综合以上地质、地球化学和物理化学资料,我们对形成大型金矿床的局部富集的制约因素可以概括为以下几方面。
(一)成矿物质的固体地质-地球化学背景
提供成矿物质(金和有关阴离子)的固体地球化学背景场在造山带一般为单层结构,而在大陆活化带常常具有双层结构。
造山带单层结构的固体地球化学背景场,是由一定的自然共生组合的岩石所组成的。这种组成的差异与形成时的地质背景有关。如板块俯冲、碰撞接合带为蛇绿岩组合;未成熟岛弧以拉斑玄武岩和钙碱性安山岩为主;成熟岛弧除玄武岩、安山岩之外,还有大量英安质和流纹质的火山岩;成熟的活动大陆边缘附近的有成熟岛弧中出现的组合外,还叠加有“钾玄岩”和“橄榄安粗岩”组合;弧内地堑盆地中为火山-沉积组合,火山岩可以由钙碱性火山岩组成,也可以为双峰式火山岩组合,在火山碎屑沉积岩、浊积岩和碳酸盐中常伴有数量不等的有机质,有时还有火山喷气-沉积或喷流-沉积的金和金属硫化物的预富集层或块状硫化物矿床;在弧后盆地环境也以火山-沉积岩系为主,火山岩一般为玄武岩及其玻璃碎屑岩,沉积岩有硅质岩、碳酸盐岩和浊积岩,常含有数量不等的有机质和同生的黄铁矿层。我国造山带火山岩主要形成时代为古生代,仅西南青藏地区与碰撞有关的造山带火山岩为中、新生代。作为容矿围岩的造山带岩石组合,有以下几个特点:①普遍存在中、基性火山岩,而且在成岩过程中与热的海水发生过水-岩反应。②海相沉积岩中有火山喷气或火山喷流-沉积作用对金的预富集或者经受过海底热卤水的水-岩反应。③沉积岩中有数量不等的浊积岩、有机质和含盐度较高的层位。④普遍发生变形变质而成为绿片岩相或低角闪岩相的低级变质岩。这些特点表明:①分散在岩石中的金可能发生过不同程度的预富集或预活化。②火山-沉积岩可以为成矿热液提供一定数量的使金活化的阴离子,特别是 Cl-和 HS-。③造山带与大气降水有关的浅成热液金矿床常与其围岩时代呈同步关系,证明金的物质来源很可能主要来自周围和深部的矿源层或容矿岩系。
在大陆活化带,金矿床的容矿围岩常具有双重结构,其基底变质岩系除了时代比较老、变质程度比较深之外,其岩性组成与造山带的容矿围岩特点基本相似,这就再一次表明金矿床容矿围岩的岩性组成和特点有一定的普遍意义。对大陆活化带的火山岩盖层在成矿过程中的作用有不同认识,但是各种放射性和稳定同位素组成的数据表明,盖层火山岩也为成矿热液提供了不同程度的物质,特别是在火山中心和破碎带附近,曾发生过强烈蚀变作用的火山岩所起的作用可能更大些。但有许多证据表明,火山基底在提供金的物质方面的作用可能大于火山盖层,其原因之一可能是基底岩系经过更大程度的预富集或预活化。
(二)成矿物质的熔体地质地球化学的特征
本次实验研究表明(刘玉山,1994),金在熔体和源岩中的分配系数大于1,也就是说壳幔源区在发生部分熔融时,源岩中的金将优先进入熔体。因此不能排斥岩体本身可以作为提供金的一种重要来源,这从斑岩型金-铜矿床和矽卡岩型金-铜矿床的成矿热液主要为再平衡岩浆水的事实即可证实。
与金矿床有关的斑岩和浅成侵入岩,有以下几个共同特点:①以中性和中酸性岩浆为主,其分异的派生岩浆为酸性,又可以分出钙碱性石英闪长质-花岗闪长质和碱钙性石二长质-二长花岗质两种主要的组合,有时也有石英正长质的岩浆,但数量较少。②岩浆富含水和挥发分,其中除岩浆本身的组分之外,还包括从围岩和下渗地下水中补给的。③在水-岩反应过程中有很强的活化和萃取金及其他金属元素的能力。④岩体具有多次脉动侵位的特点。⑤岩浆处于超临界的过热状态,一旦内压力超过外压力,特别是外部环境因为构造活动而局部减压的条件下,岩浆扩容部分可以发生强烈沸腾,形成热液角砾岩。⑥很可能存在分异较好的高位岩浆房,而且岩浆房内有下渗地下水的补给。⑦I型岩浆的锶同位素初始值比较低,为0705~0707,S型岩浆为0710~0715,其他地球化学特征也有明显区别。
(三)成矿流体的地球化学特征
本次实验研究结果表明,金元素在流体和熔体中的分配系数,一般为 2~4,有时可高达10,也就是说熔体中的金大部分将优先进入再平衡的岩浆热液或岩浆混合大气降水热液。
对于次火山岩、超浅成和侵入体来说,成矿热液主要是再平衡的混合岩浆水,所以其、δD、δ34S、δ13C和 Pb同位素值均与岩浆本身的同位素组成有继承关系。
对于浅成热液金矿床来说,成矿热液主要是大气降水,其同位素组成取决于水-岩反应过程中“岩”的同位素组成、水/岩质量比和水-岩反应的程度。在造山带火山岩区,水-岩反应主要发生在厚度小于1000m的火山岩系或火山-沉积岩系之间;在大陆活化带,水-岩反应往往同时发生在火山盖层和变质基底之间。所以成矿热液是一种复合岩源的混合大气降水。
(四)成矿的岩浆系统热流场
火山岩地区的岩浆作用一般发生在区域性的高热流密度背景区,其热流密度值在裂谷区可达8376mW/m2,大陆活化带为67mW/m2,岛弧和活动陆缘为5442mW/m2,陆台为6279mW/m2。
火山岩地区的成矿作用,特别是与火山穹丘系统、破火山口系统、次火山岩和浅成侵入岩系统有关的金矿区,其热状态主要取决于不同侵位深度的岩浆作用的影响,即自下而上依次为:高位岩浆房、较大的中深成侵入体、浅成侵入体、次火山岩(或超浅成侵入体)。高位岩浆房或较大的中深成侵入体,可以在一个矿田或更大的范围内形成一个热池或地热系统,大气降水在区域范围内的对流循环受地热系统所控制。对一个矿体或矿体群来说,控制其成矿过程的不是大的地热系统,而是与火山通道、次火山岩和浅成侵入体直接相关的小的热水对流系统。正是大小、小对流系统内,发生着水-岩反应,发生着混合岩水对已固结或亚固结岩体之间的相互作用,发生着加热大气降水对围岩的相互作用,并在相互作用的过程中增加 Cl-和 HS-的浓度,在温度大于300℃的条件下形成金的氯化物的络合物,在温度小于300℃的条件下,形成金的硫化物的络合物进行运移,并与冷的大气降水相互作用,发生金的沉淀作用。
(五)不同类型金矿床成矿的物理化学条件
根据不同类型金矿床成矿流体的物理化学特点,大体可以分出四类不同的物理化学条件组合,每一类组合对某一种或几种类型金矿床的沉淀有利(图6-4)。①如果流体的αCl-=10-05,αΣS=10-25,pH=55时相对稳定,那么在低盐度、中性-碱性流体系统中,有利于金以硫氢络合物Au的形式搬运,并在适宜的物理化学条件下沉淀,形成低硫浅成热液型金矿床。金沉淀的主要温度为 280~220℃,氧逸度的对数[lg]变化区间为-33~-40;前寒武纪绿岩金矿床的成矿物理化学条件中,pH值、氯和总硫的活度与火山岩地区浅成热液金矿床比较接近,但是形成温度稍高,约为370~320℃,氧逸度的对数值为-28~-32。②如果设αCl-=10-05,pH=45的稳定条件下,在中高温的金-铜成矿流体系统中,有利于金以氯化物络合物的形式搬运,随温度降低,向 Au转化,并沉淀形成石英明矾石型(酸性硫酸盐型)金矿床,其沉淀的温度区间为250~320℃,氧逸度的对数值为-32~-28;有利于形成S型角砾岩化斑岩型金矿床的沉淀温度为260~280℃,氧逸度的对数值为-37~-28;有利于形成 I型角砾岩化斑岩型金矿床的沉淀温度为380~310℃,氧逸度的对数值为-32~-27。③如设=1000,αΣS=10-25,pH=55相对稳定,则有利于形成含金富铜的块状硫化物矿床的发生沉淀的温度为380~310℃,氧逸度的对数值为-32~-26。④如设αCl-=1000,αΣS=10-25,pH=45相对稳定,则有利于金以形式搬运,并在退化变质过程中沉淀,形成矽卡岩型金-铜矿床,成矿温度区间为 450~300℃,氧逸度的对数值为-27~-22;主要温度在300℃以下,氧逸度对数值为-33~-42,则有利于富铅-锌块状硫化物矿中金以的形式沉淀。
图6-4 表明金沉淀区相对于Fe-S-O矿物及重晶石、
(六)金矿床成矿过程的应力场
在成矿过程中起作用的应力场由三套系统复合组成,第一套是成矿前的区域性应力场系统,第二套是成矿前火山作用或侵入活动直接引起的应力场的局部异常,第三套是与成矿过程同时发生的重力均衡作用,并由此而诱发了对成矿前两种应力作用产物的改造。其中对成矿起主导作用的是应力场内的局部异常,这种局部异常是动态变化的,而且随不同类型金矿床的控矿系统而异,大体上可以分成四大类:①浅成和超浅成侵入岩,处于临界超临界状态的岩浆,因与围岩之间存在密度差而引起浮力上升,并通过机械力侵位、扩容,这时基本处于局部的挤压力状态;当岩浆体内挥发分的内压力大于外压力,特别是侵位于断裂裂隙的交会处时,通过强烈沸腾,使围岩和岩体已凝固的边部发生角砾岩化,在这种条件下,成矿是在应力释放阶段发生的。②海底喷气-沉积,基本上是在海底局部拉张的应力环境中发生的。③火山中心系统控制的浅成热液金矿床的成矿过程,发生在火山大量喷发之后引起的局部重力均衡调整阶段,所以其应力环境主要取决于重力均衡补偿所引起的局部应力异常。④远离火山中心的浅成热液型金矿床,其成矿过程的应力环境与大型走滑断裂派生的多级复合断裂系统或者大型推覆-滑脱派生的剪切带系统的继承性再活动引起的局部应力异常有关,但从总体上来看,成矿过程发生在应力释放阶段。
(七)成矿流体运移、沉淀的空间与屏蔽条件
成矿流体的运移和沉淀基本上受火山穹丘系统、破火山口系统、次火山岩(超浅成侵入岩)系统、浅成侵入岩系统、海底火山喷气-沉积系统,多级复合断裂系统和剪切带系统所控制。
浅成热液金矿床的矿体(石英脉、破碎蚀变岩体)可以形成于不同的构造裂隙中,但矿化基本上在一个相近的高度区间,这个高度区间大体代表了上升的成矿热流体与下降的冷的大气降水的相互作用带。对浅成热液金矿床来说,这个相互作用带的位置就是金矿床成矿的“极限轨迹”,也是一种流体地球化学和物理化学“屏障”。
海底火山喷气-沉积的块状硫化物矿床成矿的“极限轨迹”是热的上升卤水和冷的海水之间的相互作用,而冷的海水也是上升热卤水的一种地球化学-物理化学“屏障”。在以铜或铜锌为主的块状硫化物矿床中,金的局部富集地段(极限轨迹)在矿床的底部,特别是与其下面囊状网脉的联结处。
与浅成和超浅成侵入体有关的斑岩型金、铜矿床和后矽卡岩型金矿床的“极限轨迹”基本上是岩体边缘裂隙系统和接触带,即再平衡混合岩浆水与加热对流地下水的相互作用带。围岩、加热大气降水和退化蚀变实际上构成了体外的屏蔽条件。
(八)制约成矿过程的“时间维”
已知火成岩地区金矿床的成矿过程基本上都发生在构造、侵入、岩浆作用间歇期或期后。一个相对稳定的地质环境,其中包括大型推覆转化为滑脱,形成糜棱岩并发生热液活动的阶段;大型剪切断裂系统从压剪向张剪转化,并形成拉分的张性断裂-裂隙系统之后的热液活动阶段;大规模火山喷发,破火山口形成之后热液活动阶段;岩体侵位并局部发生流体沸腾而形成的热液角砾岩阶段。这些都说明,成矿作用是构造-岩浆活动中物质-能量耗散过程最后阶段的产物。
金元素的局部富集、成矿过程常常表现出有多期、多阶段性,是物质-能量耗散过程中存在物理化学条件变化的“振落运动”的结果。一般来说,每个小阶段中金沉淀是快速而短暂的,但多阶段成矿过程所持续的时间可以较长,特别在地热系统区,地热系统的存在和活动时间可以长达几个Ma,所以低硫的浅成热液型金矿床和海底火山喷气-沉积型金矿床往往可以形成大型和超大型的矿床。
可见金属局部富集的屏蔽条件可以发生在成矿前,也可以形成在矿化蚀变的过程中,其屏蔽作用可以有地质、地球化学和物理化学等不同性质。
形成大型金矿床要求与成矿过程有关的物质场、能量场、三维空间和时间维等多元因素互相匹配协调发展,否则就会影响成矿的规模或矿石的品位(表6-1)。
表6-1 金局部富集的制约因素
岩浆-热流体的成矿常常发生在地质作用的特定阶段:①火山作用间歇期或火山期后,特别是火山穹丘侵出或破火山口形成之后的火山-地热活动阶段。②高位岩浆房的分枝岩浆侵位之后,特别是岩浆分异和冷凝过程中,流体从熔体中逸出,加热地下水沸腾,使岩体接触带内、外的岩石角砾岩化和水-岩反应期后阶段。③变形变质火山岩和相关侵入岩地区,大型推覆构造转化为滑脱构造和形成糜棱岩之后的热流体活动阶段;大剪切断裂系,从压剪向张剪的转化,并伴随有热流体活动的阶段,这些都说明成矿作用是构造岩浆活动中,物质运动和能量耗散过程特定阶段的产物。
