2017年，世界经济增长明显回升，发达经济体与包括新兴经济体在内的发展中国家经济增长同时提速。中国宏观经济运行总体平稳，保持了稳中有进、稳中向好的态势；供给侧结构性改革取得实质性进展，经济结构不断优化，新旧动能加快转换，质量效益有所提升；生态环境状况明显好转，大气、水、土壤污染防治行动成效明显。在我国经济发展由高速增长向高质量增长平稳过渡的形势下，资源环境需求结构持续优化，地质勘查工作保持了深度调整的态势，地质勘查业务在不断探索和拓展中积蓄增长的新动能。

宏观政策催化地勘持续调整

我国地质勘查行业自2013年进入调整下行阶段，2017年是进入萎缩期的第5个年头。随着国家资源环境需求结构的持续优化，矿产需求增速显著趋缓，环境保护需求显著增长，矿产资源勘查开采政策趋紧，生态文明建设力度明显加大。宏观管理政策对地质勘查影响日益显现，地质勘查工作的投资结构、专业结构与区域布局持续调整。

生态文明建设深入推进，矿产勘查开采管理政策趋紧

环境保护政策法规频繁出台，生态文明建设力度明显加大。2017年1月，国务院发布《全国国土规划纲要（2016~2030年）》，要求推进国土开发、保护和整治；2月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》，明确要求划定生态保护红线，建立生态保护红线制度；7月，国务院新增17个国家级自然保护区，总数增至463个；9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量的意见》，提出建立环境监测数据质量保障责任体系。2016～2017年，中央环保督察完成了对全国31省份的全覆盖，大幅提升了地方政府生态环境保护的意识。

2006~2017年全国地质勘查投入变化

矿产勘查开发管理政策趋紧，探矿采矿活动约束加大。国土资源部发文启动各类保护区内矿业权清理工作。最高人民法院出台司法解释，强化自然保护区、风景名胜区、重点生态功能区、生态环境敏感区和脆弱区等区域内矿产资源勘查开采活动的法律约束。新疆、内蒙古、青海、湖南等越来越多的省份出台文件，稳妥推进自然保护区内的矿业权清退。随着矿产勘查开发相关生态环境保护政策的不断出台，越来越多国土空间突出生态功能，矿产勘查开采空间不断减少；生态环境保护要求逐渐提高，矿产勘查开采环境成本不断加大；生态环境监管要求日益严格，矿产勘查开采环境约束力度不断加大。

地质勘查投入继续下滑，资源与环境投入一降一升

2017年，我国地质勘查投入继续下行。初步统计，全年地质勘查投入197.78亿元，同比减少20%，降幅比2016年（24.6%）有所收窄。从本轮地质勘查周期来看，2017年地质勘查投入与2012年峰值相比下降了61.2%，相当于2007年的投入水平，接近或进入本轮周期的底部区间。这说明，经过过去几年供需调整和国家供给侧结构性改革，地质勘查结构性过剩的压力已大大缓解，地质勘查工作去产能的空间进一步缩小。

资源型地质勘查投入持续下滑，环境型地质勘查投入不断上升。全年矿产勘查投入119.00亿元，同比减少29.9%；水文地质、环境地质与地质灾害调查投入25.34亿元，同比增加0.8%。矿产勘查投入占比逐年下降，从2012年的81.2%降至2017年的60.2%，但仍然占据地质勘查工作的半壁江山。水文地质、环境地质和地质灾害调查投入占比持续上升，从2006年的3.0%升至2017年的12.8%。东部地区环境型地质勘查上升尤为明显，投入占比从2011年的12.7%快速增加到2017的33.3%，城市群环境地质综合调查、土地质量地球化学调查等工作明显加快。

企业投入持续低迷，中央、地方财政与社会资金三足鼎立

社会资金投入持续下滑。2012年之后，随着地质勘查行业的结构性调整与下行，社会资金对地质勘查前景持负面展望，从而导致对地质勘查投入不断下降。社会资金对地质勘查的投入从2012年293.37亿元的峰值逐年下降，年均下降24.2%，到2017年降至70.55亿元，不足峰值时的1/4。社会资金对地质勘查投入的下降主要体现为对矿产勘查投入的下降。矿产勘查社会资金投入从2012年高峰时的281.39亿元，大幅下降到2017年的62.23亿元，年均下降25.3%。

中央和地方财政投入稳定器作用凸显。从资金来源看，2017年中央财政58.65亿元，占总量的29.6%，同比减少7.2%；地方财政68.58亿元，占总量的34.7%，同比减少16.2%；社会资金70.55亿元，占总量的35.7%，同比减少31.2%。从变化趋势看，2013年以来，社会资金大幅下跌，中央财政和地方财政投入小幅调整，占比随着社会资金投入的下跌而不断上升，对于保障地质勘查工作的稳定性和连续性发挥了重要作用。

矿种勘查投入继续分化，战略新兴矿产和非常规能源关注度持续上升

从不同矿种来看，2012年以后各矿种勘查投入呈现出三种变化趋势：快速下滑、缓慢下行趋稳、稳定上升。

煤炭和铁矿等大宗矿种矿产勘查投入持续快速下滑。2012年煤炭勘查投入高达121.91亿元，远远超过其他矿种；2012年以后呈现断崖式下滑，到2016年降至17.47亿元，年均下降38.0%（如图）；2017年上半年同比下降35.0%。2012年铁矿勘查投入49.54亿元，之后呈现断崖式下滑，到2016年降至10.28亿元，年均下降32.3%；2017年上半年同比下降37.0%。

贵金属和有色金属矿产勘查投入呈缓慢下行趋稳的态势。与其他矿种不同，贵金属矿产勘查投入在2013年达到峰值72.17亿元，之后缓慢下降，到2016年降至37.72亿元，年均下降18.9%。有色金属矿产勘查投入在2012年达到峰值115.95亿元，之后缓慢下降，到2016年降至57.84亿元，年均下降15.2%。贵金属、有色金属矿产勘查投入年均降幅接近矿产勘查平均降幅。

战略新兴矿产和非常规能源矿产勘查投入稳定上升。2016年，稀有、稀土、稀散、石墨、金刚石等战略新兴矿产投资达7.53亿元，同比增71.4%；2017年上半年同比增加26.9%。

地质勘查区域格局保持稳定，服务重点区域作用提升

地质勘查投入区域格局总体稳定。2017年，西部地区地质勘查投入111.82亿元，占总投入的56.5%，自2008年以来一直保持在60%以上，是地质勘查投入的重点区域；其次是东部地区，占比15.2%，中部地区，占比15.0%；东北地区最低，占比7.8%。从各省情况来看，地质勘查投入由高到低排名前5位的依次为：新疆（36.02亿元）、内蒙古（14.88亿元）、云南（11.33亿元）、黑龙江（8.69亿元）、青海（8.49亿元）。

地质勘查服务京津冀协同发展、长江经济带发展、“一带一路”建设等重大区域发展战略深入实施。京津冀地质勘查投入占比不断增长，投入占比从2013年的3.7%增至2017年的4.8%；中央财政投入从2015年的1.3亿元增至2017年的2.6亿元，占地质调查总经费比例从1.7%增至4.0%。2017年4月，中共中央、国务院决定设立雄安新区以来，中国地质调查局和京津冀地质调查部门加大了对雄安新区的投入，采取有力措施提高新区的地质调查工作程度。长江经济带中央财政投入占地质调查总经费比例总体保持上升态势，从2015年的20.8%增至2017年的21.6%。以长三角、皖江经济带等重要经济区为重点开展地质环境综合调查，为优化国土空间格局和实施新型城镇化战略提供基础支撑。

2018：围绕国家新需求加快转型与发展

从全球来看，2017年全球矿产勘查市场触底回升，为我国矿产勘查市场的趋稳与回调创造了有利的外部环境。从国内来看，2017年采矿业利润总额实现大幅增长，有利于重塑投资者对矿产勘查业的信心；新时代经济社会发展和生态文明建设提出的新要求和新需求，推动地质勘查不断拓宽工作领域。但是，2018年财政政策优先确保重点领域和项目，地质勘查财政投入下行压力较大；目前已出台的相关管理政策效应或将集中显现，社会资金更倾向于持币观望。总体判断，2018年全国地质勘查工作将延续2017年的下行调整趋势，但地质勘查投入降幅将明显收窄，预计全年投入下降10%左右；地热、三稀等战略新兴矿种等矿产勘查进一步受到重视，城市地质、环境地质、地质灾害等面向生态文明建设的地质勘查将继续拓展。

管理政策效应或将集中显现，地勘市场趋稳内生动力增强

政府部门出台了一系列与矿产勘查开采相关的管理政策。2017年7月，国土资源部启动自然保护区矿业权清理工作。随后，各省纷纷出台文件对各类保护区矿业权进行清理和分类处置。总的基调是：加大生态敏感区环保力度，现有矿业权逐步退出；抬高矿业权登记门槛，自然保护区内不再新设矿业权。应当认识到，这些政策目前还是阶段性的，未来将会更加清晰：一是自然保护区数量可能还会增加；二是现有矿业权的退出政策可能会进一步细化。面对政策的不断收紧和矿业权退出标准的不确定，社会资金更倾向于持币观望，减少或暂停对矿产勘查的投入。2017年出现的矿产勘查投入与矿业市场及全球矿产勘查市场趋势“双偏离”现象在2018年可能会继续。随着政策的明朗和稳定，市场对矿产勘查的决定性作用将凸显，地勘市场趋稳内生动力增强。

一是矿产勘查投入可能将继续与矿业市场偏离。2016年初以来，标普全球金属价格指数由持续下行转变为震荡上行，特别是2016年下半年持续上涨，2017年上半年经历温和回调后又进入上行区间。上海有色金属价格指数经历了相似的上涨过程。受此影响，我国采矿业利润由降转升。2016年采矿业实现利润1825.2亿元，同比下降27.5%；2017年1～11月实现利润4434.0亿元，同比大增286.8%。矿产品价格上涨和采矿业利润上升的行情没能传导至上游的矿产勘查。矿产勘查投入2016年下跌29.3%，2017年又下跌29.9%。在矿产品价格上涨一年半之后，矿产勘查投入仍然在下行，表现为与国内矿业市场趋势的“偏离”。

二是矿产勘查投入可能将继续与全球矿产勘查市场偏离。2006年之后全球矿产勘查投入出现快速增长，到2012年达到205.26亿美元峰值，年均增长30.4%；2012年以后开始大幅下跌，到2016年年均降幅达23.8%。我国矿产勘查投入变化与全球走势基本同步，2006年～2012年矿产勘查投入快速上升，年均增长44.7%；2012年之后勘查投入开始下滑，到2016年年均降幅14.4%。但是，2017年全球矿产勘查投入同比上升14%，矿产勘查市场实现触底回升；而我国矿产勘查投入继续下行，且降幅有所扩大，表现为与全球矿产勘查市场趋势的“偏离”。

不同矿种需求增长出现分化，地勘市场随之继续分化

2014年之后，我国矿产资源消费总量增长出现转折性变化，增速由过去的快速增长转变为缓慢增长，并存在高位趋稳的倾向。

一是消费量在10亿吨级的煤炭、铁矿石、水泥等矿产品消费量先后到达峰值并出现微降。煤炭消费量于2013年达到峰值28.1亿吨标准煤；2013年以后逐年降低。铁矿石消费量在2014年达到峰值，2015年～2016年平均比峰值降低2.1%。水泥消费量在2014年达到峰值，2015年～2016年平均比峰值降低4.1%。

二是铝、铜、金等多数有色金属与贵金属消费量增速放缓。原铝消费量2002年～2014年均增长17.6%；2015年～2016年增速分别放缓至14.2%、2.7%。精铜消费量2000年～2014年均增长15.0%；2015年～2016年增速分别放缓至0.5%、2.8%。黄金消费量2013年达到高点1176.4吨，2014年～2016年在970吨上下波动。

