合理利用地球资源打造美丽内蒙古——第46个世界地球日专题科普报告
2015-01-18内蒙古自治区国土资源厅副巡视员王剑民
■ 文/内蒙古自治区国土资源厅副巡视员 王剑民
◎ 矿产资源与人类文明
◎ 内蒙古矿产资源形势
◎ 矿产资源综合利用及产业延伸
◎ 保护地质环境——地质遗迹资源
一、矿产资源与人类文明
矿产资源是地球赋人类最宝贵的生存财富,在人类社会发展过程中起着非常重要的作用。
矿产资源是现代社会工农业生产的物质基础,是保证人们过上现代生活的必要条件。试想,如果没有对石材的利用,我们的祖先就不易捕杀猛兽,顽强生存;如果不利用矿产资源,没有对铜、铁、银等矿石的冶炼锻造,人类虽然也有可能生存下来,但是仍将停留原始的蛮荒时代,而不是后来的刀耕火种。
不同社会阶段的经济水平之所以不同,重要原因就是对矿产资源的利用广度和深度不同。
人类对早期社会历史阶段划分是以矿产和矿产制品来命名,比如石器时代(旧石器时代、新石器时代)、青铜器时代和铁器时代。
人猿从利用石器开始,逐步走向人类,揭开了旧石器时代的序幕
人类从古猿分化出来,开始有意识的制造石器工具而转变成人的第一天起,就与石料矿产发生了极为密切的关系,并揭开了旧石器时代的序幕。从世界各地的考古发现来看,人类最初制造与利用的石料,均属于非金属矿产这一大类,如燧石、石灰岩、石英岩、砂岩、花岗岩等。
人类从利用矿产资源开始,逐步走向文明
人类社会在经历了旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代,发展到今天的正在走向电子时代、网络时代、原子能时代,都在逐步扩大开发利用矿产资源有关。可以毫不夸张地说,人类社会的形成与发展,始终与开发矿业相关联。没有对矿产资源的开发利用,人类社会就不可能达到今天的境界。
人类现代的生产生活与矿产资源开发利用密切相关
人类的衣、食、住、行、用、医等各方面都离不开矿产资源。目前我国以化纤制成的纺织品约占衣用纺织品总量的40%左右。
要解决吃饭的问题,所需要的化肥、农药、饲料、农用生产资料以及农田灌溉,都依赖于磷、硫、钾、黑色、有色金属和地下水等矿产资源。
住宅方面,从一般的粘土、砂石到钢筋、水泥、从一般砖瓦到地砖、面砖、瓷砖、陶瓷制品、玻璃制品、花岗石、大理石等高级装饰建筑材料,都离不开矿物原料。
至于行,从我们平时所用各种交通工具,都需要通过对矿产资源的开发加工来提取各种金属和非金属材料。
用的方面与矿产关系就更为密切。电视机、洗衣机、电冰箱、照相机、手机等都需要矿产品作为它们的原料。例如,电视机用的显像管就与稀土矿产有关。
医疗方面,在古代,人们就曾采用一些矿物作为药物来治疗疾病。李时珍的《本草纲目》中就有这方面的记载。滑石粉、白矾、硫磺、朱砂、云母、伏龙肝、雄黄、芒硝、寒水石、紫碯石、代赭石、石燕、铜绿、钟乳石、白石英、煅石膏、海藻石、玛瑙、磁石、胆矾、龙骨、大青盐、枯矾、鹅管石、硼砂、轻粉、紫石英等都是中医药的原料。
矿产资源对中国文化产生深远影响,在文化发展中具有独特作用
一是丰富了汉字字库。中国的文字是象形文字,其中许多文字形成和组成与矿有关。比如带“石”字边旁的字,据不完全统计就有240多个,带“金”字边旁的字就有400多个。与“石”有关的成语;石破天惊、水落石出、铁石心肠、点石成金、水滴石穿、落井下石、一石二鸟、他山之石等就有近200个;与“金”有关的成语;金碧辉煌、金榜题名、金玉良缘等;与“钢”有关的成语;百炼成钢、钢筋铁骨、钢牙铁嘴等;与“玉”有关的成语:玉洁冰清、玉石俱焚、玉叶金枝等;与“铜”有关的成语:铜墙铁壁、废铜烂铁、铜臭满身等;与“铁”有关的成语:铁面无私、铁树开花、铁石心肠等;形容描写玉的有关成语:价值连城、流光溢彩、晶莹剔透等。
