1、哈默斯利铁矿(力拓)
目前,全球最大的铁矿生产中心是力拓的哈默斯利(Hamersley)铁矿,该矿山包括西澳9座铁矿,中钢集团与力拓合资的恰那铁矿便在其中。这些资产被当做一个独立的业务被皮尔巴拉铁矿公司管理和维护。
2、卡拉加斯矿山(淡水河谷)
卡拉加斯铁矿位于巴西北部的帕拉州,是世界上最大的铁矿,也是全球第二大铁矿生产中心。该矿所有权为巴西矿业巨头淡水河谷公司拥有。
3、纽曼铁矿(必和必拓)
纽曼铁矿位于西澳首府珀斯以北一千二百公里处的纽曼镇,该镇是东皮尔巴拉地区最大的镇,而东皮尔巴拉地区也是澳大利亚最荒凉的区域之一。
纽曼的鲸背山矿,约5公里长,2.5公里宽,是以尺寸计全球最大的单体露天矿山;纽曼的麦格矿,是因中国需求而开的,因为中国的钢铁企业很喜欢纽曼山铁矿砂,它的含铁量很高,经过高低品位搭配后的铁含量为63%左右,这是应中国钢铁企业的要求,根据高炉生产情况而定下的含铁比例。
纽曼山铁矿项目主要是由必和必拓联合三井-伊藤忠铁业有限公司等日本财团共同开发,年产量约1亿吨。
4、奇切斯特中心(FMG)
FMG的奇切斯特中心(ChichesterHub)包括圣诞湾和断云两座铁矿。自2008年投产以来,奇切斯特中心迅速成为全球最大的铁矿生产中心之一,FMG也顺势成为全球第四大铁矿石运营商。
目前,奇切斯特中心年产铁矿约9000万吨,按产值计算,根据标普环球情报机构(SP Global Intelligence)的研究显示,2016年奇切斯特中心产值53.2亿美元,仅次于上述三大铁矿,排名全球第四。
易锦俊 高鹏鑫
(国土资源实物地质资料中心)
摘要 本文介绍了西澳大利亚州卡尔古利岩心库和珀斯岩心库的收藏范围、筛选条件、筛选方法。
关键词 西澳大利亚州;卡尔古利;珀斯;岩心;筛选
实物地质资料是宝贵的信息资源,是地质资料或地球信息的重要组成部分,是指以岩心、标本、化石、样品等实物为载体的地质资料(张业成等,2002;茹湘兰,2002;倪春晓等,2002;李寅,赵世煌,2003;崔立伟等,2012)。实物地质资料保管利用需要有一定容量的实物库以及专门用于整理、保存、观察、取样等的设施,而这些设施设备的建设和维护需要占用土地和较大量的经费支持,因此实物地质资料馆藏管理比成果地质资料需要更大的投入。岩心库的库容量相对于每年产生的海量岩心来说显得微不足道,因此,矿产岩心的筛选对于馆藏体系的建设和服务成效具有非常重要的意义(夏浩东等,2005;刘晓文等,2006)。实物地质资料馆的建立是为了给普通公众提供服务,特别是为了向地质行业和矿业界提供服务,从实物地质资料馆馆藏建设和成本效益来考虑,广义上来说,只有对国家建设有价值的岩心才会被收藏归档。
世界上的矿业大国,如美国、加拿大、澳大利亚等,对实物地质资料的管理都非常重视,建立了比较完善和先进的管理体制,在矿产岩心的筛选入库方面更是形成了规范(李寅,2003)。西澳大利亚州(以下简称西澳州)经过多年的探索和实践,逐步建立了一套适用于当地的、行之有效的矿产类岩心筛选方法,这一筛选方法对于建立我国的实物地质资料筛选采集标准具有重要的参考价值。
一、西澳州岩心库简况
西澳州岩心存储系统的建立始于西澳州政府颁布的一项决议,该决议明确了西澳州地质调查局作为主管部门着手建立涉及全州的岩心存储系统,以使那些珍贵的实物地质资料能够得到妥善保管,同时能够被矿业界便捷利用,从而提高西澳州矿产资源的发现率和开发率。
该岩心存储系统由卡尔古利(Kalgoorlie)岩心库和珀斯(Perth)岩心库组成。其中,卡尔古利岩心库始建于1999年11月,并于2000年7月正式开放,该库坐落在卡尔古利西部的汉特(Hunter)大道和布洛德伍德(Broadwood)大道交汇处;珀斯岩心库于2002年兴建,坐落在卡莱尔城(Carlisle)的哈里斯(Harris)大道和布里格斯(Briggs)大道交汇处。
卡尔古利岩心库收藏30% 的已保留的实物地质资料,而珀斯岩心库作为较大的岩心档案馆收藏大约70% 的已保留的样品,包括卡尔古利地区以外的所有的石油行业、水文、煤炭、地球化学标本和矿产勘探资料,二者各自的岩心采集范围如图1所示。
图1 卡尔古利和珀斯岩心库的岩心采集范围
地名的中英文对照如下:艾斯珀兰斯(Esperance);诺斯曼(Norseman);里奥诺拉(Leonora);杰拉尔顿(Geraldton);马内特山(Mt Magnet);威卢纳(Wiluna);米卡萨拉(Meekatharra);纽曼(Newman);卡拉萨(Karratha);黑德兰港(Port Hedland);布鲁姆(Broome);德比(Derby);霍尔兹克里克(Halls Creek);库能诺拉峡谷(Kununurra)
