中国锗矿资源保障程度与潜力评价

中国的锗资源主要以伴生形式产出,得益于国内庞大的铅锌冶炼产能和煤炭消费的支撑,已成为全球最大的锗生产国。2020年,全球锗总产量为140 t,其中,中国产量为95 t。在储量方面,中国保持全球第二的地位,仅次于美国。锗作为半导体产业中的关键金属之一,其资源保障愈加受到重视。本文科学评估了中国锗矿资源的保障程度与潜力,通过深入调查和分析,掌握了详尽的资源分布、开采利用、成矿作用等信息,总结了中国锗矿的空间分布规律,伴生锗的富含硫化物铅锌矿主要分布于扬子地块边缘和粤北地区,煤中锗矿分布于二连盆地-海拉尔盆地和滇西三江等两大成矿区带。综合成矿地质条件和未来需求预测等因素,评估中国锗矿资源保障程度存在一定忧患,建议加强锗矿床成因和成矿规律研究,促进勘查增储,指出川滇黔、粤北富锗铅锌矿富集区、滇西富锗煤盆地等找矿方向,提高综合利用水平、提升中国锗资源话语权、健全锗资源保护利用与储备体系。本文研究结果为锗矿资源的管理与开发提供了重要参考,对于保障国家锗资源供应、提升资源利用效率具有重要意义。

中国稀散金属矿资源概况

中国稀散金属资源丰富,在全球占有重要的战略地位。对中国542处矿产地(包括759个矿床/点)的稀散金属资源调查数据分析表明,目前中国已查明稀散金属资源储量102.82万t,其中,镓矿44.65万t,锗矿1.39万t,铟矿2.52万t,铊矿2.96万t,镉矿47.12万t,硒矿2.56万t,碲矿1.53万t,铼矿893.00 t。中国稀散金属资源具有如下特征:①分布广泛,但主要集中在西南地区、中南地区和华北地区,云南、河南、广西、内蒙古、山西、贵州、广东等是稀散金属资源较丰富的省(区);②独立矿床极少,但资源储量占到全国稀散金属资源总量的6.64%;③矿床规模以中、小型为主,但大型矿床和超大型矿床资源储量占全国稀散金属资源总量的80%以上;④主要伴生在铅锌多金属矿、铝土矿和煤矿中,3类矿床中的稀散金属资源储量占全国稀散金属资源总量的80%左右;⑤总体综合利用率较低。中国镓、锗、铊资源的储备充足,但硒、碲、铼、铟、镉资源相对缺乏。

2025-2035年中国天然石墨资源需求预测

天然石墨广泛应用于传统工业和战略性新兴产业,是支撑我国高新技术发展的重要原材料。本文论述了我国天然石墨资源现状,并通过分析天然石墨主要消费部门需求,预测了未来耐火材料、铸造、铅笔、密封材料、摩擦材料、润滑吸附材料、锂电池负极材料等产业对天然石墨的需求。研究发现:我国天然石墨资源丰富,未来需求量将快速增长,预计到2025年、2030年、2035年我国天然石墨的需求量将分别达到109.0万t、188.3万t和278.3万t。全球天然石墨供给侧正在重塑,我国在全球天然石墨产业链供应链中的地位正在下降。我国石墨消费重心正从传统产业向战略性新兴产业转移,高端石墨产业发展面临机遇,为天然石墨产业发展带来新的增长点。通过健全天然石墨产业链和加强天然石墨资源保护力度,使我国从石墨资源大国发展成为石墨资源强国,支撑我国未来在新能源、关键装备密封润滑材料、高温材料等高端领域的石墨产品需求发展。

全球镉资源现状与贸易格局分析

镉作为一种稀散金属,既是传统工业中重要的原料,又是对战略新兴产业发展至关重要的新型材料。本文围绕全球镉资源的分布、生产、消费、价格及回收利用等基本情况进行了论述,并采用复杂网络方法探讨了全球镉资源贸易格局。研究发现全球镉储量和产量虽然分布集中,但储产分离现象较为显著,中国在全球镉储量和产量方面占据首位。全球镉产量受环境保护政策的影响增速缓慢,作为全球第一产镉大国,近年来中国镉产量占全球产量的40%左右。全球镉消费结构从电池、颜料、稳定剂、涂料等传统领域向珠宝合金、太阳能薄膜、红外设备和核工业等战略新兴产业延伸。消费国家也从比利时、日本等发达国家向印度、中国转移,近年来中国镉消费量一直位居全球首位。镉价格近年来逐步上涨,主要受碲化镉太阳能电池等战略新兴产业需求增加的影响。尽管镍镉电池的回收率较高,但随着替代品的出现,部分镉产品可能会从回收循环中消失。受其环境污染特性的限制,预计未来镉在传统领域的消费占比将进一步降低。全球参与镉贸易的国家呈下降趋势,但处于网络之中的贸易量相对增加,主要进出口国家集中度较高。贸易地位从比利时、法国、中国、德国等国家逐渐向中国、韩国、日本、印度等亚洲国家转变,其中印度作为新兴的镉贸易国,对全球镉贸易格局将产生重要影响。

