矿山地质学研究与展望


王静纯

一、矿山地质学在地质学中的地位和作用

矿山地质学是人类从漫长的矿业活动中,经过长期积累、总结、验证、提高而逐步形成、发展的。在矿业开发和国民经济建设中起着重要作用。矿业的繁荣促进了矿山地质学的发展。特别是改革开放三十多年来,矿山地质学在地质学中的重要作用日益显现。

矿山地质学是一门应用基础地质理论,综合多学科技术,进行矿山生产管理实践的学科。

矿山地质学是一门运用地质学理论和技术,对矿山所属矿体及其周围的地质体进行综合研究,以利于矿山资源的开发、利用及生产管理的学科。

矿山地质学主要研究矿床开发过程中的地质理论和技术方法,要与矿业工程开发相衔接,既要掌握和应用矿床学、矿山工程地质学、水文地质学、工艺矿物学、采矿学、选矿学、冶炼工艺学等,又要熟悉环境地质学、经济地质学[1]以及矿产综合利用与矿山复垦方面的知识。矿山地质工作是找矿勘探的继续和深入,它贯穿在矿山基建、生产、直至矿山关闭的全过程,肩负着在矿床开采中的先导作用,承担着矿山基建中的地质探矿,矿山开采中的生产探矿,矿山闭坑中的地质评价。

矿床地质勘探工作完成后,一般来说马上进行采矿、选矿及冶炼生产是有困难的,实际上首要需要衍接的是矿山地质学工作。矿山地质工作者需要运用矿床学(如矿体形态研究)、工程与水文地质学(如工程与水文条件)、工艺矿物(如矿石中元素赋存状态)以及环境地质、经济地质、矿山复垦等方面的知识进行比地质勘探阶段更细致和周密的研究,才能指导和管理矿山开采。矿山地质工作是找矿勘探的继续和深入,它贯穿在矿山基建、生产、直至矿山关闭的全过程,肩负着在矿山开采中的先导作用,承担着矿山基建中的地质探矿,矿山开采中的生产探矿,矿山闭坑中的地质评价等工作。

我国著名的矿床地质学家、中国矿山地质事业的开创者,我所原所长康永孚先生,早在上个世纪80年代初就精辟的阐述了矿山地质工作性质及矿山地质学的主要任务是“保证开拓掘进、采矿准备和生产作业的正常进行;保证和监督矿产资源的合理开发和综合利用;力求减少贫化损失,最大限度地利用矿产资源;开源节流,尽可能地延长矿山寿命”。康永孚先生于三十几年前就在我国率先提出了“加强矿山周边及其外围的找矿工作,力争找到勘探遗漏的矿体和未被发现的新矿体,增加矿山储量。”并强调,矿山找矿工作“在整个矿山生产过程中都必须抓紧进行,不能稍有停顿”。他提出,矿山地质工作的一项重要任务,就是坚持不懈地进行普查找矿,增加矿山储量,延长生产年限。因此要利用生产矿山的有利条件,不断总结成矿理论和有效方法,尤其是总结盲矿、富矿、深部矿和外围矿的经验,以新的成矿理论指导找矿。开展与生产矿山有成因联系的矿床组合和成矿系列的研究,根据实际材料确定和不断修正成矿预测方案。矿产综合找矿,综合利用,变废为宝,变害为益,应当十分注意研究[2]。康永孚先生还特别重视地质经济研究。要求矿山地质工作者,根据我国和国际形势预测将来的情况,建立矿床评价的经济制度,以免盲目投资。他不愧为我国矿山地质找矿和矿山地质学的奠定人。深入领会地质老前辈的学术思想,应用新的成矿预测理论和高科技探测方法指导矿山地质工作,是对他们最好的纪念。

我所/院矿山地质研究人员,发扬老一辈地质学家研究工作的优良传统,在每个项目或课题研究中,都以认真严谨的科学态度,扎实的基本功,一丝不苟的工作作风,深入解剖技术难点,实事求是地发现问题,无论在成矿规律探索或元素赋存状态研究方面,努力做到有所发现,有所前进。将获得的新成果、新认识及时提供矿山企业使用。通过我们的研究,有些矿区发现的矿物是国内首次发现的,甚至是有些矿山开采几十年第一次发现的矿物。有些矿区的某些矿物我们发现了几年甚至十余年后,还被其他学者在刊物上报道说“新发现了某某矿物”。在津巴布韦铂矿研究中,处于既没有前人矿物学资料又不能取得重砂样品的困难情况下,研究人员利用有限的研究手段,发现并最终确定了10个矿化系列20余种铂族矿物。也有些矿区由于我们的研究发现了其他单位研究后没有发现的矿物。这些新发现和所取得的科研成果,为矿床成矿理论和矿化规律研究以及指导选矿工艺设计提供了科学依据。