岩浆-热流体体系中其中,成矿时间间隔较长的,可能在同一地球化学背景场内,产生过多期热流体系统,形成了不同时代的金矿,是多阶段继承性成矿作用的产物。对于成矿时间区间较短,矿化阶段较多的金矿,则主要与成矿过程的地质和物理化学条件的周期性变化有关。金的局部富集要求各种制约因素特别是在一定条件下起主导作用的诸因素之间呈耦合关系,耦合程度愈高,金的富集程度也越高,但多种因素耦合的几率很低,所以金局部富集形成工业矿体只可能局部出现。
(一)重卡占汽车保有量约3%,其二氧化碳排放量占比约47%根据公安部及中国汽车流通协会,截至2022年6月底, 汽车保有量310亿辆,我们估算其中乘用车保有量约26亿辆,商用车保有量约4000 万辆以上。商用车中,半挂牵引车、重型货车、重型货车非完整车辆等合计为重卡, 根据广发汽车小组2022年中期策略报告,全国重卡保有量或不低于960万辆。我们 据此估算重卡保有量约占商用车保有量的24%、约占整体汽车保有量的3%。
据中汽协,2017年至2022年5月的重卡销量占商用车比例维持在23%-32%区间, 普遍高于存量的24%。2017年至2022年5月的重卡销量占汽车总销量比例维持在 34%-64%区间,普遍高于存量的3%。重卡作为交通运输业的重要载体,其占比正 不断提升。(报告来源:未来智库)
柴油在不同能源类型中碳排放因子最高。根据ICET,不同能源碳排放因子不同, 其中,重卡采用的柴油终端排放因子为280,高于汽油的242。同等消耗下,重卡 碳排放量高于以汽油为燃料的汽车。重卡以柴油为主要燃料,体现出高油耗特征。对比不同类别车辆油耗,重卡燃 油消耗量位居首位,据ICET,主要商用车类别中重卡及半挂牵引车油耗远超其他车 型,平均超过35L/100km,同类轻卡则不到10L/100km,与多数私家车在相同量级。此外,与其他汽车相比,重卡油耗高,行驶里程也更高,总体二氧化碳排放量规模 更大。
重卡平均单位行驶里程碳排放量远高于其他车型。基于年平均行驶里程、平均 油耗等指标,我们测算出重卡车型的平均单位行驶里程碳排放量远高于其他车型, 例如半挂牵引车单位里程碳排放量高达1224g,而私家车排放水平仅在200g+左右, 与轻型货车在同一数量级。承运各类重型负载是重卡行驶里程、平均油耗双高的主要原因。重卡细分车型 中的牵引车一般用于和半挂车组合,承运各种负载需求,多用于长途货运;整体式 货车与自卸式货车多用于城市渣土、矿石等运输,两类车型实质类似,区别在于自 卸式货车带有液压升降系统。通常各类重卡需要承受较大负载任务,且多进行百公 里以上的中长距离运输,需要更多燃料提供足够动力。
从全年碳排放角度来看,我们简单测算乘用车、重卡及非重卡商用车三类车型 碳排放水平,总体来看,重卡保有量虽仅占整体汽车保有量的3%左右,但其二氧化 碳排放量约占整体汽车的47%。未来新能源重卡推广对降低二氧化碳排放量的重要 性逐步凸显。
(二)排放标准升级,新能源重卡销量翻倍以上增长,5月渗透率提升至38%
排放标准不断升级,倒逼重卡电动化进程提速。近年来我国机动车排放标准不 断升级,排放物限值水平不断趋严;2020年5月,生态环境部、工业和信息化部、 商务部、海关总署四部门联合发布《关于调整轻型汽车国六排放标准实施有关要求 的公告》,明确自2020年7月1日起全国范围实施轻型汽车国六排放标准;随后进一 步发布相关公告明确2021年7月1日起全国范围全面实施重型柴油车国六排放标准, 禁止生产、销售不符合国六排放标准的重型柴油车。新标准在一氧化碳、非甲烷烃、氮氧化物、PM细颗粒物等各方面均有更严格的 限值要求,例如国六a要求一氧化碳排放限值较国五标准下降30%;国六b则进一步 要求该指标较国五标准下降50%,非甲烷烃及氮氧化物排放限值较国五标准分别下 降49%、42%。
在政策推动下,新能源重卡渗透率不断提升。根据电车资源数据,2022年1-5 月新能源重卡销量(含总质量在12吨以上的牵引车、自卸车、搅拌车、环卫车等, 不含出口和军车)同比分别为1286%、690%、337%、269%、387%;相比来看, 重卡整体销量同比下滑,今年1-5月平均月度同比低于-50%,甚至出现月度加速下 滑态势。渗透率来看,2022年1-5月新能源重卡渗透率分别为24%、16%、20%、 26%、38%,政策推动下渗透率不断提升。
02
换电模式是最有可能迅速实现重卡电动化的途径
(一)车电分离实现快速满电,解决初始购置车辆成本过高问题
车电分离可以从两个角度理解:一是物理分离,即电池与车身结构分离,通过 换电装置实现短时间内快速更换动力电池;二是价值分离,即动力电池所有权和使 用权分离。车电分离模式下动力电池成为具有可流动性的服务商品,电池资产管理公司拥 有其所有权,用户仅需支付电池租赁费用,从而获得动力电池使用权。车电分离模 式通过提高补能效率、降低购车门槛直面新能源汽车发展痛点,换电站作为数字电 网的智慧终端,能够解决充电时间长、电池检测维护及梯次利用回收等问题;同时 电池租赁模式降低车辆购置门槛,一定程度避免电池衰减带来的二手车残值过低等 问题。
换电重卡产业链多方参与,主要包括设备商、整车厂商、电池厂商等。以重卡 换电产业链为例,①上游主要包括汽车三电系统、汽车其他零部件、换电站设备三 部分。汽车三电系统主要为宁德时代、亿纬锂能、比亚迪等动力电池厂家;以及中 国中车、英威腾、汇川技术等电机电控企业。其他零部件厂商包括热管理系统的柯 诺威等、驱动系统总成的百特佳动力等。换电设备厂家主要包括许继电气、玖行能 源等。②中游主要分为整车厂商及换电服务运营商。例如汉马科技、上汽红岩、中 国重汽等主流重卡厂家均布局换电相关卡车产品。换电服务运营商主要以整车厂商、 电池厂商、发电企业为主,例如吉利商用车、宁德时代、国电投等。③下游主要为 物流运输公司、制造业企业、港口矿区等。
商业模式初具雏形,现阶段比拼资源禀赋,产业链各环节竞合关系仍存变数。电池资产管理公司(电池银行)出现的根本原因来自对电池重资产成本转移的诉求:一方面,换电站的规模效益与动力电池重资产属性存在冲突;另一方面,动力电池 作为换电模式中电能的唯一载体,凸显的是其在整个闭环中的必要性而非充分性, 现阶段电池全生命周期利用程度仍有较大提升空间,就算是顶尖电池厂商,对于垄 断电池环节的意愿也并不强,让渡一部分利益并将成本压力转移,同时还能提升后 续梯次利用的价值量,是电池资产管理公司运作的底层逻辑。(报告来源:未来智库)
除电池资产外,低成本电力资源、特许经营权、整车-设备-运力的匹配能力均 是换电重卡玩家重要的资源禀赋。理论上,整车厂商、电池厂商、电网企业、运力 商、业主方均可参与电池资产管理环节,对于换电站运营同样如此;当前处于各方 比拼资源禀赋跑马圈地时期,产业链中竞合关系时有变化。
整体来看,重卡换电模式本质是将电池生命周期价值最大化,进行产业链各环 节利益再分配,助力多方参与主体实现共赢。电池企业可增加电池销量,且在最终环节便于回收利用;设备供应商可拓宽市场界限,增加业务量;整车厂商可开拓多 样化电池渠道,同时减少电池维护成本;电网端可削峰填谷,有利于降低电网负担;用户可减少购置成本,并实现高效补能;整体助力实现双碳目标。
(二)高柴油价格下,重卡运营、换电站运营商均有可观利润回报
(1)从运力商角度分析,纯电重卡运营往往需要结合换电设施与电网配套工程,经 济性是运力商考量是否采用换电重卡的关键因素。卡车作为重要生产资料,用户对其车辆可靠性、运行效率、运输成本等要求较 高。据卡车之家,典型卡车TCO成本中购车成本主要包含购车费、手续费、保险费、 购置税等,养车成本中燃油费为比重最高项目,且与车辆阶段性能及司机驾驶习惯 有关;此外还包括过路费、维修保养费、轮胎更新费等。
我们以矿场40吨位重卡为例,测算换电重卡相对燃油重卡经济性,核心假设包 括:①参考卡车之家各类重卡报价,假设业主购置换电重卡裸车成本与传统燃油车 辆基本持平,含电池版的换电重卡价格较高。②油电差价形成经济性基础,参考最 新柴油价格走势及电价水平,假设燃油重卡油价成本75元/L,换电重卡电价成本13 元/kWh。
按照通常情况下日均往返3趟,每趟120km的行驶里程测算,5年生命周期内换 电重卡比燃油重卡总能费用节省约1/3左右,每年能源费用节省超10万元,若按全生 命周期静态成本比较,换电重卡总成本较燃油重卡约低25万元以上。综合考虑车辆购置成本、能源成本、维保成本等方面,换电重卡全生命周期总 成本普遍低于燃油重卡。当前技术可实现五分钟内快速换电,换电重卡经济性主要 取决于车辆购置价格、油电差价、行驶里程、电池租赁成本等因素,在运营里程数 较高、电价优势较大的情况下,换电重卡经济性优势将更加凸显。
(2)从运营商角度分析,换电站盈利条件受多因素影响,当前已实现合理盈利水平。梳理完整项目流程:①换电站运营商向上游采购电池设备、换电设备、投资建 设换电站并储备电池;②下游企业向上游主机厂定制重卡,支付在换电站充电时产 生的能源费用。目前一般由换电站运营商在政府主管部门协调及政策支持下,进行 港口、矿山、物流园、施工场地等场景的开发及推进。在换点运营商主导下,运输 企业进行经济性评估后,向主机厂定制重卡,进一步将换电模式在项目中落地实施。
高油价下不仅运输企业受益于换电模式,换电站运营商也能实现稳定合理的收 益水平。重卡换电站运营商需承担换电站建设、电池投资、线路及其他投资等多个 部分,据G20换电产业联盟,乘用车换电站投资额约为500万元,而重卡换电站单站 投资额约为1010万元;整体来看,重卡换电场景固定,且换电频次较高,我们对典 型重卡换电站运营进行成本分析,以不含车载电池投资的单站为例,核心假设如下:①重卡换电站投资主要为设备及基础投资、电池储备,单站建设投资假设为989万元, 折旧年限为10年;②重卡换电站理论最高服务次数每日可达200次以上,但目前尚 处于发展阶段,保守假设实际服务次数为50次;③度电服务费13元/kWh,度电成 本07元/kWh,测算得出包含租金、人工、维修保养等费用在内的年运营成本约为收 入的70%。
基于以上假设,测算得出典型换电重卡运营IRR约为11%,在日均50车次服务 频率、13元/kWh换电服务费条件下,单站年运营毛利可达170万元,投资回报期约 6年。整体来看,换电站运营方具备可观经济效益。进一步考虑换电次数和换电服务费对重卡换电站盈利水平的影响可知,随换电 次数增加,项目回报率将明显提升;换电服务费增加也能够提升收益水平。未来随 市场发展及竞争加剧,换电服务费或将下行,具备电价优势的发电及电网企业未来 或更具竞争力,预计换电服务费与服务车次双高的情况较难出现,运营商在实际运 营中可通过寻求换电车次与服务费的平衡以保证良好收益。
(三)国家及地方同步推动,5月换电占比51%,或成为新能源重卡主要模式
政策发力换电模式,各类规范标准逐步完善。我国过去十多年以来电动车换电 行业政策经历多次转变,早期以换电为主、充电为辅,强调集中充电、统一配送。
2013年后政策主导快充兼顾慢充,换电模式为辅。2019年重提换电及车电分离消费 方式,工信部在《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》征求意见稿中提出 鼓励开展换电模式应用。随后换电标准问题被多次提上日程,全国层面的换电系统 标准研究与制定工作逐步推进。2021年10月,工信部启动新能源汽车换电模式应用 试点工作,纳入此次试点范围的城市共11个,包括综合应用类8个(北京、南京、武 汉、三亚、重庆、长春、合肥、济南),重卡特色类3个(宜宾、唐山、包头),目 标推广换电车辆10万辆以上,换电站1000座以上。
