山東半島礦產(chǎn)資源承載力及保障程度研究

王奎峰，韓祥銀，王岳林，劉洋

（山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南250013）

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山東半島礦產(chǎn)資源承載力及保障程度研究

王奎峰，韓祥銀，王岳林，劉洋

（山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南250013）

摘要：礦產(chǎn)資源承載力及保障程度研究是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要研究內(nèi)容之一。本文在分析山東半島礦產(chǎn)資源成礦地質(zhì)特點(diǎn)、分布及儲量現(xiàn)狀基礎(chǔ)之上，建立了基于層次分析法的礦產(chǎn)資源礦種優(yōu)勢分析模型，并應(yīng)用到研究區(qū)的礦產(chǎn)資源礦種優(yōu)勢評價(jià)上。在此基礎(chǔ)上對山東半島五個(gè)主要地市的礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值及承載力進(jìn)行了綜合分析，然后對研究區(qū)的礦產(chǎn)資源保障能力及需求進(jìn)行了模型預(yù)測分析。結(jié)果顯示：山東半島地區(qū)主要優(yōu)勢礦種為金、煤、石墨、銅、銀、滑石、飾面花崗巖礦；礦產(chǎn)資源承載力分為四個(gè)等級：煙臺市為優(yōu)等級別，濰坊市為良好級別，青島市為一般級別，威海市和日照市為較弱級別。能源礦產(chǎn)保障程度相對較好，金屬礦產(chǎn)除金礦外，其他礦種保障程度都較低。關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源承載力；保障程度；山東半島；層次分析法；預(yù)測模型

資助項(xiàng)目：中國地質(zhì)調(diào)查局科研項(xiàng)目“山東半島資源環(huán)境承載力綜合評價(jià)與區(qū)劃（12120113007200）”；山東省統(tǒng)計(jì)科研重點(diǎn)課題“山東半島城市群區(qū)域資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測度模型研究”（KT15019）及國土資源部專項(xiàng)“山東省礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查（國土資發(fā)［2007］192號）”

礦產(chǎn)資源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。礦產(chǎn)資源的可持續(xù)利用對整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略起著至關(guān)重要的作用[1-3]。礦產(chǎn)資源承載力是指在一個(gè)可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，在當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)、自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下，礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟(jì)可采儲量（或其生產(chǎn)能力）對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的承載能力，它是衡量一國家或區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)保障供應(yīng)及滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要程度的重要指標(biāo)，亦能在一定程度上體現(xiàn)和反映其區(qū)域礦產(chǎn)資源的保障能力和承載能力[4-8]。

山東半島地區(qū)是山東省發(fā)展水平最高、潛力最大、活力最強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域，該區(qū)域的發(fā)展已經(jīng)提升到國家戰(zhàn)略，礦產(chǎn)資源的永續(xù)利用和提高礦產(chǎn)資源的保障能力對于加快該地區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè)及藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展具有極其重要的意義[9-13]。當(dāng)前，山東半島地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展與礦產(chǎn)資源承載力脆弱的矛盾、粗放型增長方式與資源短缺的矛盾日益突出，迫切需要開展礦產(chǎn)資源承載力方面的評價(jià)研究工作，因此，我們對山東半島礦產(chǎn)資源承載力及保障程度開展了研究，其成果可為山東半島生態(tài)文明建設(shè)及國土資源合理配置提供參考。

