从神秘的深海地质结构到珍贵的能源资源，科学家如何从几千米深的海底中获得这些信息？“梦想”号，这艘全球最先进的大洋钻探船将带领科学家探索地球深部的秘密。“梦想”号肩负多种作业需求，因此设计时便提出“小吨位、多功能、模块化”的理念。为了在同一艘船上同时实现大洋科学钻探、深海油气勘探和“可燃冰”勘查试采等多种功能，“梦想”号建造团队联合国际顶级油气钻机企业研制了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机，国际上首次集成了4种钻探模式和3种取心方式。

4种钻探模式

“梦想”号的4种钻探模式分别是传统隔水管模式、“可燃冰”专用测试模式、传统无隔水管模式、无隔水管闭式循环模式。

传统隔水管模式：这种模式常用于海洋油气的开采。隔水管把海底和钻探船连接起来，可以通过钻井液的循环增加钻井的安全性和效率。简单来说，这种方式能确保钻井过程顺畅且有足够的保护措施，是海洋油气开采的“标配”。

水合物专用测试模式：天然气水合物是一种新型能源，经实践证明其开采过程安全环保可控。如使用传统隔水管进行试采，不仅显得过于笨重，成本也高。为此，“梦想”号专门设计了一种轻型隔水管系统，能减轻设备负担，降低钻探成本。

传统无隔水管模式：该模式下，钻杆直接暴露在海水中，并从海底往下钻探，适用于大洋钻探。在钻进海底的时候，需要加入特殊的泥浆（钻井液），起到冷却钻头、润滑钻具和带走钻出的岩屑等作用。虽然没有隔水管保护，但正是因为没有隔水管的负重，钻杆可以达到更大的深度（水深最高可达8000米），适合深海钻探任务。

无隔水管闭式循环模式：传统无隔水管模式下加入的泥浆一般会直接排到海里，既污染环境又增加成本。“梦想”号钻采系统中配置了专门的泥浆循环管线，通过水下泵将泥浆抽回到船上，通过过滤等处理，这些泥浆就能实现循环利用。这种模式既实践应用了绿色勘查的理念，又可以有效做到保护海洋环境。

三种取心方式

“梦想”号的3种取心模式分别是提钻取心、绳索取心、气举反循环取心，可实现不同地层和岩体持续钻进取心。

提钻取心：这是一种很直接的取心方法，把整根钻杆从钻孔中提出来，从而取出暂存在钻杆最底端的岩心。

绳索取心：通过一根钢丝绳从钻杆内取出岩心，不需要将整个钻杆拉出钻孔。它就像是一种“取巧”的方式，不但省力，还节省时间。虽然绳索取心有很多限制条件，操作稍显繁琐，但依然是较为适合较深钻深的取心操作。

气举反循环取心：在常规的钻探中，钻井液从钻杆内壁注入并从孔隙间返回海底，这叫正循环。而反循环则是，钻井液从孔隙进入并从钻杆返回。气举反循环是一种特殊的取心方式，通过往上部钻杆内注入空气，上部钻杆的液体混入空气后的密度变小，而下部液体密度不变，因为上部和下部液体存在的密度差，上部的液体会往上“举”，从而带动下部的钻井液和岩心被“吸”到地面。

“梦想”号的4种作业模式3种取心方式，就像打开通往地心秘密大门的钥匙，将为我们探索地球深部奥秘问题，寻找深海深地资源提供强大助力。

科技创新与科学普及是实现创新发展的两翼。地质报国不仅意味着形成高精尖科技成果，也意味着与地质调查业务发展相适应的科普能力，同时，地质事业转型发展也需要以全社会科学文化素质的提升作为支撑。作为我国首部地学科普规划，《中国地质调查局科学技术普及规划（2017~2020年）》将为我国专业领域科普工作带来哪些积极而深刻的变化？

“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置；没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”科普工作正以一种前所未有的高度全面铺开。作为基础知识学科，地学科普一直都是国家科普工作的重要内容。

中国岩溶地质馆第47个世界地球日科普活动

国土资源部党组高度重视地学科普工作，指出实现国土资源科技创新，必须努力营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好社会氛围，厚植国土资源科技创新的群众基础。中国地质调查局党组也明确提出，要用科技创新改造、支撑、引领地质调查，要把科学普及工作摆在更加突出的位置，同时要求地质调查每个计划、每个工程和每个项目都要设立科技创新与科学普及目标任务，并实行一票否决考核制。

在近日召开的2018年全国地质调查工作会议期间，中国地质调查局发布了《中国地质调查局科学技术普及规划（2017~2020年）》（以下简称《规划》），明确了中国地质调查局2020年、2025年两个阶段的科普工作目标和重点任务。

记者从中国地质调查局科技外事部了解到，2017年，局系统深入贯彻落实全国科技创新大会、国土资源科技创新大会、中国地质调查科技创新大会有关精神，共同推进科普工作，明确了各单位重点工作中的科普目标任务，对相关项目的科普工作进行了总体部署，并通过开展有关活动，取得了较好效果，有力支撑了地质调查科技创新工作。

“这次发布的《规划》是中国地质调查局发布的首个地学科普规划，其中将有关重点任务进行了细化分解，将有助于局系统各单位、各项目组充分理解科普工作的重要意义，并根据实际情况创新手段、拓宽渠道，将科普工作做得更好。”中国地质调查局科技外事部有关负责人表示。

新时代要有新要求

新时代国家对地质调查工作提出了新的更高的要求。作为地质调查公共服务的重要组成部分，地学科普工作也必须在新形势下创新突破，通过各种方式介绍地学知识、推广科学技术应用、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神，为提升全民地学素养作出贡献。

