对话院士赵鹏大 加强非传统矿产资源研究

近年来，随着经济社会的较慢发展和传统矿产资源消耗量的大大减少，强化非传统矿产资源研究，构建矿产资源的可持续供给，已沦为一个热门话题。　　非传统矿产资源主要还包括哪些资源，强化研究有什么意义？带着诸多问题，记者近日采访了多年来致力于非传统矿产资源研究的中国科学院院士赵鹏大。　　记者：为什么要强化非传统矿产资源研究？　　赵鹏大： 矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础。

目前，我国95％的能源和80％的工业原料都来源于矿产资源。简而言之，整个人类的发展史从某种角度来说，就是人类开发利用天然岩矿材料的历史。　　转入21世纪，无论是发达国家还是发展中国家，对矿产资源的市场需求都是有增无减，矿产资源研发和矿物原料采掘业都是其经济的最重要组成部分。

但是，作为不能再造的矿产资源，其储量形势是不利的。　　我国矿产资源现状与问题呈现出以下特征：第一，矿产资源总量虽位列世界前茅，但人均占有量小。

中国已开发利用的矿产资源总量相当大，大约占到世界的12％，次于美国和前苏联，居于世界第3位，但人均占有量仅有为世界人均占有量的58％，居于世界第53位。第二，矿产资源结构性对立引人注目，需求量大，支柱性矿产储量确保程度较低，矿产资源经常出现入不敷出的现象，后备储量严重不足。同时，我国矿产资源需求量减小，到2020年，我国人口将超过15亿，必须生产粮食6亿吨，城市化将从现在的40％提升到55％，城镇建设用地预计减少360万公顷，我国经济总量将在2000年的基础上翻两番，对能源的市场需求急速快速增长。第三，我国大型、超大型矿床偏低，贫矿、简单组分、无以选冶矿床偏多，影响资源研发效益和市场竞争力。

第四，现有生产矿山后备资源严重不足，产量消退相当严重，不少矿业城市面对经济转型的挑战。第五，矿产资源地理分布不平衡，产区与消费区错位。

第六，资源利用不充份，资源浪费问题相当严重。　　矿产资源已沦为制约国民经济和国家安全性的最重要瓶颈。短缺矿产资源如铜、富铁、铅锌、锰、铝等后备储量持续经常出现负增长，国内确保程度日益减少，被迫我国被迫从国际市场大量进口。

我国多数矿产尤其是需求量大的支柱性矿产储量确保程度较低。据估计，在我国已开发利用的45种主要矿产资源中，在2000年可确保市场需求的有29种，2010年上升到23种，到2020年将仅有6种。预计到2020年，进口矿产品有可能超过2.5亿吨以上，将花费大量资金和外汇。

　　传统矿产资源日趋耗尽，谋求非传统矿产资源刻不容缓。我国矿产资源勘查面对三无以（无以辨识、无以找到、无以研发）、三新的（新的类型、新的深度、新领域），资源勘查更加依赖新的理论、新技术、新方法。这就拒绝我们从国情实际抵达，回头资源节约型的发展道路；推崇资源储备战略，实施两种资源及两个市场的战略；希望谋求各种替代资源，理解、找到、研发和利用非传统矿产资源。

　　记者：什么是非传统矿产资源？非传统矿产资源研究体系还包括哪几个方面？　　赵鹏大：非传统矿产资源是指受目前经济、技术以及环境因素的容许，尚难找到和尚无以构建工业利用的矿产资源，以及仍未被看做矿产和仍未找到其用途的潜在矿产资源。　　非传统矿产资源还包括各种新的类型、新领域、新的深度、新工艺、新的用途的矿产资源，它是一个动态的概念，随着技术、经济、环境、市场及市场需求的变化，有可能转化成为传统矿产资源。如斑岩铜矿，在1917年报导，钻井出来的铜品位约1.2% 的斑岩铜矿，因矿石品位太低无法开发利用，被称作胚胎矿。

这一昔日的非传统矿产，如今已沦为当家铜矿类型，是现今世界上最重要的铜矿工业类型，占到铜矿总储量的60%、产量的50%。　　非传统矿产资源的找到与研发，是矿产资源可持续供给的最重要确保。将近几十年来，找矿与研发生产实践证明，非传统矿产资源找到和研发的潜力相当大。在新的类型方面，如红土型金矿、黑色页岩中的铂族矿产、超高压变质带上中的金刚石等，都是当今非传统矿产新的类型的典型。