基于本体的三稀矿产知识图谱构建

长期以来,我国地质工作者开展了大量的三稀矿产调查研究工作,积累了海量的地质勘查资料,其中蕴含了极为丰富的三稀矿产矿床地质特征、矿床成因、矿床地质环境、构造背景等相关知识。如何集中管理这些数据,并且使用一种形式化的方式进行表达以支持地学知识的计算和推理,成为当前地学人工智能领域的热点问题。本文引入知识工程中知识抽取、知识表示技术,基于三稀矿产有关的非结构化数据,开展知识图谱构建。首先,明确了三稀矿产的概念、实体、关系,建立了三稀矿产的知识体系,并以此建立三稀矿产本体;其次,根据建立的三稀矿产本体使用深度学习的方式抽取知识,建立三稀矿产知识图谱;最后,为了直观表达实体之间的关系,以及矿床本体的属性集合,使用Neo4j图数据库存储三元组,将知识图谱可视化。本文的研究成果可提供三稀矿产科研、管理、三稀矿产知识获取、三稀矿产知识分析、三稀矿产知识可视化等功能,为三稀矿产领域知识图谱构建提供一个应用范例,也为后续基于知识图谱的地学知识推理、识别和管理矿产资源、成矿预测等应用提供支持。

中国锗矿成矿规律与开发利用现状

锗是一种银灰色性脆的金属,在地壳中的含量约为0.0007%,属于稀散元素,是制造红外光学仪器的关键材料,2018年被美国内政部列为35种关键性矿产之一。中国的锗资源储量占全球的41%,产量占全世界的71%,拥有类似于稀土的全球影响力。已查明资源储量的锗矿区主要分布在内蒙古和云南等14个省(自治区),其中约一半的查明锗资源储量与煤矿伴生,其余大部分与铅锌矿等有色金属矿产伴生。锗可以出现在不同时代的各种矿床当中,主要包括中低温热液型多金属矿床、含锗有机岩矿床和沉积改造型三大类型,以前二者为主,占所有锗矿资源量的64%。我国高品位的富锗煤矿是世界上少有的优质资源,但尚未得到充分的开发利用。国际上主要从煤灰残渣中回收,我国除了煤矿中回收锗(如云南的临沧含锗煤矿、内蒙的乌兰图嘎)之外,也从有色金属冶炼厂综合回收(如广西大厂、云南会泽)。

镓矿资源需求趋势分析与中国镓产业发展思考

镓是一种伴生矿,主要与铝、锌、锗的矿物伴生,没有独立的矿床,我国金属镓资源储量丰富。作为重要的半导体材料,镓广泛地应用于无线电通讯、光纤通信、汽车雷达、LED照明、太阳能电池等领域,且金属镓所有用途几乎都和当前现代科技发展及低碳经济、绿色能源和环境保护相关。随着镓消费量的不断增长以及镓应用领域的拓展,金属镓的重要性已经被越来越多的国家注意。本文采用部门分析法分别预测镓在砷化镓、LED、薄膜太阳能领域的应用,预测出全球2020年镓金属需求约410~430 t,并对中国镓产业发展面临的问题进行分析,提出增强下游镓产品竞争力、保护镓金属产能的政策建议。

关于丹霞地貌概念和分类的探讨

现代丹霞地貌研究始于20世纪二、三十年代,地质学家冯景兰先生和陈国达教授是最早命名并进行丹霞地貌研究的科学家,也是从那时候丹霞地貌这一地貌术语正式由我国地学家首先命名和定义,但是对丹霞地貌概念的理解达数十种之多,各有侧重。本文基于大地构造运动和新构造运动的认识提出了典型和扩展丹霞地貌的概念和分类,在前人工作的基础上对丹霞地貌的准确定义和适用范围进行了进一步的研究和探讨。

