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    4月17日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所聘请国际知名专家美国地质调查局Walter D. Mooney教授为客座研究员,共同推进太平洋两岸构造对比研究,也是青岛海洋所贯彻落实中美地质调查局长会谈成果,开展中美地质调查局在海洋地学领域的科技合作的重要举措。

    聘任仪式上,青岛海洋所为Mooney教授颁发了聘书。聘任仪式结束后,双方进行了合作研究讨论。青岛海洋所青年科学家介绍了中-新生代中国东部海域构造特征及海陆相互作用的动力学过程,苏鲁造山带(包括UHP岩石的研究)及其海上延伸的后碰撞构造演化,灵山岛软沉积变形及同沉积变形触发机制的研究进展。

    Mooney教授认真听取了报告,他表示青岛海洋所在东部海域构造地质研究方面获取了大量、高质量的数据,可以期待将来产出一大批创新性研究成果。他介绍了向顶级期刊投稿撰写论文需要注意的几个关键问题,帮助OBS数据处理及解释、海陆构造对比研究方向的青年科学家梳理了研究思路,制定了文章提纲。双方还详细讨论了合作研究工作安排,拟订了初步合作交流计划。

    据悉,Mooney教授是美国地质调查局研究员,国际著名深部地球物理专家,现为美国地调局印度洋海啸系统的负责人,中美地震科技合作计划首席协调员。长期从事美国重大深部探测计划——COCORP、EarthScope的研究与组织工作,积累了大量实践经验。主要研究领域为全球地壳结构与板块构造研究,特别是大陆岩石圈结构的研究。于1994-1997年间作为美国地质调查局在北美、南美及全球的首席地震地质学家和项目协调员,带领多个研究团队从事全球地球物理研究项目。Mooney教授发表了170余篇有关深部岩石圈结构、组成和演化的科技论文。作为共同作者,出版了《Exploring the Earth’s Crust: History and Results of Controlled-Source Seismology》等专著。

     

     

    青岛海洋所聘任美国地质调查局Mooney教授为客座教授

    为贯彻落实中国地质调查局关于保障国家能源资源安全的指示,助力中资企业“走出去”前先行了解东道国的矿业投资环境和政策,在发现国际锂矿投资热潮正在恢复,且新的参与者正在进入后,中国地质调查局地学文献中心(以下简称“地学文献中心”)立即策划编撰了涵盖15个锂矿资源丰富国的《全球主要锂生产国锂矿投资政策指南》,以期为关注锂矿资源富集国投资政策的相关从业者提供参考和借鉴。

    中国是全球最大的锂消费国和精炼国,然而锂原料主要来自海外矿山。在锂矿行业,中资企业通过多年的努力,控股了大部分国内合资企业以及多家位于澳大利亚、阿根廷和非洲的合资企业。中资企业 “走出去”的成功经验表明,通过海外矿山的所有权,可以保障国内的持续供应。

    本报告共选取了15个锂矿资源丰富的国家,包括南美“锂三角”(玻利维亚、阿根廷、智利)以及美国、澳大利亚、德国、刚果(金)、加拿大、墨西哥、秘鲁、巴西、津巴布韦、西班牙、加纳、奥地利,聚焦在这些国家开展锂矿投资应当了解的审查程序、审查机构、投资要求以及资料提交等手续,设计了18个问题并尽可能予以解答。

    目前本报告已面向我国地矿行业的企事业单位免费提供服务。地学文献中心还将继续为中资企业“走出去”提供高质量的矿业政策参考资料。

     
    地学文献中心推出《全球主要锂生产国锂矿投资政策指...

    在新一轮找矿突破战略行动的推动下,自然资源部中国地质调查局联合各省地勘单位和矿业企业,在全国范围内展开了找矿集中攻坚行动,并在四川、新疆、青海、江西、内蒙古等地取得了一系列重大突破,锂辉石型、盐湖型、锂云母型锂矿新增资源量均超千万吨,使我国锂矿储量全球占比由6%提升至16.5%,排名从第六位跃升至第二位。

    新发现西昆仑—松潘—甘孜长达2800千米的世界级锂辉石型锂成矿带。累计探明650余万吨,资源潜力超3000万吨,极大丰富了我国锂矿种类,拓展了找矿范围,为我国锂矿勘查开发提供了新方向和潜力,引领了新疆、四川、青海等地区锂矿找矿示范,有力推动区域经济社会发展。

    经过调查评价,我国盐湖锂新增资源量达1400余万吨,跃居仅次于南美锂三角和美国西部的全球第三大盐湖型锂资源基地。

    攻克江西等地区锂云母提锂技术难题,提高了锂云母型锂矿的利用效率和经济性,新增资源量超1000万吨。这一突破将促进湖南、内蒙古等地区形成找矿新局面,成为锂资源重要增长点。

