矿产资源勘查学(第四版)

第1章　绪论 1.1　矿产资源勘查的目的和性质 1.1.1　矿产资源勘查的目的 矿产资源是人类的宝贵财富，具有难以发现和不可再生的性质。矿产资源勘查（简称矿产勘查）是为发现和查明矿产资源在地质空间上的赋存状态、规模、质量、开采技术条件及评价其工业利用价值而进行的科学调查活动。它是在区域地质调查的基础上，根据国民经济和社会发展的需要，综合运用地质科学理论及多种勘查技术手段和方法对工作区的地质特征和矿产资源所进行的系统研究。 矿产勘查包括寻找、发现、证实和评价矿床。矿产勘查的主要目的是合理使用资金和时间、运用有效技术手段和方法去成功发现和探明矿床。 1.1.2　矿产勘查成功的定义 矿产勘查中的成功可以从两个主要方面进行定义：科学和技术意义上的成功及经济意义上的成功。 科学和技术意义上的成功表现为发现了值得进一步查明其经济潜力（吨位和品位）的矿化富集体或者圈出了重要的矿化异常。在此基础上，进一步的勘查验证将有三种可能的结果：①非经济的成功，即在可预见的未来，所发现的矿化体如果开采是不能盈利的；②次经济的成功，即在当前经济技术条件下所发现的矿化体暂时不能开采利用，但随着技术的进步或经济社会环境的改善，次经济的资源可能成为经济上可利用的资源；③经济上的成功，即所发现的矿化体能满足在当前经济技术条件下盈利开采所需要的全部条件，这类矿体（床）通常称为工业矿体（床）。 科学和技术意义上的成功取决于两个关键的要素：存在和探测。在一个限定地区内矿床的存在与否是一种自然状态，这就是说在无矿的地区无论勘查理论和手段多么先进也不可能找到矿，因此，勘查工作*重要的是选准靶区。探测则在很大程度上取决于勘查工作的质量，这意味着：①选择*适合目标矿床类型及其环境的技术和方法；②合理计划和组织勘查工作，包括进度安排及其逻辑性；③合理利用好风险资金。 经济意义上的成功依赖于另一个关键要素—矿床的经济价值；其意义是使科学技术上的成功转化为经济上的成功。矿床经济价值仅部分取决于矿化体的自然状态，即矿化强度和范围，同时，它还包括了许多其他因素，如地理因素、经济因素、财政因素及政策和法律法规因素等。 如果考查近些年来重要矿床的发现，不难看出矿产勘查的成功主要来自三方面的因素。 （1）地质人员在以前没有人勘查过的地区找矿。这可能是由于历史因素，以前这一地区交通不便，更主要的原因可能是以前没有人意识到这个地区的找矿潜力。四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床及甘肃金川铜镍硫化物矿床的发现都是这种成功的案例。 （2）地质人员认识了难以识别或者非典型的矿化标志。主要的原因可能是前人已经观测到这些矿化特征但否定了它们的价值。典型案例包括美国内华达州卡林金矿床、四川冕宁牦牛坪稀土矿床等。 （3）地质人员从新的视角理解原来熟悉的岩石和地质环境，创造性地利用新的勘查模型，并在勘查过程中知道什么时候追随预感。澳大利亚奥利匹克坝铜-金-铀矿床作为这一类成功的案例，一度在全球范围内掀起了铁氧化物-铜-金（iron oxide-copper-gold deposits，IOCG）型矿床的理论研究和找矿实践的热潮，产生了十分显著的溢出效应。 勘查项目失败的概率非常高，每一次勘查的失败或成功都会产生新的地质见解。在数字化时代，矿产勘查项目是地质、遥感、地球物理、地球化学、探矿工程等大量数据的来源；每个钻孔都是研究区成矿环境的一个微小快照，一个钻孔可以产生多达几兆至几百兆字节的数据，当有许多钻孔与其他类型的勘查信息相结合时，一个勘查项目可以产生上千兆字节的数据；如果再将本项目与数百个其他勘查项目进行比较，即可用以构建*佳的勘查模型。人工智能可以从许多不同的项目中获取大量的数据，这些数据量将汇成大数据，所有这些数据点都是可能成为指导矿产勘查的信息，但对于矿产勘查专业人员来说，对这些海量信息进行分类很难。