新疆天山以北的准噶尔盆地东部延伸着一块广袤戈壁——卡拉麦里，这里以其独特的地理位置、大漠落日、雅丹地貌、荒漠草原构成一幅雄伟的西部画卷。

这里是我国唯一温带荒漠有蹄类野生动物集中分布区，是全球极度濒危物种——普氏野马的原生地、世界规模最大的野放栖息地和繁育地，也是我国现存蒙古野驴种群数量最大、分布最集中的地区，记录到的鹅喉羚种群占全球种群的1/4。这里还有盘羊、猞猁、赤狐、草原雕等珍稀濒危野生动物约260种，因此，卡拉麦里又有“观兽天堂”的美誉。

“踏青腿”的“荒漠活化石”——普氏野马

行驶在卡拉麦里南部戈壁，可以看到一群似马非马、似驴非驴的有蹄类动物。这是普氏野马。它们三五成群，或觅食或奔跑。普氏野马有6000万年进化史，比大熊猫的历史还悠久，是国家一级重点保护野生动物，是世界上原有300多种野马中唯一幸存下来的物种，被称为“荒漠活化石”。

目前，全世界有2000多匹普氏野马，我国有700多匹，其中新疆有512匹，近70%在卡拉麦里自然保护区。普氏野马体型似家马，但头部所占比例大，咀嚼肌非常发达，没有长长的额毛，鬃毛较短且直立，背部有一条黑色脊线，小腿下部呈黑色，俗称“踏青腿”，这是普氏野马最显著的特征。

1985年，我国启动“野马回乡”计划，让野马完成野化、回归自然。历经40年人工繁育，种群数量不断增加，放归后的野马仍然延续祖辈的优秀基因，重新绽放着生命的绚烂。

“双面性格”的“狂奔高手”——蒙古野驴

在卡拉麦里经常可以看到与普氏野马体型相似的有蹄类动物，比起野马它们头小、耳朵长，好动擅跑，无“踏青腿”，这就是与普氏野马亲缘关系很近的另一种马科动物——蒙古野驴。蒙古野驴是国家一级重点保护野生动物，分布区东起蒙古二连浩特沿中蒙边界狭长地域至新疆北部盆地。卡拉麦里现有全国80%以上的蒙古野驴，数量近4000匹。

蒙古野驴能够在短时间内达到60公里以上的速度，这种出色的奔跑能力，使它们在面对危险时能迅速逃脱。野驴视觉、听觉和嗅觉非常灵敏，生性胆小却又脾气十足，既是“胆小鬼”又是“大犟种”，具有典型的“双面性格”。卡拉麦里是蒙古野驴的天然“竞速场”，一条条纵横交错的“驴径”，见证了它们在沙漠、戈壁、低丘里恣意狂奔的盛况。

“荒漠精灵”和“换装高手”——鹅喉羚

在野马、野驴遍布的准东戈壁，还有一群动物被称为奔跑在荒漠里的“优羚”——鹅喉羚。因发情期雄羊喉部膨大，似公鹅头，故而得名。鹅喉羚尾巴比黄羊长，也称“长尾黄羊”。它们身形矫健、四肢细长、善于疾驰，是荒漠半荒漠地区指示物种，属于国家二级重点保护野生动物。目前，新疆拥有15-20万只鹅喉羚，其中卡拉麦里约有1万余只。

荒漠是鹅喉羚的“大舞台”。哪里有水就去哪里，往往以小群居的方式适应荒漠环境。它们自带一身保护色，并且会随着季节变化“换装”。一旦发现危险，就会竖起尾巴，亮出白色的臀部，快速逃跑，晃动的白色就是羊群独特的预警信号。

苍穹之下，鹅喉羚与普氏野马、蒙古野驴等野生动物一起，在卡拉麦里野生植物丰富的乐园里纵情驰骋，共同构筑成我国最典型的温带荒漠生态系统。

大自然的旷野生灵在这里繁衍生息，亿万年的时光变幻在这里留下精彩纷呈的印记。近年来，卡拉麦里有蹄类野生动物数量实现大幅增长，野生动物重要栖息地和种群数量不断恢复扩大，这得益于一代代保护区管理人员的辛勤付出，也离不开常年奋战在这里的广大地质、林草、气象、动植物等工作者的默默守护与支撑。

2022年，卡拉麦里国家公园创建申请正式获批，在不久的将来，这里即将成为新疆首个国家公园。如今的卡拉麦里，蓝天、白云、远山、戈壁、草原和万物生灵融为一体，正在书写一幅人与自然和谐共生的美好画卷！

　　

近日，中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心（以下简称“西宁中心”）在祁连山中部天涝池小流域内拍摄到数十种国家重点保护野生动物在林间活动觅食的照片及影像。其中，在海拔3200-3500m的地带，多处红外相机拍摄到被称为“高山霸主”的雪豹的活动踪迹。此外，还有国家Ⅰ级保护动物马麝、斑尾榛鸡，国家Ⅱ级保护动物马鹿、岩羊、血雉、赤狐、蓝马鸡、猞猁等。

祁连山地处我国西北内陆、青藏高原东北缘，是我国西部重要的生态安全屏障，交汇于青藏、蒙新、黄土三大高原；也是我国重要的水源涵养地，供给着河西走廊疏勒河、黑河、石羊河三大内陆河；同时还是我国生物多样性优先保护区，孕育有森林、草原、荒漠、寒漠、冻原、农田、水域、冰川和雪山等九大类在内的复合自然资源系统，是世界高寒种质资源库。目前已查明祁连山国家公园内共分布有野生脊椎动物28目63科294种，其中兽类69种、鸟类206种、两栖爬行类13种，国家Ⅰ级保护动物有雪豹、白唇鹿、马麝、黑颈鹤、金雕、白肩雕、玉带海雕等15种，国家Ⅱ级保护动物有盘羊等39种。

此次对雪豹等野生动物的监测发现，随着祁连山生态环境保护力度加强，野生动物栖息地逐渐向好，物种种群数量不断增加，各类珍稀保护动物踪迹频现。祁连山作为野生动物迁徙的重要廊道以及多种珍稀濒危野生动植物的重要栖息地，其生态好转不仅为动植物提供了良好的生存环境，也给我们人类提供了无限机遇。西宁中心将立足祁连山，依托自然资源部祁连山中部亚生态系统野外科学观测研究站，持续开展野生动物调查监测工作，助力区域生态文明建设。

2016年11月29日，应地调局武汉地调中心同位素室邀请，英国Nu仪器公司北京分公司杨启超博士一行2人，为同位素室科技人员宣传讲解多接收电感耦合等离子质谱仪Nu Plasma3。

