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　　近年來，隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源消耗量的不斷增加，加強非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)供給，已成為一個熱門話題。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源主要包括哪些資源，加強研究有什么意義？帶著諸多問題，記者近日專訪了多年來致力于非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究的中國科學院院士趙鵬大。
　　記者：為什么要加強非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究？
　　趙鵬大： 礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，我國95％的能源和80％的工業(yè)原料都取自礦產(chǎn)資源。簡而言之，整個人類的發(fā)展史從某種角度來說，就是人類開發(fā)利用天然巖礦材料的歷史。
　　進入21世紀，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，對礦產(chǎn)資源的需求都是有增無減，礦產(chǎn)資源開發(fā)和礦物原料采掘業(yè)都是其經(jīng)濟的重要組成部分。但是，作為不可再生的礦產(chǎn)資源，其儲量形勢是嚴峻的。
　　我國礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀與問題呈現(xiàn)以下特征：第一，礦產(chǎn)資源總量雖位居世界前列，但人均占有量小。中國已探明的礦產(chǎn)資源總量很大，約占世界的12％，僅次于美國和前蘇聯(lián)，居世界第3位，但人均占有量僅為世界人均占有量的58％，居世界第53位。第二，礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)性矛盾突出，需求量大，支柱性礦產(chǎn)儲量保證程度低，礦產(chǎn)資源出現(xiàn)入不敷出的現(xiàn)象，后備儲量嚴重不足。同時，我國礦產(chǎn)資源需求量增大，到2020年，我國人口將達到15億，需要生產(chǎn)糧食6億噸，城市化將從現(xiàn)在的40％提高到55％，城鎮(zhèn)建設(shè)用地預(yù)計增加360萬公頃，我國經(jīng)濟總量將在2000年的基礎(chǔ)上翻兩番，對能源的需求急速增長。第三，我國大型、超大型礦床偏少，貧礦、復(fù)雜組分、難選冶礦床偏多，影響資源開發(fā)效益和市場競爭力。第四，現(xiàn)有生產(chǎn)礦山后備資源不足，產(chǎn)量消減嚴重，不少礦業(yè)城市面臨經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。第五，礦產(chǎn)資源地理分布不均衡，產(chǎn)區(qū)與消費區(qū)錯位。第六，資源利用不充分，資源浪費問題嚴重。
　　礦產(chǎn)資源已成為制約國民經(jīng)濟和國家安全的重要瓶頸。緊缺礦產(chǎn)資源如銅、富鐵、鉛鋅、錳、鋁等后備儲量持續(xù)出現(xiàn)負增長，國內(nèi)保障程度日益降低，迫使我國不得不從國際市場大量進口。我國多數(shù)礦產(chǎn)特別是需求量大的支柱性礦產(chǎn)儲量保證程度低。據(jù)估計，在我國已探明的45種主要礦產(chǎn)資源中，在2000年可保證需求的有29種，2010年下降到23種，到2020年將僅有6種。預(yù)計到2020年，進口礦產(chǎn)品可能達到2.5億噸以上，將耗費大量資金和外匯。
　　傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源漸趨枯竭，尋求非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源刻不容緩。我國礦產(chǎn)資源勘查面臨“三難”（難識別、難發(fā)現(xiàn)、難開發(fā)）、“三新”（新類型、新深度、新領(lǐng)域），資源勘查越來越依賴于新理論、新技術(shù)、新方法。這就要求我們從國情實際出發(fā)，走資源節(jié)約型的發(fā)展道路；重視資源儲備戰(zhàn)略，實行“兩種資源及兩個市場”的戰(zhàn)略；努力尋求各種替代資源，認知、發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源。
　　記者：什么是非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源？非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究體系包括哪幾個方面？
