稀土是日本可再生能源等尖端领域不可缺少的元素。日本是世界第三大的稀土消费国，其稀土进口量的82％来自中国，占中国出口总量40％，用日本的话说是“一直以来高度依赖于中国的廉价稀土”。从2000年开始一直在探讨确保稀土稳定供应的对策。特别是2010年中国加强限制出口措施以来，日本政商各界对其稀土资源供应以及高科技发展的可持续性产生了极大的担忧。为此，日本政府高度重视稀土资源的全球战略，采取联合欧美利用WTO向中国施压，建立稀土储备，积极拓展资源外交，寻求中国以外的稀土进口来源以及合作勘探与开发稀土项目，鼓励再生回收、减少使用量，开展替代材料研发，积极开展海洋稀土资源的勘查开发，等等措施加以应对。

一、背景

近年来，日本利用其海洋资源勘查开发技术的优势，加强了对海洋稀土资源勘查开发研究和相关模拟实验，旨在为日本提供稳定的稀土供应源，保持日本制造业的国际竞争力，以及开发新用途和新产业领域等方面的优势。

2012年，分布于水深5000～6000m的海底，稀土含量达到数千ppm以上的海底沉积物，被认为有望成为新型资源的含稀土沉积物，已被确认在日本南鸟礁周边的海底存在。

在此背景下，在2013年4月日本内阁会议修订的《海洋基本计划》中，明确提出要加强“对含稀土的海底沉积物进行基础科学调查和研究，探讨其作为未来稀土资源的潜力”。据此，经济产业省于2013年12月制定的《海洋能源矿产资源开发计划》中决定，“为探讨未来的稀土资源潜力，利用3年左右的时间对海底稀土沉积物的赋存状况进行调查，确定有前景的稀土富集海域，探明远景资源量，同时，对具高粘度等特性的稀土沉积物的采泥技术和从深海底的扬泥技术，开展以开发和开采为目标的广泛的技术领域的调查和研究”。

日本石油天然气金属矿物资源机构（JOGMEC）牵头，历时3年于 2015年末完成了上述工作任务，并提交《稀土沉积物的资源潜力评价报告》（以下简称《报告》）。《报告》主要成果如下。

二、南鸟礁周边海域高品位稀土沉积物资源评价

利用活塞取样器，JOGMEC在日本南鸟礁周边43km2海域内采集了70个样品。分析表明，在南鸟礁拓洋第5海山的东部海域，发现了海洋稀土沉积物的高品位分布区（图1），该区共取了13个样品，采样点间距12.5km，稀土品位（50cm区间的平均品位）最高5366ppm，平均品位1221ppm。稀土沉积物中重稀土类的含量较高，为45.8%，尤其钇含量特别高，占重稀土总含量的65.2%。稀土资源评价结果：以湿态、平均品位2652ppm计，现阶段估算的稀土氧化物远景资源量约为77万吨。

 　　图1 南鸟礁周边海域的样品采集地点和稀土高品位度分布区

三、采泥、扬泥及冶炼实验

该项目使用模拟泥进行采泥试验，据此选定最理想的采泥刀头，通过陆上气动升降（Airlift）试验确认实施扬泥作业的可能性，取得了与采泥、扬泥相关的基础性技术数据与应用前景的评估。

在选矿技术研究中，进行了包括选择性回收稀土精矿的海底选矿研究，实施了粒度分选和浮选法等方面的基础实验。实验结果证实，稀土元素富集在粗粒（20μm以上）磷灰石中，浮选分离效果显著。

在冶炼方法研究中，确认了碳酸钠是从选矿后提取液中回收稀土的最佳沉淀剂。同时还发现，通过使用能够选择性吸附重稀土的吸附剂，可以高效回收稀土元素。

设置海底停锚系和沉降粒子捕集器的同时，对海底沉积物样品进行了生物含量分析。根据分析结果，确定该区域在现阶段并不属于异常海域。

四、开采系统的研究和经济性评价

根据基础性开采技术研究结果，提出了扬泥量为3500吨/日的开采系统及其作业流程方案，同时对该开采系统提进行了成本估算。为了确保经济可行性，选择高品位海域进行采泥和扬泥，并以提高品位为目标进行了相应的技术研发，得出的结论是：如果稀土价格能以过去的最高价保持20年的话，开采具有经济效益（图2）。

图2 稀土沉积物开采系统流程

五、JOGMEC对下一步工作的建议 

1.为了搞清楚未来开发可行性，在资源量评价方面，有必要在高品位地区进一步缩小取样间距，以便更加准确地把握稀土资源量。并且，为了查明稀土沉积物富集层和发现新的富集区，JOGMEC期待通过SIP（战略创新创造计划）和民间的共同努力，在成因分析等科学技术领域取得新的成果。

2.通过3年技术方面的调查与研究，特别是通过扬泥试验，尽管取得了技术上的前景，但是，为了在水深超过5000m以上的实际海域中应用，还应该研究大规模扬泥试验和最佳模拟方法的构建问题，进一步厘清其技术前景。

3.JOGMEC认为，切合实际的做法是：当这些研究成果和国内外技术开发的动向已被掌控、且富集区的确定、稀土价格的上涨以及开采成本的降低等前景明了的时候，再开展资源量和经济效益评价，并着手进一步研究商业性开采系统和法律制度及环境影响评价。

六、结论与认识

稀土消费量巨大的日本，其稀土需求高度依赖于中国的廉价稀土，这是他们最大的忧虑，也是一个经济巨人和资源侏儒的悲哀。

近年来，日本加强了海洋稀土研究，如能在海里解决稀土的资源问题，对日本摆脱对中国的资源依赖无疑是意义深远的。但深海稀土的开采成本很高，技术难度甚大，经济上是否可行，目前还有相当多的难题。根据JOGMEC的此项研究成果，如果利用现行技术开采南鸟礁的稀土矿床，在高品位区、采矿、杨矿、冶炼、价格等诸多假设条件均成立的条件下，商界仍处于利润边界附近，几近无利可图，市场价格稍有波动，开采企业就可能面临灭顶之灾。《报告》虽然进一步肯定了海洋稀土发现的价值，肯定了深海稀土的商业意义，但是字里行间还是透露出来重重的忧虑。因此,日本对发现深海稀土所进行的宣传，实际上带有一定的资源政治的色彩。

