任 輝，程愛國，寧樹正，郭愛軍，楊昊睿，袁建江，丁 戀

(1.中國煤炭地質總局,北京 100038； 2.中國煤炭地質總局勘查研究總院，北京 100039)

0 引言

當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業(yè)變革蓬勃興起，國際經濟格局和構架正在發(fā)生深刻調整，全球治理體系正在發(fā)生深刻變革，國際力量對比正在發(fā)生近代以來最具革命性的變化[1]。我國作為新興大國，其發(fā)展必然遭到西方部分守成大國的遏制。2018年以來，中美貿易戰(zhàn)愈演愈烈，以美國為首的西方國家加緊了對我國的封鎖和控制，利用各種“卡脖子”問題作為阻撓我國經濟發(fā)展的籌碼。其中礦產資源，尤其是重要礦產資源的供需矛盾，已經成為嚴重制約我國經濟發(fā)展的“卡脖子”問題[2]。我國發(fā)展仍處于并將長期處于重要戰(zhàn)略機遇期，經濟高速發(fā)展對礦產資源的需求沒有降低，對一些大宗重要礦產的需求仍未達到頂峰，隨著戰(zhàn)略性新興產業(yè)的快速發(fā)展，對關鍵礦產的需求還將持續(xù)增加[3]。本文從開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)的戰(zhàn)略角度出發(fā)，詳細論述開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作的作用與意義、主要工作任務和工作基礎，以及技術方法與開展過程中存在的問題等方面的內容，為國家開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作提供建議和參考依據(jù)。

1 開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)的意義與作用

礦產資源是國民經濟發(fā)展最重要的物質基礎，在很大程度上關系著國家經濟安全與軍事安全。國家能夠可持續(xù)發(fā)展，必須保證穩(wěn)定的礦產資源供應[4]。開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)具有非常重要的意義和作用。

1)開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)，是填補我國全面開展全球重要礦產資源區(qū)劃研究工作空白的一項關鍵工作。新中國成立以來，我國國內資源中油氣及煤炭資源已經進行了四輪系統(tǒng)、完整的區(qū)域評價，其它重要礦產資源也已經開展了三輪成礦區(qū)劃工作，其成果在指導工作部署、制定中長期規(guī)劃等方面都起到了重要作用，但全球礦產資源的系統(tǒng)成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作從未開展過。開展相關工作，可以系統(tǒng)梳理全球礦產資源資料，探索全球礦產資源成礦規(guī)律，積累工作經驗，有效填補我國在全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)研究方面的空白。

2)系統(tǒng)開展全球礦產資源分布及成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)研究，可極大提高我國全球礦產資源研究水平。對石油、天然氣、鈾、鐵、錳、鉻、銅、鋁、金、鎳、鈷、鋰、鋯、鉭、鈮、鈹、錸、磷、鉀鹽、硼、煤炭、鎢、鉬、錫、銻、釩、鈦、稀土、銦、鍺、鎵、晶質石墨、螢石等30多種全球重要礦產資源分布、成礦規(guī)律展開研究對于提升全球礦產資源理論研究水平意義重大。

3)通過研究全球礦產資源成礦規(guī)律，開展礦產資源成礦預測，圈定遠景區(qū)，編制全球礦產資源戰(zhàn)略區(qū)劃，能為國家制定全球礦產資源戰(zhàn)略，提高國際市場競爭力起到重要作用。

4)開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)，能為我國企業(yè)“走出去”提供核心技術與經營能力支撐。以往我國在境外礦產資源選區(qū)方面開展過一些局部性研究工作，但未系統(tǒng)開展過全球性的研究。若能推動此工作的全面實施，通過系統(tǒng)梳理全球成礦區(qū)帶，總結成礦規(guī)律，分析礦產資源潛力，劃分重點區(qū)帶，圈定遠景區(qū)，開展戰(zhàn)略選區(qū)，對指導我國礦業(yè)企業(yè)境外投資，形成有影響力的國際礦業(yè)企業(yè)集團具有十分重要的意義。

