王登紅, 王瑞江, 付小方, 孫 艷, 王成輝, 郝雪峰,劉麗君, 潘 蒙, 侯江龍, 代晶晶, 田世洪, 于 揚(yáng)

1)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037;

2)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院, 北京 100037; 3)四川省地質(zhì)調(diào)查院, 四川成都 610081

對(duì)能源金屬礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)基本問(wèn)題的探討
——以四川甲基卡大型鋰礦基地為例

王登紅1), 王瑞江2), 付小方3), 孫 艷1), 王成輝1), 郝雪峰3),劉麗君1), 潘 蒙3), 侯江龍1), 代晶晶1), 田世洪1), 于 揚(yáng)1)

1)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037;

2)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院, 北京 100037; 3)四川省地質(zhì)調(diào)查院, 四川成都 610081

能源金屬礦產(chǎn)是指可在能源領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的金屬礦產(chǎn)資源, 而大型能源金屬礦產(chǎn)基地作為國(guó)家目標(biāo)開(kāi)展調(diào)查評(píng)價(jià), 也是新事物。四川西部甲基卡一帶鋰資源十分豐富, 成礦條件優(yōu)越, 而鋰作為21世紀(jì)的能源金屬, 將為解決我國(guó)能源危機(jī)、環(huán)境保護(hù)等瓶頸問(wèn)題發(fā)揮重要作用。本文通過(guò)對(duì)甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)的工作實(shí)踐, 探討了在“能源＋金屬”類(lèi)礦產(chǎn)資源基地進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)時(shí)所遇到的基本問(wèn)題, 包括目標(biāo)任務(wù)、基本原則、立項(xiàng)依據(jù)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、技術(shù)路線、工作內(nèi)容及其他應(yīng)注意的問(wèn)題, 為同類(lèi)大型礦產(chǎn)資源基地的工作部署提供參考, 同時(shí)也為科學(xué)決策、合理開(kāi)發(fā)鋰資源提供依據(jù)。通過(guò)川西甲基卡一帶以鋰為主大型能源金屬資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 不但可提高礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查程度和資源儲(chǔ)量的可靠程度,進(jìn)一步摸清資源家底, 為帶動(dòng)整裝勘查、建設(shè)大型勘查開(kāi)發(fā)基地提供資源保障, 而且可以為整個(gè)川西地區(qū)能源金屬的調(diào)查評(píng)價(jià)提供示范; 通過(guò)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)包括查明鋰、鋰同位素及其共伴生組分的賦存規(guī)律, 提高綜合研究和利用程度, 為能源金屬在高新技術(shù)領(lǐng)域中的高效開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù); 通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃, 合理部署, 有序推進(jìn), 不但可將資源優(yōu)勢(shì)變成經(jīng)濟(jì)社會(huì)優(yōu)勢(shì)、造福地方百姓, 也可以為把川西地區(qū)建設(shè)成為新能源基地、引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

能源金屬; 大型資源基地; 礦產(chǎn)調(diào)查; 鋰; 甲基卡

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái), 礦產(chǎn)資源的調(diào)查評(píng)價(jià)與找礦勘探面臨著新的形勢(shì), 尤其是礦產(chǎn)資源勘查開(kāi)發(fā)規(guī)?；?、集約化、國(guó)際化的新趨勢(shì), 必然要求“找大礦、找好礦”(陳毓川等, 1989; 王登紅等, 2016),大礦大開(kāi)、小礦小開(kāi)的傳統(tǒng)模式已不能適應(yīng)今后礦產(chǎn)資源全球化配置的客觀需要。因此, 危機(jī)礦山資源接替、重要礦產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)、整裝勘查、深部探測(cè)等一系列立足于解決能源資源領(lǐng)域重大問(wèn)題的工作/項(xiàng)目, 陸續(xù)上馬, 取得了顯著成果。其中, 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)也是“十五”以來(lái)就受到國(guó)家重視并立項(xiàng)的重要工作, 但是, 如何對(duì)“大型礦產(chǎn)資源基地”(而不是一般的礦產(chǎn)地)進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)？采用什么樣的技術(shù)路線？主要開(kāi)展哪些工作？注意哪些問(wèn)題？與傳統(tǒng)的找礦工作又有什么不一樣？等等, 都是需要探討的?！笆濉遍_(kāi)局以來(lái), 國(guó)家對(duì)于能源礦產(chǎn)的調(diào)查更加重視, 但傳統(tǒng)的以生物化石能源為主導(dǎo)的石油、天然氣、煤等的開(kāi)發(fā)利用面對(duì)著環(huán)境保護(hù)愈來(lái)愈高的社會(huì)呼聲, 遇到了新情況(路甬祥, 2014)。那么, 在能源領(lǐng)域能不能找到突破口并引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？本文以四川甲基卡鋰礦資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià)為例, 結(jié)合近年來(lái)取得的工作經(jīng)驗(yàn), 圍繞上述問(wèn)題進(jìn)行初步的研討。

1 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的目標(biāo)任務(wù)

大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 也是地質(zhì)找礦工作的內(nèi)容之一, 但與一般找礦工作的目的是不同的。找礦以發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)、礦化區(qū)或礦床為目的, 并對(duì)其進(jìn)行初步地質(zhì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)(工業(yè)遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)), 為進(jìn)一步選擇礦床勘探地區(qū)(或地段)、編制國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃提供必需的礦產(chǎn)資源和地質(zhì)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料;而大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 不僅僅是找礦,而且是要找到能夠?yàn)榻ㄔO(shè)大型礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的資源基地的“大礦床”或相對(duì)集中的一系列礦床, 以保障礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。至于多大的礦產(chǎn)資源規(guī)模才算得上“大型基地”, 目前還沒(méi)有形成統(tǒng)一的意見(jiàn),因?yàn)槿Q于資源儲(chǔ)量本身(先天因素)和開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)能需求(后天因素)等多重因素。一般認(rèn)為, 大型礦產(chǎn)資源基地, 在地質(zhì)上至少要探明超大型規(guī)模的儲(chǔ)量(相當(dāng)于5個(gè)大型礦床), 而且相對(duì)集中, 不能分散(否則就不能成為“基地”); 在滿足國(guó)家需求方面,至少能滿足50年的可持續(xù)的開(kāi)發(fā)利用, 從而形成產(chǎn)業(yè)基地; 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益方面, 不但要占據(jù)舉足輕重的地位, 而且要對(duì)國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要作用; 在科技和人才方面, 不但要有科技含量、創(chuàng)新潛力而且要引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。比如, 四川的攀枝花釩鈦磁鐵礦、內(nèi)蒙古包頭的白云鄂博稀土礦和湖南郴州的柿竹園有色金屬礦產(chǎn)資源基地, 都是我國(guó)公認(rèn)的大型礦產(chǎn)資源基地, 在世界上也是舉足輕重的, 在一定的歷史時(shí)期占有不可替代的地位, 分別成為釩鈦、稀土和矽卡巖型白鎢礦等的勘查開(kāi)發(fā)、綜合利用、科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的“基地”。顯然, 攀枝花、白云鄂博和柿竹園這樣的礦產(chǎn)資源基地是我們今后找礦的方向, 盡管此類(lèi)礦床本身也由于天造地設(shè)而并非十全十美, 但無(wú)疑具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

