近日，中國地質(zhì)調(diào)查局宣布，青藏高原“十四五”以來累計新增銅資源量2000余萬噸。目前形成了玉龍、多龍、巨龍-甲瑪和雄村-朱諾四個千萬噸級銅礦資源基地，預(yù)測資源潛力達1.5億噸，青藏高原有望成為世界級銅資源基地。這究竟意味著什么？作為“世界屋脊”又緣何“家中有礦”？在高原采礦為何難度系數(shù)更高？礦產(chǎn)資源與我們的生活又有何關(guān)聯(lián)？

人類社會的文明史，

就是一部資源勘查開發(fā)利用史

回望過去，人類早期文明歷程多以礦產(chǎn)或礦產(chǎn)資源制品來命名，如石器時代、青銅器時代、鐵器時代，蒸汽時代??可見，礦產(chǎn)對人類社會發(fā)展有著巨大影響，一部人類社會的文明史，也是一部人類社會的資源勘查開發(fā)利用史。

我國自古便對礦產(chǎn)有著諸多認識與應(yīng)用，石器時代古人類使用的石臼、石斧，青銅器時代著名的司母戊鼎、越王勾踐劍，鐵器時代用于農(nóng)耕的鐵犁、鐵鏟等古老遺存，紛紛見證了歷史長河中人類與礦產(chǎn)之緣。

三星堆一號青銅神樹和《山海經(jīng)》書影圖源：新華社

同時，眾多文字記載也彰顯了我國古代對于礦產(chǎn)的關(guān)注，如在成書年代很早的古籍《山海經(jīng)》中，便已有大量關(guān)于礦產(chǎn)的記載，內(nèi)容涉及礦物的種類、礦物的顏色與紋理、礦物的所處位置等重要信息。

在石器時代，原始人多利用石料礦產(chǎn)制作工具，舊石器時代多制作打制石器，進入新石器時代則多使用磨制石器。青銅器時代多用青銅（純銅與錫或鉛的合金）制作禮器用于祭祀，但也會被用于制作炊具、樂器、武器等。鐵器時代初期，人們使用的鐵多是天空中落下來的隕鐵（鐵和鎳、鈷等金屬的混合物）。除武器制造外，鐵也被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)具生產(chǎn)中，進一步助力了“鐵犁牛耕”的推廣，大幅提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與糧食產(chǎn)量，為經(jīng)濟發(fā)展與人口增長奠定了基礎(chǔ)。進入蒸汽時代，蒸汽機的發(fā)明使得煤、鐵等礦產(chǎn)資源的需求進一步提升，因為原始的蒸汽機由鑄鐵組成，且需要煤作為燃料，兩者不可或缺。

如今的電氣-信息化時代，人們的汽車、住房、手機等均離不開金屬礦產(chǎn)。以大家常“愛不釋手”的智能手機為例，其含有70余種化學(xué)元素和化合物，且其中大部分都需要從礦產(chǎn)資源中提取。

圖源：新浪網(wǎng)

同時，新能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，拉動了銅、鋰、鎳、錳、鈷、石墨、鉻、鉬、鋅等礦產(chǎn)資源需求的快速增長。以銅為例，2023年，我國生產(chǎn)了200萬噸銅，需要進口1200萬噸，且近年來銅等有色金屬的價格一路飆升。面對不小的資源供應(yīng)缺口和經(jīng)濟壓力，推動“找礦”事業(yè)的進一步發(fā)展迫在眉睫。

“世界屋脊”緣何“有礦”？

眾所周知，礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，隨著多年開采，不少曾“紅極一時”的礦區(qū)面臨資源枯竭的壓力，而隨著科技進步，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，被譽為“世界屋脊”和“亞洲水塔”的青藏高原，竟然是一座被低估的“資源寶庫”。這里銅礦資源占中國2/3以上，班公湖-怒江成礦帶、岡底斯成礦帶和三江成礦帶，均是我國重要的銅礦資源戰(zhàn)略儲備基地。除了銅礦資源外，青藏高原南部還有鉻、金、鈹、錫等眾多礦種。這里為何能夠擁有如此豐富的礦產(chǎn)資源呢？

欲知問題的答案，首先需要了解如今比較熱門的兩種礦床類型，即斑巖型礦床與蒸發(fā)沉積礦床。斑巖型礦床主要出現(xiàn)在匯聚板塊的邊界，包括大洋板塊俯沖產(chǎn)生的島弧和陸緣弧環(huán)境，以及陸-陸碰撞造山環(huán)境。

俯沖帶斑巖銅礦系統(tǒng) 圖源：《中國科學(xué)》

根據(jù)板塊構(gòu)造學(xué)說，前者的發(fā)生與大洋板塊和大陸板塊的碰撞密切相關(guān)，當兩者相遇，大洋板塊會切入大陸板塊的下方，大陸板塊隆起抬升，可能會在大陸板塊一側(cè)形成島弧，在大洋板塊那側(cè)形成海溝。后者的出現(xiàn)則與兩個大陸板塊的碰撞相關(guān)，兩者相互靠近、碰撞擠壓，可能會形成高大的褶皺山脈。不論是何種板塊相遇，兩者之間的俯沖與碰撞，常會將地殼與地幔深處的金屬物質(zhì)帶到地表，讓大自然賦予人類的禮物“現(xiàn)世”。

蒸發(fā)沉積礦床則出現(xiàn)在封閉或半封閉的水盆地中，水流將周圍的鹽類物質(zhì)，如可溶于水的硫酸鹽等帶入盆地，由于強烈的蒸發(fā)，溶液中鹽類物質(zhì)濃度提高，逐漸沉淀出各種鹽類礦物，繼而組成鹽類礦床。

