第5章
面向2035年的中国中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查技术路线图
5.1 概述
5.1.1 研究背景
陆地地貌按形态特征分为山地、平原、高原、丘陵和盆地五大类,在中国分别占陆域面积的33%、12%、26%、10%和19%。中国传统非煤固体矿产找矿勘查主要集中在相对高差较小的低山、丘陵、高原的基岩出露区或部分出露区。而占据更大面积的中高山-浅覆盖区由于交通困难、覆盖层屏蔽影响等原因,勘查程度相对很低。根据区域成矿规律研究,中高山-浅覆盖区资源潜力巨大,有望成为破解中国矿产资源供给不足、增加资源储备的重要勘查区。
中高山区指海拔在1000 m以上的高地,其地形起伏大,相对高差在200 m以上,峰谷明显,一般多呈山链分布的地貌区域。而低山区海拔则低于1000 m。覆盖区是相对基岩出露区而言的,浅覆盖区指第四系厚度小于100 m的地区,一般分布在丘陵、山前平原、盆地、高原等地区,又可进一步划分为沙漠、戈壁、森林、草原、黄土、风成砂土、冰川冻土等覆盖区。
非煤固体矿产特点是体积小,连续性差,开采难度大,因而长期以来在国际上的找矿勘查目标是“找大矿、找富矿、找浅矿”。中高山-浅覆盖区找矿的潜力很大,因此这类地区是全球最主要的找矿目标区。当前,国内外在找矿和评价方面出现的新方法和新设备不胜枚举,但在应用普及方面参差不齐。对中高山-浅覆盖区,也缺乏快速找矿勘查的有效方法、设备或其组合。学习先进环保理念,整合国内外先进技术,突破有关找矿设备的关键核心技术,在中高山-浅覆盖区选定有利成矿区带,开展找矿勘查,提高找矿效率,已迫在眉睫。
基于上述考虑,中国工程院成立了“面向2035的中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查战略研究”咨询项目。该项目针对中高山-浅覆盖区快速找矿这一课题,全面评估国内外在成矿理论、找矿技术和找矿设备等方面的现状,找出差距,提出实现技术突破的路径,意义重大。中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查技术路线图的制定,着眼于中国矿业未来发展规划,以紧缺大宗矿产和战略性关键矿产资源量为主要目标,联合高校以及科研院所协同研发,能有效地促进中国找矿勘查和装备研发的自主创新。在制定该领域技术路线图时,充分考虑中国现状、国际先进技术与装备进展、矿业发展规律性、未来勘查技术发展方向、技术研发风险等诸多因素,力求对中国找矿勘查产生指导意义,推进政府、高校、科研院所与勘查企业之间的交流合作,促进中国找矿勘查的创新发展。
5.1.2 研究方法
中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查技术路线图的制定,遵循“找矿勘查面临的挑战(现状)→快速找矿勘查蓝图的展望(未来)→发展目标→技术壁垒→研发需求与政策保障”的思路进行。技术路线图绘制流程:准备→开发实施(研讨分析)→绘制。
技术路线图规划方法为技术态势分析、技术清单制定、专家研判与头脑风暴法。在技术态势分析方面,从3个数据库进行专利和文献检索,这3个数据库为中国工程科技知识中心自有的文献数据库、Web of Science(WoS)数据库和Derwent数据库,围绕中高山找矿勘查、浅覆盖区找矿勘查、快速找矿勘查及找矿勘查技术新方法、新装备等关键点,展开文献分析研究,对文献进行了层次分析、聚类分析、主成分分析和因子分析法等,从全球、国家、研究者、研究方向等多个维度厘清中高山-浅覆盖区找矿领域过去、当前的宏观态势,了解中国目前在该领域的国际地位和竞争态势,识别快速找矿勘查领域发展趋势。
制定技术清单:初始技术清单来自专家意见或文献、专利分析。文献、专利分析主要是利用聚合与分类算法,对专利和文献的摘要与关键词进行深度挖掘,形成领域知识聚类图,然后深度融合专家智慧,逐步筛选出本领域关键的、迫切发展的技术,最后进行分析讨论,形成技术清单。
利用专家研判与头脑风暴法:将基于专利和文献的研发态势,把初始技术清单发给相关专家,然后组织小规模专家座谈会,鼓励专家随意畅想,积极思考,对未来矿业先进状况进行蓝图绘制,并结合当前实际,研判本领域近期、中期、远期可能需要的关键技术和装备。
5.1.3 研究结论
研究团队从适合中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查的视角切入,以资源需求、技术现状总结、未来技术愿景、发展目标、关键技术及装备研发需求为研究基础,结合科学分析和专家认识,制定出中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查技术路线图。通过研究发现,为保障国内资源储备并促进中国找矿勘查行业领先世界,中国政府需要从以下5个方面入手:
(1)将中高山-浅覆盖区作为中国未来解决紧缺大宗和关键金属矿产资源的主要选区,勘查支持力度向中高山-浅覆盖区倾斜。
(2)通过一系列项目支持,尽快形成中高山-浅覆盖区非煤固体矿产快速找矿勘查技术方法体系。
(3)多部门、多学科合作研发系列先进的找矿勘查装备。
(4)启动“面向2035紧缺战略性矿产找矿勘查”重大科技专项,加强理论创新和技术攻关,提升中国矿产资源安全保障力度。
(5)研究跨部门合作机制、技术应用鼓励机制及政策体系方面的配套管理政策,培养找矿勘查技术复合型人才及研发管理人才,培育1~2家设备研发及生产企业进入世界知名企业行列。