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    10月15日,2024中国国际矿业大会在天津开幕。会上,自然资源部对外发布《中国矿产资源报告(2024)》(以下简称《报告》)。《报告》显示,截至2023年底,全国已发现173种矿产,去年新发现矿产地124处。

    《报告》着重介绍了2023年以来中国在地质矿产调查评价、矿产资源勘查开发、矿山生态修复、绿色矿山建设等方面的新进展,矿产资源政策法规新变化、矿产资源管理等方面的新举措,科技创新等方面的新动态,以及“一带一路”国际地质矿产合作的新成果。

    《中国矿产资源报告(2024)》 。新京报记者 张建林 摄

    截至去年底,我国金矿储量增长2.4%

    数据显示,在我国已发现的173种矿产中,能源矿产有13种,金属矿产有59种,非金属矿产有95种,水气矿产有6种。2023年,我国油气勘查在塔里木、准噶尔、渤海湾等大型含油气盆地的新层系、新类型和新区带获得重大突破,非油气矿产勘查中,煤、铜、金、锂、磷等取得重大进展。

    在能源矿产方面,截至2023年底,中国煤炭储量较2022年底增长5.6%,石油、天然气剩余探明技术可采储量分别增长1.2%和2.6%。

    在金属矿产方面,截至2023年底,中国铁矿储量较2022年底增长4.1%,钒矿储量增长40.2%,铅矿储量增长13.8%,锌矿储量增长30.1%,铝土矿储量增长4.7%,锡矿储量增长16.9%,钼矿储量增长32.3%,锑矿储量增长24.1%,金矿储量增长2.4%。

    在非金属矿产方面,截至2023年底,中国菱镁矿储量较2022年底增长2.2%,萤石储量增长24.4%,钾盐储量增长15.3%,钠盐储量增长8.7%,重晶石储量增长12.4%,高岭土储量增长4.0%,晶质石墨储量增长23.9%。

    此外,《报告》提到,全国新发现矿产地124处,其中,大型44处、中型52处、小型28处。新发现矿产地数量排名前5位的矿产分别是建筑用灰岩(16处)、石墨(10处)、水泥用灰岩(9处)、建筑用花岗岩(7处)、普通萤石(6处)。

    我国矿产地质勘查投资实现三连增

    2023年,中国地质勘查投资1138.20亿元,较上年增长12.7%。其中,油气地质勘查投资937.48亿元,增长13.8% ;非油气地质勘查投资200.72 亿元,增长7.7%,连续第三年实现正增长。

    非油气矿产勘查中以煤炭(19.72 亿元)、金矿(14.04 亿元)、铜矿(8.71 亿元)、铅锌矿(8.63 亿元)、铁矿(5.52 亿元)为主。与2022年相比,投入增长的矿产主要有镍矿、铅锌矿、铜矿、钼矿、金矿、铁矿等,投入减少的矿产主要有石墨、磷矿等。

    《报告》指出,省级地质勘查基金投入38.74 亿元,其中矿产勘查投入25.95亿元。实施矿产勘查项目563个,投入资金较多的是金矿、铜矿、煤炭、铁矿和地热。

    在采矿业固定资产投资中,除黑色金属矿采选业固定资产投资减少以外,其他皆有较大幅度增加。其中,煤炭开采和洗选业比上年增长12.1%,石油与天然气开采业增长15.2%,黑色金属矿采选业下降6.8%,有色金属矿采选业大幅增长42.7%,非金属矿采选业增长16.2%。

    2023年,我国基础地质调查工作程度也进一步得到提高,重要矿产资源调查评价取得新进展。例如,1:5万区域地质调查工作程度提高到46.1%,1:5万矿产地质调查圈定找矿靶区96处,完成全国地下水资源年度评价和储存变化量调查,持续推进海域基础地质调查、矿产资源调查以及大洋地质调查等工作。

    去年能源矿产产量创历史新高

    在能源安全稳定供应能力上,2023年一次能源生产总量为48.3亿吨标准煤,比上年增长4.2%。能源生产结构中,煤炭占 66.6%,石油占6.2%,天然气占6.0%,水电、核电、风电、光电等非化石能源占21.2%。能源消费总量为57.2亿吨标准煤,增长5.7%,能源自给率为84.4%。

    值得注意的是,我国能源消费结构持续优化,2013年至2023 年,我国煤炭消费占一次能源消费总量中的比重从67.4%下降至55.3%,清洁能源占比从10.2%提高到17.9%;矿产资源节约集约与综合利用稳步推进。

    此外,能源矿产产量创历史新高。2023年,煤炭产量为47.1亿吨,比上年增长3.4%,消费量增长5.6%。原油产量2.09亿吨,增长2.1%,连续5年保持正增长,消费量增长9.1%。天然气产量2324.3亿立方米,增长5.6%,连续7年增产超100亿立方米,消费量增长7.2%。

    《报告》也提到,矿产资源法律法规与管理制度得到进一步完善。十四届全国人大常委会第十次会议对《矿产资源法(修订草案)》二审稿进行了审议。自然资源部完善了绿色矿山建设工作机制,建立常态化的矿产资源开发利用水平调查评估制度;规范矿业权人勘查开采活动事中事后监管;进一步明确相关法律责任,营造公平竞争的市场环境。

    同时,矿产资源领域也产出了一批重要成果。我国积极推动国家重点研发计划等国家科技计划项目实施,区域成矿找矿理论及关键技术装备研发不断取得新突破,新发布实施了地质矿产领域国家标准10项、行业标准59项。

    新京报:去年我国新发现矿产地124处

    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点

    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)

    解决地球系统问题需要新站位

        在迷你系列“页岩气神话和现实”三部曲中的第二部分里,我想论述的问题是围绕页岩气这一新型资源的一系列核心问题中的一个:页岩气究竟是便宜还是贵?上周,在安得烈蒙特福德的“Bishop Hill”博客上的激烈讨论中,我声称页岩气是贵的,而非便宜。这一观点引发了一系列长篇大论的怀疑和反对。
        相反观点认为,页岩气便宜而且很便宜。因为使用页岩气还可以节省许多钻探和输送页岩气所需的钢管的费用,以及制造钢管所需的人工费。
        根据前期对页岩气成本所做的一些调查,我认为保本价格可能在4美元到8美元/千立方英尺之间(每一千立方英尺的价格大致相当于每百万英制热量单位的价格,即美元/百万btu)。一个应注意到的极其重要的情况是:如果是在欧洲,目前4美元到8美元的价格是便宜的;如果是在日本则是非常便宜的;但是如果是在北美,这个价格很贵(图1)。因此,对全生命周期生产成本简单地做出贵或便宜的结论不是一个明智的方式。


    图1  全球天然气年平均价格的变化(据英国石油公司)

    北美页岩气开发、福岛核事故和液化天然气的短缺是推动价格变化的几个主要因素。右边的灰色栏显示美国页岩气保本价格的最小值、最大值和中值(据贝克研究所Ken Medlock)。如果是在日本,这3种价格都非常便宜,但在美国却会被认为是很高的价格,基本上仍然高于美国当前的现货价格(每百万英热量单位3.85美元)。
       

        在对已公布的页岩气全生命周期盈亏成本估计数字进行更详细的分析前,这里将首先非常简要地概述美国页岩气生产的历史和页岩气产量惊人的增长速度。因为了解过去,有助于理解现在,并有可能预见未来。