1　礦產(chǎn)資源概況

1.1概況

山東半島地區(qū)礦產(chǎn)資源在山東省占有重要的地位，已探明的各種礦產(chǎn)資源，為發(fā)展山東經(jīng)濟(jì)和礦業(yè)開發(fā)奠定了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。國民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的15種支柱性重要礦產(chǎn)都已探明儲量，其中石油、鐵礦、鋁土礦、金礦、鉀鹽、石灰?guī)r、礦鹽等礦產(chǎn)居全國前10位?，F(xiàn)已探明的保有儲量列全國前10位的礦產(chǎn)有58種，列全國前5位的有36種，其中金礦、自然硫、石膏、玻璃用砂巖等8種礦產(chǎn)居全國第一位；石油、鈷礦、菱鎂礦、金剛石等7種礦產(chǎn)居全國第二位；晶質(zhì)石墨、滑石、鋰鹽、堿用灰?guī)r等8種礦產(chǎn)居全國第三位[14]。山東半島地區(qū)礦產(chǎn)資源分布范圍十分廣泛，研究區(qū)五大城市（青島、煙臺、威海、濰坊、日照）中均存有多種類型、多種規(guī)模的礦產(chǎn)資源。由于成礦地質(zhì)背景和地質(zhì)條件的差異，在地域組合和礦種配置上也表現(xiàn)出明顯的差異。從圖1、表1可以看出，在礦種的分布上，煙臺的礦種最多為10種，其次為濰坊7種、青島7種、威海5種、日照5種；煤炭主要分布于濰坊的昌樂、煙臺的龍口，金礦則分布于煙臺、威海、青島、日照幾個(gè)城市中，較集中分布在魯東北部，以煙臺的分布最為廣泛，礦區(qū)數(shù)量和資源儲量也最多，其次為威海。

圖1　山東半島礦產(chǎn)資源分布圖Fig.1 Distribution of mineral resources in Shandong Peninsula

表1　山東半島地區(qū)各城市主要礦產(chǎn)資源分布表Tab.1 Distribution of main mineral resources in Shandong Peninsula

1.2成礦特點(diǎn)分析

山東半島地區(qū)礦產(chǎn)資源分布廣且儲量巨大，在全山東省占有很重要的地位。其中，石墨、滑石、藍(lán)寶石、膨潤土、透輝石、硅藻土、玻璃用石英巖、玻璃用砂等礦產(chǎn)是山東省特有優(yōu)勢礦產(chǎn)，儲量占比為全省的100%。金礦、銀礦、銅礦和石材類飾面用花崗巖等也是本地區(qū)的重要礦產(chǎn)和優(yōu)勢礦產(chǎn)。這些礦產(chǎn)資源中，雖然有其獨(dú)特性，但是有些在礦產(chǎn)資源的儲量及礦床規(guī)模上較小，對整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所起的比重較小，因此，我們主要選擇下面9種相對較重要的礦種做較詳細(xì)的論述①方寶明，李勇普，張?jiān)銎妫?山東省礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告.濟(jì)南:山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，2013.②倪振平、田京祥、李洪奎，等.山東省礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)報(bào)告.濟(jì)南:山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，2013.③李洪奎，王虹，王錫亮，等.山東省優(yōu)勢礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告.濟(jì)南:山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，2011.。

（1）金礦。山東半島地區(qū)的金礦資源儲量位居全國首位，為全國乃至世界有名的金礦聚集區(qū)，主要集中分布在膠西北地區(qū)。這一地區(qū)內(nèi)的三條主要金礦成礦帶又集中了該區(qū)80%以上的金礦資源，分別為三山島-倉上金礦帶、龍口-萊州金礦帶、招遠(yuǎn)-平度金礦帶。該地區(qū)的礦床成礦類型主要為焦家式破碎蝕變巖型金礦床、玲瓏式石英脈型金礦床、金牛山式硫化物石英脈型金礦床。

（2）銅礦。山東半島地區(qū)的銅礦床（點(diǎn)）較多，但規(guī)模一般較小，已有的銅礦主產(chǎn)礦區(qū)因經(jīng)濟(jì)效益、開采條件、資源耗竭等原因，多已停產(chǎn)。在山東半島地區(qū)主要集中分布在海陽-乳山-榮成地區(qū)（多為熱液充填脈型銅礦）、萊州-招遠(yuǎn)-棲霞地區(qū)（多為焦家式、玲瓏式或金牛山式金礦伴生銅礦）及五蓮七寶山地區(qū)。成礦類型上，該地區(qū)的礦床成因類型主要為熱液裂隙充填型、陸相火山熱液型、似層狀熱液交代型[15]。