Nu Plasma 3是英国Nu仪器公司生产的第三代大型双聚焦多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS），是为同位素离子同时测量提供最佳精密度和准确度而专门设计，配备有受专利保护的可变色散离子透镜、固定位置多接受检测器、强峰拖尾过滤器、干泵等，可有效降低仪器维修频率，大大提高使用效率。除了常规的Sr、Nd、Pb、Hf同位素体系外，亦能用于Li、Mg、Ca、Cr、Fe、Cu、Zn、Mo、Cd等同位素测定，广泛应用于地球科学、核工业、生物医药、环境科学等领域。

随着地调局“九大计划、五十项工程、三百多个项目”实施，各项目组的测试需求不断增加，而同位素室现有仪器设备已无法满足地质调查及科研项目的需要，尤以高精度锆石原位微区U-Pb同位素定年最为突出。

目前，武汉地调中心同位素室已做好多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）相关购置申请。新仪器到位后，可开展锆石和其它含U矿物（斜锆石、金红石、榍石、磷灰石、独居石等）微区U-Pb定年和Hf同位素分析、单矿物Li、Sr同位素分析及非传统稳定同位素（Mg、Fe、Cu、Zn、Mo等）分析等。

通过此次新仪器调研活动，同位素室科技人员详细了解了Nu Plasma 3的特点和性能，正开展该仪器与其它厂家同类型仪器的综合对比工作。同时，同位素室将提前部署开展新仪器相关测试方法的准备工作，为新仪器的安装调试和管理运行做好充分的准备，切实为地质调查科技人员排忧解难。

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。

联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心成立

 

中蒙边界地区铜地球化学图

 

巴基斯坦地球化学调查野外采样培训

 

共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”，是中国国家主席习近平向世界发出的诚挚邀请，为中国和世界开启了一扇实现互联互通、共享发展红利、通往美好未来的大门。

三年来，“一带一路”建设从无到有、由点及面，务实合作不断推进，赢得了沿线国家的广泛赞同和参与。

在“一带一路”这份促进全球合作共赢的“中国方案”中，地质调查领域的国际合作书写了浓墨重彩的一笔。国土资源部积极巩固拓展国际合作网络，打造国际地学创新中心，推进“一带一路”沿线国家开展地质调查和合作研究，取得了一系列重要成果，有效推动了全球矿业命运共同体建设。

巩固拓展合作网络平台，“一带一路”地质朋友圈不断扩大

中国提出“一带一路”倡议，为的是和沿线各国一起积极应对全球治理中存在的现实问题。“一带一路”倡议提出3年多来，“朋友圈”不断扩大。目前，已有100多个国家和国际组织响应支持，40多个国家和国际组织与中国签署了相关合作协议。

作为其中的重要组成部分，地学领域的合作主要围绕解决人类社会发展共同面临的资源与环境问题，聚焦地球科学研究和地质调查合作。国土资源部、中国地质调查局搭建起广泛的国际地学合作网络和平台，先后与俄罗斯、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、越南、缅甸、柬埔寨、匈牙利、塞尔维亚等近30个“一带一路”沿线主要能源资源国家签署了合作谅解备忘录或项目合作协议，形成了高层互访和协调机制。在两国政府间机制性合作委员会框架下，设立的中哈地质与矿产利用分委会和中蒙地质矿产分委会，与哈萨克斯坦“光明之路”、蒙古“草原之路”进行地质矿产领域战略对接，协调解决投资合作遇到的问题和困难。

在双边地学合作不断加强的同时，多边地学合作则助力我国倡导的“化学地球”等国际大科学计划的实施，提升我国在国际地学组织的地位和影响力。国土资源部与亚太经合组织、联合国教科文组织、世界银行、国际地质科学联合会等20余个组织建立了长期友好合作关系；先后有50余名专家在国际地质科学联合会、国际海底管理局等国际组织任职，发挥了重要的组织协调作用；利用东盟＋3矿业高官磋商机制和东亚东南亚地学计划协调委员会平台，与东亚、东南亚国家建立了稳定的地质调查国际合作关系，并推进了一系列多边合作。

值得一提的是，联合国教科文组织国际岩溶研究中心、全球尺度地球化学国际研究中心分别依托中国地质调查局岩溶地质研究所和中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所成立，世界地质公园网络办公室在中国国土资源部挂牌运行。这些国际地学组织机构落户中国，搭建起为全球岩溶地区发展、地球化学填图国际合作、世界地质公园建设和管理贡献中国力量的平台。

落户中国地质调查局西安地质调查中心的国土资源部中国—上海合作组织地学合作研究中心，是国土资源部着力打造的一个开放性国际地学合作研究中心，主要围绕重大而广泛关注的地质—资源—环境问题，积极开展国际合作和交流，促进地球科学理论与技术进步，以及上海合作组织各成员国矿业经济发展，从而为丝绸之路经济带建设成为经济、利益、命运共同体而努力。

此外，为推动区域地学合作，中国地质调查局建立了东南亚南亚地学中心、东北亚地学中心、东南非地学中心、西非北非地学中心和南美洲大洋洲地学中心，而中国—东盟地学合作研究中心、中国—阿拉伯国家地学合作中心也在逐步建设中。

联手攻关重大地质问题，“一带一路”地学研究水平不断提升

“一带一路”倡议，唤醒了沿线国家的历史记忆，同时也唤起了沿线各国分享中国发展机遇、加强战略合作的热切企盼。

“一带一路”沿线国家能源资源丰富，是全球能源资源供应与优化配置的重要地区。这些国家把加强能源资源勘探开发，作为推进经济发展、加快工业化进程的重要措施。但这些国家普遍存在地质工作程度低、资金短缺、技术落后、人才匮乏等问题，迫切要求与我国开展地质调查和矿业方面的合作。

基于此，中国的“一带一路”地学合作在国土资源部中国地质调查局的全面部署下逐步深入。

具有标志性意义的是，由中国地质调查局组织、中国地质科学院地质研究所实施的1∶500万国际亚洲地质图项目，联合了20个国家的100多位科学家，首次对亚洲地区内的地层、变质岩、火成岩、断裂系统等地质内容进行了系统划分和对比，并对亚洲一些重大地质问题进行了专题研究。这是第一份全面反映亚洲及相邻海域地质并带有数据库的国际亚洲地质图。从这张图上，不仅可以从全球角度全面解读亚洲地质，而且可以研究亚洲与相邻大陆和海洋的构造关系。

由中国地质调查局中国地质科学院组织中国、俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、韩国五国共同参与的国际合作地质编图项目《1∶250万亚洲中部及邻区地质图系》，不仅填补了1∶250万比例尺世界洲际性地质图系的空白，而且解决了一些相邻各国之间长期悬而未决的重大地质、成矿规律问题。该图系连续在第32届、33届和34届国际地质大会上展示，受到国际地质界专家学者赞赏，被100多个国家收存。