當(dāng)前, 我國(guó)過(guò)分依賴(lài)石油、煤炭、天然氣等常規(guī)能源所面臨的安全問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題日益突出, 一方面對(duì)外依存度居高不下, 嚴(yán)重影響到經(jīng)濟(jì)安全、社會(huì)安全乃至于國(guó)家安全, 另一方面又因?yàn)槲廴緡?yán)重而影響到人民群眾的健康安全。如何尋找新能源,部分甚至大部分替代傳統(tǒng)的石油、天然氣及煤炭等常規(guī)生物化石能源, 已經(jīng)成為全球關(guān)注的頭等大事。有沒(méi)有無(wú)污染的金屬能源可以有效改變能源結(jié)構(gòu)呢？有, 鋰就是其中之一。鋰是新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的戰(zhàn)略資源, 既可以儲(chǔ)能(如鋰電池)也可以節(jié)能還可以產(chǎn)能(如核聚變發(fā)電), 既高度軍用也普遍民用(如心臟起搏器), 因而被稱(chēng)為“21世紀(jì)的能源金屬”(王淦昌, 1998; 王秀蓮等, 2001; 游清治, 2013; 王瑞江等, 2015; 王登紅等, 2016)。在當(dāng)前礦業(yè)不景氣的大前提下, 鋰金屬的價(jià)格保持在40萬(wàn)元/t, 甚至在鐵、銅、鉛鋅等傳統(tǒng)金屬礦產(chǎn)和煤、石油等大宗礦產(chǎn)品價(jià)格一路下滑的情況下, 鋰的價(jià)格仍然在上漲(到44萬(wàn)元/t)。這充分說(shuō)明, 開(kāi)展鋰資源的調(diào)查評(píng)價(jià), 無(wú)論是現(xiàn)今還是在今后的一段時(shí)間內(nèi), 都將具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。

四川西部具有鋰、稀土、稀散金屬礦產(chǎn)資源的區(qū)位優(yōu)勢(shì), 同時(shí)也擁有以成都和綿陽(yáng)為中心城市的高新技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ), 尤其是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)潛力巨大, 市場(chǎng)和資金均不是太大的問(wèn)題。川西又屬于貧困、民族地區(qū), 迫切需要擺脫原始的粗放經(jīng)濟(jì)模式、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。因此, 甲基卡大型鋰礦資源基地的綜合調(diào)查評(píng)價(jià), 不但具有良好的經(jīng)濟(jì)效益(按60萬(wàn)噸氧化鋰計(jì), 潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值1 200億元, 預(yù)期投入產(chǎn)出比約1∶2 500。如按能源金屬計(jì)價(jià), 投入產(chǎn)出比更大, 可達(dá)1∶4 800), 社會(huì)效益和政治效益也將是顯著的, 在引導(dǎo)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面將起到良好的示范和帶動(dòng)作用。

目前全世界鋰金屬的年消耗量大約在n萬(wàn)噸,初步預(yù)測(cè)甲基卡及外圍地區(qū)氧化鋰資源潛力可達(dá)n×100萬(wàn)噸(含探明儲(chǔ)量), 顯示了極其良好的找礦前景, 預(yù)期可保障鋰工業(yè)可持續(xù)發(fā)展50年以上。但是, 鋰資源是如何分布的, 哪個(gè)區(qū)塊的資源最好,開(kāi)發(fā)哪個(gè)區(qū)塊的資源對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響最小, 哪個(gè)區(qū)塊的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大, 都還沒(méi)有調(diào)查清楚, 還需要通過(guò)國(guó)家公益性項(xiàng)目的投入, 查明資源家底,帶動(dòng)商業(yè)性勘查, 為科學(xué)開(kāi)發(fā)、合理開(kāi)發(fā)、最大效益地開(kāi)發(fā)利用珍貴的鋰資源提供科學(xué)依據(jù)。

總之, 甲基卡大型能源金屬資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的目的, 是要盡快摸清資源潛力, 及時(shí)取得更大的找礦突破, 為國(guó)家找出一個(gè)世界級(jí)的優(yōu)質(zhì)鋰礦, 積極引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的基本原則

找礦的原則包括為國(guó)家社會(huì)服務(wù)的原則、綜合原則、點(diǎn)面結(jié)合原則和經(jīng)濟(jì)原則等。顯然, 大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 同樣要遵循這些原則, 而且更加嚴(yán)格并與時(shí)俱進(jìn), 比如, 環(huán)境保護(hù)的原則?；仡櫧倌陙?lái)我國(guó)“大型礦產(chǎn)資源基地”的勘查歷史, 當(dāng)前形勢(shì)下要找到新的“大型礦產(chǎn)資源基地”,仍然有一定的原則需要遵循:

以國(guó)家目標(biāo)為調(diào)查評(píng)價(jià)的首要任務(wù);

以成礦規(guī)律為靶區(qū)圈定的基本依據(jù);

以野外調(diào)查為找礦驗(yàn)證的主要手段;

以有序部署為合理勘查的有效保證;

以技術(shù)創(chuàng)新為快速突破的不二法門(mén);

以綜合評(píng)價(jià)為提升價(jià)值的根本出路;

以引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為基地的立足之本。

一般性的找礦工作, 能找到礦產(chǎn)地就算達(dá)到目的, 但“大型礦產(chǎn)資源基地”不但要滿足國(guó)家社會(huì)的重大需求而且對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有引領(lǐng)作用。那么, 在當(dāng)前形勢(shì)下, 是再找一個(gè)白云鄂博、攀枝花或者柿竹園還是另辟蹊徑？圍繞國(guó)家目標(biāo), 即,“既要金山銀山也要綠水青山”, 對(duì)于甲基卡大型礦產(chǎn)資源基地來(lái)說(shuō), 一方面要解決資源問(wèn)題, 另一方面也是解決能源而且是新能源問(wèn)題, 再一方面也是為引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供契機(jī)。以鋰和稀土為代表的新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)資源, 是近年來(lái)全球勘查的熱點(diǎn),被稱(chēng)為“關(guān)鍵金屬(critical metal)”。鋰不但是關(guān)鍵金屬礦產(chǎn), 也是能源金屬, 上至氫彈爆炸, 下到老百姓的手機(jī)電池, 均不可或缺。據(jù)報(bào)道, 1 g鋰用于發(fā)電的話所產(chǎn)生的能量可以代替3.4 t標(biāo)準(zhǔn)煤; 20 kg的鋰用于核聚變發(fā)電的話, 可以滿足8萬(wàn)戶家庭1年的需要; 生產(chǎn)100億度電的鋰反應(yīng)堆, 只需要10 t金屬鋰(王乃銀, 1989; 吳榮慶, 2009)。因此, 國(guó)際上啟動(dòng)了“小太陽(yáng)計(jì)劃”, 旨在“從根本上解決能源問(wèn)題”。筆者認(rèn)為, 要從根本上解決能源問(wèn)題為時(shí)尚早, 但無(wú)疑可以逐步減少生物化石能源的用量, 有助于環(huán)境保護(hù), 而且可以避免核裂變技術(shù)民用所帶來(lái)的放射性污染和大眾心理問(wèn)題。

3 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的立項(xiàng)依據(jù)——主攻礦種和地區(qū)選擇

顯然, 大型礦產(chǎn)資源基地的立項(xiàng)不同于一般的找礦項(xiàng)目, 需要十分慎重, 不但要選對(duì)地區(qū)而且要選好礦種; 不但要能找得到礦, 而且要找得到大型、超大型礦; 不但要能夠?yàn)榈V山建設(shè)提供資源保障, 而且要引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤其是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。前述攀枝花、白云鄂博和柿竹園均如此。對(duì)于甲基卡大型基地的立項(xiàng)來(lái)說(shuō), 成礦條件好, 能夠找得到大礦, 而且所勘查的主要礦種——鋰(及共伴生的鈹、鉭、銫、錫等)恰好是當(dāng)前戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的“關(guān)鍵金屬”。此外, 前期工作也為今后的快速評(píng)價(jià)奠定了較好的基礎(chǔ)。