（3）石墨。本區(qū)石墨礦是我國晶質(zhì)石墨礦床典型產(chǎn)區(qū)之一，石墨礦主要分布于膠東地區(qū)的平度市、萊西市、萊陽市、牟平市、文登市。地質(zhì)構(gòu)造上主要分布在魯東隆起膠北隆起及膠南文威造山帶，以膠北隆起區(qū)為主。礦床形成經(jīng)歷了沉積成巖作用和區(qū)域變質(zhì)作用兩個(gè)階段，故礦床成因類型為變質(zhì)沉積型石墨礦床。

（4）滑石?；V是山東省內(nèi)一種優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，本區(qū)賦鎂碳酸巖熱液交代型滑石是全國有代表性的礦床。主要分布于魯東隆起區(qū)內(nèi)的煙臺棲霞、萊州、海陽，青島的平度等地。

（5）藍(lán)寶石。藍(lán)寶石是寶石級剛玉晶體。濰坊昌樂所產(chǎn)藍(lán)寶石以其晶體顆粒大，顏色鮮艷、透明和硬度大而遠(yuǎn)近馳名，是我國目前發(fā)現(xiàn)最大的藍(lán)寶石礦床，濰坊昌樂地區(qū)包括方山、喬山、邱佳河原生礦成礦區(qū)及五圖、北巖砂礦成礦區(qū)。

（6）膨潤土。膨潤土主要分布于煙臺市所轄的萊陽、青島市所轄的萊西、濰坊市所轄的高密、安丘、青州等。在構(gòu)造位置上，主要發(fā)育在沂沭斷裂帶北段東西兩側(cè)的中、新生代陸相火山-沉積盆地中。

（7）煤炭。山東半島的煤炭主要為古近系五圖群煤系地層，煤炭儲量占比不算太大，主要分布在龍口黃縣煤田和昌樂五圖煤田[16]。

（8）飾面用花崗巖。飾面花崗巖是優(yōu)質(zhì)的飾面石材，質(zhì)地優(yōu)良、品種繁多，主要分布于棲霞、乳山、五蓮、莒縣等地。

（9）銀礦。多數(shù)分布在沂沭斷裂帶以東的膠北地區(qū)，主要是招遠(yuǎn)、棲霞及榮成，煙臺萊州、福山及牟平的銀礦，主要為其他金屬礦種的伴生礦，獨(dú)立銀礦的礦床類型均為熱液型銀礦。

2　礦產(chǎn)資源礦種優(yōu)勢分析

山東半島地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，礦種類別較多，在做礦產(chǎn)資源承載力評價(jià)的過程中，不可能面面俱到，全部囊括，必須選擇優(yōu)勢礦種及重要礦種來評價(jià)，同時(shí)，還要考慮整個(gè)地區(qū)涉及礦種相關(guān)資料數(shù)據(jù)的獲取程度。筆者通過搜集整理山東省礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查和山東省礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)等相關(guān)項(xiàng)目的資料，最終選擇了該區(qū)域的金礦、煤礦、銀礦、銅礦、石墨、滑石、飾面用花崗巖7種主要礦產(chǎn)資源來對該區(qū)域的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源進(jìn)行分析排序。

山東半島礦產(chǎn)資源優(yōu)勢分析，我們采用層次分析法（AHP法）來進(jìn)行。層次分析法的基本原理為遞階層級結(jié)構(gòu)原理，兩兩比較標(biāo)度與層次排序原理。所謂礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，是指在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，綜合礦產(chǎn)資源的賦予條件、開發(fā)條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益等方面的優(yōu)勢反映，是自然條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相互耦合作用的結(jié)果[5, 17-19]。綜合考慮山東半島礦產(chǎn)資源的成礦地質(zhì)及儲量開發(fā)利用特點(diǎn)，選擇了資源賦存條件、內(nèi)部開發(fā)條件、外部開發(fā)條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益4個(gè)方面作為其優(yōu)勢評價(jià)的二級指標(biāo)，其中，資源賦存條件是基礎(chǔ)和前提，內(nèi)部開發(fā)條件是主導(dǎo)和決定性條件，而資源能否開發(fā)利用則取決于外部開發(fā)條件及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。每個(gè)二級指標(biāo)又選擇了相應(yīng)的三級指標(biāo)作為評價(jià)指標(biāo)。綜合以上原則，我們建立了礦產(chǎn)資源優(yōu)勢排序的層次結(jié)構(gòu)模型（圖2）。