由中国地质调查局岩溶研究所和水环所承担的中国与东南亚地区岩溶地质系列图编制，填补了亚洲及东南亚地区洲际（区域）岩溶地质及环境地质系列图件空白的同时，也为我国和东南亚各国岩溶水资源规划、岩溶地质环境保护与治理、防灾减灾提供了科学依据。

另外具有国际影响力的还有1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图、1∶500万亚洲地下水系列图、中蒙边界地区1∶100万地质图和成矿规律图等。据统计，目前在地质调查国际合作成果基础上，由我国主导编制的、第一手的全球性、洲际性和区域性的地质、矿产、大地构造和成矿规律图等地质矿产系列图件达到近千幅，显著提升了我国和“一带一路”沿线国家的地球科学研究水平。

合作开展地质调查项目，“一带一路”矿业投资目标不断增加

“一带一路”倡议，以打造命运共同体和利益共同体为合作目标，得到沿线国家广泛认同并积极参与。

“一带一路”沿线国家在矿产资源合作方面具有很强的互补性，市场大、机会多，这为沿线各国共享地球科学研究与发展成果、构筑地学发展合作共赢利益共同体创造了需求与基础。

中国地质调查局“一带一路”基础地质调查与信息服务计划要做的，就是充分发挥地质调查先行和科技引领作用，着眼于跨越我国的巨型构造成矿带，通过与沿线国家地质机构合作，通过基础地质矿产信息采集、重点国家和区域地质背景与成矿规律研究，以及重点矿种资源潜力评价及水文地质、环境地质调查，科学评价‘一带一路’沿线各国矿产资源潜力与资源环境综合承载力，为政府间合作决策制定和企业矿业投资合作决策提供有效服务，从而推动沿线国家间能源资源合作，促进产业调整升级与互利共赢协调发展。

与此同时，在各方的努力下，一系列地质调查国际合作项目在新丝路上铺开。

在蒙古，中国地质调查局地球物理地球化学研究所、天津地质调查中心与蒙古矿产资源管理局合作，先后合作开展了《中蒙边界地区1∶100万地球化学填图》《中蒙边界重要成矿带1∶100万成矿规律图编制与研究》《中蒙边界地区重要成矿带成矿规律对比研究》等项目，研究地区包含了“一带一路”中蒙走廊带的大部分区域，取得了丰硕成果。

中国与吉尔吉斯斯坦的地质合作，帮助吉尔吉斯斯坦建立了7个地质矿产类数据库，编制完成中吉系列地质图件、系列地球化学图件等百余幅；开展的吉尔吉斯资源潜力综合信息评价，圈定了找矿预普查选区，不仅为政府部门、地勘单位、研究机构和企业等提供了及时有效的信息服务和技术指导，而且大大提高了吉尔吉斯斯坦吸引矿业投资的能力。

中巴两国在地学领域的合作一直稳步推进。中国地质调查局西安地调中心积极与巴基斯坦地质调查局开展区域编图、成矿地质背景对比及矿产资源调查评价等方面的合作研究，不仅有力支撑了中巴经济走廊建设，同时为中资企业在巴基斯坦的矿业投资提供了基础信息服务。

中塔合作的帕米尔地区地球化学填图首次完成1∶100万面积6万平方千米、1∶25万面积2万平方千米，编制近100张地球化学系列图件，合作成果显示合作调查区内良好的找矿前景，发现铁银山铁铜银多金属矿、铅矿川银铅矿、铅钼梁铅银铷矿和白云峰锌矿点等，对调查区内通过发展矿业经济改善民生、改善基础设施环境具有重要意义。

据中国地质调查局相关负责人介绍，目前已与25个国家合作完成地质、地球化学调查630万平方千米，绘制不同元素地球化学图件近万幅，图件成果显示了巨大的找矿潜力，为提高“一带一路”国家基础地质调查、基础地质工作水平以及服务矿业投资合作发挥了重要的基础作用。

培训推广先进技术方法，“一带一路”地质调查技术不断进步

先进的技术方法，是推进地质调查工作的利器。

在开展地质调查国际合作的过程中，我国先进的地质调查技术方法受到“一带一路”沿线国家的青睐。国土资源部中国地质调查局采用国际培训、合作研究、联合调查、技术援助等多种形式，与“一带一路”沿线国家共享我国地球化学填图、卫星遥感、数字地质填图、数据库建设、实验室分析测试等先进技术，从而促进他们的地质调查技术进步和能力提升。

目前，我国的数字化学填图技术已推广应用于哈萨克斯坦、印度尼西亚、摩洛哥、巴西等近30个国家，有效支撑了“化学地球”国际大科学计划实施和全球地球化学基准网建设。数字地质填图技术已实际应用于老挝、马来西亚、秘鲁、摩洛哥等国家地质填图；卫星遥感技术已广泛应用于塔吉克斯坦、苏丹、埃塞俄比亚、秘鲁等国的地质调查工作中。

在推广过程中，中国地质调查局为90个国家的1000多名官员与技术人员举办国际培训班62期。2016年，在国家援助资金资助下、中国地质调查局发展研究中心派出专家在柬埔寨与柬埔寨矿业能源部共同举办一期“柬埔寨地质调查与矿业开发海外研修班”，共计培训柬埔寨矿业能源部与柬埔寨技术科技大学的66名官员与技术人员，基本实现了对柬埔寨各省地质技术人员的全覆盖。“走出去”举办类似的研修班，一来可以使更多的当地官员、技术人员受益，二来节省办班成本，还能够更加准确的了解受援国的实际情况，利于后续国际合作项目的开展。

受益于国际培训成果和国际合作关系的建立，学员所在国家与中国政府间地质矿产领域的合作得到促进。令人高兴的是，通过学员牵线搭桥，我国与十几个国家签署了政府间合作谅解备忘录。此外，在培训过程中，还为企业与受援国开展双边合作建立良好沟通渠道，为企业海外矿业投资合作建立人脉网络，部分企业直接获得境外项目信息，通过进一步的合作，部分企业已经形成产能，为当地经济发展带来了实实在在的收益，如江西地勘局在纳米比亚的石材矿业项目，造福当地百姓。

目前，中国地质调查局已培养一批国际化人才和创新研究团队，培养具有国际视野的创新人才300余人，在国际组织和学术机构任职人员达到50多人；先后有25人次获得蒙古、塔吉克斯坦、摩洛哥、苏丹等合作国的表彰。

提供境外矿产信息服务，“一带一路”矿业合作风险不断降低

为服务“一带一路”共建倡议和国际产能合作，引导企业到海外从事矿业投资和产能合作，国土资源部加强全球矿业投资环境研究、境外地质矿产信息发布，力求为国内外矿业企业提供服务，从而提升我国参与矿业全球化的能力和水平。