三是油气矿产与消费量在万吨级及以下的战略新兴矿产消费量继续保持增长的趋势。石油和天然气消费量保持不断增长的态势，石油和天然气年均增长分别为4.8%、9.1%。稀土、锂、铍、锆、铟、铼、锗、镓等战略新兴矿产消费量快速增长。

随着不同矿种需求增长的分化，不同矿种勘查投入变化也将出现分化：持续下行、波动趋稳或继续上行。

广义环境地质加快拓展，城市、地热地质等成为新增长点

贯彻落实“十九大”对地质工作提出的新要求，满足经济社会发展和生态文明建设的新需求，地质工作将发生重大转变。

一是服务新型城镇化建设，城市地质、地热地质等将得到快速发展。全国城市地质工作会议明确了今后一段时期的目标任务：2020年之前，完成100个地级以上城市1∶5万基础性综合地质填图；到2025年，完成338个地级以上城市1∶5万基础性综合地质填图。地热作为绿色、清洁、安全、可再生的清洁能源日益受到关注。中国地质调查局将“京津冀协同发展区地热资源调查评价”列为科技攻坚战之一，重点推进雄安新区、北京通州、天津东丽地区等地热调查，为地热规模化、可持续高效利用提供支撑。

二是服务环境污染治理，水土污染调查与治理将加大力度。污染防治是中央确定的2018年三大攻坚战之一，实现污染物排放大幅减少和生态环境质量总体改善，对土壤污染、地下水污染调查等提出了迫切需求。绿色矿山建设，要求全面加强矿山地质环境治理恢复和矿区土地复垦，实施矿山复绿行动。

三是服务民生与乡村振兴，农业地质、土地质量、地质灾害调查等将受到关注。服务于“精准扶贫脱贫”和乡村振兴，需要围绕满足居民生产生活用水开展水文地质调查评价，围绕农业生产和种植结构调整开展农业地质调查，围绕食品安全开展耕地污染调查，围绕地质灾害防治开展地质灾害调查评价。

对策与建议

明确矿产勘查准入与退出政策，加强矿产勘查市场体制机制建设。在矿产品价格持续上涨和采矿业利润大幅回升的背景下，2016年与2017年矿产勘查投入连续大幅下降，在一定程度上与相关管理政策收紧与矿业权人权益保障有关，也与矿产勘查市场体制机制建设滞后有关。我国矿产勘查市场主体成熟度低、融资渠道单一、风险抵御能力低等问题突出。需要从国家层面着力推进矿业权管理政策的调整，加强矿业权人合法权益的保护。

加大水工环地质调查财政资金投入，稳定地质勘查财政资金来源。在中央和地方财政大幅减少矿产地质调查投入的同时，水工环和基础地质调查投入并没有得到相应增加。水工环和基础地质调查更多地为公益性地质工作，主要依赖财政投入。在社会投入大幅萎缩的形势下，中央和地方财政对保障地质勘查工作的稳定性和连续性显得尤为重要。保持中央财政投资不减，带动地方财政稳定投资水平，有序推进基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作。

加强深部矿产资源勘查技术攻关。随着地质找矿工作的进行，近地表、出露区矿产资源找矿空间不断缩小，未来几年国土资源系统将深入实施“三深一土”科技创新战略，不断加大向深部进军的力度。深部矿产勘探存在诸多技术难题，亟需研发深部探测的方法、技术与设备。

●关键矿产之所以关键，是由于它们在高科技领域的广泛应用。随着社会进步和经济发展，各国对关键矿产的需求在不断增加，甚至可以说是急剧攀升。国际上，关键矿产并无统一、严格的定义，各国各机构一般根据经济重要性和供应风险等因素确定。

●各主要国家针对矿产资源，尤其是战略性新兴产业所需关键矿产纷纷制定并发布战略报告。西方主要经济体厘定的关键矿产清单具有高度耦合性、大多数关键矿产以共伴生矿产形式产出。

●从世界供需形势、我国矿产资源探明储量和资源禀赋特点入手，关键矿产可划分为主导型、技术和条件制约型、市场制约型和资源短缺型四类。

●我国应提升主导型关键矿产的国际话语权，加强短缺型关键矿产勘查，加大开采和冶炼技术研发，延伸产业链并研发高精尖高附加值新材料。

国外关键矿产清单对比

美国、欧盟、英国等主要国家和地区在全球经济贸易版图中占据主导地位，近年都相继发布了关键矿产战略或清单。

美国

美国着眼于国家发展对于矿产资源的需求，早在20世纪70年代中期，曾发布《国家安全研究备忘录设立的特别小组：关键进口材料》研究报告，其中就将铝土矿、铬和铂等矿产列为关键矿产。2008年，随着战略性新兴产业的快速发展，美国又开始了新一轮的关键矿产研究，美国能源部、美国国防研究所、美国国家研究理事会等机构都分别发布了关键矿产研究报告。

近年来，逆全球化趋势加剧，2017年，美国政府签署了《保障关键矿产安全可靠供应的联邦战略》行政令，强调保障美国关键矿产的稳定供给。2018年2月，美国内政部发布《关键矿产清单》（草案），列出了美国对外依存度高，且对美经济发展和国家安全至关重要的35种关键矿产。清单内容包括关键矿产品在美国的主要应用部门、最大生产国、最大供应国以及典型应用实例。2019年6月，美国商务部发布名为《确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略》的报告，从科技研发、保障供应链安全、国际贸易、地质调查、矿业政策和人力资源等方面，提出了保障关键矿产供应的61项具体措施。

近年来，美国不仅加大力度在本国，甚至全球开展稀土资源的找矿勘查，而且与澳大利亚联合成立稀土矿业公司，试图快速攻克稀土元素分离的科技问题，但这些行动仍然需要较长时间才能见到效果。

欧盟

鉴于关键矿产对于欧盟制造业的战略重要性，欧盟于2008年启动了《原材料倡议》，关键矿产清单制定就是该倡议的一项重要成果，目的在于保障欧盟关键矿产的安全、可持续、可获得的供应。到目前为止，欧盟关键矿产清单共更新了3版，关键矿产种类数量从2011年的14种一直增加到2017年的27种，清单内容更为详尽，包括欧盟关键矿产主要生产国及占比、欧盟主要进口国及占比、欧盟供应来源及占比、进口依存度及替代指数、生命周期结束回收率（指废旧金属回收量与欧盟需求量的比值）等。

欧盟主要从供应风险和经济重要性等两个维度确定其关键矿产种类，其关键矿产清单主要为欧盟在贸易、创新和工业等方面的战略和政策制定提供参考和依据，以加强欧盟工业的竞争力。欧盟关键矿产清单每3年更新一次，以反映出生产和市场的变化以及技术研发的进步。

英国

英国曾于2011年和2012年发布了风险矿产清单，2015年更新了清单，是目前英国最新的风险矿产清单，共41种矿产/矿产组。与美国和欧盟不同，英国的风险矿产清单仅从供应风险指数的单一维度评价。英国认为，由于一些矿产的储量和生产高度集中，这些矿产可能受到地缘政治、资源民族主义、矿工罢工、自然灾害和基础设施可用性等导致的供应中断，进而给国家经济和国防安全带来重要影响。值得指出的是，英国所列出的铜、铅、锌、金、铁、钼和铝等在国际上通常不属于关键矿产，仅英国在这些矿产的供给方面存在风险。

通过对美国、欧盟和英国等西方发达国家和地区关键矿产战略及其所列清单的初步分析，可以发现以下特点：

西方主要经济体关键矿产清单具有高度耦合性

虽然美国、欧盟、英国等国家和地区在进行矿产资源关键性评价时所采用的方法各不相同，但他们的结果却具有高度耦合性，对于某一国家较为关键的矿产，对于其他国家同样较为关键。这背后反映出发达经济体对新一轮工业革命中诞生的战略性新兴产业和高新技术产业的高度认同，而这些产业同样是我国未来崛起的重要支柱性产业。

美国、欧盟和英国的关键矿产清单具有较高的重合性，在50种关键矿产中有16种被3个国家和地区同时认定为关键矿产，占32%；有15种同时被两个国家或地区认定为关键矿产，占30%。

由36个市场经济国家组成的政府间国际经济组织——经济合作与发展组织的一份报告，研究了不同国家和地区之间关键矿产的关联度。从中可以看出，对于美国经济越重要的关键矿产，对于除美国之外的经合组织国家同样越重要，这里只有一个例外就是重晶石，对美国的经济重要性明显高于对其他经合组织国家的经济重要性，主要是由于重晶石大量应用于美国的石油工业。而对于欧盟经济越重要的关键矿产，对于经合组织国家同样越重要，由于相同的原因，重晶石是一个例外。

西方主要经济体关键矿产来源分析

梳理美国、欧盟、英国等国家关键矿产清单可以看出，其主要生产国和主要进口来源国有一半甚至一半以上都是我国。其中，美国35种关键矿产中，13种关键矿产的最大供应国是我国，占比达到了37%；我国还是19种关键矿产的最大生产国，占比超过50%。虽然从1993年以来，美国开始多元化矿产资源进口，但我国仍然是其矿产品进口的重要来源国。英国2015风险矿产清单显示，我国在其所列矿产的生产上占据主导地位，41种矿产中我国是23种矿产的全球最大生产国，占比超过50%。

在欧盟，从大多数关键矿产全球供应的角度来看，我国是最具影响力的国家。如：稀土元素、镁、钨、锑、镓和锗等21种关键矿产的最大来源国是我国，占比超过50%；其中，锑、镁、铋等矿产的我国进口份额超过80%。

大多数关键矿产以共伴生矿产的形式产出

西方主要经济体矿产清单显示，仅有个别关键矿产通常作为主要矿产品开采（包括铂族金属、锑、锂和钨矿等），其他关键矿产大多属于共生和伴生矿产，往往作为副产品开采回收。如：从铁矿开采中回收稀土元素、在锡矿开采中回收铟、从铜镍矿开采中回收钴、从铅锌矿开采和煤矿燃烧中回收锗、镉和铊。

从清单来看，每类矿产都是一类元素共伴生组合，最内核的主要矿产的外围是伴生矿产。例如：与锌矿伴生的主要有镉和铟（75%～100%）、锗（50%～75%）、银（25%～50%）、镓、锡、铜和金（0～25%）。

我国关键矿产类型分析

西方国家厘定的关键矿产与我国以往称呼的三稀矿产（稀有、稀土和稀散矿产）以及后来称呼的战略新兴矿产具有很大的耦合性。我国是关键矿产大国，除了个别矿产外大多数资源丰富，产量较大。从世界供需形势、我国矿产资源探明储量和资源禀赋特点入手，关键矿产可划分为主导型、技术和条件制约型、市场制约型和资源短缺型四类。

主导型

我国该类型矿产的储量和产量通常居于世界前三位，属于我国的优势矿产，能够满足国内需求，在国际上也处于主导优势，甚至一些矿产在一定程度上可以影响国际市场。这类主导型矿产主要有锗、铟、重稀土、轻稀土、钨、天然石墨、锑、镁、镓、钒、铋、重晶石、萤石、钪、钛、锶、砷、碲、汞、镉、氟、钡。据相关数据统计，2018年我国稀土储量4400万吨，占全球的36.7%，更为重要的是，我国拥有完整的产业链。稀土提炼需要经过开采、提纯和还原三个步骤，我国几乎掌握全部核心技术。设备方面，稀土资源相关生产线和大型设备的厂家基本都在我国，几乎全世界所有的稀土加工都是由我国完成。

技术和条件制约型

关键矿产在我国储量较大，但因技术和其他条件制约回收利用率较低，导致产量较小，主要有锂、锡、铷、铍、铌和锰。

我国盐湖卤水型锂资源丰富，这类型锂矿分别占我国锂资源储量和查明资源储量的89.8%和85.1%，但是普遍具有较高的镁锂比值，开采和提取难度大。

另外，我国硬岩锂（即伟晶岩型锂辉石矿）资源丰富，找矿潜力大，尤其近年在川西甲基卡一带和西昆仑大红柳滩探明多个超大型矿床。但由于这些矿产地处偏僻，交通困难，电力不足，近期难以大规模开采。