甲基卡位于青藏高原的東部, 海拔在4 000 m以上, 區(qū)域性的地質(zhì)工作尤其是找礦工作是在新中國(guó)成立以后開(kāi)展的。在1959年群眾報(bào)礦的基礎(chǔ)上,多家地質(zhì)隊(duì)和研究所在區(qū)內(nèi)開(kāi)展過(guò)地質(zhì)調(diào)查和找礦工作, 初步確定了甲基卡礦區(qū)及其外圍稀有金屬的遠(yuǎn)景和工業(yè)意義, 但區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作滯后, 直到20世紀(jì)80年代中期才完成1∶20萬(wàn)康定、新龍、禾尼三幅聯(lián)測(cè)工作, 通過(guò)1∶20萬(wàn)康定幅區(qū)域化探掃面, 初步查明有鋰等稀有元素的異常。1∶5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)圖幅的區(qū)調(diào)工作目前還沒(méi)有完成(礦調(diào)已立項(xiàng), 地調(diào)則2016年才立項(xiàng))。20世紀(jì)80年代以來(lái), 圍繞松潘—甘孜造山帶和“三江”成礦帶區(qū)域成礦尤其是稀有金屬區(qū)域成礦、成礦系列和甲基卡典型礦床的成礦機(jī)制等關(guān)鍵性基礎(chǔ)地質(zhì)和成礦問(wèn)題, 進(jìn)行了一系列調(diào)查研究, 初步查明區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖型稀有金屬成礦作用與印支晚期花崗巖漿成穹作用密切相關(guān),總結(jié)了構(gòu)造-花崗巖漿穹隆構(gòu)造的幾何特征、變質(zhì)變形特征、成礦特征和成礦條件, 初步厘定了礦床的成礦系列, 構(gòu)建了構(gòu)造-成礦模式, 指出了找礦方向(唐國(guó)凡和吳盛先, 1984; 侯立瑋和付小方, 2002; 王登紅等, 2004, 2005; 李建康等, 2007; 陳毓川等, 2010), 為2006—2013年間的鋰資源潛力評(píng)價(jià)和成礦預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。

甲基卡具有獨(dú)特的區(qū)域成礦條件, 不同于國(guó)內(nèi)外其他稀有金屬礦床。在川西眾多硬巖型(花崗偉晶巖型)鋰礦床中, 以甲基卡規(guī)模最大(超大型), 品位最富, 共伴生礦產(chǎn)最多(Be、Nb、Ta、Rb、Cs、Sn),經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大, 而且埋藏淺、開(kāi)采技術(shù)條件佳、選礦性能好, 是川西偉晶巖型鋰輝石礦床的典型代表。甘孜州目前已發(fā)現(xiàn)稀有金屬礦產(chǎn)地78處, 其中大型礦床6處, 中型5處, 小型6處, 礦點(diǎn)4處, 但總體工作程度低, 找礦前景大。通過(guò)四川省地質(zhì)局甘孜隊(duì)、404地質(zhì)隊(duì)、402地質(zhì)隊(duì)等單位的詳查和勘探, 以往在甲基卡發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈498條, 其中工業(yè)礦脈和礦化偉晶巖114條, 求獲各級(jí)Li2O資源量102.6萬(wàn)噸、BeO 3.4萬(wàn)噸、(Nb+Ta)2O51.35萬(wàn)噸(《中國(guó)礦床發(fā)現(xiàn)史·四川卷》編委會(huì), 1996)。20世紀(jì)90年代來(lái), 各探、采礦權(quán)人又相繼開(kāi)展了詳查和勘探。經(jīng)四川省國(guó)土資源廳2011年底的儲(chǔ)量核查,甲基卡17條礦脈Li2O累計(jì)查明資源儲(chǔ)量為100.4萬(wàn)噸。2011年以來(lái), 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局設(shè)立了“全國(guó)三稀金屬資源戰(zhàn)略調(diào)查”工作項(xiàng)目, 2012年升格為計(jì)劃項(xiàng)目, 均將甲基卡作為重點(diǎn)工作地區(qū)。2015年起, 在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局9大計(jì)劃50項(xiàng)工程之一的“大宗急缺礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查”工程之下, 設(shè)立有“全國(guó)稀有稀土稀散礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目, 又將甲基卡作為重點(diǎn), 并加大投入。2015年6月30日—7月2日, 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局李金發(fā)副局長(zhǎng)等領(lǐng)導(dǎo)在野外現(xiàn)場(chǎng)檢查之后, 明確將甲基卡地區(qū)的鋰資源調(diào)查評(píng)價(jià)作為中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的工作重點(diǎn),并決定自2016年起單獨(dú)立項(xiàng)并加大投入。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局及承擔(dān)項(xiàng)目的中國(guó)礦產(chǎn)資源研究所和四川地質(zhì)調(diào)查院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視, 全力保障公益性地質(zhì)工作的開(kāi)展并為帶動(dòng)商業(yè)性勘查奠定基礎(chǔ)。

2012—2014年間, 通過(guò)“我國(guó)三稀金屬資源戰(zhàn)略調(diào)查”, 項(xiàng)目組在甲基卡取得成礦規(guī)律、成礦預(yù)測(cè)、綜合找礦方法與驗(yàn)證等多方面的突破性進(jìn)展,新發(fā)現(xiàn)8條(X01～X08)鋰礦化偉晶巖脈(Li2O: 1.3％～2.60％), 并對(duì)X03號(hào)礦化脈開(kāi)展了鉆探驗(yàn)證,證實(shí)為一條巨大的鋰輝石稀有金屬礦脈, 稱(chēng)為“新三號(hào)脈”(按發(fā)現(xiàn)順序?yàn)榈谌?hào), 也正好與新疆可可托?！袄先?hào)脈”呼應(yīng))。經(jīng)儲(chǔ)量估算, 新增333+334類(lèi)氧化鋰資源儲(chǔ)量64.31萬(wàn)噸(已達(dá)超大型規(guī)模), 使得整個(gè)甲基卡礦田的鋰輝石資源儲(chǔ)量超過(guò)澳大利亞的格林布什而有望成為世界第一(Partington et al., 1995; 王登紅等, 2013b; 付小方等, 2015; 劉麗君等, 2015)。此外, 據(jù)地質(zhì)、物探和化探調(diào)查成果顯示, 甲基卡地區(qū)除己查明露頭礦脈之外, 浮土掩蓋區(qū)可能存在隱蔽型偉晶巖礦脈, 初步預(yù)測(cè)甲基卡及外圍地區(qū)Li2O資源潛力可達(dá)300萬(wàn)噸, 找礦前景良好。但是, 總體上看, 川西地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、稀有金屬礦集區(qū)和遠(yuǎn)景區(qū)工作程度較低, 因此, 自2016年起設(shè)立“川西大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目, 仍然是必要的, 目標(biāo)是明確的, 依據(jù)是充分的, 意義也是十分重大的。

4 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià)不同于一般性的找礦, 能源金屬大型資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià)更需要?jiǎng)?chuàng)新驅(qū)動(dòng)。不同類(lèi)型的大型資源基地存在著各不相同的具體問(wèn)題, 針對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題, 需采取不同的技術(shù)創(chuàng)新手段以查明資源、綜合開(kāi)發(fā)并保護(hù)環(huán)境。

4.1 鑒于礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查程度和資源儲(chǔ)量的可靠程度不高, 資源家底亟待查清, 迫切需要?jiǎng)?chuàng)新成礦預(yù)測(cè)和潛力評(píng)價(jià)的理論與技術(shù)方法

