王瑞廷 成歡 冀月飛李青鋒
(1.陜西省礦產資源綜合利用工程技術研究中心,陜西 西安 710054;2.西北有色地質礦業集團有限公司,陜西 西安 710054;3.長安大學地球科學與資源學院,陜西 西安 710054;4.寶雞西北有色七一七總隊有限公司,陜西 寶雞 721015)
十八大以來,黨中央多次強調保護和改善生態環境,國民經濟發展進入綠色經濟新時代,綠色發展成為經濟社會持續健康發展的迫切要求。黨的十八大將生態文明建設納入中國特色社會主義事業“五位一體”總體布局(張福良等,2018)。黨的十八屆五中全會要求礦業堅持綠色發展道路。黨的十九大要求節約資源和保護環境。黨的十九屆四中全會要求堅持和完善生態文明制度體系,堅定走生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路,建設美麗中國。習近平總書記在全國生態環境保護大會上強調指出,要加大力度推進生態文明建設、解決生態環境問題,堅決打好污染防治攻堅戰,推動我國生態文明建設邁上新臺階。倡導尊重自然、愛護自然的生態文明理念,促進人與自然和諧共生(李宏偉,2019)。習總書記多次強調,綠水青山就是金山銀山,要像保護眼睛一樣保護生態環境,像對待生命一樣對待生態環境,環境就是民生,青山就是美麗,藍天也是幸福(徐木興,2020)。隨之,地勘行業為適應綠色發展的要求,開始探索綠色勘查之路(賈占宏等,2017;張新虎等,2017;馬騁等,2019a;孫之夫等,2019)。《綠色勘查行動宣言》提出要堅持生態保護優先,大力推進綠色勘查,既要探尋金山銀山,更要留住綠水青山(吳舜澤等,2018;張福良等,2018;姜煥琴,2019;雷曉力等,2019)。

圖1 秦嶺造山帶陜西段主要構造單元劃分
秦嶺成礦帶地處秦祁昆中央山系東部,帶內礦產資源十分豐富,是我國重要的成礦帶之一,其范圍西起甘肅臨夏、瑪曲,東至陜西安康,北自甘肅臨夏—天水、陜西寶雞—西安,南到甘肅康縣—文縣、陜西漢中—安康(劉若溪,2010),范圍包括秦嶺東段的陜西南部地區和秦嶺西段的甘肅南部地區;南北縱向橫跨華北地層區、秦嶺地層區、揚子地層區等3 個地層大區,對應地可劃分為華北板塊、秦嶺微板塊、揚子板塊3 個構造單元(圖1)。秦嶺成礦帶斷裂構造極為發育,由北西西向—近東西向、北西向、北東向以及南北向等斷裂構造構成復雜的構造網絡格局;區內巖漿活動十分強烈,巖石類型齊全,組合多樣。
秦嶺成礦帶陜西段地層從太古宇至中、新生界出露齊全,海陸相兼具;主造山期前以海相沉積地層為主,火山作用強烈、各類火山巖發育(張國偉等,2001;趙東宏等,2019);主造山期以后,主要為陸相地層,泥盆紀是區內裂陷活動的重要時期,與成礦作用關系密切。秦嶺陜西段區內構造線多呈EW 向展布,局部亦有NWW 向及NEE 向構造;斷裂構造主要有南陽山斷裂帶、山陽—鳳鎮斷裂帶、安康斷裂帶以及鎮安—板巖鎮斷裂帶,以商—丹帶、勉—略帶兩條古蛇綠構造混雜巖帶為界,構造單元可劃分為華北板塊、秦嶺微板塊和揚子板塊。區內區域構造—巖漿活動頻繁,巖漿活動往往與構造活動在時間上緊密相隨,巖漿巖從超基性—基性、中酸性—酸性均有出露,活動時間從太古宙至燕山。
秦嶺成礦帶陜西段主要包括鳳太(鳳縣—太白)、板沙(板房子—沙溝)、柞山(柞水—山陽)、鎮旬(鎮安—旬陽)盆地(圖2),礦集區主要有鳳太(鳳縣—太白)、勉略寧(勉縣—略陽—寧強)、柞山(柞水—山陽)、小秦嶺等4 個礦集區,屬于秦—祁—昆成礦域中的秦嶺—大別大型Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Mn 成礦帶,帶內成礦作用發育,礦產豐富,礦種齊全。
通過廣大地質工作者幾十年的辛勤努力和艱苦探索(桂林冶金地質研究所,1972;沈福農,1985;王相等,1996;王瑞廷,1999;陳彩華和劉新會,2010;王瑞廷等,2012,2016;原蓮肖等,2017;張革利等,2018;劉凱等,2019,2020),在秦嶺成礦帶陜西段發現了一大批礦產地并探獲了可觀的資源儲量。目前,探明儲量的礦種多達15 種,已經建成或正在建設開發利用的有鐵、錳、銅、鉛鋅、鉬、汞、銻、金、銀等9 種,尤以金、銅、鉛鋅、鉬開發最盛,不但建成規模型礦山,而且配套選冶生產,產生了良好的社會、經濟效益。近年地質勘查在煤炭、傳統油氣、油頁巖、頁巖氣、干熱巖、地熱、鋰、三稀礦產找礦方面也取得了不同進展,飾面石材、晶質石墨、重晶石、螢石等非金屬礦產也有規模不等的開發利用。

圖2 秦嶺成礦帶區域構造與大型-超大型金屬礦床分布示意圖