    我国锂矿找矿突破重塑了全球锂资源分布格局,为我国新能源产业的快速发展奠定坚实的资源保障。

    大柴旦盐湖

    野外勘查

    我国锂矿找矿取得重大突破 重塑全球锂资源格局

    2020年4月22日是第51个世界地球日。根据自然资源部中国地质调查局发展研究中心的统一安排,从4月20日起, 全国地质资料馆围绕“珍爱地球人与自然和谐共生”的宣传主题,开展为期一周的主题宣传活动。今年一系列主题宣传活动以线上方式为主,全国地质资料馆在网站上设立了第51个世界地球日专栏,以及资料专递、资料学堂、线上用户需求调研等栏目,同时向省级地质资料馆藏机构发出了开展地质资料服务和宣传工作的倡议。境外地质调查部门提供的两个科普视频上线提供服务,分别是《索源漂动的南美大陆,探秘富饶的矿产宝藏》和《安第斯铜矿》。

    4月9日,全国地质资料馆向省级地质资料馆藏机构发出了开展第51个世界地球日地质资料服务和宣传工作的倡议,提出各单位根据本地区疫情防控要求和实际情况,以线上方式为主,面向社会公众开展地质资料服务和地学科普宣传活动;结合当地经济社会发展需要,在活动周期间选择有代表性的服务产品对外发布;做好宣传、总结和信息反馈工作。

    全国地质资料馆“资料专递”,面向全国用户展示最新、最优质的地质调查成果。本次地球日主题宣传活动周“资料专递”主推2016年至2018年期间形成的地质调查成果,以地质工作成果总述、项目背景、重要成果与科技创新点、主要资源概览、核心价值与应用五个方面进行展示。地球日主题宣传活动周期间,第一批89项地质调查成果介绍上线发布,用户可以直观快速了解地质调查成果内容。

    全国地质资料馆“资料学堂”面向全国地质资料从业人员举办在线学术讲座,展示地质资料研究成果。自然资源部矿产资源保护监督司鞠建华司长、全国地质资料馆相关领导为“资料学堂”在线致词。开办“资料学堂”,是增进地质资料馆藏机构之间学术交流的一次有益尝试,以此加强地质资料学术环境建设,提高地质资料业务研究整体水平。

    为了解社会公众对地质资料的需求,更好地服务社会,全国地质资料馆开展了线上用户需求调研。社会公众可以通过问卷反馈对地质工作和地质资料的需求,用户反馈与建议将用于地质资料服务需求分析。

    近年来,全国地质资料馆始终坚持在世界地球日主题宣传活动周开展服务宣传,向社会传播地球科学知识,引导社会公众树立生态文明理念,积极宣传地质资料服务政策,提高社会公众对地质资料的认知度。

    全国地质资料馆网站第51个世界地球日专栏

    全国地质资料馆网站第51个世界地球日专栏

     

    “资料专递”栏目

    “资料专递”栏目

    全国地质资料馆开展第51个世界地球日主题宣传活动系...

    图为海南省琼中黎族苗族自治县吊罗山乡什活村俯瞰。 琼中县政协 供图

    “1小时卖出了近百箱琼中山鸡肉,这在以前想都不敢想!”海南琼中美味生态农业有限公司负责人杨凌告诉记者,山鸡畅销,得益于近日自然资源部扶贫办联合部宣教中心、中国自然资源报社主办的“哇声一片”电商扶贫直播项目。此次直播吸引了80余万人次参与,成交229单。

    琼中黎族苗族自治县地处海南岛中部,是自然资源部的定点扶贫县之一。近年来,自然资源部深入贯彻落实党中央国务院脱贫攻坚决策部署,从政策、项目、产业等多个方面给予大力扶持,给这片土地带来了巨大变化。勤劳的黎族、苗族同胞,正在谱写着脱贫致富的幸福欢歌。

    2019年6月,琼中县通过了国务院扶贫办贫困县脱贫退出专项评估验收,成为海南省第一批脱贫摘帽县。截至去年年底,全县建档立卡贫困户脱贫退出5940户23930人,44个贫困村全部“摘帽”,综合贫困发生率降至0.04%。

    发挥部门优势 精准实施扶贫项目

    去年11月,琼中县黎母山镇榕木村给自然资源部送来一面写有“饮水思源”的锦旗。榕木村村委会有关负责人表示,真心感谢自然资源部帮他们解决了多年来的饮水难题。

    自然资源部挂职琼中县县委常委、副县长王安涛介绍,榕木村的饮水工程是按照自然资源部精准脱贫总体工作部署,由中国地质调查局武汉地质调查中心负责在贫困集中连片缺水区实施的安全饮水示范惠民工程。