从《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示第347批起,换电车型数量 占比一直维持在7-12%的水平,并从第356批起呈明显上升态势。据电车资源及电动 卡车观察,2022年5月换电重卡销售940辆,同比高增607%,领跑其他细分车型(普 通纯电动重卡同比+352%、燃料电池重卡同比-47%、插电式混动重卡同比-100%)。据电车资源,从换电销量占新能源重卡销量比例来看,换电重卡比重从去年以 来呈现持续提升态势,从2021年1月的181%攀升至2022年5月的508%。(报告来源:未来智库)
(四)电池标准及换电站建重视度不断提升
江苏省迈出重卡换电试点商业化第一步,持续推进换电标准化。2022年3月, 江苏出台《江苏省新能源汽车充(换)电设施建设运营管理办法》,率先打破全国 换电设施规划、建设、运营、监管、通用等无标准无法规难题。随后江苏率先通过 《江苏省纯电动重型卡车换电电池包系统技术规范》团体标准的评审,或将成为全 国首个纯电动重卡换电电池包标准。
该标准重点解决城市级新能源重卡换电应用场景下,换电电池包物理尺寸、动 力接口无法互换的推广瓶颈。2022年6月21~22日,电动商用车换电标准起草组第七 次会议在苏州召开,包括商用车整车、动力电池、换电机构和连接器生产企业、换 电站运营企业、换电站检测机构等在内的多名专家现场参会讨论商用车换电标准方 案。目前江苏正全面促进新能源汽车换电模式创新应用,推动新能源汽车与能源深 度融合发展。在全国布局试点、各省市同步推进的背景下,换电重卡有望驶入发展 快车道。
广州、重庆、唐山等12个城市发布了具体换电站规划目标。广州市计划到2025 年建设换电站达400个,重庆市计划到2023年换电站建成200座以上,江苏无锡计划 到2025年建成公共换电站70座,安徽省计划到2025年建成换电站180座,武汉市计 划至2023年底建成换电站100座等等。重庆市对中重型卡车换电站,按换电设备充电模块额定充电功率,给予400元/ 千瓦的一次性建设补贴,单站补贴最高不超过80万元;唐山市计划在试点期内,落 地运营换电重卡2600台,建成投运换电站不少于60座;宜宾市计划到2025年建成60 座换电站,推广换电重卡3000辆,对换电重卡车辆按每度电300元给予购置补贴。
03
经济性带动渗透率迅速提升,设备市场成倍增长
(一)顶吊换电、侧向换电各有优劣势,现阶段前者更为常见
从技术路径来看,重卡与乘用车有较大区别,目前重卡换电技术主要有三种形 式:顶吊式换电、单侧换电和整体双侧换电。
顶吊式换电是最早商用化的换电方案。该种方式使用钢索调用电池包,接近落 座时,利用钢索柔性,实现误差兼容。顶吊换电模式技术简单、成本低、对驾驶技 术要求高。顶吊式换电由于高驾驶技术的要求,适合司机经过严格系统培训的封闭式场景, 如矿山、港口等。在该类场景中,司机的专业性得以最大化应用,充分发挥司机技 术优势。顶吊式技术代表性企业为玖行能源,单车换电5分钟,拥有电池智能云端监 管平台,重卡可依需求选择不同电量电池包。
侧向换电是由机器人刚性抓取电池进行对位,误差兼容小,对智能化技术和准 度要求高,因而成本较高,对司机驾驶技术无较高要求。侧向换电技术是目前市场 应用最广的换电技术,徐工、北汽等多是采用该模式。单侧换电不需要司机极高的专业性,智能化程度高,适合在城市中的牵引车、 搅拌车等车型。例如金茂科易的单侧换电系统方案为全自动换设计,5-6分钟实现无 人换电,整合分析换电车辆和电池信息实现隐患提前预警干预。
整体双侧换电过程中电池不占用货箱空间,适用于双侧布置电池的车型,但是 对机器人及电池存储充电仓的需求翻倍,使得其成本在三种模式中最高。整体双侧 换电货箱不被电池占用,适合矿卡车等受到车辆轴距限制,只能布置双侧电池的场 景。国家电投河南公司的首座充换电站采用的便是整体双侧换电技术,激光定位, 人工确定启动,最快3分钟完成换电过程。
(二)封闭作业、短倒运输、干线运输是较适合换电重卡的场景
充电、换电模式各有应用场景和客户基础,重卡车型更适合换电模式。基于效 率与成本考虑,出租车、网约车等运营车领域具备推广换电模式的条件。运营车辆 品牌相对集中,电池规格较为一致;对于司机来说,长时间停车充电的机会成本较 高,快速补能的换电模式契合车辆运营要求。对于重卡车辆而言,其具有能效、车辆负荷双高的特点,适合在特定场景建设 换电站缩短补能时间,目前包括干线物流车、渣土车、重卡、矿坑车及部分专用车 在内的各类用车场景均在大力发展换电模式,相关产品及商业化逐步被市场验证。
在充换一体模式系,充电、换电等装置集中放置在同一位置。充换电站的用电 容量大,线路及配电设备建设投资大;电池需要与充、换电站设备绑定。整体来看 换电模式适用于作业场所相对固定、运营周期长、车型单一的场景,例如港口、园 区、矿山、电厂、钢厂等封闭场所,以及城市渣土运输、干线物流运输等场景。在 矿山砂石短倒、钢铁厂运煤、电厂运煤、铝厂运料、港口集装箱运输一般采用牵引 车,城市建筑废料、渣土清运、填海工程一般采用泥头车。矿山矿石运输场景中宽 体矿卡采用较多。
具体来看,换电重卡主要应用场景包括:封闭场景。该类场景主要包括钢厂、煤矿、港口等,作业区域不固定但路线固 定,重卡常常处在高频率、高负荷和高效率的二十四小时连续作业状态。封闭场景 下使用换电重卡可实现高效补给,通常情况下建一座换电站可解决整个区域的服务 需要。若使用燃油重卡,在装卸货环节将面临燃油机怠速,热效率低、经济性差、 污染水平高等问题。在双碳背景下,面对碳排放压力,该场景内企业规模化应用新 能源重卡,尤其是换电重卡,将有效降低运输成本,实现更好的经济效益。
短倒运输场景。该场景多涉及煤矿电厂间短途运输、城市渣土运输和铁路公路 接驳运输,单程距离短、线路固定。短倒运输场景下,重卡每天往返约4~6次,基于 路程差异,换电重卡单块电池可支撑1次往返,或者1次单程,保障运输效率。干线中长途运输。重卡作为高速公路主要运力之一,高速公路中干线是其重要 运营场景。在干线中长途运输中,运输效率要求高,要求重卡日均行驶里程在800 公里以上。换电重卡可以满足高效补能需求,换电站可与加油站布局在同样服务区 内,缓解新增土地规划压力。
细分应用来看,据科尔尼调研数据,未来拖头车、自卸车、载货车、专用车在 各自适用场景均有较高的电动化渗透潜力,包括区域运输、公路货运重载、工地重 载、工地标准载重、公路货运标准载重、重型环卫作业重型危险品运输、重型建筑 工地运输及特种作业等。换电最佳商业化场景集中在重卡领域,未来换电模式将是 加速实现重卡电动化的重要途径。
未来若电网能够允许充电站与变电站融合,实施集中充电、分布换电,则换电 模式适用性将大幅提升。充电站与变电站融合建设之后,用电容量保障性提升,线 路和配电投资大幅减少。充电、换电分开安装,换电站只需具有换电功能,设备投 资较小,可随场景移动,并且可灵活适用于不同类型的电池、车辆及应用场景,资 源复用性高。重卡换电次数明显高于出租车/网约车及私家车等,换电运营效果较好,经济性 得到验证之后,新能源重卡的渗透速度有望进一步提升。我们认为未来在商业模式 地不断创新下,换电赛道市场规模具备广阔空间。(报告来源:未来智库)
(三)换电重卡渗透率持续提升,2025年新增换电站或超4500座
我们通过对换电重卡渗透率以及重卡换电站换电次数的估测,来测算换电市场 规模。预计2025年新能源重卡渗透率有望达到20%,其中换电重卡占比预计可达70%, 对应2025年换电重卡销量将超过20万辆。换电重卡需求增加将带动换电站和动力电 池等多方价值主体需求,预计2025年新增重卡换电站规模将达到4500+座,当年新 增设备市场空间预计超过200亿元。若换电重卡渗透率持续提升,设备市场空间将进一步打开
一、概述
这类矿床在世界上一些地方很早就被作为铜和黄铁矿的资源开采利用而受到了重视。矿床产在海相火山岩、火山沉积岩系中,矿体常呈与围岩层状构造大体整合一致的似层状或透镜状,成群成带集中分布。矿石中金属硫化物特别富集,含量常可达到 60% 以上,构成块状、密集条带状矿石。金属硫化物主要包括铁、铜、铅锌硫化物,而以黄铁矿、磁黄铁矿等铁硫化物的含量为最高,因此在矿床文献中也称这类矿床为黄铁矿型矿床。欧美各国因越来越认同矿床与海底火山活动的环境有关,现在更为广泛地使用火山成因块状硫化物 ( VMS) 矿床这一名称。
在不同类型的海相火山岩中都可以产出块状硫化物矿床,几种典型的情况是: ①富钠镁铁质和长英质岩石的双峰式火山岩组合或称细碧角斑岩系列中产出含铜的和含铜、铅、锌的矿床; ②在正常钙碱性系列以长英质岩石为主的火山岩系中产出铅、锌、铜的矿床;③在主要是镁铁质火山岩的蛇绿岩中产出铜矿床。
从含矿火山岩系的时代看,太古宙、元古宙、古生代、中新生代都有重要矿床,太古宙和较少的元古宙绿岩带中的矿床如加拿大阿比蒂比等绿岩带中著名的 Noranda 地区的矿床、西澳大利亚的矿床。古生代和中生代褶皱带有很多产于双峰式火山岩组合中的矿床,如欧洲西班牙、葡萄牙的 Rio-Tinto、Neres-Corro 矿床、俄罗斯中乌拉尔和南乌拉尔的许多矿床以及北高加索和阿尔泰的矿床、北美阿帕拉契的矿床、中国甘肃白银厂矿床等。
有两个年代较新的重要矿床: 一个是白垩纪蛇绿岩中的塞浦路斯含铜黄铁矿矿床,另一个是新生代长英质凝灰岩中的富铅锌的日本黑矿矿床。这类矿床含矿火山岩系中常可含多种不同的沉积岩,有的地区以沉积岩为主,只有少量火山岩夹层甚至完全没有火山岩,但也产有块状硫化物矿床,如澳大利亚昆士兰地区的一些矿床。有的研究者把它们也归入同一类。但很多研究者则把这些矿床划为另一类型,即沉积岩中的喷气沉积 ( Sedex) 矿床。这类矿床矿石中金属硫化物种类和含量具有显著特点,不管在哪一种矿床中,黄铁矿或磁黄铁矿含量都是最多的,重要的含铜、铅、锌矿物只有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等少数几种,少量出现的还有黝铜矿、砷黝铜矿、斑铜矿等。此外,矿石中还含有金、银及其他少量矿物。按照矿床中的主要金属组合及含量多少可分为铜、铜-锌、锌-铅-铜和铅锌 4种类型。大洋中脊蛇绿岩中的矿床产出典型的铜型矿石,加拿大地盾内的矿床中有少数是铜型,绝大部分是铜-锌型,个别是铅-锌-铜型。挪威古生代造山带中的矿床多一半是铜-锌型,这些矿床矿体围岩以基性火山岩为主,长英质火山岩少于 10% 。铅-锌-铜型矿石均产在长英质火山岩或长英质火山岩和沉积岩组合中,例如,产在日本的绿色凝灰岩带中的大部分矿床以及塔斯马尼亚的矿床,而铅-锌型矿石只出现在产于沉积岩中的矿床中。
这类矿床在世界分布较广,据称已有 420 多个矿床。其中所蕴藏的铜、铅、锌达数亿吨,银达数万吨,金达数千吨。还有 Se、Sn、Bi 等可观的储量。
20 世纪五六十年代以前,这类矿床还被认为是中温热液矿床,稍后在矿床同生和后生成因的讨论中是重要研究对象之一。对中、新生代两个矿床深入研究取得大量的同位素研究数据,从而使海底热水沉积的模式得到越来越多的支持,现代洋底热水喷出地点的发现和研究,更使这种认识被广泛接受。在对世界相当数量的矿床进行分析研究基础之上已制定了与海相镁铁质喷出岩有关的、与海相长英质—镁铁质喷出岩有关的矿床模式( Singer 和 Cox,1986) 。中国对火山岩型铜多金属硫化物矿床也已经进行了系统总结,建立了矿床的成因和找矿模式 ( 宋叔和、韩发等,1994) 。
二、重要矿床
1 甘肃白银厂铜矿床
是我国发现并研究最早的一个火山块状硫化物型矿床。矿区位于北祁连早古生代褶皱带东段。矿区主要为浅变质寒武纪海相火山岩和火山沉积岩系。火山岩岩石组合具双峰式特征,并富钠贫钙,为典型的细碧角斑岩系列。火山岩喷出沉积作用表现出由角斑质岩石到石英角斑质岩石和由角斑岩与细碧岩间互层产出再到主要为细碧质岩石的层序。已确定白银厂地区是一个具短轴背斜形态的火山穹窿构造,石英角斑质岩石分布在中心,环绕其周边的为细碧质岩石和少量角斑岩 ( 图 6-1) 。火山穹窿内有东西两个喷发中心和多个火山喷口。
图6-1 白银矿田古火山机构构造略图( 据邬介人,1991)