鳳太礦集區地處秦嶺造山帶泥盆系金—多金屬成礦帶中部,其大地構造位置位于華北板塊與揚子板塊的夾持部位(張海等,2011;王瑞廷等,2011)。礦集區內主要礦種為鉛鋅、金、銅,尤以鉛鋅和金為優勢礦種;區內已探明八卦廟超大型金礦床和雙王、龐家河兩處大型金礦床,多處小型金礦床及金礦點;東塘子—鉛硐山、銀洞梁、八方山—二里河3 處大型鉛鋅礦床,手搬崖、峰崖、黑崖、銀母寺4 處中型鉛鋅礦床,多處小型礦床及十余個礦點;探明金儲量超過125 t,鉛鋅金屬儲量500 萬t,已探明的10 處大中型金、鉛鋅礦床均已開發利用(王瑞廷等,2011)。
礦集區內鉛鋅礦床礦體主要賦存于中泥盆統古道嶺組與上泥盆統星紅鋪組接觸帶及偏灰巖一側,明顯受地層及背斜控制,成礦作用與深部、外圍隱伏巖體關系密切。礦體一般產于背斜鞍部及兩翼延伸部位,在背斜核部古道嶺組灰巖保存完整的背斜傾伏部位,鞍部礦體完整保存,而鞍部被剝蝕地段則保留為翼部礦體。區內大中小型鉛鋅礦床、礦點沿從北向南分布的長溝—洞溝、尖端山—八方山—二里河、三角崖—甘溝、銀母寺—大黑溝、麻溝—鐵爐灣、鉛硐山—水柏溝等不同級別的6 條背斜分布。控礦背斜往往沿軸部延伸方向傾伏,傾伏部礦體呈隱伏狀保存完好,是尋找隱伏鉛鋅礦的有利構造部位。
鳳太礦集區金礦床主要分布于晚古生代上泥盆統淺變質細碎屑巖建造中,受北西向韌—脆性斷裂構造帶與北東向斷裂構造帶疊加控制,含礦地層主要為上泥盆統星紅鋪組,成礦作用、成礦時代與印支期造山及幔源巖漿活動關系密切。以代表性礦床八卦廟大型金礦床、雙王大型金礦床為例,礦床主要分布于北西向韌性剪切帶與北東向斷裂密級帶交匯部位。
勉略寧礦集區構造塊體呈楔狀夾持在秦嶺微板塊、揚子板塊和松潘甘孜褶皺帶之間,該區構造位置處在秦嶺造山帶與揚子板塊西北緣的接合部,屬摩天嶺準地塊東延部分,是由北部勉略縫合帶和南部漢江斷裂帶與秦嶺、揚子構造單元分隔的構造三角區勉略寧三角地塊。其成礦作用經歷了自新太古代以來不同構造體制下的多次構造、巖漿熱事件和變質變形的復雜地質作用。勉略寧礦集區地層由基底和蓋層兩部分組成,二者之間為一不整合面,多以斷層接觸。其中基底部分主要由新太古界魚洞子巖群結晶基底和中、古元古界大安巖群、何家巖巖群及中、新元古界碧口巖群過渡基底組成,而蓋層則是由震旦系及泥盆系—石炭系組成。
區內礦產豐富,礦(點)床在空間上可明顯劃分為南、北、中三大主要成礦帶,礦化帶總體空間分布呈一倒寫的“小”字。與超基性巖有關的構造蝕變巖型金礦床(煎茶嶺)、海相火山氣液型銅礦(銅廠)是該區貴金屬、有色金屬的主要成礦類型。金屬礦產主要為金、銅、鐵、鉛、鋅、鎳、鈷、錳等;非金屬礦產有石棉、硫、磷等。已發現有鐵、金、鎳、銅、鉛鋅、銀、錳礦床(點)150 余處。其中,大型鐵礦床2 處,大型鎳礦床1 處,大中型金礦床3 處,中小型銅鉛鋅多金屬礦床3 處。根據該區以往的地質、物探、化探、遙感成果和已總結出來的成礦規律,用新理論、新方法開展新區找礦和老區的重新評價,取得了明顯成果和深入認識,先后發現了甘河壩金礦床、金家河金礦化帶和關地門銀鉛鋅多金屬礦化帶等,進一步證明了該區巨大的找礦潛力。
北部成礦帶:呈線形分布于勉略斷裂帶南側平行次級構造帶,在煎茶嶺—金洞子段相對較為集中,以構造熱液改造型(如煎茶嶺金礦床、煎茶嶺鎳礦床及金洞子金礦化點)礦化類型為主,次為與構造活動伴生的后期巖漿作用。
中部成礦帶:以串珠狀線形形式分布于古基底拼接帶兩側,在七里溝、銅廠、東溝壩及東皇溝、二里壩等地礦床(點)相對較為集中,多金屬塊狀硫化物型為主要礦化類型,成礦作用為火山活動中后期熱水—噴流沉積作用,控礦構造主要是形成于晚元古代古火山活動過程中的古火山穹隆和火山洼地,典型礦床有東溝壩、東皇溝、銅廠銅礦床。
南部成礦帶:主要為Cu、Au 礦(化)體,呈NEE向分布于勉縣—陽平關斷裂帶北側雞公石向形南翼一線,主要為構造蝕變巖型礦化類型,典型礦床實例為李家溝金礦床及其外圍礦(化)體。從多期構造疊加特征看,構造作用對成礦帶具有明顯的控制作用。
柞山礦集區成礦地質條件優越。該礦集區沉積建造整體上以熱水沉積復理石建造為主,具巖石類型簡單、沉積韻律發育的特點,后期經歷了低綠片巖相變質作用;出露的沉積地層由老到新為中泥盆統青石埡(大西溝)組、池溝組和牛耳川組,中、上泥盆統桐峪寺組和下東溝組。區內整體為近EW 走向的大型復式向斜褶皺,紅巖寺—黑山街一帶為向斜核部,南翼為中、上泥盆統地層,北翼為石炭系地層。區內斷裂構造發育,除了SN 向、NW 向伴生斷層外,北側紅巖寺—黑山街—兩水寺斷裂和南側山陽—鳳鎮斷裂等兩條走向近EW 向區域深大斷裂為主。其中,前者斷裂與商丹斷裂在兩水寺東部交匯,NW、SN 和NE 向斷裂構造切割前者;后者大斷裂表現為同沉積多期活動的特點,控制著區域沉積建造和巖石地球化學特征,是走向近EW 向走滑剪切帶疊加走向NS 向逆沖推覆構造而成的大型斷裂構造帶。區內巖漿活動強烈,小巖體或隱伏巖體往往發育于斷裂構造交匯部位。斷裂的交匯處控制了柞山礦集區不同規模花崗巖體和地層的展布以及斑巖—矽卡巖型礦床形成(詹涵鈺等,2019)。