二、矿产岩心筛选条件和类别划分
1.筛选条件
西澳州地质调查局对入库岩心的筛选条件进行了初步规定,大致原则与目前国内矿床筛选类似,入选的矿产岩心以类型典型、成果突出、岩心完整为总原则。根据矿产岩心的特点以及西澳州岩心库的馆藏定位,具体筛选条件如下:
1)来自已经关闭的或近期即将关闭的重要矿山的岩心。
2)来自一些重要成矿类型,并能阐明如下重要地质特征的岩心:①矿种类型;②成矿类型;③构造背景。
3)代表了本州内分布广泛的一类矿床的岩心。
4)今后再次钻取比较困难或花费昂贵的岩心,如取自市区、国家公园和偏远地区的钻孔,也包括超深钻孔。
5)能够展示当地精彩(典型)地层特征、重要构造特征、独特地质现象的岩心。
6)来自矿产行业比较感兴趣的区域或成矿远景区的岩心——包括那些吸引了勘探和矿业公司大量关注、适于验证找矿新理论和新方法的岩心。
2.类别划分
根据西澳州地质勘探活动特点以及矿产岩心来源的不同,西澳州地质调查局将矿产岩心划分为历史遗存岩心和每年需要归档的岩心两大类,而每年需要归档的岩心又分为6个类型(表1)。值得称道的是,对于花费代价昂贵或获取较为困难的岩心,该类型更是作为几个单独的类别予以列出,这一做法将岩心获取难易程度这一要素提高到重要位置,体现了西澳州政府为客户服务、节约勘探成本的原则,实现了重要资源共享,避免在地质勘探中高昂的重复投入。
表1 矿产岩心的筛选类别
三、西澳州岩心库的收藏计划
实物地质资料的筛选与岩心库的馆藏定位和收藏数量息息相关,确定了收藏范围、内容和数量,制定筛选准则和方法也就有了依据。
西澳州地质调查局对当地岩心库的发展定位是:利用卡尔古利和珀斯的岩心库建立涉及全州的岩心存储系统,按照一定的原则筛选收集全州每年产生的重要岩心,并向矿产勘查业界提供可靠的岩心资料,为其使用岩心提供便捷条件。
根据这两个岩心库的库容和设施情况,计划收藏最近10~15年的岩心,并考虑了未来扩建后再收藏后续15~30年岩心之需。根据西澳州矿业勘探程度以及岩心量的产生情况,预计每年累计进入西澳州各岩心库储藏的岩心总量大约为35km,约占产生岩心的2%~5%;除此之外,还有大约100 km的来自过去勘查活动和主要采矿区的历史遗存岩心也将收藏入库,其中卡尔古利岩心库的设施可以收藏35 km的历史遗存岩心,而珀斯岩心库可以收藏65 km岩心(表2)。各类岩心的收藏比例是根据不同勘探活动的频繁程度、岩心获取的难易程度、岩心的珍贵性来确定的,其中,以找矿勘探(开发)项目的岩心比例最高,其次为偏远或环境恶劣地区的岩心。
表2 卡尔古利和珀斯岩心库岩心储存计划
续表
四、矿产岩心的筛选方法
1.总体原则
原则上来说,西澳州产生的岩心都有可能入库内存档。目前来说,由于库容能力和馆藏设施的限制,每年入库的岩心按照一定的筛选原则进行确定,但是,当年未入库的岩心也可能在今后作为入库目标。
具体矿产岩心的入库优先顺序是按矿山或项目形式、通过一定的筛选公式计算出的优先评分来确定。一旦某种岩心已经从某一特定矿床或地点采集到,该矿床或地点就要从采集目录中删除,只有这个矿床或地点产生的岩心确实比库藏的同一地点的岩心要好得多时才需要追加收集。
筛选公式以地质和其他一些重要参数为基础确立,通过加权计算,按照分数大小进行排序,把最合适的岩心进行归档,以便未来公众查看和研究。真正能够检验这些标准的是据此遴选归档的岩心能否被西澳地质调查局的客户所接受。随着时间的推移和地质矿产行业的发展需要,筛选参数和它们的权值可能会相应发生改变,以便能反映上述客户需求的变化。
2.筛选参数权重及各参数不同等级的赋值
具体某类岩心的筛选过程是通过筛选公式进行评分计算来确定的,这些筛选公式由一系列筛选参数组成(表3),7类岩心的评判要素不完全一致,不是所有的筛选参数都与每个岩心类别相关。为了准确地得出某类岩心的评分,需要给筛选参数赋予一定的权重,另外,某些筛选参数在某一类岩心中要比在其他类别的岩心中重要,因此赋予它们更大的权重(表4)。由于一定类别的岩心的各参数等级不一样,如矿山规模分小型、中型、大型、特大型等4类,因此,筛选公式还需要计入合适的参数赋值(表5)。
表3 筛选参数
表4 不同类别的筛选参数的权重
表5 各筛选参数不同等级的赋值
3.各类别筛选公式