　　趙鵬大：非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源是指受目前經(jīng)濟、技術(shù)以及環(huán)境因素的限制，尚難發(fā)現(xiàn)和尚難實現(xiàn)工業(yè)利用的礦產(chǎn)資源，以及尚未被看作礦產(chǎn)和尚未發(fā)現(xiàn)其用途的潛在礦產(chǎn)資源。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源包括各種新類型、新領(lǐng)域、新深度、新工藝、新用途的礦產(chǎn)資源，它是一個動態(tài)的概念，隨著技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境、市場及需求的變化，有可能轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源。如斑巖銅礦，在1917年報道，鉆探出來的銅品位達1.2% 的斑巖銅礦，因礦石品位太低不能開發(fā)利用，被稱為“胚胎礦”。這一昔日的非傳統(tǒng)礦產(chǎn)，如今已成為“當家”銅礦類型，是現(xiàn)今世界上最重要的銅礦工業(yè)類型，占銅礦總儲量的60%、產(chǎn)量的50%。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)，是礦產(chǎn)資源可持續(xù)供給的重要保障。近幾十年來，找礦與開發(fā)生產(chǎn)實踐證明，非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的潛力很大。在新類型方面，如紅土型金礦、黑色頁巖中的鉑族礦產(chǎn)、超高壓變質(zhì)帶中的金剛石等，都是當今非傳統(tǒng)礦產(chǎn)新類型的典型。在新領(lǐng)域方面，海洋礦產(chǎn)資源如深海鐵錳結(jié)核、深海金屬軟泥、深海鈷結(jié)殼以及天然氣水合物等資源潛力巨大，是未來礦產(chǎn)資源的新領(lǐng)域。
　　在新深度方面，南非蘭德金礦盆地一采金豎井加深至4800米，這是世界上最深的礦井，開發(fā)的新礦層是世界級的礦體。在我國，埋深大于500米的礦床被稱為大深度礦床，過去很少勘查和評價。在新工藝方面，如微生物浸礦工藝、天然納米礦物開發(fā)利用技術(shù)等都有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ⑹鼓切┑推肺?、難選冶、低價值的“呆滯型”非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源潛力予以充分體現(xiàn)。我國已成功進行了鈾礦原地破碎堆浸開采，用堆浸法生產(chǎn)天然鈾和常規(guī)水冶生產(chǎn)天然鈾相比，生產(chǎn)成本可大幅度降低，而原地浸出技術(shù)的應(yīng)用，在降低成本方面又有了新突破。同時，我國新型潛在鉀資源——鉀長石資源量達數(shù)十億噸，氧化鉀含量7%~13%，這些難溶性鉀資源可通過先進技術(shù)進行利用。還有我國占儲量 75%的中低及低品位磷礦未利用，它們是21世紀重要的磷資源。在新用途方面，稀土礦產(chǎn)新用途層出不窮，環(huán)保事業(yè)的發(fā)展和災(zāi)害防治要求的提高，為許多非金屬礦產(chǎn)開辟了應(yīng)用新領(lǐng)域。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源還包括“人工礦床”。近年來，人們正在探索開發(fā)利用過去采礦和選礦廢棄的廢石堆和尾礦壩，這類人工礦床的二次開發(fā)，對延長礦山壽命、提高經(jīng)濟效益和保護環(huán)境等，比建設(shè)一座新礦山的經(jīng)濟與社會效益更為重大。還有在目前技術(shù)經(jīng)濟條件下，無法采用常規(guī)方法進行勘探開發(fā)的非傳統(tǒng)油氣資源，主要包括煤層甲烷、根緣氣（致密砂巖天然氣）、水溶氣、甲烷水合物、頁（泥）巖氣、重油瀝青和油頁巖等。
　　為確保礦產(chǎn)資源的可持續(xù)供給，特別是面對難識別、難發(fā)現(xiàn)、難勘探、難開發(fā)的找礦對象，積極探索礦產(chǎn)資源勘查的非傳統(tǒng)理論和方法具有重要意義。傳統(tǒng)的是以“相似類比”為基礎(chǔ)的“礦床模型預(yù)測”理論，而非傳統(tǒng)則是以“求異”為基礎(chǔ)的“地質(zhì)異常成礦預(yù)測理論與方法”、“非線性成礦預(yù)測理論與方法”等。
　　礦業(yè)經(jīng)濟是度量礦業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，貫穿礦業(yè)的各個方面。因此，非傳統(tǒng)礦業(yè)經(jīng)濟所面臨的是國際國內(nèi)兩種資源與兩個市場的經(jīng)濟選擇，戰(zhàn)略資源與國家安全的政治考慮，資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須實行資源、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟聯(lián)合評價。
