超大型礦床數據庫。
利用基於礦床儲量排序的線性趨勢統計分析方法確定大型和超大型礦床的儲量下限值是客觀實用的。根據這壹方法,世界上22種礦產的大型和超大型礦床儲量標準(下限)得到了世界地質圖委員會的認可,成為國際上普遍采用的全球性標準。
收集、分析、對比六大洲22種礦產和1、21主要礦床數據,篩選出445個大型、超大型礦床,建立和完善國際權威的世界大型、超大型礦床數據庫。數據庫包括編號、礦床名稱、國別、大陸、經緯度、礦物種類、資源儲量、類別、狀態、容礦巖石、類型、規模、成礦時代、成因、地質構造背景、地質構造環境、成礦域和成礦帶等19個主要屬性。
2.以世界地質圖委員會為國際合作平臺,編制了數字1 ∶ 25萬世界大比例尺礦床成礦圖,填補了國內外空白。
在MapGIS和ArcGIS軟件的支持下,編制了全球1 ∶ 25萬大比例尺礦床數字成礦圖,研究了全球成礦規律,填補了國內外空白。
將全球大陸劃分為前寒武紀地塊、前寒武紀地塊顯生宙構造帶、前寒武紀地塊顯生宙沈積盆地、顯生宙造山帶和新生代風化殼等5種地質構造背景和39種地質構造環境,形成了獨特的地質構造背景-環境分類體系。
裴院士(左二)與國外同行交流。
項目研討會
在全球1 ∶ 25萬大型超大型礦床成礦圖上,標註了445個大型超大型礦床的主要屬性,如礦物種類、成因類型、規模、成礦時代等,圈定了全球成礦單元的邊界。其中,測繪礦產資源有石油、天然氣、煤、鈾、鐵、錳、鉻、銅、鉛、鋅、鋁、鎳、鎢、錫、鉬、汞、銻、金、銀、磷、鉀鹽和金剛石。成因類型分為巖漿作用相關礦床、沈積作用相關礦床、變質作用相關礦床和復雜成因(疊加)礦床,並進壹步劃分為33種礦床類型;礦床規模分為大型、超大型和超大型兩個級別;成礦時代分為太古宙、元古代、古生代、中生代和新生代。全球成礦單元劃分為4個成礦域和21個巨型成礦帶。
3.根據大陸裂解與增生、海洋開合、洋-陸相互作用及其地質演化特征,結合全球地質構造背景和成礦特征,首次在全球大陸劃分了4大成礦域和21巨型成礦帶,提出了全球成礦統壹性、不同區域成礦特殊性、成礦偏向性和大型、超大型礦床異常成礦等新認識,深化了全球成礦規律研究。
全球大陸首次劃分為勞亞、岡瓦納、特提斯和環太平洋四大礦區,以及北美、格陵蘭、歐洲、烏拉爾-蒙古、西伯利亞、中朝、南美、非洲-阿拉伯、印度、澳大利亞、加勒比、地中海、西亞、喜馬拉雅、中南半島、北科迪勒拉、安第斯山和楚科奇-鄂霍次克。
指出地球物質系統的統壹性決定了全球成礦的統壹性。首先,地殼中各種礦床的形成可歸納為四種礦化類型,即巖漿成礦、沈積成礦、變質成礦和疊加成礦;其次,從太古代到新生代,成礦作用的強度不斷增強,成礦作用的演化具有明顯的方向性和繼承性。
指出地球不同區域地質構造背景和環境的特殊性導致了其各自的成礦特點。就不同成礦域而言,老鴉成礦域和岡瓦納成礦域地質構造背景復雜,以前寒武紀地塊和顯生宙沈積盆地及疊加其上的構造帶為主,成礦貫穿整個地質時代。老鴉成礦域以天然氣、煤、鐵、鉀鹽、石油、鈾、錳、鉻、鉛、鋅、鎳、鎢、鉬、銻、金、銀、磷、金剛石的大規模礦化為特征,成礦時代以古生代為主。岡瓦納成礦域以石油、天然氣、鋁土礦、金剛石、鉛、鋅、銅、鎳、鐵、金、鉻、錫、鈾的大規模成礦為特征,成礦時代主要為元古代和新生代。特提斯成礦域和環太平洋成礦域的構造背景相對簡單,以顯生宙造山帶為主,中、新生代為主要成礦時代。前者以錫、鉀鹽、鉛鋅、鋁土礦、銅鉬的大規模礦化為特征,後者以銅、鉬、金、銀、鎳、鎢、錫、鉛鋅的大規模礦化為特征。
提出了礦化偏向的概念。認為大型和超大型礦床偏好產於特定的地質背景及其現有構造位置,對成礦區域、成礦類型、成礦時代和成礦背景具有明顯的選擇性。
提出了異常礦化的概念。認為大型超大型礦床的形成是常規成礦(過程)中特定地質事件激發的異常成礦作用的產物,與某壹地質歷史時期全球重大異常地質事件有關。“氧氣大氣變態”(過氧化物事件)和“還原性大氣變態”(缺氧事件)等重大事件是顯生宙異常成礦的重要原因。地球平流層不協調運動引起的構造圈熱侵蝕而產生的大規模構造巖漿事件是顯生宙異常成礦的主要原因。