中国地质调查局立足基础性、公益性地质调查国际合作成果，精心设计，认真开发，境外地质矿产信息服务能力逐步增强，编制了《“一带一路”地质调查规划（2015-2020）》《援外地质调查工作中长期战略系列建议》等一系列战略规划，发布《中国地质调查成果报告（2016）》，给国家宏观决策和“一带一路”产能合作提供有力支撑。

目前，境外信息产品服务已纳入全国地质资料馆的服务体系，成为面向社会服务的固定窗口。此外，地调局发展研究中心、六大区调查中心等单位的境外研究部门和区域研究中心、航遥中心卫星遥感中心、地质图书馆等，也常年作为境外信息社会公益性服务机构、为社会提供公益性服务，甚至提供面对面的定制服务。

每年一度的“境外矿产信息发布会”已连续举办11届，成为国土资源部境外信息产品一个品牌服务平台；首届“一带一路”地质调查国际合作论坛2016年在西安成功举办，中外联合举办的中—澳矿业投资合作论坛、中国—坦桑尼亚、津巴布韦矿业投资论坛、尼日利亚—中国矿业投资合作论坛，以及中亚地学信息发布会等非定期的论坛，为国内外的矿业投资者提供了全面、权威的境外信息服务。借助中国国际矿业大会、中国—东盟矿业合作论坛等国际平台，中国地质调查局也为国内外的矿业企业提供了大量信息服务。

截至2016年底，通过以上服务平台和服务方式，中国地质调查局累计为国内外600余家矿业企业（机构），提供7000多人次的面对面服务，这些服务为一些中外企业合作投资开发金矿、金刚石、铁矿和石材矿产等提供了信息服务，并产生经济效益，造福当地百姓，有力支撑了“一带一路”共建倡议和国际产能合作中的能源资源合作和矿业投资。

由国土资源部信息中心编制的《世界重要矿产资源勘查投资指南》中，有31个为“一带一路”国家地区，涵盖了“一带一路”主要的矿业国。该指南为矿企在“一带一路”沿线国家矿业合作提供了方便实用的“工具书”和“路线图”，降低了风险，提高了效率，促进了政府归口管理、以及金融、保险、法律和行业协会等相关部门提供优质高效的服务。基于指南编制提出的多项政策建议被国家不同部门采纳，为相关政策制定提供了决策依据。每年进行的全球矿业投资环境评价和年度矿业政策与管理形势回顾，连续多年在中国国际矿业大会上发布，扩大了我国在相关领域的国际影响力。通过指南的编制，培训中国矿业走出去中高层人才数千人，培训发展中国家矿业中高层300余人，同时促进了我国矿业走出去和矿业全球化人才的培养。

构建地质调查国际合作新格局，“一带一路”能源资源合作更加深入

“一带一路”倡议，让古丝绸之路焕发新的生机活力，也为地质调查国际合作带来了重要机遇、提供了广阔空间。

“十三五”期间，我国将构建“一带一路”地质调查国际合作新格局，全面开展双边与多边合作，与重点国家合作在重点地区开展地质矿产调查、与印度洋与西南太平洋国家合作开展海洋地质调查和海岸带重点地区水工环地质调查，加强地质科学研究合作，共享“一带一路”沿线国家地质、能源资源勘查开发利用与保护等信息，建成“一带一路”地质矿产、矿业项目与投资环境信息与服务系统，有力支撑与推动中外企业在相关国家开展能源资源合作，为“一带一路”经济社会发展和重大工程建设的水资源保障以及生态文明建设提供技术支撑。

国土资源部将继续以创新、协调、绿色、开放、共享五大理念为引领，全面推进“一带一路”沿线国家地质调查合作工作。

一是坚持准确定位，全方位支撑“一带一路”建设。全面开展双边与多边合作，聚焦常规油气、煤层气、页岩气、铀矿等新型能源资源，铜、镍、钨、锡、锑、钾盐等重要矿产，重稀土、锗、铟、镓、石墨等新材料矿产，兼顾锰、铝、铅、锌、磷、铁、煤炭等矿产，与“一带一路”沿线国家合作开展地质调查。

二是坚持需求导向，实现境外地质调查工作由粗放服务向精准服务转变。第一，与“一带一路”沿线国家的中资企业进行需求对接。把“一带一路”沿线国家开展投资贸易合作的优秀企业作为最优先的服务对象，使工作更有针对性，服务更有成效。第二，与我国驻“一带一路”沿线国家的使馆，特别是经商处进行需求对接。第三，与“一带一路”沿线国家矿业主管部门和地质调查机构进行需求对接。从规划和协调，形成合力，明确目标任务，搭建合作网络，发挥协调联动工作机制的作用，为“一带一路”能源资源合作提供地质调查支撑。

三是坚持科技引领，提升境外地质调查支撑服务能力。充分利用航空地球物理、地球化学、卫星遥感、地质信息以及分析测试等方面的技术优势，在境外地质调查中推广应用我国先进的地质勘查技术，联合开展国家重点研发专项和国际大科学计划等重大科技公关，为“一带一路”的矿业投资和产能合作提供更加有利的科技支撑。

四是坚持创新方式，构建“政产学研用”无缝衔接的境外地质调查合作机制。经过前期的探索，已初步搭建了中央、地方和企业境外地质调查工作的协调联动机制。中国地质调查局与陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古6省（区）国土资源厅和西北大学、长安大学、兰州大学、中国地质大学（北京）、中国地质大学（武汉）、成都理工大学6所大学签署了《丝绸之路经济带地学协同发展战略合作协议》，下一步将进一步完善境外地质调查“政产学研用”合作机制，加快推进“国土资源部中国—上海合作组织地学合作研究中心”共建步伐，以我国西北地区和中亚国家为重点，以西安为高地，着力打造“丝绸之路经济带地学协同发展战略合作中心”。

5月14日，在中国北京召开的“一带一路”国际合作高峰论坛，开启了“一带一路”建设的新篇章。我们也期待，地学研究和地质调查国际合作将在“一带一路”更广阔的发展平台上，书写出华丽篇章。

地球是一个直径为6000多千米的实心球体，从地面到地球中心的距离比从北京到海南岛2倍的距离还要远。地球由地壳、地幔、地核三部分构成，整个结构就犹如一颗半熟的鸡蛋：蛋壳好比地球的地壳，其物质状态为固态；蛋白好比地球的地幔；蛋黄好比地球的地核，物质状态为液态。地表以下平均每100米温度升高约3℃。科学家研究显示：地核与地幔边界的温度大约为3700℃，而地核内部温度可能高达5000℃，几乎与太阳表面一样炽热。因此，地球内部蕴藏着惊人的热量，其中一部分地热资源便以干热岩的形式埋藏于其中。

一、干热岩是什么？

早期，干热岩通常是指温度高于200℃，埋藏于距地面2000米以下的无裂隙的岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。伴随着干热岩勘测和开发的深入，干热岩的概念有了更为广泛的外延。只要岩体温度高，埋藏深度合理，内含流体较少（或不含流体），能用各种技术手段提取其中的热量，均可称为干热岩。