柞山礦集區礦產豐富,主要有鐵、銅、鉛、鋅、金、銀、鎳、鈷等。礦點的展布受EW-NWW 向斷裂帶控制明顯,可大致劃分為北、中、南3 條成礦帶(王瑞廷等,2008)。其中,北成礦帶是以卅里鋪銅銀礦和兩水寺金礦為代表的曹坪—卅里鋪—兩水寺銅、銀、金成礦帶,沿斷裂兩側礦點分布普遍;中成礦帶是以小型袁家溝銅礦、小河口銅礦及中型桐木溝鋅礦為代表的張家坪—小河口—桐木溝銅、鉬、鉛、鋅成礦帶,帶內酸性小巖體遍布,十余處銅(鉬)礦點(以矽卡巖型成因類型為主)賦存特征與其關系密切;南成礦帶是以黑溝菱鐵多金屬礦床、中—小型穆家莊銅礦床與韭菜溝金礦床、大型銀洞子銀鉛多金屬礦床與大西溝菱鐵礦床為代表的青林溝—穆家莊—黑溝菱鐵、貴多金屬成礦帶,該帶主要賦礦層位為中泥盆統大西溝(青石埡)組,是柞山礦集區最為主要的成礦帶,亦是陜西省重要礦產資源基地之一。
小秦嶺地區地處華北古陸核南緣活動帶,北以太要—故縣斷裂與為何斷陷相接,南以鐵爐子—黑溝—欒川斷裂與北秦嶺加里東造山帶相接,東西兩側均為新生代裂陷盆地所圍限(王瑞廷等,2016)。區內斷裂構造發育,主體為呈近EW 向展布的韌性剪切帶,是多期次不同方向區域構造應力作用的結果,具多期次構造疊加現象;區內一系列的小中酸性巖體的展布受該EW 向韌性剪切帶控制(焦建剛等,2007)。NWW、NW、NE 向斷裂為次要斷裂構造。區內優勢礦種主要為鉬、金。
小秦嶺地區位于華北地臺南緣汝陽—盧氏—華縣金堆城鉬多金屬成礦亞帶中,是中國主要的鉬礦集中區。區域地質背景對鉬礦形成極為有利,已發現有金堆城、大石溝(黃龍鋪)、石家灣、宋家溝等大型鉬多金屬礦床,礦床類型以斑巖型和碳酸巖脈型為主。迄今為止已提供了數百萬噸鉬資源量。大量研究資料證明,區內燕山期中酸性巖漿活動、EW 深大斷裂和NE 向斷裂及其交切部位與鉬多金屬礦床的成礦作用關系密切,因圍巖性質及控礦因素的不同導致形成不同類型的礦床,具典型的斑巖型鉬礦成礦模式(袁海潮等,2016)。
小秦嶺地區是我國目前第二大黃金產地,已探明黃金儲量數百噸,遠景資源量上千噸。區內出露的太古宇太華群地層經歷了多次變質作用,為金礦礦床的形成提供了礦質,這也是該地區金礦礦床形成的必要條件;燕山期巖體對金礦的形成控制作用明顯,主要表現在金礦床主要圍繞文峪等燕山期花崗巖基周邊2~7 km 分布。金礦床類型主要有蝕變(千糜)巖型、石英脈型、構造蝕變巖型等,多數成礦帶呈近東西向延展,成礦具多階段特征;但總體上,第一種類型與區內印支末期的堿性花崗巖—碳酸鹽—中酸性巖的成巖時代相接近或稍晚,后面兩種類型成礦作用主要發生在燕山期,與中國東部大規模成礦作用時代相一致。代表性礦床有陳耳金礦等。
美國、加拿大、澳大利亞、英國、巴西等國家率先開展綠色勘查。在項目設計時提出應注意的相關問題有:勘探行為符合相關規定、注重環境成本,處理好社區關系以及古文化遺址保護等(馬騁等,2018)。
國外技術標準規范由澳大利亞礦業冶金協會(AUS IMM)、美國采礦冶金勘探協會(SME)、加拿大冶金礦業協會(CIM)、南非地質協會(GSSA)、英聯邦礦業協會(IMM)等權威性行業協會制定,以保證投資者的利益目的規范礦業轉讓權、市場秩序等。歐美(CIM)、(SME)43-101 及澳大利亞(JORC.2012標準)、職業健康與安全指南(OHS)則強調的是行業誠信和規矩。礦業公司自行確定具體的礦產勘查技術標準規范,自己決策投資使用(張新虎等,2017)。
在生態保護、環境治理方面,美國的政策要求極其苛刻,申請探礦權和采礦權等礦業權環境影響評估報告;對銦、鎵、鍺、鈷等關鍵礦產地質勘查,美國礦產資源放的專家則明確指出需要新的成礦理論和適合的找礦方法(雷曉力等,2019)。在礦產勘查、開發全過程中堅持可持續發展思想是澳大利亞聯邦政府秉持的理念,主要表現在勘查、開采項目的許可是以環境影響評估和審批通過為前提,開發利用階段十分重視對環境保護的監管監督,符合法律法規的同時亦要處理好周邊社區的關系(雷曉力等,2019)。加拿大勘探與開發者協會發布的E3 Plus是全球“綠色勘查”實踐指南,其匯編了全球勘探行業公認的環境保護經驗做法,包括了社會責任、環境管理、健康安全等有關內容的勘查環保工具包EES和EHS,可以快速查詢全球最新勘查實踐規范(張福良等,2018;馬騁等,2019);當環境存在風險時,由環境與氣候變化署在政府官網發布勘查環境風險預警并提供解決方案(雷曉力等,2019)。英國為做到生態環境保護、礦產勘查開發與經濟的協調發展,提高礦企、地勘單位準入門檻,要求取得礦業權開發許可證的地勘單位遵守綠色勘查,強調政府和周圍居民監督,勘查項目完成后政府監督進行生態環境恢復治理。