“随着经济的发展和社会的进步，社会公众对地质知识的需求日益增长。青少年对地球深部奥秘、生命起源与演化等前沿科学问题兴趣浓厚，农民群体对地质灾害应急避险技能需求明显，城镇居民继续关心节约集约利用资源，对地质旅游的需求凸显，公务员群体始终关注地质工作服务经济社会发展、支撑科技强国建设的功能与作用等。”中国地质调查局科技外事部相关负责人表示，加强科普工作是提升地质调查公共服务能力和满足社会公众对地学知识需求的现实需要。

而且，围绕服务国家能源资源安全保障和国土资源中心工作，公益性地质调查工作近年来逐步实现了战略性结构调整，在能源资源等领域取得了具有重大影响的成果，例如天然气水合物试采成功、新区新层系油气突破、地球深部探测、城市地质、“地质云”信息服务等重大成果和重点工作备受社会关注。地学科普工作的任务就是要进一步向社会公众解读重大成果和重要部署，进一步挖掘新时期地质工作者核心价值观的先进事迹，传播地质科学思想和科学精神，扩大地质调查工作的社会影响。

“近几年，中国地质调查局科普能力建设不断提升，地质调查科普产品体系建设、人才队伍建设等稳步推进，科普产品的种类、数量也在不断增加。但在新形势下，地质调查科普工作也还存在很多薄弱环节，如科普产品和平台单一、相关人员科普意识能力不强、激励考核机制不健全等等，这些问题都亟待解决。”该负责人表示。

据了解，本次发布的《规划》提出，新时期地质调查科普要围绕国家重大需求，聚焦解决重大资源环境问题和地球系统科学问题的科技攻关，打造科普产品体系和传播平台体系，建立科学普及与地质调查科学研究融合发展机制，促进地质调查重点业务领域和重大成果方向的科学普及工作，提高地质调查公众服务水平，把中国地质调查局建成在国内外有重要影响的地学科普服务机构。

具体来说，到2020年，要在天然气水合物、地球深部探测等领域达到国际先进水平，成为我国科学普及示范基地；构建相对完备的科普产品体系，打造有社会影响的科普传播平台，建成一定规模的高素质科普人才队伍，在天然气水合物、地球深部探测等领域，进入世界先进行列，部分科学知识进入我国中小学教辅内容。到2025年，要形成与地质调查业务发展相适应的科普能力，重点业务方向科普水平进入世界先进行列，成为具有国际影响的地学科普机构；建成完善的科普产品体系和科普平台体系，创建5~7个科普品牌，推动“李四光科普讲坛”成为国内地学科普最有影响的传播平台；科技人员的科普能力得到显著提升等。

科技创新引领科普

“地质调查科普怎么做？做什么内容？”这两个问题时常会给从事地质调查科技工作的研究人员带来困扰。地质调查成果具有专业性和基础性特征，在社会化传播推广、科学普及、扩大公众影响力的过程中，既要注意避免过多生僻的专业词汇，还要注意创新形式，才能达到较好的效果。特别是伴随信息技术的普及与发展，公众对科普传播方式也提出了便利化、体验化的新需求，这对于地质科技人员的科普能力也提出了新的要求。

针对这一问题，《规划》依托地质调查重点工作，将地质调查科普的重点任务进行了细化，从一定程度上解决了“地调科普做什么、怎么做”的难题。《规划》明确，要围绕“三深一土”科技领域、“七大地质科技攻坚战”重点方向、地质调查“十大计划”业务领域、行业精神与文化领域等四个方面开发重点科普产品。

例如，依托深地、深海、深空和土地地球化学调查等有关工程，围绕社会关心的深部能源资源、城市地下空间、深海地质调查、航空地球物理探测、土壤污染与安全利用等多个主题，编写实物资料专题画册等科普图书、撰写相关主题科普文章、制作科普视频作品和奥秘动画及虚拟现实产品（人机互动产品）等，向青少年、社会公众、公务员等特定群体量身定制科普产品，普及有关知识。

而针对地质调查“十大计划”业务领域和天然气水合物调查研究、北方新区新层系油气资源调查、南方复杂构造区油气页岩气调查、西藏羌塘油气调查、砂岩型铀矿调查、陆相盆地页岩油调查等“地质科技攻坚战”，除制作传统的图书、文章、视频等科普产品外，还可组织专门的讲座、活动，让有关专家针对社会工作关心关注的问题答疑解惑，凸显地质调查工作的基础性、公益性和战略性地位对经济社会发展的支撑作用，解读相关地质调查成果的战略意义。

《规划》还特别提出，要围绕地质领域两院院士、李四光学者等人才，以及天然气水合物、页岩气、青藏高原地质调查、极地地质调查等科技创新团队，地质学历史上的先进人物、知名重大事件，编制地质人、地质重大成果事迹报告科普图书，撰写地质人才专访、地质人物报道等科普文章，开发李四光、徐霞客、丁文江等地质人系列音像制品，传播科学思想，弘扬新时期地质工作者核心价值观，塑造地质行业形象，扩大地质行业宣传影响力。

打造高效传播平台

本次发布的《规划》将打造具有社会影响力的科普传播平台作为了一项重要的内容。

《规划》明确，要创建以“李四光地质科普讲坛”和重要科普日活动精品为代表的地质调查科普活动品牌。据了解，针对地质调查重大突破性成果，特别是“三深一土”“七大科技攻坚战”中社会关注的热点问题，中国地质调查局将定期组织地质调查工程首席等权威专家，面向社会公众举办科学普及讲座，打造具有广泛社会影响的“李四光地质科普讲坛”。而针对世界地球日、全国防灾减灾日、全国科技活动周、全国土地日、全国科普日等重大科普活动日，中国地质调查局将与协会学会、地方政府、学校等合作，组织开展面向社会公众的地质科学普及活动，共同举办地学夏令营和地质调查社会实践活动等，解读地质调查成果，普及地球科学知识。

