安徽省建筑石料用矿产资源调查及高质量利用探讨
时间：2023-02-16 15:10:08 来源：千叶帆 本文已影响人
李文庆，韦导忠，李杨
（1.安徽省公益性地质调查管理中心，安徽合肥 230091；
2.华东冶金地质局八一五地质队，安徽合肥 230091）
我国目前建筑石料用矿产已成为非金属矿产中开采量最大的矿种，是建筑、铁路、公路、桥梁、水电工程、市政工程等基础设施建设既不可或缺又不可替代的建筑材料。其中砂石骨料是基础设施建设工程用量最大的材料，也是产业的源头材料。
综合不同时期和各部门所定的标准及规定，建筑石料用矿产概念界定为可加工成不同粒级的碎石、机制砂、块石等建筑用的天然岩石，天然岩石经机械破碎、筛分制成的粒径大于4.75mm为碎石，粒径小于4.75mm为机制砂。这样建筑石料用矿就分为天然砂石和机制砂石两种类型[1]，机制碎石和砂用量占总利用量70%以上。根据我省实际，普通建筑石料用矿产种类大体涵盖：建筑石料用灰岩、白云岩、橄榄岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、闪长岩、花岗岩、片麻岩、凝灰岩、大理岩、辉石岩、辉长岩、角闪岩、正长岩、砂岩和建筑用砂17种；
目前已开发利用的有：建筑石料用灰岩、白云岩、花岗岩、玄武岩、闪长岩、安山岩、凝灰岩、大理岩、角闪岩、片麻岩、砂岩和建筑用砂等12种。
安徽省境内建筑石料用矿基本属于地表露天开采矿产，不同地质构造单元均有出露，主要集中在皖北的华北陆块、中部的大别山造山带、北淮阳构造带和沿江皖南的扬子陆块中。矿产的自然类型多种，部分矿种的区域专属性较明显。
1.1 资源禀赋地质条件
安徽省建筑石料用矿资源在上述各地质构造单元均有不同程度出露。地质成因类型包括沉积、变质和岩浆成因。物性特征存在一定差异，通过对我省上述系列建筑石料用矿的属性参数测试可知：不同种类的抗压强度变化差异较大，其中的岩浆岩（侵入岩、喷出岩）＞变质岩＞沉积岩；
三大岩类吸水率相近，为2%左右；
压碎指标也相近，一般小于10%；
坚固性相近，大部分小于5%，部分小于8%。将上述系列矿种作为原料，加工成机制砂用途广泛，都可作为普通混凝土用碎石，目前仅高标号混凝土（＞C60）强制要求用天然砂，一般建筑用混凝土均使用机制砂；
喷出岩（玄武岩）、火山-沉积岩（安山岩和凝灰岩）、部分浅成侵入岩（辉绿岩）坚固性偏高，可优选作为高速公路、高铁路基机制骨料和机制砂用料[1]。
各地质构造单元中建筑石料资源的矿种及其禀赋地质条件如下：
皖北的华北陆块中建筑石料用矿主要为灰岩，次有白云岩、玄武岩、安山岩等。
本区建筑石料用灰岩矿主要赋矿层位为寒武系张夏组，次有上元古界青白口系的九顶山组、张渠组等和寒武系馒头组；
白云岩主要赋存于上元古界青白口系九顶山组下段和震旦系灯影组上段；
玄武岩主要赋存在第三系上新统桂五组，次有侏罗系上统大王山组、第三系上新统黄岗组和尖山组；
安山岩赋矿层位为侏罗系上统龙王山组和云合山组；
大理岩赋矿层位为寒武系上统琅琊山组；
石英（砂）岩赋矿层位为中元古界凤阳群白云山组中段；
浅粒岩赋矿层位为元古界上五河群小张庄组等。
中部的大别山造山带、北淮阳构造带中建筑石料用矿主要为片麻（花岗）岩，其次有变粒岩、凝灰岩、大理岩和砂岩等。
造山带中建筑石料用片麻岩矿分布于英山-水吼岭韧性剪切带与太湖-方咀韧性剪切带围限的英山-潜山（超）古元古代大别山岩群桥岭岩组（Pt1q）高压岩片中，岩性以黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、变粒岩、含磁铁石榴浅粒岩为主，并含有较多的榴辉岩、蛇纹岩等变质（超）镁铁质岩岩块；