    根据区域地质分析,榕木村周边地质构造不发育,是打井找水困难区。武汉地质调查中心通过详细的地面调查,按照“构造控水、裂隙导水、空间蓄水”原则精准部署,成功打出2口示范井,单孔涌水量分别达603吨/日和187吨/日,切实解决了榕木村与新进农场5000余人的安全饮水问题,实现了“一户一表一龙头”的供水目标。

    榕木村只是自然资源部在琼中县实施安全饮用水项目建设的一个缩影。近年来,自然资源部通过在琼中县开展地下水资源开发利用调查,目前已建成11口集中供水井,覆盖16个村民小组,总涌水量达3324吨/日,各项水质检测指标均达到安全饮用水标准,满足了群众急需。

    琼中县地处山区,地形条件复杂,起伏较大,表层风化严重,在降水、震动等自然因素和人为活动影响下,极易发生崩塌、滑坡等地质灾害。为此,自然资源部在营根镇什金钗村小组建立了典型泥石流灾害监测预警示范点,通过监测雨量、土壤含水率、泥石流冲击断线及野外视频监测,助力当地防灾减灾体系建设。

    中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所在琼中实施了海南岛热带特色农业区生态地质调查项目,编制了琼中县生态地质背景系列图件,探明该县分布有清洁土壤370万亩,占全县土地面积90%以上;在营根—湾岭地区开展1∶5万农业区生态地质调查,探明湾岭镇连片分布着绿色优质富硒富碘优质园地25.6万亩,达到A级绿色食品产地要求,为该县建设绿色农产品基地,打造特色富硒现代化农业产业品牌提供了支撑。自然资源部还安排项目经费1200多万元,选取琼中县红毛镇番响村开展了全域土地综合整治及生态修复项目试点。

    推进产业扶贫 增强群众“造血功能”

    琼中县位于海南生态保护核心区,森林覆盖率高达83.74%,当地许多村庄“美得让人心动”。但是,老乡们的日子却过得不宽裕。

    精准扶贫,首要是精准。去年,自然资源部安排扶贫资金180万元支持黎母山镇建设琼中山鸡林下生态循环养殖基地。基地占地240亩,建有2个山鸡肉鸡场和1个蛋鸡场。截至今年3月底,该基地共饲养山鸡苗14批次约9.68万羽,出栏山鸡约7.8万只;饲养绿壳蛋鸡5批次约 2.41万羽,产出绿壳蛋近80万枚。“该项目实施以来,吸纳了黎母山镇贫困人口约320户1381人抱团参与,已累计分红42万元;9名贫困群众在基地务工,一个月下来能有3600元。”王安涛告诉记者。

    有了产品,如何卖出去?自然资源部采取了多项措施帮扶。一是开展消费扶贫,组织部机关、相关单位采购琼中山鸡蛋、山鸡肉、小黄牛肉、红茶等农特产品,去年销售总额30余万元。受新冠肺炎疫情影响,琼中农副产品滞销,部相关单位进行消费帮扶,累计采购了12.9万元农副产品。二是借助极地科考和远洋科考平台,推动琼中农特产品成为“雪龙2”号极地科考船和“向阳红06”号远洋科考船的后勤保障品,帮助县属国有企业——海南琼中美味生态农业有限公司销售农产品170万元。按照合作协议,中国极地研究中心将连续3年从琼中县定点采购农副产品。

    打造“富美乡村”,不仅要美,更要富。在番响村,来自自然资源部的驻村第一书记徐岩介绍说,番响村拥有优越的生态环境、独特的民族文化,可以依托生态核心区和红色文化富集区的优势带动村域整体发展。眼下,村里正积极创建土地综合整治及生态修复示范村镇。

    徐岩每天想得最多的就是如何带领村民脱贫致富。在他看来,要想富,既要苦练内功,利用自身优势增强致富能力,也要引进外部资源。

    近年来,自然资源部先后投入77万元为番响村建设农家乐、工艺品加工等旅游配套产业;投入70多万元为南美村小组建设公共蚕房20间;投入18万元建成了44亩红毛丹种植基地;投入50多万元为道响村小组和番响村小组分别新建100平方米文化室、4间公共蚕房。

    “扶贫效果好不好,关键要看群众有没有获得感。”王安涛说,“摘帽”并不是终点,脱贫的成果还需要持续巩固提升。产业扶贫是直接有效的方法,也是帮助群众就地就业的长远之计,要通过产业发展,让群众走上长久富裕路。

    坚持扶贫先扶志 激发群众内生动力

    为从源头上彻底转变贫困群众中存在的“等靠要”思想,自然资源部在“扶志”上也采取了政策宣传、培训教育等多种方式,不断提高群众的自主发展意识,调动其创业就业的积极性。