在新领域方面，海洋矿产资源如深海铁锰结核、深海金属软泥、深海钴结壳以及天然气水合物等资源潜力极大，是未来矿产资源的新领域。　　在新的深度方面，南非兰德金矿盆地一采金竖井加剧至4800米，这是世界上深达的矿井，研发的新矿层是世界级的矿体。在我国，挖出浅小于500米的矿床被称作大深度矿床，过去很少勘查和评价。

在新工艺方面，如微生物浸矿工艺、天然纳米矿物开发利用技术等都有极大的发展潜力，并将使那些较低品位、无以选冶、较低价值的僵硬型非传统矿产资源潜力不予体现。我国已顺利展开了铀矿原地碎裂堆浸铁矿，用堆浸法生产天然铀和常规水冶生产天然铀比起，生产成本可大幅度降低，而原地浸出技术的应用于，在降低成本方面又有了新的突破。同时，我国新型潜在钾资源钾长石资源量约数十亿吨，氧化钾含量7%~13%，这些无以溶性钾资源可通过先进设备技术展开利用。

还有我国占到储量 75%的中低及较低品位磷矿并未利用，它们是21世纪最重要的磷资源。在新的用途方面，稀土矿产新的用途层出不穷，环保事业的发展和灾害预防拒绝的提升，为许多非金属矿产修筑了应用于新领域。　　非传统矿产资源还包括人工矿床。近年来，人们正在探寻开发利用过去矿业和选矿荒废的废石堆和尾矿坝，这类人工矿床的二次开发，对缩短矿山寿命、提升经济效益和保护环境等，比建设一座新的矿山的经济与社会效益更加根本性。

还有在目前技术经济条件下，无法使用常规方法展开勘探研发的非传统油气资源，主要还包括煤层甲烷、根缘气（颗粒砂岩天然气）、水溶气、甲烷水合物、页（泥）岩气、重油沥青和油页岩等。　　为保证矿产资源的可持续供给，尤其是面临无以辨识、无以找到、无以勘探、无以研发的找矿对象，积极探索矿产资源勘查的非传统理论和方法具备最重要意义。

传统的是以相近转换为基础的矿床模型预测理论，而非传统则是以求异为基础的地质出现异常成矿预测理论与方法、非线性成矿预测理论与方法等。　　矿业经济是度量矿业发展的基础，跨越矿业的各个方面。因此，非传统矿业经济所面对的是国际国内两种资源与两个市场的经济自由选择，战略资源与国家安全性的政治考虑到，资源研发与生态环境保护的可持续发展战略，必需实施资源、环境、技术、经济牵头评价。

　　记者：国内外对非传统矿产资源研究进展情况如何，获得了哪些重大成果？　　赵鹏大：矿产资源紧缺是当今世界各国面对的联合问题，非传统矿产资源研究受到各国推崇。美国早在20世纪60年代，在石油和天然气领域就注意到了非传统能源和非传统勘查方法的研究。

上世纪70年代后期，美国地质调查局和能源部开始牵头展开非传统能源资源的前期研究。经过20年的工作后明确提出，美国的未来能源特别是在是天然气，将主要由目前指出非传统的较低渗透率储藏类型获取。

目前，美国矿业局在俄勒冈州阿尔尼市创建了规模相当可观的研究院，专门研究目前经济上尚能不具备工业价值、尚能无法铁矿或利用的矿床和矿石类型，为的是一旦传统矿产资源耗尽，即有可能有新的类型资源接任。美国矿产资源调查计划（1998）明确提出，还有许多另外的、目前为止并未被辨识的矿床类型，发展新的和非传统矿床成因理论，借以查明新的尤其是非传统矿床的近景区，以及通过新的矿床理论对区域研究和检验来查明新的矿床近景区。　　俄罗斯、澳大利亚、加拿大、西班牙、波兰、捷克等国也都有关于非传统矿产资源研究的阐述。

如加拿大火山弧之非传统金属矿床、捷克与环境工程及农业涉及的非传统非金属矿物原料等。新世纪初，加拿大联邦科学技术部和环境部牵头出资正式成立了可替代能源的非传统能源研究项目。

