王海慶， 李麗， 陳玲， 許文佳， 楊金中， 劉瓊

(中國(guó)自然資源航空物探遙感中心,北京 100083)

0 引言

礦產(chǎn)資源開(kāi)采強(qiáng)度是衡量地區(qū)礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)的重要指標(biāo)，可間接反映區(qū)域礦產(chǎn)資源的勘探和開(kāi)發(fā)工作程度，不但與礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量、具體礦種、礦石品位、礦體埋深情況和礦床富集狀況等礦產(chǎn)條件有關(guān)，而且受當(dāng)?shù)貧夂驐l件、人文環(huán)境、地表水及地下水資源情況、礦政管理政策、環(huán)境保護(hù)政策、民族政策和宗教政策等諸多因素制約，并與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展程度互相影響?？梢哉f(shuō)礦產(chǎn)資源開(kāi)采強(qiáng)度是諸多因素的集中體現(xiàn)，分析礦產(chǎn)資源開(kāi)采強(qiáng)度可為評(píng)價(jià)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、礦產(chǎn)資源勘探與開(kāi)發(fā)工作程度等提供依據(jù)。

然而，目前關(guān)于礦產(chǎn)資源開(kāi)采強(qiáng)度分析評(píng)價(jià)方面的報(bào)道并不多。中華人民共和國(guó)原國(guó)土資源部每年定期發(fā)布的《中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告》僅用較少篇幅從采礦業(yè)固定資產(chǎn)投資、礦產(chǎn)品生產(chǎn)與消費(fèi)、礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用方面簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用概況[1-6]； 路云閣等[7]從礦權(quán)數(shù)量、開(kāi)采點(diǎn)(面)數(shù)量和開(kāi)發(fā)占地面積3個(gè)角度評(píng)價(jià)了西藏東部地區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，認(rèn)為拉薩市墨竹工卡縣的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度最大； 何芳等[8]將我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境背景分為6種類(lèi)型，并認(rèn)為平原盆地地質(zhì)環(huán)境區(qū)、中低山丘陵地質(zhì)環(huán)境區(qū)和中高山地地質(zhì)環(huán)境區(qū)礦業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)強(qiáng)度高，黃土高原地質(zhì)環(huán)境區(qū)礦業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)強(qiáng)度中等，戈壁沙漠沙地地質(zhì)環(huán)境區(qū)和多年凍土地質(zhì)環(huán)境區(qū)礦業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)強(qiáng)度低，但未給出礦業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)強(qiáng)度的評(píng)價(jià)方法。

絕大部分金屬礦產(chǎn)的開(kāi)采和分選過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生尾礦，其堆積、存放場(chǎng)所稱(chēng)為尾礦庫(kù)，正在利用的尾礦庫(kù)可指示附近有正在開(kāi)采的礦山，體現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐牡V山開(kāi)采強(qiáng)度； 而正在建設(shè)的尾礦庫(kù)可指示附近有正在建設(shè)的礦山，體現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐牡V山開(kāi)采潛力。故通過(guò)調(diào)查尾礦庫(kù)的分布位置、涉及礦種、利用狀態(tài)和規(guī)模大小等特征，可以間接分析評(píng)價(jià)區(qū)域金屬礦產(chǎn)的開(kāi)采強(qiáng)度和開(kāi)采潛力。

關(guān)于尾礦庫(kù)調(diào)查方面的報(bào)道較多，文獻(xiàn)[9-15]利用遙感手段探討了尾礦庫(kù)的識(shí)別方法，調(diào)查了研究區(qū)內(nèi)尾礦庫(kù)的類(lèi)型、數(shù)量、位置、規(guī)模和利用狀態(tài)等信息，研究了尾礦庫(kù)對(duì)周邊環(huán)境的影響； 馬國(guó)超等[16]運(yùn)用多項(xiàng)技術(shù)研究了礦山尾礦庫(kù)的安全監(jiān)測(cè)； 王洛鋒[17]探討了尾礦堆存量的調(diào)查方法； 李玉鳳等[18]調(diào)查了我國(guó)鐵尾礦資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀； 蘇建等[19]研究了廣西無(wú)主尾礦庫(kù)閉庫(kù)程序。