    去年,自然资源部为琼中县建档立卡贫困户、农村低保户、特困户、重度残疾户中的449名品学兼优学生发放了“海洋奖学金”35万元;分别在琼中民族思源中学、湾岭镇学校和黎母山学校举办校园科普讲座暨捐资助学活动,捐赠了10700册图书和价值2.5万元的学习用品。同时,为琼中县44个贫困村党支部书记、致富带头人、技术人才等举办专题培训班;组织专家赴定点扶贫村开展基层干部、实用科技人才队伍、富硒农业种植和地质灾害调查与防治等专题培训。此外,自然资源部国际合作司、国土空间生态修复司和南海局海口中心站分别与琼中县红毛镇番响村党支部、长征镇新平村党支部开展了党建“结对子”工作,互相学习借鉴,进一步发挥基层党组织、党员在脱贫攻坚战中的作用。

    “要坚持扶贫先扶志,激发群众内生动力,充分发挥致富带头人、技术人才的示范引领作用,通过他们的新思想、新理念、新技术带动激发群众的潜能,最终实现全体致富的目标。”王安涛信心满满地说。

    黎苗山村唱欢歌

    ●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)

    关键矿产国际动向研究与思考

    地调局地学文献中心“地学文献数据采集整合与服务”项目组,根据国家重大需求和地质调查中心工作,紧密围绕国土资源“十三五”科技创新规划,通过对“三深一土”战略的详细解读,为地调局“十大计划”、“六大科技攻坚战”提供有力的文献服务支撑,制定了相应的地学文献资源采集策略和创新服务方式:全面采集和整合有关深地探测、深海探测、深空对地观测和土地工程等重点学科文献资源,采集海洋地质、“一带一路”、能源、重点矿种和发达国家地质调查文献资源,包括亚洲、东欧、非洲、南美等60多个国家和地区,特别是环太平洋成矿域的铀、铜、铝、铅、锌、镍、铁等大宗能源与重要矿产资源的文献资源,为此,项目组组织编辑《地学文献资源推介》,每期推送不同主题专题新书目录和内容简介,并发送至中国地质调查局局属单位及承担相关工作的项目组,为一线地质工作者和科研人员提供最新文献资源讯息。

    本期新书资源推介为铀矿专辑,整合了馆藏最新与铀矿相关的中外文纸本和电子图书,共精选 50 册中文图书、11 册英文图书及24篇PQDT国外博硕论文数据库的学位论文,出版时间为2010-2017年。内容包括国内外铀矿资源、铀矿成矿规律与预测、铀矿勘探的重大进展和突破及铀矿资源潜力评价等图书,会议文集和学位论文,本专辑从图书内容摘要、出版年、馆藏等信息提供检索点,并介绍了获取文献的渠道和方式。地学文献中心已向中国地质调查局局属单位发送本期推介刊物。

    yw163-1铀矿专辑封面

    铀矿专辑封面

    yw163-2铀矿专辑内容

    铀矿专辑内容

    地学文献中心编辑印刷《地学新书资源推介——铀矿专...

    加拿大矿山。 张锦洪 摄

    澳大利亚矿石港口

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

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

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

    1 战略管理

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

    美国:将确保关键矿产安全和可靠供应上升为联邦战略

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

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

    欧盟:以安全获取关键原材料为目标

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

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

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

    英国:提出以关键矿产为重点的自然资源联合战略

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

    澳大利亚:战略强调抢抓机遇、发挥优势、延续繁荣

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

    日本:战略要求高度重视海外矿产资源可靠供应

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

    2 清单管理

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

    国外关键矿产目录概况

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

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

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

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

    国外目录清单主要特征

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

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

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

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

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

    3 风险管理

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

    重点矿种是关键矿产管理重中之重

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

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

    净进口依存度是关键矿产管理的基本因子

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

    生产集中度是关键矿产管理的重要指标

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

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

    地缘政治是关键矿产风险的一个瓶颈

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

    综合协调是关键矿产风险减缓的有效途径

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

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

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

    4 政策管理

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

    扩大国内供给

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

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

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

    稳定全球供应

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

    加强循环利用

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

    推进技术研发

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

    启示与建议

    加强关键矿产调查研究及勘查工作

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

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

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

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

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

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

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

    作者单位:中国地质调查局发展研究中心(自然资源部矿产勘查技术指导中心)

    从战略高度谋划对策保障供应

    2018年11月8日,以“新时代·破而立:前行中的产业转折之路”为主题的第三届动力电池应用国际峰会(CBIS2018)在京开幕。自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所郑绵平院士受邀在峰会上发表主旨演讲。