干热岩属于地热资源的一种，被誉为“来自地球母亲的温暖”。地热资源是一种来自地球内部的热能资源，温泉便是我们日常生活中最熟悉的地热资源。关于地热的来源，有多种假说。一种假说认为，地热主要来源于地球内部放射性元素衰变释放出的热能。还有一种假说认为，地热来源于地球自转产生的旋转能以及化学反应、岩矿结晶释放的热能。而在地球的发展演化过程中，产生的热能总量超过地球散逸的热能，巨大的地热能便储存于地球内部，等待人们去开发。

相比当前已开发利用的各类能源，干热岩具有无可比拟的优势。与煤炭、石油和天然气等传统化石能源相比，干热岩是一种清洁的可再生能源，不会产生污染环境的有害物质。与太阳能、风能、核能等新能源相比，干热岩的稳定性好，不受季节气候昼夜条件的限制。此外，干热岩的成本低，干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一，和煤炭发电的成本相当。

干热岩是无处不在的资源，分布几乎遍及全球，从理论上说，随着地球向深部的地热增温，任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩，因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看，由于技术和手段等限制，干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。因此，当前的干热岩开发更多地着眼于这些地区，它们位于全球板块或构造地体的边缘，构造活动剧烈，是地球释放内部能量的主要区域，地热资源十分丰富。

我国干热岩分布广泛，特别是东北地区、华北平原、东南沿海地区、西北地区均具有丰富的干热岩资源，具有很大的开发潜力。以高温干热岩体的发现地青海共和盆地为例，其干热岩理论资源量折合标准煤6303.05亿吨，以其2%作为可开采资源量计算，折合的标准煤是中国2016年能源消耗的3倍。

干热岩不但储量丰富，还可以循环利用。开发干热岩时，加热产生水蒸气的过程会使岩石温度降低，但地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石，从而实现干热岩的周期性循环利用。

二、“石头”也可发出电来？

目前，人们对干热岩的开发利用，主要集中在干热岩发电。干热岩开发利用的核心是建立增强型地热系统（EGS工程）。首先从地表往干热岩体中打一眼井（注水井），将井口封闭后，注入高压清水，此时井底能够产生非常高的压力，该压力足以将致密的岩石压裂形成复杂缝网，或将岩体中的天然裂隙扩张形成更大的裂缝；随着清水的不断注入，裂缝不断增加、扩大，并相互连通，最终形成一个体积庞大的人工热储（类似一个巨大的鸟窝）。在距注水井合理的位置再钻几眼采出井，通过控制井眼轨迹，使采出井能够贯穿压裂缝网。整个EGS工程，通过注水井（回灌井）将低温水注入到人工产生的、张开且连通的缝网中，低温水与高温岩体接触被加热，然后通过采出井便将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面，取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电，冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

以法国东部阿尔萨斯地区的一座干热岩发电站为例，工作人员在这里钻了三眼深井，一直钻到地表5000米以下的基岩中。发电时，用水泵以每秒100升的速度从中间的注水井向地下灌冷水，这些冷水被干热岩加热成约200℃高温的水蒸气，从另外两眼生产井抽出地面，送入一个热交换器，并在热交换器中驱动涡轮机发电。整个转换过程消耗的总电量，只相当于发电站发电量的20%。

增强型地热系统的开发和利用主要是建造两个子系统：地下人工储层和地面发电系统，二者都需要多项技术的运用和集成。其中，创建地下人工储层是目前研究的焦点。

三、我国干热岩勘查开发现状

我国干热岩资源潜力巨大，开发前景广阔，是极具潜力的战略能源，但是我国干热岩勘查与开发起步晚，在干热岩形成机制、分布情况、热储特征、评价方法、勘查开发技术等领域仍存在较多尚未解决的问题。

为推动我国干热岩勘查开发，2013年以来，中国地质调查局先后在东南沿海地区、松辽平原地区、华北地区和青藏高原等重点地区实施了干热岩勘查。2014年，中国地质调查局与原青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查钻获干热岩，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。2017年5月在共和县恰卜恰镇完井的GR1干热岩勘探孔再获温度新高，取得了一批重要成果，为我国进一步开展干热岩勘查开发研究打下了重要基础。在此基础上，中国地质调查局围绕国家清洁能源需求，加大力度在青海共和推进干热岩资源的试验性开发。

干热岩开发利用的技术原理虽然简单，但实际应用过程中仍存在大量的技术性难题，例如在干热岩中钻井，对钻杆、钻头的寿命以及具有“钻井血液”之称的泥浆稳定性都是极大的挑战；而地层中含有大量的矿物质，在干热岩开发中，被气化的矿物质会重新在井壁结垢，类似血管中的“血栓”，沉积时间一久很容易将开采通道堵死。面对众多的技术性难题，科研人员唯有加快技术探索的步伐，才能在这场国际能源竞赛中拔得头筹！

（作者单位：自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所）

从9月12日起航算起，自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋六号”科考船已经在西太平洋上持续作业一周。继海底摄像、“海马”号ROV投入作业之后，又一海底地质调查的主力军——深海浅钻设备登场亮相。在接下来近一个月的工期中，深海浅钻将承担获取海山区富钴结壳及基岩岩芯的重任。“深海浅钻作业是本航次的‘重头戏’，计划完成1.5米和6米两种共70余个测站的钻探任务，难度和压力不小。”航次首席科学家王海峰表示。

兵马未动粮草先行

9月17日一大早，听说深海浅钻作业即将展开，记者赶忙抓起相机奔到后甲板作业区。前几日晴空万里的好天气不见了，连绵细雨伴随着阵阵海风，涌浪让船体的摇晃更加明显。后甲板上，四五名调查人员正围着黄色的钻机，为它进行入水前最后的全面“体检”。

“浅钻设备外表粗旷，内部精密部件众多，由于已有几个月没有使用，水下照明系统、摄像头、液压系统、阀箱、钻具等关键部件涉及的油路和电路，必须经过仔细检查，否则很容易出现设备损坏甚至安全事故。”调查人员肖锐说。

经过一上午的排查，调查人员发现阀箱有故障，需要替换备用阀箱。所谓阀箱，是一个长相类似路由器的方盒子，连接有控制钻具转速、钻进提钻动作以及钻机姿态调整的十几根线路。“可不能小看这不起眼的阀箱，钻机的一切动作全靠它，相当于钻机的神经中枢。”调查人员姜振军说。记者看到，调查人员在连接线路时格外小心谨慎，因为一旦连接错误，必将导致钻机无法完成调查人员发出的指令。“应该把线路连接的示意图做出来，以后照着图纸就不用担心出错了，效率还高。”姜振军一边操作一边总结着经验。