       一、美国页岩气产量

        图2显示了David Hughes编制的美国页岩气产量增长的历史。可以看出,美国页岩气主要产自Haynesville、Barnett、Marcellus和Fayetteville这4个地区(图2和图3)。页岩气产量已经从2007年每天约40亿立方英尺增长到2012年每天约260亿立方英尺!页岩气产量的增长对美国天然气总产量有实质的影响,美国天然气总产量从1995年~2002年每月2万亿立方英尺的稳定水平增长到2012年每月2.5万亿立方英尺(图4)。一些人认为这是美国向能源独立的迈进,然而也有人认为受成本和递减率的影响,这可能是一个能源泡沫。


    图2  2000~2012年美国各地区页岩气产量累计
    (产量从21世纪初的停滞状态到现在惊人的每天250亿立方英尺)

    图3  美国和加拿大主要页岩气和石油产地(资料来源:美国能源信息署)

    图4  自1993年以来美国不同类型天然气产量的变化(基于美国能源信息署数据制作)
    2006年数据系列的异常是因为页岩气数据的引入。在此之前,页岩气产量包括在传统的干气产量中。2011年末,页岩气占美国天然气总产量的32%。据David Hughes的调查结果,页岩气产量到2012年末已占美国天然气总产量的40%(图2)。

        美国页岩气产量的超常增长并不是偶然发生的。从2003年开始美国钻探工业进入超速发展期,到2008年夏天钻探设备总数是2003年的两倍多,达到2000台(图5)。大多数钻探设备是开采天然气的,把图5、图2和图4结合起来,就会明显地看到越来越多的钻机把开采页岩气作为目标,这是以常规天然气产量的减少为代价的,其维持多年的稳定水平从2007年开始下降(图5)。2008年8月金融危机爆发后,钻探活动急剧减少,因为当时所有人都在评估今后全球金融体系的格局。美国的钻探活动在2009和2010年迅速恢复。随后又开始了从页岩气开采向页岩油开采的大转移(图5)。金融危机以前,大约有400台石油钻机,1600台天然气钻机。现在是大约1400台石油钻机,400台天然气钻机。


    图5  美国贝克休斯油田服务公司提供的美国钻机数与美国能源信息署提供的天然气总产量对比


        1995年以来,美国钻探队伍的规模已经从大约700台钻探设备增长到2000台。在很长一段时间里,美国增长的钻探工作量仅仅能够弥补减少的工作量,从而维持总体工作量不下降的局面,直至钻探行业把目标转向页岩。与开采非常成熟的常规天然气相比,新的页岩气开采项目显然给公司带来了更高的产量回报。是否页岩气开采也能给公司带来更高的经济回报尚待分晓。有证据显示天然气总产量在过去的24个月里始终维持在一个稳定水平上。
        油气公司从开采天然气转向开采石油的原因很简单。页岩气的生产过剩使价格从2008年6月的超过13美元/千立方英尺下降到2012年4月的不到2美元/千立方英尺(图6)。在相同的时间段里,石油价格要高得多,从而激励了页岩气开采向页岩油开采的大转移。不到2美元/千立方英尺的天然气价格对于美国消费者和经济增长来说是一个异想天开的数字,但却导致了埃克森美孚公司首席执行官Rex Tillerson的著名宣告:“今天我们的财产全部化为乌有”。他在纽约外交关系理事会的一次发言里说,“我们没赚到钱,账面上都是红色赤字。”


    图6  亨利中心天然气现货价格(资料来源:美国能源信息署)


        欧洲和亚洲各国政府对美国的低价格羡慕不已,因为福岛核事故和2012年液化天然气供应量的下降导致了国际市场上天然气短缺,使价格飙升到历史最高水平,同时也导致了不同地区天然气价格的巨大差距(图1)。美国天然气价格下降到小于2美元/千立方英尺的情况制造了一个错觉,即页岩气是便宜的。但实际上是生产过剩使得美国天然气价格大跌至公司可以获益的水平以下。这种情况对社会是不利的,因为社会的生存有赖于可以赢利的能源工业,但社会没有意识到这一点。

       二、页岩气的实际成本是多少?

        在北美,页岩气的全生命周期实际生产成本是多少?没有单一的和简单的回答,有大量的变量需要考虑:
         1. 气井的最终回收率(EUR)
         2. 钻井的沉没成本
         3. 土地成本
         4. 管道、加工设备和运输至市场的成本
         5. 税和权利金
         6. 付出利息和利率
         7. 公司日常管理费
        不同州之间在某些变量上的差异是很大的,例如税制,北美和欧洲之间税制差异更大。在以下给出的各种各样的评估结果里,在某些情况下还不清楚是否使用了全生命周期经济评估法或“远期点”(point-forward)经济评估法。下面是莱斯大学贝克研究所能源研究中心资深总监Ken Medlock的评估结果。
        “一些井每千立方英尺只投入2.65美元成本就可以盈利,其它的需要投入8.10美元……中值是4.85美元。”


    图7  Ruud Weijermars在其学术论文中指出,美国不同产地的页岩气最低价格在每千立方英尺4到6美元之间。

    左图:2007~2011年美国主要的页岩气产区的产量;右图:美国主要页岩气产区的盈亏平衡点边际价格

        图1中已标示了上述3个价格。图7引自一项学术研究的结果,显示最低成本为每千立方英尺4到6美元。
        页岩气分析和评论家Arthur Berman在其2012年的论文中指出,按8%的贴现率计算,美国Barnett、Fayetteville和Haynesville三地生产的页岩气的全生命周期成本超过了8美元。Berman认为公司一直在高估最终回收率,因此相对成本实际上比公司公布的要高。按天然气的现价计,美国所有页岩气产区都是非盈利的。
       一家主要石油公司的前首席执行官说:一切都取决于页岩气的价格。如果价格在每千立方英尺4~5美元,则页岩气产量会很高。
        总之,情况似乎很明显,如果价格低于每千立方英尺2美元,则整个页岩气行业就无利可图。现有的证据表明,贝克研究所Ken Medlock对页岩气价格的估计是比较合理的。各个公司的利润率取决于他们总体业务的质量。只有时间能够证明Weijermars和Berman估计的高价格是否会因页岩气产量低于当前的预测量而实现。但这是一个极端不稳定和活跃的行业,效率一直在提升,因此对成本,尤其是今后成本的预测极其困难。

       三、美国页岩气的未来

        有迹象显示,美国页岩气产量增长速度的急剧放缓已经开始导致美国天然气总产量增速放缓。在过去24个月内,美国天然气总产量始终稳定在一个水平上可能就是证据(图5)。令人惊奇的是开采速率下降之后,产气量继续上升。部分是由于开采与输送系统之间的时间滞差。气井需要等管道接通,任何时候都有储备的新井闲置在那里等待连接管道。而且钻井效率也提高了,水力压裂和完井技术也正在改善,类似宾夕法尼亚州Marcellus的一些地区,生产的热点地区正在被发现和钻探。以下这段话引自“傻瓜投资指南”网:
        根据贝克休斯的数据,相当多公司都在采用垫块钻井方法。因此北美地区2013年第三季度的钻井工作量比2012年第一季度高出15%不应该感到惊讶。
    根    据美国能源信息署的数据,在美国北达科他州的巴肯页岩区,今年新井每台钻机的日产油量预计将提高将近一倍。去年的日产油量略高于250桶,而今年12月的日产油量估计可达到496桶。同样,在德克萨斯州的老鹰堡页岩区,新井每台钻机的日产量预计可从去年的约200桶增加至今年的413桶。
        这样一来,油气的供求似乎有可能实现平衡。400台钻机能够生产出足够多的石油以弥补天然气产量的下降。美国对廉价天然气的需求已经提高了,还需要从加拿大进口少量天然气。在现在市场条件下,很难想象还会有钻机从开采石油转向开采天然气。因此,合理的预测似乎是:石油产量的增长可能会停下来,甚至在中期可能逆转,这种情况将持续到天然气价格回升到某个水平上,足以使上述在巴肯和老鹰堡页岩区开采石油的钻机又转向开采页岩气。
        页岩气开采效率的惊人增长速度肯定会在达到某个水平后放缓。从长远看,产量将取决于能够发现多少高效和高产的气井。只要新井的质量继续高于老井,那么页岩气的奇迹似乎将永远继续下去。
        根据上面的分析,美国天然气价格可能将继续上涨,并在短期内升至每千立方英尺5美元。市民可能会因此而抱怨,但应该认识到只有把价格维持在这个水平,页岩气开采业才有可能至少在一段时期内繁荣发展,美国经济才会受益。按照5美元/立方英尺的价格,那些拥有低成本、高效率气井的公司可以赚许多钱,而那些只有高成本、低效率气井的公司则可能无利可图。

    美国页岩气的真实成本是多少?