5)開展全球成礦規(guī)律和成礦理論的系統(tǒng)研究，可以提升我國成礦理論研究的全球化視野，為國內找礦工作提供經驗。成礦理論的創(chuàng)新需要有全球性的思維和視野，未來我國的礦床學者需要走出國門，開展典型礦床的全球化對比研究，做出有全球影響的原創(chuàng)性成果，引領全球礦床學發(fā)展。開展全球成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作，可以提升我國的全球化成礦理論水平和找礦能力，對國內礦產資源的成礦規(guī)律研究和深部找礦工作也有重要的借鑒意義。

6)將培養(yǎng)一批有全球化視野的地質地勘人才，服務我國礦產資源國際化發(fā)展的戰(zhàn)略需求。實施全球化礦產資源安全保障戰(zhàn)略，必須有一批掌握全球礦產資源找礦理論、技術和全球化視野的人才隊伍。通過開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)能夠從國際視野、專業(yè)能力、工作方式方法等方面加大人才培養(yǎng)力度培養(yǎng)出一批現(xiàn)代化地質地勘地礦專業(yè)人才。

2 開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)有較好的工作基礎和工作條件

在現(xiàn)有地質地勘工作程度基礎上，以地質地勘、大數(shù)據(jù)、3S、信息技術等為工作手段，全面總結和充分利用全球基礎地質調查與礦產勘查工作成果及資料，能高質量地完成以下重點工作。

1)充分應用現(xiàn)代礦產資源預測評價的理論方法、地質大數(shù)據(jù)和3S技術，全面收集全球礦產資源勘查開發(fā)資料，開展全球礦產資源成礦規(guī)律研究。編制全球重要礦產資源分布圖與開發(fā)現(xiàn)狀圖。

2)以成礦地質理論為指導，深入開展各成礦區(qū)(帶)及全球范圍的區(qū)域成礦地質構造環(huán)境及成礦規(guī)律研究，總結各成礦區(qū)(帶)典型礦床特征，探索全球重要礦產區(qū)域成礦模式，建立全球重要礦產地質模型，編制全球重要礦產資源成礦區(qū)帶成礦規(guī)律圖與成礦預測圖。

3)對不同礦種和礦床類型全球重要礦產資源潛力狀況做出評價，基本摸清全球重要礦產資源成礦規(guī)律及其空間分布。

4)充分利用地質、遙感和礦產勘查等綜合成礦信息，圈定成礦遠景區(qū)，系統(tǒng)評價成礦遠景區(qū)資源潛力，并進行分類匯總。

5)根據(jù)國家經濟社會發(fā)展需要，研究全球重要礦產資源未來20～30年供需狀況，為科學合理地規(guī)劃和部署礦產資源勘查工作提供依據(jù)。研究全球和周邊地區(qū)可供勘查和開發(fā)的礦產資源戰(zhàn)略區(qū)域，為構建我國礦產資源安全保障體系，高質量可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

6)深入了解和掌握全球礦產資源數(shù)量、質量、結構和空間分布等基礎數(shù)據(jù)，建立全球重要礦產資源相關數(shù)據(jù)庫。特別是成礦有利區(qū)的地學空間數(shù)據(jù)庫、關鍵戰(zhàn)略性礦產數(shù)據(jù)庫，為今后開展礦產資源勘查、開發(fā)奠定扎實的工作基礎。

7)分析全球重要礦產資源開發(fā)利用趨勢，預測供需變化狀況，研究全球重要礦產資源近期與中長期開發(fā)利用戰(zhàn)略部署建議，為確立我國未來20～30年境外礦產資源投資開發(fā)的主要方向提供理論依據(jù)。

現(xiàn)階段，開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)主要面臨工作量大、難度高等難題，因為必須要有過硬的工作基礎作為支撐。