据了解，近几年来，地质调查科普基础设施建设不断加强，中国地质调查局系统共建成了1个全国科普教育基地和14个国土资源科普基地。本次《规划》还明确提出，“十三五”期间将重点在地质调查扶贫区、特色领域优先建设10个地质调查科普基地。同时，加强已有14个国土资源科普基地建设，进一步完善科普功能，在海洋地质、环境地质、矿产资源、勘查技术等领域新建3~5个国土资源科普基地。此外还将开展科研基地科普功能建设，建设完善重点实验室、野外科学观测研究基地的科普功能设施，合理规划新建科研基地的科普空间。

在科普媒介平台建设方面，《规划》也明确，将在“地质云”框架下，依托中国地质调查局地学文献中心建设完善“中国地质调查科学普及网”，并依托直属单位网站建设地质科学普及专栏。同时还将开发中国地质调查科学普及微信公众平台，研发全国重要地质遗迹信息平台、岩矿识别APP等地质服务专题应用平台。

此外，《规划》还提出，要建设《国土资源科普与文化》科普期刊，围绕地质调查重大成果、重大业务方向等，组织发表科普文章；还将在《中国矿业报》开设科学普及专栏，解读地质调查重大成果，传播地质知识和地质科学精神。

建立多项保障机制

为更好做好地质调查科普工作，《规划》还明确了多方面的保障激励措施，这里面包括了工作机制、考核机制、奖励机制、经费来源等多个大家关心的问题。

《规划》明确提出，要加强科普人才队伍建设，围绕地质调查重要业务领域，发挥工程首席、项目负责人在科学普及工作中的示范带头作用，建立地质调查首席科学普及传播专家团队。“十三五”期间，优先在天然气水合物等战略性能源资源、“三深一土”、海洋地质、地质灾害、环境地质等专业领域遴选首席科学普及传播专家。《规划》还要求，中国地质调查局系统每个单位至少有1名专（兼）职人员负责科学普及工作，全体科研人员也均要作为地学科普的兼职人员开展相关工作。此外还将在中国地质调查局系统举办科普培训班，提高地质科技人员的科普创作、科普活动策划、科普讲解等方面的能力。

而在工作体制机制方面，《规划》明确，要实施地质调查项目与科普工作同规划、同部署、同考核、同验收的项目科普制度，要求所有地质调查工程、项目都要设立科学普及目标与具体任务，在项目周期内至少开展一次科普活动，至少完成科普文章、科普图书、科普画册或科普视频等一件科普产品。同时，要求中国地质调查局系统各单位每年度要对科普工作进行统计与总结并提交报告。

《规划》还特别提出，要加大激励引导力度，设立中国地质调查局地质科技奖科普专项奖。将评选和奖励优秀地质科普成果，激励和引导地质科研人员从事科普作品创作和科学传播活动；积极推荐科普成果申报国家、国土资源科技奖励；对于在科普工作中成绩突出的单位和个人还将予以通报表扬。此外，《规划》还提出，中国地质调查还将加强与中国科协等部门合作，争取更多的政策支持；鼓励、引导地质科研人员参与科普工作，各单位将科普工作成效纳入个人年度考核内容。探索建立科普工作成果纳入职称评定、人才评选考察内容的机制；探索建立科普工作成效纳入重点实验室等科技平台建设重要内容的机制。

在科普经费方面，《规划》明确，将科普基地建设、科普活动组织等工作纳入单位年度工作重要内容及地质调查项目年度任务，确保经费投入。同时在地质调查项目中部署科普研究任务，开展地质调查科普规划、科普产品框架体系、传播平台体系研究，谋划重点科普产品布局。

加拿大矿山。 张锦洪 摄

澳大利亚矿石港口

目前，世界各国高度重视关键矿产（也译为“危机矿产”），国际机构、政府部门、行业组织和科研院所均从不同侧面开展了专项调查或研究。

关键矿产是出于资源、经济、环境、技术等各种原因而导致供应上可能存在一定障碍和风险的矿种，具有重要性、战略性、稀缺性、动态性等特点，是现代化经济体系建设急需、生态文明建设必需、新能源等新兴战略产业发展特需的矿种。

世界主要国家管理关键矿产在战略、清单、风险、政策等方面都有各自的经验，对我国关键矿产的研究和管理工作具有借鉴意义。

1 战略管理

当前，世界范围内对关键矿产的理论研究、评估方法、产业政策等方面的管理，已经上升到全局、系统、长远的战略高度，逐步形成了各个国家或地区关键矿产发展战略。

美国：将确保关键矿产安全和可靠供应上升为联邦战略

2008年，美国国家科学研究委员会发布《矿产资源、关键矿产和美国经济》研究报告。2011年，美国能源部发布《关键矿产战略》研究报告。2017年，美国总统特朗普签署《关于确保关键矿产安全和可靠供应的联邦战略》总统行政命令，强调关键矿产是对美国经济和国家安全至关重要的非燃料矿产或矿物原材料，如果没有这些矿产资源，将会对美国经济和国家安全产生重大影响。

研究数据表明，美国拥有大约价值6.2万亿美元矿产资源储量，但每年仍进口近70亿美元矿产品，美国军工部门每年需要进口75万吨矿产品，包括夜视镜使用的镧、光学跟踪设备使用的铍、防弹衣使用的镍和阿帕奇直升机使用的银。调查表明，美国90%的制造业高管对能否及时获得所需关键矿产表示担忧。美国地质调查局数据表明，42种非燃料矿产中，有11种净进口依存度高于90%，而且国外生产高度集中，对新兴技术来说是不可替代的矿种。因此，美国将确保关键矿产安全和可靠供应上升为联邦战略。