3.2.1 我國綠色勘查的相關政策
近年來,自然資源部大力推廣綠色勘查實踐,引導地勘行業共同進行綠色勘查。2015 年首次提出“綠色勘查”并在全國倡導綠色勘查。2016 年啟動“綠色勘查行動宣言”。2017 年正式出版發行《綠色勘查探索與實踐》。2018 年頒布《綠色勘查指南(T/CMAS 0001—2018)》。2019 年,印發《區域地質調查技術要求(1 ∶50000)》,要求地質礦產調查增加生態環境的調查與評價;同年,針對非金屬礦、化工、黃金、煤炭、砂石、陸上石油天然氣開采、水泥灰巖、冶金、有色金屬等九大行業分別發布了行業綠色礦山建設規范。2019 年公告了18 個項目作為第一批綠色勘查示范項目,對進入綠色勘查項目示范名錄管理的項目給予多項“真金白銀”獎勵。
綠色勘查是在地質找礦領域踐行生態文明戰略的具體舉措,是建設生態文明背景下一種全新的勘查模式,是新時代保障國家能源資源安全的必然要求(張福良等,2018;周玉珠,2019)。《綠色勘查指南》中,將綠色勘查定義為:以綠色發展理念為引領,以科學管理和先進技術為手段,通過運用先進的勘查手段、方法、設備和工藝,實施勘查全過程環境影響最小化控制,最大限度地減少對生態環境的擾動,并對受擾動生態環境進行修復的勘查方式(王瓊杰,2020)。礦業走綠色發展之路是經濟社會可持續發展的迫切要求,事關國家政治文明、物質文明、精神文明、生態文明的建設,是確保國計民生健康發展的必然要求。綠色勘查是新時代實現我國找礦突破和保障能源資源安全的必由之路(李義龍,2009;雷婷,2013;劉曉慧,2017;張福良,2017;馬騁等,2018)。
綜合相關政策,其對綠色勘查的實踐指導主要集中在通過科學合理的工程布置,調整對生態環境影響較大的勘查設備,運用先進的勘查技術手段,采用便攜式液壓鉆機代替傳統立軸式鉆機、無人機測繪、定向鉆探施工、土工布吸油污等,降低能源消耗、減少污染物排放,達到節能減排的良好效果,同時在很大程度上減少地質勘查活動對生態環境的擾動與破壞。
3.2.2 我國綠色勘查典型實例
近幾年我國大力推動綠色勘查,涌現出的綠色勘查典型實例有:(1)中國地質調查局成都探礦工藝所探索實施綠色勘查新技術研發潛孔錘取心鉆探代替槽探技術,一機多孔、一孔多支等鉆探新工藝,有效減少槽探和鉆機搬家次數(張福良,2018;雷曉力,2019)。(2)貴州省西南能礦集團股份有限公司率先制定實施綠色勘查企業標準采用淺鉆替代槽探(張新虎,2017;張福良,2018;雷曉力,2019;馬騁,2019)。(3)青海省建立健全綠色勘查管理制度體系,創立了特殊地區積極開展綠色勘查的“多彩模式”(賈占宏等,2017;張新虎,2017;張福良,2018;王瓊杰,2018;馬騁,2019;雷曉力,2019);(4)黑龍江省采用地質水平方向鉆頭工藝—小角度鉆探技術代替槽探新技術,占用林地面積僅為槽探的1/83(雷曉力,2019)。(5)中色地科礦產勘查股份有限公司為了全面貫徹綠色勘查理念制定了礦產勘查項目HSE 管理手冊(第一版,2019)。
綠色勘查,技術先行。綠色勘查需要先進的理念、科學的規范和標準、先進的技術手段。只有緊緊圍繞生態文明建設,瞄準“三深一土”重大科技戰略,加大科技攻關,支持適合綠色勘查的新設備、新技術、新工藝的大膽探索與研發利用,綠色勘查才能持續推進,取得實效。
2018 年陜西省積極開展綠色勘查試點工作。為踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,貫徹落實習近平總書記關于秦嶺生態環境保護的一系列批示精神,貫徹落實《綠色勘查指南》,2019 年制定下發了《陜西省自然資源廳關于大力推進礦產資源綠色勘查的指導意見》,要求從科學布局立項、優化勘查設計、堅持依法勘查、規范工程施工、綠色達標驗收等方面全面推進地質勘查全過程綠色勘查;從加強組織領導、強化監督管理,嚴格落實主體責任、履行綠色勘查義務,推動綠色試點工作、發揮示范帶動效應,加大宣傳力度、提高綠色勘查理念等方面全力保障綠色勘查實施(陜西省自然資源廳官網)。2020年積極推進《綠色勘查相關調研與示范》項目。目前,各項政策在正在逐步落地實施中,有關地勘項目在綠色勘查方面取得了一定的成果(圖3,4,5)。