       一、前 言

        气候变化和石油价格大幅上涨是国际社会面临的两大中长期能源问题。当前许多油田正在枯竭,新发现的石油资源在数量上不足以弥补源源不断采出的石油资源,致使全球石油资源总量呈现不断减少的趋势。目前一些大石油公司正在向海洋挺进,为寻找化石能源而加大挖掘的深度。有几家公司甚至开始在北冰洋进行石油勘查活动。在恶劣的地理环境中工作对勘查公司来说似乎已经习以为常,但这无疑会使勘查成本增加,进而导致化石燃料的生产成本提高。在这样严峻的形势下,人们认为开发利用页岩气至少能够暂时缓解能源供不应求的压力。天然气价格在过去10年间攀升到了创纪录的高位,因而重新燃起了企业开发诸如煤层气、致密地层天然气和页岩气等“非常规”天然气资源的兴趣。
        在日益严峻的能源供不应求的形势下,印度与其他国家一样,积极开发所有可能被利用的能源资源。而包括页岩气在内的非常规天然气资源有可能在今后几十年间大大缓解能源供应的紧张局面。页岩是由粘土或泥土层形成的岩石的通称。在周围地质体的作用下,这些粘土或泥土层被压实成细粒的沉积岩。被圈闭在这类岩石建造中的气体被称作“页岩气”。就其化学成分而言,页岩气通常是以甲烷为主要成分的干性气体。
        在许多含有机质页岩储气层中,天然气是储存在裂隙中的游离气体。所有岩石都有可以储存水或天然气的孔隙,而页岩因粒度细且结构致密,水或气体穿过这类岩石运移的空间极小。为释放出气体,尤其是商业用量的气体,页岩中必须有自然裂隙或人工制造的裂隙,才能具有合适的渗透性。
        页岩中存在气体是世界各地早已发现的事实。但由于页岩渗透率低,开采其中的天然气被认为不具经济可行性。低渗透率导致气体不易流动,因此也就难以被开采出来。20世纪,勘查者把很大一部分精力都放在寻找高渗透率的砂岩和石灰岩层上。
        情况在20世纪90年代出现了转机。人们现在可以采用新的开采技术,用高压将水注入致密页岩矿床建造中,使其产生裂隙。水与砂混合在一起可以保持裂隙的开放状态,从而增加了储气层的渗透率,使气体流动。页岩矿床具有深度不大但覆盖面积大的特点,垂直打钻仅能控制20~30米的页岩带,因此每口井的产气量很小。钻进技术在过去20多年间取得了新的进步,今天人们已经可以用水平钻井的方法开采页岩气。水平气井可以控制几百米的页岩带,从而大大增加了每口气井的产气量。技术的进步提高了页岩气的经济开采价值,也完全改变了美国天然气市场的状况。


        二、学习美国经验


        美国发现页岩气资源迄今已有相当长的时日,页岩气开采技术也经多年努力研发出来,但此技术过去不具有经济上的吸引力。由于天然气价格低,投资者不愿意把资金投放在一个尚处于初始阶段的产业上。
        使页岩气产业在近年来具有经济吸引力的三大因素是:一是水平钻进技术取得进步;二是水力压裂技术取得进步;三是天然气价格在过去几年间因需求量增加而大幅上涨。
        Fort Worth Barnett、Fayetteville、Antrim、Arkoma、Woodford、Marcellus和Haynesville是美国的一些页岩盆地,页岩气产业在这些地区已十分兴旺。支持美国页岩气产业取得成功的主要因素是:有利的地质条件,充足的可供使用的资源,以及在美国能源部支持下持续进行的改进页岩气回收技术的研发工作。此外,市场化的天然气价格、发达的管道输送系统、成熟的天然气市场、稳定的财税体制、精简的租约管理制度以及税收抵免政策等,都是推动页岩气产业走向繁荣的因素。
        美国的页岩气产业经历了一系列的变革。今天,美国在技术和经济上都具有页岩气生产的优势。页岩气革命使美国从天然气进口国转变成天然气出口国(向日本出口),目前全球90%的页岩气都是美国生产的。

        三、印度的页岩气勘查工作


        虽然页岩气资源自20世纪50年代就被标示在全球能源地图上,但直至20世纪90年代这种天然气的开发利用才具有技术和经济上的可行性。2000年以来,天然气价格上涨以及水力压裂和水平钻井技术的进步使得页岩气开采项目有利可图。目前纽约商品交易所的天然气价格为4~6美元/mmBTu(百万英热单位)左右,这使得页岩气成为能源公司的重要资产。
        目前的石油价格为每桶70~75美元,并有可能再次上涨到2008年的峰值——每桶150美元。天然气价格目前是4~6美元/mmBTu,但在2008年6月,纽约商品交易所的天然气价格达到了13美元/mmBTu的峰值。近年来,常规化石燃料市场价格变化无常,更凸显出页岩气对于一个国家能源供应安全和实现能源自给自足的重要性。按照印度新勘探许可政策(NELP),产自Krishana Godavari盆地的天然气定价为4.2美元/mmBTu,C-系列天然气的价格则是5.25美元/mmBTu。进口液化天然气(LNG)的价格则是随着国际市场天然气价格波动情况不断变化的,曾经高达16美元/mmBTu。鉴于页岩气价格大大低于国际市场天然气的价格,印度的页岩气资源又很有潜力,可以预计,印度的页岩气开发业将兴旺发达。能源安全对于印度在今后几十年内的经济可持续增长至关重要,这在很大程度上是因为印度是一个石油进口国。为缓解能源供应不足的问题,印度已经把大力发展页岩气开发产业列入规划。
        印度计划于2011年底对外开放页岩气勘查投资项目。最近与美国就页岩气开发签订的谅解备忘录将有助于推动印度某些页岩气盆地的储量评价工作。
        从理论上说,印度的一系列沉积盆地,如位于恒河平原、古吉拉特邦、拉贾斯坦邦、安得拉邦及其他沿海地区的沉积盆地,包括Cambay、Assam-Arkana和Damodar等含油气盆地,都有大型页岩矿床。虽然不能说所有的页岩矿床都适合于页岩气勘查,但总体看来,这些盆地的页岩气勘查潜力不容小觑。技术合作将有助于使用精密的模型筛选出最有潜力的页岩气富集区,并在这些地区进行钻探勘查。
       1. 制定鼓励政策
        印度国内的天然气产量有限,对进口天然气的依存度高,因而制约了印度的天然气消费。
        根据印度现行的能源政策,石油公司只能开采其所持有的勘查区块内发现的常规石油和天然气。开发非常规能源被认为是获取额外之财,因此必须通过单独的招投标程序,申请到新的许可证后才能开采。石油公司在打石油钻井过程中有时会发现厚层的煤和页岩,但他们对此不感兴趣,因为印度政府不允许他们开采这些在现有许可证限定条件以外的能源。
    鉴于此,印度政府应尽快考虑制定以下政策:
     允许石油公司在开发常规石油和天然气的同时,勘查和生产页岩气和煤层气。这一政策可能会使一些被宣布为不具商业可行性的老油井恢复生机,并提高印度的能源产量。
     制定有力的页岩气开发鼓励政策,并进行地震勘查以查明潜力大的页岩气区块。
     制定市场驱动的天然气定价模型。
     政府通过制定优惠政策帮助国营和私营公司引进国外先进的页岩气技术。
      2. 通过国际合作争取他国帮助
        页岩气的开发在美国起到了扭转局面的作用。因为有了页岩气,美国在过去10年间从天然气进口国变成了天然气出口国。世界著名能源经济学家,普利策奖获得者丹尼尔=耶金指出,页岩气开发技术“是近10年来能源领域最重要的创新”。世界各地的石油公司目前都在寻求投资页岩气产业的机会,将其视为有利可图的行业。