离子吸附型稀土矿储量动态估算方法(RiRee)及其拓展运用

我国南方离子吸附型稀土矿勘查中一般采用传统的地质块段法估算资源储量,存在着探矿工程量大、投入高、效率低的缺点。而稀土资源包含17种不同的稀土元素,不同元素精矿的市场价格差别又很大,现有的基于稀土氧化物总量的工业指标难以快速对接实际矿山生产,造成表外矿实际在产、而表内矿不经济可采甚至可能无法利用的反常现象。本文基于离子吸附型稀土矿床的特点,借鉴土壤化探样品处理的克里格法,建立了离子吸附型稀土矿资源储量估算的三维模型及其相应评价方法,简称RiRee。该模型和方法不但可以对风化壳中的"样品点"进行体积和品位的估算,而且与市场价格直接关联、可根据每天市场价格的动态变化确定边界品位和工业品位,进行实现矿体的实时圈定、资源储量的日常更新与矿山经济效益的动态评价。运用该模型,作者在赣南、滇西、浙江等地不同离子吸附型稀土矿区开展了典型研究和试点示范,取得了初步成效。结果显示,利用克立格法计算的矿体体积与传统手工圈定的块段法相比较,前者计算的结果是合理的,且具有快速、准确、方便的特点。利用自主开发的以克里格法为基础的数字矿山经济评价系统(主要是其中的价格-边界品位敏感性分析模块),动态设置边界品位,灵活圈定不同稀土单元素价格下经济可采的矿体边界,一旦稀土精矿的市场价格发生变化,即可通过软件系统快速修正盈亏平衡点,并随时变更边界品位,动态确定经济可采的矿体的空间范围,为合理布置采矿工程提供科学依据,有助于促进离子吸附型稀土矿产资源(尤其是重稀土)的合理、高效的开发利用。

克里格法在离子吸附型稀土矿勘查储量估算中的应用

我国在离子吸附型稀土矿勘查工作中,一般采用地质块段法估算储量,块段法是将矿体划分为不同厚度的块段投影到水平或垂直方向上,块段的划分、各块段的面积和厚度、品位都会影响储量估算结果。本文以赣南某离子吸附型稀土矿床作为研究对象,基于先期勘探钻孔数据资料,运用三维建模软件创建了该矿床钻孔数据库,建立了矿区内矿体的三维DTM模型;采用克里格法对矿体进行稀土氧化物品位分析,将克里格法的储量计算结果与块段法的储量计算结果作对比分析。结果显示,克里格法计算的矿体体积比块段法增加了11.8%,稀土氧化物储量增加了15%,与实际勘探数据相比较,克里格法的计算结果基本合理,且具有快速、准确、方便的特点。本文利用自主开发的以克里格法为基础的三维数字矿山经济评价系统中价格-边界品位敏感性分析模块,动态设置边界品位,灵活圈定不同价格下经济可采的矿体边界,如当精矿的市场价格从10万元/吨变化为12万元/吨时,通过计算获得了此矿山经济可采矿体的空间扩展范围。基于克里格法的三维估算系统能够帮助矿山选择合理的采矿工程布置,有利于满足矿山动态管理的需要以及保证矿产资源的合理利用。

基于国情调查大数据的矿产资源保障程度动态分析系统设计与实现

能源与矿产资源供应保障关系到国家资源安全。基于大数据模拟仿真技术,以资源经济理论驱动模型模拟未来不同资源供需前景,建设矿产资源保障程度动态分析系统(MRSDAS)动态评价未来中国矿产资源对国民经济的保障程度具有重要意义。系统以前期完成的矿产资源利用现状调查数据库为基础,结合矿山实地调查技术经济数据,搭建了矿产资源国情调查大数据平台,构建保障程度评价各个关键技术环节的评价数学模型和计算机算法程序。模型分为市场经济条件下占用资源可供性模型、未占用资源未来可供性模型、矿产品价格预测模型、消费预测模型、保障程度分析决策支持模型,系统功能模块涵盖数据库管理子系统、可供性分析子系统、保障程度动态分析子系统、决策支持子系统,通过调整矿种、规模、市场价格、运输等评价因子动态模拟未来资源供需形势,分析未来资源保障程度,支撑决策,保障国民经济建设。

地质遗迹分类学及其应用

地质遗迹是地质作用过程中形成的地质现象,是最重要、最珍贵的自然遗产。地质遗迹研究是探索地球演化进程和方向的主要内容,其价值不可限量。在地质公园工作推进过程中,开展地质遗迹科学意义的评估。对地质遗迹进行科学分类,是地质公园设计和建设,科学研究和普及的重要基础。显而易见,随地质遗迹区域调查和保护规划的广泛开展,以往地质遗迹分类已难以满足地质公园快速发展的需求,以系统地球科学为指导的地质学科分类为基础的地质遗迹分类学也就应运而生了。

世界地质遗迹保护和地质公园建设的现状和展望

在2 0 0 4年6月在中国北京召开了第一届世界地质公园大会和2 0 0 4年8月在意大利佛罗伦萨举行第32届国际地质大会,来自五大洲数十个国家的地质学家和地质公园管理者发言,展示了各国地质遗产保护现状,地质公园建设中地质遗产的科学研究,公众教育;保护方法技术;与文化遗产的关系;与城市和区域发展规划的关系;与旅游产业发展的关系,地质公园与国家公园的关系;欧、美及非洲、大洋洲和亚洲各国地质公园发展前景等。他山之石,可以攻玉。对照各国的近况,我国在地质遗产的研究和保护方面要保持世界领先地位,在相关法规建设,地学背景研究,人才培养等方面还有大量工作要做。