圖3 陜西省某地勘基金項目A 孔施工圖

圖4 施工后綠色勘查戰略落實情況
根據秦嶺陜西段礦產資源分布特征、賦存特點、勘查程度、資源儲量規模、開發利用現狀、技術經濟條件和礦山環境保護等影響因素,綜合考慮其礦產資源情況及其在我國礦產資源中的重要程度,按照科學布局、優化結構、規模開發的要求,重點對重要成礦區帶、重點礦區和大中型礦產地,同時兼顧其它地區的地質找礦工作劃定勘查基地。因此,結合秦嶺綠色循環發展戰略研究,本著多勘查,少開發的原則,統籌考慮礦業布局與其他產業關系,規模化勘查開發,注重環境保護,主要圍繞小秦嶺金鉬鎢、鳳太鉛鋅金、漢中金錳鎳三大重要礦產基地開展綠色勘查。
3.3.1 小秦嶺金鉬鎢礦產基地綠色勘查
該基地屬小秦嶺礦集區,包括陜西省藍田清峪—華縣金堆城—洛南黃龍鋪鉬礦勘查區,礦帶延伸至河南欒川。主要礦種為鉬、鎢、金。已發現金堆城鉬礦(鉬資源量102 萬t,伴生錸礦)、華縣金堆城—洛南黃龍鋪深部及外圍(鉬40 萬t)、華縣西溝鉬礦(鉬10 萬t)、寧陜縣新鋪—桃子溝鉬鎢多金屬礦(鉬5 萬t,鎢1 萬t)、寧陜縣大西溝—鎮安東陽鎢鉬礦勘查區(鉬5 萬t,鎢5 萬t),已探明黃金儲量數百噸。
小秦嶺礦集區內比較典型的綠色勘查實踐是引進并應用ROCK—600 型便攜式全液壓鉆機。該型鉆機采用全液壓動力驅動、集成化設計,大量采用航空鋁合金作為材料,最重的部件僅150 kg,快插設計,易于拆卸、搬運和組裝,結構緊湊,功效高;機場占地面積小,鄉間小路或人行道即可通行,對環境和森林植被破壞小,對環境的適應性強,適于各種惡劣環境和復雜地質條件。在某礦區應用表明,鉆進效率高,搬家周期短,占地毀林面積減少顯著,一定程度上實現了綠色勘查,經濟效益、環境效益較好。
3.3.2 鳳太鉛鋅金礦產基地綠色勘查
該基地屬鳳太礦田,位于寶雞市境內,礦種主要為鉛鋅、金,以鉛鋅礦床最為豐富,已發現鳳縣鉛銅山—東塘子、八方山—二里河、銀母寺、銀洞梁、峰崖等大中型礦床;發現大中型金礦床多處,代表性礦床有八卦廟、雙王金礦床。基地內鉛鋅、金找礦潛力較大,“陜西省礦產資源潛力評價報告”則預測本區鉛鋅資源潛力可達2000 萬t、金500 t。
鳳太礦田地表約90%的范圍屬于《陜西省秦嶺生態環境保護條例》規定的核心保護區和重點保護區。綠色勘查實踐突出表現在省級多個部門依據前述條例第四十三條就基地內核心保護區和重點保護區礦業權管理聯合重拳出擊:(1)原則上不再新設探礦權和采礦權;(2)從嚴控制現有勘查活動,按照“分類處置,逐步退出”原則,采取措施引導現有礦業權有序退出;(3)現有探礦權一律停止勘查活動,不再辦理延續手續(王文昭,2018a)。因此,區內不少探礦權滅失,找礦工作主要轉為利用現有礦山采礦工程在深部及礦體走向延伸局部區域。勘查工作采取坑探廢石不出坑,坑內鉆探、一基多孔,選用電驅動、小型鉆探的新型液壓式鉆機,用水取自坑內地下水、修筑廢水池、廢水循環利用,廢水池回填等措施,減少或避免了廢油、廢水、廢氣、廢渣、噪聲的排放,綠色勘查效果良好。
3.3.3 漢中錳金鎳礦產基地綠色勘查
該基地屬于勉略寧礦集區,分布于陜西省漢中市西鄉、紫陽、寧強、鎮巴等縣(市),主要礦種為錳、金、鎳。中、小型錳礦區有2 處,保有錳礦儲量1033萬t。主要錳礦床有漢中天臺山錳礦(儲量813 萬t),寧強黎家營錳礦(儲量220 萬t)(成歡等,2017)。金礦區多處,主要金礦床有煎茶嶺金礦(金儲量45t)。鎳礦以煎茶嶺鎳礦(鎳儲量29 萬t)為主。
該基地位于秦嶺南麓,自然生態環境自我修復能力強;在資源勘查實踐中,借力人為綠色勘查措施,綠色勘查效果顯著。多個省級地勘基金項目,通過選取對環境擾動最小的設計方案,初期多采用適用的物化探手段,避免“通天槽”,淺鉆、淺井代替槽探,充分利用修筑道路形成的露頭,坑內鉆探和一基多孔、一孔多支,槽探回填、井場及便道植樹種草復綠復墾等措施取得了優秀的綠色勘查效果。

圖5 陜西省某地勘基金項目B 孔井場綠色勘查戰略落實效果(左圖:施工前;中圖:施工中;右圖:復墾后)

圖6 我國自2007 年以來出臺的綠色開發政策流程圖
自2007 年正式發起倡議起,中國的綠色礦業發展已整整走過了13 個年頭,先后出臺的相關綠色開發政策詳見圖6。通過一系列工作,綠色礦山建設取得了較好的成效。