二是充当文化器具和材料。传统的文房四宝中的砚台、笔架,现代的钢笔、铅笔、绘画颜料、打印墨粉等;铜锣、编钟等文艺器具。这些物品的制作都离不开矿物原料。
三是文化艺术作品。印章石本身就是中国书法绘画艺术中的一个重要组成部分,印石的大小、形状、色泽、阴阳雕凿字体字形等等,印鉴文化是书法绘画文化的延伸发展出来,现在是独成一支。而它们的原料都来自矿产资源。
四是爱情文化的重要组成部分。热恋中的情人经常用“海枯石烂不变心”来表示自己的忠贞。婚礼上,新郎都要给新娘戴上结婚戒指。人们还用铜、锡、银、金、红宝石、蓝宝石、钻石等来命名婚龄纪念。《红楼梦》原名《石头记》,宝玉、宝钗的名字都借用宝石。项链、指环、手镯、耳环等,钻石、红宝石、蓝宝石、绿宝石、猫眼石、蜜蜡石、绿松石、鸡血石、叶蜡石等玉石都成为人们装点美好生活的饰品。这些都与矿产资源有关或直接来自矿产资源。
五是饮食文化的组成部分和助推者。岩烤是一种最古老的加热方式。远古人就已懂得在岩石上烤熟食物。石子馍是陕西关中地区流行的风味食品,因其是将饼坯放在烧热了石子上烙制成的,故而得名,又称砂子馍、饽饽。现代生活也是如此。比如“芝麻石烤牛排”;先将芝麻石烤到200摄氏度的高温,然后直接将牛排放在石头上,石头的高温将石材表面瞬间凝固,牛排的表面很快就呈现出诱人的炙黄色,浓烈的肉香扑鼻而至。酱汁是食物的润滑剂,在烤得差不多的牛排上浇上黑椒酱汁。在高温的作用下,酱汁与牛肉融为一体,发出诱人的嗞嗞声。再等待几分钟,香喷喷的牛肉便可以享用了。
■ 人猿从利用石器开始,逐步走向人类,揭开了旧石器时代的序幕。
六是旅游休闲文化的重要资源。如,衢州江郎山、常山金钉子地质公园、遂昌金矿、温岭长屿硐天、龙游石窟、中国古长城、埃及古金字塔、宁海深圳温泉旅游等等。
七是摄影文化的重要组成部分。
八是散文诗词文化的重要组成部分。以物言志的化身。刘禹锡《浪淘沙·九首》(其二)日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。美人首饰王侯印,尽是沙中浪底来。(其八):莫道谗言如浪深,莫言迁客似沙沉。千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始得金。于谦(明)《石灰吟》:千锤万凿出深山,烈火焚烧只等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。《咏煤炭》:凿开混沌得乌金,藏蓄阳和意最深。爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉。鼐彝原赖生成力,铁石犹存死后心。但愿苍生俱饱暖,不辞辛苦出山林。王冕《墨梅》:我家洗砚池头树,朵朵花开淡墨痕。不要人夸颜色好,只留清气满乾坤。
九是中医药文化养生文化的重要组成部门。温泉浴、磁疗等。
十是建筑文化的重要组成部分。
十一是体育文化的重要组成部分。如,武术(刀剑),射箭,射击(枪、子弹),举重(杠铃、石锁、石墩),铅球,铁饼,健美器具,体操(滑石粉)等。
十二是军事文化的重要组成部分。如,金庸武侠小说中的36把刀剑,《西游记》中孙悟空的金箍棒等,《三国演义》中关公的青龙偃月刀、张飞的丈八蛇矛等,军事大片中的高精尖武器装备等。
