“三稀”矿产资源因其独特的物理、化学特性，在工业应用上拥有广阔前景，在新兴产业中扮演着重要角色，也决定了其在支撑我国高质量发展，为第四次工业革命凝聚转型力量，以及在提高国际竞争力中的独特地位。合理开发利用“三稀”资源，离不开及时、超前的专业研究。21世纪以来，我国“三稀”矿产资源勘查进一步得到重视。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稀有稀土贵金属研究团队应运而生——

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（以下简称“资源所”）作为我国科技创新体系的组成部分，中央公益性地质调查队伍的核心力量之一，为国家解决一批制约矿产资源勘查评价的战略性、关键性和基础性重大地质问题发挥着支撑作用。而该所稀有稀土贵金属研究团队（研究室）（以下简称“三稀团队”），就在这样的攻坚破难中争当中流砥柱。

平均年龄不到40岁，近5年共承担项目39项，项目总经费3.8亿元，发现超大型锂矿床1处，提交锂矿资源量（Li2O）百万余吨，出版专著8部，在核心期刊及以上发表论文85篇，获得各项奖励15项，培养硕士、博士及博士后62名——在现任研究室主任王登红研究员的带领下，这支精干的团队以国家需求为目标，在理论创新、找矿实践和服务矿政管理等方面取得了一批重大成果。

团队成员在云南考察稀土

以创新为引领，全力支撑找矿突破服务矿政管理

“三稀”矿产资源即稀有、稀土和稀散金属，是“十二五”规划提出的“培育发展战略性新兴产业”（新一代信息技术、节能环保、新能源生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等）所需要的功能材料、结构材料。自此，“三稀”矿产不再是其他矿种的“附属品”。“十三五”期间，《全国矿产资源规划（2016-2020年）》首次提出了战略性新兴产业矿种概念，首次提及石墨、锂、稀有、稀散矿种并将其放在较高位置，强调“立足国内、守住资源安全底线”。

2010年10月，国务院出台《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，2011年初，在原国土资源部和中国地质调查局统一部署下，资源所重建了以在矿床学领域经验丰富的王登红研究员为首的三稀团队。该团队以“80后”博士为主，最终形成了4个主要研究方向：以李建康、刘善宝、王成辉、孙艳等为骨干的稀有金属研究方向，以赵芝、赵汀、于扬、代晶晶等为骨干的稀土矿产研究方向，以黄凡、王岩、李德先等为骨干的稀散金属矿产研究方向，以及以陈郑辉、赵正、应立娟等为骨干的成矿规律研究方向。

近20年来，在陈毓川院士等老一辈的指导下，该团队开拓进取，硕果累累。

在理论研究方面：编写了国内外第一部《地幔柱及其成矿作用》专著，对开展国内地幔柱及其成矿作用研究具有深远影响；首次编制了1∶500万“中国岩金矿床成矿系列图”； 四川杨柳坪铂族元素矿床中高含量热液型铂族元素矿石的发现，推动了当地通过招商引资开发四川、云南等地的贵金属矿产资源；创新性地提出“成矿谱系”“成矿系列组”等新概念，显著提高了矿床成矿系列的研究水平，获得国土资源科学技术奖一、二等奖及国家科技进步奖二等奖等多项成果，被认为是“跨世纪”成果。

近5年来，该团队根据国家保护优势矿产资源和大力发展新兴产业的新形势、新要求，及时服务于国家目标。

一是保持国内区域成矿规律研究领域领先地位。申请的“中国矿产地质与成矿规律综合集成和服务”被列为中国地调局十三五创新项目，出版的《中国重要矿产和区域成矿规律》获第六届中华优秀出版物奖图书奖。

二是提升了“三稀”矿产资源领域的研究水平。在稀有、稀土、稀散新型矿产资源方面开拓了新的研究领域，将环保和地质矿产评价有机结合起来，创造性开展水系、动植物化学、遥感地质、动态资源评级等地质矿产评价方法，并获得了4项发明专利，发表的《中国三稀矿产资源战略调查研究进展综述》被评为“2014年中国百篇最具影响优秀国内学术论文”。