本文綜合以上研究的技術(shù)方法，結(jié)合承擔(dān)項(xiàng)目的實(shí)際情況，以西藏自治區(qū)為研究區(qū)，開(kāi)展尾礦庫(kù)遙感調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上分析評(píng)價(jià)研究區(qū)金屬礦產(chǎn)開(kāi)采強(qiáng)度。

1 研究區(qū)金屬礦采礦權(quán)概況

區(qū)域采礦權(quán)數(shù)量是礦業(yè)投資規(guī)模的反映，可指示礦產(chǎn)資源開(kāi)采強(qiáng)度。

1.1 主要礦種

根據(jù)原國(guó)土資源部提供的采礦權(quán)資料，研究區(qū)現(xiàn)登記各類(lèi)金屬采礦權(quán)65處，其中黑色金屬礦產(chǎn)15處、有色金屬礦產(chǎn)45處、貴重金屬礦產(chǎn)4處和稀有稀土分散元素金屬礦產(chǎn)1處(表1)。從采礦權(quán)數(shù)量上分析，有色金屬礦產(chǎn)是研究區(qū)比較有優(yōu)勢(shì)的金屬礦產(chǎn)類(lèi)型，也是開(kāi)采強(qiáng)度比較大的金屬礦產(chǎn)類(lèi)型。在具體礦種上，鉛礦最多，有24處； 銅礦次之，有12處； 再次是鉻鐵礦，有11處； 其余金屬礦采礦權(quán)數(shù)量都少于5處。從采礦權(quán)數(shù)量上分析，鉛礦、銅礦和鉻鐵礦是研究區(qū)比較有優(yōu)勢(shì)的金屬礦種，也是開(kāi)采強(qiáng)度比較大的金屬礦種。

表1 各地級(jí)行政區(qū)現(xiàn)登記金屬礦采礦權(quán)一覽表

1.2 分布區(qū)域

研究區(qū)內(nèi)65處金屬采礦權(quán)中，拉薩市分布最多，有19處； 其次是日喀則市、山南市和昌都市，分別有12處、11處和10處； 分布較少的地區(qū)有那曲地區(qū)、林芝市和阿里地區(qū)，分別有8處、4處和1處。從采礦權(quán)數(shù)量上分析，拉薩市的金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大。

在縣級(jí)行政區(qū)上，拉薩市墨竹工卡縣分布最多，有9處； 日喀則市謝通門(mén)縣次之，有8處； 再次是拉薩市林周縣，有6處。從采礦權(quán)數(shù)量上分析，墨竹工卡縣、謝通門(mén)縣和林周縣的金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大。

1.3 涉及重要成礦帶

根據(jù)《2013中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告》[5]，研究區(qū)涉及的3個(gè)成礦帶分別是岡底斯成礦帶、班公湖—怒江成礦帶和西南三江成礦帶。其中，岡底斯成礦帶全部位于研究區(qū)內(nèi)，主要涉及拉薩市、日喀則市、林芝市、那曲地區(qū)和阿里地區(qū)； 班公湖—怒江成礦帶全部位于研究區(qū)內(nèi)，涉及那曲地區(qū)和阿里地區(qū)； 西南三江成礦帶部分位于研究區(qū)內(nèi)，涉及昌都市。研究區(qū)內(nèi)65處金屬采礦權(quán)中，有38處位于岡底斯成礦帶，有7處位于西南三江成礦帶(表2)，而班公湖—怒江成礦帶暫無(wú)金屬礦采礦權(quán)，另有20處金屬采礦權(quán)位于這3個(gè)成礦帶以外的區(qū)域。從采礦權(quán)數(shù)量上分析，岡底斯成礦帶的金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大。

表2 重要成礦帶現(xiàn)登記金屬礦采礦權(quán)一覽表

2 遙感數(shù)據(jù)源及解譯標(biāo)志

本文主要使用了2期用于土地變更調(diào)查的遙感數(shù)據(jù)，包括高分一號(hào)、高分二號(hào)、資源三號(hào)和SPOT6等多種類(lèi)型，分別獲取于2015年底和2016年底。2期遙感數(shù)據(jù)都完整地覆蓋了研究區(qū)全境，且遙感圖像融合鑲嵌效果較好、色彩配置恰當(dāng)，不需專(zhuān)門(mén)處理，可直接用于遙感信息提取，給研究區(qū)尾礦庫(kù)遙感調(diào)查工作提供了較好的遙感數(shù)據(jù)源。