欧盟：以安全获取关键原材料为目标

欧盟于2008年发起《原材料倡议》，提出以安全获取关键原材料为目标的关键矿产战略。2010年，欧盟定义“关键原材料”是经济意义重要的、供应风险高的非燃料矿产或矿物原材料。欧盟委员会（欧盟唯一有权起草法令的机构）于2012年起6年内先后发布《为欧洲未来福祉提供原材料》《迈向循环经济》《关于欧盟循环经济行动的报告》《投资智能、创新和可持续发展工业——重新制定欧洲工业政策战略》《关键原材料和循环经济报告》，均涉及关键矿产发展战略。

其中，关键矿产发展战略要点包括：支撑欧洲工业政策，提振欧洲工业竞争力；加强新矿山开发，增加关键原材料产量；促进关键矿产有效利用和再循环，将循环经济作为欧盟优先领域；提高欧盟各国各机构和广大投资者对关键原材料潜在供应风险和发展机会的认识；在贸易谈判、处理纠纷过程中重点关注关键矿产进口依存度，在实施《2030年可持续发展议程与目标》中充分发挥关键原材料的作用。

欧盟成员国也相继制定关键矿产发展战略。比如：《法国战略金属计划（2010）》《德国原材料战略（2010）》《荷兰原材料政策（2011）》《葡萄牙地质资源和矿产资源国家战略（2013-2020年）》《瑞典关键矿产发展战略》《芬兰矿产资源战略（2010）》等。

英国：提出以关键矿产为重点的自然资源联合战略

英国《资源安全行动计划（2012）》是一项自然资源联合战略，详细介绍英国政府认识到关键矿产的重要性和必要性，加强国家资源战略和关键矿产的评估研究，为企业提供解决关键矿产供给风险的行动框架，建立一个在政府与现有伙伴关系基础上的关于自然资源问题的行动计划。2018年7月，英国政府发布《国家规划政策框架》强调，促进关键矿产的可持续利用，为国家发展的需要提供足够的矿物供应，并对此制定专门的规划和政策。

澳大利亚：战略强调抢抓机遇、发挥优势、延续繁荣

澳大利亚是一个大宗矿产品主要出口国，2018~2019年度，资源和能源出口总额将创下2520亿澳元的新高。该国2013年发布研究报告《高科技世界的关键矿产：澳大利亚供应全球需求的机会》，分析了澳大利亚关键矿产的资源潜力，认为关键矿产是对全球及主要经济体发展至关重要的矿产资源。2018年，澳大利亚“资源2030工作组”发布近20年来最新一份国家资源声明《澳大利亚资源：确保子孙后代的繁荣》研究报告。研究报告高度重视电池产业和其他关键矿产下游产业，进一步强调寻找生产、加工和出口新材料的机会。

日本：战略要求高度重视海外矿产资源可靠供应

2012年，日本政府发布《矿产资源安全战略》，其战略重点是安全有效地从世界各资源国家获取关键矿产，战略要求是政府高度重视海外矿产资源的可靠保障。在《矿产资源安全战略》指导下，日本当年就与越南签署了在越方境内联合勘查稀土的协议。

2 清单管理

近年来，世界各国关于关键矿产评估方法的研究比较活跃，并在实际操作中运用相关模型形成了关键矿产的目录清单，成为关键矿产管理的重要手段和基本方法。

国外关键矿产目录概况

2011年，美国能源部分析了风能涡轮机、电力汽车、太阳能电池和节能照明设备所需要的14种关键矿产。2016年，美国国家科学技术委员会发布《关键矿产的评估方法和初步应用》研究报告，确定了32种关键矿产目录，其中对铂族金属的研究更加充分，对硅以及有关合金高度重视，在关键矿产目录中突出铂族金属、硅及有关合金的排序。2018年，美国内政部公布新的关键矿产目录共35个矿种，与2016年目录相比增加了砷等非金属，以及铀、锂、铷、铯等高技术产业应用广泛且发展前景看好的矿产。

2010年，欧盟发布关键原材料评估方法，决定建立关键原材料目录，并且每3年一次更新目录。2011年评估出14种关键原材料，2014年评估出20种关键原材料，2017年从61个原材料中评估出27种关键原材料。

澳大利亚资源能源和旅游部结合自身国情和矿情发布关键矿产目录，评估分为一类和二类资源关键性指数。2013年，澳大利亚地质调查局确定了稀土、铂族金属、钴、镍、铬、锆、铜、铟等22种关键矿产目录。

英国地质调查局在2011年和2012年研究矿产资源供应风险指数，并定期进行关键矿产目录更新。英国地质调查局的评估方法不断改善，2015年确定了稀土元素组、锑、铋、锗、钒、镓、锶、钨、钼、钴、铟等40种关键矿产目录。

国外目录清单主要特征

一是关键矿产目录中的矿产种类，大多数大宗矿产不在目录之中。而铜和铝这两种20世纪的大宗金属，在21世纪仍将有较大的需求量，主要原因是能源产业发展的驱动，特别是电动汽车和输配电、电缆等领域的需求。这在一定程度上也表明，随着全球的经济发展和技术进步，经济结构调整和产业结构升级，所需要的矿产种类在发生变化。

二是关键矿产目录中的矿产种类，非金属矿种数量不多但相对集中。主要包括天然晶质石墨、萤石、重晶石、硅藻土、滑石等少数几种特种非金属。与金属矿产相比，非金属矿产的开发利用仍然存在很大程度的不足，这需要材料技术方面的重大创新与突破。

三是关键矿产目录中的矿产种类，相似度非常高的矿种是“三稀金属”。主要包括稀土、锂、钴、镍、锰、钨、铍等稀有、稀土和稀散金属。这些都是未来国际竞争的重要矿种，是高新技术发展的关键矿种，是生态文明建设的必需矿种。

四是一些国家或地区将不少特种金属合金列入关键矿产目录。合金元素指的是在冶炼金属的过程中加入一定数量的一种或多种金属或非金属元素从而获得材料的特殊性能，如提高强度、改善抗氧化性能、提高塑性和工艺性能等，而这些添加进去的辅助性元素材料就叫作合金元素。

