张会琼，孙紫坚，韩 英，朱晓强，熊靓辉，吴丁丁，安天浩

(1.北京矿产地质研究院，北京 100012；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)

1 矿产资源技术经济评价现状

矿产资源技术经济评价是根据矿产地质勘查工作所获取的资料，按照技术可行、经济合理的原则加以优选，为区域经济发展规划、地质勘探项目是否继续进行、矿产资源能否开发利用等做出决策[1]。

20世纪80年代，我国开始进行矿产资源技术经济评价。在区域矿产研究方面，目前已有的矿产资源技术经济评价区包括青海祁漫塔格整装勘查区[2]、青海南部矿产资源接替区[3]、湖南浏阳市谭玲钴铜多金属矿区[4]、新疆东天山地区[5]、西藏中部地区[6]等。在矿产资源技术评价方法方面，前人研究所涉及的方法主要有经济效益评价法、综合优度指数法、重要矿床群评价法、模糊综合分析法、灰色综合评价法、专家咨询法等，都得到广泛的应用[2,7-10]。前人的研究多集中于地质资源和技术经济两方面，而对地质环境方面鲜有研究。同时，对于区域矿产资源技术经济评价的指标和方法尚存在争议，且研究程度不足。

党的十九大将生态文明建设摆在更加突出的地位，中共中央国务院《关于加快推进生态文明建设的意见》，明确把发展绿色矿业、加快绿色矿山建设作为重要任务；《国土资源十三五规划纲要》要求减少资源开发利用对生态环境的影响破坏，走绿色发展新路。面对绿色发展的新要求，传统单一专业或碎片化部署的地质调查工作以及传统的技术经济评价，已不能适应绿色矿业发展和生态文明建设的需求，亟需改变资源调查方式，开展多专业的综合地质调查与评价，在这种形式下技术经济综合评价尤为重要。本文研究对象新疆东天山中段有色金属资源基地，是我国西部最重要的有色金属矿产勘查开发基地之一，区内拥有土屋-延东大型斑岩型铜矿床、卡拉塔格红石-黄土坡块状富铜锌矿床、彩霞山铅锌矿床以及东戈壁钼矿等；同时，研究区也是一个特殊的成矿体系和地质环境单元，区域成矿地质背景有利，找矿潜力巨大；生态环境上，属于典型的戈壁荒漠景观区，自然生态环境脆弱，水资源水环境问题突出，亟需地质环境调查；在勘查开发布局方面，由于矿业开发起步较晚，在地区矿产勘查开发管理上，依然存在统筹规划薄弱现象，亟需统筹规划，所以在新疆东天山中段有色金属基地开展综合地质调查评价具有重要的示范意义。

本文系统收集新疆东天山中段有色金属基地相关资料，在矿产资源调查、地质环境调查、技术经济调查的基础上，综合考虑资源条件、环境条件、技术经济条件，采用层次分析法构建综合评价指标体系，基于专家咨询法选取综合评价指标，进而得出每个指标的权重，最后结合模糊综合评价法对东天山中段有色金属基地矿产资源进行技术经济综合评价。

2 新疆东天山中段有色金属基地概况

新疆东天山中段有色金属基地位于吐哈盆地南缘，地理坐标为东经90°45′～93°30′、北纬41°30′～42°50′，面积约3万km2，行政区划上属于哈密地区哈密市和吐鲁番市鄯善县。基地属于干旱荒漠景观区，自然资源以矿产资源为主，基地内矿产资源丰富、矿种多样、资源配套较好，是哈密市乃至新疆地区重要资源基地，矿种类型主要是铜、铁、钼、金、煤矿等。基地内矿山一共59个，大型矿山6个(哈密土屋铜矿、鄯善彩霞山铅锌矿、哈密东戈壁钼矿、哈密大南湖煤矿、沙尔湖煤矿和库姆塔格钠硝石矿)，中型矿山11个(哈密延西铜矿、鄯善金矿、阿拉塔格铁矿、哈密库姆塔格铁矿等)及小型矿山42个(哈密夹白山金矿、红石铜矿、突出山铜铁矿、库木塔格锰矿、丽山大理石矿等)。