二、矿床物质组分与工艺矿物学研究

矿床物质组分与工艺矿物学研究是矿山地质学最重要的组成部分。研究主要针对矿床勘查或矿山生产的矿产资源,查定有益、有害元素赋存状态,并配合选矿、冶炼生产工艺需要,提供工艺矿物学特点、工艺性质以及加工过程中的变化,研究与解决工业生产中的各种疑难问题。研究内容密切结合矿产勘查、选矿、冶金生产实际,为成矿地质规律、找矿勘查方向、选矿冶炼生产和资源综合利用提供基础资料和理论依据。

矿床物质组分查定与工艺矿物学研究,是以地质学、矿床学理论为支撑,以矿物学、矿石岩石学、矿相学为基础,以矿物物理学、矿物化学、波谱学及各种现代测试技术为依托,涉猎选矿学、冶金学、材料矿物学等多种工艺技术学科。着重研究矿石/岩石类型、矿物共生组合、结构构造、成因、嵌布、赋存状态等。根据生产需要,还要进行选矿、冶炼的中间与最终产品、尾矿以及各类矿物材料的工艺矿物学研究。

北京冶金地质研究所的矿床物质组分查定与工艺矿物学研究历史久远。上世纪六、七十年代,研究项目为冶金部下达,以物质组分研究为主,研究对象主要是国家直属大中型冶金与有色金属生产矿山,并配合选矿工艺试验(当时研究所下设选矿室,1966年一分为二,迁去西安地质所和中南地质所)进行生产矿区选矿物质组分查定,如湖北大冶铁矿、甘肃白银厂铜矿、四川拉拉厂、内蒙古白云鄂博、安徽铜陵、江西西华山、广西铝土矿、大厂锡矿、广西德宝、甘肃金川、海南石录铁钴矿等矿山都留下了我们的研究足迹。我所为金川铜镍硫化物矿床独立铂族矿物的发现做出了重要贡献。

上世纪八十年代初成立矿山地质资源研究室,是为了突显北京地质研究所的特点,结合当时国家及生产矿山企业实际需要而成立的。至1993年,北京矿产地质研究所矿山地质研究室承担了中国有色金属工业总公司下达的几十个部级或矿山委托的伴生金银及其它有益组分研究项目与课题,为产业部门提高金、银等有益金属回收率提供了科学依据,做出了应有的贡献。

上个世纪末至今,体制与机构改革,矿山地质资源研究室撤销,中国有色金属工业总公司改为中国有色金属工业协会,矿山地质研究项目从纵向转向了横向,项目主要来源于企业。先后承担了《会泽矿山厂氧化铅锌矿石伴生银赋存状态研究》(1999);《矿山厂1号矿体混合矿石成矿序列及伴生银锗镉赋存状态研究》(2002);《锡铁山铅锌矿床金银赋存状态查定及稀贵金属富集规律探索》(2003);《会泽麒麟厂6号矿体伴生银赋存状态研究》(2004);《锡铁山铅锌矿选矿与冶炼样品物质组成研究》(2005);《锡铁山铅锌矿床镉铟镓查定及赋存特征研究》(2006);《都龙矿区矿床伴生组分查定与综合利用研究》(2007);《黄沙坪铅锌矿钼的赋存状态及分布研究》(2008);《广东梅州富湾矿床银赋存状态研究》(2009);《新疆罗布泊铜镍矿石物质组分查定》(2010)等。