1.从资源评价看，目前的富集带取样间距约为12.5～25km，由于海底表面的起伏性较大，需要进一步确认含矿层横向的连续性和品位分布情况，以便计算出更加准确的资源量。因此其评估的77万吨稀土远景资源量尚有许多疑问；

2.从采泥和扬泥实验看，进行的是陆上空气升降系统模拟实验，与稀土泥高粘度性、5000～6000m深海底情况尚有巨大的差距，且实验的规模也小，与实际复杂的海底情况差距巨大，尚存在许多不确定性；

3.陆上冶炼分离系统，只是提出了一个建设性的方案，尚未进行研究及开发；

4.从经济性评估看，海洋稀土的开发，需要有高品位海域稀土矿区的保障前提条件下，且稀土价格在历史最高2011年水平保持20年才能有经济效益。稀土价格自2011年开始一直呈下跌趋势，未来还面临陆上稀土新资源的发现、替代品等因素影响，要保持20年的2011年稀土最高价的可能性尚是疑问；

5.从现在的储量调查和技术调查的程度、经济性、采泥、扬泥以及冶炼分离技术等综合考虑，我们认为现阶段把稀土作为资源，对其综合潜力的评价下结论是不合适的。日本深海稀土开发，路尚遥远！中国稀土资源仍在世界稀土资源和市场上占绝对主导地位。

详细内容，见中国地质调查局地学文献中心内部刊物《海洋地质信息》“周边国家海洋地质调查及资源开发专刊”中关于“日本对南鸟礁周边海域稀土沉积物的资源潜力评价”。

近日，由自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所同位素地球化学分析标准化研究团队研制的“海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质”经国家市场监督管理总局正式批准为国家一级标准物质（编号为：GBW04701、GBW04702和GBW04703）。

据团队负责人贺行良高级工程师介绍，该系列标准物质，由3个不同梯度的同位素比值的样品组成，定值信息丰富（包含碳同位素（δ13C-TC、δ13C-Corg）和氮同位素（δ15N-TN、和δ15N-Norg）），应用范围广，不仅可用于仪器工作条件的优化与校准，还可对整个实验测试流程（如样品前处理过程、样品基体效应等）进行质量监控与评价，是我国第一套以海底沉积物为介质的自然基体型碳、氮稳定同位素标准物质。

海洋沉积物碳、氮稳定同位素作为一种有效指标，已广泛应用于全球碳循环、气候变化、生物演化、有机质来源与迁移转化、地层对比等海洋地质、环境、生态等研究领域。通过检测沉积物碳、氮同位素（δ15N、δ13C）和碳氮比值（C/N），可能对沉积物指示的环境变化信息进行重建，从而可以更好地推测其环境演变过程。稳定同位素分析技术的运用，首先依赖于同位素组成的高精度与高准确度测定，而同位素标准物质则是同位素组成高准确度测定的根本保证。

近年来，青岛海洋所实验测试中心一直致力于同位素地球化学分析标准化研究工作，不断研究与新仪器、新技术相适应的同位素标准物质和标准方法，积极为我国海洋同位素地球化学分析技术的发展、“国家质量基础（National Quality Infrastructure，NQI）”设施建设贡献一份力量。

蔡家品，教授级高工，自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所（以下简称探矿工程所）海洋地质调查钻探室（金刚石钻头技术研发中心）主任。

他不认为自己有什么“远大抱负”，“碰到问题就解决问题，这就是工作的最大意义。”然而，就是这样一个自认为“没有抱负”的人，却被评为中国地质调查局杰出人才。

在中国的油气钻探领域，蔡家品的名字几乎就是一张名片，不认识他的人很少。地质人长期在野外工作，身上难免会有些江湖习气。在油气钻探这个江湖中，大家都直呼他“老蔡”，钻探过程中遇到难以解决的问题，想到的总是“赶紧把老蔡喊来”。

蔡家品一直致力于钻具的研究，他带领团队研制的海洋地质调查取样工具及天然气水合物保温保压取样钻具，解决了我国在深水及超深水取样难的问题，均为国内首创，具有自主知识产权，填补了国内空白，打破了国外在该领域的技术垄断，为我国在海洋地质调查、资源勘查（含天然气水合物勘查）及工程勘察提供了技术支撑。

此外，团队研制的孕镶金刚石钻头，有效解决了在地质及油气勘探开发中，钻头寿命短和机械钻速低的难题。特别是大直径的孕镶金刚石钻头，已成功替代国外同类产品，成为国内施工方的首选。

在项目实施技术创新研发中，蔡家品始终重视青年技术人员的成长，强调团队意识，已初步建设一个在碎岩工具和海洋取样技术方面（特别是海洋天然气水合物取心技术方面）技术一流、凝聚力和战斗力强的优秀团队。

最初的追求是跳出农门

约访蔡家品，是一件并不容易的事。记者从约访到采访成功，经历了40多天的时间，因为他实在太忙，总在野外帮地勘单位处理一些钻探上的难题。可以说，在钻探领域，他已经“玩”得风生水起，很难有时间歇息。

那天，记者好不容易“逮”着他了，见面时的蔡家品，不免显得有些疲惫。但即使是这样，记者也不可能放过这难得的机会。

老蔡也乐于奔跑，手机一响，立刻就打包走人往机场赶，一年到头在办公室也待不了几天。这样的生活状态，他早已经习惯了。就像他说的，在北京待上几天没有电话接，心里反而空空的，有点儿无所事事的焦虑。

这就是蔡家品，一个忙碌得坐不住的人，一个把忙碌当乐趣的科技工作者。

实际上，就像许许多多农村长大的孩子一样，要说那时有什么崇高的理想和追求，未免有些虚伪，发奋念书的目的就是为了跳出农门。蔡家品来自湖北农村，之所以认为自己没有远大的抱负，也是基于同样的目的。“只要是拿工资吃饭，在农村人看来就是有出息了，再说农村长大的十几岁的孩子，没有什么见识，谁会去计划将来会干什么呀。”