基地内已探明金属资源储量：铜金属量不少于135.06万t，占哈密地区的24.56%，占全国的4.96%；钼金属储量50.8万t，占哈密地区的28.22%，占全国6.07%；铁矿石储量1.25亿t，占哈密地区32.89%，占全国的0.6%；铅锌金属储量92.7万t，占全国2.26%；另有锰矿石量20万t，金金属量255.27 t，银570.96万t；近年综合调查结果显示基地镍矿潜力巨大。非金属矿产资源储量：煤约310亿t；大理岩矿石量1 127.83万m3；花岗岩矿石量627.493万m3；钠(钾)硝石矿石量20 512.3万t；膨润土矿石量163.31万t；辉绿岩矿石量29.9万m3；黏土矿资源量500万t。

基地内交通总体较方便，矿山产品可通过公路、铁路运往全国各地。基地没有地表水补给，地下水与区外没有联系，因此，用水成本高将成为影响基地矿业发展的重要因素。哈密地区电量充足，只要矿业开发需要，与当地电力管理部门、电力公司沟通，可以引入电源，未来基地矿业开发所需电力是比较容易满足的。新疆东天山中段有色金属基地是我国西部地区重要的矿产资源基地，地处戈壁荒漠区，矿产地质调查显示该区潜力巨大，在对矿山进行水文地质条件及矿山环境影响分析的过程中，认为矿山开采对环境的负面影响不大，且在某种程度上对环境具有正向推进作用，在该基地开展资源环境技术经济综合评价对整个基地矿业开发布局具有重要的意义，同时具有重要的示范意义。

3 评价对象与指标体系

3.1 评价对象

综合考虑资源节约利用、可操作性等因素，本文以新疆东天山中段有色金属基地矿产资源开发利用优化布局为目标，确定以基地内矿(集)区作为评价对象，对其在资源勘查开发利用以及环境影响等方面进行综合评价。

矿(集)区的划分和选择，主要考虑空间关系、成矿背景以及矿种等，最终将东天山中段有色金属基地内的矿山划分为20个矿(集)区，包括卡拉塔格-黄土坡铜多金属矿区、沙尔湖煤矿区、库木塔格钠硝石矿区、大南湖煤矿区、红山-红滩金矿区、土屋-延西铜矿区、彩霞山-克孜尔塔格花岗岩石材矿区、鄯善县康西-丽山饰面石材矿区、红石-康古尔-盐碱坡金矿区、新疆鄯善县小尖山-维权铜矿区、红云滩-金兰铁矿区、铁岭-细砂沟-红岭铁矿区、东戈壁钼矿区、彩霞山铅锌矿区、双庆米黄大理岩石材矿区、雅西-库姆塔格铁锰矿区、库姆塔格铁矿区、雅满苏镇-沙垅铁矿区、裤子山饰面石材矿区、阿拉塔格-库姆塔格铁矿区。本次主要以这20个矿(集)区为评价对象。

3.2 评价指标体系

指标体系是通过一系列指标的逻辑分类和组合，汇总建立的一套用于反映一种现象和状态的参数和方法体系，需遵循整体性、区域性、动态引导性、标准通用性、科学性和实践性等原则。本文初步建立了有色金属资源基地综合评价指标体系，旨在综合系统地评价有色金属矿产资源、动态追踪有色金属矿产资源勘查开发利用情况以及提供有色金属矿产资源区划的参考标准，最终目的是服务于绿色矿业发展，为基地矿产资源勘查开发优化布局提供建议。根据资源基地综合调查的三个方面，拟将地质资源条件、技术经济条件、地质环境条件作为一级评价要素层。

在确定评价要素层的基础上，对搜集的海量资料进行归纳总结，再对指标参数提取的可获得性及其设置的合理性，采用专家咨询法，最终选取现有资源条件、潜在资源条件、成矿地质条件、开采地质条件、矿石加工条件、矿业开发外部条件、社会经济效益、地质灾害发生程度、潜在污染程度、环境污染难度10项二级评价要素层，以及35项评价指标，建立有色金属矿产综合评价指标体系(图1)。由于出版篇幅要求，图1仅列出了综合评价指标体系框架，未列出具体的评价指标D，具体评价指标见图2、图3和图4。