我国曾经是锡资源大国，但由于经济社会的快速发展，目前需要从国外进口30%。值得指出的是，在我国已探明锡资源中，约有100多万吨由于锡石超细粒度和赋存状态等问题，尚未回收利用，包括湖南省柿竹园矿床40万吨、内蒙古黄岗矿床46万吨和大顶17万吨。

我国已探明铷资源量巨大，但绝大多数是天河石型，提取和回收利用难。尽管在广东省河源地区新发现以云母为赋存矿物的大型铷矿，但品位低。

铍是我国长期依赖从美国进口的矿产。其实，我国并不缺少铍矿，仅在湖南省柿竹园和香花岭两个矿区拥有含铍矿物数十种，铍资源丰富，亟待厘定资源量，创新选矿和提取技术，保障有效开发利用。

此外，白云鄂博是全球第二大铌矿床，迄今尚未综合利用。我国锰矿相对丰富，尤其在贵州—湖南—重庆毗邻区探明近10万吨锰，但大规模开发难度不小。

市场制约型

该类型矿产在我国储量较大，但是由于较高的开发成本和市场需求极其有限，造成大量矿产资源难以开发利用。

市场制约型矿产主要包括铼、镓、钪、碲等稀散矿产资源。以铼为例，主要作为钼矿的副产品回收利用，国家公布的保有储量237吨。我国潜在铼资源量丰富，而我国目前每年消耗仅10吨左右。正是由于市场规模较小，绝大多数企业不回收铼，以至于造成巨大的资源浪费。

资源短缺型

该类型矿产在我国没有足够的资源储量，需要从国外进口，主要包括镍、钴、铂族元素和铬等矿产。

关于关键矿产管理的思考

关键矿产之所以关键，是由于它们在高科技领域的广泛应用。随着社会进步和经济发展，各国对关键矿产的需求在不断增加，甚至可以说是急剧攀升。鉴于目前国内外形势，提出以下思考：

强化宏观管理力度，提升主导型关键矿产的国际话语权

主导型关键矿产是中国的巨大财富，可以为中国科技和军事现代化提供关键材料，政府应当加强宏观管理力度，全面提升对此类矿产的治理能力。对于稀散金属等小矿种应该通过合理的国家储备和减免税收等政策，拉动企业有效回收资源。对外销售矿产品以及相关的不同类型衍生材料，国家应当建立统一标准和价格，防止国内企业相互压价，廉价销售，以此提高中国此类关键矿产的国际话语权。

加强短缺型关键矿产勘查，充分利用两种资源和两个市场

利用两种资源和两个市场是世界各国发展的必由之路。作为一个发展中大国，中国必须系统化常态化开展短缺型关键矿产资源潜力评价，发现和探明新资源。例如：在大兴安岭南段脉状银铅锌矿与锡矿为同一成矿系统，与南美玻利维亚锡矿带具有类似性，找矿潜力巨大，在该地区开展系统研究和勘查，有望发现一批锡矿资源，满足中国发展的需求。中国尚未发现富含钴的砂岩型铜矿，绝大多数铬、镍和钴矿都与基性—超基性岩浆作用有关。而在中国地质历史过程中，曾经历过不同时代的洋陆转换、大洋开裂、俯冲、岛弧拼贴和大陆碰撞等地质事件，发育有几十条不同时代的基性—超基性岩带，通过地质调查、系统研究和找矿勘查，查明资源潜力，有望发现和探明这些短缺型关键矿产。

加大开采和冶炼技术研发，提高资源利用率

中国矿产资源禀赋特点之一就是共伴生矿产多，选冶难度大，绝大多数关键矿产尤为突出。尽管中国的选冶技术在许多方面处于国际先进甚至领先地位，但仍然有很大提升空间。例如：上述难选冶锡矿和天河石中的铷，高镁锂比值盐湖锂资源。对于难选冶的固体矿产，首先必须深入开展矿物学研究，查明物质组分，了解赋存状态，为开发和选冶提供坚实的基础。针对一些难点问题，应当加强基础矿物学研究，破解难选冶资源的分离和选冶技术，充分利用已探明的资源，变废为宝。

延伸产业链，研发高精尖高附加值新材料

尽管中国大多数关键矿产丰富，并具有资源优势和初中级材料加工能力，但在高端材料和新型材料研发方面仍然薄弱。当前，中国正处于产业结构调整和转型时期，强化创新，研发核心技术，驱动快速发展是新时代的重要任务。鉴于此，应当充分开发关键矿产新性能，研发出应用于航空航天、军事、交通和通信等领域的新材料，推动中国战略性新兴产业快速发展。

（作者单位：中国地质调查局中国地质科学院资源所，中国地质调查局发展研究中心）

10月26日，从北京传来喜讯：第十五次李四光地质科学奖颁奖，贵州省地矿局总工程师周琦喜获“李四光地质科学奖野外奖”，成为贵州省首位李四光地质科学奖获得者。10月30日，记者采访了获此殊荣的周琦。

改变格局，摘下中国“贫锰”帽子

数十年来，54岁的周琦只做了一件事——找锰矿。长期的野外工作，导致这位总工程师的皮肤染上了茶色。

长久以来，锰矿是南半球的特产，我国曾长期戴着“贫锰”的帽子。

如今，“贫锰”的标签正在被一点点撕下，而周琦正是其中重要的贡献者之一。

他率队先后发现了4个世界级超大型锰矿床和1个特大型富锰矿床，这些超大型锰矿床数约占全球总数的1/3，改变了世界超大型锰矿床主要分布在南半球的格局。

“锰矿是国家十分紧缺的战略矿产资源之一，找到更多锰矿是我们地质人的使命。”周琦经常将这句话挂在嘴边。

误打误撞，开启40年寻矿之旅

1978年，14岁的周琦以全县总分第一的成绩从石阡县考入原地质部昆明地质学校，入读地质调查及找矿专业。

“入校前，我其实不太清楚这个专业是干什么的，真正学了以后，才渐渐喜欢。”周琦回忆道。

毕业后，在业内资深前辈的引领下，周琦开始接触到了锰矿。

周琦（左一）在野外现场教学

“作为国家重要的战略紧缺资源，锰是特种钢不可或缺的合金元素；在新能源汽车电池中，三元锰系电池是主流发展方向……”说起锰的应用，周琦滔滔不绝。

“由于自产锰矿不能满足国内需求，我国每年需大量从国外进口。2015年，我国锰矿对外依存度高达69%，高于同期石油、天然气。”周琦说。

从入行时起，周琦便下定决心，一定要为国家找到更多的锰矿，改变依赖进口的现状。

或许是因为儿时的玩伴——数不尽的群山，一直留在心间。与周琦的交流中，记者发现，无论在深山里待多久，他从未觉得苦。“无论寒暑，做项目八九个月窝在山坳里是常有的事儿，扛着设备和样品满山跑。有时一天下来，肩上和后背上的皮肤都被晒脱皮了，但也不觉得痛。反而是隔上几天不进山，心里就憋得慌。”周琦说。

就这样，从17岁开始，周琦一直坚持到了今天。

回炉深造，探究找矿失利原因

20世纪90年代初，地矿行业发展陷入低谷。周琦当时所在的单位甚至连工资都发不全，同事纷纷另谋出路。改行、调职、下海成了那时很多人的选择，可周琦愣是咬着牙留了下来。

其实他也很难。彼时他刚结婚，生活负担很重。“那时候我就想着，国家的发展是离不开地质工作的，以后慢慢会好起来的。”周琦的预感没错。没过几年矿业转暖，地质行业开始复苏。就在那时，周琦承接了一项原国土资源部下达的关于黔东地区锰矿资源调查评价的重要项目。

可项目进行得并不顺利。以前，技术人员通常在初步预测某地可能蕴藏有锰矿后，便会对目标区域进行打孔，以验证是否有矿。2000年2月，第一个钻孔完成，结果无矿；2000年4月，第二个钻孔完成，依旧无矿。“接连的失败对我来说，是个沉重的打击。为什么我没找到矿呢，思来想去，我觉得这是因为缺乏相关的专业知识。”周琦说。

一次次打击坚定了周琦要继续深造的决心，接着他开始了考研准备。很快，他考入中国地质大学（武汉）攻读硕士学位，毕业后又在该校继续攻读古生物与地层学博士学位。

大胆求索，提出成矿新理论

“后来我才知道，传统找矿方法是导致当时失败的主要原因。”周琦在求学中渐渐找到了问题症结。

“当时在地表露头的锰矿已经被开采得差不多了，只能将目标锁定在完全掩埋于地下的全隐伏矿，也就是‘盲矿’。限于当时的技术条件，传统的老方法是由浅入深，即从露头的矿体顺藤摸瓜，大致推测一个方向，再打孔检验是否有矿。”周琦说，这种方法不适用于找“盲矿”。

周琦决心创建一套适合于我国的锰矿成矿理论和找矿方法。

外出勘查时，周琦总能看到，锰矿体中含有沥青等奇异的地质现象。

“沥青是怎么跑到矿里来的呢？”为了弄明白这件事，每到节假日，周琦就会坐在公路边或者坑道中观察锰矿，甚至会用素描将它们的形态画下来。看到他如此痴迷，很多人都觉得很奇怪，“这个问题就是那样，有什么可想的？”

可周琦偏偏抓住了这一点。他翻遍相关文献，请教业内专家、教授，上下求索，却一直未能找到答案，直到2005年9月。

当时还在读博的周琦参加了全国第三次沉积学大会。“当听到台上学者讲到现代海底天然气渗漏形成甲烷礁时，我发现其沉积构造、化学特征等和6亿多年前的锰矿何其相似！”周琦说。

于是沿着这一思路，他于2008年在其博士毕业论文中给出了一种全新的锰矿成矿理论——古天然气渗漏沉积成锰理论。

周琦提出，形成锰矿的物质主要来自于地幔。锰和烃类气体、流体融合在一起从地幔涌上来，在裂谷盆地、断陷盆地等中心区域沉积成矿。这也揭开了锰矿中含有沥青的谜底——沥青是古天然气渗漏沉积成锰过程中的伴生产物。

经过十年的打磨，如今的周琦和团队终于建立起一套较为完善的锰矿成矿新理论，并依据此理论创建了一个独特的锰矿找矿方法。矿床学界的陈毓川、翟裕生、侯增谦和毛景文等院士都对此给予了充分肯定。

硕果累累，一片向好“锰产业”

“地质找矿这项调查研究工作带有很强的探索性，没有强大的理论支撑，无异于盲人摸象。”为了扭转这一局面，周琦反复琢磨前辈们留下的资料，利用古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿理论建立的锰矿找矿模型这一方法，周琦及其率领的团队把找寻锰矿的特征从3项增加到8项，研究步步深入，多项技术难题被攻克，深部锰矿找矿成果一发不可收拾。在理论的指导下，贵州省地矿局103地质队进行了由表及里、由浅入深的技术调整，将《贵州省铜仁-松桃地区南华纪锰矿成矿条件与预测》、《古天然气与锰矿成矿-以黔东地区南华纪“大塘坡式”锰矿为例》两项科研成果运用到地质找矿中，为地质找矿拨开云雾。

通过在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区实践检验，新发现以世界第五、亚洲第一的贵州松桃普觉隐伏超大型锰矿床为代表的4个世界级超大型锰矿床，新发现超大型锰矿床数占全球超大型锰矿床总数的约1/3，新增锰矿石资源量达6.17亿吨，超过了2011年全国保有资源量的总和（5.48亿吨），经济价值巨大，维护了国家经济安全，实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产地质找矿有史以来的最大突破，成为国务院找矿突破战略行动纲要（国办发﹝2011﹞57号）颁布实施以来，全国代表性的找矿重大突破成果之一。