甲基卡稀有金屬的調(diào)查工作程度總體偏低, 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的500余條偉晶巖脈中, 礦化脈有114條,達(dá)詳查-勘探程度者僅僅17條; 尚有眾多偉晶巖的產(chǎn)出形態(tài)、規(guī)模、含礦性缺乏詳實(shí)的調(diào)查, 亦無(wú)工程揭露和取樣控制, 加之受當(dāng)時(shí)分析檢測(cè)水平的限制, 早期取樣分析多為半定量, 致使一些礦體的品位和資源量的可靠性偏低。需要加強(qiáng)綜合地質(zhì)調(diào)查,及時(shí)部署1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)和礦調(diào), 用2至3年時(shí)間面上快速展開(kāi), 保證重點(diǎn)突破。另外, 電法測(cè)量顯示, 新三號(hào)礦脈在南北走向的延伸方向上尚未封閉; 重磁掃面成果也顯示深部為隱伏巖體, 有巨大的熱源區(qū);除己查明露頭礦脈外, 第四系覆蓋區(qū)可能存在隱蔽型偉晶巖礦脈, 具進(jìn)一步找礦的潛力和前景。需要在現(xiàn)有新三號(hào)脈找礦成果的基礎(chǔ)上, 面上拓展, 對(duì)已圈定的異常繼續(xù)開(kāi)展驗(yàn)證評(píng)價(jià), 在走向、傾向等三度空間內(nèi)創(chuàng)新預(yù)測(cè)方法, 以控制遠(yuǎn)景資源量, 為實(shí)現(xiàn)快速突破提供依據(jù)。

4.2 覆蓋區(qū)找礦難度大, 需進(jìn)一步探索、創(chuàng)新有效的找礦方法并迅速推廣運(yùn)用

甲基卡礦田北部第四系覆蓋嚴(yán)重, 前人認(rèn)為成礦條件差, 找礦難度大, 因而將主要的地質(zhì)工作放在礦田南部, “就脈找礦”。這就為尋找隱伏礦體或半隱伏礦體留下了較大的找礦空間。2012—2015年間, 在地質(zhì)綜合分析的基礎(chǔ)上, 結(jié)合遙感解譯填圖, 通過(guò)采取重磁測(cè)量?jī)?yōu)選靶區(qū)—物探電法定位—化探定性—多元信息分析—鉆探驗(yàn)證的勘查技術(shù)方法, 又新發(fā)現(xiàn)了若干條鋰輝石礦化脈, 初步實(shí)現(xiàn)了隱蔽型偉晶巖礦床的找礦突破和科研成果的快速轉(zhuǎn)化。所建立的勘查模型和綜合找礦方法, 為隱蔽型偉晶巖型鋰礦的找礦突破提供了技術(shù)示范, 但還需要加強(qiáng)科技攻關(guān), 深入解剖典型礦床, 總結(jié)成礦規(guī)律, 完善找礦標(biāo)志尤其是地球物理標(biāo)志, 優(yōu)化技術(shù)方法, 結(jié)合成礦理論的創(chuàng)新, 進(jìn)一步探索有效的找礦方法, 并迅速推廣運(yùn)用到川西的其他偉晶巖分布區(qū)。

4.3 對(duì)共生組分的綜合研究程度較低, 需要?jiǎng)?chuàng)新思路, 引領(lǐng)高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)

甲基卡稀有礦石中鋰品位高, 礦石中共生和伴生有用組分較多, 但研究程度低, 前期工作是20世紀(jì)80年代以前完成的, 分析檢測(cè)多屬定性和半定量; 近年未專(zhuān)門(mén)對(duì)稀有礦物及稀有金屬元素的共伴生賦存狀態(tài)進(jìn)行過(guò)研究, 以至于稀有金屬賦存規(guī)律不清, 綜合利用滯后, 故需加強(qiáng)對(duì)鋰及共伴生稀有元素賦存狀態(tài)的研究, 提出綜合利用的合理化建議。甲基卡新三號(hào)脈新增氧化鋰資源量60萬(wàn)t, 相當(dāng)于潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值1 200億元, 若以當(dāng)前全球年消費(fèi)量4萬(wàn)t計(jì), 可滿足全世界15年的用量。但是, 如以鋰同位素發(fā)電計(jì)算, 理論上可保障全世界48年的發(fā)電需求。因此, 只有把鋰輝石、氧化鋰、常規(guī)金屬鋰和鋰同位素以不同的產(chǎn)品方式分別加以評(píng)價(jià),才能取得最大的預(yù)期成果, 才能評(píng)價(jià)出礦產(chǎn)資源的最大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益, 才能從“供給側(cè)”引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.4 堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀, 實(shí)施統(tǒng)籌規(guī)劃, 將資源優(yōu)勢(shì)變成經(jīng)濟(jì)社會(huì)優(yōu)勢(shì), 造福地方百姓, 引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)布局

為加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車(chē)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè), 國(guó)家相關(guān)部委及四川省制訂了一系列發(fā)展規(guī)劃。對(duì)川西地區(qū)鋰資源的調(diào)查也要整體規(guī)劃, 尤其是在“十三五”期間(2016—2020年), 要通過(guò)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和公益性礦產(chǎn)調(diào)查, 把中央的工作、地方的工作、企業(yè)的工作納入一個(gè)大盤(pán)子統(tǒng)一部署。摸清家底、試點(diǎn)示范, 注重面上推廣。鋰作為能源金屬新材料, 更要注重新材料新能源基地的布局, 積極探索新機(jī)制, 通過(guò)政府部門(mén)主導(dǎo), 在國(guó)家、部門(mén)、四川省和甘孜州的礦產(chǎn)勘查專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃基礎(chǔ)上, 具體制訂出區(qū)內(nèi)開(kāi)展與能源金屬相關(guān)的地質(zhì)礦產(chǎn)基礎(chǔ)調(diào)查、稀有礦產(chǎn)整裝勘查、跨區(qū)資源整合的總體規(guī)劃和實(shí)施方案, 并從礦山→選礦→冶煉→提純→合成→電池全資源產(chǎn)業(yè)鏈的角度, 制訂出具有川西特色的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及科技創(chuàng)新、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與整治的發(fā)展路線圖。

4.5 創(chuàng)新管理思維, 保證既要金山銀山也要綠水青山

甲基卡礦田位于四川甘孜州康定、道孚、雅江三縣交界的藏區(qū), 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后, 自然生態(tài)環(huán)境脆弱, 但礦產(chǎn)資源又十分豐富。因此, 一方面要加快大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 為把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ), 另一方面也需要在地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)的一開(kāi)始就認(rèn)真做好礦山生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作, 為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、打造綠色礦山資源基地做出示范。

4.6 能源金屬的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查, 更需要理論和技術(shù)的創(chuàng)新

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為甲基卡的深入調(diào)查評(píng)價(jià)帶來(lái)了新契機(jī)。盡管近年來(lái)已經(jīng)初步探明新增了64萬(wàn)噸的氧化鋰, 但針對(duì)能源金屬來(lái)說(shuō), 用于核聚變反應(yīng)的鋰主要是鋰的同位素6Li而不是7Li。雖然自然界中鋰同位素的組成相對(duì)固定, 但不同地質(zhì)體的鋰同位素組成明顯不同。那么, 偉晶巖中尤其是甲基卡礦區(qū)偉晶巖中鋰同位素的組成是怎么樣的,還需要開(kāi)展鋰同位素地質(zhì)調(diào)查。

5 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)路線

大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的技術(shù)路線側(cè)重于: ①通過(guò)合理的勘查, 查明資源家底, 為整裝勘查提供依據(jù); ②以點(diǎn)帶面, 高效利用, 帶動(dòng)區(qū)域礦產(chǎn)資源的高端開(kāi)發(fā), 將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì), 引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展或者轉(zhuǎn)型升級(jí); ③不拘泥于按規(guī)范、按部就班地“找礦”, 始終貫徹野外實(shí)地調(diào)查與理論創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新密切結(jié)合, 也為同類(lèi)型礦產(chǎn)資源的一般性找礦工作提供示范。對(duì)于甲基卡這樣的高原地區(qū)、民族地區(qū)、經(jīng)濟(jì)落后地區(qū), 同時(shí)也是新興能源金屬的礦集區(qū)和礦業(yè)開(kāi)發(fā)利用的新區(qū), 為了達(dá)到引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展的預(yù)期目標(biāo), 在調(diào)查評(píng)價(jià)的過(guò)程中還需要遵循如下的技術(shù)路線:

(1)資料搜集側(cè)重于潛力評(píng)價(jià)和戰(zhàn)略分析

既要全面搜集工作區(qū)內(nèi)已有的地物化遙等各類(lèi)資料與成果, 特別是工作區(qū)內(nèi)探、采礦權(quán)地勘資料、鉆探成果以及專(zhuān)題研究的新成果, 更要深入分析本地區(qū)是否有條件成為一個(gè)大型礦產(chǎn)資源勘查開(kāi)發(fā)的基地, 滿足國(guó)家和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本需求。

(2)各類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)調(diào)查要圍繞資源評(píng)價(jià)和找礦突破這一工作重點(diǎn)

對(duì)于甲基卡工作區(qū), 第四系約占60％以上的面積, 坡積物、殘坡積物、沼澤堆積物及冰磧物等普遍覆蓋, 厚度一般在7～10 m。如此廣泛分布的第四系堆積物給地質(zhì)找礦工作帶來(lái)了很大的難度, 要想通過(guò)常規(guī)的地質(zhì)填圖、在有限的地質(zhì)路線和控制點(diǎn)的前提下, 很容易只圈定為“第四系”而漏礦。新三號(hào)脈的發(fā)現(xiàn)過(guò)程就表明, 區(qū)內(nèi)第四系殘積物、殘坡積物中的偉晶巖脈、含鋰輝石偉晶巖脈, 以及堇青石角巖化黑云母片巖的碎塊和巖塊, 對(duì)隱伏基巖有一定的指示意義, 特別是部分具殘積特征的含鋰輝石偉晶巖塊, 在區(qū)內(nèi)成帶密集分布, 經(jīng)遙感解譯具明顯的影像特征, 部分經(jīng)鉆探驗(yàn)證, 其下基巖多為含鋰輝石偉晶巖脈。因此, 通過(guò)第四系覆蓋區(qū)基巖地質(zhì)填圖這樣的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查, 可以彌補(bǔ)常規(guī)地質(zhì)填圖調(diào)查評(píng)價(jià)之不足, 有助于快速突破。

(3)充分發(fā)揮遙感等先進(jìn)技術(shù)的作用

遙感技術(shù)的運(yùn)用, 不但可以起到宏觀、客觀把握全局的作用, 更重要的是可以大大提高工作效率。對(duì)青藏高原及新疆、內(nèi)蒙古等高原、荒漠地區(qū),利用Worldview高精度多波段數(shù)據(jù)及ETM＋數(shù)據(jù)進(jìn)行全區(qū)遙感礦化蝕變信息提取, 結(jié)合地、物、化、礦產(chǎn)資料進(jìn)行篩選和優(yōu)化, 建立區(qū)內(nèi)地層、巖體、控巖控礦構(gòu)造、礦體和礦化蝕變等解譯標(biāo)志, 并對(duì)遙感信息所圈定出的異常進(jìn)行解譯和判斷, 為專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)填圖圈定各類(lèi)地質(zhì)體提供補(bǔ)充依據(jù)。這在近年來(lái)的地質(zhì)調(diào)查工作中取得了很多經(jīng)驗(yàn)和成果。因此,甲基卡這樣的新區(qū)也可以在專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)填圖中以遙感解譯為先導(dǎo), 結(jié)合路線地質(zhì)調(diào)查, 以穿越法為主,追索法為輔, 對(duì)不同類(lèi)型的第四系進(jìn)行區(qū)分和填繪。路線間距和地質(zhì)點(diǎn)密度根據(jù)構(gòu)造復(fù)雜程度、基巖出露情況、自然地理?xiàng)l件等實(shí)際情況而定, 以解決問(wèn)題為原則, 不平均使用工作量。

(4)地球化學(xué)探測(cè)工作區(qū)的礦種及剝蝕程度

化探是找礦的基礎(chǔ)性手段之一, 但對(duì)于不同的工作區(qū)也應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析。比如, 對(duì)于甲基卡這樣的第四系覆蓋區(qū), 已有的土壤地球化學(xué)資料顯示: Li元素的背景含量相當(dāng)于全國(guó)平均水平的若干倍, 具有顯著的異常特征, 化探異常的元素與主礦種也是吻合的。對(duì)新三號(hào)脈的驗(yàn)證也證明, 顯著的Li異常特征及高的疊加強(qiáng)度可以作為縮小找礦靶區(qū)的可靠證據(jù), 尤其是化探異常與物探異常(激電測(cè)量異常)相吻合, 可推斷是否有含鋰輝石礦化脈體的存在。但是, 當(dāng)一個(gè)礦體剝蝕程度很高時(shí),其頂部土壤也可以高度地富集成礦元素, 但礦已經(jīng)剝蝕掉了。

(5)地球物理探測(cè)礦化的范圍、礦體的三度空間部位

物探工作是鉆探驗(yàn)證的主要依據(jù)之一, 十分重要, 在當(dāng)前和今后鉆探工作量越來(lái)越少的情況下,更要精心獲得地球物理的相關(guān)信息。比如, 甲基卡地區(qū)已有的激電中梯測(cè)量成果顯示, 工作區(qū)花崗偉晶巖具有密度低而電阻率高的特點(diǎn), 視電阻率為8 000～15 000 ?.m, 與變質(zhì)巖片巖的電阻率低的高導(dǎo)性特點(diǎn)(視電阻率為3 000～3 500 ?.m)形成強(qiáng)烈反差。采用800 mAB距, 10 m左右鉛垂厚度的花崗偉晶巖脈均有較好的顯示?；◢弬ゾr視電阻率異常呈帶狀, 并有分枝復(fù)合現(xiàn)象。對(duì)新三號(hào)脈驗(yàn)證的結(jié)果也證明了偉晶巖脈與視電阻率有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可用于面中求點(diǎn)圈定異常, 定位預(yù)測(cè)偉晶巖脈, 大致了解鋰礦化偉晶巖的規(guī)模、走向等分布情況, 為鉆探驗(yàn)證提供依據(jù)。

(6)地質(zhì)雷達(dá)

地質(zhì)雷達(dá)是淺部地球物理勘探中的一種高分辨率、高效率、實(shí)時(shí)探測(cè)方法, 具有較強(qiáng)的抗干擾能力, 用于確定地下介質(zhì)分布, 對(duì)地表覆蓋條件下確定礦體具有較好的效果, 是下一步甲基卡第四系淺層覆蓋區(qū)花崗偉晶巖找礦的所需要使用的新技術(shù)方法手段, 也值得區(qū)域上嘗試。

(7)取樣鉆

取樣鉆主要用于揭露掩蓋深度一般不超過(guò)3 m的礦體和異常。由于甲基卡地區(qū)一般殘坡積掩蓋較厚, 且為藏區(qū)珍貴藥材蟲(chóng)草的主要產(chǎn)區(qū), 槽探等傳統(tǒng)人工揭露施工對(duì)環(huán)境破壞較大, 因此以取樣淺鉆代替槽探, 可以達(dá)到綠色勘探的目的。

(8)機(jī)械鉆探

對(duì)各種綜合異常進(jìn)行直接的驗(yàn)證, 離不開(kāi)機(jī)械鉆探。鉆探巖心取樣是找礦必不可少的手段, 也是獲得地質(zhì)樣品和求算資源儲(chǔ)量的基本技術(shù)手段。

(9)采樣與巖礦測(cè)試

通過(guò)典型礦床研究, 查明巖(礦)石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分及其共生組合、蝕變現(xiàn)象, 為巖(礦)石的準(zhǔn)確命名、礦石類(lèi)型的劃分、礦石可選性的研究及礦床成因的分析提供資料; 查明礦石中有益、有害元素或組分的種類(lèi)、含量, 確定礦石質(zhì)量, 為礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)和綜合利用提供最直接的科學(xué)資料。