2017 年,陜西省頒發的《陜西省綠色礦山建設工作方案》明確提出“2-10-100-1000 個礦山”建設方案;即到2020 年,全省要建成綠色礦業發展示范區2 個,樹立綠色礦山典范10 個,建成綠色示范礦山100 個,提升礦山綠色建設水平1000 個,基本形成節約高效、環境友好、礦地和諧的綠色礦業發展模式(王文昭,2018)。為了引領帶動全省礦業轉型和綠色發展,2018 年陜西省啟動綠色礦業發展示范區建設項目,在開展的首批全國綠色礦業發展示范區建設中,將黃陵縣和鳳縣納入其中(張紅中,2018)。
2019 年陜西省出臺并制定了《陜西省綠色礦山建設管理辦法(試行)》和《綠色礦山建設評估指標體系》、啟用全國綠色礦山名錄管理信息系統,將首批通過評估的37 家礦山企業納入全國綠色礦山名錄。《陜西省秦嶺生態環境保護條例》首次將“綠色礦山建設”寫入法規。2020 年6 月,陜西省自然資源廳印發《關于加快推進綠色礦山建設有關事宜的通知》,要求全省各地市將綠色礦山建設納入重要議事日程,全面推進綠色礦山建設(齊卉,2020)。
另外,陜西省還出臺了一系列綠色開發的財政支持政策,主要是陜西省省級政府層面從礦山地質環境治理恢復保證金、申請國家和地方專項資金、礦業權價款、出讓收益、示范區建設、金融機構支持、綠色礦業產業基金等方面制定了綠色勘查開發財政支持政策(王文昭,2018b)。
陜西省按照礦產資源的地域分布,優先選擇大中型礦山企業進行試點,再整體推進各級綠色礦山建設,將綠色建設貫穿于礦產資源規劃、勘查、開發利用與保護的全過程,以支持礦山企業可持續發展(王文昭,2018)。
(1)滿足綠色礦山創建條件的礦山企業要做到應建必建,由采礦權人組織實施綠色礦山建設,礦業權人勘查開采信息公示內容包括綠色礦山建設情況。
(2)新建礦山在新立采礦權出讓過程中,出讓人必須對照綠色礦山建設要求和相關標準,在出讓合同中明確開發方式、資源利用、礦山地質環境保護與治理恢復、土地復墾等相關要求及違約責任,礦山企業應按照綠色礦山標準進行規劃、設計、建設和運營管理。
(3)所有剩余儲量可采年限不少于3 年的新建礦山、生產礦山應按行業規范要求,結合自身實際情況,限期完成綠色礦山建設實施方案編制工作,并對方案進行備案和公示。
(4)應在建設方案實施期內,礦山企業完成綠色礦山建設工作;需要延期的,應向有關部門提交書面報告并說明原因。
(5)擬創建綠色礦山企業提交申請和自我評估報告后,市級自然資源主管部門委托第三方從礦區環境、資源開發方式、資源綜合利用、節能減排、科技創新和數字化礦山、企業管理和企業形象等六方面進行資料審查和現場核查,按百分制進行量化評分,綜合得分85 分以上經主管部門審核同意后方可進入市級綠色礦山建設名單。省級自然主管部門按一定比例復核、隨機實際抽查后,提出擬列入省級綠色礦山名單。
(6)將礦山企業關閉破產,復查且整改后仍未達標,重大違法受到行政處罰、弄虛作假、主動申請退出、因其他原因等不宜繼續保留稱號的六種情形列為撤銷綠色礦山稱號的情形。
(7)相關采礦權審批部門要按規定及時追究未履行采礦權出讓合同中綠色礦山建設任務的新建礦山相關違約責任。未按要求推進綠色礦山建設任務以及未按實施方案開展綠色礦山建設工作的生產礦山,不予辦理礦業權采礦權登記事項(協議出讓、礦區范圍擴大、生產規模提升),限制申請各類財政專項補助資金。
(8)實施黃陵縣、鳳縣綠色礦業發展示范區建設,鼓勵其他有條件的地區開展綠色礦業發展示范區建設,集中連片推動綠色礦業發展。(王文昭,2018)
截至2018 年初,有22 件礦山企業被納入陜西省國家級綠色礦山建設試點單位。在綠色礦山建設活動推進中,部分礦山企業主要在開采方式科學化、礦山環境生態化建設方面取得了較好的環境效益和經濟社會效益(王文昭,2018),做得比較好的企業有黃陵礦業一號煤礦、鳳縣二里河鉛鋅礦、鏵廠溝金礦、金堆城鉬礦等。其中,黃陵縣探索出了煤炭高效利用的“黃陵經驗”,鳳縣摸索出金屬礦產綠色循環發展的“鳳縣模式”,兩者均具有可推廣性(張紅中,2018)。
黃陵礦業一號煤礦:煤炭行業典型代表,成效最為突出的是礦山的數字化建設,即實現的工作面智能化無人開采在全國屬首次,同時形成“煤炭洗選—煤泥煤矸石煤礦疏干水發電—灰渣制建材”產業鏈(張紅中,2018)。