各级火山中心或喷口以较集中产出集块角砾岩及石英钠长斑岩等次火山岩为标志。白银厂块状硫化物矿床产于早期火山喷发沉积旋回的酸性火山岩段,含矿层的岩石组合为酸性火山凝灰岩夹含碳、硅、钙泥质沉积岩或酸性火山凝灰岩向夹沉积岩的基性火山岩转换部位。容矿岩石有石英角斑质碎斑熔岩、石英角斑质晶屑凝灰岩及部分石英钠长斑岩等。成矿作用起始于酸性火山喷发作用晚期石英钠长斑岩侵入之后,结束于大规模中酸性火山喷发作用之前。
块状硫化物矿床按其与火山喷口的关系可分为近火山喷口型和远火山口斜坡型两类。矿区内最著名的折腰山矿床和火焰山矿床属近火山喷口型,折腰山矿床在石英角斑岩层中整合产出,火焰山矿床产于石英角斑岩类与细碧质火山岩接触面上。两个矿床为走向近于平行展布在北面和南面的两个矿体群,各由少数几个似层状、透镜状主矿体和很多的条带状、脉状小矿体组成 ( 图 6-2) 。上部和中部矿体厚大,向深部变薄并出现分支尖灭。主矿体由块状黄铁矿、块状含铜黄铁矿矿石组成,出现在矿体边部和下部的小矿体由网脉状、条带浸染状矿石组成。矿石的金属组合属 Cu-Zn-黄铁矿型,铅除个别地段较富集外,一般均低于工业要求。在折腰山矿床矿体上盘出现一种特殊的补丁状角砾凝灰岩和少量铁锰硅质岩。近矿围岩发生了显著的绿泥石化、绢云母化和硅化等蚀变。
图6-2 白银厂矿区地质略图( 引自邬介人,1991)
另一重要矿床小铁山矿床属于远火山喷口斜坡型,是一个地表未见原生矿露头的隐伏矿床。矿体产于石英角斑质凝灰岩夹薄层凝灰质千枚岩中,以含矿层内有较多沉积岩为特征。矿体为似层状,沿走向倾向也有分支、尖灭和重现的情况,东段距地表较浅,西段埋藏较深,显示出侧伏现象。矿石中的主要矿物包括黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿和砷黝铜矿、重晶石,具块状、条带条纹和条带浸染状构造。矿石中普遍含金、银较高,主要含金矿物有自然金、银金矿,还有辉银矿、螺状硫银矿、辉铜矿等。矿体下盘石英角斑质凝灰岩中含星散状金属硫化物,并发生了绿泥石化、绢云母化和硅化。
本区出露地表的块状硫化物矿床,矿体近地表部分经氧化发育了块状和角砾状铁帽和分布在其间和其下的由多种含铁钒类矿物构成的钒帽,氧化带下局部形成次生辉铜矿。明清时代曾对氧化带中残余富集的金银进行过开采。20 世纪 40 年代发现黄铁矿,1952年开始作为铜矿进行了勘探,查明折腰山、火焰山铜锌矿床分别达大型和中型规模,经 20 多年露天采矿后,折腰山矿床已转入深部开采。小铁山矿床在勘探过程中证实除铅锌矿床为大型外,贵金属金银和稀有分散元素也有重要价值,在 20 世纪 80 年代初正式投入生产。
2 新疆阿舍勒铜矿床
是国内近期发现和探明的一个重要火山块状硫化物矿床。矿床位于阿尔泰古生代褶皱带中,矿区地层为泥盆纪火山-沉积岩系。火山岩岩石类型包括流纹岩、玄武岩及同质凝灰岩、角砾凝灰岩、火山角砾岩和呈岩脉岩株形式产出的辉绿岩、石英钠长斑岩。火山岩中夹有灰岩、放射虫硅质岩。火山岩是双峰式岩石组合,酸性火山岩多于基性火山岩,化学成分具高钠特点。
矿区内最重要的矿床形成于构造洼地中,原层状矿体经褶皱为同斜倒转向斜构造内的一个大透镜体,核部较厚,两翼逐渐变薄至尖灭,产状与火山岩层整合一致 ( 图 6-3) 。层状矿体内自下而上可以划分出黄铁矿带、黄铜矿-黄铁矿带、富铅锌矿带、铅锌重晶石带和重晶石带,下部带以块状矿石为主,上部各带矿石中条纹条带发育。在层状矿体之下还发育细脉状和浸染状矿化。据统计,层状矿体中 Cu∶Zn∶Pb 近于 6∶7∶1,Zn/Cu 值和银含量均自下而上逐渐升高。下盘细脉浸染状硫化物带的含矿岩石为凝灰岩和角砾岩,蚀变类型为绿泥石化、硅化和碳酸盐化。阿舍勒矿床已探明为大型规模,在硫化物含矿层位上部也发育有透镜状含铁硅质岩。矿床所在的阿尔泰成矿带向北西方向与哈萨克斯坦共和国的阿尔泰成矿带相连,两地含矿火山岩系和矿床特征大体一致。
3 四川呷村铅锌银矿床
是发现较晚的又一个大型海相火山岩中的块状硫化物矿床。矿区位于西南三江地区义敦岛弧碰撞造山带上的弧间裂谷盆地内,含矿火山岩系时代为晚三叠世,由拉斑玄武岩系列的镁铁质火山岩和钙碱性系列的长英质火山岩构成双峰式岩石组合。
呷村矿区内出露的岩层包括产于双峰式火山岩下部火山角砾岩、硬砂岩及千枚岩中的镁铁质火山岩、玄武质熔岩、角砾岩、凝灰岩以及辉绿岩岩墙群和占双峰式火山岩65% 以上厚达千余米的长英质火山岩。长英质火山岩包括英安质和英安玄武质火山岩、凝灰角砾岩、凝灰岩以及上覆凝灰质粉砂岩、千枚岩的下部单元和以流纹质火山岩熔岩、凝灰岩和角砾岩为主体的上部单元,其上出现千枚岩、泥质灰岩、生物碎屑灰岩等沉积岩层。
长英质火山岩上部单元是块状硫化物矿床产出的层位,在中部英安流纹质凝灰角砾岩、凝灰岩中有一个次级矿体产出的下部层位。在上部流纹质角砾熔岩、凝灰岩中是主矿体产出的上部层位 ( 图 6-4) 。主矿体层位中矿体可以分为 4 段。最下一段产于流纹质角砾凝灰岩蚀变岩筒内,矿石为脉状、浸染状; 第二段在蚀变岩筒顶部硅质蚀变岩壳之下,矿体呈网脉状; 第三段为块状硫化物矿层和重晶石矿层,下部富黄铁矿,并含重晶石和硅化火山岩碎块,上部富银、铅、锌硫化物,常见硫化物与重晶石组成条带层纹状构造; 最上一段为白云质灰岩中的层状硫化物矿石,在每个含矿带的上部,重晶石岩、赤铁矿碧玉岩、菱铁矿等热水沉积岩均大量发育。上述含矿层在呷村矿区内均产于由火山沉积岩系构成的复式背斜内的一个次级倒转向斜轴部,矿体产状总体上与地层产状一致并同步褶皱。
图6-3 阿舍勒矿床Ⅰ号矿体第Ⅰ勘探线剖面图( 据陈毓川等,1998)
矿石中主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,其次为黝铜矿和黄铜矿,少量矿物有毒砂、硫锑铅矿和车轮矿,偶见自然金、硫铜银矿、辉银矿。矿石含金富银。金属矿物粒度细小,多在 0 01 mm 左右。非金属矿物以石英和重晶石最多,其次有钡长石、绢云母、绿泥石、白云石及方解石等。呷村矿床以铅、锌为主的金属组合和含矿层分带特征与世界黑矿型矿床相似。本区块状矿层、层状矿体和其他流纹质火山岩系中具层控性质的网脉矿带平行分布,认为是高渗透性碎屑岩层和同级别断层系统控制着深处热水发生弥散式排泄与侧向流动交代的结果。
三、成矿作用和矿床成因
火山岩中的块状硫化物矿床历来就是成因解释较多的一类矿床,也是近 40 ~50 年间成因概念改变较大的一类矿床。20 世纪四五十年代以来,一般认为这类矿床是中温热液交代矿床,因为它们具有与其他热液矿床相同的金属硫化物组合和围岩蚀变类型,并且矿床附近常可能有花岗岩类侵入体。后来发现,这类矿床的含矿围岩实际上都是火山岩类,例如,在乌拉尔山东坡一个从北纬 60°到 52°的成矿带中已先后发现 30 多个黄铁矿型矿床,研究较早的中乌拉尔地区的矿床含矿围岩现在是古生界石英绢云母片岩,矿体呈与围岩片理协调较规则的透镜状,一向被看作是与海西期花岗岩类侵入体有关的热液矿床。但后来在南乌拉尔地区发现了相似矿床则明显是产于古生界火山喷出岩中,矿体多不规则,金属矿物均为细粒并保存胶状结构。查瓦里茨基在 1936 年对比研究了这些矿床后提出,中乌拉尔矿床与南乌拉尔矿床同为古生代褶皱带内与上志留统和下泥盆统细碧角斑岩系火山岩有关的矿床,它们的差别只是两地含矿岩系受到区域动力变质作用强烈程度不同的结果。他认为矿床是火山喷出时的气水溶液作用于火山岩的产物。这一认识否定了与后期花岗岩类有成因关系而拉近了矿床与火山岩形成的时间关系。差不多在同一时期,Oftedahl在研究挪威同类矿床时也确定那里的矿床普遍与长英质火山岩存在空间上的联系,提出矿床是火山喷气作用在海底形成的看法。Schnederhohn 于 1955 年正式提出了海底喷气矿床这样一种矿床类型。
图6-4 四川呷村铅锌银矿床平面地质图及不同高程平断图( 引自侯增谦等,2001)
随着层控矿床概念的兴起,火山岩中块状硫化物矿床是同生还是后生成因便成为一个长期争论的问题。在加拿大先后两次召开关于块状硫化物矿床产出环境与成因的专题讨论会,地质学家们提出了在 Barthurst 等矿床观察到的矿体与围岩层理在宏观及微观上都表现出整合关系,而且硫化物矿体与特定岩石单元具有依存性的证据。他们认为矿石组构上的各种小尺度的后生特征完全可以是在沉积之后遭受变形变质作用的结果。就是太古宙绿岩带中的矿床也明显地受地层控制而不是受断裂构造控制。我国辽宁红透山铜锌矿床产在原岩为镁铁质火山岩的斜长角闪岩和原岩为安山质流纹质火山岩的麻粒岩间,矿体仍沿原始层状面理及其复式褶皱的枢纽作最大延伸的事实与上述判断一致。
图6-5 日本黑矿的典型分带( 据 Sato,1974)
对两个时代最新的矿床的研究和与它们的对比对发展块状硫化物矿床的成因认识起了重要作用。日本黑矿型矿床是第三纪的,产于绿色凝灰岩的英安质凝灰岩及部分熔岩和次火山岩中,硫化物矿床与熔岩穹丘伴生,多产在旁侧凹地内,矿体保持近水平或缓倾斜产状,是一些延长延伸都不很大的不规则层状体。较大的矿体内显示出典型的分带 ( 图 6-5) ,从下而上依次为含硫化物浸染体细脉的硅化带、由黄铜矿、黄铁矿组成的黄矿带、由闪锌矿、方铅矿、重晶石组成的黑矿带及顶部的薄层铁锰硅质岩、重晶石岩。查瓦里茨基很早就把乌拉尔矿床与黑矿作了对比,认为乌拉尔矿床就是古代的受过变质的黑矿型矿床。塞浦路斯块状硫化物矿床是产于白垩纪蛇绿岩套中的一个矿床,这里可见到完整的蛇绿岩套剖面层序,硫化物矿体产于两层枕状熔岩的顶部界面上,呈碟形,其下有发育的网脉带。许多矿体与陡倾斜的正断层毗邻,推测含矿盆地为断层带控制的海底凹陷 ( 图 6-6) 。加拿大矿床学家经过对塞浦路斯考察认为,在宏观地质特征上加拿大和塞浦路斯两地矿床非常相似,并指出塞浦路斯矿床是由火山喷气形成的,与包围它们的火山岩是同时沉积的。加拿大矿床应该是以同样方式形成,它们现在所具有的后生特征是由于后来的变质改造和再活化引起的。
图6-6 Agrokipia 块状硫化物矿床的剖面示意图( 据 Adamides,1980)
在块状硫化物矿床成因研究中,对矿体产出的特征及其空间结构的正确概括是取得突破的重要一步。加拿大矿床学家 Roscoe ( 1965) 最先发表了一个太古宙块状硫化物矿床的理想剖面图,其中简明地表示出矿床内中酸性火山岩的类型、块状矿体、细脉浸染状矿化、不同金属矿物组合、角砾状矿化及下盘蚀变围岩间的空间关系。不同时代的硫化物矿床虽有不少差别,但这些方面的特征则是共同的。特别是矿体下部块状矿石带中常有碎裂、角砾状矿石,下盘岩石中网脉状矿化与绿泥石化蚀变相伴出现,有理由相信这里正是成矿流体喷出的通道系统。结合地质和同位素研究,人们进一步确定块状硫化物矿床的成矿流体除部分是岩浆热液或火山热液外,主要是被加热的海水。在此期间,一些矿床学家 Spooner、Solomen、Franklin等先后提出了热水对流循环的矿床成因模式,Hutchinson 更详细地阐释了此系统内成矿溶液在对流循环中形成和喷发到海底的化学变化及环境条件 ( 图 6-7) 。
图6-7 块状硫化物矿床成矿模式( 据 R W Hutchinson,1986)
( 1) 向下循环: ① 接近海底的较浅部,海水下渗与火山沉积物间发生反应,硫酸根的还原作用,SO2 -4+ 二价铁硅酸盐 → 黄铁矿或磁铁矿; ② 金属从硅酸盐矿物中淋滤出来,并以氯化物络合物形式迁移; ③ 在较深部,随着温度升高发生水的分解作用: H2O+ 二价铁硅酸盐 → 磁铁矿; ④ CO2+ 二价铁硅酸盐 → 磁铁矿 + C,产生强还原的富H2、C 和盐度增加的流体,从火山岩中淋出并搬运金属。
( 2) 向上循环: ⑤ 卤水中 H2和 C 含量增加,C + 2H 或 2C + 3H2→ CH4或 C2H6,产生强烈还原富含碳氢化物的高盐度流体,金属元素从更多的硅酸盐矿物中析出进入卤水。
( 3) 在海底喷出系统中,( 6a) 压力释放引起的沸腾,蒸汽爆发角砾岩化; ( 6b) 浅部循环富硫含盐海水与深部循环还原卤水发生混合及反应; ( 6c) 在裂隙中沉淀 FeS、FeS2、CuFeS2、SiO2; ( 6d) 气液对喷口系统震烈多孔岩石蚀变,形成富铜浸染状矿石。