十三是金融文化的重要组成部分。如,钱币文化(古代制造钱币)。现在金银仍是国际货币的交易单位。
矿产资源是现代化建设的重要物质基础
从国家间横向对比来看,现代化水平越高,人均消耗矿产品越多。据相关资料显示,1996年我国人均消耗原油为129千克,同年,世界人均消耗原油为590千克,为我国的4.6倍。到2010年,全球的发达国家人均一年消耗17桶原油,中国大概是不到3桶(2.35桶),美国是22.18桶,是中国的10倍左右。
即使在人类进入信息时代和知识经济时代的今天,矿产资源仍是不可替代的现代化建设的重要物质基础。95%以上的能源资源为矿物资源,80%以上的工业原材料领带矿物原材料,70%以上的农业生产资料来自矿产资源。中国如此,世界也大体是这样。
二、内蒙古矿产资源形势
截至2013年底,自治区已发现143种矿产(161个亚矿种),占全国发现矿种的83.14%。包括石油、天然气、铀矿在内,全区具有查明资源储量的矿产为91种(106个亚矿种),占全国查明资源储量矿种的62.11%。
2013年自治区有83种矿产的保有资源储量居全国前十位,占全区查明资源储量矿产的79.81%。
分布特征
自治区能源矿产资源遍布全区12个盟市,但主要集中分布在三大聚集盆地(群),即鄂尔多斯盆地、二连盆地(群)、海拉尔盆地(群)。金属矿产资源主要分布在六个聚集区,即:北山——阿拉善北部铜、铁、钼、金、镍、锑、铂族金属元素聚集区,狼山——白云鄂博裂谷带贵金属、铜、铅、锌、硫多金属、稀土、稀有金属矿产聚集区,华北地台北缘内蒙地轴金矿资源聚集区,大兴安岭中南段银、富铅锌、铜、锡、多金属矿聚集区,锡盟东乌旗——呼盟梨子山银、铜、锌、铁、稀有、稀散元素聚集区,得尔布干贵金属、多金属矿产资源聚集区。总体上体现为中西部富集铜、铅锌、铁、稀土,中南部富集金,东部富集银、铅锌、铜、锡、稀有、稀散金属元素等特点。
煤炭全区煤炭勘查累计估算资源总量为8,249.65亿吨,其中查明的资源储量为39,50.41亿吨,预测的资源量(334)?为 4,299.24亿吨。全区12个盟市均有查明煤炭资源储量分布,但主要集中在鄂尔多斯市、锡林郭勒盟和呼伦贝尔市,三个盟市占全区煤炭保有资源储量的93.9%。
石油、天然气2013年自治区累计探明天然气(气层气和溶解气)地质储量17,544.22亿立方米,技术可采储量9,103亿立方米。位居全国第三。
铁矿截至2013年底,全区铁矿保有资源储量为51.07亿吨(将其中包含的超贫磁铁矿折算为mFe 20%工业品位的标矿后,达一般工业指标品位的铁矿保有资源储量为40.48亿吨),占全国保有资源总量的6.65%,居全国第五位。
铅锌矿截至2013年底,全区保有铅金属资源储量1,368.88万吨、锌金属资源储量2,700.41万吨,分别占全国保有资源总量的20.32%和19.66%,均居全国第一位。
稀土矿截至2013年底,全区保有稀土氧化物资源储量占全国保有资源总量的98.77%,居全国第一位。
普通萤石矿截至2013年底,全区保有普通萤石矿石资源储量为2,457.30万吨,占全国保有资源总量的84.08%,居全国第一位。
锗矿截至2013年底,全区锗矿保有锗金属资源储量2,834.59吨,占全国保有资源总量的40.30%,居全国第一位。
三、资源综合利用及产业延伸