欧洲地质公园建设和意义

1996年 8月在北京第 30届国际地质大会上 ,2位欧洲地质学家提出了建立欧洲地质公园网络的构想 ,搭建地质学家和广大民众的知识桥梁。至今这一构想已逐渐变为现实 ,包括 10个成员在内的欧洲地质公园网络已经形成 ,并且设立了办事机构 ,建立了章程 ,有了定期的活动 ,以及信息的交流 。

三稀战略调查成果数据库建设与应用

随着GIS空间数据库技术的发展,矿床学研究越来越离不开数据库的支持。我国三稀矿床分布广泛,长期以来积累了大量三稀矿产资源地质报告和数据,2012年起在"全国三稀资源战略调查项目"支持下建设了"三稀战略调查成果数据库",涵盖了34种稀土稀有稀散矿产,集成了三稀战略调查的成果数据资料。本文介绍了构建这个涵盖全球的三稀资源分布、产业、市场、消费、贸易的大型空间数据库的设计思路、技术路线、质量控制、主要成果。三稀战略调查成果数据库迄今为止已经开始在战略性新兴产业矿产地质调查评价项目工作部署、稀土矿遥感动态监测、三稀图集编制等方面发挥了重要作用。

欧洲地质公园的基本特征及其地学基础

在联合国教科文组织和欧盟的支持下,欧洲地质公园建立起来了,含10个成员。各个地质公园有不同的地质科学意义,完全取决于所在地区的地质构造演化历史。欧洲地质构造分区对该区地质遗迹类型、分布和组合有明显的控制作用。在地质公园的调查、评价、规划、建设过程中,地球科学的支撑是极其重要的。

滇缅地区离子吸附型稀土矿高光谱遥感信息提取方法研究

稀土是中国的优势矿产资源,存在北轻南重不均衡分布的特点,轻稀土元素储量大,北方以白云鄂博为代表的内生型轻稀土矿储量占全国稀土总储量的99%,但真正引起世人瞩目的是南方风化壳离子吸附型稀土矿,已查明矿区分布在江西、福建、广东、广西、湖南、浙江、云南7省,无论在开采条件和资源禀赋特征方面都是得天独厚,尤其是其中的中、重稀土成分,全球范围内资源十分稀缺,是日本所谓新发现的太平洋海底稀土所无法比拟的(王登红,2013),面对这一局面。

世界地质公园的发展近况和东南亚地质遗迹的保护现状

20世纪90年代以来,不少地球科学家致力于世界地质遗产的保护工作,在联合国教科文组织地学部的领导下,历时4年开展了2轮地质公园的可行性研究,并于1997年正式获得教科文组织大会批准,推动了地质公园的建立。在1996年北京第30届国际地质大会上,欧洲地质学家酝酿了欧洲地质公园网络的组建,取得了欧盟的支持。2000年,欧洲地质公园网和中国国家地质公园正式建立,2004年首批25家世界地质公园在巴黎联合国教科文组织总部正式通过评审并批准,经4批评审现已有52家世界地质公园正式建立。10余年的发展为地质公园的建设积累了丰富的经验。以中国和马来西亚为代表的东亚、东南亚国家,不仅具有丰富的地质遗产,而且在推动地质公园建设方面也发挥着榜样的作用,但各国的发展还很不平衡。

基于LUCENEAPI的中文全文数据库设计与实现

实现了中文单字切分模块,并在LuceneAPI基础上建立支持中英文混合检索的全文数据库。在地质公园及地质遗迹全文数据库项目中作为全文检索工具。Lucene中文全文数据库的主要性能和功能包括:支持中英文混合检索;可以不关机动态添加或删除一篇文档索引;采用多线程设计,能承受大量的访问请求;支持跨平台运行;提供命令行直接查询方式和基于WEB的查询方式;易学通用的检索表达式;系统可扩展性强。

地质遗迹数据库及网络电子地图系统建设——以庐山地质公园数据库和河北省地质遗迹WEBGIS系统为例

笔者在建设庐山世界地质公园数据库和河北地质遗迹网络电子地图(WEBGIS)过程中提出了建设地质遗迹网络大百科全书(WIKI维客)的概念,实现了人人参与、协同维护的网络门户建设,同时技术上开发了基于MAPGIS-IMS和FLASH的两种WEBGIS技术,吸收并用二者的优点,综合了遥感和GIS技术,为政府机构和游客提供信息服务,为科学家提供宝贵的地质资料。