青海祁漫塔格金屬礦集區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)優(yōu)化布局分析

馬亞夢， 譚秀民， 趙恒勤， 張永興， 伊躍軍

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，鄭州 450006； 2.國家非金屬礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心,鄭州 450006； 3.自然資源部多金屬礦評價與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,鄭州 450006)

0 引言

礦產(chǎn)資源作為自然資源的重要組成部分，是社會生產(chǎn)和生活不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]，具有初始稟賦的有限性、耗竭性、不均衡分布性、質(zhì)量差異性及生態(tài)環(huán)境影響性[2-3]。由于礦產(chǎn)資源的復(fù)雜特性，要實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，就要正確調(diào)控資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等因素的關(guān)系[4]，進(jìn)行多層次、多角度系統(tǒng)分析及綜合評價，從而得出科學(xué)、客觀的區(qū)域礦產(chǎn)資源開發(fā)布局。

祁漫塔格金屬礦集區(qū)位于國家級柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，是東昆侖成礦帶最重要的鐵多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)，也是青海省最重要的鐵多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)之一。自國土資源大調(diào)查實(shí)施以來，在祁漫塔格地區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了銅、鐵、鉛、鋅、鎢、錫、金等多金屬礦產(chǎn)，表明該區(qū)具有豐富的礦產(chǎn)資源和廣闊的成礦前景[5]。《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016—2020年)》[6]明確將該區(qū)列為全國103個能源資源基地之一，該區(qū)已成為青海省礦產(chǎn)資源開發(fā)接替區(qū)[7]。目前，祁漫塔格礦集區(qū)內(nèi)的部分礦產(chǎn)資源已得到開發(fā)利用，但大部分礦產(chǎn)資源還處于待開發(fā)階段[8]。為推動礦集區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展，2016年中國地質(zhì)調(diào)查局在該區(qū)域部署了青海祁漫塔格金屬礦集區(qū)綜合地質(zhì)調(diào)查工作。本文在礦產(chǎn)資源條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及環(huán)境影響“三位一體”綜合地質(zhì)調(diào)查[9-10]的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了資源開發(fā)布局評價指標(biāo)體系，通過對區(qū)域內(nèi)劃分的開發(fā)區(qū)塊進(jìn)行綜合評價，得出了開發(fā)次序，確定了重點(diǎn)開發(fā)區(qū)，有助于礦產(chǎn)資源的深度開發(fā)和集約利用，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的有效配置，可為制定區(qū)域礦產(chǎn)資源開發(fā)利用規(guī)劃提供依據(jù)，為全面提升空間規(guī)劃和資源戰(zhàn)略布局提供基礎(chǔ)支撐。

1 礦集區(qū)概況

祁漫塔格金屬礦集區(qū)位于青海省格爾木西約350 km，地處青藏高原東北部柴達(dá)木盆地西南緣和東昆侖復(fù)合造山帶西段。區(qū)內(nèi)共有超大型礦床1處(夏日哈木鎳多金屬礦)、大型礦床4處(野馬泉鐵多金屬礦、尕林格鐵多金屬礦、牛苦頭溝鉛鋅礦床、卡而卻卡銅礦床)、中型礦床11處、小型礦床13處、礦(化)點(diǎn)104處。區(qū)內(nèi)礦權(quán)分布密集，已設(shè)采礦權(quán)10個、探礦權(quán)55個，已開發(fā)礦山企業(yè)有13家，所開發(fā)礦山多為中—小型礦山。礦產(chǎn)資源類型主要以鐵、鎳、鉛、鋅、銅為主，伴生有金、銀、鈷、錫、鉍、鉬等。礦床類型以夕卡巖型為主，此外還有巖漿熔離型、噴流沉積型、沉積變質(zhì)型、巖漿熱液型等。成礦時代以三疊紀(jì)為主，另有古元古代、晚志留世—早泥盆世等(圖1)。