另分布于潜山-太湖-宿松一带的新元古代枫香驿片麻岩（Pt3Fx）中，岩性为白云钾长片麻岩、白云二长片麻岩、白云钠长片麻岩；
建筑石料用凝灰岩赋存于周公山组（J3z）、毛坦厂组（J3K1m）和黑石渡组（K1-2h）中，厚度均大于600m，最大厚度2586m，岩性为凝灰质砾岩等。此外，北淮阳地区的石炭系梅山群石灰岩也可作为建筑石料利用；
下元古界肥东岩群双山岩组发育大理岩。
沿江皖南的扬子陆块中建筑石料用矿以灰岩、大理岩、白云岩为主，次有建筑石料用砂岩和玄武岩等。
本区建筑石料用灰岩矿产主要赋矿层位为三叠系下统南陵湖组、二叠系下统栖霞组上段和石炭系中统黄龙组、上统船山组，其他赋矿层位包括震旦系上统陡山沱组、寒武系琅琊山组上段和中统杨柳岗组、奥陶系下统仑山组上段、三叠系下统和龙山组石灰岩层等；
大理岩矿赋矿层位为二叠系下统栖霞组和寒武系上统炮台山组；
白云岩矿赋矿层位为寒武系中上统山凹丁群和奥陶系下统仑山组；
砂岩矿赋矿层位为志留系上统茅山组、泥盆系上统五通组、侏罗系下统磨山组和中统罗岭组；
玄武岩赋矿层位为白垩系下统蝌蚪山组中段等{2}。
1.2 开发利用分布状况
安徽省建筑石料用矿资源已经开发的矿山点多面广，开发利用地区主要分布于淮北-宿州、凤阳-五河、皖东地区、大别山区、皖南山区和长江沿岸地带。各类矿种资源分布特点大致如下：
建筑石料用灰岩矿为全省建筑石料的主要开发利用矿种，主要集中分布在淮北-宿州一带，长江沿岸以及含山-巢湖、凤阳-定远-滁州、宣城-绩溪一带；
花岗岩矿开发主要在岳西-桐城、广德-郎溪-旌德、池州-枞阳、金寨-霍山、肥东-明光-蚌埠一带；
玄武岩矿主要在定远-明光-来安-天长、枞阳-南陵、歙县-休宁-黟县一带；
白云岩矿主要在霍邱、东至-石台-青阳-南陵、含山-和县、怀宁一带；
砂岩矿主要在长江沿岸、芜湖-宣城-广德、宁国-黄山-休宁-祁门一带；
安山岩矿主要在舒城-庐江-枞阳、当涂、休宁、望江一带；
凝灰岩矿主要在祁门-休宁-歙县、太湖、霍山-庐枞、马鞍山一带；
大理岩矿主要在宿松-怀宁-太湖、池州、歙县、天长一带；
闪长岩矿主要在歙县、巢湖-当涂、宿州一带。
随着资源需求量上升，近两年的地质勘查又获得一批新增大型矿产地，新添了一批开发潜力地区，如：建筑石料用石灰岩矿有淮北程蒋山石灰岩矿区南段，宿州埇桥区龟山、灵璧县堌子山-九顶山、萧县义安山矿区南段，滁州的全椒县马塘湖，安庆宿松县长铺程岭联合采区、宿松县九姑白鹭山，宣城市宣州区青峰山-枣子沟、郎溪县前峰山，池州的石台县梓岭、东至县奠龙等地区；
池州市贵池区马衙建筑石料用花岗岩矿；
天长市谕兴地区的玄武岩矿；
马鞍山市博望区薛津片安山岩矿；
六安市霍山县圣人山矿区和铜陵市枞阳县黄公山凝灰岩矿。另外还新增有片麻岩矿、白云岩矿等开发潜力矿种，如：分布于大别山前缘的桐城市大关镇百岭村、太湖县江塘乡等地片麻岩矿；
分布于和县石杨镇大山矿区、含山县元冲矿区、东至县柯家村红花园地区的白云岩矿；
枞阳县麻布山的石英砂岩矿等。
1.3 不同地区建筑石料产业现状
安徽建筑石料矿开发矿业经济相对发达，总体南强北弱。以长江水运为中轴线沿岸两侧产业相对发达，区域上芜湖、宣城、滁州和长江沿岸的池州、安庆、繁昌等地开发旺盛，部分地区形成支柱产业；
皖北的宿州地区形成一定产业规模，但不如南部的集中；
而阜阳、淮南两市，虽然人口众多，需求量大，但本地资源相对有限，可开发点很少，基本靠外购满足需求，没有形成产业规模经济。