1)充分用好以往國外礦產資源勘查開發(fā)利用等相關項目的工作經驗。

多年來，中國地質調查局等單位開展了“中國及鄰區(qū)礦產資源潛力定量評價”，“我國短缺資源的全球分布研究”[5]，“全球主要礦產資源分布與成礦規(guī)律分析研究”[6]，“全球重要成礦帶成果集成與綜合研究”[7]，“一帶一路礦產資源信息采集與綜合研究”,“中國大陸周邊重要成礦帶成礦地質條件對比與資源潛力評價”[8]等多個項目，建立了全球礦產資源信息系統(tǒng)，積累了大量的全球地質礦產信息資料。商務部編寫了《應對全球化：全球礦產資源信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設》和《應對全球化：全球主要礦產資源研究系列報告》。國土資源部信息中心編制了“世界重要國家礦產資源勘查投資指南”[9]。中國煤炭地質總局承擔編寫了《國外礦產資源勘查開發(fā)政策研究與信息化服務成果報告》等[10]。未來可以充分利用好這些工作經驗，為進一步開展工作提供良好的基礎。

2)利用好國內多年來在礦產資源成礦規(guī)律研究與預測中的成功經驗。

我國先后開展了三輪全國成礦遠景區(qū)劃工作和四次全國煤炭資源預測工作，國內礦產資源區(qū)劃和潛力評價基本明確，但在全球范圍內尚未進行系統(tǒng)的礦產資源區(qū)劃和潛力評價。

美國、俄羅斯(前蘇聯(lián))、加拿大、澳大利亞、英國等國自20世紀七八十年代開始，基于本國或全球礦產資源戰(zhàn)略和找礦勘查工作部署的需要，紛紛開展了大規(guī)模的礦產資源成礦規(guī)律研究工作。以美國為例，美國地質調查局從全球資源戰(zhàn)略角度出發(fā)，于2002年實施了全球礦產資源成礦規(guī)律研究計劃，其主要目的是評價全球未發(fā)現(xiàn)的非燃料礦產資源的潛力，圈定在世界范圍內相關礦種的資源分布區(qū)域，并開發(fā)了系統(tǒng)的礦產資源成礦規(guī)律研究方法。

3)充分用好成礦理論和礦產資源預測等主要方式方法。

20世紀70年代，程裕淇院士、陳毓川院士等創(chuàng)立了成礦系列理論，并于2005年完成了《中國成礦體系與區(qū)域成礦評價》，這是我國該時期最新最全面最系統(tǒng)的成礦規(guī)律研究成果之一，進一步完善了成礦系列理論，提出了成礦體系的概念[11]。以成礦系列等理論為指導，通過分析地質構造與區(qū)域礦產的時空關系，歸納區(qū)域控礦因素，劃分成礦區(qū)帶，總結區(qū)域成礦特征，進一步完善成礦系列組、礦床成礦系列、亞系列及礦床模式的劃分，建立區(qū)域成礦模式、區(qū)域成礦譜系，建立成礦體系，進行礦產資源預測[12]。

4)不斷提升礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)應用軟件的開發(fā)能力與水平。

近年來，中國地質調查局等相關單位相繼開發(fā)了一系列礦產資源成礦規(guī)律研究應用軟件，并推廣應用于礦產資源調查勘查工作中，主要有物探重磁電數(shù)據(jù)處理和資料解釋軟件、區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)、多元地學空間數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)、遙感圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、遙感信息提取輔助圖像處理系統(tǒng)、地質編圖應用軟件、礦產資源綜合信息評價系統(tǒng)、金屬礦產資源快速評價系統(tǒng)等。這些資源調查勘查應用軟件涵蓋了數(shù)據(jù)處理、綜合及預測評價等礦產資源評價全過程，為礦產資源預測和成礦規(guī)律研究工作開辟了信息技術途徑，有效地促進了礦產資源預測方法與技術的發(fā)展。