    郑绵平指出:我国拥有丰富的锂矿资源,但锂盐产业常处于“端着金碗讨饭”和时有“等米下锅”的尴尬境地,锂原料价格居高不下,使我国锂电行业承担过高成本。目前我国锂盐加工原料对外依存度高,锂生产成本远高于南美。同时,国内面临钴、镍矿资源严重短缺的问题。虽说近年来在国产电动车发展政策红利的刺激下,我国锂电动车产量约占世界的1/2,但从长远看,目前的发展模式不可持续,只要再出现上世纪80年代的碳酸锂大幅降价,我国新能源锂电产业发展将遭遇严重挫折。

    郑绵平倡议准确研判新能源新材料矿产资源产业可持续发展的趋势。他指出:要进一步提高对锂电产业资源发展紧迫性的认识,立足国内,将资源远景大、环境友好的卤水型锂矿资源作为勘查评价锂矿资源的主攻方向;加强提高含锂卤水和矿石锂矿采收率技术的研究;重视卤水型锂矿资源区域性水动态监测和防灾减灾策略,控制和减少生产过程对环境的不良影响;扩大锂、钴和镍矿等新能源新材料矿产资源调查研究,针对全球钴矿资源短缺,进一步扩大地质找矿研究,同时研发水下开采技术,开发海底巨大的钴结核资源。采取有效措施开展锂电池的综合回收利用。

    他呼吁,全球正面临着锂电产业发展前所未有的机遇,我们应该面对挑战,抓住机遇,为全球锂电产业健康持续发展未雨绸缪。

    据悉,本届峰会设立7大主题论坛和2个专场圆桌论坛,共有40余场专题演讲。与会专家学者共话新形势下的锂电池产业链热点话题,共商新能源产业变革未来发展大计。 

     郑绵平院士在峰会上发表主题演讲 

    郑绵平院士受邀在第三届动力电池应用国际峰会上发表...

    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

    从1978年到2018年,是刚刚到达的改革开放四十年。在这四十年里,整个国家是一艘开足马力迎风破浪、驶向未来的大船。漫漫风雨途,每一个行业都心怀憧憬、力量满身,而每一代人,都砥砺向前、倾心奉献。这也正是这个国家四十年来不断进步的动力源泉。

    “管中窥豹可见一斑。”

    从1978年成立,到2018年壮大,自然资源部中国地质调查局中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所整四十年的发展历程与取得的成就或许可以成为探视整个行业科技与发展的一个窗口。

    梦想启航的地方

    四十年前,原国家地质总局批复同意了中国地质科学院关于建设矿产综合利用中间试验基地计划任务书,同意中国地质科学院在郑州成立国家地质总局郑州矿产综合利用中间试验研究基地。1982年,原地质矿产部将地质部郑州矿产综合利用研究所筹备处改称为地质矿产部矿产综合利用研究所郑州分所。1986年,原国家科学技术委员会批复同意恢复郑州矿产综合利用研究所管理体制,更名为地矿部郑州矿产综合利用研究所,为原地质矿产部直属事业单位。2000年,经中央机构编制委员会办公室批复同意,研究所更名为中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所。2005年,郑州综合利用所划归中国地质调查局直接管理。如今,自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所(简称“郑州综合利用所”)已成为自然资源部中国地质调查局的直属科研机构。

    四十年来,支撑国家矿产资源管理决策、支撑国家重大工程实施、保障国家经济建设资源需求;创新实现矿产资源节约集约与综合利用,完成标准化建设,储备大批领军人才;建成国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心、自然资源部郑州矿产资源利用评价中心、自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室、自然资源部矿产资源综合利用野外试验基地、河南省黄金资源综合利用重点实验室、郑州市吸附催化重点实验室等多个国家级、省部级和市级科技创新平台;共获省部级以上科技奖励60余项,拥有专利近百项,多人获省部级人才等荣誉称号……四十年来,数历风雨,屡经沿革,郑州综合利用所在漫漫征途中蜕变成一支勇于创新、敢打硬仗的地质科技劲旅。

    如今,根据社会与经济发展的需求,郑州综合利用所的主攻方向实现了调整和拓展,除了开展矿产综合利用高效利用、综合利用、循环利用基础研究和技术创新示范,开展矿产资源开发利用水平及开发利用效率评价,开展矿产资源区域调查、矿产勘查及可利用性评价、大型矿产资源基地资源环境综合地质调查与评价等优势项目外,还可承担金属、非金属矿产资源和海洋、深部矿产资源及非传统矿产资源可利用性调查评价,矿山和重要城市生态地质环境调查评价,新材料资源调查与评价等任务,以承担地质调查工作为重心,为国家矿产资源管理提供技术支撑。