另,2010年3月至2011年2月,承担中色地科课题并提交了《津巴布韦霍普韦尔铂钯矿区铂钯赋存状态查定研究》报告;2011年5月初,参加中国地调局“中国三稀金属资源战略调查”项目,于2011年5月31日提交了《中国铅锌矿床稀散金属赋存状态研究》报告;2012年3月提交了《中国钨矿床三稀金属赋存状态研究》报告;2013年3月承担中国地调局“三稀矿产资源新兴产业发展技术、市场及政策调查研究项目”中的《铅锌为主的有色金属矿山尾矿稀散金属资源调查技术要求》课题,于2014年7月提交了该课题研究报告并通过了国土资源部地质调查局专家组的审查;2015年3月完成并提交了《内蒙古翁牛特旗长汉卜罗铅锌矿银金赋存状态与尾矿综合利用考查报告》等。

三、生产矿区成矿地质规律与找矿研究

我所矿山地质研究室于1986-1990年参加了“七五”国家攻关项目《中国东部主要有色金属矿床伴生金赋存规律、成矿条件及远景研究》。1987-1990年承担了总公司部级重点研究项目《中国银矿资源和银矿类型及找矿方向研究》。1991-1994年承担了《铅锌(铜)矿中伴、共生银的赋存规律及工艺矿物学研究》部级重点项目等。根据老矿山后备资源不足,及时完成了总公司下达的《生产矿山二轮找矿“九五”立项调研报告》(1995)课题,对128个矿山找矿前景进行了归类排队,筛选出24个有找矿潜力的矿区(矿段),为直属矿山找矿部署提供了依据。并先后承担了《黑龙江小西林铅锌矿潜在远景调研》(1985);《我国钨矿勘查利用前景》课题(1992);《辽宁八家子铅锌矿床地质特征、成矿模式及找矿前景》(1993);《云锡竹林矿段含锡花岗岩地质特征、成矿规律及成因研究》(1998);《湖南省桂阳县黄沙坪铅锌矿区南部铁钨钼铋(锡)多金属矿床成矿规律和找矿方向研究》(2003);《辽宁抚顺红透山铜锌矿接替资源勘察》项目-《红透山铜锌矿床伴生金属元素查定研究》(2006),...等多个生产矿区的成矿规律与找矿研究项目,并及时向上级主管部门和矿山企业提交了研究成果报告。

我所/院的矿山地质研究工作,始终根据国家建设需要,密切结合矿山企业的生产需求。

四、矿山地质学研究展望与建议

社会经济的快速发展,为矿山地质学的发展提供了更广阔的空间,矿山地质研究也面临着更大的机遇和挑战,也必将推动矿山地质学的发展。

发展我国矿山地质学的战略问题主要有:

1.优先支持重大领域或重要矿区找矿课题研究

矿山地质学肩负着寻找固体矿产资源的任务。国家矿山深部找矿的实施推进了矿山地质学的发展。在我国工业化进程加快,矿产资源日渐减少,可用资源不足的今天,矿山深部、近围与周边找矿研究已成为现阶段矿山地质工作者的重要使命,并受到国务院及主管部门的高度重视。国家矿山找矿项目的实施和经费支持,使危机矿山接续资源找矿取得显著成效,仅“十一五”期间进行的煤、铁、铜、铅锌、铝等30余矿种1010个大中型矿山的230个项目中,就有多个矿山找矿取得突破性进展,探获资源量达到大型矿床规模的有47个,中型矿床规模的82个,小型矿床的88个[3]。矿山深部找矿的成功经验与失败教训,特别是这些宝贵的矿山深部及外围的找矿思路和勘查技术方法,培养了人才,提升了矿山地质工作水平,促进了矿山地质学理论创新与学科发展。矿山深部及外围找矿研究是矿山地质学的重要课题及矿山地质工作的战略定位。增加矿产资源,是促进矿山企业发展,推动矿业繁荣和国家现代化的战略需要。

建议持续推进国家层面的中长期矿山地质研究计划,国家重要矿产资源基地研究计划,国家示范矿区的科技支撑计划的支持力度。着力关注我国东部老矿区深部找矿和西部矿产资源基地资源潜力研究。

2.努力提高矿山地质学科研究水平

发挥矿山地质学的综合性与交叉性学科特点,加强矿山地质学与多种相关学科的交流与合作研究力度,倡导多学科、多矿种综合性研究,科技成果共享,促进创新性找矿战术的交流与推广,使矿山地质学理论研究水平和科学实践应用效果向广度与纵深方向发展[4]

3.加强新理论、新技术、新方法的应用

要站在世界科技前沿,积极引进国外现代化矿山地质工作与找矿勘查的先进技术和经验,推进新理论、新技术、新方法、新设备的应用,是提高我国矿山地质学科研究水平的重要举措。