6 大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)的工作內(nèi)容

一般性找礦工作的主要任務(wù), 包括: ①根據(jù)礦產(chǎn)資源形勢(shì)分析, 確定找礦項(xiàng)目與地區(qū); ②研究成礦條件和礦化信息, 開(kāi)展成礦預(yù)測(cè); ③綜合運(yùn)用有效的技術(shù)手段和方法, 在有利地區(qū)或地段進(jìn)行找礦,以發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)、礦化區(qū)或礦床; ④通過(guò)初步的地質(zhì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和工業(yè)遠(yuǎn)景分析, 為勘探靶區(qū)及勘探方案的選擇提出可行的建議。這樣的主要任務(wù)同樣是大型礦產(chǎn)資源基地調(diào)查評(píng)價(jià)工作所需要完成的, 但還有更高的要求, 比如, 為滿足建設(shè)大型礦山的要求,需要找到超大型以上的礦產(chǎn)資源總量; 為滿足物盡其用的要求, 要開(kāi)展綜合利用的實(shí)驗(yàn), 等等。此外,不同歷史時(shí)期、不同成礦區(qū)帶、不同礦種的資源基地, 其主要任務(wù)并不相同, 宜在立項(xiàng)時(shí)具體問(wèn)題具體分析。

根據(jù)前述大型礦產(chǎn)資源基地評(píng)價(jià)的目的、原則,對(duì)于甲基卡這樣的以“能源金屬”為創(chuàng)新點(diǎn)、切入點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新起點(diǎn)的“資源基地”, 其主要工作內(nèi)容包括1∶5萬(wàn)綜合地質(zhì)調(diào)查、特殊地貌區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)遙感調(diào)查、典型礦床解剖與稀有金屬賦存狀態(tài)研究、能源金屬專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查與鋰同位素填圖、鋰同位素分析測(cè)試技術(shù)方法創(chuàng)新、礦區(qū)及外圍新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)高鋁材料高純石英資源綜合地質(zhì)調(diào)查、稀有金屬礦產(chǎn)資源高效利用綜合評(píng)價(jià)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)以及資源開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與新興產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃等。

對(duì)于甲基卡特殊地貌區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)的遙感調(diào)查,對(duì)于青藏高原這樣的大量消耗體力的地區(qū)、露頭不好但或多或少又有出露的地區(qū)具有與眾不同的意義。甲基卡工作區(qū)海拔4 200 m以上, 變化于4 200～4 600 m, 地表普遍被第四系殘坡積物和草地覆蓋。第四系殘坡積物以往也被認(rèn)為是冰漂礫。另外, 該地區(qū)屬于雷擊區(qū), 氣候惡劣, 有效工作時(shí)間短。因此, 如何提高工作效率又不漏掉重要的礦化信息, 如何合理部署地質(zhì)勘查工程(乃至于今后的地質(zhì)采礦工程)又不破壞生態(tài)環(huán)境, 如何區(qū)別冰漂礫(及其他第四系殘坡積物)與礦化露頭, 等等, 都需要高新技術(shù)作為支撐手段, 尤其是迫切需要新的宏觀地質(zhì)調(diào)查與深部探測(cè)的技術(shù)方法來(lái)取代傳統(tǒng)的槽探等方法, 宏觀地質(zhì)調(diào)查側(cè)重于航空遙感技術(shù),包括空中雷達(dá)和地面雷達(dá)技術(shù)的結(jié)合, 在甲基卡一帶開(kāi)展實(shí)驗(yàn), 爭(zhēng)取通過(guò)地質(zhì)與技術(shù)的密切結(jié)合, 達(dá)到既保護(hù)環(huán)境、提高工作效率又能發(fā)現(xiàn)異常、查證異常的目標(biāo)。工作重點(diǎn)是在常規(guī)多種遙感技術(shù)手段的基礎(chǔ)上, 針對(duì)不同地質(zhì)問(wèn)題, 采用新資料和不同比例尺的資料, 在高分辨率遙感解譯成果的支撐下,可采用“空中雷達(dá)＋探地雷達(dá)＋背包鉆”的立體探測(cè)新技術(shù)組合, 爭(zhēng)取宏觀控制礦化大格局, 不漏掉2 m以上的礦化異常點(diǎn), 為地面綜合調(diào)查和重點(diǎn)異常的查證聚焦目標(biāo), 提高工作效率, 指明方向。

對(duì)于鋰同位素的專(zhuān)門(mén)調(diào)查, 主要包括三方面內(nèi)容: ①對(duì)礦區(qū)二云母花崗巖、偉晶巖、細(xì)晶巖、片巖等不同巖石類(lèi)型進(jìn)行全巖Li同位素研究, 探討巖石形成機(jī)理和不同巖石之間的鋰同位素分餾機(jī)制;②通過(guò)系統(tǒng)采集不同鉆孔和地表(以鉆孔為主)的鋰輝石和電氣石分別進(jìn)行Li和B同位素研究, 探討成礦流體來(lái)源、演化軌跡及其探尋流體活動(dòng)中心, 為找礦勘探工作部署提供理論依據(jù); ③與同位素專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)填圖和綜合調(diào)查工作一起, 完成鋰同位素樣品的系統(tǒng)分析測(cè)試, 為地質(zhì)填圖提供技術(shù)服務(wù), 為鋰輝石大型能源金屬基地的綜合調(diào)查評(píng)價(jià)以及今后的合理、高效、綠色的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)然,鋰同位素的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查與分析測(cè)試技術(shù)的創(chuàng)新是密不可分的, 在解決技術(shù)問(wèn)題的前提下, 以新能源金屬綜合調(diào)查為“綠色高起點(diǎn)”, 摸索出一套全新的同位素地質(zhì)調(diào)查方法, 為新能源金屬礦產(chǎn)資源的調(diào)查評(píng)價(jià)提供試點(diǎn)示范, 也是完全可能的。

對(duì)于大型礦產(chǎn)資源基地綜合評(píng)價(jià)與高效利用的研究, 也是甲基卡大型能源金屬基地調(diào)查評(píng)價(jià)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)。甲基卡地區(qū)擁有豐富的礦產(chǎn)資源, 以稀有金屬為主, 共伴生有鎢錫等有色金屬和紅柱石等高鋁材料類(lèi)非金屬和電氣石、高純石英等與新興產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的非金屬礦物原料, 但其資源量究竟多大, 如何開(kāi)發(fā)利用, 如何引導(dǎo)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 卻是需要充分地調(diào)查研究的。有些礦產(chǎn)地如果只回收鋰輝石而沒(méi)有回收長(zhǎng)石、石英等非金屬, 會(huì)產(chǎn)生巨大的尾礦壩, 不但容易產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題還要占據(jù)草場(chǎng); 有的礦產(chǎn)地在采礦時(shí)需要“揭蓋”, 其頂板圍巖如果到處散放亂堆, 同樣占據(jù)草場(chǎng), 容易引起糾紛, 不利于社會(huì)和諧發(fā)展; 而圍巖中的高鋁材料礦物原料如果能回收利用, 則不但可以形成資源產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益, 而且可以減少環(huán)境污染(包括物理污染)問(wèn)題。為了高效利用綜合評(píng)價(jià), 根據(jù)國(guó)家最新規(guī)定和《中國(guó)制造2025》的精神, 本次高效利用綜合評(píng)價(jià), 旨在綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上開(kāi)展評(píng)價(jià)工作,以“無(wú)尾礦”、生態(tài)環(huán)境負(fù)面效應(yīng)最小為最終方向, 回過(guò)頭來(lái)再制訂礦產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用方案, 為合理、高效、綠色地開(kāi)發(fā)甲基卡這一鋰礦資源奠定基礎(chǔ)。