16时许，钻机准备就绪。在绞车的牵引和调查人员拉紧的止荡绳的合力下，这个庞然大物终于平稳地进入水面，慢慢消失在深蓝的海水之中。调查人员稍作喘息，快步来到位于四楼的地质取样工作室，隔着屏幕操纵钻机的一举一动。

精准操控精确取样

记者看到，操控钻机的电脑屏幕上密布着控制按钮，各种参数和指针令人眼花缭乱。绞车操作员将操纵杆轻轻上推，缆绳的长度不断增加，钻机也随之不断下放。过了近1个小时，钻机即将着在2500米左右深的海底。调查人员任自强熟练地打开了照明系统和摄像头，大屏幕上立即显示出海底的影像。随着钻机的成功着底，他启动了3000伏的高压供电，并轻点“低速正钻”按钮。屏幕上立即腾起了黑色的烟尘。“这里肯定有结壳！”王海峰向记者介绍着经验，“黑色烟尘表明打到了金属结壳，如果烟尘是白色的，说明打到的是沉积物。”随着钻具的高速旋转，钻进深度的刻度尺不断下移，逐渐达到了一米以上。“可以了，收上来吧！”首席助理陈宗恒一声令下，调查人员关闭了高压供电，在发出提钻指令后，钻具缓缓从海底里拔出，随着揽绳的回收，离开了海底。

在绞车收揽的过程中，深海浅钻项目负责人陈家旺向记者介绍了今年浅钻设备的不同之处。据介绍，“海洋六号”执行大洋科考任务以来，深海浅钻作业已经持续了9年，但以往的浅钻设备故障频发，作业效率和效果都大打折扣。“我们今年对设备进行了全方位的优化升级，改造了钻进液压系统和控制程序，设备将比以往更稳定、更便于控制。陈家旺说，”此外，钻机今年还新增了防扭推进机构，可以通过屏幕实时监测并控制设备姿态，有效防止钻机扭动造成光缆受损。”

为地质资料库再添宝藏

当绞车回收至200余米，调查人员已经抑制不住激动的心情，纷纷跑到后甲板等待钻机出水。钻机平稳地落在后甲板上后，调查队员将钻具取下，并小心地将样品从钻具中取出。记者看到，样品长69厘米，顶部有6厘米左右的黑色结壳，其余部分是白色的基岩。据王海峰介绍，白色基岩为生物礁灰岩，致密坚硬，中间还夹杂着贝壳等生物痕迹，对于研究富钴结壳资源评价及早期成矿背景颇具价值。

或许是受到了外力作用，样品断裂成了五段，负责地质描述的黄慧耐心细致地将样品拼接好，拍照、测量长度、填写样品描述表，在完成一系列标准流程后，轻轻地用保鲜膜将样品包好，装入包装筒并贴好标签。至此，一件珍贵的海底岩芯样品完成了登记入库，为海洋地质调查研究增添了新的宝藏。“从钻机入水到登记入库，一次成功的浅钻取样需要耗费4～5个小时，‘海洋六号’的调查队员们采取三班轮换制，24小时连续奋战在工作现场，确保航次调查任务顺利完成。”技术负责胡波介绍。

浅钻作业时间紧、任务重，钻机高负荷运行，故障随时可能出现。当进行到第7个站位时，钻机出现了电机故障无法正常作业。经过钻机保障组20个小时的紧急抢修，目前故障已经排除，钻机重新入水作业。

 

●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）

古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一，也是第一个重要成矿期

瓦尔巴拉超大陆是一个理论上曾经存在的超大陆，自38亿年前开始形成，31亿年前成形，28亿年前分裂。

前寒武纪地质年表

今年世界地球日的主题是“珍惜自然资源呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”。那么，对于“生物大爆发”之前远古时代的地球，你又知道多少？今天，就让我们请来一位研究前寒武纪50多年的地质专家——来自中国地质调查局天津地质调查中心的沈保丰研究员，请他讲讲从46亿年前地球诞生到距今5.41亿年寒武纪开始近40亿年的漫长时光中，地球经历了哪些重大地质事件。

1 前寒武纪涵盖40亿年的地球时光，分为冥古宙、太古宙、元古宙三个地质时代

记者：说起寒武纪，人们会想到地球历史上第一次生物大爆发，大量且门类众多的海生无脊椎动物在几百万年的很短时间内“突然”地出现了。从此，地球逐渐成了一个生机勃勃、丰富多彩的“生命家园”。那么在之前的前寒武纪时期，地球又经历了怎样的演化过程？

沈保丰：地球的年龄是45.68亿岁，以5.41 亿年的寒武纪为界，之前约40 亿年的地质时代称为前寒武纪。

前寒武纪又分为冥古宙、太古宙与元古宙三个地质时代，是陆壳形成、生长、壳幔圈层分异耦合并形成稳定陆块的重要阶段。应该说，在这个漫长的时间尺度上，地球发生了一系列决定地球命运的地质大事件。揭示这些事件的性质和过程，对于理解行星演化、大陆的聚合与漂移、矿产资源的形成、生命的演变，以及地球未来的发展都具有重要意义。

记者：但以往人们了解得并不多。

沈保丰：的确。尽管它占据了地球生长期近87.7%的时间，但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录，且岩石已严重变质，不是已经破坏侵蚀，就是埋藏在显生宙地层之下。

目前，已知地球上地壳的最古老物质记录，是澳大利亚杰克山太古宙沉积砾岩中的碎屑锆石，它的年龄大约是44亿多年。

2 冥古宙的“黑暗地球”，经历了由天文行星演化到地质演化的质变

记者：地球形成的初始阶段是没有地壳的？

沈保丰：早期地球经历了由天文行星演化到地质演化的质变。

在冥古宙，即距今45.68亿年到40.3亿年，早期地球经历了一段“黑暗时代”，那是一段没有岩石记录的时期。

冥古宙又可分为混沌代和杰克山代或锆石代两个代，其分界线为44.04亿年。混沌代主要是太阳系及其早期地球等行星形成及演化时期，其间包括太阳系的形成、早期地球的增生、金属地核和硅酸盐地幔形成、月球的形成、一颗“火星大小”的行星撞击等天文行星演化事件。

距今44.04亿年左右，地球就进入到地质发展时期。在这一时期内，有原始地壳和原始地核起源，初始地幔、水、大气圈和海洋的形成，陆壳、洋壳及生命起源等重大地质发展问题，都需要人类进一步去认识和研究。

早期地球的研究是当今地球科学研究的热点和难点，因为有关近似火星大小的天体大撞击、全球岩浆海、地幔翻转、陆壳起源、生命出现等大事件都发生在这一时期。但因为在这时期保存的记录极少，又很难得出较完整的结论。因而人类对早期地球的认识程度极低。