幸运的是，利用今天的技术，这些数据现在可以用来训练计算机发现那些显示出与过去矿床发现模型相似的潜在区域。由此可见，大数据和人工智能是一种能使学者组合多个数据层并确定它们之间关系的方法，在数十年积累起来的地质数据基础上准确地抓住进一步成功勘查的机会。 1.1.3　矿产勘查的经济性质 矿产勘查主要是一种经济活动，更确切地说，是一种特殊的投资形式。促进矿产勘查活动不断进行的原因是：①已知矿产资源储量不能满足当前或可预见未来的经济发展要求，急需寻找新的资源储量；②人们总想找到比目前正在开采或拥有资源储量的矿床更能获利的矿床，即生产成本较低和（或）品位较高的矿床。但在实际工作中，大多数勘查项目多难以发现具有经济意义的矿床，因此，其项目的*初投资就难以回收，更不用说赚取投资利润了。对于国外一些私营勘查公司来说，矿产勘查的大部分盈利来自少数重大矿床的发现。 矿产勘查是一个动态的过程，它将随着矿产的品价格、消费者的需求、采矿和矿石加工技术、政府的矿业政策及新的勘查技术和地质理论等因素的变化而变化。 由于矿产勘查基本上是一种经济活动，技术发展和政府的矿业政策对矿产勘查的整体水平和发展方向有着极大的影响。矿产勘查的一次热潮一般开始于某种刺激因素，如矿产品价格的上升、新矿床类型的证实，或者在以前被认为缺乏矿产资源的地区取得重要突破等。一次勘查热潮常常可导致许多重大发现。一旦新发现的矿产原料当前看来已经过剩，或者随着本地区勘查的深入发展，目标矿床发现率显著降低，或者在新的地区发现了更容易探明的矿床，勘查目标将会转移，于是矿产勘查的一个周期宣告完成，与此同时，新的勘查热潮将再度兴起。 世界矿产品市场发生的巨变始于1974年，由于供小于求，1973～1974年石油价格急剧上升，其他矿产品价格也相继上涨（尤其是1979～1980年），进而促进了20世纪70年代后期矿产勘查活动的繁荣兴旺。同时，也促使人们更合理地使用矿产资源，更广泛地回收金属，以及发展塑料、金属陶瓷和玻璃材料来代替一些传统的矿产资源。 上述状况导致了两方面的后果：一方面，矿山建设和开发的速度加快；另一方面，消费却停滞不前，矿产品过剩，价格暴跌，矿产品输出国也因此而失去了重要的外汇来源。于是又迫使许多矿山关闭，采矿公司关、停、并、转；对地质勘查而言，除金矿勘查仍然方兴未艾外，其他许多金属矿产勘查活动锐减，直到1997年，矿产勘查投资才回升至高位。 随后几年金属价格暴跌，大部分采矿公司持续削减生产，一些矿业公司并购，以及许多初级公司缺乏资金，导致勘查投资连续5年下降，并且在2002年降到了12年以来的*低点。这轮矿产勘查周期于2002年探底，之后，黄金价格的不断攀升及股市持续多年的牛市，共同促使其他大多数金属的价格在2007年和2008年早些时候达到高峰，大型采矿公司每年勘查投资的增加和初级勘查公司投资的急剧增加推动世界矿产勘查投资（不包括铀矿）创造了2008年的历史新高。然而，伴随着世界陷入近10年以来*坏的经济状况，金融市场也遭遇低迷，矿业市场这几年的繁荣至2008年9月进入了新一轮的调整期。尤其是从2012年开始，随着全球矿产品需求持续萎缩，矿业投资强度显著削减，大宗商品及主要矿产品价格呈现高位下行态势，我国矿业与全球矿业一样，进入了行业的低迷期。 随着中国经济结构的自我调整优化、中国深化改革红利的不断释放，以及“一带一路”和“十四五”规划等重大战略的实施，大宗商品呈现上扬的趋势，预计矿业和能源行业会先后逐渐复苏，地矿行业将面对新的机遇。 1.1.4　矿产勘查的风险性质 矿产勘查属于风险性很高的事业。有人把矿产勘查比喻为人类活动中*大的赌博，这是因为，如果勘查项目取得成功，其所包含的经济报酬将大于许多其他行业所期望的经济报酬；但同时矿产勘查失败的概率也相当高，倘若失败，则会导致重大的经济损失。