    表1  某些拥有丰富页岩气储量的地区

    重要页岩气远景区

    美 国

    Marcellus、New Albany、Barnett和Haynesville的页岩区

    澳大利亚

    Amadeus、Cooper和Georgina的页岩区

    欧 洲

    Alum、Silurian和Mikulov的页岩区

    新西兰

    Whangai的页岩区

    中 国

    四川的页岩区


        为获得可靠的页岩气供应,印度公司已经进入美国和澳大利亚等国从事页岩气开发活动(表1)。与澳大利亚、欧洲、新西兰和中国等国建立的战略合作关系将在近期被证明是有益的。上述国家都拥有页岩气开发方面的先进技术和经过检验的商业模型,可以在技术上帮助印度开发本国的页岩气资源。印度公司与外国公司的战略合作关系也有助于为印度的页岩气产业吸引更多的国内外投资。
       3. 页岩气和碳信用额
        与煤和原油相比,天然气属于清洁能源,开发利用天然气有助于减轻环境退化的压力。目前世界各国都在按照哥本哈根气候变化峰会达成的协议致力于减少碳排放量。以中国和印度为代表的新兴发展中国家的碳排放量被认为在全球碳排放总量中占的份额最大。因此,发达国家投入必要的资金和技术帮助新兴国家快速发展页岩气开发利用产业具有十分重要的意义。开发利用天然气可以抵消原油和煤炭工业的CO2排放量,有助于人类建设清洁和绿色的世界。
      4. 国产和进口页岩气
        根据初步估计,印度的页岩气储量可能大于常规天然气储量。因此页岩气有可能成为重要的新型天然气供应源。印度天然气供应量满足不了日益增长的需求,预计到2015年,印度的天然气需求量将从2010年的620亿立方米增长到1200亿立方米。
    在这样的形势下,印度政府和企业应该携起手来,开发利用比进口天然气更经济实惠的本国天然气资源。
      5. 收集技术情报以赢得竞争优势
        收购海外页岩气勘查项目是帮助印度公司获取经营页岩气开发项目技术诀窍和技能的重要途径。印度在吸引国际大公司投资本国油气项目方面,过去一直不十分成功。因此,在印度无成熟经验可供借鉴。对所有有兴趣开发页岩气的印度公司来说,到海外勘查开发页岩气最符合他们的利益。信实工业公司(印度最大的私营企业)率先采取了行动,他们花几十亿美元收购了美国境内的几处页岩气资源地40%~60%的股权。Bharat石油资源公司也与澳大利亚的Norwest能源公司就购买澳大利亚佩斯盆地两处页岩气区块的股权达成了协议。其他印度公司也在寻求投资收购页岩气开发方面的情报和资产。

        四、发展页岩气产业需要做的主要工作


        图1示出了印度页岩气开发的流程及其所涉及的和所需的相关技术和政策等。但在批准页岩气开发项目之前,政府必须对以下问题进行认真研究:
     解释地质条件:应明确解释什么是非常规条件,在考虑所有定义页岩气条件下碳氢化合物参数的基础上给出定义。有时在同一垂直带中可能既有页岩气也有常规碳氢化合物资源。在这样的情况下,政府给出的定义应该成为解决任何争议的明确指导原则。在定义非常规条件时,应考虑在全球范围内被接受的参数。


    图1  页岩气开发流程图


     非常规天然气资源的类别:非常规天然气资源的形式多种多样,比如有致密地层天然气、煤层气和页岩气。但开发所有类型非常规资源所需的基础设施是相似的。因此把所有类型的非常规天然气归入一个单一类别可能有助于在规模化生产的基础上降低成本。
     选择页岩气开发商的标准:页岩气产业在印度尚处在起步阶段,在切实打出几眼气井之前,尚不能肯定页岩气是否具有经济效益。因此要选择经济上实力雄厚,技术上与国外机构有合作关系,有页岩气方面专家或掌握关键技术的公司从事页岩气开发工作。
     租地面积和租约期限:如果页岩气开发区块的面积低于所需面积的最低限度,可能会导致开发工作的草率从事,使开发商无法在资本市场上成为单一业务公司。因此页岩气开发区块的面积必须合理,否则吸引不了主要开发公司的兴趣。租约期限也应合理,使开发者有足够的时间完成区块内的勘查工作。虽然与从常规碳氢化合物储集层开采天然气相比,开采页岩气更易控制,但租约期限也应足够长,使生产商有足够的时间认真完成商业开采工作。
     放宽管制:美国天然气价格放开政策出台是页岩气产业走向成功的转折点。因此,在印度境内完全放开对页岩气的价格控制也将是吸引大公司投资于页岩气开发项目的关键因素。
     财税制度:累进税制和针对投入的税收抵免政策,以及与时间相关联的权利金制度,都是对主要公司有吸引力的财税制度。鉴于租约时间长短和政府税收的需要,理想的情况是不免除所得税。但是,由于页岩气产业的经济效益在印度尚未得到验证,明智的做法是先实行优惠政策,待页岩气产业发展成熟后再把针对此行业的商业和财税制度固定下来。
     水供应和环境问题:由于需要进行水力压裂作业,页岩气生产需要使用大量的水。如果缺乏水源,页岩气项目就会面临很大的困难并需要投入更多的成本。制定防止含水层被污染的相关指导方针,以及采取限制人口密集地区井场和气井密度等措施最大限度地减少环境影响程度。


        五、结 论


        每一个关注页岩气产业动态的人都知道这种资源对于今后发展的重要性。开发页岩气显然是我们面临的机遇,如果这种资源得到有效的利用,国家能源供应的形势就会发生改变。页岩气开发将对国家经济产生深远的影响,因此我们必须充分重视这种资源。然而,只有在排除了某些障碍和研究解决了某些问题后,页岩气的开发利用才能发展成有实际经济效益的产业。为此,企业和政府需要共同工作,制定出不仅能够鼓励外国投资,而且有利于本国经济增长的页岩气勘查开发政策。

    页岩气开发:印度一项紧迫的战略任务

    2019年下半年至2020年第一季度,滇东地区曲靖市降水总量少,造成地表河道沟渠来水偏少,区内各类规模水库蓄水量减少;地下水未得到有效补给,地下水位下降明显,地表和地下水源的双重“疲软”导致了去冬今春曲靖市宣威地区出现了较为严重的旱情。据水利部门分析,从目前旱情及影响程度看,2020年的旱情是2010-2011年云南百年大旱之后,10年以来最为严重的一年。