海上作业中的蔡家品

就是因为没有什么崇高的理想和抱负，1984年，蔡家品高考结束，加之分数不算太高，高中的授课老师让他填报个地质类的专业，说这样容易录取，将来也好找工作。于是，他就听了老师的，填报了成都地质学院探矿工程专业。从此，他便与探矿工程结下了不解之缘。

在大学学习期间，蔡家品越来越觉得这个专业很有意思，因为年轻人都有一种放浪的心理，将来毕业了，可以一天到晚泡在野外，纵情于山水，诗意而又浪漫，多美的差事呀。于是，他发奋学习。1988年，蔡家品以优异的成绩毕业，被分配到了原地质矿产部探矿工程研究所。

蔡家品很感激高中时的授课老师，他确实没有骗他，学地质类专业不但好找工作，而且还被分配到了一个在北京的国家部委所属科研机构，在成都上学，能进北京，已经很了不起了，他觉得自己简直太幸运了。

进了国家部委的科研机构，担任超硬材料研究室助理工程师，同届毕业的同学们的羡慕是可以想象的，蔡家品也觉得自己不是一般的牛，有点平步青云的眩晕，一股为国奉献青春的豪情油然而生，这种感觉真是爽极了。

跟探工所三十年的不了情

到今年为止，蔡家品在探矿工程研究所已经摸爬滚打了整整30年。弹指一挥间，蔡家品从一个意气风发的青年长成了一个成熟稳重的中年，从小蔡混成了老蔡。

实际上，蔡家品也并不认为自己有多么高尚，多么有热爱事业的情操，在探矿工程所改制的时候，他也一度想过逃离。要知道，一个被财政拨款养着的科研机构，突然要改成到市场上找饭吃，这种心理的撞击是难以形容的。

20世纪90年代，是地勘行业的低谷，尤其是地勘单位属地化，钻探任务锐减，很多打钻找矿的专业技术人员，受生活所迫，靠副业养家糊口，养鸡的养鸡，养猪的养猪，彼时的状况，让一直致力于钻具研究的蔡家品，心里油然而生出一种“英雄无用武之地”的没落感。

此时，科技体制改革，原地质矿产部探矿工程研究所更名为北京探矿工程研究所，看似改变不大，干的活也还是原来的活，但这样的改变，却将一个铁饭碗变成了一个泥饭碗，随时可以摔破的。能不能在市场上找到饭吃？这样的恐慌与疑惑，一时压得人喘不过气来。

是去？是留？对于还是踌躇满志的蔡家品来说同样是种折磨。而此时的蔡家品，已经是超硬材料研究室主任助理、工程师，到外面不可能找不到待遇更好的工作。当时，探矿工程研究所正在搞金刚石钻头技术的研发，作为所里钻头技术研发的中坚力量，一旦离开，于单位于个人，都不是一个好的选择。

所里的领导早就看穿了蔡家品的心事，当面找他聊了很长时间，并语重心长地跟他说：“小蔡呀，留下来吧，拨开云雾见天明，这里才是你施展才能的地方。”

人在彷徨的时候，是需要一个长者赋予精神力量的。加上对一起共事多年的同事们的不舍，蔡家品于是也就留了下来，这一留就留到了现在，风风雨雨中走过了30年。

有幸觅获一得力助手

搞科研工作，能获得一名得力助手，是可遇而不可求的事。阮海龙的到来，如同激活一池春水，让蔡家品的团队一下子更加活跃了起来。

阮海龙，高级工程师，探矿工程所海洋地质调查钻探室（金刚石钻头技术研发中心）副主任，中国地质调查局优秀人才。

阮海龙并不觉得自己干的事有什么高大上，他认为，研发出来的东西，能解决实际问题，能拿到市场上利用，能为单位赚钱，说得漂亮一点，就是成果转化能生出效益来，这事就算妥了。

蔡家品深知，搞科研要有一个多专业技术人员组成的、互相密切配合的创新团队，并付诸持之以恒、坚持不懈的努力。个体的力量是有限的，但由多个个体组成一个知识结构合理、团结的战斗力强的团队，就可以发挥巨大的能量。

阮海龙在海洋地质十号钻探船上

阮海龙是个80后，2006年毕业于中国地质大学钻探专业，在随后读研的几年中，一直跟随在蔡家品左右。阮海龙出生于浙江农村，之所以爱上钻探专业，很多的想法与当初蔡家品大学时代的想法几乎不谋而合。后来参加工作后，才知道一切并非想象中的那么浪漫，那么有纵情于山水之间的诗情画意。

研究生毕业后，阮海龙留了下来。对于自己专业的发挥，他觉得这是个再好不过的平台，加上蔡家品像老大哥一样对他的关爱，工作配合起来的那种“心有灵犀”的感觉，让人特别爽。很快，阮海龙就成了蔡家品团队的得力干将，并挑起了副主任的重担。

从某种意义上讲，蔡家品和阮海龙的组合，几乎是天撮之合，这也为后来这个团队攻克一个又一个难题积累了创新的能量。这个科研团队一共15个人，大多都是80后，最小的1992年出生。

年轻人的思想总是活跃的，科学有时就需要年轻人的浮想联翩，灵光一闪中激发出新的解决方案。每逢技术讨论会，蔡家品和阮海龙最喜欢干的事，就是让年轻人争吵起来，因为人在激烈的争论中脑子会飞速旋转，激发出隐藏于大脑中最潜在的智慧。

决不能让外国人牵着鼻子走

探矿工程所一直以服务国家重大战略需求为科研方向，近些年来，特别在服务油气钻探领域发挥了积极作为。研制的孕镶金刚石钻头有效解决了在地质及油气勘探开发中钻头寿命短和机械钻速低的难题，特别是大直径的孕镶金刚石钻头，已成功替代国外同类产品成为国内钻探队伍的首选。