五是关键矿产目录是动态的，不同关键矿产的危机性也是动态的。这主要取决于技术的进步和产业的调整。比如，欧盟委员会关键矿产目录，原则上每3年调整一次，每次调整时，可能增删一些关键矿产的种类，也可能对一些关键矿产的危机性进行调整。比如锂，在早期一些关于关键矿产的研究报告中，或者将锂排除在外，或者评估锂的危机性较低，但随着电动汽车的发展，近期一些关于关键矿产的研究，均将锂列入目录之中并加以重点分析和研究。

3 风险管理

近年来，全球范围内围绕关键矿产竞争日趋激烈，并呈现复杂化、扩大化的态势。强化关键矿产风险因子管理，成为各国政府矿政管理的重点工作。

重点矿种是关键矿产管理重中之重

美国地质调查局研究的42种非燃料矿产中，国内资源或产能无法满足国内需求的矿种有11种，包括铼、铂、钯、钛、锰、铬、锂、锆、钽、铌、铑，都是在现代社会发挥重要作用的关键矿产。

未来的资源冲突和供给风险则可能更多地集中于对某些非燃料矿产的竞争，比如锂、镍、钴等，其原因是这些危机性十分突出的重点矿种的广泛运用，使得一批又一批新兴技术成为可能或现实。例如：锂是电动汽车的重要燃料。研究预测，2035年全球锂需求量可能比2017年增长30倍，未来关于锂资源的市场竞争将非常激烈。由于电池中含镍钴锰三元材料，未来镍需求量也将会大幅度增加。而钴作为一种非常稀缺的矿产，2016全球钴消费中用于电池生产的钴的比例上升至46.5%。

净进口依存度是关键矿产管理的基本因子

美国地质调查局认为，净进口依存度是量化一个国家对某种矿产品来自国外的消费量，可以观察国外来源的关键矿产的潜在供应中断风险。2017年，美国地质调查局提供了90多种非燃料矿产和原材料的生产、消费和进口依存度数据，将这些数据合并为每种矿产品的“净进口依存度”，对美国关键矿产进行分析，并提出满足美国关键矿产需求的建议。

生产集中度是关键矿产管理的重要指标

生产集中度，是指某个行业的相关市场内若干家最大的排名靠前的企业所占市场份额的总和，是对整个行业的市场结构集中程度的测量计算，是市场实力的重要量化指标。在美国等国家或地区关键矿产评估方案中，生产集中度是主要指标。

根据美国地质调查局的数据，全球70%的锂资源储量在智利、玻利维亚和阿根廷，锂矿生产的国家集中度已经远远高于10年前水平，由此导致锂矿供不应求，价格维持强势。另外，2017年刚果（金）钴矿资源占全球钴储量和产量的50%和60%。

地缘政治是关键矿产风险的一个瓶颈

地缘政治是根据各种地理要素和政治格局的地域形式，分析和预测世界或地区范围的战略形势和有关国家的政治行为，把地理因素视为影响甚至决定国家政治行为的一个基本因素。在世界范围的关键矿产竞争中，地缘政治往往发挥出难以预测的作用。对于政府主导自然资源海外投资尤其是关键矿产投资的国家而言，总体上看，更加关注地缘政治而非市场意义，使地缘政治成为关键矿产供给中断的突发风险和管理瓶颈。以钴为例，当前全球最大的钴供应国刚果（金），政局时有动荡，政府治理指数扭曲，导致钴供应风险加大。

综合协调是关键矿产风险减缓的有效途径

一是各国政府在关键矿产竞争中扮演着重要角色。美国于1970年颁布相关法律，强调提振美国矿产资源产业，促进国内矿业发展，积极开展循环利用；1980年又提出确保涉及国家安全和经济发展的关键矿产的稳定供应；近几年特朗普签署总统行政命令，高度重视关键矿产问题。其他各国政府矿政部门在关键矿产管理也中积极作为，其主要职能是确定关键矿产目录清单，开展关键矿产调查评价，简化矿业权审批程序，营造良好投资环境，促进关键矿产勘查，鼓励关键矿产开发。

二是学术界在关键矿产研究中发挥出基础性作用。关键矿产是全球矿产资源政策研究的热点课题。比如：美国国家科学研究委员会2008年发布研究报告和矿种目录；白宫成立危机原材料研究小组，主要职能是推进关键矿产基础研发，促进关键矿产供应多样性，提供关键矿产市场风险信息，建立联邦基金，评估市场风险，提供决策支撑。

三是矿业界将矿产勘探开发的重点向关键矿产转移。2014年，英国石油公司BP公司发布研究报告，其特点是从能源消费角度予以考虑，分析未来可能出现的新能源消费路径，加大关键矿产勘探开发的投入。

4 政策管理

目前，世界范围内的关键矿产管理政策，可以概括为扩大国内供给、稳定全球供应、加强循环利用、推进技术研发等4个方面。

扩大国内供给

一是加强国内关键矿产资源评价。美国开展了现代历史上首次关于关键矿产的全国地质调查。欧盟提出建立原材料战略数据库，通过有效畅通的数据来支撑矿产资源评价。利用欧盟资助的各类项目，提供有关地质信息，以支持获取关键矿产的空间土地利用计划。2010年欧盟特设改善矿产资源开采框架条件工作组，实施相关计划，其目标都是评价尚未查明储量的矿产资源，重点是关键矿产。

二是鼓励开展国内关键矿产勘查。美国强调查明关键矿产新的来源，确保美国矿业公司和生产企业可以采取电子方式获得美国国土范围内最先进的地形、地质和地球物理数据。欧盟鼓励成员国增加国内采矿业投资，加大关键矿产勘查力度。