4.在填圖研究的基礎上,開展世界主要礦產資源類型和各大洲礦產資源的戰略評價,研究和探討中國礦產資源的戰略問題。
根據靜態保證期(儲采比)和資源識別率分析,世界礦產資源十分豐富,潛力巨大。22種主要礦產資源中,靜態保障年限礦產資源100種,包括煤、錳、鉀鹽、鐵、磷、鉻、鋁、鉬、鎳、鈾、鎢,靜態保障年限礦產資源11種,包括天然氣、銅、銅礦。資源識別率大於50%的礦產資源有三種,即資源識別率為30% ~ 50%的鉬、銅及石油、錳、天然氣、金剛石、鐵、煤、鋁、銻、鈾、鎢、汞、錫、金、資源識別率為5% ~ 30%的鉻。
總結和分析了世界各大洲礦產資源的特點,指出中國雖然是世界礦產資源大國,但由於人口基數大、人均礦產資源占有量低、能源礦產資源不足、大宗礦產資源短缺,迫切需要克服資源瓶頸約束,增強中國的可持續發展能力。我國經濟的持續快速發展對礦產資源有著強烈的需求,這決定了我們必須在立足國內礦產資源的同時,充分利用國外礦產資源,以礦產資源的可持續利用促進經濟社會的可持續發展。
在礦產資源填圖過程中,通過八年的國際合作,我們與世界地質圖委員會及其成礦圖分委會、俄羅斯科學院維爾納茨基博物館、阿根廷地質礦產研究所、伊朗地質調查局等建立了良好的國際合作關系。
在政府機構、行業協會、地質院校、科研機構、地質勘查單位和礦山企業的應用表明,該成果不僅為編制國家層面找礦突破戰略行動總體實施方案,組織實施找礦突破和境外礦產資源勘查開發戰略行動,部署地質調查國際合作,從全球宏觀角度解決我國礦產資源問題提供了重要的戰略參考和科學指導。而且是特定院校、企事業單位了解世界礦床地質、掌握全球礦產資源形勢、部署海外地質調查和礦產勘查工作、指導海外投資並購決策和資源開發選擇的重要標誌性文獻和珍貴資料,將對我國礦山企業“走出去”起到有力的推動作用。
1∶2500萬世界大型和超大型礦床成礦圖描述
世界地質圖委員會即將正式出版《1 ∶ 25萬世界大型、超大型礦床成礦圖》(英文版),將這壹成果的應用拓展到全球地質領域,對全球成礦學的發展和尋找大型、超大型礦床起到更加廣泛和深遠的指導作用。
(3)中國主要金屬礦床模式研究
獲獎等級:2013國土資源科學技術獎二等獎。
主要完成人:、張作恒、裴、段煥春、傅鞏固、、王壹天、謝桂清、於金傑、。
完成單位:中國地質科學院礦產資源研究所、天津華北地質勘查局、湖南省地質礦產勘查開發局、河南信達地礦科技有限公司。
主要成就:
“中國主要金屬礦床模式研究”項目在廣泛野外調查的基礎上,采用現代成礦學的新理論和新方法,研究中國重要的礦床類型及其時空分布特征,確定其形成的地球動力學背景,查明這些礦床的成礦環境、控礦因素和分布規律,總結區域成礦規律,開展礦床模式研究,指導區域找礦勘探部署和資源潛力評價。重要創新成果和工作進展如下:
1.首次按照國際標準,將成礦環境作為首要考慮因素,礦床類型作為次要考慮因素,典型礦床作為第三考慮因素。全面建立或升級了國內主要存款模型,編寫了《中國存款模型簡介》。
該項目立足國際平臺,結合中國礦產資源特點,充分吸收了15年來中國礦床學、成礦環境、成礦年代學研究的新進展,對部分礦床、礦集區、成礦帶進行了深入解剖研究。在前人工作的基礎上,進壹步研究了中國主要礦床類型的礦床模型。這個存款模型的建立主要分為三個層面的考慮。首先以成礦環境為首要考慮,其次以礦床類型為次要考慮,最後以典型礦床為第三考慮。以與酸性花崗巖有關的鎢錫及稀有金屬礦床、與中酸性花崗巖有關的斑巖-矽卡巖型銅鐵鉬礦床、與鎂鐵質-超鎂鐵質巖有關的銅鎳硫化物礦床、以海相火山巖為容礦巖石的塊狀硫化物礦床、以沈積巖為容礦巖石的塊狀硫化物礦床、以碳酸鹽巖為容礦巖石的密西西比式鉛鋅礦床和金礦床等7種主要金屬礦床為重點研究對象,對影響建模的壹系列關鍵科學問題進行了解剖研究,為建立客觀合理的礦床模型提供了新的證據。研究結果為在壹定地質背景下尋找特定礦物及其組合提供了科學依據。該項目完成了26組礦種110礦床模型的研究和編制,將我國礦床模型的研究提高到了壹個全新的水平,極大地增強和豐富了礦床理論。