    结合地方需求,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所“南北盘江流域水文地质调查”项目组与云南省宣威市自然资源局和水务局深入对接,了解地方干旱分布范围与缺水程度。经初步统计,宣威市目前仍有近15000人口处于重度缺水状态,分布于倘塘镇、落水镇、板桥街道、热水镇、乐丰乡、格宜镇、东山镇、得禄乡和龙潭镇的十几个村寨。项目组于2020年4月中上旬奔赴这些地区进行实地走访调研。通过十几天的工作,基本查明造成当地严重干旱情况发生的原因。

    其中,天—大气降雨量的减少是形成干旱的直接原因。气象数据显示,2019年2月1日至2020年3月30日,云南全省平均累计降水916.1毫米,较常年同期偏少219.2毫米(偏少19.3%),为历史第3少,其中滇中南部和滇西南大部偏少30%以上,局部地区偏少50%以上,有18个站点列历史同期第1少,与此同时,云南全省平均气温17.4℃,较常年同期偏高1.2℃,列历史同期第1位。反常的高温和减少的降水,这一增一减直接导致了地下水补给量的大幅减少,是造成此次大旱的直接原因。

    地—特殊的地质背景是形成干旱的主要原因。宣威市地处云南高原东北部,处于珠江流域源头,区内出露地层局限于古生界-中生界范围,包括石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系,零星分布第四系堆积物,各地层的岩性以碳酸盐岩分布最为广泛,分布面积大约占到67%以上,且碳酸盐岩多为厚层至块状,缺少较厚的隔水层,大气降雨迅速渗入地下深部。地貌形态以峰丛洼地、峰林谷地和峰林平原等,岩溶发育相对强烈,规模相对较大,地下溶洞及管道发育,地下水多集中在较大型的岩溶洞穴和通道中赋存和运移。由于宣威市位于珠江源头,地形起伏大,河谷切割深,地下水多以岩溶大泉和地下河出口的形式集中排泄与河谷两岸,造成了地下水资源量比较丰富,天然出露泉点较少、水位埋藏深、开发难度大且动态变化剧烈的困局。区内的务德镇全境、东山镇西部、热水镇及落水镇大部均是此类代表。

    人—煤炭生产活动是干旱发生范围扩大的诱因。宣威市是云南省重要的煤矿开采区,近年来由于煤矿开采疏干地下水,形成较大的地下采空区,造成矿区范围内不同程度的地下水位下降,原本并不缺水的碎屑岩分布区内的机民井供水量普遍下降,更加剧了山区农村的缺水程度。例如,倘塘镇倘塘河谷两侧、羊场镇南部上村地区及南东部小龙潭地区、田坝镇石坝村北东部,这些区域为煤矿开采形成的地下采空区,煤矿开采导致上部的地下水疏干,干旱缺水情况严重,旱季时当地居民自行修建蓄水池以维持生活用水。

    下一步,岩溶所将发挥抗旱打井“先锋队”的作用,以需求为导向,实施打井找水工作,建成地下水开发利用示范工程1处,探采结合井3-7口,全力保障重度干旱地区居民生活供水,解决人畜饮水困难,并为工农业生产提供用水保障,积极服务乌蒙山区脱贫攻坚。

    岩溶所为滇东大旱“把脉问诊”

    民生有关的地质工作——轨道交通地勘作业

         当下,我国的经济发展已进入“新常态”。经济发展转入新常态,意味着我国经济发展的条件和环境已经或即将发生诸多重大转变:经济发展正从高速增长转向中高速增长;经济发展方式正从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长;经济结构正从增量扩能为主转向调整存量、做优增量并存的深度调整;经济发展动力正从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。

    从资源环境约束的角度看,过去我国经济体量较小,能源资源和生态环境空间相对较大,经历30多年的高速发展,现在环境的承载能力已经达到或接近上限。因此,我国经济进入“新常态”之后,必须顺应人民群众对良好生态环境的美好期待,推动形成绿色低碳循环发展新方式,这就对地质工作提出了更高的要求。


    那么,面对形势的变化,地勘系统或地勘单位如何因势而动,主动作为?到底应当采取什么样的对策呢?我们认为,应当从以下几个方面来考量:


    首先,地质找矿工作具有超前性,不能盲目地跟着矿产品市场的周期而波动,但在新的形势下,地勘工作也应该根据实际情况有所调整,从矿产勘查方面来看,应当将更多的力量投入到寻找油气特别是清洁能源领域。


    近两年来,受到宏观经济的影响,矿业经济发展进入低谷,国内矿产勘查市场遇冷,对于地勘行业来说更是雪上加霜,因此有人对地质找矿前景不看好。但我们也应该看到,虽然全球矿业出现大幅调整,但新兴国家工业化、城镇化持续推进,基础设施建设投资巨大,在今后相当长一段时间内,世界仍将维持对矿产资源的强劲需求。我国经济发展进入新常态后,经济发展总体向好的基本面没有改变,同时,生态文明和美丽中国建设深入实施,为拓展地质工作领域带来了许多新的机遇。


    众所周知,地质找矿涉及到国家的长期战略发展问题。从设立目标找矿,到目标矿投入生产,少则七八年,多则二三十年。因为找矿周期长,现在用的矿都是前10年、前20年找到的;如果现在停止找矿,那将来就无矿可用了。经济社会的可持续发展必须要有资源的持续供给,否则就成为空中楼阁。


    地质勘查工作是为国民经济服务的,目前最重要的服务内容还是找矿,即解决资源保障问题,尤其是提供油气资源等重要矿产资源的保障。虽然目前油价等一些矿产品价格持续下跌,但是这种状况不会永久持续。地质找矿不能盲目地跟着矿产品市场的周期而波动。因此,不管市场上矿产品的价格走势如何,国家和政府对于找矿工作的支持与投入力度都不会随意缩减。实际上,据国土资源部地勘司的领导介绍,尽管近几年随着矿产品价格的波动以及矿业形势的变化,社会资本对地质找矿的投入有所减少,但从国家层面来看,中央财政用于地质找矿的投入从总体上说始终没有缩减。


    与此同时,我们应当看到,尽管预计2015年市场去过剩产能、去金融化的进程仍将继续,以铜、铁、铅锌等为主的大宗矿产勘查投入进一步理性回归,但随着全球地缘政治格局发生重大调整,我国能源供应安全威胁的不断加大,这对能源矿产找矿勘查工作提出了更高的需求。旨在推动能源改革的纲领性文件《能源发展战略行动计划(2014~2020)》于去年出台,加上国家油气勘探开发体制改革的推进,与之相关的石油、天然气以及铀矿等矿产在未来一段时间内将获更多资金青睐。


    事实上,在新常态下,国家对能源资源保障的需求正在发生变化,其中一个显著的变化就是对矿种的需求倾向性更加明显。比如,我国的能源战略中一个重要的方面是,尽量减少对煤炭资源的依赖,加大油气勘探投入力度。过去,我国在资源勘查开发方面比较注重“量”的积累,各类资源的产量增长都比较大。现在,按照新的发展模式,根据调结构、转型升级、建设美丽中国的需要,政府在能源资源保障方面加大了对清洁能源勘查开发的支持力度,油气资源的勘查开发越来越受到重视,“三气”(天然气、煤层气、页岩气)开发现已列入政府工作报告中,这将为全国矿产勘查工作注入新的活力。同时,我国对易造成环境污染的资源勘查、开发实行了管控。例如,发改委明确指出,对于部分地区特别是东部地区,要严格控制煤炭勘查项目的数量;国土资源部下发通知,继续暂停受理煤炭探矿权申请。因此,从矿产勘查来说,地勘单位要根据本地的资源分布状态,因地制宜地开展矿产勘查。有条件的地方要加大力量,加强对天然气、煤层气、页岩气以及铀矿、地热、浅层低温地热等资源的地质勘查。


