裴荣富（1924.8.24- ）矿床地质与矿产勘查学专家。研究员，博士生导师，中国工程院院士。1948年毕业于北京清华大学，获理学士学位。历任中国地质科学院矿产资源研究所研究员、所长，中国地质学会矿床专业委员会主任，国际矿床成因协会主席，中日、中美科技合作和世界大－超大型矿床成因图及全球成矿项目首席科学家。

他致力矿业工程勘查和科学研究已近60年，在国内外主持五项重大矿产勘查工程和30余矿床地质勘探与矿山开采工程验证对比研究，创新地提出“双控论”和“合理域”固体矿产勘查模型，为指导地质工作做出充分科学论证，并被国际引证。近十多年来，他专攻特大型矿床成矿背景研究，提出“成矿偏在性”和“异常成矿”等新概念，为在全国开展找矿提供理论基础。其成就，除获国家级、部级科学技术进步奖多项和李四光地质科学最高奖外，并以他为首，与多国矿床学家合作执行了国家地质对比计划IGCP-354项目，成果达国际先进水平。因贡献突出，国际矿床成因协会特授他终身荣誉称号。

“随着‘一带一路’倡议的提出，新时代‘丝路矿业开发’也被赋予新的内涵，不仅要重视绿色矿山建设，更要促进沿线发展中国家共同发展，共享繁荣。地质工作合作也随之驶上新线路，促进了有关国家共商、共赢、共享的国际主义。”中国工程院院士裴荣富近日在接受中国矿业报记者专访时就丝路矿业开发侃侃而谈，并提出建立“四元性模型”，即从地质、环境、技术、经济4个方面对矿产资源合理勘查涉及到的定量因素和定性因素进行分析，由此评判矿产资源勘查开发方案的合理性。

如今94岁高龄的裴荣富先生依然精神矍铄，壮心不已，奉献之心如初。如果说每个人的一生都由各个节点串联而成，那么毫无疑问，裴荣富的一生深深地镌刻在了中国矿业工程勘查和科学研究的里程碑上。从清华地质专业到矿产勘探“跑野外”，深造为一名“初显地质天赋”的地质人才，继而逐渐成长为一名中国地质勘探事业的旗帜性人物，最后走向国际地质舞台。“顺势而为”，是他回顾自己学习工作生涯时的最大感受，顺历史之大势，服从国家和民族的选择；“永不止步”，是他一生致力地质事业的不变状态。我们的专访从他正在研究的丝路矿业开发开始。

记者：您如何看待丝绸之路的历史渊源？丝路矿业开发的资源背景情况如何，我国都开展了哪些相关工作？

裴荣富：丝绸之路源于中国，但“路”之名则来自德国地理学家李希霍芬《中国旅行纪》一书。该书记录了公元前114年至公元127年长达两个半世纪的时间，由中国开辟的，正式命名由西安经西域与中亚及印度连接的丝绸贸易之路。该路径跨越100多年的发展，可分为路上和海上。路上又分草原丝路、沙漠丝路和西南丝路。海上则分为东海和南海丝绸之路。草原丝绸之路东起蒙古高原大兴安岭，翻越阿尔泰经准格尔盆地至哈萨克或黑海低地贯通欧亚；沙漠绿洲丝绸之路由长安经河西走廊的敦煌再分南北两路到安息（波斯今伊朗）、大秦（罗马帝国今地中海沿岸）；海上丝绸之路，最初是通往朝鲜、日本，所以被称为东海丝绸之路，继而又通往东南亚，后面的线路被称为南海之路。这些丝路是有关国家经济贸易的通道，也见证了人类文明的发展。

现在我们提出的开发丝绸之路是国家间互通有无，发展现代化经济的必由之路，更是发展中国家实现矿业可持续发展的当代创举。矿产资源是人类赖以生存的重要物质基础，但同时也是一种耗竭性的经济地质体。因成矿机率很小，所以必须通过充分研究，不断提高其认识规律，通过合理勘查、开发和加工转化为矿产品。