2.1 资源量保障情况
综合2019年底安徽省矿产资源储量登记表上已有的普通建筑石料用矿116处，以及根据国家对第三类矿产矿业权登记改革新的规定，至2020年9月底，由各地市核实上报新增可用建筑石料用矿产地25处，将两者相加得141处，总的保有资源量初步统计有：建筑石料用灰岩79.52亿吨、正长岩14.56亿吨、凝灰岩11.51亿吨、白云岩6.05亿吨、砂岩4.45亿吨、花岗岩3.31亿吨、安山岩2.06亿吨、玄武岩1.42亿吨，还有少量建筑石料用片麻岩、闪长岩、大理岩和建筑用砂等{2}。
从不同矿种资源量绝对值看，建筑石料用灰岩占主体部分，次有建筑用正长岩、建筑用凝灰岩、建筑用白云岩、建筑用花岗岩、建筑用砂岩等；
其中的建筑用正长岩、建筑用凝灰岩绝对量虽然较大，但只是集中在个别或少数矿区（如图1）。
图1 安徽省建筑石料用矿不同矿种保有量、矿区数对比图Figure 1.Comparison of the number of mining areas and exploitable resources of different construction stone minerals of industrial grade in Anhui Province
2.2 需求状况分析
建筑石料用矿产是是位列水资源之后消耗量第二大的自然资源，是工业化、城镇化建设最基础的资源保障要素。仅2016年—2018年，全国砂石骨料需求量就由约180亿吨增至200亿吨，增幅约11.1%[4]。安徽省建筑石料用矿需求主要体现在几个方面：一是房地产、乡村振兴建设的需求，如“十四五”期间安徽省继续推进的商住房建设、城市棚户区改造、新型城镇化建设、美丽乡村振兴建设、引江济淮工程等；
二是交通基础建设需求继续旺盛，根据安徽省加快推进高速公路建设促进长三角一体化发展的规划，到2025年，全省将要完成在建和新建的高速公路总里程2786.5km，完成改扩建高速公路456km；
远景规划期内，本省境内还有长江大桥等重大待建工程等。据统计，每千米高速公路砂石骨料用量为5.6～6.4万吨，平均约6万吨；
每千米铁路砂石骨料用量为5.6～8.64万吨，平均7万吨；
加上轨道交通、机场及其他房地产开发项目，预计未来5年安徽省建筑石料用矿资源需求将逐年递增，年均需求量在3.5亿吨以上[2]。
建筑石料资源是附加值比较低的重资产，存在区域性强、价格波动大特点。近年来建筑石料采矿权竞拍变得越来越疯狂，竞拍价常一路飙升，成交价比起拍价溢价数倍屡见不鲜，势必增加其综合成本，最后还是把高出的成本转嫁给用户，这既与国家的保供政策背道而驰，也严重干扰了建筑石料矿产市场秩序。这里既有人为炒作的因素，重要的还是资源配置与市场需求严重失衡，需要通过政府政策宏观调控指导解决，以保证长期供需状况合理。
安徽省建筑石料产品北部相对匮乏，南部较丰富，产品流向调查显示：①北部的亳州市产品流向为本市县，仅能满足本地生产建设需求量，而阜阳和淮南等地须大量外购供需；
②除满足本市生产建设外，部分产品流向本省周边市县的，如：六安市、滁州市、淮北市等部分产品流向合肥、淮南、蚌埠、阜阳等地；
③在资源禀赋好和富集的铜陵-马鞍山、池州等沿江地区，除满足本地生产建设供应外，还可以供应周边市县及长三角地区等，从位于池州地区的中电建长久公司神山矿销售情况看，其生产的机制砂、骨料除通过长江经裕溪河至合肥，经淮河至蚌埠、阜阳、亳州等地供应省内外，还能沿长江销售到江苏南京、镇江、无锡、上海等地，从而为长三角经济一体化快速可持续发展提供了重要支撑。