围绕矿业开发的节约集约,自治区重点推进“8337”发展思路和“3+2”模式,就是延长产业链,促进资源项采、选、冶、加产业链和一体化开发能力的企业集中;提高矿产资源的集中度,坚持大矿大开,促进资源向大企业集中。
煤炭、天然气及有色金属矿产是以上思路的资源保障。目前,自治区在能源、冶金制造、化工等主导产业,煤电一体化深入推进格局已初步形成,多项煤炭加工专利技术已经掌握,同时拥有五大类国家重要煤化工战略储备项目,已具备了产业化发展条件。
(一)综合利用的典范
1.粉煤灰提取氧化铝
鄂尔多斯探明高铝煤炭储量297.2亿吨,折合铝土矿约82亿吨,远超全国已探明铝土矿总储量(2013年底40.234亿吨),按照2012年氧化铝产量3,771.6万吨测算,可使我国铝资源保障年限大幅提高87年。而高铝煤炭燃烧后产生的高铝粉煤灰却向来以“最大固体废弃物”、粉尘污染等面目示人,含有多种有害成分,推存成本高昂,粉尘污染严重。粉煤灰提取氧化铝成功开拓了国内高铝粉煤灰综合利用的先例,对于保障国家铝工业资源安全,提高资源综合利用水平,做大、做强、做优地区工业经济,推进节能减排和生态环境保护具有现实意义。
我国铝土矿的供应一直比较紧张,印尼于2014年全面禁止铝土矿出口,居高不下的进口依存度和较高的集中度,使得我国铝土矿的保障异常脆弱。内蒙古西部准格尔、卓子山地区是我国特有的高铝煤炭资源富集地区,现已探明煤铝共存的煤炭资源量500多亿吨,粉煤灰中氧化铝高达40%~50%,潜在高铝粉煤灰资源150亿吨,远远超过全国已探明铝土矿资源总量,是我国重要的铝土矿后备资源。
准格尔地区生产的高铝煤炭资源,约2/3销往区外电厂分散掺烧,导致高铝粉煤灰失去提取氧化铝的经济价值。这就相当于每年浪费700多万吨优质氧化铝资源,每年损失的直接经济价值就达200亿元。如果能将全部就地转化,包括氧化铝加工电解铝、赤泥、水泥熟料、外送电等,比单纯外销煤炭将创造更多的经济效益,同时避免煤炭运输及粉煤灰堆存浪费。
以粉煤灰提取氧化铝为中心发展出循环经济,通过大规模地开展粉煤灰综合利用,尽快提高粉煤灰利用率,其价值远远超过煤炭自身价值。
2.煤炭中提取锗矿
锗是一种稀散元素,为银灰色性脆的金属。主要用于电子工业,用来生产二极管、三极管;在红外器件、γ辐射探测设备有新的用途,其中红外光学设备占总消费量的65%。金属锗能让2~15微米的红外线通过,还能有效抵制大气腐蚀。
自治区有锗矿主要集中分布在锡林郭勒盟胜利煤田乌兰图嘎煤矿,资源保有量2,834.59吨,占全国保有资源总量的40.30%,居全国第一位。
(二)产业延伸的示范
从2012年以来,受宏观经济换档减速、煤炭行业产能过剩、进口煤持续冲击,煤炭行业告别黄金十年的辉煌,进入低谷运行。今年,全国煤炭年产量14年来首次下降,美国煤炭年产量将触及1987年以来最低点,或跌入低谷。
在当前煤炭下行,市场持续低迷的情况下,作为煤炭资源大省应如何应对,自治区政府作出了正确的选择。
1.现代煤化工生产
自治区煤炭资源丰富,是国家重要的能源基地和重要的现代煤化工生产示范基地。鄂尔多斯地区的煤质适用于各种煤气化技术,呼伦贝尔、通辽及锡林郭勒的褐煤适合就地转化加工。2014年,全区原煤产量9.8亿吨,在保障国家煤炭外调需求前提下,有条件发展现代煤化工实现清洁能源输出。
2013年,全区规模以上化工企业395户,全区甲醇产量563.2万吨,位居全国第一位;聚氯乙烯产量229.9万吨,位居全国第二位,煤制油全年产量104万吨,煤制烯烃产量76.8万吨,煤制乙二醇产量11.8万吨。