1999年～2001年，中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息（似海底地震发射波“BSR”）。2002年，国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。

尽管随后我国在海域天然气水合物钻探上获得一系列突破，但令人尴尬的是，我国海底钻探取样却一直依赖于国外技术，国内几乎没有哪一家机构在此项技术上有所进展。因此，不得不让外国人随意开价。

团队合影

眼睁睁地瞅着外国人收取那么高的价钱，而中国人又毫无办法，这是一种什么样的感觉？作为从事钻具研究近二十几年的科研团队的带头人，蔡家品心里很不是滋味。其实当时的想法很简单，就是一定要打破外国人在该领域的技术垄断，把国外同类技术挤出去，这钱应该由中国人自己挣。

实际上，对海洋钻探取样技术的了解,蔡家品最早是通过参阅了DSDP、ODP、IODP及IODP-china等网站与书面文献的大量资料，了解了国外在深海钻探技术所取得的成就以及今后发展的方向。当时他还在想，他的团队一直在陆地搞钻头和取心工具，什么时候也拓展到海上去发挥探矿工程研究所应有的作用。

谈及被外国人卡脖子的事，作为蔡家品团队副手的阮海龙，脑子里多次泛起那个场景。那是一次随船出海的钻探作业中，几个帮忙取样的外国人，突然停下手中的活，将项目组的负责人叫过来，咕噜了一阵后，微笑着把旁边的其他人都驱赶开，然后才实施取样作业。

阮海龙打听到，刚刚的一阵咕噜，是外国专家在关键的时候故意捏你一把，要求项目组提高取样价钱。事情都到了这个份上，不答应的话，之前的作业等于是废了，项目组只好答应了外国技术人员的要求。之所以把其他人都驱离，就是为了对中国人严格保密，不想让中国人看到他们的作业程序。作为一个钻探专业的毕业生，阮海龙内心被深深地刺痛，同时也滋生出深深的责任感，“这活应该由我们来干。”

机会终于来了，2010年8月，中海油服承担的国家科技重大专项——“大型油气田及煤层气开发”子课题“深水随钻取样器设计和制造技术研究”负责人找到了北京探矿工程研究所，经过多次深入交流，最终同意由蔡家品的团队来承担这个课题。

不久后，又从中国地质调查局传来好消息，为解决海洋钻探取样难题，中国地质调查局设立专项资金，将《海洋地质调查钻探取样器具及工艺研究》列为科技攻关项目，起止时间为2011年1月到2012年12月，蔡家品作为项目负责人，负责整个项目的实施。

这真乃好事成双。蔡家品和阮海龙以及他们的团队尽管异常兴奋，但这样的科研项目，能否在短期内取得突破，心里实在没底。

此时，从接手中海油服“深水随钻取样器设计和制造技术研究”课题，距项目结题时间不到一年（这个项目计划是3年），而且研制的随钻取样器要通过海试应用。时间紧、任务重、压力大，团队经过慎重考虑，最终接下这项任务，因为这是他们下海非常难得的机遇，也是拓宽他们技术领域绝佳的机会。

经过团队的共同努力，2012年4月，从海洋石油708号深水工程勘察船传来好消息，北京探矿工程研究所研制的TK系列深水随钻取样器搭载海洋石油708号深水工程勘察船，在中国南海番禺区块水深约200米、6级风、涌浪3米的条件下，高效率、高质量地完成了孔深10米（PY34-1-PL10-BH）全孔取样作业和孔深300米（PY34-1-CEP-BH）分段取样作业，一举打破我国海洋钻探船钻孔深度、取样深度两项纪录。

本次试验还检验了北京探矿工程研究所为海洋钻探取样专门研制的抗涡动金刚石复合片钻头。结果表明，该钻头在作业过程中钻进效率高、成孔质量好、地层适应性强，完全满足海洋钻探各种复杂工况的要求。

这意味着，这项由国外垄断的深海钻探取样技术，已被中国地质调查局北京探矿工程研究所的科研团队彻底打破，取样成本只接近外国专家取样的一半。

保温保压取样钻具破题

天然气水合物是甲烷气与水在高压低温条件下类冰状结晶物，大家形象地把它叫做“可燃冰”，一旦温度升高或压力降低至一定程度，甲烷气则会逸出，固体水合物便趋于崩解。如利用常规取心（非保压取心）设备将含天然气水合物沉积物从海底取至海面时，压力或温度的变化会导致天然气水合物分解，这会扰动沉积物，有时会使岩心遭到完全的破坏，分解成一堆泥浆。

由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使用保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。而当时，这项技术也一直被一些西方少数几个发达国家所掌控。

在突破深海钻探取样技术后，蔡家品和他的团队就开始讨论研制保温保压取样钻具的可行性，由于想取到大直径岩心，当时初步设计按照翻板密封来进行，很有挑战性，但是在翻板密封的方式上有不同的意见，最后蔡家品决定两种方式同步进行，根据室内试验的结果再来选定，整个工作有条不紊。

实际上，保温保压取样钻具的研制难度是非常大的，当时，有关单位依托863项目也在试制研发，项目进程采取了严格的保密措施，他们具体进展到什么程度，外界一无所知。但在2014年3月初，国内一家海洋油气勘查单位突然通知蔡家品，他们计划在4月初出海给相关单位搞保压工具的实验，问蔡家品团队的进展如何，可以免费搭载试验。蔡家品觉得这是一个难得的试验机会，在他和阮海龙的带动下，团队成员加班加点赶进度。

在室内实验过程中，团队成员充分发挥智慧，对在海试中可能遇到的复杂情况做了充分的预判。比如，海底的泥沙对管子的摩擦，提起钻管过程中的卡管等，一切可以预判的状况，都在实验室中模拟完成。这段时间，团队成员深夜加班加点是家常便饭。为了给这帮年轻的队员鼓劲打气，常常干到晚上十一二点的时候，蔡家品和阮海龙便带着所有的加班人员上街烤羊肉串，喝个啤酒，然后又接着干。