碳酸型蒸發(fā)巖沉積特征 圖源：《沉積學(xué)報》

熟悉地理的伙伴或許已有所察覺，青藏高原如同一位文學(xué)造詣深厚的將領(lǐng)，做到了“文武雙全”，即同時具備以上兩種礦床類型。一方面，“世界屋脊”的形成與亞歐板塊和印度板塊的碰撞密切相關(guān)，符合斑巖型礦床中陸-陸碰撞造山環(huán)境的需求，進而出現(xiàn)了眾多斑巖型礦床。另一方面，素有“聚寶盆”之稱的柴達木盆地位于青藏高原之上，其之所以有此美譽，與盆地中蒸發(fā)沉積礦床蘊藏的豐富礦產(chǎn)資源關(guān)系匪淺。此外，青藏高原上如同大柴旦、色林錯一般的鹽湖盆地也為鹽類礦物的蘊藏提供了居所。

高原采礦為何難？

盡管擁有豐富多彩的礦藏，但青藏高原礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用卻面臨需要突破的諸多挑戰(zhàn)。

其一，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待加強。在高寒地區(qū)，不論是修路，還是廠房建設(shè)，相比平原地區(qū)，需要面臨的工程難度和所需時間均大幅倍增。對于遠離城鎮(zhèn)的礦區(qū)而言，交通、通信等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況則更為落后，或?qū)a(chǎn)生較高的礦產(chǎn)資源勘查和礦業(yè)開發(fā)成本。所幸西藏的三大成礦帶中，岡底斯成礦帶和玉龍成礦帶離大城市較近，在道路修建方面減輕了一定的壓力。

其二，開采所需能源的供給能力較弱。礦產(chǎn)資源開采過程中，礦山的扇風(fēng)機、提升機，選礦廠的球磨機、浮選池都是“電量巨獸”，需要大量電力作為“食物”。目前，西藏地區(qū)電量基本保障了當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展和人民生產(chǎn)生活對電力的需求，對于礦產(chǎn)開采所需電量的保障能力不足。若從電力產(chǎn)區(qū)輸電，便要穿越高山、峽谷、凍土、沼澤，可謂是一場“電力探險”，同時需要考慮氣象和地質(zhì)災(zāi)害的影響，應(yīng)用難度較高。

其三，青藏高原的生態(tài)環(huán)境脆弱。西藏地處高原地區(qū)，凍土面積占60%以上，近30%以上土地不具備生產(chǎn)能力，生態(tài)系統(tǒng)尚不成熟，抗侵蝕能力弱，荒漠化嚴重。同時，這里素有“中華水塔”之譽，我國主要的大江大河都起源于這一地區(qū)，對于水資源的保護需求甚高。

眾所周知，礦產(chǎn)資源的開采不光需要大量用水，還會產(chǎn)生廢水、廢渣，而藏北高原屬于內(nèi)流區(qū)，地表徑流的終點多是內(nèi)流湖，礦業(yè)開發(fā)活動若不加以嚴格管控，一旦對廢水、廢渣的處理放松警惕，將會對下游湖泊造成污染，繼而對周邊的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。

其四，勞動力不足。西藏地處青藏高原西部和南部，多數(shù)地區(qū)的海拔達到了4000米，人口分布相對集中，“出縣城入荒原”的情況屢見不鮮。如位于阿里腹地的多龍礦集區(qū)便位于荒無人煙的無人區(qū)，距離最近的改則縣城也有100多公里，更遑論改則只是一座擁有兩萬人口的小城。

隨著技術(shù)進步，逐漸出現(xiàn)了用機器人采礦的方式，在實際的采礦工作中緩解了部分勞動力缺失的難題，但這種模式進一步暴露出高技術(shù)人才不足的問題。西藏本地常住人口數(shù)量少，受教育程度相對較低，技術(shù)人才數(shù)量較少，且由于海拔較高，氧氣只有海平面的60%，內(nèi)地勞動力普遍存在身體不適應(yīng)等情況，從而影響了技術(shù)人才的補充。

銅資源基地將開啟新篇章

雖然高原采礦具有頗高的難度系數(shù)，資源的采集與利用之路“道阻且長”，然有備無患，大量銅礦資源的發(fā)現(xiàn)，依然為我國的資源儲備庫注入了一劑“強心針”，對確保我國銅產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全具有重大意義。

現(xiàn)代工業(yè)體系中，銅已經(jīng)成為了“中流砥柱”，在龐大的制造業(yè)集群中發(fā)揮著多樣化作用。承擔電力傳輸工作的電纜、冬季為人們提供溫暖的水暖管件、電子設(shè)備的精密芯片??均藏著銅的身影。

進入新能源時代，銅變得更為炙手可熱。出于銅卓越的導(dǎo)電性與機械性能，風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域?qū)ζ涞男枨罅渴铸嫶蟆６谔柲芄夥a(chǎn)業(yè)中，從光伏板內(nèi)部的匯流條到將電能輸送至千家萬戶的逆變器，銅均是不可或缺的關(guān)鍵材料。

近年來大熱的新能源汽車行業(yè)，更是銅需求量增長的超強“引擎”。或有人知曉，新能源汽車全車的用銅量遠遠超過傳統(tǒng)的燃油車。隨著全球新能源汽車市場的快速擴張，銅需求量也隨之水漲船高，而我國青藏高原銅礦的重要發(fā)現(xiàn)，不僅能夠改變東部資源日益枯竭的現(xiàn)狀，形成全國資源互補的良好格局，而且能未雨綢繆，為新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展備下豐富的“儲備糧”。

未來，世界級銅資源基地的成功打造或?qū)⒅厮苋蜚~資源市場供應(yīng)格局，為全球銅產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定貢獻中國力量，共同書寫協(xié)同發(fā)展的嶄新篇章。

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來源：北京科技報

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