　　記者：國內(nèi)外對非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究進展情況如何，取得了哪些重大成果？
　　趙鵬大：礦產(chǎn)資源短缺是當今世界各國面臨的共同問題，非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究受到各國重視。美國早在20世紀60年代，在石油和天然氣領(lǐng)域就注意到了非傳統(tǒng)能源和非傳統(tǒng)勘查方法的研究。上世紀70年代后期，美國地質(zhì)調(diào)查局和能源部開始聯(lián)合進行非傳統(tǒng)能源資源的前期研究。經(jīng)過20年的工作后提出，美國的未來能源尤其是天然氣，將主要由目前認為非傳統(tǒng)的低滲透率儲藏類型提供。目前，美國礦業(yè)局在俄勒岡州阿爾尼市建立了規(guī)?？捎^的研究院，專門研究目前經(jīng)濟上尚不具備工業(yè)價值、尚不能開采或利用的礦床和礦石類型，為的是一旦傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源枯竭，即可能有新類型資源接替。美國礦產(chǎn)資源調(diào)查計劃（1998）明確提出，“還有許多另外的、迄今未被識別的礦床類型”，“發(fā)展新的和非傳統(tǒng)礦床成因理論，用以查明新的特別是非傳統(tǒng)礦床的遠景區(qū)，以及通過新礦床理論對區(qū)域研究和檢驗來查明新的礦床遠景區(qū)”。
　　俄羅斯、澳大利亞、加拿大、西班牙、波蘭、捷克等國也都有關(guān)于非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究的論述。如加拿大“火山弧之非傳統(tǒng)金屬礦床”、捷克“與環(huán)境工程及農(nóng)業(yè)相關(guān)的非傳統(tǒng)非金屬礦物原料”等。新世紀初，加拿大聯(lián)邦科學技術(shù)部和環(huán)境部聯(lián)合出資成立了可替代能源的非傳統(tǒng)能源研究項目。
　　我國非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究也在不斷推進之中。1998年3月，6位中科院院士聯(lián)名倡議：盡快啟動非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)與開發(fā)基礎(chǔ)研究。1998年、2001年和2002年，全國政協(xié)委員三次提案，都提出了開展非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究；1998年10月，在中國地質(zhì)大學(武漢)召開了全國首屆非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源學術(shù)研討會；1999年8月，在中國地質(zhì)大學(北京)召開了非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源國際學術(shù)研討會；1999年10月，國土資源部重點科技項目開展了“新型礦產(chǎn)(天然氣水合物等)資源評價研究”；1999年12月，國土資源部非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開放研究實驗室在地大(北京)建立；2001年4月，國土資源部非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開放研究實驗室首批基金項目立項；2002年1月，中科院《科學發(fā)展報告》強調(diào)，開展非常規(guī)或非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究具有重要意義。
　　第八屆國際礦床地質(zhì)學大會于2005年8月在中國地質(zhì)大學（北京）舉行，350名外國專家學者和200多名中國同仁共同交流、探討勘探和開發(fā)“更深、更遠、更高”礦床的新理論和新技術(shù)。相關(guān)專家認為，要緩解全球性資源緊張的局面，當務(wù)之急是尋找新型的和非傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源，中國尤其如此。進口礦產(chǎn)資源和在國外合資或獨資找礦，都不能從根本上解決中國礦產(chǎn)資源短缺的問題，中國應(yīng)立足國內(nèi)，充分發(fā)揮本土能源的潛力。
　　記者：如何推進非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究利用工作？