由于这样的钻具是自我研发的，所有的部件不可能在市场上轻易买得到，团队成员大都学会了车工，所有的零部件几乎都是他们自己一点一点地车出来的。阮海龙跟大家自嘲，将来失业了，大家都是一个优秀的车床工人，工作随便找，饿是饿不死的。

在团队所有成员的共同努力下，终于按照海洋油气勘查单位的要求时间把钻具运到船上参加海试，这次试验的结果初步保温保压成功，对方未成功。之后，团队又回来在室内做了大量的技术改进及试验工作，于2014年7月由蔡家品亲自带队参加海试，也是与对方PK，结果是探矿工程所完胜。

2014年9月，海洋油气勘查单位专门安排一个航次到天然气水合物靶区取样，蔡家品团队再次很好地完成了任务，这是我国首次采用国产装备成功提取到保压天然气水合物样品，为我国“十三五”开展天然气水合物勘探及试开采提供了有力的技术支撑。

“矿产品市场——大宗矿产”分论坛现场

在享受了10年的贸易盛宴之后，矿产品供应商如今已经是蔫头耷脑了。

受世界经济缓慢增长的影响，全球矿业发展势头放缓，矿产品价格、贸易等指标出现了震荡收缩，矿产品贸易高利润时代宣告终结，但矿业持续增长的总态势难以改变。

中国已经成为世界上最大矿产品生产国、消费国和贸易国。研究表明，近10年来出口和投资的快速扩张，刺激了矿业类大宗商品的巨大需求，其他矿产品需求占全球市场的份额也快速上升。

由于中国的经济增长模式仍然依赖投资，中国对矿产品的需求仍将十分强劲。记者从2016中国国际矿业大会上获取的信息显示，过去5年，中国矿产对外贸易持续发展，矿产品进出口贸易总额近5万亿美元，增长81%。

从矿产品使用强度的历史经验与国际比较看，发达国家曾处在矿产品消费高峰平台期很长时间。新形势下，我国经济发展进入新常态，对主要矿产品仍有强大而稳定的需求。有专家表示，中国主要矿产品消费整体上仍将至少有15年的高峰平台期。

上述观点在某种程度上的确可暖一暖心窝。不过，中国需求减弱影响矿产品价格暴跌也是不争的事实，尽管最低点已经过去，部分产品正从供大于求向供需平衡转变，但由于实体经济没有好的回暖迹象，未来3年内矿产品价格难有大幅攀升的可能。

矿产品需求增速放缓

矿产品消费与一国的经济发展阶段密切相关。

“全球矿产品消费2011年达到顶点，2012年开始往下掉，到2016年初进入低谷，中国需求对全球矿产品的变化影响非常大。”中国地质科学院矿产资源研究所“一带一路”中心副主任陈其慎在2016中国国际矿业大会上表示。

2013年全球经济增速下降，矿产品价格波动以及矿业的快速增长造成成本上升，全球矿业进入发展“寒冬期”。

全球矿业经过10年黄金周期的快速增长，把整个矿产品价格和需求推到了顶峰。在这个过程中，中国需求对全球矿产品消费发挥了拉动功能。陈其慎称，中国推动城镇化建设，带动对原材料的大量需求，也带动了国际矿业走向高峰。

中国经济现在面临5年~10年转型期或去产能期，很难再现过去10年对矿产品的强劲需求。在此情况下，中国经济对未来矿产品市场拉动不会像上一个周期那么强劲，矿产品市场发展和繁荣将依赖于中国以外的其他国家。

不过，现阶段还没有办法找到哪个国家取代中国对矿产品市场的拉动。在这种情况下，全球矿业的复苏将是一个漫长的过程，尽管全球矿业最低点已经过去，但是“寒冬”可能要维持比较长时间。

今年以来，我国煤炭、铁矿石、油气、有色、非金属等矿产资源行业在政策去产能、市场去产能、企业联合冻结产能等因素推动下，大力推进供给侧改革，已显示出积极成效。

煤炭市场供需失衡局面有所改善，市场环境发生了积极变化，全国煤炭产量降幅超过消费降幅，且价格回升，但是行业资金紧张、经营困难等问题依然突出。

铁矿石价格脱离了2013年以来单边下跌行情，出现了触底反弹、合理回归、理性上涨局面。但是，全球供大于求的格局没有明显变化，国内矿山生存发展面临更大的困难。

有色金属工业总体保持稳定运行势头，但是矿山产量持续回落，矿山固定资产投资持续下滑，且不同金属品种之间分化运行特征突出。

非金属矿产在去产能、调结构的推进下，主要矿产品产量、销量、价格等指标基本保持稳定或有所回升态势，行业运行质量趋于改善，但是部分矿种，例如萤石、石墨等，产能过剩迹象依然比较突出。

全球油气供需格局多极化日益明显，供需差距减小，并且在结构上出现了“弃油求气”的征兆。

从总体上看，中国矿产资源市场供需基本面有了一定程度的调整。陈其慎表示，中国工业化进程已基本结束，进入后工业时代，矿产品需求收窄是必然的事。

中国经济发展速度跟世界上所有发达国家发展历程都一样，都会放缓，虽然经济还会不断增长，但是增长速度会放慢，全球经济周期性变化是不可逆转的大趋势，矿产资源消费也不例外。

以钢、铜、铅、锌消费为例，1950年以来，全球消费趋势明显可划分为三个周期：第一个周期（1950年~1974年），消费量快速增长，年均增长率分别为钢5.8%、铜4.8%、铅4.9%和锌4.5%；第二个周期（1974年~1994年），消费滞胀期，年均增长率仅分别为钢0.19%、铜1.8%、铅0.2%和锌0.9%；第三个周期（1994年~2014年），消费增长又一次加速，年均增长率分别为钢3.9%、铜3.4%、铅3.5%和锌3.4%。

从1995年到2012年，铁矿石、铝、煤炭、石油等资源性产品，都是中国因素在拉动。此间，中国在承接全球化产业转移中实现了经济高速增长，中国人口占世界的1/5，强大的发展动能决定了其对矿产品的旺盛需求，所以中国拉动世界消费是必然的。

