编号：CDUT-2021-52

中文标题：全球尺度采矿场地及数据库

英文标题：A global-scale spatial assessment and geodatabase of mine areas

入藏号：WOS:000713715000002

中国科学院文献情报中心期刊分区（升级版）：地球科学1区/TOP

作者：唐亮*；Tim T. Werner；谢和平；杨劲松；施泽明

来源出版物：Global and Planetary Change 卷204文献号103578

出版年：2021年

第一地址：成都理工大学

关键词：采矿场地；尾矿；废石；遥感；土地利用

代表图：

图1 全球尺度采矿场地空间分布

图2 采矿场地的形状变化

（A）采矿场地面积和周长的普通相关分析；（B）采矿场地在高落差区域显示无定型态，甲玛铜矿，西藏；

（C）津巴布韦大岩墙（Great Dyke）脉状采矿场地；（D）近椭圆状采矿场地，Sunrise Dam 金矿，澳大利亚；

（E）典型煤矿采矿场地，怀俄明州，美国；（F）无定型态金矿采矿场地，阿尔丹河，俄罗斯。

摘要：

       近年，伴随着矿产资源的持续开发，人们对矿产开发土地占用、环境污染的关注日益增加。然而，全球尺度上，采矿场地的土地利用，空间分布研究较少。为此，本研究报道了全球尺度采矿场地的空间分布及相关地理信息、并提供了矢量采矿场地数据，希望为开展矿山环境，尾矿库安全，采矿与经济、政治的研究者提供参考。

1.       研究方法

       广泛阅读矿床学文献，确定全球尺度上主要成矿带，初步确定其分布位置。通过大量阅读矿山环境类、矿山开采类新闻报道、政府文件等，获取到矿产开发具体位置及相关属性（矿种、开发状态等）。使用遥感影像（Google Earth pro等），获取到采矿场地矢量信息，并提取采矿场地面积、辐射范围、高程等信息。

2.       结论

（1）       通过对我国5189个尾矿库进行分析，发现其共占用了1884.0 km²，平均面积0.362 km²，单个面积变化极大，近50%的场地小于0.1 km²。主要原因有：

（Ⅰ）我国矿产规模较小，大量矿床同时有多个业主开发，形成多个矿区、尾矿库、渣场等，如攀枝花白马铁矿；

（Ⅱ）我国对矿产资源的巨量需求促使大量低品位、小规模矿床的开发，如河北承德地区低贫磁铁矿；

（Ⅲ）我国大量矿床位于山区，如嘉陵江所在的秦岭、大巴山一带，采矿场地面积平均不足0.1 km²。

（2）       我国尾矿库最为密集的区域位于河北、辽东半岛、山东半岛、和河南西部（0.009-0.05个/km²）。主要流域占用面积为淮河<珠江<辽河<黑龙江<长江<海河<黄河。高密度采矿场地分布加重了所在区域地球化学物质的叠加污染，并对下游水地球化学环境形成了污染。例子如：

（Ⅰ）嘉陵江流域水污染事件和上游采矿密切相关；

（Ⅱ）滦河流域密集分布采矿场地（全球最密集小流域），同时滦河是天津的重要水源，矿业开发与清洁水源之间矛盾较大。

（3）       对全球24,605个采矿场地进行了研究，其总占地面积约31,396.3 km²，平均1.3 km²。采矿场地边界是采矿污染源与周围土壤、林地的过度带，边界长短、复杂程度是评估采矿污染的重要因素。通过空间相关分析，发现采矿场地边界存在较强的空间自相关性（Global Moran Ⅰ=0.174，z-score=71.9，p-value=0），通过空间回归模型发现，影响采矿场地边界的影响因子为DHI>海拔>面积（DHI：人类发展指数）。初步认为采矿场地形态除受地质背景影响外，还受各国社会发展水平，国家治理水平的影响。

（4）       我们提供了全球尺度的采矿场地矢量数据，有兴趣者可以此开展更多研究。然而，我们的数据主要针对较大的采矿场地（这些场地可通过遥感影像识别），后期将专注于识别较小规模的采矿场地。此外，本文提供的数据为静态数据，由于矿业开发的持续进行，采矿场地在持续变化，希望有更多人参与到这项工作来。

矢量数据下载：（1）Zenodo，网址：https://zenodo.org/record/5091250#.YQHs744zaUk

参考文献：

（1）Tang, L., Werner, T.T., Xie, H., Yang, J., Shi, Z., 2021. A global-scale spatial assessment and geodatabase of mine areas. Global and Planetary Change 204, 103578.

（2）Tang, L., Liu, X., Wang, X., Liu, S., Deng, H., 2020. Statistical Analysis of Tailings Ponds in China. Journal of Geochemical Exploration 216, 106579.

（3）李晓雨, 杨放, 彭秀红, 李贺领, 唐亮^*, 2021. 嘉陵江流域采矿废弃物安全现状研究-对小规模堆场的指示意义, 长江流域资源与环境（已接收）

文章链接地址：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921818121001636