3 開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)的重點內容和技術方法建議

3.1 主要工作內容建議

全球礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)應立足于海外各類項目，突出以下重點內容。

(1)開展區(qū)域成礦地質背景研究

區(qū)域成礦地質背景研究主要包括沉積巖、巖漿巖、變質巖區(qū)地質構造特征研究及綜合地質構造研究等。此外，建議針對不同礦種可能增加其他相關研究。

(2)開展物探、化探、自然重砂、遙感綜合信息研究

選用物、化、遙等工作手段開展相關研究工作。

(3)開展區(qū)域成礦規(guī)律研究

具體包括成礦地質構造環(huán)境研究、區(qū)域成礦特征研究、典型礦床研究，建立典型礦床成礦模式，劃分成礦系列、亞系列，劃分成礦區(qū)帶，建立區(qū)域成礦模式、建立區(qū)域成礦譜系、編制區(qū)域成礦規(guī)律圖。

(4)開展成礦預測研究

成礦精細預測是在對于成礦地質背景、成礦規(guī)律和礦床模式精細研究的基礎上，以先進的成礦預測理論為指導，以GIS為平臺，在1∶50萬(部分地區(qū)為1∶150萬)比例尺下，應用1∶20萬區(qū)調原始資料，按不同礦種和不同礦床類型對不同國家礦產資源空間分布、產出幾率和資源潛力等進行定量評價。其中，地質綜合信息的精細分析和礦床模式及成礦系列的建立是成礦預測的前提，地、物、化、遙等基礎空間數(shù)據(jù)庫的建立和應用是成礦預測的基礎，而能否正確認識礦產資源的時空分布規(guī)律、有效地識別和提取找礦信息，以及合理地進行信息綜合和選擇正確的評價模型與方法則是成礦預測成敗的關鍵。

(5)建議進一步推進GIS技術的應用工作

全面全過程應用GIS技術及其它計算機技術是一項重要的工作方法，涉及資料收集及整理、資料處理及解釋(譯)、成礦信息關聯(lián)及綜合、礦產資源定性及定量預測評價等各個環(huán)節(jié)，主要包括地學基礎庫維護和整理、基礎數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一體化組織、綜合信息提取、成礦預測和圖件編制與表達等內容。

(6)建議對未來重要礦產資源探明趨勢及資源基地戰(zhàn)略布局預測開展研究

按礦種、資源量和空間布局等維度，對近期(3～5年)和中長期(10～20年)礦產資源探明趨勢分別進行分析，進而制定切實可行的資源基地戰(zhàn)略布局。

(7)建議加強相關礦區(qū)和礦種開發(fā)利用戰(zhàn)略布局研究

根據(jù)經濟社會發(fā)展對全球礦產資源需求進行分析，研究重要礦產資源供需形勢和礦產品進出口貿易形勢，調研礦產資源可供性狀況，分析供需保證度，為國家確定近期、中長期礦產資源發(fā)展戰(zhàn)略提供決策參考依據(jù)。

根據(jù)成礦預測成果，確定重要成礦區(qū)帶的空間布局，并進一步劃分礦集區(qū)，分析各成礦區(qū)帶內查明礦產資源情況，未查明礦產資源潛力情況，預測遠景區(qū)空間布局。完善重要成礦區(qū)帶確定的方式方法，對全球重要成礦帶的礦集區(qū)劃分提出科學的建議。

3.2 不斷創(chuàng)新技術方式方法

(1)系統(tǒng)收集全球礦產資源地質地勘數(shù)據(jù)資料

通過查詢英國石油公司發(fā)行的最新版《BP世界能源統(tǒng)計》、美國能源署(EIA)發(fā)布的最新能源數(shù)據(jù)等，整理歸納相關數(shù)據(jù)，對比不同渠道數(shù)據(jù)的相同點與不同點，將不同點重點標注，加以論證，為全球礦產資源潛力評價數(shù)據(jù)庫工作提供可靠數(shù)據(jù)。

研讀石油、天然氣(含頁巖氣、煤層氣)、鈾、鐵、錳、鉻、銅、鋁、金、鎳、鈷、鋰、鋯、鉭、鈮、鈹、錸、磷、鉀鹽、硼、煤炭、鎢、鉬、錫、銻、釩、鈦、稀土、銦、鍺、鎵、晶質石墨、螢石等礦產資源相關的國內外文獻、著作及重大能源會議中涉及的礦產資源學術報告等，整理數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析，為做好全球礦產資源資源數(shù)據(jù)庫做好數(shù)據(jù)和理論支撐。