( 4) 在海底沉积物与水的界面上: ( 7a) 还原卤水喷到海底; ( 7b) 与海水混合并发生反应,在不同 pH、Eh 条件下以喷出热水沉积形式形成具金属分带的块状条带状矿石、软沉积物变形和碎屑状矿石及含铁锰硅质层。
火山成因块状硫化物矿床的热水对流循环模式,在成矿物质和水的来源方面得到了氢、氧同位素和锶同位素研究资料的支持,成矿组分迁移和沉淀方面可以用实验室研究和计算作出解释。关于流体对流循环机理也已用流体动力学理论和方法作过检验和探讨。现在,仍有矿床学家致力于这一模式深部结构精确化的研究。应该指出,除了对流模式外,目前也仍有人倾向于同生断裂对蓄水层泵吸释放的模式和岩浆热液的模式,即相信有深部侵入岩浆作为热源和部分热液的来源。
四、勘查评价要点
火山成因块状硫化物矿床形成于太古宙、古元古宙、古生代、中生代、新生代以及现代的洋底,而且都可能有大型矿床,所以这种矿床的形成没有时代限制。
不同时代有各自的有利构造环境,太古宙原始地壳沉降经部分重熔改造,产生类似岛弧型火山作用厚层分异火山岩系,其顶部形成原始铜锌型矿床。太古宙至元古宙早期陆壳裂谷作用继续形成原始型铜锌矿床和因陆壳增厚演变为多金属型的块状硫化物矿床。古生代以前的矿床主要与消亡板块边界火山作用有关,矿床形成于弧前海沟、弧后盆地及更新的火山弧环境。洋壳上的含铜黄铁矿型矿床则形成于此时的增生板块边缘环境。
与块状硫化物矿床有关的火山岩系常具有偏碱性和双峰式特征,一些地区为典型的细碧岩-石英角斑岩系列。不少重要铜金银矿床也产于钙碱性长英质喷出-沉积岩相中或喷发间隙期的沉积岩带内。部分古老的铜锌型矿床和时代较新的洋脊火山岩中的矿床则与基性火山岩伴生。
研究火山岩区构造和火山机构有利于查明矿床的分布和发现新矿体。有的块状硫化物矿床和火山中心受区内基底中不同方向构造线及其交汇处控制。有的矿床分布明显与海底地形为火山喷口斜坡及熔岩穹丘间凹地有关。各种粗碎屑火山角砾岩、次火山岩的集中分布是确定火山喷发中心的重要标志。
块状硫化物矿床具有层状块状矿石带和下盘网脉-角砾状矿化蚀变带的结构分带与矿体内的金属分带,矿床勘查评价中需详细研究各带内矿石类型、主要金属矿物组分、伴生的少量矿物及其中的贵金属和其他伴生金属元素,如白银厂、小铁山铅锌铜矿床中,金银的含量达到大型规模,并从矿石中回收 Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd、In、Tl、Sc、Bi、Sb、S 等元素。
块状硫化物矿床的围岩蚀变发育,特别是下盘的围岩蚀变,绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化显著。矿体上部常出现热水沉积岩,包括重晶石岩、菱铁矿、白云岩以及含铁锰硅质岩。此外,硫化物矿床在氧化带经氧化形成铁帽和次生矿物。以上都是很重要的找矿标志。
王颖
(辽宁省地质环境监测总站,辽宁沈阳,110032)
摘要辽宁面向太平洋、背靠东北大地,社会经济地理区位十分优越,是东北三省重要的物流中心和走向世界的“窗口”,是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。开发利用矿产资源历史悠久、强度高、规模大,取得了举世瞩目的成就。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题也越来越多,危害越来越重,造成的损失和负面影响越来越大,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。本文根据目前辽宁省矿山地质灾害的主要问题:①破坏和占用大量的土地,损毁植被;②对自然景观和旅游资源的破坏;③造成环境污染;④由采矿活动引起的崩塌、滑坡、泥石流和地面采空区塌陷、沉降等次生地质灾害;⑤矿坑突水、破坏水均衡系统,导致区域地下水位下降等,并对导致辽宁矿山环境问题的主要原因及其发展趋势作了分析,及提出防治建议。
关键词矿山 地质灾害 现状 趋势分析
辽宁是我国矿产资源、矿业开发及矿产品消费大省。矿产资源开发利用历史悠久、强度高、规模大,勘探、开采、加工体系配套齐全,拥有全国闻名的“钢都”鞍山,“煤都”抚顺,煤铁之城本溪,煤电之城阜新、铁法,石油之城盘锦以及北票、南票、海城、大石桥等诸多矿业城镇和县区。最多时有各类矿山10000多个,从业人员100多万,年产矿石267亿吨。然而随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题也越来越多,危害越来越重,造成的损失和负面影响越来越大,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。
1 矿山地质灾害现状及潜在环境地质问题
11 矿山地质灾害现状
111 崩塌
崩塌灾害是我省露天采矿场十分常见的地质灾害之一,具有普遍性、多发性、规模小,但人员伤亡较重的特点。1997年7月1日,发生在丹东大鹿岛海滨浴场区内的乡办采石场突然崩塌,造成3人死亡;1998年凌海市石山镇兴达采石场崩塌,致使4人死亡,14人受伤,5辆机动车毁坏,直接经济损失32万元;1994年草河口镇西沟一处个体采石场顶部崩塌,将正在凿岩作业的3名工人砸死;1991年9月28日大石桥市官屯镇青山怀村村民无证非法开采镁矿,诱发崩塌,造成1台载重车砸毁,3人死亡的重大事故。导致上述崩塌地质灾害发生的主要原因是:①对地质构造条件不清楚,盲目开采,缺乏专业采矿工程技术人员;在编制采矿设计或施工程序方法以及处理复杂的地质问题时,主要凭陈腐经验确定,设计施工缺乏科学性和合理性。②非法采矿,违章作业,省内许多露采矿山,尤其是乡镇及个体矿山,采矿作业面过高、过陡,采矿者缺乏环保观念和地质灾害防治知识。
112 滑坡
采矿诱发的滑坡,是我省大中型露采矿山最为典型的矿山环境问题之一,以抚顺西露天矿、阜新海州露天矿、鞍山眼前山铁矿、大孤山铁矿、本溪歪头山铁矿及南芬铁矿最为发育。其特点是规模大、频率高、持续时间长、破坏性大,严重危及矿山的安全生产,并造成巨大的经济损失。
根据滑坡的物质组成和诱发因素将矿山诱发滑坡划分为露天采场滑坡、排土场滑坡、随意弃渣加载诱发的滑坡3种。
(1)露天采场滑坡
露天采场滑坡是由于露天开采过程中导致的采场边坡失稳而形成滑坡,在我省的发生频率最大。有资料表明,从1927年至2000年底,抚顺西露天矿发生的较大滑坡达82次,滑落岩体总量20817万m3,其中最大的一次滑坡体体积达431万m3。
目前该矿坑北帮仍存在滑坡变形区120万m2,其中危险区面积达64万m2,严重影响石油一厂、发电厂等大型企业建筑物和生产设施的安全性。厂区内机械设备严重受损,部分车间被迫搬迁。据不完全统计,这一灾害造成的损失及该厂用于治理的费用高达6亿元。国家有关部门已将其列为1号重大安全隐患。
(2)排土场滑坡
排土场滑坡是指用于矿山开采排放废岩、弃土的场地,由于长期废岩的堆放、累积造成的废岩边坡不稳而形成的滑坡。以歪头山铁矿排土场大型滑坡最为典型。
歪头山铁矿188西站两侧排土场于1998年6月4~8日发生大规模滑坡,滑移距离达30多米,滑体最宽435m,最长325m,最大厚40m,落差近30m,总面积约54万m2,总体积约118万m3。共毁坏矿山铁路运输线路1775m,区域内信号、交直流供电及通讯设备也遭到破坏,造成采场运输系统两个出口之一的北出口被迫停产约半年。滑坡还破坏耕地4km2,造成直接经济损失1217万元。
(3)随意弃渣加载诱发的滑坡
朝阳市建平县哈拉道口乡四家子玄武岩矿滑坡,就是由于采矿弃渣大量堆放于黄土构成的斜坡顶部,导致坡体变形蠕滑。该滑体长100m,宽100m,平均厚20m,由黄土和玄武岩废渣构成,总面积约10000m2,总体积约20万m3。对坡下20多户居民和3个乡办企业构成严重威胁。
113 泥石流
矿业活动,特别是露天开采,大量破坏了植被和山坡土体,产生的废石、废渣等松散物质轻则造成矿区水土流失,重则诱发泥石流灾害。如丹东市振安区五龙背金矿,矿渣堆放于河道,堵沟塞流,影响行洪,致使洪水冲溃渣堆,夺路外泻,四处漫溢,泛滥成灾,造成桥梁、房屋倒塌,3人死亡,2人重伤的泥石流灾害。2001年7月4日16时45分,位于本溪市平山区泉涌街的本钢石灰石矿剥离物堆放场,由暴雨诱发泥石流,泥石流方量约2100m3,使坡脚下距其仅200余米的泉涌街居民受到严重危害,造成3人受伤,冲毁淤埋房屋3处,直接受灾20余户,动迁撤离居民40多户,经济损失数百万元。如1998年8月10日,海州露天矿东南邦发生较大规模泥石流,致使铁路运输线路堵塞,停产4小时,经济损失达400万元。2001年6月12日该矿再次发生泥石流,造成200多米长的运输线路、排水沟和电镐线路淤埋损毁,导致矿山近5个小时的全线停产及长时间的半停产。此外,省内存在许多没有任何拦挡设施的废渣堆和病险尾矿库,尤其是一些大中型闭坑矿山的尾矿库、排土场由于缺乏资金,管理很难到位,潜在的溃坝和泥石流暴发的危险性极大。丹东青城子铅锌矿尾矿库被辽宁省劳动厅和丹东市经贸委列为重大事故隐患点。
114 采空区塌陷
采空区塌陷在诸多矿山生态环境问题中以其造成的经济损失巨大,人员伤亡较多,具有突发性、多发性、隐蔽性和渐变影响持久而占有突出地位。2003年辽宁省的统计资料表明,全省因采矿引起的地面塌陷115282km2。尤以抚顺、本溪、阜新、铁法、北票、南票等煤田最为严重,塌陷面积分别达30km2、435km2、100km2、275km2、70km2、30km2。对其上覆及周边的工矿企业、公共设施、道路交通、农业耕地、居民住宅构成严重威胁。仅抚顺市区每年就需抢险救灾资金5000万元。本溪市“九五”期间投资19亿元,用于搬迁安置受灾居民。21世纪初我省的抚顺西露天矿、阜新海州、新丘等3大露天矿都将先后闭坑,这3个位于城区的巨大矿坑,给两市政府和人民留下了一道难解的题。
按塌陷特点、规模和空间分布规律可划分为地面沉陷和地面塌陷两种类型。
地面沉陷是指缓慢、大范围的不均匀沉陷,面积大于1km2,无声无震,沉陷深度一般为1~15m,地表呈现椭圆形盆地状,局部有地面塌陷坑或蝶状积水洼地。地面沉陷集中分布于丘陵及山前的大型煤田,如抚顺、阜新、本溪、铁法、北票、南票、沈北等在煤田开采基础上发展起来的矿业城镇,地面沉陷总面积25883km2。地面沉陷的强度与采矿量成正相关关系,采煤越多,沉陷的强度越大,范围越广,由几平方公里至几十平方公里不等。目前最大范围的沉陷区分布在阜新煤矿区,面积达100km2。地面沉陷的危害主要表现在损毁城镇设施、地下管网、工民建筑和大量耕地,破坏公路、通讯线路和自然景观,威胁人民生命财产安全,已成为当地可持续发展的严重阻碍,亟待解决的一道难题。
地面塌陷是由采矿引起的地局部地面突然下陷的现象,呈零星分布于东、西部山区的大中小型井采矿区或地面沉陷区中。具有爆发突然,有声有震,塌陷面积较小(几十平方米至几百平方米),塌陷深度较大(几米至十几米,最大可达30~40m)的特点。特别是一些乡镇、个体小矿多开采浅部矿层,也易引起漏斗状的塌陷,它对土地资源和环境的破坏性更为突出。地面塌陷可造成矿区积水、土地盐渍化、破坏耕地和建筑设施。由于地面塌陷爆发突然,往往造成较大的经济损失和人员伤亡事故。已相继闭坑的杨家杖子钼矿、青城子铅锌矿、桓仁铜锌矿、宽甸夹皮沟砖庙岭硼矿、华子峪铜矿等大型国有矿山采空塌陷灾害及隐患十分突出,由于矿山闭坑、破产、改制,对造成的危害已无能力治理。对附近居民和盲目进行残采的小矿生产人员安全构成极大威胁。
12 潜在矿山环境地质问题
121 破坏和占用大量土地,并损毁植被,造成土地砂砾化
据初步调查省内的煤、铁、有色金属等优势矿种的采、选及排土场挤占、破坏了大量土地。如抚顺煤田仅西露天矿和3个排土场破坏土地就达358km2,占市区土地面积的3113%。阜新城区及周边地区有大小矸石山23处,累计堆存量达129亿m3,压占土地约32km2,加之13个采空沉陷区,2个大型露天矿,共破坏土地面积约184km2。这些排土场、矸石山、露天矿、沉陷区穿插在生产和生活区中,造成土地利用率低下,人民生存环境恶化。