丝绸之路的矿业开发应满足有关国家工业发展和百姓生活的需求，目标是保障供给需求平衡，健全政策法规，实施有效的管理与保护措施，大力依靠信息化、智能化，深化认知，采取集约与推动型的资源开发策略，实现环保与经济协调发展。

根据矿床空间分布的不均匀性，全球划分为四大成矿域（劳亚成矿域、特提斯成矿域、环太平洋成矿域、冈瓦纳成矿域）和21个巨型成矿区带，21个巨型成矿带中“一带一路”占据12个成矿带。成矿域是全球I级成矿单元，一般与全球性、跨洲际的大地构造区域相对应，在成矿域内部进一步划分出成矿区带。

我们在世界地质图类委员会（CGMW）主持下完成了“1∶25M全球大-超大矿成矿图”、“1∶25M全球海洋矿产资源图”和“1∶10M亚洲成矿图”，在此基础上，基本掌握了全球四大成矿域、21个巨型成矿带、22个矿种、1285个大-超大矿的成矿规律，并提出全球成矿统一性、不同区域成矿特殊性、大-超大矿成矿偏在性和超巨量金属工业堆积异常性等成矿的新认识，这些都为“一带一路”矿业开发奠定了有利成矿地质资源背景。

加拿大学者最早提出矿床点密集区与成矿，美国学者完成了美国的矿床（点）密集区图，但未公开发表。在此基础上，我们对中国金矿床（点）利用其等密度或等量的参数圈出矿聚区，也称矿汇区。矿汇区包括矿床和矿化点，必须通过矿调来完成。矿调是在区域编图成果基础上对成矿认识的深化，矿调要求单位面积应有一定数量的地质点，包括野外地质槽井和浅钻施工。在矿汇区内选取其中最大密集和最小时限的部位部署整装勘查工作，相关企业应该跟上，同时对接矿产风险勘查基金，有利于实现找矿快速突破。

记者：地质勘查和矿业开发是高投入、高风险，在“一带一路”选取的有利整装勘查区内，如何做到最佳投入产出比？

裴荣富：从地质、环境、技术、经济4个方面对矿产资源合理勘查涉及到的定量因素和定性因素进行分析，建立“四元（地质、环境、技术和经济）性”评价模型，根据得出合理勘查开发指数值，评判矿产资源勘查开发方案的合理性，已经运用该模型检验甲玛铜多金属矿的勘查开发情况，证明甲玛铜多金属矿的勘查开发方案是合理的。

其中，地质因素是指成矿地质条件,按照景、场、相、床四个指标体系急变带为最佳耦合成大矿。

“景”是指宏观的可能成矿的环境和场地要素，通常有利的成矿构造背景为两个地质构造单元交接的边缘带及其地球物理和地球化学显示的各项参数急变带，超大型矿床多产于此类环境中,尤其引人注目。

“场”是指在成矿构造背景下，发生在一定地域的地质、地球化学和地球物理等有利控矿因素的综合汇聚，不是简单的空间场所。

“相”主要研究成矿构造背景和成矿构造聚敛场耦合部位的成矿物理化学条件，包括成矿流体性质和物理化学条件演化（成矿流体来源、性质、金属离子浓度、流体酸碱度、氧逸度、温度、盐度、压力等）和成矿区域的“冷速率-热效应”。

“床”是指矿床样式，包括矿物共生组合、矿石组构、成矿期次、蚀变分带和矿体垂向、侧向变化等。

地质因素主要是研究区域“景”、“场”、“相”、“床”的发育和耦合程度；环境因素是对土壤、地表水、地下水和大气进行污染评估；技术因素主要包括采矿回采率、选矿回收率、综合利用率；经济因素主要是评估矿石的经济价值。

地质、环境、技术、经济这4个因素均按等级进行定量描述，比如，地质因素采用“很好、好、中、差和很差”5个等级，用“5、4、3、2、1”的不同分数分别对5个等级进行定量描述。