三是树立并发展了21世纪成矿系列成矿体系研究的理论自信和方法自信。推进研编承载历史使命的《中国矿产地质志》系列丛书，目前已完成《中国矿产地质志·江西卷》、《中国矿产地质志·矿产地名录卷》、《中国矿产地质志·钨矿卷》等近20卷。

在找矿成果方面：近年来共发现大型金矿床1处、超大型锂矿床1处、中型钨矿床4处，探获金资源量（Au）68吨、锂矿资源量（Li2O）约100万吨、钨矿资源量（WO3）8万余吨，为缓解国家战略性新兴矿产紧缺作出了贡献。

以党建促业务，充分发挥党支部战斗堡垒作用

14名成员中，有13名党员——党性是三稀团队最鲜明的旗帜。

2012年，《我国三稀资源战略调查研究》工作项目升格为中国地质调查局计划项目，由资源所组织实施，利用两年时间，初步摸清了全国“三稀”资源家底，项目获评2017年度中国地质科学院地质科技十大进展以及中国地质学会十大地质科技进展。该团队因雷厉风行的作风和突出的成绩，被原国土资源部领导称赞为“三稀别动队”。

治国安邦，重在基层；管党兴党，重在基础。研究室作为科研基层单位，党建工作是科研能力提升、人才队伍建设、职能作用发挥的重要前提和基础。三稀研究室党支部通过认真落实“三会一课”制度，在四川甲基卡、赣南、华南等项目组建野外临时党支部，不定期组织党员开展爱国主义教育和党性锻炼，全体同志认真学习领会党和国家大政方针，保证科研工作正确政治方向。同时，他们通过党建工作沟通思想、统一思路、激励干劲，凝心聚力推动科研业务工作创新发展。

三稀团队成员牢记使命，始终把攻坚克难、为国找矿作为自己的首要目标，时刻传承着共产党员的优良传统，践行着 “责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。

有困难自己先上，工作中坚韧不拔、细致入微。三稀团队成员充分发挥党员先锋模范作用，坚持工作优先原则，出差拔腿就走，节假日加班加点是常事，培养了过硬的战斗作风和密切协作的团队精神，党支部战斗堡垒作用得到充分发挥。

实践出真知，坚持寻真理，是做好科研工作的基本。三稀团队坚持每周例会制度，并坚持把党建工作纳入其中，做到内容丰富、主题鲜明、目标明确。在交流中发现问题、分享经验。更加难能可贵的是，多年如一日的坚持，使得三稀研究室这项传统和特色在全所起到了很好的示范作用。

结合自身科研工作，该支部科研人员积极落实科研成果转化，投身长江流域资源绿色开发，推进资源、环境、综合利用等多位一体调查评价，取得重要进展，为国家重大战略计划提供了技术支撑。

以作风为保证，高度重视育人树人工作

对照国家发展和资源安全保障的需求，“三稀”调查研究急需后备人才，王登红看在眼里、急在心上，他深知必须尽快培养一支高素质、能战斗、年龄结构合理的队伍。

在工作上极为“讲究”，业绩突出；在生活上又极不“讲究”，朴实无华。经年累月下来，王登红给人印象最深刻的便是他那标志性的“三件套”——一身早已洗得发白但干练的西服、一双简单而朴实的布鞋，还有一个满是线头的“神秘”书包——里面装着如数家珍的书籍材料。在王登红的言传身教下，三稀团队不忘初心、牢记使命，勇挑重担、奋勇向前。

通过三稀项目，赵汀教授级高工提出了稀土单元素圈矿的方法，建立了运用克里格法动态计算储量的新方法，构建了全球三稀矿产数据库，编制了图集，其集成创新成果为稀土矿产精细管理提供了服务支撑；赵芝高工在离子吸附型稀土系统矿物学研究方面取得了一系列新成果，把我国离子吸附型稀土矿的成矿理论提高到新的水平；于扬助理研究员在赣南通过6年坚持不懈分季度的采样监测，基本查明了离子吸附型稀土开采对于环境尤其是水环境影响的各种因素，建立了稀土矿山环境评价的理论模型与SMAIMA工作方法体系，为矿山环境评价和治理提供了新的技术平台；代晶晶副研究员在运用遥感技术、开展稀土矿区水体中稀土含量定量评价和稀土非法开采监测与预警系统的构建等方面取得了创新性成果，获得“离子吸附型稀土矿非法开采监测与预警系统和方法”和“基于地面反射光谱的水体中稀土浓度定量评估系统和方法”两项国家发明专利，为稀土开发动态监管提供了新武器……在项目中成长，磨炼了研究室年轻人的意志，业务能力明显提升。