對(duì)于環(huán)境地質(zhì)的調(diào)查評(píng)價(jià), 在以往的同類(lèi)工作或者一般性的找礦工作中并非必不可少, 但對(duì)于大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。青藏高原東部是生態(tài)脆弱地區(qū), 甲基卡一帶又是少數(shù)民族(主要是藏民族)世代游牧的草場(chǎng)分布區(qū), 局部地塊也設(shè)立有生態(tài)保護(hù)區(qū)。如何取得既要“金山銀山”又要“綠水青山”的雙贏效果, 就必須開(kāi)展環(huán)境地質(zhì)的調(diào)查評(píng)價(jià)。甲基卡地區(qū)以鋰為主, 與銅鉛鋅等親硫元素及鎘、鉻等環(huán)境敏感度高的元素富集區(qū)不同, 其在水體、土壤、植被乃至于動(dòng)物體內(nèi)的含量要求, 目前所知甚少, 環(huán)境承受力也沒(méi)有先例可循, 但從含鋰礦泉水、心臟起搏器含鋰等常識(shí)看,鋰也并非不利于人體。甲基卡一帶尾礦區(qū)水體中野鴨群集、怡然自得的客觀現(xiàn)象, 也說(shuō)明鋰輝石礦山開(kāi)采的環(huán)境問(wèn)題不是不可解決的。下一步的環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查將根據(jù)甲基卡的特點(diǎn), 結(jié)合環(huán)境要素影響評(píng)價(jià)的工作等級(jí), 確定各環(huán)境要素的現(xiàn)狀調(diào)查范圍,并篩選出應(yīng)調(diào)查的有關(guān)參數(shù)。擬采取的調(diào)查方法包括搜集資料法、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查法和遙感調(diào)查法三種; 主要內(nèi)容包括自然環(huán)境調(diào)查和社會(huì)環(huán)境調(diào)查兩大部分。其中, 自然環(huán)境調(diào)查的主要內(nèi)容包括礦區(qū)所在的地理位置、地質(zhì)、地形地貌、氣候與氣象、地表水環(huán)境、地下水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤與水土流失、動(dòng)植物與生態(tài)等。社會(huì)環(huán)境調(diào)查的主要內(nèi)容包括甲基卡一帶社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文物與“珍貴”景觀、人群健康狀況等。對(duì)已采礦區(qū)擬開(kāi)展污染源調(diào)查, 以了解環(huán)境污染現(xiàn)狀并預(yù)測(cè)污染的發(fā)展趨勢(shì)。在調(diào)查時(shí)要將污染源、環(huán)境、生態(tài)和人體健康作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體考慮, 搞清楚污染物的物理化學(xué)特征、污染物進(jìn)入環(huán)境的途徑、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及是否對(duì)人體健康造成影響等方面的問(wèn)題。

對(duì)于鋰資源開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與新興產(chǎn)業(yè)布局的規(guī)劃, 具有非常重要的現(xiàn)實(shí)和戰(zhàn)略意義。甲基卡是我國(guó)最重要的偉晶巖型鋰輝石資源基地, 但川西還有扎烏龍、可爾因等重要的類(lèi)型相似的礦集區(qū), 也有望成為同類(lèi)型的資源基地。是一哄而上,還是有序地調(diào)查評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)利用, 就需要科學(xué)規(guī)劃。在綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上, 通過(guò)摸清資源家底, 查明不同類(lèi)型礦產(chǎn)資源的空間分布規(guī)律, 明確甲基卡地區(qū)以鋰為主各類(lèi)礦產(chǎn)資源綜合開(kāi)發(fā)利用的方向,變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì), 同時(shí)又能在保護(hù)環(huán)境的前提下引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 實(shí)現(xiàn)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展, 是鋰資源開(kāi)發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與新興產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃的基本思路和根本要求。但如何科學(xué)謀劃、統(tǒng)籌兼顧、合理部署, 就需要專(zhuān)門(mén)的調(diào)查研究, 一方面掌握國(guó)內(nèi)外發(fā)展的大趨勢(shì), 另一方面查明甲基卡大型鋰多金屬礦業(yè)基地的資源家底, 再一方面還需要掌握國(guó)家政策和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展(包括生態(tài)發(fā)展和引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展)等方方面面的綜合訴求, 了解現(xiàn)有鋰礦山企業(yè)的生產(chǎn)狀況、存在問(wèn)題和發(fā)展瓶頸, 提出對(duì)策和措施。

7 大型資源基地評(píng)價(jià)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

對(duì)于大型礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 所面臨的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的問(wèn)題遠(yuǎn)比一般性礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查復(fù)雜, 需要通盤(pán)考慮, 全面分析, 合理布局, 其戰(zhàn)略意義是顯而易見(jiàn)的。目前看來(lái), 甲基卡地區(qū)通過(guò)合理勘查, 查明資源家底, 以點(diǎn)帶面,帶動(dòng)整個(gè)川西地區(qū)鋰資源的整裝勘查和高端開(kāi)發(fā),將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、社會(huì)優(yōu)勢(shì)、實(shí)現(xiàn)少數(shù)民族地區(qū)跨越式發(fā)展, 是十分可能的。但是, 如何實(shí)現(xiàn)甲基卡鋰資源的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等不同層面上的效益最大化, 同時(shí)又要保護(hù)環(huán)境、樹(shù)立起綠色生態(tài)礦業(yè)發(fā)展的新樣板, 就需要各方面共同努力。為此,圍繞甲基卡大型鋰礦資源基地的綜合調(diào)查評(píng)價(jià), 還需要注意以下問(wèn)題。

7.1 戰(zhàn)略定位問(wèn)題

需要從新的角度深入認(rèn)識(shí)鋰資源的重要性。除了考慮鋰在冶金化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等傳統(tǒng)領(lǐng)域的使用價(jià)值之外, 一定要把鋰在金屬能源領(lǐng)域的新用途考慮得十分周全, 其經(jīng)濟(jì)價(jià)值也具有天壤之別。常規(guī)鋰金屬每噸40～44萬(wàn)元, 但用作能源金屬的話, 其價(jià)值是1 g相當(dāng)于3.4 t標(biāo)準(zhǔn)煤, 而每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的價(jià)格至少500元。因此, 常規(guī)金屬鋰和能源金屬鋰的潛在價(jià)值要相差數(shù)百倍。因此, 作為鋰礦產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)是頭等大事, 也是決定礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

7.2 資源家底問(wèn)題

需要站在全球角度重新認(rèn)識(shí)川西鋰資源的戰(zhàn)略地位。目前來(lái)看, 川西重點(diǎn)是甲基卡, 其鋰資源占有全球鋰資源的百分比到底多大, 其資源總量究竟是多少, 也是決定今后開(kāi)發(fā)利用決策的關(guān)鍵。大礦大開(kāi)還是大礦小開(kāi), 需要統(tǒng)籌部署。

7.3 技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題

甲基卡一帶處于海拔4 200 m以上的高原地區(qū),地表普遍覆蓋有第四系殘坡積物和草地。氣候寒冷,有效工作時(shí)間短。為了提高工作效率又不破壞生態(tài)環(huán)境, 迫切需要新的地質(zhì)調(diào)查與深部探測(cè)的技術(shù)方法來(lái)取代傳統(tǒng)的槽探等方法。目前正在采用探地雷達(dá)、背包鉆、高分辨率遙感等新技術(shù)在甲基卡一帶開(kāi)展試驗(yàn), 爭(zhēng)取通過(guò)地質(zhì)與技術(shù)的密切結(jié)合, 達(dá)到既保護(hù)環(huán)境、提高工作效率又能發(fā)現(xiàn)異常、查證異常的目的。