3.1 合理化开发布局设想
目前，安徽省建筑石料用矿产资源开发还不同程度存在开发点多面广、水平不高、以乡镇中、小型企业为主导的问题。从健全管理制度体系方面可以考虑着手这些改革：一是实行差别化退出机制，到期关闭或通过技改、整合等方式提升企业规模；
二是增强对矿山企业的服务意识，实行“净采矿权”出让，让采矿权在出让之前相关政策处理到位，使竞得人不再受土地、地面附着物及相关固定资产等权益制约，在竞得采矿权完成采矿登记后即可进场开展矿山建设和开采活动，为现代大型砂石矿山的发展创造良好的政策和市场环境；
三是适应新时代发展的新要求，提高有关审批效率。
根据安徽省建筑石料用矿石资源禀赋、经济运输半径、区域供需平衡等因素，实现砂石资源集约化、规模化开采。在满足本省市场需求的前提下，服务于长三角一体化发展。本省投放、布局建筑石料矿生产基地应满足以下原则：一是投放建筑石料矿生产基地（采矿权）应是已查明资源储量、且规模达到大型及以上的矿山，生产规模应在100万吨/年以上，矿山设计服务年限10年以上，勘查程度应满足设立采矿权条件，以提高开发利用规模化、集约化水平；
二是利用和创造好的运输条件，调整完善砂石类资源的运输方式，推进砂石中长距离运输“公转铁、公转水”，以降低运输成本，减少公路运输量，增加铁路运输量，完善内河水运网络和港口集疏运体系建设，加强不同运输方式间的有效衔接，优先选择在铁路、长江、淮河等主要运输通道两侧一定范围内开展运送；
推进专用线建设，对年运量150万吨以上的机制砂石企业，应按规定建设专用廊道或铁路专用线；
三是加强绿色、开发和保护一体化工作，按绿色勘查技术规范和绿色矿山监审标准要求，积极推进绿色矿山建设；
要求矿区在“三条控制线”范围以外，并且与运输通道、自然保护地、生态保护红线等国土空间规划禁采区域不重叠。
3.2 努力开展智能矿山建设，推动机制砂石产业高质量发展
大力投入智慧矿山建设，对在建具规模以上矿山予以技术改造加升级；
引进智能化机械装备，做到核心设备采用国际、国内一流品牌，在有效保证产品质量的同时，降低能耗，延长机器使用寿命；
采用石矿新型开采技术、新型爆破技术、采用无人驾驶运载车辆，保证更高的安全系数；
加强云平台建设、智能控制，以及“两化”融合在砂石骨料行业的开发和应用，采用数字、智能矿山新型技术。可仿照国内成功矿山实例，与中国移动、中科院等合作，打造开发的5G智慧矿山，通过引进5G、卫星遥感、物联网、区块链、AI等技术，做到在矿区全工艺流程的无人化控制。实现安全、生态、资源量、环境实时动态监测，初步达到矿山智能化管控目标。同时，兼顾加强尾矿作为废石利用和废弃矿山生态环境及时修复等工作[4]。
3.3 城市废石垃圾资源开发利用值得重视
开展建筑固废综合利用技术研究，利用城市建筑垃圾生产出品质符合利用要求的再生石料，替代一部分砂石骨料，将从源头上减少原矿开采，有利于“碳达峰、碳中和”目标实现，促进生态环境保护；
同时再生砂（石）可生产透水砖，满足海绵城市建设需求。从“进口”和“出口”两个关键环节入手，既要保证建筑垃圾能集中起来统一处理，又要保证生产出的产品有市场[4]。
总之，如何平衡日益增长的需求和日趋严厉的生态环保限制是摆在矿政管理部门面前的一道“供给侧”改革难题，只有在综合分析安徽省建筑石料用矿产资源需求与政策调控方向的基础上，做好建筑石料用矿产资源开发利用的合理规划，才能更好促进省内经济建设和生态保护协调发展。
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