目前，黔东地区已是国内惟一的世界级锰矿资源富集区，成为国家最重要的锰矿资源基地和战略供应核心区。

资源、环境与生态问题已成为事关人类发展前景的全球性问题。近几十年来，随着人口急剧增长与经济快速发展，世界工业化、城市化进程不断加快，人类活动已成为全球变化的重要驱动力。在经济全球化、区域一体化不断深化的推动下，各国经济发展对相互之间资源、环境与生态的影响不断加大，人类进入了生态全球化时代。面对前所未有的重大而紧迫的全球性环境问题，世界各国在持续努力探索解决之道。党的十八大从新的历史起点出发，做出“大力推进生态文明建设”的战略决策；习近平总书记从新时代基本方略的高度提出要树立“两个共同体”理念——“人类命运共同体”理念与“山水林田湖草生命共同体”理念，为推进全球经济社会发展指明了方向，地质调查工作迎来了新的转型发展。地质调查工作如何适应与服务全球与国内生态文明建设并推动全球与区域问题的解决，亟待深入思考。

11990～2015年不同国家矿产资源人均开采量与消费量变化

地球系统问题的全球性与区域性

20世纪50年代以来，人类活动对地球系统影响的程度和频度发生了急剧变化，人类施加于地球系统的各种压力进入“大加速”时期，地球从全新世跨入了新的地质年代——人类世。人类活动对地球系统的影响已经接近或超过自然因素引发的环境变化，并正在继续加剧，有可能产生不可逆转的后果。在第23届联合国气候大会上，来自世界各国的科学家发出警告：地球系统越来越抵近危险的“临界点”。

1. 全球自然资源开发从线性增长转变为指数增长，发展中国家增长尤为突出

过去的100多年，矿产、水、土地等自然资源开发经历了从线性增长到指数增长的转变。

（1）矿产资源：全球开采总量快速增长，发达国家主导矿产消费，发展中国家开采快速增加

1901年以来，全球矿产开采总量经历了缓慢增长、快速增长、稳定增长与急剧增长的变化。与1901年比较，2015年全球矿产开采总量增长了32.0倍，其中化石能源增长14.6倍，金属矿石增长41倍，非金属矿石增长49.3倍。根据开采量增长情况，矿产资源开发可划分为4个阶段：1945年以前，矿产开采量缓慢增长，年均增长0.59亿吨，人均开采量1.73吨；1946～1973年，矿产开采量快速增长，年均增长6.40亿吨，人均开采量增长到5.78吨，年均增长4.0%；1974～1997年，矿产开采增速减缓，年均增长6.15亿吨，人均开采量增至6.34吨，年均增长0.4%；1998～2015年，矿产开采量急剧增长，年均增长16.05亿吨，人均开采量增至9.01吨，年均增长2%。

近几十年来，全球矿产开采与消费格局发生了重大变化。从开采来看，20世纪90年代中期之前，OECD国家主导全球，开采量占全球的41.8%，之后开采量占全球比例不断降低，到2015年降至23.0%，并且自2007年开始由增长转变为下降趋势；金砖国家开采量快速增长，在1995年超过OECD，占全球比例由1995年的37.9%升至2015年的51.6%。从消费来看，直到2007年，OECD国家消费量呈不断增长趋势，1990～2007年平均占全球总量的52.1%，2007年之后消费量降中趋稳，近年来稳定在295.42亿吨左右，占全球比例降至2015年的36.4%；金砖国家消费量在2000年之后快速增长，年均增长6.3%，在2010年超过OECD国家，到2015年增至360.57亿吨，占全球总量的44.0%；其余国家矿产消费量保持稳定增长趋势，年均增长3.1%。

全球资源治理体系变革滞后于全球矿产开采消费格局的变化。1990～2015年，OECD国家人均矿产消费量大大高于其人均开采量，平均高出42.2%，且这一比例有增大的趋势。这表明，发达国家所开发的矿产根本满足不了其消费需求，通过进口越来越多的原矿石、矿产品与各种制成品来补充。金砖国家、其余国家人均开采量一直大于其消费量，说明发展中国家所开采的矿产在满足本国需求之外，有相当比例以原矿石、矿产品、各种制成品等形式出口。以金砖国家为例，2015年矿产开采量14.6吨/人，消费量11.7吨/人，在满足本国需求的同时，每人平均为其他国家贡献了2.9吨的矿产。目前的全球资源治理体系与发展中国家的贡献不相适应，亟需变革，以促进全球资源优化配置。

（2）水资源：开采总量保持增长态势下呈现出显著的区域分化

全球水资源开采在总量持续增长态势下呈现出显著的区域性差异。1901年～1950年，全球水资源开采量缓慢增长，由6713亿立方米增至12265亿立方米，年均增长1.3%；1951年～1980年，水资源开采量快速增长，年均增长3.2%；1981年以来，水资源开采量增速趋缓，年均增长0.8%。OECD国家水资源开采量在1980年由快速增长转变为稳定波动趋势，近年来稳定在9200亿立方米，占全球总量的23%。金砖国家水资源开采量自20世纪60年代以来保持快速增长的趋势，1960年～2000年年均增长2.4%以上，2000年以后增速有所减缓，到2015年增至17500亿立方米，占全球总量的43.7%。全球水资源开采量增长的主要原因是灌溉农业的快速发展与农业经济的持续增长。中国、印度等新兴经济体农业快速发展，加上持续的工业化和城市化，用水量有较大幅度的增长；欧盟、美国等发达经济体由于越来越多地进口工业制造产品与粮食，同时技术进步促使工业与城市用水下降，用水量自以前的增长转变为稳定或下降。

地下水开采量快速增加，部分发展中国家含水层疏干问题严重。全球地下水开采量自20世纪60年代的3120亿立方米增至2010年的9820亿立方米，增长了3倍多。与水资源类似，地下水开采亦呈现出显著的区域差异。发达国家地下水开采在经历了一段时期的快速增长后已趋于稳定或缓慢下降。例如，美国地下水开采1950年～1980年保持了30年的增长，之后趋于稳定。发展中国家地下水开采自20世纪七八十年代以来处于快速增加的态势。例如，埃及1972年～2000年地下水开采量增长了6倍。地下水开采主要集中在亚洲国家，印度、中国、巴基斯坦、伊朗、孟加拉国等5个国家地下水开采量占全球总量的53.2%。地下水开采量的快速增加导致部分地区地下水位持续下降，引发了严重的生态环境问题，如泉水消失、湿地萎缩、地面沉降、海水入侵等。

（3）土地资源：城市与农业用地持续扩展，生态空间不断萎缩

1901年～2015年，全球土地利用变化的趋势是拓荒草原与森林来扩展农业用地，开发农业用地来扩展城市和基础设施建设用地，森林、草原、湿地等生态空间不断萎缩。农业用地面积扩展趋势趋于减缓。1901年～1955年，全球农业用地面积快速增长，年均增长0.88%，占全球土地面积的比例由20.6%增至33%；1955年～2015年，农业用地面积增速趋缓，年均增长0.23%，约占全球土地面积的38.0%。从区域上看，欧盟、东欧和北美的耕地面积有所下降，而南美、非洲和亚洲的耕地面积呈扩大态势。全球森林面积不断减少。1901年～1960年，森林面积平均以每年减少0.18%的速度逐年缩小，1960年以后森林面积缩小速度减缓，年均减少0.1%。

城市化以前所未有的速度在扩张。遥感图像分析表明，全球城市面积6587.6万公顷，占全球土地面积的0.51%。城市用地占土地面积比例最高的地区是西欧（2.11%），其次是东亚（0.97%）、北美（0.72%）、东南亚（0.63%）。据统计，1950年～2015年人口大于1000万的城市群数量由2个增加到29个，人口500万～1000万的城市群数量由5个增加到45个。联合国粮农组织（FAO）估计，目前城市面积以每年200万公顷的速度扩展，80%的土地来自于农业用地。虽然城市占用土地面积比例很小，但是由于城市集聚了全球一半以上的人口，城市发展对生态环境的影响是巨大而深远的。

2. 全球生态环境恶化趋势加剧，区域分化明显

在不断加快的世界工业化、城市化进程作用下，气候变暖、自然灾害、水土污染等日益成为影响全球发展的重大生态环境问题。

（1）二氧化碳等温室气体浓度不断攀升，全球气候变化加剧

根据观测数据，大气中二氧化碳等温室气体浓度上升呈加剧趋势。1901年～1960年，大气二氧化碳浓度由296ppm增至316ppm，年均增长0.11%；1960年之后，增长速度逐渐加快，1961年～1997年均增长0.36%，1997年～2015年均增长0.55%，2015年大气二氧化碳浓度增至399.57ppm。大气二氧化碳浓度升高的主要原因是化石燃料燃烧和水泥生产排放了大量的二氧化碳。2015年化石燃料燃烧与水泥生产排放了360.2亿吨二氧化碳，是1990年的1.6倍。

发展中国家开采了越来越多的化石能源，来满足发达国家的能源消费需求。在世界经济发展竞争加剧的背景下，很多发展中国家为了获得竞争优势，降低或放松了环境标准要求，推动高耗能、高污染、高碳产业发展；而发达国家对环境标准要求不断提高，以提高本国环境质量和生活舒适度。受此影响，高碳产业可能从环境标准高的发达国家向环境标准宽松的发展中国家转移，从而导致碳排放转移。全球碳计划（GCP）对1990年～2015年二氧化碳排放量估算表明：OECD国家因消费造成的碳排放大于其生产造成的碳排放，且差值越来越大；相反，金砖国家生产造成的碳排放大于其消费造成的碳排放，差值亦越来越大。这说明，发展中国家开发了本国越来越多的化石能源，加工、制造成各种产品出口到发达国家，承担了碳排放量上升与环境污染的代价。

（2）重大突发性地质灾害呈上升趋势，经济损失快速增加

全球重大地质灾害发生频次不断上升。联合国国际减灾战略机构EM-DAT灾害数据库收集了各国发生的重大自然灾害。入库灾害至少满足下列条件之一：造成10人以上死亡；100人以上受到灾害影响；政府宣布应对灾害紧急状态；政府在救灾过程中呼吁国际援助。1940年～2015年，全球发生重大崩塌、滑坡、泥石流地质灾害697次，造成6.5万人死亡，有记录的经济损失约89.4亿美元。上世纪40年代到80年代初重大地质灾害增长较慢，80年代以后发生频率快速增加，从80年代初的年均不足10次增加到近10年的年均18次。虽然发生频次增加，但是因灾死亡人数没有明显增长，单次地质灾害造成的死亡人数总体上是下降的，从1970年～1979年的136人/次下降到近5年的38人/次，说明各国地质灾害防治取得了一定成效。然而，地质灾害造成的经济损失自80年代以来快速增加，从70年代的平均每年0.14亿美元增加到近10年的平均每年1.76亿美元。

不同国家地质灾害发生与防治情况存在显著差异。美国1960年～2009年地质灾害共造成336人死亡，直接经济损失12.4亿美元（按1960年折算）。1970年以后，美国地质灾害造成的死亡人数保持在很低的水平，平均年死亡人数在4人以下；1985年以前直接经济损失呈快速增加趋势，之后直接经济损失则呈减少的趋势。墨西哥1997年以前地质灾害发生在低水平波动，平均每年发生10次左右，平均每年导致近14人死亡；1998年以来，地质灾害显著增加，平均每年发生的地质灾害增加至86次，平均每年导致50人以上死亡。尼泊尔1971年～1992年发生地质灾害频次保持稳定，多在19次上下波动；1993年以后发生频次明显增加并呈周期性波动，平均每年发生120次以上，在高发年可达380次以上。