尾礦庫(kù)的遙感識(shí)別方法在文獻(xiàn)[9，15,17,19]中都有詳盡的闡述。研究區(qū)部分尾礦庫(kù)遙感圖像見(jiàn)圖1。

(a) 納如松多鉛鋅礦尾礦庫(kù) (b) 斯弄多鉛鋅礦尾礦庫(kù)

圖1 研究區(qū)部分尾礦庫(kù)遙感圖像

Fig.1Remotesensingimagesofsometailingreservoirsinstudyarea

總體上，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)條件不同，尾礦庫(kù)的形狀也不盡相同，但必然會(huì)有尾礦庫(kù)壩體，可以根據(jù)類(lèi)似水庫(kù)的壩體特征初步識(shí)別尾礦庫(kù)。與水庫(kù)不同的是，水庫(kù)內(nèi)幾乎全是水體，而正在利用的尾礦庫(kù)內(nèi)主要是尾礦砂，也可能有水體。根據(jù)以上特征可將正在利用的尾礦庫(kù)與水庫(kù)區(qū)別開(kāi)。正在建設(shè)的尾礦庫(kù)內(nèi)往往即無(wú)水體又無(wú)尾礦砂，可根據(jù)其圈閉的壩體特征和旁邊的選礦設(shè)施或礦山建筑物進(jìn)行識(shí)別。

3 尾礦庫(kù)遙感調(diào)查結(jié)果

通過(guò)人機(jī)交互遙感解譯，結(jié)合野外調(diào)查驗(yàn)證，在研究區(qū)共圈定了21處金屬礦尾礦庫(kù)。其中，13處尾礦庫(kù)正在利用，占尾礦庫(kù)總數(shù)量的62%； 8處尾礦庫(kù)正在建設(shè)，占尾礦庫(kù)總數(shù)量的38%(表3)。

表3 研究區(qū)尾礦庫(kù)遙感調(diào)查信息一覽表

4 金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度分析

尾礦庫(kù)的分布數(shù)量、利用狀況和規(guī)模大小都可以體現(xiàn)出區(qū)域金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度或開(kāi)采潛力，本文利用這些信息分別探討不同行政區(qū)、不同成礦帶、不同礦種的開(kāi)采強(qiáng)度和開(kāi)采潛力。

4.1 不同行政區(qū)金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度分析

表4為各行政區(qū)尾礦庫(kù)數(shù)量和面積統(tǒng)計(jì)。由表4可知，拉薩市的尾礦庫(kù)數(shù)量最多，有9處，其中7處正在利用，2處正在建設(shè)； 其次是日喀則市，有5處，其中3處正在利用，2處正在建設(shè)； 再次是那曲地區(qū)，有4處，其中1處正在利用，3處正在建設(shè)； 昌都市、山南市和阿里地區(qū)各有1處尾礦庫(kù)。尾礦庫(kù)數(shù)量顯示，拉薩市正在利用尾礦庫(kù)最多，指示拉薩市金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度最大； 而那曲地區(qū)正在建設(shè)的尾礦庫(kù)最多，指示那曲地區(qū)金屬礦開(kāi)采潛力最大?？h級(jí)行政區(qū)方面，拉薩市墨竹工卡縣的尾礦庫(kù)數(shù)量最多，其中4處正在利用，2處正在建設(shè)； 其次是日喀則市謝通門(mén)縣，其中2處正在利用，2處正在建設(shè)； 再次是那曲地區(qū)申扎縣，有3處，均為正在建設(shè)尾礦庫(kù)。尾礦庫(kù)數(shù)量顯示，拉薩市墨竹工卡縣正在利用尾礦庫(kù)最多，指示該縣金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度最大； 而那曲地區(qū)申扎縣正在建設(shè)的尾礦庫(kù)最多，指示該縣金屬礦開(kāi)采潛力最大。根據(jù)表4，拉薩市尾礦庫(kù)占地面積最大，其中正在利用尾礦庫(kù)占地93.68 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地92.70 hm2； 其次是日喀則市，其中正在利用尾礦庫(kù)占地44.00 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地8.13 hm2； 再次是昌都市，有36.16 hm2，為正在利用尾礦庫(kù)占地； 那曲地區(qū)尾礦庫(kù)占地25.98 hm2，阿里地區(qū)尾礦庫(kù)占地9.64 hm2，山南市尾礦庫(kù)占地3.48 hm2。尾礦庫(kù)規(guī)模顯示，拉薩市無(wú)論正在利用還是正在建設(shè)的尾礦庫(kù)占地面積都較大，指示出拉薩市的金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大?？h級(jí)行政區(qū)方面，拉薩市墨竹工卡縣的尾礦庫(kù)占地面積最大，達(dá)160.69 hm2，其中正在利用尾礦庫(kù)占地67.99 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地92.70 hm2； 其次是日喀則市謝通門(mén)縣，有43.28 hm2，其中正在利用尾礦庫(kù)占地35.15 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地8.13 hm2； 再次是昌都市江達(dá)縣，有36.16 hm2，為正在利用尾礦庫(kù)占地。尾礦庫(kù)規(guī)模顯示，拉薩市墨竹工卡縣無(wú)論正在利用還是正在建設(shè)的尾礦庫(kù)占地面積都較大，指示出該縣的金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