(2)做好典型礦區(qū)實地調研

能源是各國博弈的戰(zhàn)略資源，礦產資源賦存和開采各有異同，各國在競爭中合作，在合作中競爭，了解當?shù)氐V產資源的開發(fā)利用，顯得格外重要。對典型礦區(qū)進行實地調研，充分了解當?shù)氐V產資源基本情況、開采、運輸、供需、出口貿易等，對制定礦產資源戰(zhàn)略規(guī)劃和進出口貿易戰(zhàn)略意義重大。

(3)注重全球重要礦產成礦規(guī)律研究

國內固體礦產成礦規(guī)律研究已比較成熟，但尚未完全應用到世界范圍。建議開展全球大宗礦產資源，特別是關鍵礦產資源的成礦規(guī)律研究，探討不同地區(qū)成礦規(guī)律及其演化過程。旨在總結礦產資源的時間和空間分布規(guī)律、物質組分、各成礦區(qū)(帶)典型礦床特征，建立全球重要礦產區(qū)域成礦模式和全球重要礦產地質模型。

(4)大量運用GIS和遙感技術進行礦產資源潛力評價

完整的礦產資源系統(tǒng)評價需要大量的數(shù)據(jù)和信息支持，包括資源、技術、經濟、社會和環(huán)境等各方面的數(shù)據(jù)，應包括描述礦產資源特征和開發(fā)利用狀況的屬性特征，又能反映地形、地貌等自然和氣象特征的空間數(shù)據(jù)?？衫肎IS技術和遙感技術對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行綜合分析。

4 開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作存在的問題

1)很多礦產資源屬各國的涉密資料，收集資料有一定難度，尤其是與我國的外交關系及貿易關系還不緊密的國家，以及一些與我國存在貿易爭端的國家的資料收集難度更大。

2)開展海外項目調查的難度大。全球礦產資源潛力評價，不同于國內，很多調查工作受到限制。敏感性強、阻力大、交流溝通難度大。

3)各國地質工作程度不一，在各國各成礦帶上開展的礦產資源研究的程度、潛力評價的效果和成礦區(qū)劃的科學性上會有很大差別。如很多國家的基礎調查工作程度很低，未實施過小比例尺的區(qū)域地球化學、區(qū)域地球物理調查工作，給潛力評價和礦產預測帶來很大難度。

4)全球性地緣政治保護主義、民族資源主義及政治社會矛盾沖突，以及復雜民族宗教矛盾給開展全球重要礦產資源區(qū)劃與潛力評價帶來較大的困難與問題。

5 開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作的思考與建議

“十四五”期間，地礦地質地勘領域的工作要全面分析國家需求、把握重大機遇、克服重大挑戰(zhàn)，持續(xù)推進轉型升級，不斷提升對地球系統(tǒng)和資源環(huán)境國情認知水平；大力加強清潔能源和戰(zhàn)略性礦產資源調查評價，支撐國家能源資源安全保障和低碳能源轉型；精準對接國家重大戰(zhàn)略和重大工程建設需求，提升服務能力和水平；推進境外地質地勘工作，加強國際合作，提升對外開放合作水平等。其中，能源的全球化配置和戰(zhàn)略規(guī)劃是其重點任務之一。開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)，有利于提升我國對全球礦產資源的戰(zhàn)略掌控力，提升我國在全球礦產資源市場中的話語權、定價權，具有十分重大的意義。

1)建議國家和相關部門高度重視此項工作，把開展全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)列入國家重點支持項目，從上到下全面系統(tǒng)地推進相關工作。

2)針對全球重要礦產資源成礦規(guī)律研究與決策預警技術開發(fā)工作中存在的問題逐步進行深入系統(tǒng)地分析研究，制定科學的應對解決辦法。

3)更多地應用地、物、化、遙、GIS等技術方法與工作手段，推進此項工作順利進行。

4)充分發(fā)揮我國地質地勘系統(tǒng)的專業(yè)優(yōu)勢，形成合力共同開展工作。