图1 综合评价指标体系Fig.1 Comprehensive evaluation index system

3.2.1 地质资源条件

1) 现有资源条件。现有资源条件指基地内现有资源情况，包括已查明资源量、大中型矿床数量、矿石品位、矿体埋藏深度[1](图2)。

2) 潜在资源条件。潜在资源条件潜在资源条件直观体现评价对象的资源潜力，包括预测资源量、矿点数量、综合异常区大小数量[1](图2)。

3) 成矿地质条件。成矿地质条件是指形成某种矿床所需要内外地质作用条件，即与成矿有直接关系的诸多因素。不同的矿床其成矿地质条件各异[1](图2)。

3.2.2 技术经济条件

1) 开采地质条件。开采地质条件包括开采方式、工程地质条件、水文地质条件。这些条件的差异，直接决定了开采工程的设计与布局，从而影响到单位矿石的开采成本的高低(图3)。

2) 矿石加工条件。矿石加工条件矿石加工条件是评价矿床时的一项重要内容，指矿石的成分、结构构造、性能以及选冶加工的难易程度，直接影响到选矿工艺和冶炼工艺的选择，这也将直接影响到矿产品的选冶加工成本[11]，包括选冶难度、开采回采率、选冶综合回收率、综合利用潜力(图3)。

3) 矿业开发外部条件。矿业开发外部条件传统意义上的矿业开发外部条件指的是“基础设施”，包括水、电、交通等，这里除此以外还包括社区环境、相关产业配套、地理位置、政策法规、市场需求(图3)。

4) 社会经济效益。经济价值包括两个层次，第一是矿产资源的原地潜在价值，即在不考虑开发成本及其他经济、社会条件的情况下，根据矿产可采储量、品质及其合理价格计算的矿产资源价值；第二是在原地潜在价值基础上，进一步考虑采选条件及其他经济社会因素后评价的矿产经济价值。矿业经济价值占GDP比例、 矿业占工业产值的比例、 解决的人口就业等为矿业产生的经济效益。社会效益主要从政策保障、基础设施及配套资源等方面，其中配套资源主要考虑矿(集)区的经济结构、产业规划、资源的战略地位(图3)。

图2 综合评价指标体系中地质资源条件的评价指标Fig.2 Evaluation index of resource conditions

图3 综合评价指标体系中技术经济条件的评价指标Fig.3 Evaluation index of technical-economic conditions

图4 综合评价指标体系中地质环境条件的评价指标Fig.4 Evaluation index of geological environment condition

3.2.3 地质环境条件

1) 地质灾害发生程度。地质灾害发生程度主要考虑该地区历史上地质灾害发生的频率、种类，以及地质灾害的现状，易发程度(图4)。

2) 环境恢复难度。环境恢复难度指标是用以衡量矿山环境治理、环境再造难易程度的指标。环境恢复难度指标可用环境恢复成本来衡量。单位面积环境恢复成本是反映单位面积修复由于矿产资源开发利用引起的环境损害而付出代价高低的指标，也是反映环境修复可能性的指标[1](图4)。

3) 潜在污染程度。潜在污染程度指标就是用来衡量矿产资源开发活动对环境可能造成污染程度(潜在环境污染)。潜在污染程度指标就是用来衡量矿产资源开发可能造成的污染情况指标。可用水污染、土壤污染、大气污染、地貌变化、土地利用类型变化来概括[1](图4)。

结合上述评价指标，本文采用层次分析法(AHP)构造评价体系，以重要有色金属矿产的综合评价值确定矿区优劣为最高目标层，以评价影响因素为约束层，各类影响因素对应的评价指标即为指标层，评价对象层为上述20个矿(集)区。

4 评价方法与模型

4.1 评价方法

矿产资源的综合评价具有模糊性、不确定性和多角度多层次性的特点，评价者需要根据各种资料信息，采用合理的方法，选取有效的指标参数，对评价对象进行综合的定性或定量评价工作。根据这些特点，本文采用模糊综合评价法对新疆东天山中段有色金属基地矿产资源进行资源、环境、技术经济综合评价。

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论，将决策者的经验判断定量化，把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰、系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，在目标结构较为复杂且缺乏统计数据的情况下更为实用。数值为基准，其评价值为1；其余欠优的评价因素依据欠优的程度得到相应的评价值[12]。

可以依据各类评价因素的特征，确定评价值与评价因素值之间的函数关系(即隶属度函数)。确定这种函数关系(隶属度函数)有很多种方法，例如F统计方法，各种类型的F分布等，也可以请有经验的评标专家进行评价，直接给出评价值。