　　我国非传统矿产资源研究也在大大前进之中。1998年3月，6位中科院院士公开信倡议：尽早启动非传统矿产资源找到与研发基础研究。

1998年、2001年和2002年，全国政协委员三次议案，都明确提出了积极开展非传统矿产资源研究；1998年10月，在中国地质大学(武汉)开会了全国首届非传统矿产资源学术研讨会；1999年8月，在中国地质大学(北京)开会了非传统矿产资源国际学术研讨会；1999年10月，国土资源部重点科技项目积极开展了新型矿产(天然气水合物等)资源评价研究；1999年12月，国土资源部非传统矿产资源对外开放研究实验室在地大(北京)创建；2001年4月，国土资源部非传统矿产资源对外开放研究实验室首批基金项目立项；2002年1月，中科院《科学发展报告》特别强调，积极开展非常规或非传统矿产资源研究具备最重要意义。　　第八届国际矿床地质学大会于2005年8月在中国地质大学（北京）举办，350名外国专家学者和200多名中国同仁联合交流、探究勘探和研发加深、更加近、更高矿床的新理论和新技术。涉及专家指出，要减轻全球性资源紧绷的局面，当务之急是找寻新型的和非传统的矿产资源，中国特别是在如此。

进口矿产资源和在国外合资或独资找矿，都无法彻底解决问题中国矿产资源紧缺的问题，中国不应扎根国内，充分发挥本土能源的潜力。　　记者：如何前进非传统矿产资源研究利用工作？　　赵鹏大：矿产资源可持续供给是国家发展的基础。非传统矿产资源大多是传统地球科学领域留给的难题或空白区，具备研究可玩性大和完整创意强劲的特点。

因此，非传统矿产资源的研究和研发不仅是解决问题资源紧缺的崭新思路，也是地球科学领域大大开拓创新的必须。　　非传统矿产资源的特点是无以辨识、无以找到、无以利用。

关键问题在于：成矿物质颗粒的识、简单组分的简单、勘查矿体的隐深（隐伏与埋藏）。针对非传统矿产资源的无以理解，研究识-简单-较低贫-隐深简单组分的富含机制、过程、地质出现异常号召及地-物-化-遥出现异常耦合关系；针对非传统矿产资源的无以找到，研究非传统矿产资源的矿床谱系效应与时空产于规律，非线性地质模型以及成矿预测新的理论；针对非传统矿产资源的无以利用，研究识简单简单组分共生机理与分离出来理论。主要研究内容还包括，识浸染型金矿床中微粒金的构成和所在之处机制研究，识浸染型金矿和红土型金矿中金的赋存状态及其可分离性研究，天然纳米非金属矿物地质成因特别是在是巨量冲刷的机制和制约因素研究，结构特征与物理化学性能研究，表面界面特征与物理化学性能研究，粘土矿物的表面功能基团种类、密度及其构成机理研究，重金属离子-有机污染物与粘土矿物表面反应动力学及其制约因素研究等。

　　同时，还要强化新领域矿产研究，增大对大洋多金属丰钴结壳构成条件、挤满机制、与洋底喜氧与厌氧微生物的生化起到的研究。在新的深度方面，积极开展对超常规深度成矿及其地质远景的探寻，将为寻找和评价坐落于新的勘查深度（500米～2000米）的矿产资源获取地质科学依据。

　　针对经济较繁盛、地质勘探及矿业研发程度较高的东部地区，以搞活大中型矿山企业、避免矿业后经济不景气为目的，积极开展大型危机矿山地区新的类型矿床的找到、勘查与研发研究。　　针对我国矿产资源新基地的西部和西南三江地区，以找寻短缺矿产资源的突破以及新的（成因）类型矿产资源的找到为目的，积极开展非传统的矿产勘查与评价新的理论、新技术和新方法的研究，为创建综合产业型或综合服务型的矿产资源基地积极开展预测评价。

　　新型矿产资源的找到与研发研究，可以拓宽矿床成因理论了解和研究视野，完备成因与工业分类，改版矿与非矿、不利与危害等矿产资源观。而新型矿产资源的找到与研发研究，可以推展成矿预测及勘查评价新的理论、新技术和新方法的研究，拓宽找矿新思路，了解找矿新的标志，提供找矿新的信息，创建评价新的体系，得出找矿新的模型；可以增进矿业生产无废化，推展地球物质流转入良性循环，不利于提升矿业自身价值和减少用作环保的成本，并为矿产资源的可持续供给获取新的确保，为新兴产业获取新的矿产资源承托。　　非传统矿产资源研发基础理论研究和实际工作的展开必须多学科交叉牵头，必须产、学、研融合，必须政府反对和企业参予，也必须普遍的国际合作与交流。这是一项跨世纪的工程，是为子孙后代建构发展基础的事业，也是我们这一辈人的光荣任务和义不容辞的责任。

为了社会的可持续发展，找到与研发非传统矿产资源刻不容缓！。

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