矿业活动在大量占用土地的同时,还严重破坏了地面植被,尤其是在一些群采、滥采、矿业秩序混乱的矿区,乱采乱掘,随意弃渣,往往造成土地砂砾化和岩质化。如宽甸万宝铜矿区,历史上曾是次生林较繁茂的地区,20世纪80年代以前植被覆盖率达80%以上,现今已降至30%以下。矿区仙500万m3的废石、尾渣,50余处采空区,使2km2面积上的植被丧失殆尽。
122 对自然景观和旅游资源的破坏
采矿,尤其是露天开采对自然地貌景观的破坏是非常严重的。我省许多著名的风景名胜区,均受到采矿活动的影响。千山西麓铁矿开采造成的扬尘和采矿排水疏干形成的降落漏斗,对千山风景区的古松影响极大;沿朝阳凤凰山西麓呈条带状分布的采石场、水泥生产厂,强烈的爆破、过量的土石剥离和粉尘污染造成的白茬山,严重破坏了自然地貌景观。省内许多建筑石料矿山、水泥厂处在公路、铁路沿线,其千疮百孔、废石满坡、尘土飞扬的景观,使其失去了观瞻的美感。虽然各级政府采取措施,关闭了大量旅游景区周边及主要公路、铁路沿线的采石矿山,但采矿造成的破坏遗迹却没有得到恢复治理。
123 破坏水均衡系统,导致区域水位下降
我省许多矿山地质条件复杂,采矿时必须进行疏干排水,甚至要深降强排,因而破坏了地表水、地下水系统的均衡,导致区域性地下水位下降。近年来,因采矿造成缺水的地区在不断增加,某些矿区地下水位下降十几米甚至几十米,出现了大面积的疏干漏斗,致使民井干枯、河水断流,生态环境遭到严重破坏。阜新的五龙矿区,地下水位下降近20m,影响面积36km2。北票矿区大面积地下水位下降6m。铁法矿区对矿井均有不同程度的水位下降,降深123~5m,总面积达148km2。
此外,在沿海地区一些矿山因疏干漏斗不断发展,使其边界达到海平面而引起海水入侵现象。目前,已发生海水入侵的矿区有:金州石棉矿、瓦房店华铜矿和复州湾粘土矿。由海水入侵,破坏了当地的淡水资源,加剧供水短缺矛盾,也使地面植被受到严重影响。
124 水、土污染问题突出
多年来因矿山开采、加工及“三废”不合理排放已使许多矿区周围生态环境受到严重污染。省内尤以一些采金、铁、硼、硫化物等小选厂和煤矿开采对周围表水和地下水产生的污染现象最为普遍。这类小选厂多将废水直接排入河道,造成河水污染,汛期河水漫溢又造成耕地污染。
2 导致矿山环境地质问题的主要因素
21 复杂而又不断恶化的自然地质环境
辽宁地域辽阔,城市群密集,山地占土地面积的2/3,地质构造、地形地貌以及气候条件甚为复杂。辽东、辽南中低山区长期处于强烈隆起状态,地震频繁而烈度高,活动断裂分布广泛,山高坡陡,河谷深切;辽西低山丘陵区缓慢上升,植被稀疏,岩石裸露,历经多期构造运动和强烈的冰劈、冻融等风化剥蚀作用,节理裂隙发育,岩体结构松散、破碎,水土流失严重;下辽河平原和山间谷地不仅地表水系发育,且分布着各种的冻土、软土、膨胀土等特殊土。春秋两季干旱多风,加剧排土场、尾矿库等扬沙、扬尘及大气污染,夏季久雨、暴雨,强度大,常常激发露天矿的崩、滑、流灾害。如阜新海州露天矿1953~1991年间发生滑坡77次,因汛期暴雨、久雨致灾25次。上述自然地质环境背景是导致矿区生态环境问题广泛性、多发性、复杂性、严重性的主要内因。省内许多大型矿山如齐大山、眼前山、歪头山、南芬等露天矿及本溪、抚顺、铁法等煤矿,多处在山地与平原的结合部,开挖于深变质岩或砂、页岩中。这个部位构造及活化断裂发育,地震烈度高,岩石整体性差,力学强度低,在爆破震动和地下水的潜蚀、溶蚀作用下,极易软化、泥化、断裂塌落,这就决定了产生崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害的必然性,而采矿过程中不合理的采掘工艺和“三废”排放方式则使已十分脆弱的地质环境进一步恶化,从而诱发各种矿山生态环境问题。
22 过分追求经济效益,缺乏基本环保观念
长期以来,我国矿产资源开发执行着多能耗、多污染、资源难以综合利用的传统路线。人们的环境意识不强,过分地追求经济效益,忽略环境保护与治理,是造成矿山环境持续恶化的根本原因。尤其是20世纪80年代后期,一些地区在“有水快流”思想指导下引发的开发热、采矿热,乡镇及个体小矿蜂拥而上,部分国有矿也转为个人承包。其中有很多矿山,生产设备简陋,生产工艺落后,管理水平低下,安全生产条件极差。给矿山环境带来了巨大的冲击和破坏。
23 矿山企业的生产技术低下、设备落后是主要原因之一
辽宁省矿山企业设备简陋、技术与管理落后、产业结构不合理。全省矿山企业中,全民企业不到5%,集体和个人企业95%以上。由于占省矿山企业95%以上的集体和个人民采企业,生产技术低下,集约化程度低,管理落后,而许多大型的国有矿山企业由于建矿时间悠久,设备更新慢,致使矿产资源的开发的利用率低,对绝大多数和伴生的有益元素弃置不顾。资源浪费和环境污染严重。据资料统计,辽宁省矿产资源平均利用率为30%~40%,矿产资源的总回收率为30%,均低于发达国家的20%。辽宁省有色金属矿山企业的贫化损失率平均为27%,资源的总回收率40%~50%,低于国际水平10~20个百分点。资源与能源的二次利用率仅为世界先进水平的35%。矿山生产过程中的高贫化率、低综合回收利用率和低资源二次开发利用率是造成矿山环境恶化的主要原因之一。
24 矿山环境保护的法律法规不健全,执法的力度不够
我国只有《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》等仅有的几部法律对矿山环境提出了一些原则性的规定,可 *** 作性差。辽宁省具有矿产资源种类多、分布广和矿山企业规模小的特点,决定了矿山资源开发的分散、管理困难大。特别是有关矿山环境立法不健全和矿业管理的微观无序和宏观失控使矿业管理的相应法规得不到贯彻执行,形成了矿产资源开采无序、乱采乱挖现象普遍,许多矿山只产出不投入,采富弃贫,采易弃难,造成了矿产资源的严重浪费和矿山环境的严重污染。
25 矿山企业负担沉重,环保投资短缺
我省矿山环境问题很多属历史的“积淀”,历史欠账太多是造成矿山环保压力巨大的另一个无法回避的因素。我省大部分矿山是在计划经济时期建立的,矿山企业属国家所有,企业所得的利润大部分上缴国家,但国家并没有给企业留下治理矿山环境的资金。这样采矿带来的利润被抽走了,而采矿形成的危害却留在了当地。长此以往,矿山环境问题越积越多,现在让资源已近枯竭、经济效益滑坡的企业负担多年形成的矿山环境破坏的责任,企业根本无力承担。矿区生态环境恢复是一个系统工程,需要大量的资金投入,而目前国家整体经济实力不强,矿山企业负担沉重。企业根本无法承担矿山环境治理费用。
3 矿山环境地质问题发展趋势分析
31 矿山地质灾害的类型、规模、危害不断扩大
20世纪80年代,辽宁省矿山地质灾害主要有崩塌、滑坡、地面塌陷、水质污染等几种,并集中发生在几个大型露天煤矿。而进入90年代,在上述灾害日趋严重的同时,泥石流、水土流失、大气污染、岩爆、海水入侵等地质灾害也相继出现并时有发生。眼前山、歪头山、南芬等大型露天矿近年都发生大、中型滑坡,西露天和海州露天矿等多次发生泥石流灾害;已发生采空区、地面沉陷的抚顺、阜新、铁法等矿区,尤其是抚顺煤田随着采掘范围向城区的逐渐扩展,地面继续下沉是不可避免的,灾情必将日趋严重。地面塌陷灾害由采煤矿山扩展至有色金属、滑石、硼、石膏等多个矿种。80年代以前地面塌陷是偶有发生,进入90年代以后,尤其是近两年,则是时有发生。我们调查井采矿山72家,发生地面塌陷灾害点31处,其中90%发生在“九五”期间。开采矿山随着开采范围、强度的加大,塌陷点也必将逐渐增多。目前,大部分矿区对地质灾害的治理都处于亡羊补牢、临渴而掘井的被动局面。防护意识和能力普遍偏低,必然导致灾害的发展速度及影响范围不断扩大。
32 矿业城市的地质环境问题日趋严重
辽宁省因矿而兴的城镇较多,这些城镇随着矿山开采规模、强度的不断扩大,产生的环境地质问题类型越来越多,危害越来越重,已成为全社会备受关注和忧虑的热点问题。如抚顺市及阜新市的两大露天矿:抚顺西露天矿和阜新海州露天矿,这两个位于城区的巨大矿坑,开采年限已进入最后阶段,矿山地质环境破坏严重,已成为制约其城市规划布局和经济发展的最大瓶颈。西露天矿采深约390m,采坑面积达145km2;海州露天矿采深200多米,采坑面积702km2,这两个矿几乎每年汛期都有不同规模的崩、滑、流灾害发生,边坡变形严重威胁周围企事业单位及居民生命财产安全。据有关专家预测,闭坑前后在逐渐失去人工维护的状态下,地质环境会进一步恶化,地质灾害将更加显化和突出,可能产生边坡失稳,岩体滑移,地面变形,矿坑充水以及由此诱发的地震、地下水污染等诸多环境问题。
鞍山、海城、大石桥城市周边的铁矿和菱镁矿山,其开采都不可避免地会扩大对环境影响的地域,产生新的环境问题,加重已有环境问题的危害程度。
33 乡镇矿山的环境问题仍将十分严重
辽宁省的乡镇企业发展于20世纪80年代,目前已在全省矿业中占有相当大的比重。在1999年我省的主要矿石产量中,乡镇矿业产量占4159%,对国民经济发展作出了巨大贡献。但在其发展中也存在不少问题,如资源利用率低;乱挖滥采严重;选、冶工艺落后,随着乡镇企业进一步发展,特别是矿产资源丰富的东、西部山区,矿业作为促进地方经济发展的重要产业而优先发展。然而,目前乡镇矿业自身的一些不完善因素难以在短时期内得以改善,如不采取强有力的措施,矿山环境问题必然突出。
4 防治措施
41 切实贯彻“预防为主、防治结合、综合治理”的方针
矿山建设和矿山环境保护应同步规划、同步实施,避免走“先污染后治理,先破坏后恢复”的整治,加强矿业活动前期的综合管理,从勘查、开发源头上进行控管,各级地矿部门要建立采矿许可证审批前的矿山地质环境保护方案审批制度。
42 加强立法工作,建立较完善法律法规体系和管理体系,加强执法队伍建设
在全面贯彻落实《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水土保持法》等法律基础上,研究制定配套的地方性法规与实施办法。建立健全管理机构,明确执法主体,加强执法队伍建设,提高执法水平,加大对矿山生态环境稽查力度。各级国土资源部门会同有关职能部门,定期开展矿山环境保护执法检查,做到有法必依,执法必严、违法必究。
43 加大宣传力度,增强全民的资源,环境保护意识,树立矿业持续发展观念
充分发挥报纸、广播、电视等新闻媒体的宣传、舆论监督,增强全民的资源忧患意识,生态环境保护意识和法制观念,及时报道表彰矿山环境保护环境保护的先进典型,公开披露污染环境、破坏生态的违法行为。对严重污染环境、破坏生态的单位和个人及时曝光。加强对采矿权人和矿山作业人员的矿山生态环境保护知识培训,树立矿业可持续发展的理念,使全社会形成“珍惜资源、保护环境为荣,浪费资源、破坏环境可耻”新风尚。
44 加强对地方乡镇(集体、个体)的扶持和管理
目前,乡镇矿山发展已成为国民经济建设中不可忽视的重要力量,但也带来不少环境问题。关键在于要扶持、帮助,使其走上“在开发中保护、在保护中开发和矿业可持续发展的轨道”,对乡镇矿山实行“扶持、整顿、联合、提高”的方针。
李东风 赵春强 杨程博 李靖 张雪皎
(辽宁省国土资源厅信息中心)
摘要 本文对辽宁省矿产资源勘查实物地质资料进行了分类分级——根据地质工作类型分为6 类;根据实物地质资料的典型性、代表性,分为特别重要、重要、较重要、一般4个等级。提出了实物地质资料筛选依据和数量控制原则。
关键词 矿产;实物地质资料;分类;分级;筛选方法
2008年国土资源部印发了《实物地质资料管理办法》(国土资发[2008]8号),明确了实物地质资料实行国家级、省级和地质勘查单位“三级”保管体制。为促进实物地质资料保管和充分利用,避免重复工作,降低地质工作风险,提高地质资料为整装勘查和找矿突破战略行动服务的水平,2011年11月国土资源部下发了《实物地质资料扩大试点工作方案》和《实物地质资料清理工作指南(试行)的函》(国土资厅函[2011]1082号),明确辽宁省承担全国实物地质资料的清理试点工作,通过试点形成能在全国推广使用的实物地质资料清理工作流程、标准、方法、步骤和经验,为今后推进全国实物地质资料管理工作奠定基础。