以我国三稀资源战略调查项目为依托，王登红在6年时间里培训了全国33个单位220余人组成的“三稀资源团队”。在他培养的学生中，有多人获得程裕祺优秀研究生奖等奖项。经他指导的一线地质队员，不少已成为了队里和项目组的领军人才，甚至还有人在找矿勘查实践中取得了较大突破。

一年年春华秋实，一载载桃李芬芳，他所传播的正能量将继续影响更多后来者，也会让更多年轻人成长为国之栋梁，受益终生。

以国家需求为导向，不断挑战更大的突破

自然资源部在前不久召开的2017年全国矿产资源储量情况新闻发布会上通报，2017年我国主要战略性矿产资源储量均实现增长。“三稀”（稀有、稀土和稀散）金属矿产2017年查明资源储量大多数增长，其中钪矿和铼矿查明资源储量增长明显。但是，锂矿和锆矿增长缓慢，只有0.6％和0.2％。此外，我国三稀资源综合利用水平也亟待提高。

面对新形势，三稀团队有了新任务。“下一步，我们将在两个方面下工夫：一是全国重要矿产成矿规律研究，动用全国地质工作者之力，系统总结自新中国成立以来的钨、锡、铜、金等18个矿种的成矿规律，研编《中国矿产地质志》，进一步完善成矿系列理论体系，提升我国矿产资源领域的研究水平，指导地质找矿取得新突破，为我国经济发展提供矿产资源安全保障，为国家和地方政府制定矿业发展规划提供技术支撑；二是全面了解、掌握我国三稀供需形势、资源现状、成矿规律、应用领域和技术发展趋势，分析三稀金属矿产开发利用关键技术研发需求，指导三稀金属成矿区带远景调查和重要找矿远景区调查评价，实现找矿新突破，建立三稀矿产资源勘查、开发评价指标体系，为国家提供三稀资源后备基地。”王登红表示。

钉牢一颗再钉下一颗，不断钉下去，必然大有成效——这是科学研究需要的“钉钉子精神”。资源所三稀团队就像一颗钉子，扎根在三稀资源最需要的地方，做未知领域的理论研究主力军。

自然资源部中国地质调查局地学文献中心近日编译了世界银行于2020年5月11日发布的一份重要报告--《气候变化行动所需要的矿产资源——清洁能源转型的矿产耗用强度》。该报告摘要部分已在内部刊物《国外地质调查管理》（2020年第15期）刊出，全文部分将编译整理后于近期以同名专辑推出。

该报告以大量数据分析为基础，以期让政策制定者、矿产生产者、可再生能源开发商、气候政策谈判者以及市民社会组织能够充分认识到向更清洁能源系统的转型是如何影响矿产需求量的。

地学文献中心编译该报告，旨在为我国地质调查工作更好地支撑气候行动和生态文明建设提供信息和参考。同时，为各利益攸关方可以借此前瞻性地采取行动，尽可能地减缓转型过程中的碳足迹和原材料足迹。

2015年，美国能源部地热技术办公室负责管理的地热能前沿观测研究计划（Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy，FORGE）的第一阶段启动。FORGE计划旨在建立一个地下实验室来开展增强型地热系统（EGS）的前沿研究，并建立建设大规模、经济可持续和商业化的EGS所需要的技术。该计划的所有研发工作将集中于加强认识控制EGS成功与否的关键机理、如何在基岩地层中建立和维护裂缝网络。将利用这些认识来设计和测试建立大规模且经济可持续的热交换系统的方法，形成可降低工业开发风险和促进EGS商业化的严谨、可复制的方法。研发工作包括但不仅限于创新型钻井技术、储层压裂技术、以及井连通性和流动测试。