其次，對所得選擇金礦、煤礦、銀礦、銅礦、石墨、滑石、飾面用花崗巖7種主要礦產(chǎn)資源來進(jìn)行優(yōu)勢分析與排序。根據(jù)層次分析法的基本原理和步驟，建立評價(jià)分析模型，然后建立判斷矩陣，進(jìn)行判斷矩陣一致性的檢驗(yàn)，確定各二級、三級評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)行層次排序，最后針對7個(gè)礦種進(jìn)行各指標(biāo)綜合權(quán)重的層次總排序。此過程采用Yaahp V7.5版本的層次分析法輔助軟件來完成，具體過程在此不再敘述，軟件評價(jià)模型及各指標(biāo)層權(quán)重計(jì)算結(jié)果及排序結(jié)果見圖3、表2。

圖2　礦產(chǎn)資源優(yōu)勢評價(jià)層級分析模型圖Fig.2 Hierarchical analysis model of the mineral resources advantage evaluation

優(yōu)勢礦產(chǎn)資源的排序結(jié)果，從圖3及表2中可看出，山東半島地區(qū)五個(gè)主要城市的主要固體礦產(chǎn)資源的優(yōu)勢排序順序是：金礦、飾面用花崗巖、煤礦、銀礦、銅礦、石墨、滑石礦。排序結(jié)果基本上反映了山東半島地區(qū)礦產(chǎn)資源的實(shí)際情況。

圖3　基于AHP的山東半島礦產(chǎn)資源優(yōu)勢評價(jià)分析圖Fig.3 Analysis of the advantages of mineral resources in Shandong Peninsula based on AHP

表2　山東半島地區(qū)7種主要礦產(chǎn)資源優(yōu)勢分析排序表Tab.2 Analysis of the advantages of 7 kinds of main mineral resources in Shandong Peninsula

3　礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值及承載力綜合分析

本文主要對山東半島地區(qū)五地市的7種主要礦產(chǎn)資源的潛在價(jià)值進(jìn)行測算。礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值實(shí)質(zhì)上是對某種探明的可利用礦產(chǎn)資源按其初級產(chǎn)品價(jià)格折算的價(jià)值，從宏觀層次上反映和測算一個(gè)研究區(qū)域的礦產(chǎn)資源實(shí)力和潛力[5]。礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值的測算，是對區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力和未來開發(fā)可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益及資源經(jīng)濟(jì)承載力的概略評估，它不僅能反映礦產(chǎn)資源豐度的大小，而且能反映該區(qū)域未來礦產(chǎn)資源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益規(guī)模，為分析和評價(jià)礦產(chǎn)資源開發(fā)對研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)提供依據(jù)，同時(shí)也可為資源承載力評價(jià)區(qū)劃提供重要的參考依據(jù)[6-8，17，20-22]。

3.1潛力分析方法

（1）潛在價(jià)值測算公式

V=R×P×G×K（公式1）

式中：V為礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值；R為礦產(chǎn)儲量；P為礦產(chǎn)品價(jià)格；G為品位調(diào)整系數(shù)；K為統(tǒng)一計(jì)算單位系統(tǒng)④李新玉，賈文龍，孟旭光，等.山東省礦產(chǎn)資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化戰(zhàn)略研究報(bào)告.濟(jì)南:山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院.2010.。