表4 各行政區(qū)尾礦庫(kù)一覽表

綜合尾礦庫(kù)數(shù)量、尾礦庫(kù)規(guī)模和現(xiàn)登記采礦權(quán)數(shù)量信息，發(fā)現(xiàn)拉薩市金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大，拉薩市和那曲地區(qū)金屬礦開(kāi)采潛力較大； 縣級(jí)行政區(qū)上，拉薩市墨竹工卡縣金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大，拉薩市墨竹工卡縣和那曲地區(qū)申扎縣金屬礦開(kāi)采潛力較大。

4.2 不同成礦帶金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度分析

遙感調(diào)查結(jié)果顯示，研究區(qū)絕大部分尾礦庫(kù)位于岡底斯成礦帶，共16處，其中10處正在利用，6處正在建設(shè)； 在西南三江成礦帶有1處正在利用的尾礦庫(kù)； 另有4處尾礦庫(kù)沒(méi)有分布在我國(guó)重要成礦帶內(nèi)。尾礦庫(kù)數(shù)量上顯示，岡底斯成礦帶無(wú)論正在利用還是正在建設(shè)的尾礦庫(kù)都較多，指示出岡底斯成礦帶金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

通過(guò)尾礦庫(kù)占地面積分析，岡底斯成礦帶的尾礦庫(kù)占地面積最大，達(dá)252.76 hm2，其中正在利用尾礦庫(kù)占地139.17 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地113.59 hm2； 西南三江成礦帶尾礦庫(kù)占地面積36.16 hm2，為正在利用尾礦庫(kù)。尾礦庫(kù)規(guī)模顯示，岡底斯成礦帶無(wú)論正在利用還是正在建設(shè)的尾礦庫(kù)面積都較大，指示出岡底斯成礦帶金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

綜合尾礦庫(kù)數(shù)量、尾礦庫(kù)規(guī)模和現(xiàn)登記采礦權(quán)數(shù)量信息，發(fā)現(xiàn)岡底斯成礦帶金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

4.3 不同礦種開(kāi)采強(qiáng)度分析

表5為不同礦種尾礦庫(kù)數(shù)量和面積統(tǒng)計(jì)。由表5可知，有色金屬礦產(chǎn)的尾礦庫(kù)數(shù)量占絕大多數(shù)，其中11處正在利用，8處正在建設(shè)； 黑色金屬礦產(chǎn)和貴重金屬礦產(chǎn)各有1處正在利用尾礦庫(kù)。尾礦庫(kù)數(shù)量顯示，有色金屬礦產(chǎn)無(wú)論正在利用還是正在建設(shè)的尾礦庫(kù)都較多，指示出有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

表5 不同礦種尾礦庫(kù)一覽表

具體礦種方面，銅礦的尾礦庫(kù)數(shù)量最多，其中3處正在利用，7處正在建設(shè)； 其次是鉛鋅礦，有8處，均為正在利用尾礦庫(kù)； 鐵礦、銻礦和金礦各有1處尾礦庫(kù)。尾礦庫(kù)數(shù)量顯示，鉛鋅礦正在利用尾礦庫(kù)最多，指示鉛鋅礦開(kāi)采強(qiáng)度最大； 而銅礦正在建設(shè)的尾礦庫(kù)最多，指示銅礦開(kāi)采潛力最大。