1.風(fēng)積; 2.洪積; 3.湖積-化學(xué)沉積; 4.洪沖積; 5.雅西措組; 6.沱沱河組; 7.羊曲組; 8.鄂拉山組; 9.鬧倉堅(jiān)溝組; 10.細(xì)碎屑巖段; 11.片麻巖組; 12.肉紅色中細(xì)粒正長花崗巖; 13.淺肉紅色似斑狀二長花崗巖; 14.灰白色中細(xì)?；◢忛W長巖; 15.灰色斑狀角閃黑云母二長花崗巖; 16.淺灰-灰色中細(xì)粒花崗閃長巖; 17.灰-肉紅色中細(xì)粒二長花崗巖; 18.灰-肉紅色似斑狀二長花崗巖; 19.淺紅色片麻狀中細(xì)粒正長花崗巖; 20.巖漿型; 21.熱液型; 22.接觸交代型; 23.斑巖型; 24.沉積型; 25.砂礦型; 26.沉積變質(zhì)型; 27.成因不明; 28.特大型; 29.大型; 30.中型; 31.小型; 32.礦點(diǎn); 33.前寒武紀(jì); 34.加里東期; 35.華力西期; 36.印支期; 37.燕山期; 38.喜山期; 39.時代不明; 40.銅-鎳; 41.多金屬; 42.鐵多金屬; 43.鉛鋅; 44.鈷金鉍; 45.鐵銅錫; 46.銅; 47.鐵; 48.石灰?guī)r; 49.鎳; 50.金; 51.鉬; 52.冰洲石; 53.大理石; 54.白云巖; 55.煤; 56.銅-金; 57.硫; 58.鐵銅; 59.石墨

圖1 祁漫塔格金屬礦集區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)簡圖

Fig.1GeologicalandmineralsketchofQimantagmetaloreconcentrationarea

祁漫塔格金屬礦集區(qū)所在地區(qū)屬大陸性干旱氣候，高寒缺氧，空氣稀薄，氣候環(huán)境惡劣。礦集區(qū)地勢總體西南高，東北低。東北部柴達(dá)木盆地西南邊緣地勢相對低緩，海拔為3 000～3 500 m，其余廣大地區(qū)平均海拔為4 000～5 000 m，相對高差一般在1 000 m左右。區(qū)內(nèi)山勢陡峻，溝谷深切，石峰聳立，植物稀少，呈現(xiàn)較典型的高寒荒漠景觀。區(qū)內(nèi)水系為柴達(dá)木盆地內(nèi)陸水系，流程短，主要河流有那陵郭勒河、巴音郭勒河等，其余主要為季節(jié)性河流，每年6—10月為有水期，以大氣降水及山區(qū)冰雪融水為主要補(bǔ)給水源。礦集區(qū)水文地質(zhì)復(fù)雜程度為簡單型，總體水資源欠豐富，工程地質(zhì)條件為中等型，環(huán)境地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等型，水工環(huán)條件較適宜礦業(yè)開發(fā)。

礦集區(qū)交通相對較便利，但運(yùn)距較長。公路主要有青藏公路和青新公路，規(guī)劃建設(shè)西寧至和田公路，普通國道有馬鬃山口岸至寧洱公路、京藏高速格爾木至拉薩段、格爾木至茫崖至庫爾勒高速公路、格爾木至玉樹公路； 鐵路主要為青藏鐵路格拉段，規(guī)劃建設(shè)格成線(已開工)、格敦線、格庫線； 另外，格爾木機(jī)場經(jīng)擴(kuò)能改建，已開通拉薩、北京、西安、成都及西寧的定期航班。柴達(dá)木盆地內(nèi)已形成330 kVA南北雙回路電網(wǎng)，為資源開發(fā)提供了良好的電力保障。

2 開發(fā)布局評價指標(biāo)體系

2.1 評價指標(biāo)選取原則

目前，礦產(chǎn)資源開發(fā)評價仍不成熟，需從文獻(xiàn)、理論、專家調(diào)研等多個角度考慮。為了能更加客觀地進(jìn)行礦集區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)優(yōu)化布局，在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開發(fā)評價時，應(yīng)遵循系統(tǒng)性與層次性相結(jié)合、科學(xué)性與可操作性相結(jié)合、前瞻性與引導(dǎo)性相結(jié)合的原則[11]。

(1)系統(tǒng)性與層次性。系統(tǒng)性是指在充分考慮資源、自然條件、生態(tài)、社會及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等要素的影響下進(jìn)行綜合評價，綜合評價指標(biāo)應(yīng)能比較全面、客觀地反映礦集區(qū)的真實(shí)情況； 層次性是指各指標(biāo)可以從不同層次對系統(tǒng)進(jìn)行體現(xiàn)。