（2）計(jì)算參數(shù)的選取原則

1）礦產(chǎn)儲量（R）：本次計(jì)算數(shù)據(jù)采用山東省礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查國情大調(diào)查項(xiàng)目中，截止2009年底山東半島五地市7種主要礦產(chǎn)資源的保有儲量。2）礦產(chǎn)品價(jià)格（P）。礦產(chǎn)品價(jià)格選用最新的原礦產(chǎn)品的最新市場價(jià)格作為計(jì)算參數(shù)。3）品位調(diào)整系數(shù)（G）：品位變化系數(shù)是單位礦產(chǎn)儲量與單位礦產(chǎn)品之間的品質(zhì)換算系數(shù)，其換算公式為：品位調(diào)整系數(shù)=礦產(chǎn)儲量平均品位÷單位價(jià)格的礦產(chǎn)品品位。4）統(tǒng)一計(jì)算單位系數(shù)（K）：礦產(chǎn)品價(jià)格的單位統(tǒng)一規(guī)定為元/噸，采用統(tǒng)一單價(jià)系數(shù)進(jìn)行預(yù)處埋。若礦產(chǎn)儲量單位是噸，則K為0.000 000 01，若礦產(chǎn)儲量單位是千噸，則K為0.000 01，若礦產(chǎn)儲量單位是萬噸，則K為0.0001，若儲量單位是億噸，則K為1。

3.2礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值與承載力綜合分析與評價(jià)

從表3、圖4、圖5可以看出，截至2009年底，山東半島地區(qū)五地市7種主要礦產(chǎn)資源保有資源儲量潛在價(jià)值總量高達(dá)1 247.89億元。山東半島地區(qū)五地市7種主要礦產(chǎn)資源保有儲量的潛在價(jià)值、單位面積潛在價(jià)值、人均潛在價(jià)值排序均為煙臺、濰坊，青島、威海、日照。其中，煙臺市的潛在價(jià)值量最大高達(dá)687.24億元，人均潛在價(jià)值為9 581.91元，排序均為山東半島地區(qū)首位，主要?dú)w功于煙臺市金礦資源儲量巨大且龍口煤田具有可觀的煤炭儲量，而其它地市基本無煤炭產(chǎn)出。濰坊市屬第二位，潛在價(jià)值為298.53億元，人均為3 260.73元，得益于濰坊市五圖煤田一定的煤炭儲量。

表3　2009年山東半島地區(qū)五地市7種主要礦產(chǎn)保有儲量潛在價(jià)值表Tab.3 The potential value of the main 7 kinds of mineral reserves in Shandong Peninsula five cities in 2009

圖4　山東半島五地市礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值柱狀圖Fig.4 Potential value histogram of mineral resources in the five cities of Shandong Peninsula

圖5　山東半島五地市礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值與單位面積潛在價(jià)值對比圖Fig.5 Mineral resources potential value and unit area potential value comparison among the five cities in Shandong Peninsula

綜合山東半島地區(qū)7個(gè)主要礦種（金、煤炭、石墨、銅、銀、滑石、飾面花崗巖）的礦種優(yōu)勢分析和五個(gè)地市的礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值承載力分析，得出山東半島地區(qū)五個(gè)地市的礦產(chǎn)資源承載力的等級劃分為四個(gè)等級，分別為：煙臺市為優(yōu)等級別，濰坊市為良好級別，青島市為一般級別，威海市和日照市潛在價(jià)值量差不多，統(tǒng)一歸并到較弱等級，如圖6所示。

4　礦產(chǎn)資源保障程度及需求預(yù)測

礦業(yè)對山東全省及山東半島地區(qū)的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展占有舉足輕重的地位，山東半島地區(qū)的礦產(chǎn)資源形勢不容樂觀，開采幾十年的老礦山有些資源漸漸枯竭，后備資源嚴(yán)重不足。特別是一些重要支柱性礦產(chǎn)開發(fā)量大，儲量不足，面臨嚴(yán)重的缺口和危機(jī)，開展礦產(chǎn)資源保障程度和需求預(yù)測研究就愈發(fā)重要，必須引起足夠的重視。