    其次,政府从商业性矿产勘查中退出之后,加大了与民生有关的地质工作的财政投入,这实际上为地勘单位加快产业结构调整、队伍结构调整及重新确立地质工作的主攻方向与服务方向提供了机会。


    近几年来,中央和地方财政加大了服务民生力度。推进生态文明建设,加大自然生态系统和环境保护力度,围绕保护环境及环境治理的地质勘查工作需求逐步增长,这些都拉动了水文地质、环境地质与灾害地质调查工作的投入增加。


    比如,中央财政地矿专项围绕重要经济区、重要城市群开展了环境地质调查,围绕重要构造活动带、地质灾害高易发区等开展地质灾害调查,围绕生态脆弱区、岩溶地区开展水文地质调查,引领和拉动地方财政对服务民生水工环地质调查的投入。2014年1月~6月,全国地质环境与地质灾害调查评价投入19.21亿元,同比增长51.5%。其中,中央财政7.6亿元,同比增长51.1%;地方财政9.32亿元,同比增长89.1%。预计未来一段时间内,这方面的财政资金仍将保持相当增长势头。


    由此可以看出,尽管相对于矿产勘查,国家和地方财政在这些方面投入尚少,但一个不可逆转的趋势是,改善民生与生态文明建设将贯穿实现中华民族伟大复兴即实现中国梦的始终,而要留住青山绿水,“留得住乡愁”,都需要开展大规模的地质灾害调查评价、地质环境和矿山环境恢复与治理;同时,随着国家加快推进环保进程,“气十条”、“水十条”、“土十条”等措施相继出台和实施,包括大江大河重金属治理、土壤污染物的处理、对二氧化碳等大气污染物的捕获和储存等相关工作需求将进一步增长而这些,无疑为地质工作的转型提供了更为广阔的空间。


    从前几年及目前一些省份地质工作体制及地勘行业事业单位改革的情况看,除了提供矿产资源保障外,一些地方政府之所以将地勘单位列入公益一类事业单位,看中的正是他们可以充当政府开展地质灾害调查评价、地质环境和矿山环境恢复与治理等的技术支撑。在生态文明建设列入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局后,这种技术支撑显得尤其重要。


    第三,抓住我国经济进入新常态给地勘工作带来的新的发展机遇,不断扩大地质工作发展的空间,向地质工作的深度和广度拓展、延伸,着眼于“大地质”,提高地质工作服务国家和地方经济社会建设的能力,壮大自身的综合实力。


    地勘行业和地勘单位要紧紧抓住国家推出“四个全面”建设、大力推进生态文明和美丽“中国梦”建设、加强海洋强国战略,继续实施“西部开发、东北振兴、中部崛起、东部率先”的四大板块区域发展总体战略,以及重点实施“一带一路”、京津冀协同发展、长江经济带三大战略的有利时机,不断拓展服务领域,克服不利因素,找到有利因素,化不利因素为有利因素。


    事实上,从最近各省相继召开的地质工作会议来看,各地都找到了一些克服困难、做大做强的好点子。比如,浙江省地勘局提出实施“两大工程”,做好“六项服务”,即实施好资源能源保障以及地质环境安全两大工程,积极做好为资源、能源、安全保障做好技术服务,为生态文明建设提供服务,为防灾减灾做好服务,为新型城镇化、现代工业、现代农业、重大工程建设做好服务,为海洋经济发展做好服务,为民生服务。湖南省地勘局提出把“大地质、大服务、大发展”的理念落到实处,把地质找矿、地质灾害防治、测绘地理信息、工程勘察(尤其是线路勘察)四大支撑优势充分发挥出来,并且要“以创新新的发展模式,向创新型、质量效益型、智能专业型转轨来提升竞争能力;以追求人才、技术、管理等要素红利来打造适应新的支撑发展动力;以借助改革开放、倚重市场机制的手段来激发新的活力”。江西省地矿局则提出,除了继续扎实推进找矿突破战略行动,把水工环地质工作摆在更高战略位置外,要加强旅游地质,加快页岩油气、致密油气、地热、浅层地温能调查评价,开辟新的战略产业;同时,“要大力发展新兴产业,培育新的经济增长点,什么效益好就发展什么,什么有利于单位创业、职工增收就发展什么”等等。


    第四,在国家财政资金和社会资金投入商业性地质勘查逐步减少的情况下,要积极创造条件,加快建立国内的风险勘查资本市场,为矿产勘查提供更可靠的多元化融资渠道。


    众所周知,矿产勘查的风险很大。一个中等规模的矿产勘查项目,少则需要几百万元,多则需要数千万元甚至上亿元投资,再加上95%的高风险,一般企业很难承受。在成熟的市场经济国家或西方矿业发达国家,都是通过矿产勘查资本市场来融资和化解风险的。通过矿产风险勘查市场,找矿企业(或叫初级勘探公司)通过发行股票,不仅募集了大量资金,也分摊了风险。风险勘查资本市场是西方市场经济国家风险勘查融资的主渠道。但在我国,矿业资本市场还很不成熟,矿产风险勘查市场更是尚未起步。


    前些年,为了适应市场经济体制的要求,加强矿产勘查工作,找到国家急需的矿产资源,针对在高风险、高投入的矿产勘查面前,企业大都不能、不愿、也不敢涉足的情况,作为我国商业性矿产勘查资本市场缺失的情况下的一种补位,国家和大多数省份都设立了地勘基金,在公益性地质工作和商业性矿产勘查之间搭起了一座桥梁,为解决地勘投资不足和运行不畅的问题起到了很好的牵引作用。


    在新的历史条件下,风险勘查融资已向多元化、商业化、国际化发展。在我国地勘单位事业改革即将完成,转企的地勘单位已经明确并将成为符合市场要求的企业主体和商业性矿产勘查主体,同时,熟悉矿产勘查规律、善于风险管理的矿产勘查公司不断涌现的情况下,要创造条件,比如,制定适合我国矿产勘查工作特性和投资特性的上市融资制度、信息披露制度,探索推进在地质勘查设计、地质勘查报告、储量核实报告编写等领域的独立地质师制,培育综合性矿产勘查中介服务机构,有序开放中介服务市场,加快探索建设我国的矿产风险勘查资本市场,为矿产风险勘查提供多元化的融资渠道,为如期实现找矿突破战略行动创造更好的条件。


    第五,地勘行业及其主管部门要系统地收集、总结与提炼近年来各地地勘系统改革的经验与教训,对各种改革模式进行比较研究,同时,要对各地正在进行的地勘单位事业改革的进程、效果进行深入调查研究,从而为地勘单位进一步改革搞好顶层设计,促进地质事业的可持续发展。


    需要指出的是,有关行业主管部门也曾就地勘单位改革进行过一些调研,并设计过一些整体的方案,提出过诸如探者有其权、探矿权配置向国有地勘单位倾斜,对实施企业化改革的地勘单位采取各种鼓励与优惠政策。但囿于地勘单位早已实施属地化管理,各地难以形成共识,加之改革牵涉到方方面面,非一个部门所能包揽,最终难以变成现实。


    众所周知,尽管同样是事业单位,但与一般事业单位所从事的工作相比较,地勘单位所从事的地质工作无疑具有很大的特殊性。因此,在事业单位改革的过程中,如何本着既要有利于规范管理,有利于调动地勘人员积极性,又要有利于促进发展的原则,根据地质工作的性质和地勘单位的具体特点,推进地勘单位深化改革,是一项复杂的系统工程。从目前一些省份推进地勘系统事业单位改革的实践情况来看,有些情况并不乐观。