三是简化关键矿产矿业权审批流程。美国要求精简矿业权租让和许可程序，加快关键矿产资源准入速度，推动勘探、生产、加工、回收和冶炼进程。欧盟鼓励成员国制定矿产资源政策，使得矿产资源勘查和开发审批流程更加有效、清晰、易懂，简化行政程序。

稳定全球供应

稳定全球供应是世界主要国家保障关键矿产供应的重要手段。提高国外来源的关键矿产保障程度，是各个国家对关键矿产关注的重点，也是关键矿产管理的要点。美国政府明确提出，改变关键矿产依赖国外供给的格局，欧盟的主要目标是加大国外关键矿产供给力度。稳定全球供应、降低国外供给风险，成为各国关键矿产管理的重要任务。

加强循环利用

当前，全球关键矿产最终产品的回收率很低，许多情况下不到1%。世界各国都在研究制定和积极实施关键矿产最终产品回收利用的措施，形成全产业链的高效回收利用，推进循环经济。欧盟于2015年提出《迈向循环经济》报告，2017年提出《关于欧盟循环经济行动的报告》，2018年提出《关键原材料和循环经济报告》，大多涉及关键矿产最终产品的回收利用。

推进技术研发

目前的研究，以减少关键矿产使用强度、寻求替代技术突破等创新创造为主，重视基础性研究，促进清洁能源发展，拓展关键矿产供应多样性。美国地质调查局全面开展全球评估,确定关键矿产新的资源，关注矿产品使用效率、替代、回收等技术。日本经济产业省与资源开发企业和大学合作，促进关键矿产的高效使用和循环利用。欧盟《原材料倡议》提出后，已经实施56个项目，其中技术类项目2.67亿欧元，包括勘探、开采、选冶、替代性、废弃物处理等技术；非技术类项目2830万欧元；国际合作750万欧元。

启示与建议

加强关键矿产调查研究及勘查工作

鉴于国际经验，建议我国提高对关键矿产工作的重视程度，加强关键矿产的调查研究及勘查工作。

一是建议组织专门力量，进行关键矿产目录编制研究。对此，要建立专责小组，确定关键矿产评价指标体系，提出关键矿产清单，尽快形成我国关键矿产目录。同时，加强对备选关键矿产的形势分析，加强跟踪监测、预警和研判，有针对性地提出关键矿产的发展战略和产业政策。

二是抓好关键矿产潜力调查评价与规划。建议针对重点地区、重要成矿带加强关键矿产资源潜力调查评价，加强关键矿产成矿理论模型研究，摸清我国关键矿产资源潜力，并以此为基础做到关键矿产资源潜力调查工作制度化。

三是加大关键矿产勘查力度。建议将关键矿产勘查作为今后“找矿突破战略行动”的主攻矿种，进一步创新找矿机制，采取积极有效的激励措施，吸引社会资本对关键矿产勘查的投入。对此，要重视理论及方法、机制创新等研究，着重加强绿色勘查工作，为提高关键矿产国内保障能力奠定扎实的资源基础。

四是制定相应的关键矿产矿业权制度。建议在深化矿产资源管理制度改革过程中，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，优化矿业权出让流程，完善矿业权出让收益标准，降低企业矿业权获取和持有成本，加快关键矿产地质调查成果的应用转化，尽快将找矿靶区转化为可以向社会出让的探矿权。

五是加强关键矿产全流程和生命周期管理。建议确立跨部门协调机制，由资源管理部门、产业管理部门乃至境外投资促进部门采取统一政策和目标导向，确保关键矿产的安全稳定供应。同时，要采取多种政策手段加强技术研发工作，重点是关键矿产的高效利用和循环利用以及替代品研究，提高国内关键矿产资源的勘查开发和利用效率。

六是优化境外关键矿产资源战略布局。加强对国外关键矿产战略布局研究和前期基础调查，引导企业“走出去”获得矿权。尤其要关注“一带一路”沿线国家集中度高的关键矿产，如南美铜、锂矿，非洲的镍、铜及钴矿等，要作为战略布局的重点。

作者单位：中国地质调查局发展研究中心（自然资源部矿产勘查技术指导中心）

广东韶关某尾矿库在表层修复后进行覆绿（左侧），较原来（右侧）生态条件有了较大改善

内蒙古西部某煤矿应用大量水资源覆绿

10月1日，自然资源部发布的矿业九大行业《国家绿色矿山建设规范》将正式施行，《规范》涉及矿区规划布局、资源开发、资源综合利用、节能减排、科技管理、数字化矿山、企业管理、社会责任等多个方面的内容，并着重对矿区生态环境保护和治理提出了要求。那么，如何才能更好实现矿区“与周边自然环境和景观相协调、因地制宜实现土地可持续利用、区域整体生态功能得到保护和恢复”等目标？记者日前采访了国内多位地质环境修复领域的专家，一次有关矿山环境修复的专业性讨论就此展开。

生态恢复是矿山环境改善的主要途径

纵观煤炭、冶金、有色、黄金、化工、非金属、砂石、水泥、陆上石油天然气开采业等九大行业《国家绿色矿山建设规范》，人们会发现保障矿山环境是所有工作的核心和出发点。而其中，既包括生产过程中的降低环境侵扰，更包括勘探开发之后的矿山环境复原。

“我认为，生态修复是矿山环境改善的主要途径。”中国地质调查局矿产资源研究所陈明研究员是在一次出差前夕接受的采访。这段时间，他北上南下，考察了一个又一个矿山及其生态环境修复的项目。

他告诉记者，在过去的数十年间，我国经济飞速发展，但粗放型发展也带来了明显的生态问题。如今，矿山生态环境保护的滞后效应已经凸显出来。以往矿产资源的采掘、选矿及冶炼过程对矿山环境的破坏是多方面的，最直接的是采空区地面塌陷、山体滑坡、泥石流、水土流失、植被破坏和景观破碎，此外还包括对大气、地表和地下水以及土壤环境的影响。“其负面效应不但有看得见的物理变化，还有看不见的化学变化。”