　　趙鵬大：礦產(chǎn)資源可持續(xù)供給是國家發(fā)展的基礎(chǔ)。非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源大多是傳統(tǒng)地球科學領(lǐng)域留下的難點或空白區(qū)，具有研究難度大和原始創(chuàng)新強的特點。因此，非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的研究和開發(fā)不僅是解決資源短缺的嶄新思路，也是地球科學領(lǐng)域不斷開拓創(chuàng)新的需要。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的特點是難識別、難發(fā)現(xiàn)、難利用。關(guān)鍵問題在于：成礦物質(zhì)顆粒的“微細”、有用組分的“復(fù)雜”、勘查礦體的“隱深”（隱伏與深埋）。針對非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的難認知，研究微細-復(fù)雜-低貧-隱深有用組分的富集機制、過程、地質(zhì)異常響應(yīng)及地-物-化-遙異常耦合關(guān)系；針對非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的難發(fā)現(xiàn)，研究非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的礦床譜系效應(yīng)與時空分布規(guī)律，非線性地質(zhì)模型以及成礦預(yù)測新理論；針對非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的難利用，研究微細復(fù)雜有用組分共生機理與分離理論。主要研究內(nèi)容包括，微細浸染型金礦床中微粒金的形成和就位機制研究，微細浸染型金礦和紅土型金礦中金的賦存狀態(tài)及其可分離性研究，天然納米非金屬礦物地質(zhì)成因尤其是巨量堆積的機制和制約因素研究，結(jié)構(gòu)特征與物理化學性能研究，表面界面特征與物理化學性能研究，粘土礦物的表面功能基團種類、密度及其形成機理研究，重金屬離子-有機污染物與粘土礦物表面反應(yīng)動力學及其制約因素研究等。
　　同時，還要加強新領(lǐng)域礦產(chǎn)研究，加大對大洋多金屬富鈷結(jié)殼形成條件、聚集機制、與洋底喜氧與厭氧微生物的生化作用的研究。在新深度方面，開展對超常規(guī)深度成礦及其地質(zhì)遠景的探索，將為找尋和評價位于新勘查深度（500米～2000米）的礦產(chǎn)資源提供地質(zhì)科學依據(jù)。
　　針對經(jīng)濟較發(fā)達、地質(zhì)勘探及礦業(yè)開發(fā)程度較高的東部地區(qū)，以搞活大中型礦山企業(yè)、防止礦業(yè)后經(jīng)濟蕭條為目的，開展大型危機礦山地區(qū)新類型礦床的發(fā)現(xiàn)、勘查與開發(fā)研究。
　　針對我國礦產(chǎn)資源新基地的西部和西南“三江”地區(qū)，以尋找緊缺礦產(chǎn)資源的突破以及新（成因）類型礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)為目的，開展非傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查與評價新理論、新技術(shù)和新方法的研究，為建立綜合產(chǎn)業(yè)型或綜合服務(wù)型的礦產(chǎn)資源基地開展預(yù)測評價。
　　新型礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)研究，可以拓寬礦床成因理論認識和研究視野，完善成因與工業(yè)分類，更新“礦”與“非礦”、“有利”與“有害”等礦產(chǎn)資源觀。而新型礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)研究，可以推動成礦預(yù)測及勘查評價新理論、新技術(shù)和新方法的研究，拓寬找礦新思路，認識找礦新標志，獲取找礦新信息，建立評價新體系，給出找礦新模型；可以促進礦業(yè)生產(chǎn)無廢化，推動地球物質(zhì)流進入良性循環(huán)，有利于提高礦業(yè)自身價值和降低用于環(huán)保的成本，并為礦產(chǎn)資源的可持續(xù)供給提供新的保證，為新興產(chǎn)業(yè)提供新的礦產(chǎn)資源支撐。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開發(fā)基礎(chǔ)理論研究和實際工作的進行需要多學科交叉聯(lián)合，需要產(chǎn)、學、研結(jié)合，需要政府支持和企業(yè)參與，也需要廣泛的國際合作與交流。這是一項跨世紀的工程，是為子孫后代創(chuàng)造發(fā)展基礎(chǔ)的事業(yè)，也是我們這一輩人的光榮任務(wù)和義不容辭的責任。為了社會的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)與開發(fā)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源刻不容緩！