美国国家矿产资源评价

地质工作战略研究参考(七)美国国家矿产资源评价摘要：美国地质调查局1993年提出了一个7年的矿产资源国家评价计划。该计划由2个阶段组成：首先需要一个2年的初步评价计划，其后是大约5年一轮详细的国家评价计划。2年初步评价作为出发点，基于现有的资料，将考虑有限的矿床类型。初步报告将包括允许所考虑矿床类型产出的远景区的范围，以及对远景区圈定的简要描述。初步国家评价计划完成以后，5年一轮的国家评价计划将正式实施。这项国家矿产资源评价计划能够对国土利用决策、对国家未发现矿产资源底数进行间接评价，其实施将为整个国家提供一个一致性的、有实用价值的、大众化的矿产资源信息。一、矿物资源潜力区的概念一个地区的资源潜力评价是对该地区有价值的矿物资源（或在不久的将来能够变成有价值的矿物资源）产出的或然性（可能性）的度量。这种产出的或然性并不是测量矿物资源本身，因此它不能根据McKelvey图（美国矿业局，美国地调局，1980）分类，它是一种假设或推测的未发现矿物资源。这种产出的或然性只能通过对各种成矿因素的综合分析加以判断；其中某些因素是能被观测的，某些几乎是难以描述或不可能被观测的；因此，资源潜力评价部分取决于资源评价工作者的专门经历和专业知识。在所有的评价中，一个最重要的因素是有一位远见卓识的经济地质学家的正确判断，而这位经济地质学家在方法上能够高度综合迄今数值方法无法完成的所有有利于成矿的地质因素。由于缺乏来自钻孔的直接信息，找矿有利地段的圈定主要依靠与已知和已开采矿床的有利于成矿的地质、地球化学和地球物理环境和标志的对比。主要目标是鉴别被评价地段矿物资源产出的有利地质环境。矿床模型，尤其是包括解释成矿过程和有利成矿环境的模型是一个地区资源评价的强有力工具。成因模型需要对描述性模型补充；此外，要考虑评价地段成矿过程与成矿环境的内在联系。如果一个矿床模型的基本条件被满足，诸如容矿围岩的成分、构造有利性等因素能被用于更精确地确定找矿有利地段及其成矿有利度。R．B．Taylor和T．A．Steven（1983）将矿产资源潜力区定义为高、中和低三种类型。高级矿物资源潜力区该区具有下列特征：（1）存在于有利矿物资源堆积的地质、地球化学和地球物理标志；（2）在这些地区，上述标志足以支持有利于矿物资源堆积的成因模型；（3）在这些地区，有证据表明发生过广义的矿物浓集—矿化。这类矿物资源潜力区不仅包括已知的矿区，而且包括有资料表明极有可能存在矿化岩石的地区。在资料可获取的地区，单个矿床的规模、品位和位置对制定评价方案是非常重要的，而资料的可利用性并不是重要前提。对于现行的矿物资源经济特征的评价，具有高资源潜力的地区会比具有较低矿物资源潜力的地区的评价更准确。中级矿物资源潜力区是指有利于矿物资源堆积的地质、地球化学和地球物理标志被发现或这些标志能被合理地推测存在，但矿化尚不清楚或迄今未发现矿化的地区。有价值矿床发现的可能性应该存在于被认为具有中等资源潜力的所有地区。在这些地区矿床成因模型尤为重要，敏感数据的外推亦是需要的。根据稀少的信息划分的这些具有中等资源潜力的区域能随资料和有用信息的更新、矿产品需求或经济条件的变化而发生变化。低级矿物资源潜力区系指地质、地球化学和地球物理标志不利于成矿的地区，在这些地区有证据表明矿物浓集几乎是不可能的，或者不满足矿床成因模型的基本条件，譬如缺乏矿源和堆积机制。这类区域包括了具有明显非经济矿化和几乎没有任何矿化迹象显示的地区。低级矿物资源潜力区类别的使用需要满足一个确定性条件，即对于缺乏资料的地区亦不应该是模棱两可的。对由于资料缺乏无法划分出高、中、低级矿物资源潜力的地区，将其定义为未知矿物资源潜力单元是必要的。在确定这一单元时，单元的规模和可利用信息的详细程度是必须考虑的关键因素。对这类地区的进一步研究往往能够获取新的资源远景区。对含有矿产品（至少含有某种可能的经济价值）的地壳上的几乎所有区域都应该进行适度的勘探，都有可能成为矿产品市场。