然而，矿产勘查是人与自然做斗争，在这一过程中，人能充分发挥其主观能动性。 矿产勘查风险来源于地质方面、技术方面、环境-社会-政策方面、经济方面的不确定性。 地质风险与矿床埋藏状况有关，也与勘查靶区的选择有关。更进一步说，即使发现了矿床，由于矿床内部地质情况的变化，地质风险仍然存在。矿床规模也与风险有关，如果矿床规模小，其整个开采阶段可能都处于矿产品价格低迷时期；如果矿床规模大，其开采阶段可能会跨越一个以上的价格周期，从而在一个或更多的金属高价期受益。所以小矿床的内在风险大于大矿床。 技术风险与矿床开采和选冶技术条件有关。这些风险必须及早考虑，一般可以通过初步验证、半工业性试验等降低风险。 环境-社会-政策风险在于矿产资源能否以符合国家环境保护政策的方式勘查和开采？能否以符合地方政府投资政策的方式勘查和开发？ 经济风险在所有的经济预测阶段都存在，与对价格、汇率、成本和市场条件等的预测正确与否和是否科学合理有关。矿山开发的经济风险比勘查阶段还要高得多，如果根据不正确的地质资料进行矿山建设，将会造成重大经济损失。从这个意义上讲，经济风险是一种总体风险类型，它包含并反映了上述三类风险。 由于勘查活动是全方位活动，在勘查和开发的过程中，还可能遇到原来被疏忽的因素或难以预料的问题，如经营机制转换、某些政策的改变、整体和局部发生矛盾等。 当人们认识到矿产勘查高风险的规律性时，自然要采取相应的对策。其中一个重要对策是对矿产勘查实行低门槛准入政策。主要表现在以下几个方面：**，探矿权的取得采用“先来先得”原则（也有例外的情况）。第二，对申请探矿权人的主体不加限制，在市场经济国家，自然人、法人、非法人均可以取得探矿权。第三，探矿权准入成本低，市场经济国家探矿权的准入成本仅体现在租金上，并且探矿权的有偿取得原则也全部体现在租金上；租金的费用一般情况下也仅是名义上的，征收的费用很少，美国就是这方面的典型例子（王家枢，2008）。 风险是不利因素，然而，它又是矿产勘查活动的组成部分，因此，为了尽量减少风险程度，缓解其在每个勘查阶段中的有害效应，提高抵御风险的能力，有必要对勘查项目进行风险分析。勘查项目风险分析的目的是揭示风险来源、判别风险程度、提出规避风险对策、降低风险损失。实际操作时可以分为四个步骤：①风险识别，即界定风险源，确定潜在的风险范围；②风险量化，确定事件发生的概率及可能产生的后果；③风险影响评估和方案选择，定量计算发生风险的后果和选择行动方案；④风险处理计划，描述处理风险的各种方法，并推荐具体的处理风险的行动。矿产勘查过程中除了应综合各种因素认真分析利弊、在风险和机会之间进行权衡外，特别要搞好组织协调工作，以保证勘查活动顺利进行，达到风险*小、效益*高的预期目标。 1.2　矿产勘查所面临的形势 1.2.1　国家矿产资源安全的基本概念 国家资源安全问题是指一个国家因其社会经济发展所需要的自然资源受到某些因素（如资源枯竭、国际市场资源价格变动、生态环境破坏等）的干扰而不能获得持续、稳定、及时、足量地供给并导致一定程度的威胁和损害的状态（成升魁等，2003）。根据世界各国关于矿产资源生产和消费的水平，大致可以划分出矿产资源生产国和消费国。为了保证各自的国家利益，矿产资源生产国通常采取确保矿产资源稳定需求、足量供给的战略，具体对策主要包括：①动用剩余生产能力及调节生产配额来调节资源供应，并通过提高资源价格来实现*大利润；②建立矿产资源现有产业和产品销售网络。 矿产资源消费国往往认为：为保证国家矿产资源安全，不仅要保障资源进口数量的相对稳定，而且要保证控制矿产品市场并维持低价位；其安全战略一般是通过多渠道以可接受的矿产品价格获取足量资源来满足国民经济的持续发展。具体对策包括：①建立矿产资源战略储备以应付短期矿产资源短缺的威胁；②开发替代产品；③发展循环经济，提高资源利用效率；④增加矿产资源勘查和开发及技术创新的力度，降低对矿产资源进口的依赖性。