FORGE计划由三个阶段构成。第一阶段于2015年启动，由5个团队分别在加利福尼亚州、爱达荷州、内华达州、俄勒冈州和犹他州选择候选场地。这五个团队花了一年时间来证实候选场地的可靠性，并表明团队具备满足FORGE计划目标和制定第二阶段计划的能力。2016年夏季，美国能源部组织专家对上述团队的工作进行了审查。根据审查结果，桑迪亚国家实验室（内华达州的FORGE场地）和犹他大学（犹他州的FORGE场地）被选中进入第二阶段。在该阶段，研究团队将获取新数据，以更好地刻画地下特征、获得所有必需的许可、以及制定针对诱发地震的缓解计划。美国能源部地热技术办公室计划于2018年春季从中选择一个场地进入第三阶段，来自工业界、学术界和国家实验室的合作伙伴将有机会在该场地针对关键研究领域（如储层特征刻画、改造和维护）开展创新性的研发工作。截至目前，两个团队均基本完成了第二阶段的主要工作任务，包括环境影响评价，地面微地震监测台站的部署，基于地震、地质分析和模拟的综合场地特征刻画，诱发地震缓解计划的制定，基于钻探的全面场地特征刻画。

FORGE计划对理想场地的要求主要包括：

（1）目标储层经过良好的特征刻画且温度范围在175oC至225oC之间；

（2）具有10-16 m2量级的适当渗透率，低于典型可供开发天然水热型地热系统的上限；

（3）目标储层的深度应介于1.5 km至4 km之间，以在避免钻探新井产生高额成本的同时满足EGS建造和新技术研发所需要的应力和温度特征；

（4）一定不能位于已开发水热型地热田的区域内；

（5）如果可以的话，尽量不要对目标储层的上覆沉积地层单元进行激发或流体循环。

2017年，中国地质调查局和青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查项目在共和盆地3705 m深度处钻获236oC的高温干热岩体。这是我国首次钻获埋藏最浅温度最高的干热岩体，实现了我国干热岩勘查的重大突破。此外，采用地球物理、地球化学、放射性调查等综合技术手段圈定了面积达3000 km2的干热岩体分布区并估算了远景资源量。在广泛、深入的干热岩资源勘查与评价的基础上，为促进对可持续、可再生和清洁的干热岩资源的开发利用，尽早部署实施干热岩（EGS）开发示范工程十分必要，因此美国能源部针对EGS场地规模实验的FORGE计划值得借鉴和参考。

5月15日，按照廉政文化活动周安排，自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所纪委书记于飞为全体职工讲了一次题为“推进全面从严治党，为新时代地质调查工作转型发展做贡献”的专题教育党课。

党课根据局党组决策部署和所党委工作部署安排，结合工作实际和切身体会、感受，从地质调查工作的三大转变，所党建工作的成绩、不足和改进建议等方面，为推进单位全面从严治党，为做好新时代地质调查工作转型发展提供强有力政治保障提出了很好的思路、想法和建议。

党课指出，面对新时代的新要求，勘探技术所作为中国地质调查局技术支撑单位，全体干部职工有必要“再认识、再定位、再出发”，以更高的觉悟，完成好局交办的各项工作任务。勘探技术所必须按照局的统一部署，在服务方向、指导理论和发展动力上相应予以转变。在三大转变框架下，与此相适应的勘探技术所需要在以下六个方面进行总体布局：一是调整业务结构，按照新的任务要求确定业务方向、配备人员、调整组织结构；二是引进培养人才，按照新的业务方向引进急需的专业技术人才，培养科研团队；三是完善规章制度，建立完善与业务发展相适应的各项规章制度；四是激发职工创新创造的活力，调动职工干事创业的积极性；五是加强管理工作，提高各项工作管理水平，包括对钻探施工的管理；六是全面从严治党，加强党风廉政建设和反腐败工作。

党课强调，推进地质调查工作转型升级，对党建提供坚强保障提出新任务，我们要坚持问题导向、目标导向，坚定信心，发扬成绩，克服不足，在上级党组织坚强领导下，大力推进全面从严治党各项工作，把政治建设放在首位，提升党组织的组织力，切实加强党支部建设，把廉政风险防控工作落到实处，为地质调查事业转型升级和单位转型发展做出新的更大贡献。