(2)科學(xué)性與可操作性?？茖W(xué)性是指評價指標(biāo)的構(gòu)建與選取要符合自然和市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律； 可操作性是指所選指標(biāo)要具有可獲取性、可測量性以及可調(diào)控性，便于進(jìn)行客觀判斷，選取的評價指標(biāo)應(yīng)盡可能可以直接獲得或可以簡單計算得出。

(3)前瞻性與引導(dǎo)性。前瞻性是指評價指標(biāo)除了能反映行業(yè)一般水平外，還能體現(xiàn)礦集區(qū)可持續(xù)發(fā)展的更高要求； 引導(dǎo)性是指評價指標(biāo)要具有導(dǎo)向性，能動態(tài)地反映出礦集區(qū)的發(fā)展趨勢。

2.2 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

指標(biāo)的選取應(yīng)體現(xiàn)評價目的，反映所在區(qū)域分異規(guī)律[12]。在經(jīng)過充分的理論分析及專家研討的基礎(chǔ)上，從礦產(chǎn)資源條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及環(huán)境影響3個維度，構(gòu)建了資源開發(fā)布局評價指標(biāo)體系，同時考慮數(shù)據(jù)的可獲得性，最終確立一級指標(biāo)3個，二級指標(biāo)15個(圖2)。

圖2 礦產(chǎn)資源開發(fā)布局評價指標(biāo)體系Fig.2 Evaluation index system of mineral resource development layout

2.3 評價指標(biāo)權(quán)重及標(biāo)準(zhǔn)

多參數(shù)決策問題中指標(biāo)權(quán)重的確定方法包括德爾菲法[13]、層次分析法[14-15]、熵值法、模糊聚類法及主成分分析法等，這些方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件和范圍。本研究運(yùn)用層次分析法確定評價指標(biāo)權(quán)重，通過對相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜野l(fā)放調(diào)查問卷獲取初始數(shù)據(jù)，之后運(yùn)用Yaahp軟件(一款層次分析法可視化建模與計算輔助軟件)對初始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過繪制層次模型、生成判斷矩陣、兩兩比較數(shù)據(jù)輸入、進(jìn)行排序權(quán)重、計算數(shù)據(jù)導(dǎo)出及靈敏度分析，最終得出評價指標(biāo)權(quán)重(表1)。

表1 資源開發(fā)布局評價指標(biāo)權(quán)重

評價標(biāo)準(zhǔn)是指對各級評價指標(biāo)評價值的判別標(biāo)準(zhǔn)，是評價工作中的一個重要工具。評價指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)由二級指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)制定。評分標(biāo)準(zhǔn)的尺度選擇為滿分十分制，最低值為零分(表2)。

表2 資源開發(fā)布局評價指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)

2.4 評價指標(biāo)計算及等級劃分

利用實(shí)地調(diào)研、調(diào)查及官方網(wǎng)站提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，依據(jù)礦產(chǎn)資源開發(fā)布局評價指標(biāo)體系、指標(biāo)權(quán)重及評分標(biāo)準(zhǔn)，對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評分，計算其評價值。

(1)

式中：m=(1，2，…，n)，為第n個二級指標(biāo)；A為一級指標(biāo)的評價值；c為二級指標(biāo)的權(quán)重；e為二級指標(biāo)的評分值。

為使評價結(jié)果更有效地應(yīng)用于實(shí)際工作中，依據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過專家咨詢研討，本文將開發(fā)布局評價結(jié)果劃分為3個等級，分別為：重點(diǎn)優(yōu)先開發(fā)為Ⅰ級，評分值屬[8,10]； 可以開發(fā)為Ⅱ級，評分值屬[6,8)； 暫不宜開發(fā)為Ⅲ級，評分值屬[0,6)。

3 開發(fā)布局評價

為實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，發(fā)揮資源集中區(qū)資源開發(fā)利用的最佳社會經(jīng)濟(jì)效益，提供資源優(yōu)化配置的路徑和對策建議，將祁漫塔格金屬礦集區(qū)劃分為11個開發(fā)區(qū)劃單元，劃分的主要依據(jù)為：①區(qū)內(nèi)存在已探明并具有一定資源儲量規(guī)模的礦床； ②區(qū)內(nèi)有一定的基礎(chǔ)設(shè)施條件，區(qū)域范圍內(nèi)有一定的工業(yè)基礎(chǔ)； ③屬于礦產(chǎn)資源規(guī)劃劃定的礦產(chǎn)資源開采區(qū)域。針對開發(fā)區(qū)劃單元，進(jìn)行綜合地質(zhì)調(diào)查，利用實(shí)地調(diào)研、野外調(diào)查及官方網(wǎng)站提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，依據(jù)礦產(chǎn)資源開發(fā)布局評價指標(biāo)體系，對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評分，開發(fā)區(qū)劃單元評價結(jié)果如表3所示，一級指標(biāo)得分率如表4所示。