因此，尽管对某种特殊的矿产品而言，将某些区域划分为非矿物资源潜力区，但就所有的矿种而言，将地壳任何区域划分为非矿物资源潜力区都是不恰当的。矿物资源形成于所有类型的地质环境，即使对单一类型的矿床其产出亦非常广泛。就其整体性而言，高级或中级矿物资源潜力区的描述应针对专门的矿产品及其产出样式；用于支持结论的证据、数据（资料）和逻辑推理应清晰明了。在确定高级、中级和低级矿物资源潜力区时，必须考虑可能的矿产地的规模（吨位、品位和价值）；在大型矿床或群体矿床与小型和孤立矿床之间存在着重要差别。譬如，热液金属浓集分布从小型孤立的矿床到小型矿床群，到被小型矿床群的晕圈包围的大型矿床，到孤立分布的大型矿床。在矿化区之间和局部地段内部，矿石的禀赋（价值）亦是高度变化的。在评价有利成矿地质环境时，必须考虑下列因素：（1）有利的容矿围岩某些岩石具有有利于经济矿物质聚集的物理和化学特性，其中不同的岩石类型对应于不同的矿床成因模型。（2）有利的构造褶皱、断层和断裂是携带成矿元素溶液运移的通道，因此，有利于经济矿床的形成。（3）矿化迹象矿石矿物或特征（诊断）矿物以及蚀变岩石的出现可以指示矿床的存在。（4）地球化学异常成矿元素或痕量示踪元素浓集通常围绕矿床形成原生晕。（5）地球物理异常起源于区域梯度的磁场、重力场、放射性场和电场的变化有助于鉴别有利于矿物资源堆积的地质环境。（6）地质年代数据同位素和地层年代数据揭示了矿化事件与围岩和矿石结构、构造的关系。支撑数据包括工业界的评价活动，专利或非专利的矿业声明，矿物资源的租约和许可，地球物理勘查和勘探的证据指出了有意义和专门的区域。这种标志的缺乏并非一定具有负的指示意义，尤其是在勘探费用昂贵的边远地区和新识别类型矿床正在开发的地区。先进技术常常改变矿物原料定义及其市场条件，亦常常修改矿床的经济因素指标，这就引起资源底数定义的相应变化。正如我们对矿床演化的认识一样，旧的成因模型必须修改，新的模型必须被建立。矿物资源评价仅仅反应了当时的知识状态水平，对未来资源需求的估价同样受目前的知识状态水平的制约。高级、中级和低级矿物资源潜力区的概念对目前正在进行的许多矿产勘查活动是最基本的概念。矿物资源潜力评价仅仅是从评价到勘探、开发、生产和最终应用等一系列步骤的第一步。二、国家矿产资源评价美国地调局（USGS）资源评价部（OMR）于1993年计划对全国非燃料矿产资源及其公共陆地开展概率定量评价。将首次向全国提供一致性的、最低水平的、有用的、当前的矿产资源信息，以及对所有未发现矿物资源的估价结果。国家资源评价将有利于资源评价部继续按照联邦国土管理机构的政策推进更小规模(更大尺度)的未发现矿产资源评价项目。（一）动议实施未发现非燃料矿物资源的国家评价计划对保证所有的民用矿物资源将按照国家公共土地的最佳使用计划加以考虑，并对确保国内国际矿物资源的长期供应是必要的。此外，国家资源评价将有利于新矿床的发现，有利于提供增加就业的新矿区的后续开发；增加新的税收；确保国内必需矿产品的供应；减少对外贸易逆差，加强美国经济对全球的竞争能力；并确保国家的繁荣和安全。矿业、农业、建筑业、制造业和受过高等教育的人力资源是国家财富的基石。扩大目前美国地调局在更小范围内（更大尺度上）资源评价项目是必要的，这是因为联邦和美国其他国土可持续计划对荒野进行分类，或对土地使用实行类似的限制时，没有考虑未发现矿产地的资源潜力评价。仅1989年一年就有2800万英亩的公共土地被国会划分到国家荒野法案的草案中，并被联邦国土管理机构限制使用，其中仅有560万英亩允许地调局（USGS）、矿业局（USBOM）作为森林服务机构（USFS）和国土管理局（BLM）荒野计划的一部分用于荒野矿产调查，包括未发现矿产地的资源潜力评价。这种趋势正在持续加速：国家荒野法案已经被公式化，且即将由国土管理局（BLM）在11个州实施。森林服务机构负责实施的土地法案至少有6个州，在其广大的区域内建议建立国家公园和野生动物避难所。