2.清洁能源
自治区作为资源型地区,能源发展方式相对粗放,产业链短,附加值低。所以,一方面要优化煤炭利用方式和能源结构,由煤炭生产与原煤输出为主向煤炭转化与清洁能源输出为主转变。另一方面,需要抓住国内石化产品出现结构性短缺、能源消费对清洁能源需求量大增的机遇,加快煤炭资源高效清洁利用和资源综合利用水平。
伊泰年产16万吨煤制油项目已经实现满负荷稳定运行;大唐克什克腾旗40亿立方米煤制天然气项目,一期已成功投运,每天向北京供天然气260万立方米,北京市民厨房中每3方天然气就有1方来自赤峰;内蒙古汇能煤电集团年产20亿立方米天然气及时性12亿立方米天然气液化项目,是国家发改委核准的第一个由民营企业投资建设煤制天然气项目。
四、保护地质环境——地质遗迹资源
地质遗迹:是指在地球演化的漫长地质历史时期,由于各种内外动力地质作用,形成、发展并遗留下来珍贵的、不可再生的地质自然遗产。
(一)类型
(1)对追溯地质历史具有重大科学研究价值的典型层型剖面(含副层型剖面)、生物化石组合带地层剖面、岩性岩相建造剖面及典型地质构造剖面和构造形迹。
(2)对地球演化和生物进化具有重要科学文化价值的古人类与古脊椎动物、无脊椎动物、微体古生物、古植物等化石与产地以及重要古生物活动遗迹。
(3)具有重大科学研究和观赏价值的岩溶、丹霞、黄土、雅丹、花岗岩奇峰、石英砂岩峰林、火山、冰山、陨石、鸣沙、海岩等奇特地质景观。
(4)具有特殊学科研究和观赏价值的岩石、矿物、宝玉石及其典型产地。
(5)具有科学研究意义的典型地震、地裂、塌陷、沉降、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害遗迹。
伊泰年产16万吨煤制油项目已经实现满负荷稳定运行;大唐克什克腾旗40亿立方米煤制天然气项目,一期已成功投运,每天向北京供天然气260万立方米,北京市民厨房中每3方天然气就有1方来自赤峰;内蒙古汇能煤电集团年产20亿立方米天然气及时性12亿立方米天然气液化项目 ,是国家发改委核准的第一个由民营企业投资建设煤制天然气项目。
(二)地质公园
截至目前,自治区已建成:世界地质公园2处,国家地质公园5处,省级地质公园10处,地质遗迹保护区17处,国家矿山公园4处。
地质公园建设是地质遗迹保护的一种形式,体现“保护中开发,开发中保护”原则,使地质遗迹保护走上良性循环的轨道,同时带动了自治区旅游业发展。2014年,全区地质公园旅游人数1,087.35万人次,旅游收入92.52亿元。其中克什克腾地质公园380.2万人次,收入25.09亿元,阿拉善地质公园330万人次,收入33.93亿元。
(三)主要成果
2007年6月14日,英国《自然》杂志报道了内蒙古二连盆地发现的巨型似鸟恐龙化石,极大丰富了恐龙向鸟类演化过程的理解。
2012年,为了认真总结、积极保护和开发内蒙古丰富的地质遗迹资源,历时两年完成了《天造地景—内蒙古地质遗迹》一书,共十三章,约30万字,图文并茂,填补了内蒙古地学研究空白。
■ 鄂托克旗恐龙足迹化石
■ 宁城古生物化石
■ 萨拉乌苏第四系剖面
■ 四子王旗脑木根古近系剖面
■ 保存在满洲里市扎赉诺尔矿山公园博物馆的猛犸象化石
■ 阿尔山天池
■ 二连浩特恐龙化石
① 达里诺尔火山
② 火山喷气碟
③ 克什克腾青花岗岩岩臼
④ 克什克腾花岗岩石林
⑤ 海森楚鲁花岗岩风蚀地貌
⑥ 沙漠湖泊
⑦ 敖伦布拉格峡谷