美国、加拿大、日本、韩国等都经历了同样的过程。美国1935年开始的产业递进，从纺织到建筑，到黑色金属，再到有色金属，都经历了对矿产品需求的递增。日本也是这样，由产业演进转化为资源演进，在完成工业化后，铜、镍需求量持续增长，而钢铁需求却逐渐下降，原因在于钢铁用于城市化建筑的使命基本完成，而铜、镍之所以在继续增长，主要是用于将来高速发展的行业。

“每类资源对应一个产业，这个产业高速发展的时候，就会对这种资源产生大量需求。”陈其慎表示，中国经济增速放缓，对全球矿产品市场的影响是显而易见的。

不过，在本届中国国际矿业大会上，来自世界各国的矿业届代表依然对中国这个全球最大的矿产品消费市场充满期待。一位来自非洲的矿业届代表表示，“中国正在进行改革，正从以基础设施建设为主的增长模式转换成消费驱动增长模式，虽然前面可能会遇到波折，但这艘超级油轮不会停止探索的行程。”

矿产品难回价格高点

来自中国国土资源经济研究院的研究报告显示，2016年上半年，世界经济增长低于预期，传统矿产需求触及阶段性“天花板”，支撑大宗矿产品价格和矿业金融市场向好的基本面虚弱，矿业复苏动力衰竭。

首先，受美国收紧货币政策、新兴经济体债务负担加重等因素影响，主要机构普遍都在下调今年世界经济增长的预期；其中，世界银行把今年初对全球经济增长的预期从2.9%下调到2.4%，IMF把今年初对全球经济增长的预期从3.4%下调到3.2%。

其次，美国、欧洲等发达国家单位GDP资源使用强度已经进入低值平台区间，煤炭、粗钢、铜等传统矿产消费与经济发展处于脱钩状态，需求总规模呈现相对稳定状态。中国是本轮矿业“黄金十年”的主要贡献者，传统矿产单位GDP资源使用强度已经或即将进入峰值平台区间，对资源需求拉动的贡献基本到位。

此外，其他新兴经济体和发展中国家，例如巴西、印度、南非等，正面临艰巨的结构性调整和债务负担加重等因素影响，其经济下行压力继续加大，直接约束传统矿产消费规模扩张。从现在世界和主要国家经济发展状况看，全球煤炭、粗钢、铜等传统矿产需求总规模分别触及38亿~39亿吨油当量、16亿~17亿吨、2200万~2300万吨的“天花板”水平。

今年上半年，尽管全球大宗矿产品价格和矿业金融市场有所好转，但是支撑大宗矿产品价格持续回暖的基本面仍很虚弱。

2016年上半年，全球大宗商品市场出现了近几年难见的普涨行情。黄金价格从2016年1月份最低的1062美元/盎司一度上涨至5月初接近1300美元/盎司，涨幅近23%；铁矿石价格从2016年1月份最低的39美元/吨，最高涨到了4月下旬的68美元/吨，涨幅超过70%，但仍处于历史相对较低水平；铜矿价格从2016年1月份最低的4300美元/吨的水平，最高上涨至3月下旬5000美元/吨左右的价格，涨幅约为16%。

从矿产品市场的基本面来看，目前令人失望的宏观经济数据，并没有根本性改变需求不足的现实，供过于求的局面并未改变。

分析称，今年上半年大宗原材料商品价格反弹的动力主要来自周期性补库存需求、美元指数高位回落带动资产再配置、前期商品价格暴跌而有内在反弹修复要求等方面的因素驱动。从长期看，经济结构调整将使得矿产品需求增速不可能像过去那么强劲，去产能和供给侧改革也将使得大宗矿产品价格继续承压。

受经营业绩影响，今年一季度五大国际石油公司上游投资平均下降25.9%，力拓2016年削减投资至50亿美元。伴随投资缩水，主要矿业公司不断宣布减产计划，例如必和必拓宣布削减2016财年铁矿石产量1000万吨，使得本财年预期产量降为2.6亿吨；淡水河谷将2016年铁矿石产量预期削减约10%，至3.4亿~3.5亿吨。智利作为全球最大的矿山铜生产国，1月~5月铜产量约230万吨，同比减少5.3%。

研究表明，大宗矿产品需求在经历多年高速增长后已经开始集体下滑。实际上，在上世纪70年代，大宗矿产品就已经经历过这样的周期性需求下降。1973年的石油危机打击了全球经济，当时美国和欧洲等发达国家的矿产品需求出现扎堆式集体下滑；特别是美国，危机后的10年，其一次能源、钢铁、铜、铝、铅、锌等大宗矿产消费均呈现停滞增长状态。

当前，中国基础设施高速建设时代已经基本结束，经济“三驾马车”对资源需求的拉动作用正在减弱，并导致2015年中国大宗矿产消费出现史无前例的集体下滑。其中，2015年中国一次能源消费量约28.7亿吨油当量，比2014年下降了3.4%；钢铁消费量于2013年到达顶峰，2014年和2015年合计下降幅度接近韩国2014年粗钢消费总量（5783万吨），降幅之大远超预期；2015年，精炼铜、精炼铅、精炼锌消费量分别约为1080万吨、380万吨、630万吨，比2014年分别下降4.3%、9.0%、1.2%。

陈其慎表示，中国的城市化率已经接近60%，对大宗产品需求增长进入尾声，从2013年开始，中国矿产品需求从过去10年快速上升将转到未来平移，再转到下滑。当然，中国不同的产业发展形势，将决定相应的矿产资源需求形势，但价格不可能达到原来高位猛涨的程度。可以预测，未来中国矿业产值将往下走，届时矿业将开始进入夕阳产业。

不过，从全球形势来看，发展中国家，比如印度和东盟大宗矿产品的需求正在上升，但短期内很难抵消中国的趋势。因此，全球矿产品消费量不可能下降，只有价格下降，没有绝对量的下降。据分析，中国铜、铝消费量基本达到了顶点，而印度和东盟钢、铜、铝的需求在2020年以前不会大规模、大幅度上升，钢需求量也仅在1亿吨的水平，而中国钢消费量达到8亿吨，所以，印度和东盟对矿产品需求根本起不到拉动作用。