巨量增大的公共土地区域被建议用于保护濒于灭绝的古代森林种类群落、新的公园和野生动物避难所。可能从矿产勘查、发现和生产扣除的未研究公共土地的总面积估计接近于1.9亿英亩。由于这种结果，可以肯定一些未发现大型矿床亦将不知不觉的消失。许多用于决策的综合非荒野陆地也需要对未发现矿物资源潜力进行评价。实施的大多数资源管理计划，或森林服务机构（USFS）对国家森林的开发计划，以及国土管理局（BLM）实施的资源区域计划，很少含或不含与未发现矿产地资源潜力有关的任何信息；但迄今它们仍是大多数公共土地管理和退缩的主要规划文件。譬如，1989年森林服务机构根据1974年再生资源规划法案的授权实施的再生资源评价包括下属内容：“由于缺乏足够的资料，包括某些诸如矿物资源和空气质量这样的资源是不可能的。大多数联邦陆地的矿物资源评价促进了国土的高效管理和长期民用矿产的供应。其中近于10亿英亩的联邦和私有陆地对矿产资源评价是适宜的。自1964年以来，仅有2.48亿英亩土地被详细评价（1：250，000或更大比例尺），其中1964年以前评价过的土地大约是0.88亿英亩，但那些评价结果已经过时而不再有用。（二）评价战略可利用资料（数据）和当前技术的水平，加上时间和费用的限制，国家资源评价的地段计划选自区域上的成矿远景区。这种评价将导致一个重现性的产品，将由国家大区域周期性的区域矿产资源评价的集合所组成。为此，计划将全国划分为大约20个评价区域，在每个区内将根据在Alaska森林服务机构的太平洋山系（Singer和Ovenshine，1979）、AlaskaTongass国家森林区（Brew等，1991）和AlaskaSeward半岛（Reed等，1989）等地区早期的评价经验、评价过程实施评价。这种过程的优势是未发现资源的规模能够以非总和式的方式，即通过相对小区域（计划20个区域的亚区域）的矿床类型加以估计。整个过程由三个分离的部分组成。首先编制图件，这些图件能够鉴别各种不同矿床类型的未发现矿产地可能产出的区域。不同矿床类型的确定是对每种矿床类型产出的各种地质环境的性质和分布求异的结果。已有地质、地球化学和地球物理资料（数据）的解译和综合，以及邻近地区已知矿床信息为矿床类型的确定奠定了基础。第二步是估计可能产出的每类矿床未发现矿床的个数。未发现矿床的个数表达以概率分布的形式；这种估计由一系列未发现矿床在90、50、10百分位信度水平，有时包括第五和第一水平。未发现矿床数的估计基于专家判断，这些专家具有研究区第一手知识。第三步将模拟技术的应用与每种类型未发现矿床数及其品位-吨位模型的估计相结合，通过模拟估算未发现矿床的矿物资源量。上述三步过程对未发现矿床的类型和数量，每种矿床类型品位-吨位可能的分布范围提供了一个大概的估计，并估算了每个地区未发现矿物资源量。（三）具体计划美国地质调查局提出了一个对美国未发现非燃料矿物资源及其公用土地定量概率估计的7年计划。这项国家矿物资源评价的建议将为整个国家提供一个一致性的、有用的、最低水平的、目前的矿产资源信息。7年的国家评价计划，首先需要一个2年的初步评价计划，紧接着是大约5年一轮详细的国家评价计划。2年国家初步评价作为出发点，基于现有的资料，将考虑有限的矿床类型。初步报告将包括允许所考虑矿床类型产出的远景区范围，以及对远景区圈定基础性简要描述。一些表将列出评价的矿床类型，鉴别的资源，估计的未发现矿床数，估计未发现矿产资源量。图具有纸介质和数字化两种格式以满足国土和资源规划决策使用的需要。美国地调局科学家将访问对此规划需求的用户。初步国家评价计划完成以后，5年一轮的国家评价将正式实施。多学科的科学家将实施每个区域的矿产资源评价。这些信息，至少在最低水平上，能够对国土利用决策、对国家未发现矿产资源底数进行间接评价。矿产资源评价将被发展成为一个综合的区域矿产资源数据库。数据库的使用将减少地调局计划和实施更多更详细矿产资源评价的时间以支持对矿产资源信息的持续需求。此外，这种数据库的可利用性将为联邦、国家和地方政府、工业部门提供一