    这一支地质行业的科技劲旅,在四十年中已然成长为一支支撑服务国家自然资源管理决策及地质调查中心工作不容忽视的力量。

    搭建平台支撑科研

    “有科研平台支撑才能有机会出更多科技创新的成果,硬件设备必不可缺。”这是数年里郑州综合利用所历任负责人坚信并秉承的理念。该所抓住一切机会,争取各方支持,建立科技创新平台。

    四十年来,郑州综合利用所先后建成国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心、自然资源部郑州矿产资源利用评价中心、自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室、自然资源部矿产资源综合利用野外试验基地、河南省黄金资源综合利用重点实验室、郑州市吸附催化重点实验室等6个科技创新平台。

    国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心于1992年成立,1995年顺利通过国家科技委员会验收。中心围绕国家资源、环保等领域的重大、前沿科学问题和共性关键技术,开展提高矿产资源综合利用率、提高矿产资源价值及加强非金属矿保护与利用等技术支撑体系建设研究,结合高水平人才的培养、高层次学术交流与行业技术服务基地的建设,发展成为非金属矿加工利用的技术创新基地、科技成果的辐射源、科技成果转化的加速器。如今,中心共有各类科研仪器设备800余台套,形成规模化的生产线共9条;围绕非金属矿资源高效利用研究工作,承担了多项国家级、省部级及横向科研项目,取得了丰硕的成果,分子筛产品的研发、膨润土矿改性技术、钾长石矿高效利用技术、硅藻土矿高效利用、蓝晶石类矿物(蓝晶石、红柱石、夕线石)分选提纯、珍珠岩保温材料的制备、复杂磷矿的浮选、盐卤资源的高效利用、复杂萤石矿的浮选分离技术、碳酸钙除杂及改性技术、超纯石墨矿提纯技术等在国内居于领先水平;在非金属矿加工装备研发方面,研制了非金属专用浮选机、 新型双室搅拌磨、超细粉碎-表面改性一体化装备、非金属矿专用干式永磁强磁选机、非金属矿专用碎磨机等新型高效装备。目前,中心综合研究能力跻身国内非金属矿行业一流研究机构行列。

    矿产资源综合利用野外试验基地是原国土资源部2011年第一批命名和建设的野外科学观测研究基地,位于河南省洛阳市宜阳县,占地120亩,是在矿业领域具有一定通用性的科技成果转化半工业试验及工业试验基地。其日处理原矿能力达50~300吨,可广泛开展金属矿综合利用、非金属矿综合利用、尾矿综合利用的技术研究及成果孵化。

    在过去5年里,基地针对我国矿产资源综合利用率低、技术不够突出、尾矿和废渣等二次资源综合利用不足等问题,承担了多项国家重大研究课题,系统研发了无氟弱酸条件下长石石英浮选分离、钾长石差异化选别、智能光电拣选、尾矿干排等成套具有自主知识产权的关键技术及装备,为同类非金属矿产资源的高效开发利用提供了技术准备。

    自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室于2012年获批建设,2015年通过验收。面对我国复杂多金属矿资源开发利用难的问题,重点实验室围绕共伴生多金属矿资源综合利用、难选冶多金属矿关键技术及装备研发、多金属矿利用现状调查评价及数据库建设,开展了基础研究和关键技术创新,解决了一批难选冶复杂多金属矿综合利用关键技术难题,为我国重要难选冶矿产资源技术难题攻克和重要矿产“三率”综合调查与评价提供技术支撑。

    全国国土资源标准化技术委员会矿产资源节约集约利用分技术委员会秘书处也挂靠郑州综合利用所运行。全国国土资源标准化技术委员会矿产资源节约集约利用分技术委员会(SAC/TC93/SC9)成立于2011年1月,由资源管理部门、矿业研究院所、设计单位、矿业院校、矿山企业等领域的29位专家组成。截至2018年7月,委员会已审查发布《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》、《非金属矿行业绿色矿山建设规范》等标准10余项。其中,《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》规范统一了“三率”作为行业评价指标,为资源管理部门制定发布重要矿产“三率”标准提供了标准支撑;《非金属矿行业绿色矿山建设规范》等9大行业绿色矿山建设标准,是目前全球首次发布的国家级绿色矿山建设行业标准,标志着我国的绿色矿山建设进入了“有法可依”的新阶段,将对我国矿业行业的绿色发展起到有力的支撑和保障作用。目前,委员会还组织承担了国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”(NQI)专项中6项国家标准研究工作;计划开展12项本领域标准研究制定。