鳳縣二里河鉛鋅礦:金屬礦產的典型礦區,2012年成為全國第二批國家級綠色礦山試點單位,2015年正式獲得國家級綠色礦山稱號,2020 年成功入庫國家綠色礦山名錄。通過規劃并實施資源綜合利用、環境治理、技術創新、和諧社區等四類工程,共9個子項目踐行“綠色發展”理念,累計投入資金4000多萬元,完成國家級綠色礦山建設任務(張紅中,2018)。從人工地表作業面覆土復綠、礦渣井下回填、廢水循環利用、廢氣減排與治理、探索新采礦方法、資源綜合利用等方面入手,總結出了資源節約與綜合利用、科技創新與節能減排、環境治理等3 條主要綠色礦山建設經驗。
鏵廠溝金礦:2013 年鏵廠溝金礦被國土資源部定為“國家級綠色礦山試點單位”,略陽縣以打造“花園式”礦區為目標,開展了礦山環境恢復和綜合治理、金礦細碧巖難采礦體安全高效綜合開采技術研究,提高“三率”和節能減排等經濟指標,實現了礦業經濟綠色循環發展。2016 年,陜西省略陽縣鏵廠溝金礦綠色和諧礦山示范區建設通過省級驗收。
金堆城鉬礦:2011 年成為首批37 家國家級綠色礦山試點單位之一,2013 年被授予“礦產資源節約與綜合利用先進適用技術推廣應用示范礦山”,還被評為全國“礦產資源綜合利用示范基地”“有色金屬礦產資源開發利用先進單位”,樹立了行業典范。通過YC 藥劑替代技術、JM-208 選鉬起泡劑技術、57 鉬精礦新工藝及產業化技術等提高了礦產資源節約與綜合利用水平;加強對低品位、難選冶、共伴生資源的綜合開發利用,采礦回采率達到99%以上,高于95%的設計回采率;同時,金堆城鉬礦還通過節水改造在生產期間節水3360m3/d,建立了一套20 萬t/a 低二氧化硫煙氣制酸生產線。這些措施的實施,取得了良好的資源、經濟、生態和社會效益,基本扭轉了當地的空氣質量惡化的態勢(王文昭,2018)。
秦嶺地區生態建設、保護任務繁重,承擔著南水北調中線工程水源保護、水土保持、生物多樣性保護、和中央公園生態建設等重大任務。資源開發與環境保護矛盾突出(成歡,2017)。
秦嶺地區同其他礦產資源重點勘查開發區一樣,主要有四大類礦山地質環境問題,即礦山地質災害、礦區土地資源的占用與破壞、礦區地下水系統的破壞和礦區環境污染(成歡,2017)。這些問題在一些礦山沒有得到很好地解決,對環境產生了一定程度的擾動,對可持續發展造成不良影響。但是隨著“綠水青山就是金山銀山”作為生態文明建設的宏偉目標的提出,各地在發展礦業的同時,積極響應國家號召,采取各種措施保障生態環境不受破壞,如嚴格執行環境保護準入制度、礦山地質環境恢復治理及時嚴格進行、實行礦山地質環境治理恢復分類管理、積極推進礦區土地復墾等工作加強礦山地質環境保護與監測,使秦嶺地區礦產勘查與礦業開發對環境的有害影響正逐步減小。
基于區內礦產資源分布特征和綠色發展的要求,研究提出如下綠色勘查開發建議。
地質勘查項目立項要符合國家產業政策;重點勘查“優、急、稀、特”礦種和重要成礦區帶礦集區、大中型礦山外圍及深部。
地勘項目立項前,開展環境影響評估,從源頭上減少對環境的破壞;勘查單位要在實施方案中列專章專篇明確綠色勘查工作技術標準、識別環境風險、采取的措施、細化工作內容、建立綠色勘查組織管理體系、落實保障人財物措施;設計單位要選取對環境擾動最小的設計實施方案,用綠色勘查技術代替傳統技術;依法開展項目環境影響評價工作。探礦權人應履行綜合勘查、綜合評價的義務,嚴格按規定施工,及時恢復治理被擾動過的生態環境。勘查單位要建立綠色勘查內部管理制度,全過程綠色勘查。縣級自然資源局在項目結束后進行驗收,合格后才能轉入下一步工作(王文昭,2019)。
充分發揮科技創新的引領和支撐作用,持續加強對科技創新的投入,積極開展礦產資源綜合利用和環境保護領域的設備與技術研發、應用和推廣,積極推進綠色礦山建設,大力發展綠色勘查技術,研究和推廣綠色環保的地質工作新方法、新工藝和新手段,切實支撐地質找礦工作從粗放型向精細型轉變。加大航空物探、遙感等新技術和新方法的應用力度,槽探等對地表環境影響較大的勘查手段適度調整或替代,盡量減少地質勘查對生態環境的影響(王文昭,2018)。
近年來,國內外許多大型礦山成功地建立了綠色礦山建設模式,探索出各具特色的技術經驗;推廣這些技術經驗,將在我國礦山生態文明建設、礦產資源和礦山“三廢”綜合利用、礦山生態環境保護、礦區土地復綠復墾、綠化美化環境工作中發揮重要作用,為“五位一體”的中國特色社會主義事業建設建功立業。針對秦嶺礦產資源開發特點,要加強技術引導,選用適合自身礦山企業的綠色礦山企業建設技術,積極推廣應用安全環保,節約高效的綠色工藝和設備(成歡,2017)。
積極開展采選技術創新,在開采回采率、采礦貧化率、選礦回收率等“三率”上著力提高礦產資源綜合利用水平,體現綠色發展;從設備選型、工藝選擇、技術革新等方面大力推動節能減排工作,實現礦區清潔生產,改變以往礦山“雜亂散爛”的傳統印象。對占用的耕地,要高效復墾復綠,做到應墾盡墾,應綠盡綠,應實現“采礦無痕”(楊海洋和王太海,2010;林強,2015)。