以“三级”(国家级、省级、地勘单位三级保管体制)、“四等”(按实物地质资料的重要性,划分为特别重要的Ⅰ级、重要的Ⅱ级、较重要的Ⅲ级、一般的Ⅳ级)和“六类”(按地质工作分类将实物地质资料划分为区域地质调查资料、矿产勘查资料、海洋地质资料、水工环地质调查资料、物化探地质资料、地质科学研究及其他地质资料六大类)作为本次实物地质资料清理试点工作中进行实物地质资料分类分级处理的框架体系。
本文以矿产勘查实物地质资料为例,探索如何建立“三级”、“四等”“六类”之间的内在联系,使六大类地质工作产生的实物地质资料,通过尽量量化,确定其重要性的级别、归属,进而提出实物地质资料的筛选分级标准,用以指导辽宁省矿产勘查实物地质资料的筛选分级工作。
一、实物地质资料保管意义与利用价值
1档案意义
实物地质资料是地质工作中直接产生的第一手有价值的各种类型的实体资料,是取自地质体并蕴含地质体信息的原始资料。实物地质资料本身所蕴含的重要地质信息,将随着科学技术的进步及研究的深入,逐步揭示其丰富的信息内涵。其他任何类型的第二手研究资料都不能将其全部替代,具有原始性、唯一性、不可复制与不可替代性。实物地质资料不但具有较强的实用价值,而且还具有较高的历史及档案价值。
2找矿价值
当代地质找矿必须以认识矿产资源形成与分布规律为基础,实物地质资料是建立“找矿模型”的缩影。“就矿找矿”是多年来行之有效的一种惯用找矿思维方式,那是因为矿床具有成群出现的特点,它们在已知矿床赋存地区,基本上是处于同一地质背景,也就是说已知矿床分布区内容易找到类似矿床。一个地区“找矿模型”的建立是至关重要的,收藏实物地质资料等于收藏了众多“找矿模型”,对于在已知矿床区内找到类似未知矿床意义重大。保管利用好实物地质资料可避免重复工作,降低找矿风险。
3科研价值
实物地质资料是地球演化的历史见证,是研究地球物质运动、生命起源和演化的实物依据。如果说地球科学是记录地球演化的史志,那么实物地质资料就是这本史志中的文字。科学是向未知领域的一种远征,科学就要有某种预见性,否则不称其为科学。在人类探索和研究地球演化的历史长河中,研究物质的迁移和聚集,再造古地理、古环境、古生态,甚至预测未来可能给人类和地球造成灾难的不测事件,都离不开实物地质资料,因而,实物地质资料是宝贵的不可再生的、不可替代的地质遗产。
4教学价值
实物地质资料是开展地学教学的直接实体,实物地质资料保管单位与大专院校建立互相合作关系,根据自然、地理、环境和资源等自然科学方面教学和实践的需要,发挥辅助教学功能,使实物保管单位成为教学与实习的基地。
5科普价值
实物地质资料是重要的科普载体,是提高国民文化素质的生动教材。人类的知识来源,不仅仅是从书本上获得,相当一部分是来源于实践活动。到实物地质资料馆、古生物化石馆参观,可以丰富地理知识、地质知识、矿产知识、文史知识等。部分实物地质资料是精美的艺术品,给人以美的享受,尤其是矿物标本、古生物化石等实物地质资料具有极高的观赏与收藏的价值,其产地常常是一种旅游资源。利用实物地质资料,开展丰富多彩的科普和旅游文化活动,有利于人们增长知识、更新观念,提高科学文化素质。
近年来,辽宁省以地质地貌、古生物化石、滨海地貌、矿产地为重要资源的地质旅游产品受到越来越多人们的青睐。实物地质资料的多重价值日益显现,成为当地人民脱贫致富的重要途径。
二、实物地质资料的分级保管
实物地质资料的馆藏机构分为三级,即国家级、省级、地质勘查单位级。
1国家级馆藏机构
主要收藏具有特别重要价值的实物地质资料,以体现实物地质资料的科研和科普价值为主。
2省级馆藏机构
主要收藏具有重要价值的实物地质资料,以体现实物地质资料的科研和找矿价值为主。
3地质勘查单位
主要收藏具有一般价值的实物地质资料,以体现实物地质资料的找矿价值为主。
三、矿产勘查实物地质资料的类型划分
1矿产勘查实物地质资料的形态分类
依据矿产勘查实物地质资料的形态和性状,主要可分为5 类:①钻孔岩(矿)心;②钻孔岩屑;③标本;④光(薄)片;⑤副样(样品),可进一步划分为岩矿副样和化探副样。
2矿产勘查实物地质资料的矿种分类
(1)战略性矿产资源
辽宁省没有国家战略性矿种中的钾盐、稀土等矿种,根据辽宁省的实际情况,战略性矿产资源确定为铁、锰、铜、铝、铅、锌、镍、钨、锡、钼、金、银、煤、石油、页岩气等15种。
(2)重要矿产资源
重要矿产资源指国务院240号令所规定的由国务院地质矿产主管部门审批发证的34种矿产,除辽宁省战略性矿产的剩余矿产资源,主要有油页岩、烃类天然气、二氧化碳气、煤成(层)气、地热、放射性矿产、铂、铬、钴、锑、稀土、磷、钾、硫、锶、金刚石、铌、钽、石棉、矿泉水等20种。
(3)一般矿产资源
一般矿产资源指国务院240号令所规定的由国务院地质矿产主管部门审批发证的34种重要矿种之外的所有矿产资源。
(4)世界级储量规模的矿产资源
目前辽宁省只有菱镁矿1种。
(5)国家级储量规模的矿产资源
目前辽宁省有铁、硼、金刚石、滑石、玉石5种。
四、矿产勘查实物地质资料的重要性分级
矿产勘查实物地质资料分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。
1Ⅰ级——特别重要的实物地质资料
1)战略性矿产资源的大型矿床,世界级储量规模矿种的大型矿床。
2)重要矿产资源的特大型矿床,国家级储量规模矿种的特大型矿床。
3)战略性矿产资源中,具潜在找矿远景的中型及以上规模矿床,具综合利用价值的中型及以上规模矿床,尚未开发利用的中型及以上规模矿床。
4)重要矿产资源中,具潜在找矿远景的大型及特大型矿床,具综合利用价值的大型及特大型矿床,尚未开发利用的大型及特大型矿床。
5)矿床成因类型命名地的中型及以上规模矿床。
6)国内独特型的中型及以上规模矿床。
7)省内独特型的大型及特大型矿床。
2Ⅱ级——重要的实物地质资料
1)战略性矿产资源的中型矿床,世界级储量规模矿种的中型矿床。
2)重要矿产资源的大型矿床,国家级储量规模矿种的大型矿床。
3)一般矿产资源的特大型矿床。
4)战略性矿产资源中,具潜在找矿远景的小型矿床,具综合利用价值的小型矿床,尚未开发利用的小型矿床。
5)重要矿产资源中,具潜在找矿远景的中型矿床,具综合利用价值的中型矿床,尚未开发利用的中型矿床。
6)一般矿产资源中,具潜在找矿远景的大型矿床,具综合利用价值的大型矿床,尚未开发利用的大型矿床。
7)矿床成因类型命名地的小型矿床。
8)国内独特型的小型矿床。
9)省内独特型的中型矿床。
3Ⅲ级——较重要的实物地质资料
1)战略性矿产资源的小型矿床,世界级储量规模矿种的小型矿床。
2)重要矿产资源的中型矿床,国家级储量规模矿种的中型矿床。
3)一般矿产资源的大型矿床。
4)重要矿产资源中,具潜在找矿远景的小型矿床,具综合利用价值的小型矿床,尚未开发利用的小型矿床。
5)一般矿产资源中,具潜在找矿远景的中型矿床,具综合利用价值的中型矿床,尚未开发利用的中型矿床。
6)省内独特型的小型矿床。
4Ⅳ级——一般的实物地质资料
Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级以外的实物地质资料。
五、按实物地质资料重要等级实行分级保管
实物地质资料在各级馆藏机构中采取分级交叉的方式收藏。
Ⅰ级(特别重要的)实物地质资料:以国家级馆为主收藏,省级馆为辅收藏,即国家级馆收藏特别重要的主干,省级馆收藏特别重要的次主干。
Ⅱ级(重要的)实物地质资料:以省级馆为主收藏,地质勘查单位馆为辅收藏,即省级馆收藏重要的主干,地勘单位馆收藏重要的次主干。
Ⅲ级(较重要的)实物地质资料:由地质勘查单位为主收藏。
Ⅳ级(一般的)实物地质资料:以埋藏为主。
六、矿产勘查实物地质资料筛选原则与基本条件
为使矿产勘查实物地质资料的收藏价值达到最大化,实现各级馆藏资料具有代表性、典型性、特殊性、系统性的目的,筛选中要遵循以下5项原则:①坚持为地质找矿服务的原则;②坚持引领当代地学科技前沿的原则;③坚持体现辽宁特色的原则;④坚持普遍性和特殊性相结合的原则;⑤坚持切实可行、数量适中的原则。
收藏的实物地质资料应符合下述基本条件:
1)实物地质资料应反映区域地质特征、矿产资源特点,反映地质工作进展与地质勘查程度,展现主要成果与水平。
2)实物地质资料应具有较高的科学价值和经济价值,有可预见的利用率和较高重置成本。
3)实物地质资料筛选工作流程应遵循项目→勘探线剖面→钻孔→岩(矿)心的顺序筛选。实物地质资料应反映项目主要地质成果。重点选择主要勘探线、实测地质剖面、主干路线、主要矿体、主要围岩及蚀变等方面的钻孔岩心、标本、样品(副样)、光(薄)片等。
4)实物地质资料应基本完好,标识完整、清晰,相关资料齐全完备。
七、矿产勘查实物地质资料分类筛选分级标准
1依据矿种重要性划分实物地质资料馆藏等级——基本型
主导思想是:战略性矿产的大型矿床的典型实物地质资料有资格入选国家馆保存,中型矿床有资格入选省级馆保存,一般矿产国家级馆不保存,省级馆只保存极个别。基本型可以细分为如下3个类型:
(1)战略性矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,大型规模以上矿床定为Ⅰ级,有资格入选国家级馆保存;中型规模矿床定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
(2)重要矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,特大型规模矿床定为Ⅰ级,有资格入选国家级馆保存;大型规模矿床定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
显然,此类矿产,相同规模的矿床要比战略性矿产降低一个重要等级。
(3)一般矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,不存在Ⅰ级,一般矿产资源国家级馆不保存;特大型矿床定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;大型矿床定为Ⅲ级。以此类推,详见表1。
显然,此类矿产,相同规模的矿床要比重要矿产降低一个等级。
2依据矿产资源储量优势划分实物地质资料馆藏等级——优势型
这是一个辅助类型系列,增加这一划分系列的指导思想在于体现辽宁省资源特色,是对基本型的重要补充。根据辽宁省资源状况,可划分为如下两类:
(1)世界级储量规模的矿产资源实物地质资料等级划分
大型规模以上矿床定为Ⅰ级,有资格入选国家级馆保存;中型矿床定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
菱镁矿既不是战略性矿产,也不在规定的34种重要矿种之列,但为体现辽宁省特色,将其提高两个等级,视为战略性矿产。
(2)国家级储量规模的矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,特大型定为Ⅰ级,有资格入选国家馆保存;大型定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
表1 辽宁省矿产勘查实物地质资料项目筛选等级划分标准
说明:
1战略性矿产指:铁、锰、铜、铝、铅、锌、镍、钨、锡、钼、金、银、煤、石油、页岩气等15种。
2重要矿产指:油页岩、烃类天然气、二氧化碳气、煤成(层)气、地热、放射性矿产、铂、铬、钴、锑、稀土、磷、钾、硫、锶、金刚石、铌、钽、石棉、矿泉水等20种。
3一般矿产指:国务院240号令规定的34种以外的矿产。
4世界级规模的矿产指:菱镁矿1种。
5国家级规模的矿产指:铁、硼、金刚石、滑石、玉石5种。
6特大型矿床自定义为:储量规模相当于大型底线3~10倍以上的矿床。