4.1能源保障能力

山東半島地區(qū)主要能源礦產(chǎn)包括煤炭、石油、天然氣、地?zé)岷陀晚搸r，主要分布在濰坊市和煙臺市境內(nèi)，其余地區(qū)分布較少。在計(jì)算研究區(qū)現(xiàn)階段的能源總量上，我們搜集了山東半島地區(qū)的相關(guān)能源礦產(chǎn)資源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[23]，利用能源轉(zhuǎn)換參數(shù)將各類能源轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)煤的形式（表4）。

通過搜集整理2006—2012年的山東省統(tǒng)計(jì)資料及各地市統(tǒng)計(jì)年鑒，2005年至2011年山東半島五地市的GDP總量由7775.7億元增加至18389.29億元，增加幅度136.5%，2005年能源消耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤0.86 億t，到2011年躍升至1.56億t，五年間增長了81.39%（表5、6、7及圖7、圖8）。

4.2能源需求預(yù)測分析

由于山東半島各種礦產(chǎn)資源的歷年儲量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較難獲取，我們搜集整理計(jì)算了山東半島整個(gè)地區(qū)現(xiàn)階段的能源總量及各地市總的能源消耗量及GDP數(shù)據(jù)，從經(jīng)濟(jì)角度的宏觀發(fā)展趨勢上，統(tǒng)計(jì)預(yù)測未來山東半島的能源保障及需求狀況[24, 25]。預(yù)測工作，以地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）和能源消耗總量為主要計(jì)算指標(biāo)，采用回歸分析方法進(jìn)行測算估計(jì)。經(jīng)過回歸分析的擬合測算，并考慮能源的實(shí)際需求分析情況，我們采用指數(shù)方程預(yù)測模型和冪函數(shù)方程預(yù)測模型來對該地區(qū)的能源需求進(jìn)行預(yù)測評價(jià)。

圖6　山東半島礦產(chǎn)資源承載力評價(jià)圖Fig.6 Evaluation of mineral resources carrying capacity of Shandong Peninsula

表4　研究區(qū)能源折算統(tǒng)計(jì)表Tab.4 Energy conversion of the study area

表5　山東半島五地市歷年GDP總量（億元）Tab.5 The past years total GDP in the five cities of Shandong Peninsula

表6　山東半島五地市歷年GDP能耗（噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元）Tab.6 The past years GDP energy consumption in the five cities of Shandong Peninsula

表7　山東半島五地市歷年能源消耗（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）Tab.7 The past years energy consumption in the five cities of Shandong Peninsula

（1）冪函數(shù)方程預(yù)測模型

同樣根據(jù)歷年資料，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，獲得冪函數(shù)方程預(yù)測模型（圖9）：

y= -0.8289x0.3097

R2= 0.9768（公式2）

據(jù)公式2對研究區(qū)將來的能源消耗量進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果如表8。

（2）指數(shù)方程預(yù)測模型

根據(jù)歷年資料，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，獲得指數(shù)方程預(yù)測模型（圖10）：

y= 0.8159e0.0982x

R2=0.9784（公式3）

據(jù)此公式對研究區(qū)將來的能源消耗量進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果如表9。

通過兩種預(yù)測方法的結(jié)果，可以看出，評價(jià)研究區(qū)的能源儲量到2043年或者2028年就會(huì)消耗完畢，能源保障能力一般。

圖7　研究區(qū)歷年GDP與能耗曲線分布圖Fig.7 Distribution of GDP and energy consumption curve in the study area

圖8　研究區(qū)各地市歷年萬元能耗分布圖Fig.8 Distribution of ten thousands Yuan RMB energy consumption over the years in the study area

圖9　山東半島能源消耗冪函數(shù)方程預(yù)測模型圖Fig.9 Energy consumption power function equation prediction model of Shandong peninsula