（3）全球水土污染处于上升态势

已有数据研究表明，全球水土污染呈上升趋势，随着部分工业企业（特别是高污染企业）由发达国家向新兴市场国家转移，新兴市场国家水体和土壤面临着越来越大的污染压力。

地表水和地下水污染日趋严重。据联合国估计，全球每天大约有200万吨工农业和生活废弃物排入地表水体中，全球每年污水产生量高达1500立方千米。在发展中国家，80%的污水未经处理直接排放到河流、湖泊和海洋中。世界卫生组织统计显示，全球有8.84亿人缺乏安全饮用水，全球88%的腹泻与不安全饮用水、缺乏卫生条件有关，大部分分布在发展中国家。在快速城市化和农业种植区，地下水中的氮浓度不断上升，地下水质趋于恶化。在人类活动的作用下，孟加拉国、缅甸、阿富汗、柬埔寨、印度、中国等地区发生了地下水砷污染，影响了3500万～7500万人口的饮水安全。土壤污染问题在发达国家和发展中国家普遍存在。由于长达200年的工业化过程和现代工农业的发展，欧洲土壤污染严重。据欧盟调查，38个欧洲国家发现大约有250万个场地存在污染风险，其中有34.2万个已被确认为污染场地，需要进行修复。由于土壤污染的隐蔽性和复杂性，土壤污染问题在很多国家尚没有引起足够重视。

地球系统问题解决的理论框架 

不断加速的工业化、城市化与全球化耦合在一起对地球系统产生了前所未有的影响，促使人们必须从全球尺度去认识地球系统的变化机理；同时，不同区域或国家自然资源与生态环境变化出现了明显分化，与人类相互联系最为密切的近地表圈层资源、环境与生态问题呈现显著的区域性特征，促使人们必须从近地表圈层去认识地球系统的变化机理。在问题驱动下，随着全球观测、信息等技术进步，地球科学形成了一门新的分支——地球系统科学；在地球系统科学理论指导下，聚焦近地表圈层形成了一个新兴领域——地球关键带。

近年来，我国从生态文明建设实践出发，提出了“构建人类命运共同体”和“山水林田湖草生命共同体”的理念。“人类命运共同体”的内涵是从生态、经济、政治、合作等方面构建全球治理体系，推动形成新型国际关系和国际新秩序；在生态方面强调生态环境问题无边界，保护地球系统是全人类的共同责任。“山水林田湖草生命共同体”的内涵是按照生态系统的整体性、系统性及其内在规律，统筹考虑自然生态各要素、山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游，进行整体保护、系统修复和综合治理。由此，学术界与政界在应对人类面临的地球系统问题方面高度契合，共同构成了完整的理论框架。

1. 地球系统科学：服务构建人类命运共同体

地球系统科学把地球看成一个由相互作用的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈等圈层构成的统一系统，重点研究各组成部分之间的相互作用，了解整个地球系统的过去、现今及未来的行为，为全球生态环境问题的解决提供理论基础与对策方案。上世纪80年代以来，地球系统科学以全球气候变化研究为重点，技术方法不断发展，研究内容不断丰富，研究体系日趋完善与成熟。

地球系统问题解决的理论框架

（1）以观测、机理、建模与解决方案为重点，地球系统科学研究取得重大进展

地球系统观测网不断扩展与升级，地球系统监测能力不断增强。美国NASA于1991年建立地球观测系统（EOS），利用卫星与其他手段对全球陆地表面、生物圈、地球空间、大气以及海洋进行长期观测；EOS之后，启动了地球系统任务（ESM），加深对气候系统与气候变化的认识；2017年，启动了下一代联合极轨卫星系统，用于天气预报和环境监测。美国地质调查局自1972年起陆续发射LandSat系列卫星，用于探测地球资源与环境，包括调查地下矿藏、海洋资源和地下水资源，监视农、林、畜牧业和水利资源利用，监测自然灾害和环境污染等。法国国家空间研究中心自1986年开始研发SPOT系列卫星，进行土地利用/覆盖变化、植被监测、自然灾害评估等。欧盟与欧洲航天局自2005年资助地球观测计划——全球环境与安全监测系统（GMES），由遥感卫星与陆地、海洋、大气等监测传感器组成，2013年更名为“哥白尼计划”，以扩大地球观测计划在公众中的影响力。

地球系统变化与过程机理研究不断深化，揭示了地球系统要素不同时空尺度下的变化规律与影响。地球系统变化包括大气过程、海洋过程、陆地过程、冰冻圈过程等，这些过程相互影响、相互作用。由于碳循环是地球系统物质和能量循环的核心，全球碳循环及其对全球变化的响应研究一直是被广泛关注的前沿问题。人们对岩石圈、陆地生态系统、海洋、大气以及人类社会等碳库的储量、在全球碳循环中的地位及其作用机制有了深入的认识。人们认识到土地利用、覆盖变化是造成全球变化的重要原因，很多学者对土地利用变化引起的区域气候、土壤、水文、地质等因子变化及其对生态系统影响进行了大量研究。针对全球变化的生态系统影响，学者从植物群落、植物生理生态、地下生态、水生态系统、生物入侵、生物多样性等方面开展了深入研究。

先后建立了多个地球系统模拟模型，地球系统变化预测能力大幅度提升。上世纪80年代以来，很多研究机构陆续开展了大气模式、海洋模式、陆面模式、海冰模式等地球系统模拟模型的研发和应用。2000年美国NASA提出构建地球系统建模框架ESMF，包括核心框架、天气及气候建模、数据同化应用等，为地球系统建模提供了一个标准的开放资源的软件平台。ESMF发展至今，已经拥有40多个模型，包含大气圈模型、大气动力学/物理学相关模型、海洋模型、陆地和陆表模型、水文学/分水岭模型等。欧洲提出了欧洲地球系统模拟网络（ENES）计划，包括地球系统模拟集成和气候资料存储与分发两个计划，目标是建立一个高效的欧洲地球系统模拟和气候预测系统进行集成模拟研究。日本在上世纪90年代启动了“地球模拟器”计划，于2002年研制成功，并在国际上率先开展了超高分辨率的全球气候系统模式的发展和模拟研究。中国科学院开发了地球系统模式CAS-ESM，集成了大气、陆面、陆冰、海洋、海冰等分量模式。

应对全球变化提出了系列减缓、适应方案，服务制定政策、编制规划和措施决策。基于地球系统观测、机理研究与模型模拟预测，开展全球变化的适应与可持续发展研究是地球系统科学研究的重点之一。2015年，《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方在巴黎气候变化大会上达成《巴黎协定》，将所有国家都纳入了呵护地球生态确保人类发展的命运共同体当中，目标是把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2℃之内，并为把升温控制在1.5℃之内努力。越来越多的研究强调通过人类自身行为的改变，主动适应地球系统变化；通过土地系统和景观的重新设计，协调生态系统服务和人类福祉之间的相互关系；通过社会-经济-环境可持续性的综合协同，降低地球系统变化的风险。

（2）促进自然科学与人文科学融合和推进更加平衡的多学科集成，成为地球系统科学发展的未来趋势

国际科学理事会（ICSU）于2010年提出了面向全球可持续发展地球系统科学面临的5大挑战：一是如何提高对未来环境条件及其影响预测的实用性；二是如何发展、增强和集成必要的观测系统用以管理全球和区域环境变化；三是如何预见、识别、避免与管理破坏性全球环境变化；四是采取什么样的制度、经济和行为变化以迈入全球可持续发展路径；五是如何在技术研发、政策制定与社会响应中鼓励创新来实现全球可持续性。

面临这些重大挑战，地球系统科学将会从自然科学主导的研究转变为有广泛的科学和人文领域参与的研究，从单学科主导的研究转为更加平衡的多学科集成研究。“未来地球计划”未来10年将集中在3个方面：动态行星地球——观测、解释、了解和预测地球、环境和社会系统趋势、驱动力和过程及其相互作用；全球发展——获得管理食物、水、能源、材料、生物多样性和其他生态系统功能和服务所需要的知识；可持续性转型——了解转型过程与选择，评估跨部门和跨尺度的全球环境治理与管理战略。

中国所提出的构建人类命运共同体理念，得到了国际社会的高度认可。这一理念被联合国纳入相关决议，与“未来地球计划”等一起共同引导与推进全球生态文明建设。

2. 地球关键带理论：服务构建山水林田湖草生命共同体

地球关键带是指异质的近地表环境，岩石、土壤、水、空气和生物在其中发生着复杂的相互作用，在调控着自然生境的同时，决定着维持经济社会发展所需的资源供应。地球关键带科学为近地表圈层地球系统研究提供了一个整体框架，在此框架内开展全面、系统、持续、深入的跨学科研究。可以说，地球关键带科学是地球系统科学在近地表圈层的具体实现，为地球系统科学提供区域理论基础并服务于区域与全球可持续发展。

（1）融合地质、水文、土壤、生态等学科，地球关键带科学快速发展

通过探索，地球关键带科学形成了一条整合研究的技术框架：循环上升的调查-监测-研究体系。通过调查、监测和研究的循环进行，不断深化对关键带及其过程时空变化规律的认识；在此基础上，通过对图件、数据和成果集成分析，针对管理者、科学家、社会公众等服务对象生产各种产品，将关键带研究成果最大程度地传递给社会。

调查是了解地球关键带组成与结构的基础，也是部署监测和开展建模的基础。2012年，美国地质调查局发布了其核心科学体系科学战略（2013～2023），明确将地球关键带作为其研究的核心靶区，提出针对关键带的结构和过程进行调查，建立关键带3D/4D地质框架模型。针对土壤侵蚀、盐渍化、有机质减少和滑坡等土壤环境问题，欧盟委员会发布了土壤保护主题战略，将传统的1～2m深的土壤层扩展到地表至基岩之间的未固结土层进行调查和研究。关键带调查的主要目标之一是回答“关键带如何形成与演化”这一基本科学问题。欧盟资助的欧洲流域土壤变化项目选择了代表土壤形成不同阶段的4个地区进行调查研究，分析确定关键带形成演化的影响因素和关键带生态服务的可持续性。

监测是了解地球关键带随时间变化的基础，为建模提供所需的输入数据和校正数据。美国国家科学基金会于2007年启动了关键带观测计划，先后建立了10个关键带观测站，以流域为单元，对关键带各种要素进行长期观测。德国亥姆霍兹联合会于2008年启动了陆地环境观测建设项目，先后建成了4个陆地环境观测站，为区域尺度气候变化研究提供地下水、包气带水、地表水、生物和大气的基础观测数据。法国则通过提升现有的“河流盆地网络”所属的观测站，建设关键带观测设施，以流域为单元对关键带要素进行观测。欧盟委员会于2009年启动了“欧洲流域土壤变化”项目，选择4个典型地点建立了地球关键带观测站，将土壤监测作为长期观测的重点。

建模对于深化对关键带形成、运行与演化的科学认识具有重要的作用，始终是关键带科学研究的重要领域之一。例如，美国关键带观测计划的重要目标之一是建立能够描述关键带生态过程、生物地球化学过程和水文过程的系统模型，定量预测气候变化、地质作用和人类活动下关键带结构和功能的响应。关键带过程模型大致可分为两类：一类是描述单个过程的数学模型，一类是描述多个过程叠加的耦合过程的数学模型。对于前者，目前已建立了较为成熟的模拟模型；而对于后者，是关键带建模的重点和难点，尽管近年来做了很多探索工作，耦合模型还远不成熟，仍在不断发展中。

（2）随着地球关键带科学的形成与发展，或将促使地球表层研究发生科学变革

地球关键带将与经济社会最密切的近地表环境作为独立的开放系统，为区域资源、环境和生态问题研究提供一个完整的系统框架。地球关键带科学研究尚处于探索阶段，近年的进展表明地球关键带科学有潜力促使地球表层研究发生科学变革，为经济社会面临的气候变化、生态系统管护、水资源安全、自然灾害防治等重大问题的解决展示了一种新的图景。未来地球关键带科学研究发展方向包括4个方面：开发一个统一的地球关键带演化理论框架；开发耦合的系统模型来探究地球关键带服务；开发一个集成的数据和测量框架并进行验证；建立多学科集成的地球关键带观测站。