记者：如何建立四元性模型，需要开展哪些工作？

裴荣富：四元性模型的建立应开展地质勘查四项科学技术模拟工作。

一是矿产勘查“双控论”与“合理域”的科学技术模拟。“双控论”是指地质与技术经济两项研究指标得到合理保证，最优的地质指标是成矿地质背景、控矿场、成矿流体相和矿床四因素的最佳耦合，技术经济是表达勘查开发技术的可行性。按照两项指标的保证程度评定地质勘查和矿山开发建设是否合理。“合理域”是指技术经济的勘查工作的投入在合理范围内。

二是矿产勘查风险投资决策支持系统的科学技术模拟。根据预查、普查、详查、勘探不同阶段，不同矿床地质复杂程度、工作任务、勘查技术经济条件决策其勘查周期应投入的工作量和时间、投资金额及合理的风险投资比例，这是探矿工作合理投入的准则，也是决策当前探矿权交易和获取风险勘查基金合理投入的科学依据。

三是矿山合理开发年限的科学技术模拟，这是大、中、小型不同规模矿山合理开发年限的模拟，结合矿山生产规模和平均设计服务年限，划分出试产、达产、稳产、萎缩、补偿、闭坑、复垦等不同阶段，评定矿山合理开发、闭坑、矿权投资交易的标准。

四是5R循环经济矿业可持续发展的科学技术模拟，5R原则是指减量化（Reducing）、再利用(Reusing)、再循环(Recycling)、再发现（Rediscovery）和复垦（Reclamation）。任何产业的开发均应追求少投入大回报，地质勘探和矿业开发不确定性因素多，风险大，发现新资源和增加储量，是保证矿业可持续发展的决定因素，复垦直接关系到生态环境，对应5R原则不同阶段均有不同的工作任务。5R循环经济能保证矿产资源再发现的增储，延长矿业开发的补偿期，促使产能、消费和废物等各个环节达到循环充分利用，最大限度提高矿产资源的利用率，真正实现矿业可持续发展，同时保证生态环境修复。

记者：您认为，如何保障丝路矿业开发和绿色矿山建设工作的顺利推进？目前丝路勘查工作的努力方向是什么？

裴荣富：建立复垦保证体系。复垦保证体系是“一带一路”沿线国家矿业开发的核心内容，从宏观层面研究整个矿带的矿山复垦规划，从微观层面制定矿区复垦机制，同时建立复垦保障制度的监督体系，保障复垦工作的顺利进行。开展矿业可持续开发的资源、资产、资本的研究，加强矿业的资本运营。成立丝绸之路矿产风险勘查基金，按照风险投资的科学技术模拟引导企业在矿汇区进行整装勘查，有利于实现快速突破。在丝路勘查工作上，必须扎实开展基础地质工作，加强合作从不同角度联合攻关，通过大量的地质观察、科学实验等工作，进一步深化认知，勇攀科学高峰。

近日，一则新闻震惊世界：美国总统特朗普访华期间，中美两国企业签署合作项目金额达2535亿美元。这既创造了中美经贸合作的纪录，也刷新了世界经贸合作史上的新纪录。而其中规模最大的一项战略合作框架协议，是国家能源投资集团和美国西弗吉尼亚州签署的页岩气全产业链开发示范项目。该项目投资金额达到837亿美元。页岩气成为此次中美合作尤其是中美能源合作中的最大亮点。

涪陵国家级页岩气示范区内的钻井平台

据美国商业部消息，在未来20年里，国家能源投资集团将在西弗吉尼亚州进行页岩气的开发和化工制造，涉及上游勘探开发、中游液化天然气存储和下游化工制造与发电整个产业链。目前，项目规划工作正在进行中。更多细节虽未披露，但美国和西弗吉尼亚州社会各界对此次合作给予高度评价，认为这将对该州的未来产生变革性影响，并对合作前景充满期待。就美方而言，该项目将为西弗吉尼亚州创造大量就业机会、扩大能源基础设施建设、促进地方投资并推动区域经济增长；而中方也会在参与美国页岩气全产业链开发过程中获得新技术新经验，实现互利共赢。

西弗吉尼亚州地处美国最大页岩气盆地阿巴拉契亚（Appalachian）泥盆系马塞勒斯（Marcellus）页岩的核心区。据美国能源信息署（EIA）数据，截至2015年，西弗吉尼亚州已探明页岩气地质储量为23859.49亿立方米，2015年页岩气产量为329.32亿立方米。