从地质角度对早期地球的研究、获取相关信息的途径，其中对冥古宙碎屑锆石包含信息的研究尤为重要。

记者：人类都在哪里发现过冥古宙碎屑锆石？

沈保丰：保存较好的地点是西澳的Mt. Narryer、Jack Hills和Maynard。Mt. Narryer的碎屑锆石年龄为41.5亿年及42亿年；Jack Hills为44.04±0.08亿年，是全球最老的碎屑锆石年龄。

在中国大陆的西藏三江造山系中的喜马拉雅地块、北羌塘地块、北秦岭西端、北祁连走廊带、天山的东准噶尔和华夏造山系等7个地点，也发现了早于40亿年的碎屑锆石，其中有4个大于40.3亿年，3个接近4亿年。

3 太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、许多矿产形成的重要时期

沈保丰：太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、高度还原性水圈、大气圈和铁、金、铜、锌矿产形成的重要时期。

太古宙是陆核和陆壳巨量堆积时期。根据已有的地质资料，地球陆壳的80%～90%是在早前寒武纪形成的，绝大多数形成于太古宙中的中—新太古代。全球陆壳的巨量增生在29亿～27亿年，主要的岩石类型是高钠的长英质片麻岩，其次是镁铁质—超镁铁质火山岩。据推测，陆壳增生与超级地幔柱事件有关。

太古宙地幔热对流循环剧烈，构造活跃，火山活动速率较大，这有利于早期大陆物质大量产生，并漂浮于紊流状态的地幔之上。随着地球冷却，原始大陆固结为一些小陆块。依据南非卡普瓦尔和澳大利亚皮尔巴拉克拉通的年代学和古地磁研究，在33亿年左右，甚至可早到36亿年，可能有一些陆块增生并形成地球上第一个构造上更稳定的瓦尔巴拉超大陆。有专家提出，在太古宙末期，27亿年左右或25亿年，可能存在一个肯洛兰超大陆。约24亿年左右，肯洛兰超大陆开始裂解，形成了一系列的大规模放射状基性岩墙群，在23亿年左右形成了古元古代冰川事件。

记者：太古宙已经开始形成矿产资源？

沈保丰：太古宙形成的大量绿岩带中有着明显的成矿作用。

根据其规模、形态、形成时代、岩石组合、变质程度以及成矿作用等方面的差别，全球的绿岩带可分为4种类型：巴伯顿型（35亿～33亿年），形成时代较老，主要矿产有金、铁、铬和少量镍；苏必利尔型（27亿～26亿年），主要矿产有铜、锌、金、铁和少量镍；伊尔岗型（27亿～26亿年），产出的矿产有铜、镍、金、铁等；达瓦尔型（26亿～23亿年），与之有关的矿产有金、铁、锰等。

4 距今26亿～25亿年间，华北陆块发生了一次大氧化事件

记者：现在的中国大陆在太古宙时期经历了怎样的变迁？

沈保丰：太古宙地层在中国大陆出露面积为7.4万平方公里。中国大陆主要有三个陆块区，分别是华北、塔里木和扬子。其中，以华北陆块面积最大，变质基底分布范围最广，时代跨度最长——从略大于38亿年到18亿年。

作为中国最大的陆块，华北陆块的面积约30万平方千米。尽管与世界上其他陆块（克拉通）相比，它的面积不算大，但它不仅具有超过38亿年的漫长地质历史，而且经历了复杂的构造岩浆热事件叠加和改造，记录了几乎所有地球早期的发展的重大地质构造事件。

在26亿～25亿年，华北陆块是陆壳巨量堆积的高峰期。由于陆壳巨量堆积引起由缺氧到富氧的地球环境的剧变，构造体制重大转折，同时导致了元素的巨量迁移、重新分配和成矿。

一个有趣的现象是：华北陆块大约30万平方千米面积上，在26亿～25亿年间忽然大规模地形成了几千个规模大小不等的氧化物相条带状铁建造（BIF）型铁矿床，累计查明资源储量已达335.36亿吨，占全国铁矿总资源储量46%。这种在一个不是很大的地区集中产出几千个矿床和矿点，并呈氧化物相条带状铁建造的铁矿床产出，在全球很少见，华北陆块可能是唯一的地区。这也说明在新太古代26亿～25亿年时，华北陆块发生了一次大氧化事件。

记者：铁矿床的形成与氧化有什么关系？

沈保丰：铁是变价元素，在自然界有Fe2+和Fe3+两种离子存在。氧化环境中铁呈Fe3+状态存在，Fe3+的迁移能力极小。还原环境中铁以Fe2+状态存在，形成Fe(OH)2、FeCO3、FeCl2等化合物。因而氧化环境有利于铁的沉淀，还原环境有利于铁的迁移。即：在酸性环境下，铁的还原作用增强，促使二价铁被溶解到溶液中去；在碱性环境下，铁的氧化作用增强，促使三价铁从溶液中沉淀下来。

在华北陆块在26亿年之前，由于强烈的火山和洋底的喷流作用，大气圈和海盆基本是处于强酸性和强还原的环境，在盆地中大量的铁呈二价离子、氢氧化铁或其他络合物形式存在海盆中。在26亿~25亿年由于处于氧化环境，Fe2+便从溶液中沉淀下来，形成了大量的铁矿。

5 古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一，也是第一个重要成矿期

沈保丰：古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一。在此期间，发生了古元古代初超大陆裂解、大量基性岩墙（席）侵位、大量巨厚被动陆缘型沉积建造、大陆壳的快速生长、俯冲—碰撞造山作用的首次出现等。同时，这一时期构造体制发生了本质的变化，由太古宙全活动体制转换为活动带和稳定地块并存的构造格局。出现不同规模、不同构造性质的活动带、裂陷槽、岛弧带、活动大陆边缘、被动大陆边缘等。

记者：全球古元古代大致发生了哪些重大地质事件？

沈保丰：24.2亿～22.5亿年在古元古代初期，发育有广泛的冰川活动，产生了全球性的地幔慢速下沉和大气圈的氧化。

这个时期的古老冰川活动被称为休伦冰川活动。它紧随在肯洛兰超大陆破裂、大氧化事件在全球广布条带状铁建造之后。在24.2亿～22.5亿年全球岩浆活动寂静期之后，从22.5亿～20.6亿年岩浆活动重新活跃，出现以玄武质岩浆活动为代表的全球事件。古元古代中期，也是磷矿产生的重要时期。

20.6亿～17.8亿年是地球历史上重要的地壳生长期，世界上最大镁铁—超铁镁质层状侵入体以及南非含大量矿产的大规模基性布什维尔德岩浆岩省，就产生于这一时间。这一全球的构造事件还导致了哥伦比亚超大陆在距今18亿年时的形成。