从国内生态文明建设的实践中，我国提出了“山水林田湖草是一个生命共同体”的理念。在内涵上，地球关键带与山水林田湖草异曲同工，前者侧重理论，后者侧重实践，目标均是推进区域生态环境治理。地球关键带科学是山水林田湖草系统治理的理论基础，后者则是前者与实践相结合的应用体现。地球关键带科学与山水林田湖草生命共同体理念共同构成了区域生态环境治理的理论框架，共同推进区域可持续发展。

对地质调查工作的思考

地球系统问题得到了政府与学术界的高度关注。在社会治理层面，围绕人类社会持续发展需求形成了“两个共同体”理念——人类命运共同体与山水林田湖草生命共同体。在学术层面，随着全球观测、信息等技术的进步，以问题为导向，地球科学形成了新的分支——地球系统科学，聚焦近地表圈层衍生了“地球关键带”新领域。由此，政府与学界在应对地球系统问题方面高度契合，共同构成了完整的理论框架。地质调查工作应树立人类命运共同体与山水林田湖草生命共同体理念，以地球系统科学理论为指导，以地球关键带为重点，加强调查、监测与机理研究，加强综合评价，服务和支撑生态文明建设。

一是以地球关键带为重点加强综合调查评价。将地球关键带作为地质调查工作的重点靶区。按照统一的技术规范和标准，开展不同尺度的专业性基础性地质调查，充分反映地质框架的成土条件、成矿条件、水文条件等多种属性，建立地球表层三维地质框架模型。充分利用现代信息、网络、大数据等技术，加强区域问题综合评价，形成基础扎实、数据可靠、形式多样的综合评价产品，服务区域生态治理与自然资源综合管理。

二是以服务生态保护修复为目标加强生态地质调查。根据自然资源管理与生态保护修复需要，选择典型地区探索开展生态地质调查，形成生态地质调查技术规范。根据自然资源勘查开发的源头保护、利用节约与破坏修复全过程需要，推进不同尺度生态地质调查，提出生态保护修复地质解决方案。

三是以服务全球资源治理为重点加强全球问题合作研究。以“一带一路”倡议为抓手，加快推进矿产资源勘查开发国际合作，加强产能合作，促进全球资源优化配置。立足我国优势，在前沿与关键领域，策划实施地学大科学计划，以全球岩溶动力系统资源环境、地球化学调查、青藏高原特提斯演化与资源-环境效应等为重点，推进国际地学大计划合作。

四是以资源环境要素为重点加强地球系统探测与监测。采用卫星遥感、航空遥感等对地观测技术，定期采集全球与区域资源环境要素数据。协调、整合、新建观测站点，形成地球关键带综合监测网。开展区域自然资源数量、质量与生态综合监测，及时提出预警。围绕深部资源勘查开发与灾害防治需要，加强地壳深部探测。

五是以提升自然资源管理决策支撑能力为重点加强地质大数据建设。整合现有地质、资源、环境、生态等调查数据，构建地质大数据核心数据库体系。建立资源环境要素数据动态更新机制，实现地质大数据与自然资源管理需求在时空上的契合。与经济、管理、社会等相关基础数据无缝链接，为自然资源管理与资源环境治理提供全方位支撑。

地球关键带研究的调查-监测-研究循环体系框架

六是以过程机理研究为基础加强综合评价。基于三维地质框架模型，加强地球系统物理过程、化学过程、生物过程的机理研究，建立地球系统或地球关键带模拟模型。基于机理模型，考虑不同社会经济发展情景，对所面临的问题进行综合评价，有针对性地提出地质解决方案。

（作者单位：自然资源部中国地质调查局发展研究中心）

近日，《中国岩溶》再次入编《中文核心期刊要目总览》。《中国岩溶》已连续两次为该总览收录，充分显示了《中国岩溶》近年来的学术水平和影响力。

《中国岩溶》由自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所独家主办，中国地质学会岩溶地质专业委员会、中国地质学会洞穴专业委员会以及联合国教科文组织国际岩溶研究中心共同协办。2015年《中国岩溶》由季刊变更为双月刊。截至2018年6月，《中国岩溶》已出版37卷153期，发表论文2500余篇。年度发文量由1999年的56篇增加到2017年的110篇；基金论文比由2004年的47.2%增加到2017年的94.9%；影响因子2001年为0.35，而2017年复合影响因子为1.365；据中国知网统计至2017年总被引频次为25779次，总下载次数为410069次。

近年来，岩溶所领导高度重视《中国岩溶》办刊质量，编辑部人员坚持以“争创品牌期刊，构筑精品期刊”为理念，严把学术质量关，对来稿认真评审，指导修改，同时制定选题计划，向专家约稿，每期都有主题稿件。经过不懈努力，《中国岩溶》的学术影响力逐渐提高，其影响因子、基金论文比、被引频次、他引率、下载率等多项评价指标不断升高，2015年入选《中文核心期刊要目总览》2014年版；今年再次入选《中文核心期刊要目总览》2017年版。

当前，新媒体蓬勃发展，纸质期刊面临生存的挑战，为了保持住优势地位，《中国岩溶》建立了自己的网站、微信公众账号等，使作者投稿、查询更方便，稿件记录更完整。同时，与中国知网等媒体平台合作，首批签订单篇论文网络首发协议；与超星集团合作，实现手机移动阅读；今年又加入了新闻出版广电总署出版整合发展（武汉）重点实验室的OSID计划，计划明年《中国岩溶》上发表的优秀论文单篇增强出版，为作者、读者创造更好地刊物，扩大期刊的学术影响力。

中国岩溶类型划分示意图

桂林山水甲天下。而你可曾知道，在这美丽的山水背后，还有人类难以言表的痛。

最近，荣获广西壮族自治区自然科学奖一等奖的《岩溶动力学与全球变化研究》，就把这些常人忽略的东西系统成为了一门科学。依托他们的这一科研成果，人类在喀斯特地区就可以避害趋利、化害为利，在贫瘠的土地上唱出欢乐的歌。

站到世界最前沿

在桂林，沿江看到的是奇峰林立、云雾缭绕，石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、落水洞让你目不暇接；走进地下溶洞沿地下河顺流而下，多姿多彩的石笋、钟乳石和石柱在灯光的照耀下，让你仿佛进入到梦幻世界。

这里就是中国典型的喀斯特（岩溶）地形分布区。做为游客，你也许会不由地沉醉在如画的风景里。但做为当地居民，感受更多的则是这类地貌带来的诸多不便：“地无三尺平”不说，若远离江河，做饭洗衣的水都难以取得。

因为在喀斯特地区，表层多为破碎的坡积物，而其基底是碳酸钙，在千百年的雨水侵蚀下早就成了“筛子”，根本存不住水。而且，这种情况还在持续且逐年加剧。

在雨水的侵蚀下，喀斯特地区地表土地日渐贫瘠并加速了荒漠化趋势。对此，科学家称之为石漠化。

我国石漠化土地面积到底有多大？中国地质调查局岩溶地质研究所《岩溶动力学与全球变化研究》给出了具体数据：我国岩溶区面积约344万平方千米，占国土面积的1/3 强，约占全球岩溶面积的1/6，是世界上岩溶分布面积最大的国家。其中，我国南方岩溶峰林地貌是举世公认的热带岩溶地貌典型模式。

西南岩溶地区，还是世界上连片分布面积最大、岩溶发育最为强烈的典型生态脆弱区，也是我国贫困和环境退化问题最为严重的“老、少、边、山、穷”地区，石漠化、岩溶塌陷、干旱内涝、地下河污染等环境地质问题突出。

如何解决西南岩溶地区的这些问题？自1987起，岩溶地质研究所就开始了持续研究。在袁道先院士的带领下，研究团队以地球系统科学思想为指导，先后在国家科技支撑计划、国家自然科学基金、广西自然科学基金、国土资源部重点科技项目、中国地质调查局项目、联合国教科文组织国际地球科学计划等几十项国际、国家科技项目的支持下，到2014年形成了国际公认的岩溶动力学理论。

基于中国在岩溶地质研究领域的突出成果，2008年，联合国教科文组织国际岩溶研究中心在中国落户。

从此，在岩溶地质研究领域，中国站到了世界最前沿，为国际岩溶地学的进步贡献了中国智慧。

从此，在喀斯特地形分布区避害趋利、化害为利上，中国向世界提供了可复制的中国方案。

绘制四大圈层运行图

这一中国智慧的最大特点，就是改变了过去岩溶地质研究中单一以地质体为主要研究对象的思维方式，而是以地球系统科学思想为指导，将岩溶地区的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈作为一个完整的系统进行综合研究，总结出其内在运行规律，绘制出四大圈层运行图。

利用岩溶动力学理论，人类发现岩溶动力系统是控制岩溶形成演化，并常受制于已有岩溶形态的，在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的，以碳、水、钙循环为主的物质和能量传输转换系统；建立了四大圈层间岩溶动力系统碳—水—钙循环概念模型和监测指标体系，研发了现场捕捉碳、水、钙行踪的现代监测和实验技术方法；揭示了岩溶动力系统的四大功能，即形成岩溶地貌、驱动元素迁移、调节大气温室气体浓度、高分辨率地记录全球气候变化；揭示了中国南方表层岩溶化过程与机制，以及对岩溶水资源的调蓄功能，并发现岩溶作用是短时间尺度的地质过程，且与地表生态过程关系密切。

温室气体排放导致全球变暖，利用地质体固定大气中的碳一时成为国际前沿学科。岩溶动力学研究成果表明，岩溶地区其实就是最好的固碳场地。这一研究，在揭示出岩溶动力系统碳循环机制的同时，还初步估算出全球岩溶碳汇量为6.1×108吨/年，约占“全球遗漏汇”的1/3；在石笋古环境重建研究中，获得了16.3万年以来高分辨率的古气候记录，揭示了末次间冰期亚洲季风的起始时间、持时、转换及其太阳辐射驱动机制；发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径，从而开拓了全球环境变化研究新领域。

而研究中的一系列思路创新和新发现，也为人类更深入地认识地球提供了全新的视角和启示。研究中，项目组创新性地提出了能够反映区域岩溶动力条件的“岩溶形态组合”方法，科学地划分全球岩溶动力系统及中国岩溶动力系统类型，进而成功地实施了全球岩溶地貌对比；发现内生成因CO2和水动力控制，并首次在野外观测到了水动力条件对钙华沉积速率的控制；率先开展了利用洞穴石笋开展古气候、古环境变化记录重建研究，使得当前石笋的时间分辨率达到了季，建立了新的时间标尺；发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径……

这些中国智慧，得到了国际地学界的广泛认可。早在1994年，IGCP执行局主席、英国皇家学会会员M.Brown教授就专门撰文指出：“岩溶动力学理论是国际岩溶研究的核心理论。”

2011年，国际著名《Science》期刊报道评价“桂林岩溶动力学研究团队是站在国际岩溶研究前沿的研究团队，其在岩溶作用与碳汇方面的研究对全球碳减排具有重要意义”。

世界共享中国方案

碳若排放到大气中，就会成为导致地球变暖的罪魁祸首，但若固定在大地和岩石中，就成了提升农作物品质的肥料。因为在这一转换中，无机碳变成了有机碳。

利用这一机理，项目组在西南岩溶地区开展了变害为利的石漠化综合治理示范，有效推动了西南岩溶地区生态文明建设和精准扶贫。

广西平果县果化镇就是其中一个点。果化示范区，面积1000公顷，2000年还是重度石漠化区，农民人均纯收入不足600元。2001年起，通过复合峰丛洼地立体生态农业模式以及一系列石漠化治理新技术的成功应用，该示范区目前植被覆盖率由不足10%提高到85%，农民人均纯收入增加到1万多元。