国家能源投资集团是近期由中国国电集团和神华集团重组成立的，其前身神华集团已在西弗吉尼亚州做了大量前期投资准备工作。早在2013年，神华集团就注册设立神华美国能源公司，与美国能源公司合作开发宾夕法尼亚州格林县25口水平井，当时的页岩气开发目的层就是马塞勒斯页岩。关于国内页岩气，神华集团也早有布局，在国土资源部2012年页岩气探矿权出让招标中，曾中标湖南保靖页岩气区块，目前在持续勘探中。

页岩气属于非常规天然气资源，蕴藏于以泥页岩为主的层系中，因其储集空间小、渗透率低，勘探开发难度较常规天然气大很多。本世纪初，随着水平井、多段压裂等技术的突破和广泛应用，页岩气经济可采成为可能。2008年在美国爆发了页岩气革命，这场风暴迅速席卷全球，影响了世界能源格局。

我国的页岩气勘探工作起步较晚，在“世纪骗局”、“阴谋论”、“泡沫论”等一系列负面评论的笼罩下，我国的页岩气科技工作者保持了镇定和清醒，抓住时机、坚定前行、迎头赶上。通过赴美学习参观、交流与培训，对比中美页岩气地质条件，我国页岩气科技工作者扎实开展了我国页岩气地质调查评价，并在较短的时间里取得了长足进步，总结了我国富有机质页岩类型、分布规律及页岩气富集特征，确定了页岩气调查主要领域及评价重点层系，创新使用了页岩气勘探开发地球物理、钻完井、水平井压裂改造等技术，探索形成了具有中国特色的页岩气勘探开发理论体系和技术系列，实现了我国页岩气勘探开发的重大突破和迅速崛起。

国土资源部发布的全国页岩气资源评价结果显示，我国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米，可采资源潜力为25.08万亿立方米（不含青藏区）。截至目前，我国累计探明页岩气地质储量达7643亿立方米，其中，中石化涪陵页岩气田三期探明储量6008亿立方米，成为北美之外最大的页岩气田，预计2017年底将建成年产能100亿立方米；中石油长宁和威远页岩气田探明储量1635.3亿立方米。2016年，我国页岩气产量78.82亿立方米，成为继美国、加拿大之后，页岩气产量排名第三的国家。这些数据表明，我国目前具备了页岩气大规模商业性开发的资源基础。

我国页岩气资源量虽然大，但面临地质条件复杂、勘探程度低、技术和管理存在短板等诸多方面的难题，这无疑给我国的科技工作者和管理部门提出了更高的要求。

为加快页岩气勘探开发，笔者通过近几年的追踪研究认为，应加强如下三个方面的工作——

一是在地质调查方面，需加大投入力度。我国页岩气资源丰富、探明率低，尚处在勘探初期。因国际油价持续下跌、石油公司竞争性不足等因素，页岩气新区新层系风险勘探投入严重不足。应加大中央、地方及企业资金投入力度，并向其它海相层系以及广泛分布的海陆交互相和陆相地层拓展，总结评价不同地区、不同层系页岩气地质特征，进一步优选页岩气富集区和页岩气有利层段，部署实施参数井予以验证，为加快增储上产提供更多的测试数据，总结形成新的页岩气地质理论。

二是在工程技术方面，需加强自主创新。我国页岩气勘探开发核心技术仍处于跟跑阶段，核心技术装备仍需引进。应在引进、消化和吸收的基础上，提高自主创新能力，进一步提高水平井钻井效率，压缩钻井周期，完善具有地层针对性的长水平井分段压裂试气技术，形成绿色环保的开发体系，针对我国页岩普遍埋深的特点，攻关4000米以深的页岩气水平井钻完井和压裂技术，实现页岩气新装备新工具的中国创造，降低勘探开发成本。

