“四元”勘查，推动建立矿产勘查新格局

　　当下，找矿突破战略行动正处于“三年实现重大进展”的关键节点。人们在期盼之余也不禁发问，作为一项高投入、高风险工作，矿产勘查活动如何才能避免投资“打水漂”？如何才能实现最佳投入产出比？前不久，记者前往中国地质科学院，采访了中国工程院院士裴荣富。对于这个问题，他给出了运用“四元模型”实现固体矿产资源合理勘查的答案。

　　兼顾地质、经济、环境、技术因素，实现合理勘查

　　“矿产勘查属于风险投资，不能不顾风险一个劲儿打钻。怎么样才能做到合理勘查？只有在地质背景显示有矿、勘查技术可行、能实现经济效益最大化又不破坏生态环境的情况下，勘查才是合理的而非盲目的、不计成本的。因此，在中国地质调查局科外部的支持下，我们开展了固体矿产资源合理勘查开发四元模型专题研究。通过模型推算出勘查活动中地质、经济、环境、技术四项因素的耦合度，做到‘合理勘查’，实现矿业可持续发展。”裴荣富开宗明义。

　　“合理勘查”的第一个要素是地质背景。裴荣富提出了“景、场、相、床”等级体制成矿理论。所谓“景”，就是成矿构造背景，即宏观的可能成矿环境。“场”的含义是，只有在有利空间和物源基础上形成成矿构造聚敛场，才有成矿的可能。基于此，再进一步研究“相”，也就是上述成矿构造背景、环境和成矿构造聚敛场耦合部位的成矿物理化学条件。“床”，则意味着要对已发现矿床（点）本身成矿组构及其空间配置规律进行研究，建立矿床结构构造模式。“景、场、相、床”按梯度构成了完整的成矿过程。研究四者在地质历史进程中的耦合规律，是等级体制成矿研究的关键。裴荣富表示，“矿产资源具有一定成矿规律的最佳耦合性。若耦合梯度较陡，即4个等级体制密切叠置，将可能形成大矿；若梯度缓，等级体制不叠置或互相配置不密切，则成矿不佳。”

　　勘查活动如何才能实现经济效益最大化？裴荣富指出，勘查活动具有地质和经济技术条件评价的双重性，应建立勘查工作决策支持系统。根据不同勘查阶段、不同矿床地质复杂程度、勘查技术经济条件、工作目的任务和勘查范围等，这套系统能对勘查成果、周期、投资大小和风险比例等进行测算并辅助决策。

　　相对于“3R”循环经济的耳熟能详，“5R”原则要陌生得多——这是裴荣富的一个创新，也是矿业循环经济必须遵循的重要原则。“传统的循环经济是3R，包括减量化（Reduce）、再利用（Reuse）和再回收（Recycle），在矿业上，我认为应当补充再发现（Redis-covery）、复垦再绿化（Reclamation），共同组成矿业循环经济‘5R’。”裴荣富说。其中，再发现是在开发过程中发现新资源和增加储量，是保证矿业可持续发展的决定因素；复垦则关系到生态问题，包括矿山绿化、转型为公园、博物馆、农田等。

　　裴荣富认为，“5R”循环经济能保证矿产资源再发现的增储，延长矿业开发的补偿期，促使社会生产、流通、消费和废物回收等各个环节达到循环充分利用，最大限度地提高矿产资源的利用率，真正实现矿业可持续发展，同时保证生态环境修复和绿色矿山建设。

　　“合理勘查”理念由来已久，“四元模型”更进一步

　　事实上，业界对固体矿产资源合理勘查开发的研究由来已久。早在上世纪五六十年代，当时还在中国地质科学院综合地质普查勘探方法第九研究室做工程师的裴荣富，就同原地质部综合地质大队合作，对30多座矿山进行了地质勘查与开采的验证对比研究，提出了矿产资源合理勘查与开发的“双控论”与“合理域”模拟。这一模拟的设想，建立在矿产资源兼具地质研究保证程度和技术经济条件可行的双重性基础上，按两项保证程度不同，在二维坐标图上通过斜率计算，模拟出一条合理勘查与开发曲线，并划分出7个合理勘查开发阶段和13个评价程度，作为评定地质勘查和矿山开发建设是否合理的标准——这应当是“四元模型”的前身。