陈其慎认为，矿产品消费总量没有往下跌的过程，只会往上走，只是不同矿产价格波动非常大，从近期全球的需求来看，矿产品供应量基本上持平，但是价格下来了，这就说明一个问题，矿产品价格主要受供需的形势转变影响，而不是由绝对量的多少来决定。

“本轮全球经济危机可能还将持续3年~5年，中国经济转型不可能3年~5年完成，即使矿业复苏，矿产品价格也难以回到上一个周期高点。”陈其慎表示，因为世界上没有第二个经济体会在这么短的时间内有像中国这样的发展力度和发展速度。

在广东罗定河口开展红土壤野外调查。 卜建军 摄

近日，中国地质调查局地质力学研究所组织相关人员在北京进行下一年度地质调查项目立项论证时，一项有关南方红土的基础地质调查项目引起了人们的关注。那么，广泛分布于我国南方地区的红土有着怎样的地质生态意义？即将推进的地质调查工作，将对开发这类土地资源、解决红色荒漠化等地质环境问题发挥哪些作用？请看地质力学所有关专家的解读——

探寻红土水热、植被、母质条件与水、气、生物、岩石圈层物质循环的关系

“南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳，也是我国分布最广的第四纪土状堆积之一。它与我国西北地区深厚的黄土—古土壤沉积物相对应，精确记录了第四纪的古气候环境信息。”

地表作用与系统演变基础地质调查工程首席专家、地质力学所研究员胡健民介绍说，“早中更新世以来，在中国南方自秦岭—淮河以南、青藏高原以东广大地区发育红土沉积物，据推测面积达220万平方公里。它们是我国中、低纬度地区受第四纪季风气候影响下形成的特征沉积物，其分布、成因、来源及理化特征与新构造运动的发展、东亚季风系统的建立及第四纪全球气候变化的纬度效应均有着潜在耦合关系。”

比如，南方网纹红土属富铝红色沉积物，呈强酸性，高度风化，主要形成于中更新世—晚更新世早期，经历了长期相对湿热的气候环境。但从沉积物颜色变化、粒度组成、化学成分、孢粉组合等指标看，网纹红土并不是在持续湿热背景下形成的，其间可能经历了相对冷湿或凉干的气候。这样说明中国南方古气候存在多个“沉积—成土—构造”过程的旋回。

可见，红土中隐藏着反映气候周期性变化的“密码”，记录了全球气候变化、青藏高原隆升所引发的季风环流的形成与发展的过程，特别是中更新世全球气候和环境巨变等构造—气候事件，并且可与北方黄土—古土壤序列以及深海沉积记录相对比。

那么，为什么与西北地区的黄土沉积相比，有关南方红土的研究相对薄弱呢？

专家指出，中国南方湿热气候导致的强化学风化作用，使得红土的原始沉积学信息在成土过程中被显著改变。而正是由于红土成因的多元性、物质来源及沉积模式的不确定性，阻碍了科学家对中国南方红土的认识以及对其所含古气候信息的提取，阻碍了对第四纪全球变化及区域气候相应的认识。

地球系统科学是地质调查工作的理论基础。

近年来，地学界已开辟红土成土过程与全球变化研究的新方向，将红土的成土过程与宏观时空变化相结合，探寻红土水热、植被、母质条件与水、气、生物、岩石圈层物质循环的关系，以及红壤物质循环对环境和全球变化的影响。“目前，亟需获得中国南方红土沉积物地球化学信息及有效物源指标，探究南方红土表生风化特征及沉积物的来源，从而认识南方红土蕴含的有关圈层相互关系的地质记录。”胡健民说。

探查红土区生态地质环境演变规律，助力南方红土丘陵区生态脆弱性的改善

自然资源部成立之后，基础地质调查工作正在从支撑矿产资源向自然资源转变。只有查明自然资源的物质基础和空间载体，才能为支撑自然资源管理、经济社会发展、生态文明建设提供基础信息资料和科学决策依据。

“在当前和今后一段时间，基础地质调查工作将着力解决自然资源和生态环境关键基础地质问题，深化多圈层交互作用调查，全面支撑服务自然资源管理和生态文明建设。”胡健民告诉记者，红土分布区涉及多种类型重要生态系统，是生态环境比较脆弱的地方，人地关系矛盾极为突出。

这与红土区地形起伏多变、降水时空不均匀等自然条件和红土自身酸、瘦、黏的性质有着很大关联。加上人类的不合理开发利用，导致中国南方红土生态系统面临着水土流失、土壤酸化、肥力退化、季节性干旱、土壤污染、生物退化、石漠化及土地沙化、耕地面积缩减和系统功能衰减等一系列生态环境问题。

红土区的生态环境脆弱性表现为：土层较薄，肥力贫瘠；人口密度大，人为活动强烈、土地严重过垦，土壤质量下降明显；自然植被破坏严重，雨量多而集中，暴雨强度大，水土流失严重。

资源潜在的生产能力得不到应有的发挥，整个地区农业及经济持续发展必然受到严重影响。

目前，我国对红土的认识尚存在一些不足：一是对红壤肥力的现状及其分布认识的不足；二是对红土质量的评价指标和保护认识不足，评价指标上偏重于土壤化学和物理性质的评价；三是对红土的认识缺乏系统性和整体性，未将其看成一个生态系统。

认识上的不足，也大大限制了人类对红土区自然资源的合理开发和利用。

“因此，我们在明年的地调项目中特地安排了有关南方红土覆盖区的基础地质调查项目，着重对红土与环境变化进行研究。”胡健民说。

地质力学所副研究员傅建利告诉记者，当前国际土壤学围绕环境与农业问题，形成了以研究土壤与环境保护、土地覆被与土地利用、土地评价、土地退化与修复、全球变化与区域治理等重大问题为核心的综合研究趋向。我国也应加强对红土的综合性研究，尤其要关注自然和人为活动影响下红壤生物地球化学循环、红壤丘陵区地表侵蚀速率及其动力学、红壤退化的时空变化和退化机理、土壤温室气体及其源汇领域研究，从而揭示现代生物气候条件和人类活动对红土表层的影响与改变，为现代生态环境恢复奠定基础。