7.4 環(huán)境保護(hù)問(wèn)題

甲基卡地區(qū)處于高原草場(chǎng)和濕地保護(hù)區(qū), 礦業(yè)開(kāi)發(fā)多多少少會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。這就需要全面評(píng)估, 爭(zhēng)取礦業(yè)開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)雙贏。實(shí)際上, 當(dāng)?shù)啬撩袢匀惶幱谟文翣顟B(tài), 過(guò)度放牧也造成了草場(chǎng)的承載壓力過(guò)大。通過(guò)規(guī)范化的礦業(yè)開(kāi)發(fā), 變游牧為定居并保護(hù)草場(chǎng)、變漫山遍野的采礦為定點(diǎn)采礦、變單一礦山采礦為綜合開(kāi)發(fā), 是可以最大程度地利用自然資源而把對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響降低到最低限度的。

7.5 社會(huì)發(fā)展問(wèn)題

盡管甲基卡一帶擁有豐富的礦產(chǎn)資源, 也有礦山企業(yè)建廠生產(chǎn), 但當(dāng)?shù)啬撩竦慕?jīng)濟(jì)條件、生活水平乃至于文化程度亟待得到根本性的改變。通過(guò)現(xiàn)代化的礦業(yè)規(guī)劃, 除了鋰礦山的采礦之外還要帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展, 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè), 轉(zhuǎn)移部分勞動(dòng)力, 從而根本性地改變農(nóng)牧民的生活水平和受教育程度, 不但是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)也是解決民族問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的重要途徑。

8 結(jié)論

綜上所述, 大型能源金屬礦產(chǎn)資源基地的調(diào)查評(píng)價(jià), 具有不同于一般性礦產(chǎn)調(diào)查、不同于危機(jī)礦山資源接替、不同于整裝勘查的目標(biāo)任務(wù)、基本原則、立項(xiàng)依據(jù)、技術(shù)路線和工作內(nèi)容, 更加強(qiáng)調(diào)國(guó)家目標(biāo)、戰(zhàn)略意義、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、環(huán)境評(píng)價(jià)、綜合利用和統(tǒng)籌規(guī)劃。甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查,不但要調(diào)查地質(zhì)情況、資源情況、開(kāi)發(fā)利用情況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況、生態(tài)環(huán)境情況, 還需要調(diào)查新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)及其區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況, 尤其是需要從能源金屬的新角度來(lái)調(diào)查。鋰資源作為21世紀(jì)能源金屬, 對(duì)于引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、對(duì)于高起點(diǎn)綠色發(fā)展、對(duì)于經(jīng)濟(jì)落后的高原藏區(qū)跨越式發(fā)展, 具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。在“我國(guó)三稀礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略調(diào)查”工作的基礎(chǔ)上, 已經(jīng)在甲基卡外圍的東北部取得了初步的找礦突破, 今后將通過(guò)“川西甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦的快速突破, 為國(guó)家找到一個(gè)超大型規(guī)模以上的鋰輝石資源基地, 為建設(shè)國(guó)家級(jí)乃至于世界級(jí)鋰礦基地提供資源保障, 并以鋰資源現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 也有助于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的跨越式發(fā)展。

致謝:近年來(lái)甲基卡的找礦突破既是成礦規(guī)律長(zhǎng)期研究的結(jié)果, 也是近年來(lái)艱苦實(shí)踐的收獲, 更是各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)正確立項(xiàng)和長(zhǎng)期支持的結(jié)果。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局鐘自然局長(zhǎng)多次聽(tīng)取匯報(bào)并親自指導(dǎo), 李金發(fā)副局長(zhǎng)2016年6月30日—7月2日帶領(lǐng)傅秉鋒所長(zhǎng)、韓子夜主任、徐學(xué)義主任及張生輝處長(zhǎng)、尹成明處長(zhǎng)等到甲基卡工作區(qū)進(jìn)行野外調(diào)查并現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工作, 對(duì)項(xiàng)目組的工作給予了充分肯定和鼓勵(lì); 國(guó)土資源部地勘司、開(kāi)發(fā)司、儲(chǔ)量司及規(guī)劃司等部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)劉連和、王昆、于海峰、許大純、姚華軍、鞠建華等及中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局總工程師室嚴(yán)光生主任、李基宏副主任、資源評(píng)價(jià)部多屆主任陳仁義、薛迎喜、龍寶林和邢樹(shù)文等領(lǐng)導(dǎo), 以及四川國(guó)土資源廳、四川地勘局、甘孜州政府、康定縣、雅江縣及道孚縣政府等都對(duì)我們的工作給予了方方面面的大力支持; 承擔(dān)單位中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所王宗起副所長(zhǎng)、毛景文副所長(zhǎng)、邢樹(shù)文副所長(zhǎng)及四川地調(diào)院趙春院長(zhǎng)、馮健書(shū)記、闞澤忠副院長(zhǎng)及陳毓川院士、裴榮富院士、鄭綿平院士和四川地調(diào)院侯立瑋教授級(jí)高級(jí)工程師、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所鄒天人、楊岳清、袁忠信、徐玨和白鴿研究員及國(guó)土資源部高咨中心黃崇軻教授級(jí)高工等老專(zhuān)家, 也自始自終指導(dǎo)本項(xiàng)工作, 在此一并致謝。

Acknowledgements:

This study was supported by China Geological Survey (Nos. 201200010063, 1212011220804 and 1212011220369).

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A Discussion on the Major Problems Related to Geological Investigation and Assessment for Energy Metal Resources Base: A Case Study of the Jiajika Large Lithium Mineral Resource Base

WANG Deng-hong1), WANG Rui-jiang2), FU Xiao-fang3), SUN Yan1), WANG Cheng-hui1), HAO Xue-feng3), LIU Li-jun1), PAN Meng3), HOU Jiang-long1), DAI Jing-jing1), TIAN Shi-hong1), YU Yang1)
1) MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 2) Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 3) Geological Survey of Sichuan Province, Chengdu, Sichuan 610081

Energy metallic minerals are significant and irreplaceable in the energy field. To build large metallic mineral base as a national goal is also a new thing in investigation and assessment. Lithium as a 21st century energy mineral will play an important role in solving the bottleneck problems such as energy crisis and environmental protection in China. In Jiajika of western Sichuan, there exist rich lithium resources and superior metallogenic conditions. Based on the working practice of comprehensive investigation and assessment in Jiajikalarge lithium mineral resource base, this paper discusses the fundamental problems which will emerge in investigating and assessing the “energy + metal” type mineral resources base, such as the target tasks, basic principles, project basis, innovation drive, technical route, and work content. This can not only offer reference for work deployment in the same kind of large mineral resource bases but also provide the basis for scientific decision and reasonable development of lithium resources. To carry out the investigation and assessment in large energy metallic resources base dominated by lithium in western Sichuan Jiajika can increase the degree of mineral geology survey and reliability of the reserves, further investigate resources base, drive the exploration, provide resources guarantee for establishing large exploration and development base to provide resources, and establish a demonstration for the survey evaluation in the whole western Sichuan region. Innovation drive including finding out occurrence regularity of lithium, lithium isotope and associated components for improving the comprehensive research and utilization degree will provide a scientific basis for the efficient development of the energy metal in the field of high and new technology. The overall planning and rational deployment can not only turn resource advantage into economic and social advantages and benefit the local people but also supply scientific basis for the construction of the western Sichuan region into a new energy base so as to lead the development of emerging industries.

energy metals; large resources base; mineral investigation; lithium; Jiajika

P618.71; P624.6

A

10.3975/cagsb.2016.04.09

本文由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“大宗急缺礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)調(diào)查”工程“川西甲基卡大型鋰礦資源基地綜合調(diào)查評(píng)價(jià)”、“稀有稀土稀散礦產(chǎn)調(diào)查”(編號(hào): 201200010063; 1212011220804)和“中國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)與區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究(中國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)志)(編號(hào): 1212011220369)”聯(lián)合資助。

2016-03-01; 改回日期: 2016-04-01。責(zé)任編輯: 閆立娟。

王登紅, 男, 1967年生。研究員, 博士生導(dǎo)師。主要從事礦產(chǎn)資源研究。E-mail: wangdenghong@sina.com。