    同时,为更充分服务地方经济发展,郑州综合利用所建成了河南宜阳矿产资源综合利用野外试验基地、郑州高新区中试基地和本部基地的中试车间等3个功能齐全、设施一流的中试基地,拥有矿物分选提纯、超细粉碎和改性、矿物材料试制、冶金化工、选矿装备试制、光电拣选、高聚物复合材料试制、真空回转活化、工业示范线等9条工程化示范生产线,可为国内外提供各类矿产资源开发和评价的技术服务、选矿设备以及非金属矿深加工等服务。其中,矿物分选提纯示范生产线已成为国内矿产资源综合利用领域规模最大、技术装备先进、功能齐全的示范生产线;矿物加工工业生产线试验规模已超过南非明泰克研究所和芬兰冶金研究中心,居世界首位。

    创新成果层出不穷

    西班牙小说家松苏内吉说,有总是从无开始的,是靠两只手和一个聪明的脑袋变出来的。

    有科技创新平台,只要肯勤奋努力,矢志不渝,创新成果指日可待。

    数十年来,郑州综合利用所为矿产保护与合理利用做了大量基础性、公益性调查与研究工作,通过技术创新、成果推广、综合利用技术政策标准研究及面向行业的新技术服务,为提升我国资源综合利用效率做出了重要贡献。

    2016年12月,原国土资源部、国家发改委、财政部、工信部、国家能源局等五部委联合发布了由郑州综合利用所起草的《矿产资源开发利用水平调查评估制度工作方案》,提出以矿产资源全面节约和高效利用为目标,以矿业权人勘查开采信息公开公示为基础,动态调查矿产资源开发利用现状,科学评价矿产资源开发利用水平,健全完善评估指标体系,构建激励约束机制,推动矿产资源利用方式根本转变;要在现有27个矿种“三率”最低指标基础上,研究制定领跑者指标,到“十三五”末完成46个矿种“三率”最低指标和领跑者指标,逐步建立较为完善的评估体系;到2020年建成调查评估常态化、科学化、标准化和激励约束差别化的开发利用水平调查评估制度,基本建立主要矿种 “三率”指标体系,提升矿产资源开发利用水平,促进生态文明建设。

    同时,该所还在满足国家需求开拓新资源及改善修复矿山地质环境方面成就卓著。

    截至目前,已取得科研成果800余项,获省部级以上奖励的科技成果60余项。其中,磁团聚重选新工艺获国家科学技术进步一等奖、原地矿部科技进步特等奖;西藏铯硅华的发现及提取试验研究获国家科学技术进步二等奖;西藏扎布耶盐湖资源评价-矿床成因、地质勘查、动态观察与开发试验,获国家科学技术进步二等奖、国土资源科学技术一等奖;磁铁矿选矿提质节能新技术磁场筛选法及应用,获国土资源科学技术一等奖。另获部级二等奖8项、协会一等奖1项。科技成果的转化率在50%以上,技术辐射全国23个省(区)百余个矿山企业。

    除科研成果外,还拥有一系列专利设备及产品。如应用于磁铁矿选矿领域的CSX系列磁场筛选机,其整体性能、效果及独创性处于国际领先水平,已在30余家大型铁矿山企业推广应用,并出口至南美。再如,广泛应用于汽车制造、建筑、石油天然气、空分行业、制冷、乙醇干燥及水处理行业等的分子筛、阻燃剂,不仅广泛覆盖国内市场,更远销美国、日本、韩国、澳大利亚、意大利、印度等国。

    除科研成果及专利外,相关资质的获得也是社会和业界对其能力和水平的认可。

    郑州综合利用所目前已获得国家CMA实验室资质认定、ISO9001质量管理体系认证、CNAS国家实验室认可,具有岩矿鉴定、岩矿测试、选冶试验地质实验测试甲级资质,固体矿产勘查甲级资质,区域地质调查乙级资质,水文地质工程地质环境调查丙级资质。在学术方面,该所具有矿产资源综合利用、分析测试、岩矿鉴定和冶金化工领域的硕士学位授予权,累计培养硕士研究生20余名。主办的全国中文核心期刊《矿产保护与利用》从1981年创刊就坚持宣传国家矿产资源开发利用与保护的相关政策和法律法规,介绍矿业管理和矿产资源综合利用、非金属矿深加工的最新研究成果,传播科技信息,交流学术思想,促进科技成果转化,为社会主义建设服务。

    人才建设初显成效

    大海航行靠舵手。一场伟大战役的胜利离不开指挥官的正确谋略。

    面对累累硕果,郑州综合利用所党委书记、所长冯安生感触颇深:“这是我们的团队紧盯国家重大战略和市场需求,实施创新驱动战略,精心打造科技创新平台,促进科技成果转化与服务的结果。”