    因此,作为行使行业管理职能的国土资源部门,要继续关心与支持地勘单位改革,尤其是对具备条件的或者列入公益三类的地勘单位的企业化改革。同时,各地推进地勘事业单位改革要因地制宜,要允许他们有一个过程,要以促进发展、增强实力、改善与提高民生为目的,不搞一刀切。一方面,各地政府应当在财政预算项目、矿业权配置、地质装备更新改造升级、基础设施改造等方面为地勘单位转型与发展提供实实在在的支持;另一方面,确定改企的地勘单位应当多借鉴外省区地勘系统改革的成功经验,结合自身实际,转变思想观念,适应新常态,多想办法,充分发挥自身优势,主动作为,走出一条切合实际的地勘单位企业化之路。


    第六,地勘行业和地勘单位要继续加强自身的文化软实力建设,坚定自己的核心价值观与理想信念。但我们不仅要让地质工作者得到精神上的鼓励,也应当让他们得到物质上的激励,努力使地质勘查工作成为人们羡慕的职业。


    半个多世纪以来,地矿行业职工为了寻找祖国急需的矿产资源,战严寒,斗酷暑,跋山涉水,风餐露宿,奋战在人迹罕至的荒沟野外、戈壁沙漠,不仅找到了一座座大矿富矿,而且把一座座荒山野岭变成了金山银山。即使是在地质工作陷入低谷、地勘行业举步维艰的那段岁月里,地勘人也没有倒下,而是咬紧牙关,一路蹒跚地走了过来。实践证明,正是以“三光荣”、“四特别”精神为核心内容的地矿文化发生了作用,并且转化为巨大的精神力量,一直支撑着一代又一代的地矿人,并且成为他们的价值追求和精神归宿。


    但我们也要看到,随着社会主义市场经济体制的确立与完善,地质工作面临的社会环境发生了深刻变化,人们的物质世界日益丰富,价值追求日益多元化。我们不得不承认这样的尴尬:比如,地勘行业已经不再是年轻一代义无返顾的选择和从业者始终如一坚守的职业,他们向往待遇高、福利好的行业,地勘单位管理人员、技术人员“改行”、“跳槽”时有发生;比如,在新的历史条件下,年轻学子愿意报考地质院校的越来越少,地质院校的大学生、研究生想方设法留在大城市的越来越多,愿意到野外一线的越来越少;比如,我们行业出现的贪污腐败现象越来越多……


    在这样的环境下,我们必须思考一个问题:地矿文化如何与时俱进,如何不断丰富其内涵,如何吸引广大地矿职工尤其是年轻一代对地矿文化的认同感,并且外化于形,内化于心,真正成为地勘行业特别是年轻一代地质人员价值观的基因。我们不仅要系统总结并融入新中国成立以来地矿文化建设的成果,也要以更加开放和包容的态度,更加宽阔的视野,研究如何从中华传统文化、西方软实力学说中吸取有益的营养。同时,要将地矿文化作为社会主义核心价值观与国家软实力的重要组成部分,加以研究与诠释,使之有机融合,反过来,为地矿精神提供新的血液与养分。


    我们必须认识到,社会主义社会生产的根本目的是“最大限度地满足人民群中日益增长的物质与文化需求”,只单纯地讲精神而不讲物质显然是片面的。实现中国梦不仅要实现国家的富强梦、社会的和谐梦,也要实现个人的幸福梦。对于地矿行业来说,弘扬“三光荣”或“四特别”精神的目的,绝对不是让广大地质工作者永远忍受“远看像要饭的,近看像逃难的,仔细一看是搞勘探的”的清贫与无奈,而是要通过弘扬这种精神,实现找到大矿的梦,实现为国家富强做出贡献的梦,同时也要让他们的艰苦奋斗和奉献得到回报,实现地质职工家庭和个人幸福的梦。


    因此,我们要正视并肯定年轻一代对于工作、生活环境,工资待遇、物质财富的基本要求与正当追求。更重要的是,要切实通过政策设计、做大做强地勘经济等办法来增强地勘行业的经济实力,改善地质工作的环境与条件,提高广大地勘行业职工的待遇,让他们的家属过上比较富足的日子,让地质工作成为年轻人向往的职业。


    第七,在我国经济进入新常态下,地勘行业要学会运用媒体包括新兴媒体宣传报道自身的优势,为自身塑造良好的品牌形象,主动为自己赢得市场和机会。


    应该说,相对于其他行业,由于地质工作的特殊性,加之长期处在“国家大包大揽”的计划经济体制下,上面下达地质工作任务,地勘单位开展工作,完成任务后撰写地质报告交给国家,整个工作和队伍都处在一个相对封闭的圈子,不愁吃喝,不愁活干,与社会老死不相往来,很有一番“来此绝境,不复出焉,黄发垂髫,怡然自乐”的“世外桃源”之感。也许正是因为如此,在相当一段时期内,地勘行业都觉得无需宣传与推广自己,不太重视宣传报道工作。


    市场不相信眼泪。在市场经济条件下,任何产业都不能自己拉动自己,必须由它服务的对象来拉动,即需求驱动。地质工作作为经济建设和社会发展的重要基础产业,也是通过自己的产品或劳务为需求者或客户服务的,并从客户那里得到成本和效益的补偿,然后实现再投入,从而保证地质工作的良性循环。在我国实行社会主义市场经济体制,特别是国家对地质勘查工作管理体制进行改革,将绝大部分地勘队伍实施属地化管理之后,根据“两个更加”即地质工作必须更加紧密地与经济社会发展相结合,更加主动地为经济建设服务的要求,地勘行业克服重重困难,开始走出“深闺”,走向社会,市场竞争意识明显增强。


    在这个过程中,地勘行业从竞争对手那里学到了什么叫实力比拼,并逐步意识到,要在市场中克敌制胜,除了吃苦的精神、专业的知识和过硬的技术外,还要重视塑造本行业的形象。应该说,这些年来,地勘行业和媒体密切配合,发现并树立了一批英雄集体、先进典型与典型人物,像全国英雄地质队山东六队、全国模范地质队浙江七队,还有物探专家杨衍忠、水文地质专家刘振江等等。通过宣传报道,进一步弘扬了地勘行业特有的“三光荣”精神,地勘职工敢于吃苦、甘于奉献、不怕孤独、勇于牺牲的精神在社会上广为传颂。


    尽管如此,我们也毋须讳言,与其他行业或产业比较,地勘行业的宣传报道与品牌推广意识还有很大的距离。有不少地勘单位的领导仍然抱着“酒香不怕巷子深”的传统思维,认为一个单位要搞好,主要的秘诀就是埋头苦干、只干不说或多干少说;有些人则认为,单位搞宣传报道无非就是为某些领导脸上贴金,是哗众取宠;也有一些单位的领导认为,单位本来安安静静的,虽不是太富余,但小日子也过得去,经媒体一报道,立即引起社会各方面注意,肯定会招来不必要的麻烦。当然,可能也有极少数单位的领导心里本来有个“小九九”,干了一些违规甚至违法的事儿,你一宣传报道,岂不把他们都暴露在阳光之下?说不准就把工商、税务、审计、纪检都引来了……