三是在管理规划方面，以页岩气为突破口，进一步推进油气体制改革。长期以来，我国油气体制存在着深层次矛盾和问题，上游最主要的问题是市场垄断，区块退出机制不健全，竞争活力不足。在吸取前期页岩气探矿权区块出让经验的基础上，要继续做好页岩气探矿权出让，引进更多的社会资本，制定并完善相关制度规范，同时做好页岩气企业的监管和服务，强化天然气管道网等基础设施建设，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，构建更加公平竞争、开放有序的现代油气市场。

虽然面临困难很多，但是今年以来，页岩气领域捷报频传——

页岩气勘探突破和发现已显示出从上扬子地区向中下扬子地区、从海相向海陆交互相、从单一产层向多层系拓展的趋势。今年7月，中国地质调查局宣布，在湖北宜昌寒武系水井沱组（约5亿年前）获得日产6.02万立方米的高产页岩气流，成为继四川盆地及周缘的下古生界志留系龙马溪组（当前页岩气探明储量层位）外又一新的海相地层，并在震旦系陡山沱组（约6亿年前）获得迄今全球最古老页岩气藏的重大发现，实现页岩气勘探新区新层系重大突破。另外，海陆交互相地层中，在鄂尔多斯盆地、南华北地区、下扬子地区等都相继发现了页岩气。

页岩气开发工程技术屡获突破，钻井深度、水平段长度、压裂深度和压裂段数不断刷新国内纪录。中石化涪陵页岩气的“井工厂”化更加成熟完善，研制成功的钻井装备与工具更加适用于复杂山地和地质环境；水平井钻井进一步提速提效，钻井周期进一步缩短，单井成本由开发初期超亿元降至目前最低四五千万元；中石油无水压裂（二氧化碳干法加砂压裂）试验获得成功；武汉大学联合延长石油公司开展的超临界二氧化碳高效开发页岩气试验也获得成功，这项关键技术的突破为减少水资源消耗、保护环境和高效开发海陆交互相、陆相页岩气提供了新途径。今年施工完成的重庆页岩气公司足201-H1井完钻井深达到6038米，中石油西南油气田泸202井完钻井深达到6095米，中石油浙江油田公司YS113H1-7井水平段长度达到2512米，足201-H1井和中石化丁页4井压裂深度都超过了4000米，中国地质调查局鄂阳页1HF井完成33段大型压裂施工，除正在压裂测试的泸202井和鄂阳页1HF井外，上述钻井均获得了高产工业页岩气流。

页岩气矿业权出让制度改革迈出新步伐。今年8月份，国土资源部委托贵州省政府举行贵州正安页岩气区块拍卖会，这是我国继前两轮页岩气招标出让后，首次对页岩气勘查区块进行拍卖，起拍价4236万元。经激烈角逐，贵州产业投资（集团）有限责任公司以12.9亿元竞得页岩气探矿权区块695.11平方千米。页岩气探矿权区块的成功拍卖对推动我国油气体制改革做出了新的积极探索。

页岩气主要成分是甲烷，是一种清洁低碳、安全高效的绿色能源，广泛大规模使用能够有效缓解我国大气污染问题，有效应对气候变化压力，对于生态文明建设将起到良好的推动作用。长期以来，我国作为煤炭消费大国，天然气在能源消费结构中的比重远远低于世界平均水平。据有关统计，2016年我国天然气在能源消费结构中的比重为6.2%，远低于世界平均水平24.1%。《能源发展“十三五”规划》和《天然气发展“十三五”规划》提出，逐步降低煤炭消费比重，天然气消费比重力争达到10%，到2020年，常规天然气产量达到1700亿立方米，岩气产量达到300亿立方米，煤层气（煤矿瓦斯）利用量达到160亿立方米。按照规划，四年之后，国内页岩气在天然气产量中的比重将从2016年的6.40%上升到13.89%，而届时页岩气产量将是2016年产量的4倍以上。

十九大报告提出“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”。可以预见，通过不断探索和实践，以及中美项目合作、技术引进和自主创新，我国的页岩气定将迎来爆发式的增长。页岩气在国家整个能源领域的地位也会日益凸显。相信，页岩气会为推进我国绿色发展发挥更大的作用。

（作者单位：中国地质调查局油气资源调查中心）