表8　基于冪函數(shù)方程的研究區(qū)能源消耗預(yù)測表Tab.8 Energy consumption forecast in the study area based on power function equation

圖10　山東半島能源消耗指數(shù)方程預(yù)測模型圖Fig.10 Energy consumption exponential equation prediction model of Shandong peninsula

表9　基于指數(shù)方程的研究區(qū)能源消耗預(yù)測表Tab.9 Energy consumption forecast based on exponential equationin in the study area

4.3其它礦種礦產(chǎn)保障能力分析

受資料掌握程度及歷年數(shù)據(jù)不完善的影響，對其它礦產(chǎn)采取全省范圍定性分析評價(jià)的方法進(jìn)行論述。

鐵礦：2007年鐵礦石產(chǎn)量1 564萬噸，消費(fèi)量4 841萬噸，省內(nèi)鐵礦石產(chǎn)量僅為消費(fèi)量的18.83%。鐵礦資源雖然比較豐富，但多屬貧礦，開發(fā)利用難度大，鐵礦石的對外依存度仍將進(jìn)一步提升。據(jù)預(yù)測，2015年鐵礦石產(chǎn)量2 300萬噸，消費(fèi)量6 500萬噸；2020年鐵礦石產(chǎn)量2 500萬噸，消費(fèi)量約7 000萬噸。80%的鐵礦石需依靠外省調(diào)入或進(jìn)口。

金礦：按2007年50.39噸黃金生產(chǎn)能力，保有金礦儲量僅能滿足15年左右的生產(chǎn)需求，2010年以前金礦儲量能夠滿足生產(chǎn)需要。根據(jù)全省黃金行業(yè)需求量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測2015年黃金產(chǎn)量約為70噸，2020年黃金產(chǎn)量約為75噸左右。

銅礦：據(jù)山東省礦產(chǎn)儲量統(tǒng)計(jì)，2007年銅采出量金屬量為5萬噸，而精煉銅產(chǎn)量為46.75萬噸，表明山東省的銅礦資源量及礦石開采量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。山東省銅礦成礦條件差，探明儲量少，今后估計(jì)也難以有大的突破，將長期依靠省外調(diào)入或進(jìn)口，承載能力較弱。

石墨礦：據(jù)山東省優(yōu)勢礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究報(bào)告中所示，自2001年以來，石墨年產(chǎn)量一直呈下降趨勢，2004-2007年間，由于年開采水平很低，石墨保有儲量變動(dòng)幅度較小，儲采維持平衡，如果礦石年采量能夠繼續(xù)保持目前水平則新增資源量能夠抵消開采量的消耗，并且能夠?qū)崿F(xiàn)石墨保有資源儲量有一定幅度的增加，其后續(xù)承載力較高。

5　結(jié)論與分析

（1）山東半島是山東省的區(qū)域經(jīng)濟(jì)和文化中心，但礦產(chǎn)資源對國民經(jīng)濟(jì)的后續(xù)承載力不足，通過對該區(qū)域礦產(chǎn)資源成礦地質(zhì)條件、礦種分布及儲量現(xiàn)狀分析，建立了基于層次分析法的礦種優(yōu)勢分析評價(jià)模型，并應(yīng)用到研究區(qū)域，評價(jià)結(jié)果良好，符合實(shí)際情況。

（2）在礦產(chǎn)資源礦種優(yōu)勢評價(jià)分析基礎(chǔ)之上，建立了山東半島礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值評價(jià)模型方程，對研究區(qū)五地市礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值進(jìn)行了計(jì)算分析，并基于此對山東半島礦產(chǎn)資源承載力進(jìn)行了綜合評價(jià)和分級。山東半島五城市中，煙臺市礦產(chǎn)資源承載力最高，為優(yōu)秀級別，濰坊市承載力良好，青島市承載力為中等，日照和威海市為承載力較弱級別。