    在市场经济体制尚有待进一步完善,一些切合地勘行业特点与实际的法规、制度、标准、规范有待于进一步建立,一些制度的灰色地带需要进一步厘清的情况下,产生这样的心态是可以理解的。但随着事业单位的进一步推进,特别是反腐力度的进一步加大,各种法规、制度都将进一步完善,各种财经纪律会进一步严格,靠“低调”与沉默恐怕会无济与事,而且可能因为宣传、推广缺位,无法互通互联而错失很多发展的良机。我们认为,地勘行业尤其是作为市场主体的地勘单位,一方面,要继续发扬其精神优势,不断增强自身的文化软实力,全面宣传报道地勘行业广大干部职工,特别是年轻一代观念前卫、思想解放、技术精良、业务精湛、熟悉市场、热爱生活等风貌,塑造当今市场经济条件下的地勘单位的现代企业形象;同时,要进一步增强市场意识,增强单位的品牌意识或广告意识,从品牌和广告中推销自己,从市场中获得丰厚回报。

    新常态下地质工作向何处去


      北京。上午9时。大方宾馆。阳光明媚,春意盎然。

      4月25日,2014找矿突破战略行动组织实施推进会召开。会议总结了第一阶段找矿成果,交流找矿成功经验,部署现阶段工作任务。

      众所周知,今年是找矿突破战略行动第二阶段的起始之年,也是全面贯彻党的十八大和十八届三中全会精神的关键之年。在这样特殊的时间节点上,地质找矿工作无疑面临着新的形势与要求。

      这一点可从国土资源部部长姜大明专门为会议所作的重要批示中略窥一斑:除了感谢各方的辛勤努力之外,批示中特别强调,要认真总结经验,进一步完善体制机制,激发市场活力,调动各方面的积极性,扎实地推进后续各项工作。

      纵观整个会议,主要议程是由国土资源部副部长汪民介绍三年来地质找矿工作取得的重大成果,并提出新形势下的新要求;各省国土资源厅主要负责同志交流各自探索的好经验、好做法。

      数据显示,三年来,我国累计投入找矿资金约3500亿元,完成的钻探7000多万米。和前三年相比,资金投入增长了28%,其中社会资金投入占85%以上。

      这样的投入与工作量让汪民激动不已:“钻探工作量是一个地质找矿非常重要的指标……三年来,我国掀起了新一轮地质找矿工作高潮,形成了生动的地质找矿新局面。”

      遗憾的是,由于“评估的结果将会向国务院做出专门报告,目前报告正在相关部委会签”,具体的“突破”成果尚不能对外公开。但,国土资源部对前三年的工作成效的评估结果表明,我国找矿突破战略行动进展顺利,“358”目标初战告捷,成果好于预期。总体来看,这三年是新中国成立以来找矿成果最显著的三年。

      换个同样“激情”的话题。除了找矿成果振奋人心之外,各级党委政府积极推进营造良好的工作环境是找矿突破战略行动较为顺利实施的关键。

      会上,汪民也一一进行了罗列:

      在吸引勘查资金投入方面,青海、西藏、贵州、黑龙江、山西、新疆等地在明确各方投入、收益方式及分配比例方面,引入有技术、有资金、真投实干的企业进入矿产开发领域。云南、安徽、陕西、黑龙江等地分别以申请在先、协议签定等方式,向大中型企业和技术实力强的实体优先配置矿权。

      在激励机制的构建方面,河北、浙江、青海、新疆、安徽、山东、云南、甘肃、西藏等省区探索建立了地质找矿重大成果奖励制度,奖励取得重大成果的地勘单位和个人。

      在营造良好勘查投资环境方面,青海、广西、云南、贵州、江西、黑龙江、西藏、宁夏等省区,通过与地方政府签定《合作框架协议》或《维护外部环境责任书》等形式,协调解决临时用地、环保、社会治安等问题。

      除此之外,明眼人一眼就能看出,在推进找矿突破战略行动中,整装勘查区找矿成效明显高于其他地区。这也说明了整装勘查是实现找矿快速突破的重要举措,将为重塑矿产资源勘查开发格局、优化区域产业布局、增强资源保障能力奠定坚实的资源基础。

      汪民言简意赅地做了概括,“积极探索,创新机制,出台相关政策,激发市场活力,推进整装勘查,从而保证了找矿突破战略行动的顺利实施”。

      记者还在会上获得了一个基本确认的信息:今后将不再通过行政审批方式设立整装勘查区,计划在找矿突破战略行动总体方案修编时对整装勘查区进行调整,“有退出也会有新设。”

      需要重视的是,受世界经济形势影响,从前年开始,全球矿产开发投入逐渐减少。我国从去年开始出现勘查投入减少的情况,固体矿产勘查投入同比减少45%,社会资金投入减少17%。同时,以加速矿产勘查,分散找矿风险,加速社会资金引入为目的的中央和地方地勘基金,实际上反倒造成了对社会资金的挤出效应。

      “地勘投入的下降,既与全球宏观经济下行,矿产品价格下降有关,也与我国勘查市场开放不足有关。”汪民特别指出,一定要提高思想认识,转变思想观念,让基金运作回归到宏观调控、分担风险的本质上来,真正促进地勘事业发展,把企业愿意做、能够做的勘查工作交给企业。

      他强调,要立足新的起点,坚持改革创新,确保第二阶段任务目标圆满完成。其万言讲话中提出了4点新要求:

      ——要加强组织领导,继续发挥省国土资源厅第一责任人的作用,层层落实责任,扎实推进第二阶段工作;要明确第二阶段的勘查部署,提前谋划第三阶段工作,进一步突出重点地区、重点矿种,集中人力、资金、技术力量,全力以赴助推找矿工作。

      ——要更好地发挥市场在资源配置中的决定性作用。要在地质找矿领域进一步改革创新,释放市场的活力,大胆引进竞争机制,更多地引进社会资本,加快形成多元投入的格局;要加强整装勘查区的监管工作,督促勘查投入明显不足的企业加强投入,保障整装勘查整体工作进度。

      ——要简政放权,研究探索矿产资源管理新举措。要积极推进矿业权市场建设,改变管理方式,下放审批权限,简化审批程序,加强审批动态监测;要创新矿业权管理制度,进一步优化矿业权设置方案制度,完善矿业权统一配号系统功能,建立调控适度、高效运转、服务规范的矿业权管理新机制。

      ——要用生态文明建设统领矿产勘查开发工作。把“生态保护第一、尊重群众意愿”作为地质工作严肃的政治纪律和工作纪律,对已经部署的项目开展全面清理,该调整的调整;新部署的项目也要在地质矿产调查评价的基础上,加强生态环境调查评价。

      这些“新精神”有的被不同版本的文件提及,有的则是第一次提出。但不难看出,对于推进地质找矿战略行动,国土资源部的思路日臻成熟——“千方百计”创造条件与环境、吸引社会资本进入地质矿产勘查领域。这是基本思路,也是大方向。

      与此同时,传递出的新信号也让厅长们重新进行了审视:找矿突破属于生态文明建设里面的重要内容,对于“敏感”地区的矿产开发,一定要有具体的思路和详细的措施,确保以后沿着一个更为和谐的道路上来推进这项工作。

      交流中,一位来自东部地区的厅长说,如今制约地质找矿工作最大的问题就是林地纠纷。有的地方在探矿阶段就被要求持股50%以上,地质勘查工作如何破解这些难题,值得深化理解。另一位来自中部地区的厅长则表态,回去后将尽快修订地勘基金管理办法,“只要企业参与,基金则马上退出。”

      一天的时间虽略显紧凑,但从会场的氛围来看,与会者收获颇丰。

      在京城夜风的吹拂之下,厅长们边热烈的交谈边走出会场。看得出来,交流出的可鉴经验已搅动了他们的心潮。但谁能否认,带着以改革创新、攻坚克难的勇气,以踏石留印、抓铁有痕的干劲,新的起点上,他们在各地不会再创找矿突破战略行动第二阶段的新局面呢?

    找矿突破行动站在新的起点上