7实物等级:特别重要的为Ⅰ级,重要的为Ⅱ级,较重要的为Ⅲ级,一般为Ⅳ级。
硼、玉石、滑石等虽不在规定的34 种重要矿产之列,但其储量规模巨大,为体现辽宁特色,将其提高一个等级,视为重要矿产资源。
3依据矿产勘查工作程度划分实物地质资料馆藏等级——潜在型
这是一个辅助类型系列,增加这一划分系列的指导思想在于从发展的观点看,具有潜在找矿远景和研究意义且目前勘查工作程度较低的矿床,通过工作后,完全有可能提高其现有储量规模,为防止有找矿前景的产地被遗漏,提高矿种的重要级别,用以体现实物地质资料的找矿价值。可分为3类。
(1)战略性矿产资源实物地质资料等级划分
具潜在找矿远景的中型规模定为Ⅰ级,有资格入选国家馆保存;具潜在找矿远景的小型规模定为Ⅱ级,有资格入选省级保存;以此类推,详见表1。
显然,同属战略性矿产资源相同规模的矿床,具潜在找矿远景的,将提高一个级别来保管收藏。
(2)重要矿产资源实物地质资料等级划分
具潜在找矿远景的大型规模定为Ⅰ级,有资格入选国家级馆保存;具潜在找矿远景的中型规模定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存,以此类推,详见表1。
显然,同属重要矿产资源相同规模的矿床,具潜在找矿远景的,将提高一个级别来保管收藏。
(3)一般矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,不存在Ⅰ级,国家馆不保存;具潜在找矿远景的大型规模定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
显然,同属一般矿产资源相同规模的矿床,具潜在找矿远景的,将提高一个级别来保存。
4依据勘查开发与综合利用价值划分实物地质资料馆藏等级——综合型
这是一个辅助类型系列,增加这一划分系列的指导思想在于提高实物地质资料的有用性,对于共伴生矿床,凡是没有进行综合勘查、综合评价、综合利用的,凡是至今尚未开采的,无论品位高低,均划归此类。具体划分标准是相同规模的矿床,提高一个级别予以保存,用以体现实物地质资料的综合利用价值。可分为如下3类:
(1)战略性矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,具有综合利用价值和尚未开发的中型以上规模定为Ⅰ级,有资格入选国家级馆保存;具有综合利用价值和尚未开发的小型以上规模定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
显然,同属战略性矿产资源,相同规模的矿床,具有综合利用价值和尚未开发的,将提高一个重要级别来保管收藏。
(2)重要矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,具有综合利用价值和尚未开发利用的大型以上规模定为Ⅰ级,有资格入选国家级馆保存;具有综合利用价值和尚未开发利用的中型以上规模定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
显然,同属重要矿产资源,相同规模的矿床,具有综合利用价值和尚未开发的,将提高一个级别来保管收藏。
(3)一般矿产资源实物地质资料等级划分
此类矿产中,不存在Ⅰ级,国家馆不保存;具有综合利用价值和尚未开发的大型规模定为Ⅱ级,有资格入选省级馆保存;以此类推,详见表1。
显然,同属一般矿产资源,相同规模的矿床,具有综合利用价值和尚未开发的,将提高一个级别来保管收藏。
5依据矿床成因类型珍稀程度划分实物地质资料馆藏等级——珍稀型
这是一个辅助类型系列,增加这一划分系列的指导思想在于体现实物地质资料的特殊性,对于具有特殊成因类型的矿床,均提高级别予以保存,以指导新矿床、新类型的发现。可分为如下3类:
(1)矿床成因类型命名地的矿床
此类矿床,不受矿种限制,达到中型及以上规模,可定为Ⅰ级;达到小型规模可定为Ⅱ级(详见表1)。如岫玉。
(2)国内独特型矿床
此类矿床,不受矿种限制,达到中型及以上规模,可定为Ⅰ级;达到小型规模可定为Ⅱ级。
(3)省内独特型矿床
此类矿床,不受矿种限制,达到大型规模,即可定为Ⅰ级;达到中型规模可定为Ⅱ级。如红透山型铜矿。
矿产勘查实物地质资料项目的筛选定级,应通过矿产勘查实物地质资料项目筛选定级表来确定,详见表2所示。
表2 辽宁省矿产勘查实物地质资料项目筛选定级
填表说明:
1项目名称、资料档号、项目施工单位、项目结束时间、主攻矿种按实际情况填写;
2矿种类别:“战略性矿产”、“重要矿产”、“一般矿产”、“世界级规模矿产”、“国家级规模矿产”中选一;
3勘查程度:“预查”、“普查”、“详查”、“勘探”中选一;
4矿床规模:“特大型”、“大型”、“中型”、“小型”、“矿点”中选一,规模标准按国土资发[2000]133号文;
5潜在找矿远景:“有”、“无”中选一;
6矿产组合:“单一”、“主要矿产”、“共生矿产”、“伴生矿产”中选一;
7综合勘查状况:“已”、“未”中选一;
8开发利用程度:“未利用”、“正在开采”、“停采”、“闭坑”中选一;
9成因类型珍稀程度:“命名地”、“国内独特”、“省内独特”中选一;
10项目重要性定级:“Ⅰ级”、“Ⅱ级”、“Ⅲ级”、“Ⅳ级”中选一。
八、矿产勘查实物地质资料项目筛选依据与入选数量的控制
由于不同矿种的矿产地数量具有极大的不平衡性,数量差别较大,并非所有达到入选资格的矿床都收入国家馆和省级馆保存。要选择具有代表性、典型性的产地,按照数量适中的原则控制各级项目入选数量。
1铁、煤矿床入选数量的控制
辽宁省铁、煤大中型产地的数量特别多,必须严格筛选,控制收藏数量。
(1)铁矿床入选数量控制
铁矿床按矿床成因类型划分为沉积型、岩浆型、变质型3类;变质型进一步划分为鞍山式、杨林式两个类别。相同规模、相同成因类型的矿床入选国家馆和省级馆的矿床或项目数量不超过两处。
(2)煤矿床入选数量控制
煤矿床按工业类型进一步划分为褐煤、无烟煤、烟煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、长焰煤等。相同规模、相同工业类型的矿床入选国家馆和省级馆的矿床或项目数量不超过两处。
2优势矿产资源勘查项目入选数量控制
参照铁、煤的原则确定入选项目数量。
3其他战略性、重要矿产资源勘查项目入选数量控制
一般不予控制,按有一得一的原则入选国家馆和省级馆。
九、勘探剖面、钻孔岩心(岩屑)以及标本、副样筛选依据与入选数量的控制
由于被选中项目的剖面线数量,以及钻孔岩心(屑)数量差别很大,所以并非入选项目的所有剖面和全部钻孔岩心(屑)入选收藏,而要按精中选精、优中选优的原则选择勘探线剖面、钻孔岩心(屑)及标本、副样。
1主干剖面筛选依据和数量控制
(1)主干剖面筛选依据
勘探线剖面一般选择主勘探线,或矿体连续性较好的勘探线,视勘探工作实际情况,可平行选择勘探线,或十字交叉选择勘探线,也可平行、十字交叉同时选择,具体依据如下:
1)能同时控制主要矿体和多个次要矿体的剖面。
2)能同时控制主要矿化蚀变带和物化探异常带的剖面。
3)能尽可能多地控制主要岩石类型和地质体的剖面。
4)岩心(屑)、光(薄)片等实物地质资料保存完好的剖面。
5)岩矿副样和化验数据完整的剖面。
(2)主干剖面筛选数量控制
1)被确定为Ⅰ级的项目,一般选择3~4条主干剖面(国家馆为主干,省级馆为次主干,单位馆为次主干)。
2)被确定为Ⅱ级的项目,一般选择2~3条主干剖面(省级馆为主干,单位馆为次主干)。
3)被确定为Ⅲ级的项目,一般选择1~2条主干剖面(单位馆为主干,次主干为备用)。
2钻孔岩心(岩屑)筛选依据和数量控制
(1)钻孔岩心(岩屑)筛选依据
收藏的岩心(屑)及标本原则上在主干剖面和次主干剖面上选择。依据如下:
1)控制孔、基准孔、重要参数孔应优先选择。
2)能同时控制主要矿体和多个次要矿体的钻孔岩心(岩屑)。
3)能同时控制主要矿化蚀变和物化探异常的钻孔岩心(岩屑)。
4)选择岩心采取率高的钻孔——岩心采取率不小于75%,矿心采取率不小于85%,对特殊矿种(如岩金矿)要求岩心采取率大于90%。
5)选取保存完整、连续性好的钻孔岩心,不宜选择极度破碎的岩心。
6)能尽可能多地控制主要岩石类型和地质体的钻孔岩心(岩屑)。
7)配套实物地质资料光(薄)片等保存完好的钻孔岩心(岩屑)。
8)岩矿副样和化验数据保存完整的钻孔岩心(岩屑)。
(2)钻孔岩心(岩屑)筛选数量控制
1)被确定为Ⅰ级的项目,每条主干剖面一般选择3~4孔。
2)被确定为Ⅱ级的项目,每条主干剖面一般选择2~3孔。
3)被确定为Ⅲ级的项目,每条主干剖面一般选择1~2孔。
3标本和光(薄)片筛选依据和数量控制
标本和光(薄)片应与所选定的钻孔岩心(岩屑)同步筛选,以使标本、光(薄)片与钻孔岩心(岩屑)以钻孔为单位配套收藏。
4样品(副样)筛选依据和数量控制
1)岩矿副样应与所选定的钻孔岩心(岩屑)同步筛选,以使岩矿副样与岩心(屑)以钻孔为单位配套收藏。
2)用于矿产前期勘查的化探副样,全部作为Ⅲ级实物地质资料永久性地收藏于地勘单位馆。
十、结语
实物地质资料筛选具有极强的专业性、科研性和务实性,它是实现实物地质资料规范化管理的重要基础,辽宁省借国土资源部在本省开展实物地质资料清理试点工作的有利契机,建立了辽宁省矿产资源勘查实物地质资料筛选的量化标准,对于推动全省实物地质资料管理工作的全面展开,具有十分重要的现实意义。笔者结合工作实践,撰写此文,希望得到解决有关专家的指正,以进一步完善实物地质资料筛选工作。
不知道你是联盟还是BL,我就全部给你贴上,你自己选择看看吧!BL:开始到森金村和剃刀岭附近挖铜矿,之后可以到千针附近去挖锡矿,铁矿,偶尔能碰上点金矿,之后到沉泥沼泽的蜘蛛洞里去挖银矿顺便升级,挖密银可以到荒芜之地或者塔那利斯,挖瑟银矿可以到塔那利斯的灌木谷,或者环形山,最后最重要的是富瑟银,因为这个矿比前面的高级,而且刷的慢,所以详细说下:1。艾萨拉熊怪那里,在2处刷,而且出箱子,经验也可以。2。东瘟疫,那里多,但是比较乱,经常有PK,PVE还好点。3。东泉谷那个有幽灵的湖上面,那里4个地方刷矿,2个地方刷箱子,如果运气好碰上水元素入侵还可以赚水之精华,那里幽灵怪在56左右,掉的钱还算可以,建议找人少的时间去。我都是在冬泉挖矿发财的。至于黑铁矿,去燃烧,深渊挖比较好,就不多说了。
联盟:矮人、侏儒1-65从铁炉堡出来右下方的采掘厂附近有许多铜矿,开着寻找矿物采吧,一会就到了65,可以采锡矿了。回城里学一下熔炼也升级。
66-125从湖畔镇顺着路向右上方走,快到到顶上(燃烧平原)时有一条向左的山沟,(由黑铁战士把守的)打进去里面有一个洞。在洞里洞外都有不少锡矿,怪物等级24-25,把采矿升到126。
125-175南海镇上方的雪人洞里2个铁矿+1个金矿或秘银,怪物等级30-32在向上峡谷里的雪人3个铁矿+2个秘银和银矿一个,金矿一个,怪物等级33-35。避难谷,在落槌镇东边的山洞里,铁矿(3个)、秘银(2个)、银、金、次级血红矿石都有,(强力推荐)怪物等级35-38,估计1个多小时就能到175,可以采秘银了。
荒芜之地和奥达曼,一边升级一边采矿,那里有许多铁和秘银矿、精铁矿,一直可以采到230以上。
熔炼直接在采矿训练师那里学,在熔炉边上熔炼。
人类初期在(闪金镇)那采“铜矿”,因为那的矿点也多刷得也快,一半在一个小时就能到50了。带了50就学中级的了,学了就去(湿地)采“锡矿”偶尔还有“银矿”这样一在一个小时就可以练到125学高级。这就要介绍几个矿点了,其实也就是那个洞(在湿地的北面偏左,瀑布边,很好找)。到了125 就慢了。那就要到(千针石林)去采了。在这可以采“铁矿”和“锡矿”运气好还可以采到“银矿”在这到了175就要走了。现在就可以去(荒芜之地)或者(是奥特兰克山脉)(凄凉)也还可以,主要是看山多的地方矿就多。到了后期满300了就可以去(东瘟疫之地)挣钱了。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)