4.重视工艺矿物学、环境地质学及地质经济学研究

矿产资源综合利用和绿色矿山建设已成为我国工业化进程中的重要国策。应建立有效的科技机制,加强国家在矿产资源综合利用和环境地质研究力度,增加配套资金的投入,尽快缩短我国与世界发达国家的差距[4]。

5.重视矿山地质学人才培养

矿山地质的研究成果直接服务于保障矿山生产,扩大矿产资源,关系到国民经济的持续发展及社会民生的需求。应加强培养矿山地质专业人才。建议主管部门和教育系统制订专门政策和中长期人才培养计划,为矿业持续发展提供重要保障。创造必要的工作条件和良好的学术环境,使矿山地质人员稳定在科研与生产技术岗位上,吸引更多的地质学家从事矿山地质研究。

近十年来,国外矿业开发为国家矿产资源供给开辟了新渠道,急需培养一批既懂勘查找矿,又能驾驭矿业开发这匹骏马驰骋在矿山生产第一线,为矿山资源开发利用保驾护航的地质人才。建议地质研究机构和跨国矿业公司应着力培养综合能力与实践能力强,一专多能的矿产勘查与矿山地质复合型技术骨干。

我所/院的矿床物质组成及矿山地质研究工作,历经中国重工业局、冶金工业部、有色金属工业总公司等几个重要时期,半个多世纪的研究、积累,人才济济,成果丰硕,颇具影响,已成为奥门永利误乐域矿产地质研究的重要组成部分和不可或缺的专业。可是目前面临研究萎缩,人员青黄不接。现正处在有色金属矿产地质调查中心与研究院分离,需要重新构建奥门永利误乐域的结构,拟定中长远规划。建议主管领导班子,以高瞻远瞩之态,统筹谋划,尽早采取必要举措,以项目或课题为依托,充分利用奥门永利误乐域研究生培养基地和博士后工作站平台,安排培养矿山地质研究接续人员,使奥门永利误乐域具有优势的矿山地质研究得以延续、发展、壮大,为我国矿业做出更大贡献。

致谢:本文先后经过陈振玠、王凤阁、郭永芬、何双梅、李仪贞、施倪承、马喆生等同事审阅,提出了中肯的意见与建议,谨致诚挚谢意。

最近十年来中国地质学会矿山地质专业委员会有关学术会议简介(2005-2014)

会议时间

地址

会议名称

代表人数

论文

篇数

有影响的专家

2005.06.6-8

黑河

第五届中国矿山地质学术会议暨振兴东北生产矿山资源高层论坛

55

45


2006.10.16-19

临安

建立资源节约型矿山高层论坛

78

44

原有色总公司地质局副局长郑之英

20070824

北京

中国首届生产矿山废石资源化及找矿成果学术交流会

79

30

中国地质学会秘书长朱立新、国土部开发司副司长杨璐、国安局宣传部金磊夫、中国矿协副会长曾绍金

20071115

北京

中国首届铂业论坛

30

13


200809.6-8

凡口

凡口铅锌矿找矿前景高层论坛

73

51

裴荣富院士

200811.18-20

铜陵

中国第六届矿山地质学术会议

73

48


200908.7-9

北京

中国第30届矿山地质学术会议(中国矿山地质60年发展成就论坛)

110

30

翟裕生、何继善、孙传尧院士

200910.23-25

北京

中国第二届铂业高层论坛(中国第31届矿山地质学术会议)

76

30

(中国地质学会2009年年会分会场)

20100826-28

西宁

锡铁山铅锌矿成矿与找矿前景高层论坛

98

50

原有色总公司副总朱雷

20100925-26

上杭

第三届中国青年矿山地质学术会议

190

98


201110.21-23

蓬莱

全国大型矿山地质成果暨学术交流会

75

61


201208.9-10

桂林

矿山深部找矿理论与实践暨矿山工艺矿物学研究学术交流会

79

60

孙枢院士、原广西自治区副主席李振潜、广西地质矿产开发局局长李水明

20130821-23

曲靖

全国生产矿山提高资源保障与利用效益及深部找矿成果交流会

200

76

古德生、何继善院士

2014.09.18-19

厦门

第四届中国青年矿山地质学术会议

50

30








2015年12月25日 00:42
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