4.2 评价模型

由模糊综合评价法的基本原理[9,12]，构建基本评价模型，见式(1)。

B=(b1,b2,…,bm)=A·R

(1)

式中：B为模糊综合评价结果；A为评价因素的权重分配集；R为总评价矩阵，其表达式见式(2)。

(2)

新疆东天山综合评价指标的信息参数是评价的基础，基于上述评价方法、模型以及上文对基地情况的研究，提取综合评价所需要的基本信息供专家参考。

5 评价过程及评价结果分析

5.1 评价过程

1) 构建评价指标体系，确定评价指标D(D1、D2……D35)分级标准，供综合评价和专家打分(表1)。

2) 构建评价因素(指标)的权重分配集A。本文采用专家打分的方法，分别根据一级评价因素B(地质资源条件B1、技术经济条件B2、地质环境条件B3)对于目标层A(综合评价值确定最优矿(集)区A)的影响、二级评价因素C(C1、C2……C10)对一级评价因素B的影响和评价指标D(D1、D2……D35)对二级评价因素C的影响，分别对各评价因素(指标)进行比较打分，考虑到各专家意见存在差别，故对打分值进行均值计算，分别计算各评价因素(指标)的权重值，在此基础上计算评价指标组合权值并排序(表2)，构建评价因素的权重分配集A。从表2可以看出，在影响综合评价的三个一级评价因素中，地质资源条件是最重要的，其次是技术经济条件和地质环境条件，对应的权重分别为0.45、0.37、0.18；二级评价因素中，最重要的是现有资源条件，其次是矿业开发外部条件、潜在资源条件、成矿地质条件，对应的权重分别为0.2003、0.1502、0.1499、0.0999；在评价指标中，最重要的是成矿地质条件，其次是查明资源量、矿石品位、预测资源量，对应的权重分别为0.0999、0.0801、0.0601、0.0599。这与新疆东天山地区矿产资源开发利用现状较为一致，因此本次建立的评价指标体系及权重是合理的。

3) 构建评价矩阵。本文采用专家打分法，在充分收集20个矿(集)区相关资料的基础上，从中提取出与评价因素(指标)相对应的信息，邀请15位专家对矿(集)区相关信息进行客观判断，按照评价标准分别对20个矿(集)区各个评价指标进行打分，对各专家给出各指标分值取平均值，构建评价矩阵R。

表1 评价指标评分标准Table 1 Standard for evaluation of evaluation index

4) 计算B值。根据模糊综合评价法可知，B=A·R=(b1,b2,…,b20)。所求得的b1至b20即对应为20个矿(集)区最后的综合评价得分值，最后对其进行排序(表3)。

5.2 评价结果分析

结合专家意见，将研究区综合评价等级分为优良、中等、一般、较差四类。从综合评价排序表(表3)可以看出，20个矿(集)区中，综合评价值为优良的有卡拉塔格-黄土坡铜多金属矿区、沙尔湖煤矿区、大南湖煤矿区，这三个矿区共同特点是有非常好的成矿地质条件和非常大的资源潜力。其中，卡拉塔格-黄土坡多金属矿区铜锌资源储量大，矿点较多，选冶难度为易-中等，选冶回收率较高，综合回收率为低-中等， 社会经济效益较好；大南湖煤矿查明资源量94.4亿t，属于大型煤矿，开采地质条件好；沙尔湖煤矿查明资源量214.6亿t，属于大型煤矿，赋存较浅，易开采。

表2 一级、二级评价因素及评价指标权重表Table 2 The weight of first-degree and second-degree evaluation factor and evaluation index

综合评价值为中等的有土屋-延西铜矿区、红山-红滩金矿区、库木塔格钠硝石矿区。其中，土屋-延西铜矿区矿石量为5 548.1万t，铜金属量105.1391万t，银金属量403.63 t，属于中-大型矿床，矿体埋藏较浅， 矿石选冶难度为易，铜矿石品位中等；红山-红滩金矿区属于小型金矿区，矿石品位较好，开采方式为地下开采，选冶难度为易，综合利用潜力较低；库姆塔格钠硝石矿是世界特大级钠硝石矿床，资源量(332)硝酸钠矿石量19 104.49万t，NaNO31 384.91万t，目前处于生产状态，开采方式为露天开采，选冶难度为易，开采回采率高，选冶综合回收率高，综合利用潜力中等。