会上，监审处传达了部直属机关纪委和局直属机关纪委转发中央和国家机关纪检监察工委《关于7起违反中央八项规定精神案件的通报》文件，进行警示教育。

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）

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

11990～2015年不同国家矿产资源人均开采量与消费量变化

地球系统问题的全球性与区域性

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

1. 全球自然资源开发从线性增长转变为指数增长，发展中国家增长尤为突出

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

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

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

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

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

（2）水资源：开采总量保持增长态势下呈现出显著的区域分化

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

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

（3）土地资源：城市与农业用地持续扩展，生态空间不断萎缩

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

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

2. 全球生态环境恶化趋势加剧，区域分化明显

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

（1）二氧化碳等温室气体浓度不断攀升，全球气候变化加剧

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

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

（2）重大突发性地质灾害呈上升趋势，经济损失快速增加

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

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

（3）全球水土污染处于上升态势

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

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

地球系统问题解决的理论框架 

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

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

1. 地球系统科学：服务构建人类命运共同体

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

地球系统问题解决的理论框架

（1）以观测、机理、建模与解决方案为重点，地球系统科学研究取得重大进展

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

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

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

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

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

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

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

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

2. 地球关键带理论：服务构建山水林田湖草生命共同体

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

（1）融合地质、水文、土壤、生态等学科，地球关键带科学快速发展

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

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

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

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

（2）随着地球关键带科学的形成与发展，或将促使地球表层研究发生科学变革

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

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

对地质调查工作的思考

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

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

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

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

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

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

地球关键带研究的调查-监测-研究循环体系框架

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

（作者单位：自然资源部中国地质调查局发展研究中心）

近日，新西兰石油与矿产资源司（NZP&M）顾问主管Suzannah Toulmin女士、顾问专家提姆Tim Roser等一行4人与局机关会谈后，访问了地调局发展研究中心，参观了全国地质资料馆。在科技处组织安排下，与发展研究中心境外地质调查部门、地质资料开发服务部门进行了座谈交流，围绕双方拟开展的新西兰地质矿产与矿业开发国别报告编制和地质数据公开出版等合作事宜深入交流。

新西兰方非常希望与发展研究中心共同编制新西兰地质矿产与矿业开发国别报告，同意发展研究中心提出的国别报告英文提纲，愿意提供编制报告所需要的基本信息和最新发布的成果数据，并协助发展研究中心与新西兰相关地学机构及石油矿产公司建立联系，共同开展报告编制工作。双方商定，拟于2018年8月底前完成报告编制，并在2018年中国国际矿业大会上向国内外公开发布。

在地质数据公开出版方面，新西兰同意推荐专家加入发展研究中心拟办地质科学数据出版刊物的国际编委，并协助推荐数据集和撰稿，致力于提升该刊物的国际影响力。

此次参观访问是今年9月发展研究中心总工程师谭永杰率团访问新西兰石油与矿产资源司后，该单位对发展研究中心的回访。此次交流增进了新西兰石油与矿产资源司对发展研究中心有关业务的了解，有利于推动开展更加深入而实质的合作与交流。

为更好地服务于地调局“十大计划”、“六大科技攻坚战”，2017年9月20日上午，地调局地学文献中心一行前往地调局沈阳地调中心进行需求调研。

会上，调研组对地学文献中心的基本情况和五大核心业务板块做了介绍，同时表示地学文献中心将继续发挥自身优势，全力为科研人员提供支撑服务。沈阳地调中心总工程师也介绍了沈阳地调中心几大业务板块，与会调研人员更加深入了解科研工作者对地学文献资源的需求，特别是对美洲板块—美国的密西西比河流域、欧洲板块—第聂伯河畔的乌克兰黑土地研究资料；铼，锇等稀有金属；以及各国矿业政策、法规文献等资料的迫切需求。

最后，地学文献中心将前期东亚研究室所需要的“一带一路”国家（俄罗斯）资料：900余幅的地质图件(电子版)赠送给沈阳地质调查中心。双方表示要建立长期的合作机制，促共同发展。

沈阳地质调查中心总工程师、科技处、东亚研究室等相关项目负责人、研究人员出席调研座谈会。