    的确,地质科技人才是地质调查事业改革发展的关键因素。

    中国地质调查局曾出台的《中共中国地质调查局党组关于加强地质科技人才队伍建设的指导意见(试行)》中提出,科学技术是地质调查事业改革发展的第一生产力,人才资源是地质调查事业改革发展的第一资源,地质调查过程就是科技创新和人才成长过程,必须下大力气解决人才问题。

    由此看来,高度重视人才的培养和激励,或许是郑州综合利用所成功的决定性因素。

    “我们坚持把人才资源作为推进事业改革发展的第一资源,出台了一系列促进人才发展的政策措施,人才队伍建设初见成效。”谈到人才工作,冯安生介绍说,截至目前,郑州综合利用所在编人员143人。其中,博士13人、硕士67人、大学本科37人、大学专科14人,硕士以上占比56%,大学本科以上占比82%,高学历人员明显增加;专业技术岗位人员106人,占职工总数的74%;高级职称技术人员48人、中级职称技术人员41人。目前,该所拥有国家高技术研究发展计划(863计划)资源环境领域主题专家组专家1人、国务院政府特殊津贴11人、国家注册咨询工程师5人、中央国家机关会计领军人才1人,河南省优秀专家3人、河南省学术技术带头人1人,原国土资源部百名跨世纪科技人才1人、原国土资源部百人计划1人、第一批原国土资源部杰出青年科技人才3人、第一批原国土资源部科技创新团队1个,中国地质调查局优秀地质人才2人,郑州市科技创新创业骨干人才1人。

    郑州综合利用所严格执行中国地质调查局党组“五问”“五不唯”人才和成果评价标准,着力把好选人用人方向,不断提升干部的管理能力和专业能力,加强后备人才队伍建设,真正为地质调查事业选出“政治强、懂专业、善治理、敢担当、作风正”的干部。

    作为这支队伍的“指挥官”,冯安生对未来充满信心:“总体上看,郑州综合利用所人才年龄结构、知识结构、学历及专业水平的层次分布趋于合理,能力素质显著提升,人才成长环境明显改善。‘三率’调查团队、盐湖综合利用团队、尾矿利用团队、磁选高效化技术设备制造团队已初步成型,能够为矿产综合利用事业持续发展提供必要的人智保障。”

    党的建设关系重大,牵动全局。

    多年来,该所党委坚持把党建工作作为总统领,全面加强党对各项事业的领导,抓重大、抓尖端、抓基础,为精心服务自然资源中心工作提供坚强政治保障。为主动适应新时代新任务新要求,该所深入开展各种专题学习,牢固树立“四个意识”,坚定“四个自信”,做到“四个服从”,严格党内组织生活;通过领导干部讲党课等宣传教育,将党的思想内化于心,外化于行,进一步坚定广大党员理想信念,提高党性修养;加强支部班子建设,夯实基层党组织,筑强战斗堡垒;在局系统内率先为支部设立专门办公室、活动室等场所,打造党建宣传长廊;广泛开展“四态”问卷调查,进一步做好职工思想政治工作,保持队伍稳定,激发和调动干部职工的积极性、主动性和创造性,努力营造民主、团结、积极、向上的和谐氛围和风清气正的政治生态。

     

    四十年,续写光荣与梦想

    中国地质调查局地学文献中心“地学文献数据采集整合与服务”项目组,根据国家重大需求和地质调查中心工作,紧密围绕国土资源“十三五”科技创新规划,通过对“三深一土”战略的详细解读,为地调局“十大计划”提供有力的文献服务支撑,制定了相应的地学文献资源采集策略和创新服务方式:全面采集和整合有关深地探测、深海探测、深空对地观测和土地工程等重点学科文献资源,采集海洋地质、“一带一路”、能源、重点矿种和发达国家地质调查文献资源,包括亚洲、东欧、非洲、南美等60多个国家和地区,特别是环太平洋成矿域的铀、铜、铝、铅、锌、镍、铁等大宗能源与重要矿产资源的文献资源,为此,项目组组织编辑《地学文献资源推介》,每期推送不同主题专题新书目录和内容简介,并发送至局属地勘单位及承担相关工作的项目组,为一线地质工作者和科研人员提供最新图书资源资讯。

    本期新书资源推介为土壤专辑,整合了馆藏最新与深海相关的中外文纸本和电子图书,共精选 55 册中文图书、 32 册英文图书及13篇PQDT数据库学位论文,出版时间为2014-2017年。内容包括国内外深海探测、深海开发及钻探、深海资源、大洋极地科考、海洋气候及生态等图书、会议文集,本专辑从图书内容摘要、出版年、馆藏等信息提供检索点,并介绍了获取文献的渠道和方式。地学文献中心已向地调局局属各大地质调查院、所及科研单位发送本期推介刊物。

    地学文献中心编辑出版《地学新书资源推介——深海专...