中國存款模型簡介
國外主要礦床類型、特征及找礦前景
2.通過對壹批典型礦床的深入研究,確認了新的礦床類型,建立了壹批新的礦床模式,豐富了成礦理論,在國內外引起了反響。
(1)確定什庫裏是我國第壹個與海底噴流有關的塞浦路斯塊狀硫化物銅礦床。
(2)首次提出了與北疆地幔柱有關的碰撞後環境銅鎳礦新的礦床模式。
(3)首次提出了膠東金礦集中區伸展構造體系下的金礦模式。
(4)密西西比河谷型(MVT)鉛鋅礦床研究取得重大進展。
(5)建立了華南下寒武統底部黑色巖系鉬鎳多金屬礦床模型。
3.前人在成礦帶典型礦床中建立了較為完善的礦床模型,但對礦集區規模礦床模型的研究還很薄弱甚至是空白。本項目在秦嶺、長江中下遊和德興進行了礦集區比例尺模型研究,為成礦預測和深部找礦提供了依據,取得了良好的效果。
國內外專家在對小型典型礦床解剖研究的基礎上,從成礦過程、成礦元素、圍巖蝕變分帶等角度提出了礦床模型,如斑巖銅礦模型。通過對大尺度成礦帶的研究,提出了該礦床的成礦系列和區域成礦模式,在找礦勘查中發揮了重要作用。本次研究突破傳統思維,開展典型礦集區研究,探討礦集區各類礦床之間的有機聯系,創新性地建立了三類礦床組合模式。各礦床組合模式表明,礦集區各類礦床互為找礦標誌,可直接指導深部及外圍隱伏礦的找礦勘探,獲得了許多找礦預測的成功範例。
東秦嶺欒川、富店礦集區(1)斑巖-矽卡巖型鉬礦床+脈狀鉛鋅銀金礦床礦床模式。
(2)華南德興礦集區斑巖銅礦+脈狀鉛鋅礦+金礦的礦床模式。
(3)長江中下遊銅陵礦集區斑巖+矽卡巖+層控銅金礦床的礦床模式。
4.響應國家資源“走出去”和“兩個市場、兩種資源”的戰略決策,全面系統地編纂了國外主要礦床的類型、特征和找礦勘查,介紹了國際主要礦床的礦床模式,有效地指導了我國企業按照國際化思維開展國外找礦評價。
為給我國礦產資源走出去戰略提供更加切實的服務支撐,將“引進來”與“走出去”相結合,進壹步提高國內礦床模型研究和勘查評價水平,本項目從成礦構造背景、礦床地質地球化學特征、礦床勘查發現簡史、對找礦勘查的啟示兩個方面,系統梳理了國外重要礦床的理論研究和找礦應用。本工作選擇了* *個國外造山型金礦床、卡林型金礦床、淺成低溫熱液型金礦床、氧化鐵-銅-金礦床、斑巖-矽卡巖型銅礦床、鉬礦床、巖漿銅鎳硫化物礦床、火山塊狀硫化物多金屬礦床、沈積噴流型鉛鋅礦床、密西西比河流域鉛鋅礦床、黑色巖系礦床、砂巖型鈾礦床和紅土型礦床。在此基礎上,編寫出版了《國外主要礦床類型、特征及找礦勘探》壹書。這壹成果更好地將“引進來”和“走出去”結合起來,進壹步提升了國內礦床模型研究和勘查評價水平,受到了相關管理部門、地勘單位和科研院所職工以及地質院校師生的普遍歡迎。
5.項目專家就礦床模型在地勘單位、礦山、高校、科研院所的應用進行了120余次學術報告,並基於項目發表了兩部專著和壹系列高質量的學術論文,產生了顯著的社會效益和經濟效益。
項目研究過程中取得的階段性成果越來越受到地勘部門和礦山企業的重視。項目成果多次在國內外學術會議上交流,應邀參加系列專題報告,並在找礦現場進行實地研討,結合找礦中的問題,提出新的思路和新的方向。
《中國礦床模式概論》和《國外主要礦床類型、特征及找礦勘查》兩本書已於2012上半年出版,受到廣大礦床學和地質勘查工作者的好評。總印數6000冊,是近年來地質學領域印數最多、研究成果最多的壹本書。截止2065年3月底,438+03,銷量近4000冊,在近幾年的科技圖書中算是暢銷書,而且銷售情況還在上升。
據不完全統計,CSCD數據庫收錄了基於地質調查項目“中國主要金屬礦床模式研究”(1212010634001)和重點基金項目(40434011)發表的74篇學術論文。在SCI數據庫被引用1380次,其中被他人引用962次,在中國引文數據庫被引用1907次,其中被他人引用1630次;共引用論文3287篇,其中他引用2592篇,取得了非常好的社會效益。
項目實施期間,共培養了5名博士後、8名博士和25名碩士。目前,這些青年科技人才大多繼續從事金屬礦床模型研究和找礦勘探工作。