历史岩心:已知矿床中拟将归档的岩心的数量在某种程度上应该能反映过去矿业生产的价值,其他应该考虑到的方面还包括归档的岩心要能够代表一系列的成矿类型、构造背景,以及矿种类型的多样性。根据以上要求,确定用来给历史岩心计算优先评分的公式如下:优先评分=矿产产量等级×4+成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿种类型等级。
其余几类岩心的评分公式如下:
找矿勘探项目:优先评分=项目规模等级×3+成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿产种类等级+矿山状况等级×3+地理分布等级×2。
科学钻探岩心:优先级评分=有明显地质现象意义的等级×4+岩心不足量存储、易损毁可能性的等级×2+再次钻取的可能性的等级。
矿山生产活动产生的岩心:优先评分=矿山规模等级×3+成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿产种类等级+矿山现状等级×3+矿产的地理分布等级×2。
来自于未来不允许再次进入区域的岩心(如国家公园、城区和保护区):优先评分=矿产种类等级+具明显地质意义的特征等级×2+岩心不足量存储及损毁的可能性等级×4+该地区前期勘探或开采程度等级×2+使用岩心开展科学研究的数量等级。
超深钻:优先评分=矿种的类别+明显的地质特征的意义的等级×4+岩心不足量存储及损毁的可能性的等级×2+利用岩心完成科学研究的数量等级。
来自于偏远、环境恶劣地区的岩心:优先评分=项目或勘探规模等级×3 +成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿产种类等级+矿山现状等级×3+明显的地质特征的意义的等级×4+岩心不足量存储或易于损毁的可能性等级×2+岩心再次钻取的可能性等级+利用岩心完成科学研究数量的等级。
4.示例
西澳州的矿产资源居澳大利亚全国之首,较为重要的有金、镍、铀、金刚石和煤等,近年来找矿勘探活动更是较为活跃,产生的岩心数量极其庞大,因此,特选取勘探类和科学研究类岩心作为示例,按矿种和工作类型分类进行筛选。表中具体各个参数的分值由矿业界、学术界和政府部门组成的专家组进行评判,并依照筛选公式计算优先得分(表6至表10)。
表6 卡尔古利地区重大镍矿项目优先评分表(基于1986年以来的矿产勘探、开发项目)
表7 卡尔古利地区多金属矿重大项目优先评分表(基于1986年以来的矿产勘探、开发项目)
表8 卡尔古利地区未来不允许再次进入地区岩心优先评分表
表9 卡尔古利地区超深钻岩心优先评分表
表10 卡尔古利偏远、环境恶劣地区(难以进入或无法进入)岩心的现行优先评分表
五、对我国实物地质资料库藏体系建设与筛选工作的启示
1)从以上可以看出,西澳州在矿产岩心的选择方面与国家实物库有相通之处,均按矿种、规模、成因类型和科研成果等进行筛选;不同之处是西澳州将这些筛选参数赋予适当权重和分值从而对矿产岩心进行定量排序,而国家实物地质资料库仅仅做了定性选择。国家实物库是基于我国的实际情况而采取的较为可行做法。
2)省级馆需要尽快确立符合各省自身条件和库容量的库藏体系,即确定省级馆的实物收藏类型、各类实物的构成比例,以及每年实物入库的目标数量;地域辽阔、矿产资源特别丰富的省(自治区),如新疆、西藏,实物地质资料可以通过划分区块,建立(利用)多个岩心库进行分区保管或分区委托保管,从而解决每年产生的海量岩心和省级馆岩心库库容有限的矛盾,将最有价值的岩心收藏入库。
一般来讲,岩心库应以矿产岩心和样品为主;矿产资源小省(市)可建立特色岩心库,如上海几乎没有矿产资源,则主要以水文地质和工程地质钻孔为主,并收藏一些近海海底样品。
3)我国幅员辽阔,矿产资源丰富,成矿类型复杂,国家实物库在全国范围内对矿产岩心进行定量筛选,不仅工作量较大,而且给筛选参数赋予的分值和权重也难以涵盖所有情况。因此,西澳州的做法并不一定适合我国国家库,而应该根据自身的条件和国家对矿产资源的整体布局统筹安排国家实物库年度收藏计划和长远收藏规划。
然而,对于省级实物地质资料馆(以下简称省级馆)来说,其矿产岩心的收藏范围大大缩小,可以尝试性选择部分省级馆参照西澳州模式建立矿产岩心筛选准则,并按照筛选准则收藏矿产岩心,一旦形成较为成熟的工作模式,则可以形成规范加以推广。
4)建立的筛选准则以指导性意见和确立筛选因子为主,各省级馆需要根据各省不同条件,结合每年矿产项目和找矿活动情况,选择适当的筛选参数和参数权重值,进而建立符合本省馆藏和服务需求的筛选准则和公式,并根据每年的不同情况和社会对服务需求的变化,不断调整筛选因子和权值。