陈明算了一笔经济账：“我国大约有80万座矿山，其中约40万座矿山因生态环境破坏而需要修复或恢复。即使按每座1000万元的保守成本估算，全部修复一遍也需要4万亿元资金。如此沉重的负担是中央和各级地方财政都难以承受的。”

如何更加科学地弥补矿山领域的生态欠账？

陈明认为，矿山环境的改善途径有两类不同观念：生态恢复和环境修复。前者主要依靠生态系统的自我恢复能力，成本低但周期较长，可持续性好；而后者主要依赖人工干预，成本高但速度快，可持续性则要看修复手段和理念是否合适。

“近些年，我主要从事土壤污染修复方面的研究。我认为，矿山大都面积大、位置偏、污染严重，改善环境更适宜采用‘以生态恢复为主，工程修复为辅’的方式。即，对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力；同时，在关键节点辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。”

对此，国家地质实验测试中心的刘永兵研究员表示认可：“生态恢复并不是置之不理，不是放任自流，而是要有整体的规划设计。矿山系统是一个复杂的巨系统，生态恢复要抓要害、分主次，在关键节点上采用人工治理修复。但在不同的地方，自然条件不一样，人工干预的尺度要区别把握，但总体上还是要以生态恢复为主。”

“生态恢复充分利用了自然界的自我修复能力，可以大大降低成本。”陈明强调。

充分考虑自然生态原貌，避免过度修复

在《有色金属行业绿色矿山建设规范》中有着这样明确的要求：“矿山经地质环境治理后的各类场地应安全稳定，对人类和动植物不造成威胁；对周边环境不产生污染；与周边自然环境和景观相协调；恢复土地基本功能，因地制宜实现土地可持续利用；区域整体生态功能得到保护和恢复。”

那么，西部干旱区和东部执行同样的标准是否合理？近段时间，陈明考察了国内不少矿山，而越看越感到这是一个需要进一步探讨的问题。

“8月中旬我去内蒙古乌海进行调研，看到那里的煤矿排土场被修复得绿草如茵，高压水枪不停地喷水。当时一位修复公司的员工是这样告诉我的：‘这里种植养护的每一棵树、一小片草，一年需要花费的资金却相当可观。如果哪天资金跟不上，出现断水现象，用不了多久，这些草全都得枯死。’”当地人的话给了陈明很大触动，进而他在西部的新疆、内蒙古、青海了解到，矿山绿色生态环境修复的要求与东部城市相同，验收标准也一样。

“在那样气候干旱、水资源极其缺乏的地区，开矿之前本就是戈壁。开矿后虽然需要修复，但如此修复，不但前期投入很大，后期维护的成本也非常可观。更要命的是，这样的修复是不可持续的。”面对记者，陈明的表述充满忧虑。

“于是我想，在一些位置偏远、自然环境恶劣、人迹罕至的地方，矿山修复是否必须不计成本、不惜代价？”

思考后的答案是否定的。

他认为，就像农业生产需要因地制宜一样，矿山修复也应该充分考虑到当地的自然条件。“不问是否可持续发展，单纯追求临时的绿化效果，非要把百千年来一直是戈壁滩的地方变成绿洲，是不是有‘过度修复’的嫌疑？”

陈明认为，如果是可持续的，修复工作值得做；如果不可持续，仅能维持短暂的绿色，那就不一定值得了；尤其是在经济运行相对困难的时期，更应慎重。“不是说这些地方不需要修复，而是要真正做到因地制宜地，把握好最符合生态需求的‘度’。”他希望有关部门能够细化相关设计要求及验收标准，让不同气候等自然条件下的矿山修复工作更科学、更合理。

刘建东是江苏省地质勘查技术院党委书记、院长，他的观点是：采用生态恢复还是人工修复应结合当地经济水平、城市发展规划和场地周边环境等因素综合考虑，还应进一步将一些被认为是废弃物的有用资源充分利用起来。他说：“在中东部一些矿业城市、老工业基地的市区、近郊，就应该进行高标准的治理和修复——先做前期规划，再大规模投入，通过实施工程治理项目，修复矿山生态环境。”

刘建东认为，我国东部一些矿山城市，自然条件较好，人口密集，而且这些地方在长期矿业发展的背景下，生态环境大都遭受了严重的伤害，修复矿山环境直接关系老百姓的生活质量和当地的经济发展，需要高标准的土壤修复和绿化工程。这方面，阜新、徐州、铜陵等矿业城市都做得非常好。

而在西部一些偏远矿山，地处戈壁荒原，修复成绿洲显然不太现实。但当地产生的扬尘可能影响到东部，因此适度控制是必须的。可以通过检测大气pm10值作为环境修复的衡量标准。“现在，用固土技术控制扬尘，在排土场上喷洒一层由黏土矿物等物质调配的胶凝材料，让表层土壤形成薄薄的硬壳，就能保证纳米级、微米级的沙粒不形成扬尘。”

江苏华东基础地质勘查有限公司总经理钱美平告诉记者：“这样的固体技术每平方米的成本就一两块钱，比大规模栽树种草种花要便宜得多，在西部应该是可行的。”

“矿山环境修复理应做到成本与效益兼顾。”钱美平还建议，国家有关部门可在普查工作的基础上，研究制定“全国一盘棋”的矿山环境修复规划，“制定相关政策和制度，因地制宜地设立修复目标和修复内容，选定恰当的技术路线，相关的验收标准也要进一步细化，要按照不同地域的自然环境和矿山品种分门别类，区别对待。”