（3）對山東半島研究區(qū)域的煤炭、石油、天然氣、地?zé)岷陀晚搸r等能源礦產(chǎn)進(jìn)行了消耗與供給分析，并建立基于冪函數(shù)方程和指數(shù)方程的能源需求預(yù)測保障程度分析，結(jié)果顯示研究區(qū)的能源保障能力一般，其它金屬礦產(chǎn)的保障能力較弱，金礦由于近年來的礦山外圍及深部挖潛能力的力度，探明資源量不斷增加，其保障能力穩(wěn)中有增。

（4）山東半島地區(qū)的發(fā)展重在資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，不能顧此失彼。只追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展，忽視生態(tài)環(huán)境保護(hù)是不可行的，而單純地保護(hù)資源環(huán)境不發(fā)展經(jīng)濟(jì)缺乏實(shí)際性。因此，尋求合理的發(fā)展模式，最大限度地發(fā)揮資源環(huán)境效益，才是資源可持續(xù)發(fā)展的解決途徑。

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Abstract：Mineral resources carrying capacity and security research is one of the important research content of implementing sustainable development. Based on the analysis of the ore-forming geological characteristics, distribution, reserves of the status quo of Shandong peninsula, the authors set up the mineral advantage analysis model by analytic hierarchy process (AHP) and applied to the research area, then, building the forecasting analysismodel to evaluatethemineral resourcesguaranteeability and thedemand for thestudy area. Theresults show: the advantage mineral kinds of Shandong peninsula is gold, coal, graphite, copper, silver, talc, granite mine. Mineral resources carrying capacity is divided into four levels: Yantai city is first rate,Weifang city is secondary rate, Qingdao city is tertiary rate, Weihai and Rizhao cities are poor rate. Energy mineral resources security isrelatively good, metal mineral inadditiontothegoldmine, theother mineralssecurity level islow.

Key words：mineral resourcecarryingcapacity; Shandongpeninsula; protectiondegree;AHP; predictionmodel

中圖分類號：X821

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-4135（2016）01-0047-09

收稿日期：2015-08-11

作者簡介：王奎峰（1981-），男，博士，高級工程師，目前主要從事地質(zhì)資源及地質(zhì)環(huán)境方面的科研評價(jià)工作；Email：maplewkf@126.com。

Study on paleontological fossil characteristics and protection plan in Yantai district of Shangdong Province

LI Shou-jun1, WANGLi-li1, HAN Zhen-yu1,2, WANGXiu-jing1, TIAN Chen-long1, LIU Qiang1, CUI Xiao-hui1, WAN Yun-peng1

(1.Shandong University of Scienceand Technology, Qingdao Shandong266590,China; 2.TheYantai City Land ResourcesBureau,Yantai Shandong264003,China)

Abstract：To operationalize the RegulationontheProtectionof Fossils，raise the level of scientific research of fossils, facilitate the reasonable utilization of fossils and coordinate the relationship between the geological heritage protection and economic development in Yantai, first of all, data collection andfield investigation were conducted, specific to identification results and distribution characteristics of fossils. The vertical and horizontal direction distribution characteristic of fossils form Proterozoic to Cenozoic age was obtained on the basis of comprehensive analysis. In accordance with fossil types, the extent of the damage, profile types, geological environment and project affects,the ranking system for grading natural reserves of fossils was made and 5 key protectiveareas, 6 secondarily protectiveareasand 17 general protectiveareaswereestablished in Yantai region. Besides, theclassificationfor protectionof thefossilswasput forward.

Key words：Yantai area; paleontological fossil; protectiongrade; protectionscheme

Study on the mineral resource carrying capacity and protection degree in Shandong Peninsula

WANGKui-feng, HANXiang-yin, WANGYue-lin, LIU Yang
(Shandong Instituteof Geological Sciences, Shandong Key Laboratory of Geological Processand Resource Utilizationin Metallic Minerals, Key Laboratory of Gold Mineralization Processand ResourceUtilization SubordinatetotheMinistry of Landand Resource, Jinan250013, China)