广西马山县弄拉屯在开发表层岩溶水资源的基础上，通过对裸露石山环境进展综合治理，形成了以休闲旅游观光附加绿色农产品的生态旅游产业链，100多村民人均年收入10万多元，还带动周边村民2000多人就业……

这些可被复制的治理模式，被新西兰、坦桑尼亚等6个国家引进并应用于本国的石漠化治理工作，让这些国家生活在石漠化地区的居民享受到中国方案带来的幸福。

而这，只是项目解决石漠化地区经济社会问题、助推经济社会发展的一个侧面。在研究中，项目组立足科研服务社会、造福社会的宗旨，形成阶段性成果后就通过多种渠道向政府汇报，通过示范开展应用转化，极大地提升了科研成果的社会生命力。

从宏观角度看，成果的应用转化还体现在以下几方面：

成果的应用转化已上升为国家行动。西南岩溶生态系统研究成果，为国家《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲（2006~2015）》提供了重要的科技支撑，有力支持了国家在“十一五”“十二五”期间实施的《岩溶区石漠化综合治理重大工程项目》。

以南方表层岩溶带及表层岩溶水资源分布规律为指导，建立的表层岩溶水开发示范工程，支撑了广西岩溶区地下水开发利用，并在西南岩溶区得到有效推广。自1995年以来，先后在广西马山、都安、环江等20多个县实施水利工程项目100多个，解决20万余人的饮水困难，改善灌溉面积2万多亩。

总结出中国南方岩溶形成发育的四大地域优势，使广西桂林、环江等七大南方喀斯特自然景观列入世界自然遗产名录，为岩溶地区贫困群众脱贫致富打造了金山银山。

在上世纪80~90 年代，国际著名岩溶学家M.M.Sweeting（英国）、D.C.Ford（加拿大）在考察和了解了中国岩溶发育特征后预言：国际岩溶学新理论的发展将会在中国得到启示。如今，岩溶动力学理论体系的创立与应用，使这一预言成为现实。岩溶动力学与全球变化研究成果，将开创我国石漠化地区在新时代更美丽的未来。

近日，中国地调局水环中心“贵州冷水井水力压裂”项目组与贵州111地质大队合作实施完成了贵州省首个基岩水井水力压裂实验工程，水井改造效果优异，涌水量大幅提高，解决了当地300多户居民生活用水紧张的问题。

该工程是水环中心水井压裂技术在南方岩溶区的首次应用，也是贵州省的第一个基岩水井水力压裂项目，该项目的成功实施验证了基岩水井水力压裂技术的在岩溶地区的可行性和有效性，为南方岩溶区水井改造增水提供了宝贵的经验。

该实验井位于贵州省黔西南布依族苗族自治州兴义市万屯镇大山村，完井井深178米，含水层为三叠系中统关岭组灰岩，地下水类型为溶洞—裂隙水，本次压裂采用了水环中心自主研发的基岩水井压裂工艺，总压入清水量113.3立方米，压裂作业后，经过72小时抽水试验结果显示，该井稳定出水量由不到96立方米/天增加到超过235立方米/天，改造增水效果显著，实现了裸眼井的分段压裂，易于操作、适应性强、压裂效果好。

下一步，水环中心将会对另一口实验井进行水力压裂试验。

离开塔希提已经十天了，而我的内心仍久久不能平息。这个在法国人认为“人间天堂”的地方，风景如画，让人如痴如醉-——可对“海洋六号”船轮机部的兄弟们来说，只是过往云烟！

故障就是命令

经过长途的航行，就在靠泊塔希提港的前一天，3月12日凌晨将近3点，我接到值班管轮耿强林的电话：“出大事了，柴油机出问题了”，赶紧下集控室，与及时赶到的轮机长覃海杰和电机员郑正大一起查看。原来是三台主发电柴油机在联机高速运行中3号柴油机第四缸的缸头螺栓断了一根，引起冷却水泄漏，导致冷却水高温应急停车，其负荷瞬间全部转移到1号和2号机上，超高负荷冲击把1号主柴油机也搞坏了。三台机一下子坏了两台，这是轮机工作中最怕出现的“瘫机”，倘若不及时恢复，一台柴油机很难满足第二天进港的要求，甚至会影响后续返航的安全。

轮机长当机立断，下令关掉3号机所有进出水阀，由易到难，首先排查1号机加不上负荷的故障原因。我立即抽调人员从凌晨四点开始撸起袖子干，从外到内逐一排查，检查缸头螺栓等固定件、运动件、进排气系统和燃油系统，启动柴油机测量压缩压力和爆炸压力，终于在并车运行后发现，当负荷慢慢增加到500KW以上后增压器开始逐渐听到有脉动的“哄哄”声，柴油机各缸排温急剧升高——增压器喘振！最不希望出现的情况还是出现了，增压器故障！增压器是柴油机的精密部件，结构复杂，维修难度很大，一般都是由专业的修理厂家修理，船上没有维修条件（没检测仪器），从没修理过，备件也不足。

为了不耽误时间，我带领兄弟们马不停蹄立即转战3号机。吊缸头，更换损坏的螺栓和密封胶圈。整个过程要小心翼翼，取出断裂的螺栓，可和仓库找来备件对比，备件号没错，可螺栓不对。再次确认没有这个备件后，立即将此情况报告轮机长。轮机长一边指示先从暂时难以修复的1号机拆两条螺栓过来，尽快恢复3号机；一边向船长汇报，将情况立即报告广州海洋地质调查局，请求后方支援。后方马上行动，启动相关程序着手备件采购。说干就干，经过持续15个小时的奋斗，晚上九点缸头装复完毕，兄弟们满是疲惫，有的都瘫坐在地上了。3号机终于可以试车了，我的心都快到嗓子眼了，生怕其它部件再出什么差池。幸好，功夫不负有心人，试车成功。拥有了两台主机提供动力，进出港的动力要求满足了，船长、轮机长和我的压力都减轻了。

守住最后的防线

13日早上，船舶顺利靠泊法属塔希提港PAPEETE码头。轮机部按照计划组织部门人员立即完成燃油的补给工作。1号柴油机增压器的拆检修理工作是头等大事，广州海洋局收到船上的故障报告后，十分重视，局长叶建良亲自主持召开主机故障讨论会，为船上提供强有力的支持。

局领导重视，增强了我们修好所有设备的信心！船上临时党委统筹安排，要求各部门随时提供支持。轮机部兄弟们责无旁贷！虽然船已靠港，可没有一个兄弟提出要上岸去欣赏异国风情，每天都自觉穿好工作服汇聚在机舱进行设备检查保养，尤其是对三台柴油机的全面检查。轮机长明确要求，确保2号、3号机安全正常运行，在此基础上全力修复1号主机。为了实现这个目标，经请示局里同意，通过代理寻找当地船厂技术支持。可与代理找来的当地两位“专业人员”一起工作后，发现他们并不是专业的增压器维修人员，也没有增压器转子动平衡检测设备。在外方人员协助下把增压器拆卸下来后，我和轮机长一致决定，自己动手修理。

迎难而上，绝不放弃

20日中午，备件一送到船，部门就立即兵分两路---我带人安装增压器，二管带人安装螺栓。增压器转速高（正常航行1分钟30000多转），工作温度高，安装精度和清洁度要求都很高。大部分运动件不是铝合金就是铜，一个轻轻的刮碰都能造成变形，一块小小的铁屑残留都能打坏高速旋转的零部件。我多次翻看说明书，在说明书也没有安装指导的情况下，自己慢慢摸索，每一步都小心翼翼。

“没事，死马当活马医，哪怕修好能用来发电也好，万一成功了呢？”老轨给我鼓劲。有了定心丸，就大胆干！高级机工沈衍栋、莫峻辉和梁安林帮了我大忙，动手能力强悍的他们协助我顺利完成了一个个零部件的安装。尤其在总装整个转子组件时，因转子组笨重（重达200斤），安装位置较高，空间狭窄，站不了几个人，可起吊和安装不能碰到任何东西，同时需要各方位定位精确，任何一个部位有小小偏差都不行。我们足足花了2个小时反复摸索安装，几次都没成功。我都恨不得自己力大无穷，直接抱起来安装进去。轮机长看到我们累得实在不行，爬上机头，亲自动手协助大家对孔定位，终于搞定了。

晚上十点半，增压器安装完毕，终于可以试车了。试车过程非常谨慎，起动－空车运行－加负荷，每一步都仔细检查各参数，在确认各方面都正常后才会执行下一步程序。经过1个多小时的试车，确认增压器修理取得成功。至此，大家都松了一口气。

护航海六，奔向祖国

这次故障看似偶然，但也有其必然性。我船拥有动力定位功能，在作业时船舶自动运行保持在某一位置或特定状态，而动力定位的位置是靠DGPS来确定的，多次作业中发现DGPS的信号输入错误，时常出现较大的错误偏移，这就导致船舶突然大幅度移动，提供动力的柴油机会出现瞬间较大负荷，甚至是超负荷运行。加上一周前，2号机无征兆频繁跳闸，负荷转移对1、3号机造成超负荷冲击，而电站的功率限制保护没起作用，多种因素的叠加最终导致故障。

回想过去抢修的日日夜夜，感慨颇多。这次设备故障的解决，离不开船上临时党委的正确领导，离不开后方家里的大力支持，离不开船上各部门的积极配合和轮机部兄弟们的辛勤付出。在困难面前，轮机部的兄弟们放弃休息，自觉到机舱参加抢修，一干十几个小时毫无怨言，让我十分感动，我要给他们一个大大的赞！

21日，我船在三台主机熟悉的轰鸣声中离开了塔希提港，踏上了漫长的回国航程！为确保安全返航，防止柴油机再次出现超负荷冲击而产生其它变故，老轨和船长商量决定，选用经济航速，选择三台机并联的最佳负荷运行，既安全又经济。

如今，“海洋六号”船历经艰辛后正劈波斩浪勇往直行，兄弟们用汗水汇集成的浪花在船边翻滚，在阳光的照射下更显得异常夺目。漫漫回家路，我们坚信，只要有这种顽强拼搏的精神和不怕苦的意志，“海洋六号”船定能乘风破浪无障碍，直挂云帆回中国！

论坛现场

南方页岩油气地质调查进展

复杂地质构造区油气实现重大突破；大宗矿产资源获接续性成果；石墨、锂等新能源矿产基地格局渐显。在2016年中国国际矿业大会的中国地质调查新进展专题论坛上，我们看到了一个生机勃勃、红红火火的中国地质调查形象。

近年来，中国地质调查局以保障国家能源资源安全，服务生态文明建设为目标，秉持需求导向、问题导向、目标导向，在夯实基础的同时，通过科技创新引领促进找矿突破，在油气等能源以及重要成矿区带、战略新兴矿产调查上取得了一系列重要进展和突破。

油气地质调查：圆梦、筑梦

贵州遵义“安页1井”获超10万方/日高产稳产工业气流，有望形成新的工业气田；“突参1井”侏罗系压裂获轻质原油，开辟了大兴安岭及辽西近20万平方千米的勘探新阵地；首次确认银额盆地为大型石炭纪-二叠纪含油气盆地；“柯坪1井”塔里木盆地柯坪断隆勘探空白区首获油气显示……

近年来，全国油气地质调查捷报频传。这与中国地质调查局高度重视能源地质调查工作密不可分。

细心的人或许已经注意到，从2015年起，中国地质调查局把战略性能源矿产地质调查放在更加突出的位置。目前，能源地质调查投入在地质调查总投入中的占比不断提高，其中陆域油气地质调查投入更是由2006年的346万元增加到2015年的16亿元。而这正是中国地质调查局为响应建设现代能源体系的国家战略要求，更加有力支撑服务国家能源安全保障和油气勘查开发体制改革，对地质调查工作所做的重大调整和部署。