用综合技术应对矿山环境中的复杂问题

那么，要想重建矿山自然生态系统、恢复其原本的面貌，需要重点进行哪些工作？

陈明认为，不仅要进行治理清除危石、降坡削坡、平整土地、治理空采区和塌陷区、消减堆积的尾矿、恢复植被等比较直观的工作，还要选择相应的技术，修复土壤和水体，消除重金属污染等。而这方面，我国矿山环境修复中做得还远远不够。

重金属污染的危害已是众所周知。刘永兵告诉记者，重金属会引发头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、各种癌症等疾病。摄入过量的镉，容易导致高血压和心脑血管疾病，引起骨钙的大量流失，造成肾功能失调。铅元素进入人体后很难被代谢，可造成新生儿先天智力低下；对老年人造成痴呆、脑死亡等。甚至过量的铁也会损伤细胞中的脂肪酸、蛋白质和核酸等，并导致钙镁等元素的失衡。

“因此，在矿山环境治理过程中，只关注物理变化，而不关注化学变化，是不全面的。”刘建东认为，从全国多目标地球化学调查结果看，全国的主要土壤重金属异常大都与矿山有关。某些流经矿山的江河，河道两侧的农田土壤污染可以延伸至下游20至50公里范围内，有的甚至达到百公里以上。流域性的重金属污染甚至达到上千公里。“与矿区地质灾害相比较，重金属的危害面积更大，受损人群更广，治理难度也更大。”

“看得见的地质灾害明枪易躲；而看不见的地球化学灾害则暗箭难防。正因为重金属污染需要通过专门的采样和分析测试才能被检测到，所以一旦被发现，往往已经造成不可逆转的损害。”陈明认为，矿山环境恢复的复杂性决定了矿山生态修复需要用系统论作为指导思想，采取综合手段解决物理、化学和生物的问题。“要根据不同地域和不同类型矿区制定不同的标准，从技术而言，更要针对每个矿山、每片场地以及不同污染类型的农田对症下药，开出不同的药方，研制出不同的药剂，突出不同的方案。”

对此，钱美平的观点是：在矿山环境修复领域，地球化学工程技术大有作为，且具有相当的优势。“当前，各地物理修复、化学修复、生物修复都已经有了不少比较成熟的技术，如煅烧、淋滤、电渗、植物吸附重金属、微生物吞噬有机污染物等等，已经形成了许多成功的案例。但矿山作为面积较大、污染情况较为复杂的区域，更适应采用综合修复的手段，而且情况越是复杂，各种修复方法越应兼顾。”

“我们重点要做的是真正当好环境修复师，让绿水青山回归，让原有的生态系统得到更好的恢复，为实现我国‘到2020年基本形成绿色矿山格局’的目标做出贡献。”陈明如是说。这是地质环境工作奋斗的航标，也是每一位老百姓的期望。

5月10日，地调局地学文献中心按照廉政文化周活动安排举办了廉政专题教育课并进行专题培训。

地学文献中心纪委书记为全体职工讲课，主要围绕清醒认识当前党风廉政建设和反腐败斗争的新形势，强化廉政风险排查防控、摸清地学文献中心存在的主要问题和潜在风险，防范廉政风险要坚持他律与自律结合，防范廉政风险要有效实践运用“四种形态”、切实在抓早抓小上下功夫四个方面进行授课。专题课结束后，地学文献中心相关管理处室发挥主责部门作用，结合实际情况，对会议管理、公务用车、合同管理、保密工作、预算执行、费用报销、劳务费发放、因公出国（境）、处分与问责、政府采购、委托业务等相关的制度规定以及存在问题与防范手段进行了专门的讲解。

此次培训，一方面扩大到全体职工，促进了地学文献中心风险防范向基层延伸、廉政教育全领域覆盖；另一方面，教育培训不仅仅局限于理论说教而是更多地结合工作实际，形式生动、针对性强，效果更好。

地学文献中心举办廉政专题教育课及专题培训会

4月25日，中国地质调查局郑州综合利用所科学实验楼负一层走廊、办公室灯火通明，各支部书记齐聚装饰一新的支部会议室，领取了支部办公室钥匙，正式启用了郑州综合利用所党支部专属活动场所。

经过前期紧张有序的施工，郑州综合利用所党建文化宣传走廊正式点亮，各党支部会议室、会议室、活动室装饰一新，所有设施、器材一应到位，今后郑州综合利用所各支部开展党建学习教育，组织支部活动，召开支部会议有了自己的专属场所。

在研究所办公场地紧张的情况下，郑州综合利用所党委研究决定为各支部设置专门的学习、活动场所，目的是为了进一步加强党的基层组织建设，为广大党员干部营造良好的学习环境和氛围。希望各支部能充分利用这些场所和设施，结合研究所正在开展的“两学一做”学习教育活动、“营造风清气正政治生态”专项行动、学习“一条例一准则一规则”活动、“以责任为主题深化新时期地质工作者核心价值观宣传践行”活动、“责任落实年”活动和“抓落实年”活动等，按照所党委统一安排，积极开展支部学习、教育活动，统一思想，形成合力，共同推动各项活动深入开展，确保各项活动取得实效。

会议要求，一是党员干部要认真贯彻落实部、局党组重大决策部署，重点围绕研究所“两重工作”，立足本职，抓好各项工作落实；二是党员干部要严格按照中央八项规定精神，遵守廉洁自律各项规定，充分发挥党员模范带头作用；三是各支部要进一步激发活力和动能，组织开展好研究所“创新竞赛”，以改革创新促进一流研究所建设；四是党员干部要切实发挥好监督作用，为研究所发展积极出谋划策，不忘初心，继续前进，推动研究所年初确定的各项目标实现。

郑州综合利用所党委、办公室有关人员、各支部委员参加了启用仪式。

装饰一新的支部会议室

授予支部会议室钥匙

焕然一新的支部会议室走廊