深化对“红土荒漠化”等灾害的认识，服务区域经济发展规划和防灾减灾工作

严重的水土流失还会造成红土覆盖区“红土荒漠化”等地质灾害。

华南红土区具有中亚热带优越的生物气候条件，是我国热带和亚热带经济及粮食作物的重要生产基地。由于该区雨量丰沛但时空分布极不均匀，洪涝与干旱并存，同时坡面分布广泛，加上长期对土地资源的不合理开发与利用，整个地区水土流失十分严重，其严重程度并不亚于黄土区。

据统计，长江流域以南的红土丘陵地区水土流失涉及琼、粤、桂、湘、赣、闽、鄂七省( 区 )，水土流失面积已达 220万平方千米，仅长江上游地区就达35.2万平方千米，水土流失区的土壤流失量高达15.6亿吨。

另据国家林业局统计，我国南方的湿润沙化土地分布面积达到0.88万平方千米，范围包括浙江、福建、江西、湖南、湖北、广东、广西、海南、贵州、云南、四川、重庆等12个省（区、市）的260个县（市、区）。

红土荒漠化是中国南方湿润区水土流失的一种重要形式。如东南沿海及江南丘陵山地区的花岗岩、红色岩系和红土分布区等生态脆弱带出现的土地荒漠化，其基本特征为基岩裸露和生态功能丧失，其中劣地式红层荒漠是通过表土层被流水侵蚀，造成红层基岩或其风化壳斑点状暴露作为开始，进而形成大面积的裸露的红层基岩或密集侵蚀沟的劣地式红色荒漠，俗称“红砂岭”或“牛肝地”。这些地区植被演替脱离湿润区的生态发展轨迹，形成旱生灌丛群落，并最终失去生物生产力，土壤含水量降低，有机质减少直至完全检测不到有机质，变成寸草不生的裸地。

红土荒漠化不仅造成大量的水土流失，而且也存在严重的地质灾害、水资源和水环境以及土地退化等问题，对区内的道路建设与养护、城镇建设、工农业生产和居民区安全也构成隐患。

“严重的水土流失，已严重影响了人民的生存环境，不仅危害人类的健康和生命，也严重影响了人类的生产和生活活动。加深对红土区地质灾害发育规律的认识，不仅能有效服务于区域的防灾减灾工作，而且对于国土资源的合理开发利用、城市建设和区域经济发展规划等提供科学依据。”胡健民表示。

加强现代化地质调查，促进人类对红土区自然资源的合理开发和利用

人地矛盾的解决，依赖于该区基础地质调查资料的支持，特别是对反映地区特点的自然资源和地质环境条件，综合评价地区资源环境承载能力的综合调查。

虽然，之前地质工作者曾对南方红土区进行过基础地质调查等多方面的区域地质工作，对红土区分布区的基岩和构造等基础地质有了清晰的认识，对长江下游流域的红土层的沉积结构和元素地球化学特征及成壤作用过程和古气候记录等也开展了大量研究，但是对于不同红土类型的划分和空间分布及其与之相关的生态环境问题方面的研究仍显不足，无法满足当前区域经济发展和生态文明建设对基础地质调查工作的要求。

自然资源部成立之后，地质调查工作积极拓展工作领域，将开展数量、质量与生态“三位一体”的多门类自然资源综合调查。不仅将针对山水林田湖草共同体，大力加强资源环境承载能力调查评价、监测预警和国土空间适宜性评价，而且将加强地球多圈层交互作用研究，提供地球系统科学解决方案。

傅建利说：“地球表层系统是一个相互作用的耦合系统，红土作为地球表面最表层的地质体，是深、浅部和人类及大气等圈层综合作用的结果。红土的形成演化既受母质基岩岩性控制，又受到气候的影响；同时，红土的发育受地表水圈和人类活动的影响，同时又影响地表水圈的演化和人类的活动。加强对地表红土层为重心的综合调查，深化对红土成因机理的认识，将对科学合理、绿色高效开发利用红土区资源有着重要意义。”

“地质力学所正在组织力量，从统一的生态系统整体角度，针对南方不同类型红土地层记录的热带亚热带地区古气候古环境演变过程、南方红土区水土流失和红色荒漠化等地质灾害发育规律、不同类型红土的理化性质和发育过程对地球表层系统的响应等三个方面开展地质调查和研究，为优化国土空间开发格局、构建可持续的山水林田湖草生态体系提供基础地质图件及科学理论依据。”傅建利介绍说。

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南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳, 也是我国分布最广的第四纪土状堆积。因此，南方红土大致可以划分为两种类型：一类是以第四纪松散堆积物为母质发育的红色风化壳，另一类是以各种基岩为母质发育的红色风化壳型。

加积型红土是以松散沉积物为母质的红色风化壳，一般称为南方红土，其中分布在长江中下游地区的加积型红土，主要包括网纹红土、下蜀土和成都黏土等。

风化残积型红土以各类基岩为母质发育的红色风化壳也可称为风化残积型红土，主要分布在长江以南地区。按照其母质的分布，大致又分为两个区域，第一个区域以碳酸盐岩为母质发育的风化壳，主要分布在我国西南的云贵高原、四川东部、广西、广东北部、湖南西部及湖北西部的岩溶山区，厚度一般较小；第二个区域以花岗岩、砂岩、变质岩、玄武岩为母质发育的风化壳，主要分布在我国华南的广大区域，厚度不一。

另外，在我国浙江、福建、广东等地的沿海岬湾地区的向岸风岸段台地上断续分布着一种红色、棕红色半胶结的中细砂风成沉积物，经后期风化，这些沉积物的上部呈红色、棕红色甚至出现网纹红土，地质调查中一般泛称这些砂质沉积为“老红砂”。