在政府、社區、企業和諧共贏框架機制下,建立環境保護長效激勵制度,建議國家針對綠色地質勘查項目、綠色礦山企業可給予政策優惠,如稅費減免、礦業權和礦業用地優先配置、礦山地質環境治理恢復保證金返還、綠色信貸等。與此同時,努力搭建新平臺,對國家管控類礦產品,分綠色礦山建設達標企業和不達標企業采取市場價格政府干預策略,以更多地鼓勵地質勘查單位、礦山企業按照市場規律、通過市場行為強化綠色發展的能力(劉麗萍,2015;吳春明,2015;張玉韓,2016)。
各級政府壓實生態文明建設主體責任,根據地區各色發揮引導和監督作用,建立社會責任獎罰機制。從多元化保障綠色礦山和綠色礦業發展示范區建設角度出發,政府層面要出臺引導社會資金積極投入的政策。對于生態文明建設責任履行較好的礦山企業,加大資金扶持、減免資源有償使用費、優先享受有關綠色可持續發展政策;政府、社區、有關單位等社會各界應該熱情支持礦山企業履行生態文明建設責任,為礦區發展創造良好的外部環境。帶動周圍更多的人參與生態文明建設工作中,充分調動廣大媒體的力量,加大宣傳力度,形成良好的社會責任氛圍(成歡,2017)。礦業企業可在綠色礦山建設中將已復墾的土地指標有償置換等納入自身的綠色可持續發展戰略,促進當地經濟發展、社區和諧、環境保護(吳春明等,2015)。
走地質勘查—礦產開發一體化和大地質的路子,形成自有資金、財政資金、社會資金多元化投資的新格局和服務多方位的新體系,實現地勘技術服務工作良性發展。在找大礦的同時重視小而富、易選易采礦床找礦,做到大中小兼顧,提高投入產出效益。
(1)秦嶺成礦帶是我國重要的多金屬成礦帶之一,成礦地質條件優越。秦嶺成礦帶陜西段主要有鳳太、勉略寧、柞山、小秦嶺等4 個礦集區,屬于秦—祁—昆成礦域中的秦嶺—大別Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Mn 成礦帶,帶內成礦作用發育,礦產豐富,產出集中,礦種齊全,資源潛力巨大。各礦集區內具有優勢礦種不同、礦床規模不等、資源稟賦各異的特點,一批礦產地已經開發建成礦山企業。但為了可持續、高質量發展,區內的礦產資源勘查開發迫切要求踐行綠色勘查開發理念。
(2)黨的十八大以來,在生態文明建設的戰略布局下,為契合生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線的要求,國家和陜西省出臺了一系列的礦產資源綠色勘查、綠色礦山建設的政策規定,引導礦產資源勘查開發進行綠色勘查開發。業內如中國地質調查局成都探礦工藝所、貴州能源集團、青海、黑龍江等地區政府和勘查單位積極行動,主要從設備研發應用、管理制度創新等方面在全國樹立了典型榜樣,符合綠色礦業新常態發展要求。
(3)美國、澳大利亞、加拿大、英國等率先開展綠色勘查。在項目設計時要求勘探行為符合相關規定、注重環境成本,處理好社區關系以及古文化遺址保護等相關問題(馬騁等,2018)。這些做法值得借鑒。
(4)陜西省內小秦嶺、鳳太、漢中等綠色勘查基地內有關單位依據所承擔的項目工作,以綠色勘查理念為指導,在生態環境擾動最小化前提下,選擇引進應用新設備、優化設計、運用先進的找礦技術手段、施工方法、設備和工藝、環境恢復治理、出臺礦業權管理政策等措施,最大限度地減輕或避免了對生態環境的影響,取得了比較好的綠色勘查效果。在陜西省乃至全國地勘項目中應進一步推廣應用這些綠色勘查的經驗及措施。
(5)陜西省依據“五位一體”發展理念,在礦產資源綠色開發方面出臺了《陜西省綠色礦山建設工作方案》《陜西省綠色礦山建設管理辦法(試行)》《綠色礦山建設評估指標體系》《陜西省秦嶺生態環境保護條例》等制度和綠色開發財政支持政策,從礦產資源規劃、勘查、開發利用與環境保護全過程進行綠色礦山建設實踐。在推進綠色礦山建設中,部分礦山企業在開采方式科學化、礦山環境生態化取得了良好的環境和經濟社會效益,做得比較好的企業有黃陵礦業一號煤礦、鳳縣二里河鉛鋅礦、鏵廠溝金礦、金堆城鉬礦等礦山企業,探索出了綠色循環的“黃陵經驗”和“鳳縣模式”。這些經驗、模式有利于全面推廣綠色礦山建設。
(6)秦嶺地區的礦產資源綠色勘查開發與生態環境保護問題相依相存。建議通過科學布局立項-優化綠色勘查設計-堅持依法依規勘查施工-綠色達標驗收、發揮科技引領和支撐、學習綠色礦山先進經驗建立綠色礦業示范區、建立長效激勵機制等辦法,政府、社會、企業協同努力,達到資源勘查開發和環境保護協調發展。