表3 新疆东天山中段有色金属基地矿(集)区综合评价排序表Table 3 The evaluation results of mine lot in middle section of eastern Tianshan mountains in Xinjiang

综合评价值为一般的有彩霞山-克孜尔塔格花岗岩石材矿区、鄯善县康西-丽山饰面石材矿区、红石-康古尔-盐碱坡金矿区、鄯善县小尖山-维权铜矿区、红云滩-金兰铁矿区、铁岭-细砂沟-红岭铁矿区、东戈壁钼矿区、彩霞山铅锌矿区。其中，彩霞山-克孜尔塔格花岗岩石材矿区、鄯善县康西-丽山饰面石材矿区规模均为小型，选冶难度为中等-难选，综合利用潜力低，且经济价值偏低，开发利用前景不好；红石-康古尔-盐碱坡金矿区属于中小型，矿石品位一般，选冶难度为易选-中等，开采回采率较低，综合回收率评级为低；红云滩-金兰铁矿区、铁岭-细砂沟-红岭铁矿区均为小型，矿石品位一般，综合回收率高，但受限于现阶段铁产品价格，矿山经济效益差；彩霞山铅锌矿规模为大型，原矿含锌2.97%，含铅0.99%，原矿品位很低，开采方式为地下开采，开采回采率85%，略低于全国同类矿山平均值，选矿回收率仅为82.5%，远低于全国同类选厂平均值，矿石的可选性评价为难选矿石，综合利用潜力低；东戈壁钼矿规模为大型，平均品位0.115%，处于我国开采钼矿中等水平，选矿试验回收率可达93%，选冶难度等级评价为易。

综合评价值为较差的有双庆米黄大理岩石材矿区、雅西-库姆塔格锰矿区、库姆塔格铁矿、雅满苏镇-沙垅铁矿区、裤子山饰面石材矿区、阿拉塔格-库姆塔格铁矿区。其中，双庆米黄大理岩石材矿区和裤子山饰面石材矿区规模均为小型，选冶难度为中等-难选，综合利用潜力低，且经济价值偏低，开发利用前景不好；铁矿区成矿地质条件一般，资源量较小，选冶难度属于中等-易选，开采回采率中等，综合利用潜力低，尤其是现阶段铁矿供大于求，铁矿产品价格较低，因此综合评价值较差。

6 建 议

通过综合评价初步划分为重点勘查开发区、优化勘查开发区以及暂缓开发区(表3)。

1) 重点勘查开发区。卡拉塔格-黄土坡铜多金属矿区、沙尔湖煤矿区、大南湖煤矿区。这些矿区资源条件优越、对环境的影响小，经济效益大，建议加大勘查投入，以及相关政策支持，进一步实现找矿突破。

2) 优化勘查开发区。土屋-延西铜矿区、红山-红滩金矿区、库木塔格钠硝石矿区、红云滩-金兰铁矿区、铁岭-细砂沟-红岭铁矿。土屋-延西铜矿生产规模偏小，经济效益不大，建议加大生产规模提高盈利能力；红云滩-金兰铁矿区、铁岭-细砂沟-红岭铁矿区综合评价为一般，但这两个矿区中的大部分铁矿床伴生有易回收的有价元素钴、硫，部分伴生有铜，铁岭矿中还伴生有金，这些有价元素均未回收，综合利用潜力评价为高，有很大的经济价值，建议进一步集约节约利用资源为主。

3) 暂缓勘查开发区。彩霞山-克孜尔塔格花岗岩石材矿区、鄯善县康西-丽山饰面石材矿区、红石-康古尔-盐碱坡金矿区、鄯善县小尖山-维权铜矿区、东戈壁钼矿区、彩霞山铅锌矿区、双庆米黄大理岩石材矿区、雅西-库姆塔格锰矿区、库姆塔格铁矿、雅满苏镇-沙垅铁矿区、裤子山饰面石材矿区、阿拉塔格-库姆塔格铁矿区。综合评价一般和较差的矿区，经济效益不大，资源可利用性等级低，建议暂缓勘查或开采。