表3 開發(fā)區(qū)劃單元評價結(jié)果

表4 開發(fā)區(qū)劃單元一級指標(biāo)得分率

注：得分率<60%的指標(biāo)，其條件為差； 得分率在[60%,80%)之間的指標(biāo)，其條件為中等； 得分率≥80%的指標(biāo)，其條件為良好。

祁漫塔格金屬礦集區(qū)11個開發(fā)區(qū)劃單元綜合評價值相差較大，平均值為7.0分，屬于可以部署開發(fā)區(qū)間，礦集區(qū)整體開發(fā)優(yōu)勢一般。其中，有2個開發(fā)區(qū)劃單元綜合評價值在8.0分以上，屬于重點(diǎn)優(yōu)先部署開發(fā)區(qū)域，分別為夏日哈木多金屬礦區(qū)和虎頭崖—迎慶溝多金屬礦區(qū)，一級指標(biāo)得分率顯示，其指標(biāo)條件均為中等偏上，礦業(yè)條件良好； 有7個開發(fā)區(qū)劃單元屬于可以部署開發(fā)區(qū)域，可作為備選區(qū)域，其中尕林格多金屬礦區(qū)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件較差，其余區(qū)劃單元指標(biāo)條件中等； 另有2個開發(fā)區(qū)劃單元綜合評價值低于6.0分，其礦產(chǎn)資源及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件均較差，暫不宜考慮開發(fā)(圖3)。

圖3 祁漫塔格金屬礦集區(qū)開發(fā)布局圖Fig.3 Development layout of Qimantag metal ore concentration area

4 結(jié)論與建議

針對重點(diǎn)優(yōu)先開發(fā)單元，可開展如下工作：在勘查方面，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)周邊及深部地質(zhì)勘查工作，保障礦產(chǎn)資源供給； 在制度方面，應(yīng)加大支持該區(qū)域礦產(chǎn)勘查開發(fā)政策的優(yōu)惠力度； 在開發(fā)方面，應(yīng)優(yōu)化礦產(chǎn)資源開發(fā)利用布局，合理調(diào)控礦產(chǎn)資源開發(fā)利用總量，大力推進(jìn)節(jié)約與綜合利用。另外，應(yīng)根據(jù)該區(qū)域礦產(chǎn)資源分布特點(diǎn)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求與地域經(jīng)濟(jì)分工要求，形成礦產(chǎn)開采與加工產(chǎn)業(yè)鏈。

依托區(qū)域礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，建議在祁漫塔格金屬礦集區(qū)建立2個優(yōu)先重點(diǎn)開發(fā)區(qū)：在夏日哈木多金屬礦區(qū)布局建設(shè)以鎳礦為主、以鐵礦和銅礦為輔的規(guī)?；?、集約化礦產(chǎn)資源勘探、開發(fā)、冶煉、加工產(chǎn)業(yè)集群，規(guī)劃建設(shè)市場前景好、優(yōu)勢突出、支撐帶動能力明顯的重大項(xiàng)目； 虎頭崖—迎慶溝、肯德可克、野馬泉、四羊角—牛苦頭4個多金屬礦區(qū)有1個屬于優(yōu)先重點(diǎn)開發(fā)的區(qū)劃單元，3個屬于可以開發(fā)的區(qū)劃單元，建議將其進(jìn)行整合，在該區(qū)域建立以鐵、鉛、鋅為主的規(guī)模化、集約化礦產(chǎn)資源勘探、開發(fā)、冶煉、加工產(chǎn)業(yè)集群。另外，這些開發(fā)區(qū)內(nèi)交通便利，基礎(chǔ)設(shè)施相對齊全，可以滿足生產(chǎn)、生活要求，且具有一定的工業(yè)基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)充分考慮其繼承性。