此时的华北陆块也发生了与超大陆形成有关的造山事件。大量丰富的地质记录证实，在古元古代末18.5亿年完成了最后一次前寒武纪聚合造山和变质作用，完全固结成为一个整体的刚性克拉通。在古元古代末，经吕梁运动，华北、塔里木、华南等古大陆相联，组成一个统一的中国古大陆的结晶基底。

全球哥伦比亚超大陆形成后，从17. 8亿年开始陆续进入裂解期，形成裂谷盆地和被动陆缘盆地。

古元古代也是地史上第一次十分重要的成矿期。它以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂著称。比如中国就有大量这一阶段因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产，构成了铁、铜、铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石、金红石等矿床成矿带和成矿系列。

6 “雪球地球事件”之后，温室效应导致地球变暖，元古宙进入尾声，显生宙拉开序幕

记者：从您的讲述来看，早期地球虽然没有大量生物出现，但故事也是惊心动魄。

沈保丰：的确非常精彩。

17.8亿～8.5亿年是地球演化过程中相对稳定期，以硫化物发育的深海洋、疑源类的缓慢演化、哥伦比亚超大陆的解体和距今11亿～9 亿年罗迪尼亚超大陆的汇聚为主要特色。

8.5亿～5.41亿年是地史中由隐生宙向显生宙过渡的重要阶段，也是生命演化最关键的时期。在这时期的开始阶段，即从7.7亿年开始，地球进入了元古宙第二次环境剧变阶段，广泛发生低纬度冰川，整个地球覆盖着冰雪，形成一个雪球，称为“雪球地球事件”。

记者：“雪球地球”？连赤道也被冰雪覆盖吗？

沈保丰：当然。全球年平均气温低达-50C°，海洋表面冰层达到1000米厚。整个地球成为一个雪球。

这也是元古宙休伦冰期后的第二次全球冰雪时期。

在新元古代中期，罗迪尼亚超大陆裂解。在这一时期，地球构造运动加强，广泛形成陆内裂谷，同时引起大规模风化剥蚀和沉积作用，使大气中CO2的消耗量大大超过火山喷发释放的CO2量，并出现“冰室效应”：全球气温迅速降低，首先在地球两极的海洋上形成冰盖，随着冰盖面积的扩大，冰面对阳光反射增大，加速了地球表面的气温下降，直至全球冰冻，形成“雪球地球”景观。

不过，有一句话叫物极必反。由于温度极低，水文循环基本停滞，几乎没有降水作用，消耗CO2的化学循环基本停止。但同时，地球上的岩浆作用依然活跃，火山喷发释放出大量的CO2，且不断增加。经过上千万年的日积月累，大气中的CO2终于达到了一个足够高的浓度，便又产生了强大的温室效应。之后，地球迅速变暖，冰雪大片消融，最终出现了另一极端——解冻加速，一场酷热随之而来。

随之而来的还有生物界的蓬勃孕育。6.35 亿年，埃迪卡拉纪开始，埃迪卡拉动物群首现，至5.41亿年寒武纪生物大爆发，元古宙结束，显生宙拉开序幕。

7 元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期，中国至少有该时期形成的超大型矿床40余处

记者：看来，中—新元古代是地球演化历史上最重大的变革时期之一，为之后地球成为丰富多彩的生物家园奠定了地质基础和气候基础。

沈保丰：我今年83岁，是从1964年开始研究前寒武纪矿床。我想要告诉大家的是，地球演化和环境变化也与成矿作用息息相关。如，“雪球地球事件”为我国的华南地区留下了大量的铁矿、锰矿和磷矿，特别是锰和磷，规模很大，品位很高。

记者：那么，我国前寒武纪矿床主要有哪些矿种？

沈保丰：中国前寒武纪超大陆旋回与成矿作用关系十分密切，我们曾提出，中国前寒武纪大规模成矿作用的主要控制因素是大地构造背景和大型地质构造环境。我国前寒武纪有包括铁、铜、镍、锌、稀土、金、磷等矿种在内的14个矿种产出超大型和特大型矿床，其中超大型矿床40多处、特大型30多处。

记者：有哪些是我们现在熟知的大矿？能举个例子吗？

沈保丰：比如白云鄂博。

记者：我们知道位于内蒙古的白云鄂博矿赋存着大量稀土，在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。它也是在前寒武纪哪个阶段形成的？

沈保丰：白云鄂博稀土、铌、铁矿床是我国中元古代一个世界级的巨型矿床。初期，我国开发白云鄂博是开采铁矿石，后来才发现并应用其中的稀土、铌等重要矿产资源。

如果说中国稀土的资源储量约为世界稀土资源储量一半，其中白云鄂博稀土资源储量就能占到全国稀土资源储量的近九成。如今，人们已在矿区内已发现73种元素，构成160种矿物，有综合利用价值的矿产达26种，除稀土之外，铌、钍资源储量都占世界第二位。

白云鄂博矿床有着复杂的形成历史。

据研究，白云鄂博矿床有两次成矿期，是早期中元古代以铁-铌-稀土矿为主的岩浆型和晚期加里东期为铌—稀土矿热液叠加而形成的多成因、复合型的叠生矿床。

在中元古代早期，大约17.5亿年左右，随着全球哥伦比亚超大陆的裂解，太古宙的华北陆块也开始裂解，形成白云鄂博裂谷，并在裂谷中沉积了白云鄂博地层及有关岩浆岩。在14亿～12亿年，这里火成碳酸岩呈岩床或似层状体和岩墙侵位。就在火成碳酸岩岩浆熔离过程中，形成了岩浆期的稀土—铌—铁矿床。这也是白云鄂博的主矿化期。

在5亿年～4亿年加里东期，这里又叠加了一期构造热事件，形成了第二期稀土、铌热液矿脉。它们也是地壳深部物质部分熔融的产物。

沈保丰：总的来说，前寒武纪中的元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期。除了白云鄂博超大型稀土—铌—铁矿床外，中国此时形成的知名矿床还有：内蒙古东升庙超大型硫铁—铅—锌矿床、甘肃金川超大型铜镍矿床、海南石碌超大型铁矿床、贵州松桃西溪堡（普觉）超大型锰矿床、贵州松桃道坨超大型锰矿床、贵州开阳超大型磷矿床、贵州瓮安超大型磷矿床、黑龙江柳毛超大型石墨矿床、黑龙江云山超大型石墨矿床等。

记者：大自然的奥秘真是太多了。谢谢您为我们分享了一段有关早期地球的精彩故事。

专家出镜

沈保丰，研究员、博士生导师。1959年毕业于前苏联乌克兰顿涅茨克工业大学地质系，曾任原地矿部天津地质矿产研究所所长（现为天津地质调查中心）。50多年来，主要从事矿床、前寒武纪地质、区城成矿规律和成矿预测研究，专长前寒武纪成矿作用；先后发表论文100多篇，出版专著14部；曾获国家科技进步奖、省部级科技或果奖等多项，1992年起享受国务院特殊津贴等。