根據(jù)表5，有色金屬礦產(chǎn)尾礦庫(kù)占地面積最大，其中正在利用尾礦庫(kù)占地176.52 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地126.11 hm2； 其次是黑色金屬礦產(chǎn)，有7.66 hm2，為正在利用尾礦庫(kù)占地； 再次為貴重金屬礦產(chǎn)，有3.48 hm2，為正在利用尾礦庫(kù)占地。尾礦庫(kù)規(guī)模顯示，有色金屬礦產(chǎn)無(wú)論正在利用還是正在建設(shè)的尾礦庫(kù)面積都較大，指示出有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

具體礦種方面，銅礦尾礦庫(kù)占地面積最大，其中正在利用尾礦庫(kù)占地88.98 hm2，正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地116.47 hm2； 其次是鉛鋅礦，有87.54 hm2，為正在利用尾礦庫(kù)占地； 再次為銻礦，有9.64 hm2，為正在建設(shè)尾礦庫(kù)占地； 鐵礦尾礦庫(kù)有7.66 hm2，金礦尾礦庫(kù)有3.48 hm2。尾礦庫(kù)規(guī)模顯示，銅礦和鉛鋅礦正在利用尾礦庫(kù)面積較大，指示銅礦和鉛鋅礦開(kāi)采強(qiáng)度大； 而銅礦正在建設(shè)的尾礦庫(kù)面積最大，指示銅礦開(kāi)采潛力最大。

綜合尾礦庫(kù)數(shù)量、尾礦庫(kù)規(guī)模和現(xiàn)登記采礦權(quán)數(shù)量信息，發(fā)現(xiàn)有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大； 具體礦種上，鉛鋅礦和銅礦開(kāi)采強(qiáng)度較大，銅礦開(kāi)采潛力大。

5 結(jié)論

本文嘗試?yán)梦驳V庫(kù)遙感調(diào)查資料分析評(píng)價(jià)研究區(qū)金屬礦產(chǎn)開(kāi)采強(qiáng)度，主要的認(rèn)識(shí)有：

1)從地級(jí)行政區(qū)角度，拉薩市金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大，拉薩市和那曲地區(qū)金屬礦開(kāi)采潛力較大； 縣級(jí)行政區(qū)上，拉薩市墨竹工卡縣金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大，拉薩市墨竹工卡縣和那曲地區(qū)申扎縣金屬礦開(kāi)采潛力較大。

2)從成礦帶角度，岡底斯成礦帶金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大。

3)從礦種角度，有色金屬礦產(chǎn)開(kāi)采強(qiáng)度較大、開(kāi)采潛力亦較大； 具體礦種上，鉛鋅礦和銅礦開(kāi)采強(qiáng)度較大，銅礦開(kāi)采潛力大。

本文根據(jù)尾礦庫(kù)數(shù)量、尾礦庫(kù)利用狀態(tài)、尾礦庫(kù)規(guī)模以及現(xiàn)登記采礦權(quán)數(shù)量信息分析評(píng)價(jià)研究區(qū)不同行政區(qū)、不同成礦帶、不同礦種的金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度和開(kāi)采潛力，方法簡(jiǎn)單、易于操作，可為其他地區(qū)金屬礦開(kāi)采強(qiáng)度分析評(píng)價(jià)提供借鑒和參考。

本文使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，除現(xiàn)登記采礦權(quán)數(shù)量信息由原國(guó)土資源部提供的采礦權(quán)資料統(tǒng)計(jì)得出外，其他數(shù)據(jù)都來(lái)自遙感調(diào)查，限于收集到的遙感數(shù)據(jù)，未能調(diào)查出各尾礦庫(kù)的尾礦資源量，有待有志學(xué)者深入探討研究。

志謝：本文研究和野外調(diào)查過(guò)程中得到了安翠娟、汪勁、李光昭、茹意、陳俊伸、宋立東和陳劍南等同仁的幫助，在此表示衷心的感謝！