　　时隔半个世纪，已入耄耋之年的老院士为何要“旧调重弹”？

　　恰恰是当前火热的找矿形势，让裴荣富深深意识到，矿产勘查更需要冷思考。他坚信，合理运用四元模型，能够有效地解决当前中国矿业面临的几大问题：

　　首先是有利于矿产资源的管理和保护。“矿业权的下放是大势所趋。政府可以不和企业争权争利，但不能不争合理管理。不能任由一些不负责任的企业采富弃贫、采易弃难。”裴荣富说，有效运用四元模型，企业能够做到合理勘查，政府的管理也可以更具针对性，从而更有效地保护资源。

　　其次，有利于找矿突破战略行动的推进。裴荣富希望，通过几个典型大矿的研究，能够为找矿突破战略行动提供合理勘查的成功案例和示范，避免“一窝蜂”地大干快上。

　　再次，有利于矿产资源勘查开发“走出去”。比如如何避免海外矿业投资的盲目性，在掌握了投资对象的地质背景后，通过四元模型推断可能的经济效益、生态效益，就能够有力地指导海外矿业投资活动。

　　同时，四元模型注重矿产资源勘查开发中的生态环境问题，提出通过复垦等工程恢复、重建矿区生态环境，也和我国当前生态文明建设的方向不谋而合。

　　可以说，四元模型绝不是老调重弹。裴荣富院士的高明之处在于，立足中国矿业实际，与时俱进，高屋建瓴，有针对性地提出合理勘查的建议，并推出操作性极强的“四元模型”。而他的优势则在于，曾主持开展全球巨型成矿带研究，掌握全球大矿—超大矿数据，这为他的研究奠定了扎实的数据基础，也保证了研究成果的可靠性。

　　典型矿床研究，为找矿突破提供合理勘查示范

　　裴荣富对还处于研究阶段的固体矿产资源合理勘查开发四元模型寄予厚望。他希望，研究工作在形成模型的基础上，还能推出固体矿山合理勘查开发智能系统，便于矿山企业应用。为此，固体矿产资源合理勘查开发四元模型专题研究项目选取了甲玛铜矿、平果铝土矿、大台沟铁矿、焦家金矿和美国宾汉姆铜矿等典型矿床展开研究，提出了大型超大型矿合理勘查开发模型。

　　以辽宁本溪大台沟铁矿和甲玛铜矿为例。大台沟铁矿属于鞍山式铁矿，这种类型的铁矿在我国分布最广、储量最大，但却以贫矿为主，无法改变我国大量进口富铁矿的现状。“大台沟铁矿埋藏深度达上千米，是否有可能在舒张部位形成富矿包？继续勘查会不会取得突破，能不能取得经济效益？这就需要综合研究矿山的地质背景，运用四元模型来推算勘查活动的合理性。一旦研究表明能够实现找矿突破和经济效益，就可以合理安排勘查，这对我国鞍山式铁矿的勘查开发意义重大。”裴荣富说。

　　和大台沟铁矿实现找矿突破的出发点不同，对甲玛铜矿的研究侧重于其生态效益。甲玛铜矿位于生态环境脆弱的青藏高原，其矿业开发始终是社会舆论关注、争论的焦点。“任何地区都有生态环境问题，只要不超出承载度，就可以合理开发，不能因噎废食。比如说生态脆弱的美国西部已经成功进行了矿产资源勘探开发。”裴荣富说。

　　裴荣富希望，几个国内外大矿的研究，能够做出合理勘查示范，推动国内整装勘查快速进展。“这项研究能够使固体矿产资源勘查实现地质、技术、环境、经济四方面的合理性，并在研究基础上形成固体矿产资源合理勘查开发智能系统，为国内整装勘查区和境外找矿取得有经济效益的突破提供指导。”裴荣富院士说。