在此基础上，中国地质调查局立足基础性、公益性、战略性油气地质调查工作定位，面向新区、新层系、新类型、新认识，瞄准勘查程度低、油公司投入低的矿权空白区块及复杂构造区开展工作。重点加强南方页岩气调查、北方古生界调查和松辽外围油气调查，支撑新疆油气改革，积极探索羌塘盆地，建设了一批油气勘查示范基地。截至目前，共有24口井取得了重要的新突破和新发现。

重点针对我国南方海相地层开展页岩气基础地质调查。2014年以来，中国地质调查局累计投入经费近8亿元，共在四川盆地及周缘、武陵山褶皱带、滇黔桂地区、中扬子地区和下扬子地区等部署钻井50口（参数井10口，调查井40口），二维地震1613千米，页岩气基础地质填图1902平方千米。12口井获得油气页岩气重大突破或发现。圈定了黔北正安-酉阳、陕南镇巴-川北南江等10个油气页岩气远景区，拓展勘查新区6万平方千米；优选了建始、五峰、巫山等14个页岩气有利勘查区块。初步形成了四川盆地及周缘志留系页岩气、湘鄂西地区震旦系和寒武系页岩气、下扬子地区二叠系页岩油气及川南-黔西二叠系“三气”的勘查新格局，贵州正安、湖北宜昌、湖北巴东等3个勘查示范基地初具雏形。其中，长江经济带上游地区获油气重大突破和发现：贵州遵义安页1井获超10万方/日高产稳产工业气流，有望形成新的工业气田，预测该井控制范围内天然气资源量达千亿立方米，将推动该区域26个油气区块的勘探开发；四川达州华地1井钻获页岩气流，实现了川东高陡构造带新区、新领域页岩气调查重大发现，证实了复杂构造条件下仍具有页岩气资源潜力，开拓了川东高陡构造带近10000平方千米页岩气勘探新区。长江经济带中游地区获页岩油气调查重大发现：湖北宜昌宜地2井钻获70米优质页岩，揭示了中扬子地区寒武系具备常规、非常规油气共存的格局，为中扬子复杂构造区天然气勘探提供了新的思路，带动了整个鄂西地区油气勘探；湖北宜昌鄂宜页1井钻获寒武系水井沱组高含气页岩气层，实现从高点找油向斜坡找油的转变，指明中扬子地区页岩气勘探方向，有望改变湖北省能源结构；湖北宜昌鄂阳页1井在牛蹄塘组钻获页岩气流，实现重大发现。长江经济带下游安徽宁国、宣城等地区获页岩油气重要发现：宣城港地1井发现二叠系海陆过渡相页岩气，可为安徽皖江地区页岩油气勘探提供有力支撑。

积极开展北方新区新层系油气地质调查，助力老能源基地复兴。首次确认了银额盆地为大型石炭纪-二叠纪含油气盆地，创新提出古生界油气成藏新认识——明确银额盆地为典型的叠合盆地，上古生界广泛发育浅海陆棚相泥页岩为良好的烃源岩，油气资源前景广阔；在银额盆地圈定6个勘查区块提供国土资源部竞争性出让，引领油公司在2个中标区块钻获古生界工业油气流，实现了银额盆地新区、新层系油气勘探具有战略意义的重大突破松辽盆地外围油气调查新发现5个隐伏盆地，其中突泉盆地侏罗系首获轻质原油，开辟了大兴安岭及辽西近20万平方千米火山岩覆盖区侏罗系油气勘探新区，为松辽盆地接替资源勘查指明了方向。

新疆地区及青藏高原地区油气地质调查更新西部地区资源潜力。支撑新疆油气勘查开采改革试点工作取得成效，开展油气基础地质调查18万平方千米，圈定勘查区块15个，为国土资源部提供并成功出让4个勘查区块。柯坪1井塔里木盆地柯坪断隆勘探空白区首获油气显示，扩大了塔里木盆地油气勘探范围；准噶尔盆地博格达山前带博参1井钻探发现23米油层，开辟了博格达山前带找油新领域，扩大有利勘探面积2万平方千米。羌塘盆地油气基础地质调查实现新拓展，首次在高寒冻土区采用宽频人工震源地震采集新方法，识别出半岛湖、托纳木两个大于100平方千米的大型圈闭构造；提出羌塘盆地是一个具有稳定基底的残留盆地、油气成藏条件有利的新认识，为下一步油气勘探提供理论基础。

下一步，中国地质调查局将一鼓作气，全面打赢南方页岩气和北方石炭-二叠系油气调查两个重大战役，力争在南方复杂构造区、北方松辽盆地及外围、银额盆地、新疆地区、青藏高原等取得新突破。

重要矿产调查：固本、培新

近年来，中国地质调查局围绕天山－北山、西南三江、大兴安岭等26个重点成矿区带，开展1∶5万矿产地质调查，圈定找矿靶区，引导和拉动商业性矿产勘查。同时，针对石墨、锂等战略新兴矿产开展攻关示范，发现新的矿产地。

2015年，中国地质调查局对重点成矿区带矿产地质调查投入资金13亿元，完成1∶5万矿产地质调查9.7万平方千米，圈定综合异常3300余处、新发现矿（化）点1250处，圈定找矿靶区500余处。引领和拉动商业地质勘查，金、锰、铜、钨等取得一批新进展。其中，新疆西昆仑新发现玛尔坎苏锰矿带，目前在奥尔托喀纳什锰矿探获锰矿石资源量2000多万吨，全区远景资源量1亿吨以上；西藏班公湖-怒江探明千万吨级铜矿，载至2015年底累计探获铜1900余万吨，其中铁格隆南为近年新突破的千万吨级铜（金）矿床；西南三江成矿带云南北衙金矿2013~2015年新增金资源量127吨，铜资源量41万吨，铅锌116万吨；上扬子东缘黔东实现锰矿重大突破，至2015年新增锰矿石资源量超过6亿吨，且具有进一步找矿潜力，其中西溪堡锰矿提交锰矿石资源量1.93亿吨，为亚洲最大锰矿；江南陆块南缘江西朱溪钨矿取得新进展，新发现横路里、红梅岭、四村等6处矿（化）点，圈定朱溪外围、东岗、牛角岭等找矿靶区10处，预测资源量140万吨，后续勘查共探获钨（WO3）资源量286万吨，其中富矿333类资源量84万吨，平均品位1.757%；胶东成矿带金矿资源规模进一步扩大，新发现一条规模较大的重力梯度带，有望成为继焦家、招平、三山岛之后的第四条金矿带，矿集区累计查明金资源量突破4000吨，成为世界第三大金矿集区；山东齐河-禹城地区新发现富铁矿，磁性铁品位51.70%，初步估算资源量2500万吨以上。

战略新兴矿产调查中，四川甲基卡锂辉石找矿取得重大突破，新增锂矿资源量88.55万吨（以Li2O计），全区总资源量超过200万吨，奠定了1处世界级资源基地，为打造川西新能源产业基地奠定了资源基础；新疆大红柳滩锂辉石矿调查，预测资源量（Li2O）2.5万吨，其中查明资源量为7300余吨，显示具有中型以上远景规模；青海柴达木盆地盐湖锂调查中，西台吉乃尔盐湖卤水锂矿预测LiCl资源量达600万吨；在新疆奇台县新发现国内首个超大型岩浆热液型晶质石墨矿——黄羊山石墨矿，晶质石墨固定碳含量7.01%，+100目30%~35%，估算资源量超过2000万吨；河北张家口新发现义哈德石墨矿，预测资源量343万吨；河南西峡-桐柏地区新发现晶质石墨矿；新疆富蕴县沙依肯布拉克地区铍矿，目前圈出了60条铍矿体，其中工业铍矿体27条，新增BeO资源量2100吨，具有中型铍矿床规模；福建新发现永定大坪大型矿床规模钽铌矿，Ta2O51.38万吨，达超大型规模。

整装勘查区实现找矿突破。2011～2015年，全国107片整装勘查区总投入315.40亿元。其中：中央财政53.75亿元，地方财政41.48亿元，社会资金220.16亿元，社会资金占总投入的69.8%。完成钻探1675.38万米，坑探86.45万米。新发现大中型矿产地317处，其中大型139处，中型178处。主要矿种新增一大批资源储量。至目前，全国新增备案资源储量中，67%的铜矿、52%的锰矿、53%的铝土矿、47%的金矿、41%的镍矿、84%的钾盐以及43%的新发现大中型矿产地均来自整装勘查区。

下一步，中国地质调查局将围绕重点成矿区带重要找矿远景区开展1∶5万矿产地质调查，2016~2020年，每年将完成约15万平方千米、圈定找矿靶区300处；实现锂、“三稀”、晶质石墨等战略新兴矿产调查重大突破；在成矿理论、找矿技术方法和资源利用技术方面有新突破。初步形成西南三江、青藏高原、南疆五地州亿吨级铜矿资源远景区带；初步形成青藏高原、环扬子亿吨级铅锌远景区带；新增胶东、青海“金腰带”、甘青川等3个千吨级金矿基地。

同时，将开展《找矿突破战略行动总体方案》修编，优化矿产勘查开发格局，调整全国重点成矿区带和整装勘查区，与自然保护区重叠的全面退出自然保护区，根据国家产业发展规划，对新能源、新材料等战略新兴产业相关的矿种加大勘查；助力脱贫攻坚：优先考虑革命老区、民族地区、边疆地区、集中连片特困地区；确定战略新兴产业相关矿种的目标任务。

未来发展方向：生态、现代

“十二五”以来，建设生态中国和现代能源体系，缩小东西部地区差距，对新时期地质调查工作提出了新的更高的要求。近年来，中国地质调查局在提供找矿支撑、服务重大战略中扮演着重要的基础支撑角色。

“油气资源勘查开发格局的形成，将带动乌蒙山、武陵山、赣南等长江经济带约6万平方千米国家连片特困地区的油气勘查开发，形成新的经济增长点，为脱贫攻坚奠定扎实基础，并满足当地居民生活和工农业发展的用气需求。同时有力支撑长江经济带绿色能源建设，对改善我国能源结构、保护生态环境、解决污染、雾霾等问题具有重要意义。”在2016年中国国际矿业大会相关论坛上中国地质调查局相关负责人表示，南方页岩气地质调查工作，在颠覆了传统对盆地外难以形成油气藏、古生界地层难以突破等一系列成藏理论认识，开拓了油气页岩气勘查新区、新层系及新类型的同时，更有力地支撑了我国长江经济带建设重大战略。

随着找矿难度不断加大，地质调查如何提供有效的支撑服务？“十二五”期间，我国成矿带基础地质工作程度空前提高，78片整装勘查区基本实现全覆盖，213片找矿远景区可测区基本全覆盖，26个成矿带覆盖程度达到54%，完成约2000幅1∶5万地质图，提出一批找矿新区和新方向，为找矿突破战略提供了重要的基础支撑。系统完成20个重要成矿带成矿地质背景研究；首次完成全国重要矿产成矿地质背景研究，构建了中国侵入岩大地构造研究理论方法和中国大地构造相研究理论方法等一套成矿地质背景研究工作思路和理论方法体系，解决了基础地质要素研究和预测信息提取脱节的问题，推动了矿产预测理论的发展。在基础地质认识创新基础上，提出一批找矿新区新方向，初步厘定出141个侵入岩弧，表明我国具有很大的Cu、Mo、Au、Fe、Ag、Pb、Zn矿资源潜力。上述工作全面查明了区域地质特征和成矿地质背景，指明了找矿方向，在夯实好基础的同时，全面支撑找矿突破战略行动。

未来，中国地质调查局将继续加强成矿带区调，查明成矿地质背景，解决制约成矿重大基础地质问题；加强含油气盆地区调，建立地层序列和盆地结构，解决制约油气勘查的重大基础地质问题；加强重要经济区与城市群区调，以支撑服务“四大板块” 、“三大支撑带”战略为重点，查明区域地质背景、解决与地下空间资源利用、环境和减灾防灾相关的重大基础地质问题。