关于开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发的思考与建议

任 辉，程爱国，宁树正，郭爱军，杨昊睿，袁建江，丁 恋

(1.中国煤炭地质总局,北京 100038； 2.中国煤炭地质总局勘查研究总院，北京 100039)

0 引言

当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，国际经济格局和构架正在发生深刻调整，全球治理体系正在发生深刻变革，国际力量对比正在发生近代以来最具革命性的变化[1]。我国作为新兴大国，其发展必然遭到西方部分守成大国的遏制。2018年以来，中美贸易战愈演愈烈，以美国为首的西方国家加紧了对我国的封锁和控制，利用各种“卡脖子”问题作为阻挠我国经济发展的筹码。其中矿产资源，尤其是重要矿产资源的供需矛盾，已经成为严重制约我国经济发展的“卡脖子”问题[2]。我国发展仍处于并将长期处于重要战略机遇期，经济高速发展对矿产资源的需求没有降低，对一些大宗重要矿产的需求仍未达到顶峰，随着战略性新兴产业的快速发展，对关键矿产的需求还将持续增加[3]。本文从开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发的战略角度出发，详细论述开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发工作的作用与意义、主要工作任务和工作基础，以及技术方法与开展过程中存在的问题等方面的内容，为国家开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发工作提供建议和参考依据。

1 开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发的意义与作用

矿产资源是国民经济发展最重要的物质基础，在很大程度上关系着国家经济安全与军事安全。国家能够可持续发展，必须保证稳定的矿产资源供应[4]。开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发具有非常重要的意义和作用。

1)开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发，是填补我国全面开展全球重要矿产资源区划研究工作空白的一项关键工作。新中国成立以来，我国国内资源中油气及煤炭资源已经进行了四轮系统、完整的区域评价，其它重要矿产资源也已经开展了三轮成矿区划工作，其成果在指导工作部署、制定中长期规划等方面都起到了重要作用，但全球矿产资源的系统成矿规律研究与决策预警技术开发工作从未开展过。开展相关工作，可以系统梳理全球矿产资源资料，探索全球矿产资源成矿规律，积累工作经验，有效填补我国在全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发研究方面的空白。

2)系统开展全球矿产资源分布及成矿规律研究与决策预警技术开发研究，可极大提高我国全球矿产资源研究水平。对石油、天然气、铀、铁、锰、铬、铜、铝、金、镍、钴、锂、锆、钽、铌、铍、铼、磷、钾盐、硼、煤炭、钨、钼、锡、锑、钒、钛、稀土、铟、锗、镓、晶质石墨、萤石等30多种全球重要矿产资源分布、成矿规律展开研究对于提升全球矿产资源理论研究水平意义重大。

3)通过研究全球矿产资源成矿规律，开展矿产资源成矿预测，圈定远景区，编制全球矿产资源战略区划，能为国家制定全球矿产资源战略，提高国际市场竞争力起到重要作用。

4)开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发，能为我国企业“走出去”提供核心技术与经营能力支撑。以往我国在境外矿产资源选区方面开展过一些局部性研究工作，但未系统开展过全球性的研究。若能推动此工作的全面实施，通过系统梳理全球成矿区带，总结成矿规律，分析矿产资源潜力，划分重点区带，圈定远景区，开展战略选区，对指导我国矿业企业境外投资，形成有影响力的国际矿业企业集团具有十分重要的意义。

5)开展全球成矿规律和成矿理论的系统研究，可以提升我国成矿理论研究的全球化视野，为国内找矿工作提供经验。成矿理论的创新需要有全球性的思维和视野，未来我国的矿床学者需要走出国门，开展典型矿床的全球化对比研究，做出有全球影响的原创性成果，引领全球矿床学发展。开展全球成矿规律研究与决策预警技术开发工作，可以提升我国的全球化成矿理论水平和找矿能力，对国内矿产资源的成矿规律研究和深部找矿工作也有重要的借鉴意义。

6)将培养一批有全球化视野的地质地勘人才，服务我国矿产资源国际化发展的战略需求。实施全球化矿产资源安全保障战略，必须有一批掌握全球矿产资源找矿理论、技术和全球化视野的人才队伍。通过开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发能够从国际视野、专业能力、工作方式方法等方面加大人才培养力度培养出一批现代化地质地勘地矿专业人才。

2 开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发有较好的工作基础和工作条件

在现有地质地勘工作程度基础上，以地质地勘、大数据、3S、信息技术等为工作手段，全面总结和充分利用全球基础地质调查与矿产勘查工作成果及资料，能高质量地完成以下重点工作。

1)充分应用现代矿产资源预测评价的理论方法、地质大数据和3S技术，全面收集全球矿产资源勘查开发资料，开展全球矿产资源成矿规律研究。编制全球重要矿产资源分布图与开发现状图。

2)以成矿地质理论为指导，深入开展各成矿区(带)及全球范围的区域成矿地质构造环境及成矿规律研究，总结各成矿区(带)典型矿床特征，探索全球重要矿产区域成矿模式，建立全球重要矿产地质模型，编制全球重要矿产资源成矿区带成矿规律图与成矿预测图。

3)对不同矿种和矿床类型全球重要矿产资源潜力状况做出评价，基本摸清全球重要矿产资源成矿规律及其空间分布。

4)充分利用地质、遥感和矿产勘查等综合成矿信息，圈定成矿远景区，系统评价成矿远景区资源潜力，并进行分类汇总。

5)根据国家经济社会发展需要，研究全球重要矿产资源未来20～30年供需状况，为科学合理地规划和部署矿产资源勘查工作提供依据。研究全球和周边地区可供勘查和开发的矿产资源战略区域，为构建我国矿产资源安全保障体系，高质量可持续发展提供科学依据。

6)深入了解和掌握全球矿产资源数量、质量、结构和空间分布等基础数据，建立全球重要矿产资源相关数据库。特别是成矿有利区的地学空间数据库、关键战略性矿产数据库，为今后开展矿产资源勘查、开发奠定扎实的工作基础。

7)分析全球重要矿产资源开发利用趋势，预测供需变化状况，研究全球重要矿产资源近期与中长期开发利用战略部署建议，为确立我国未来20～30年境外矿产资源投资开发的主要方向提供理论依据。

现阶段，开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发主要面临工作量大、难度高等难题，因为必须要有过硬的工作基础作为支撑。

1)充分用好以往国外矿产资源勘查开发利用等相关项目的工作经验。

多年来，中国地质调查局等单位开展了“中国及邻区矿产资源潜力定量评价”，“我国短缺资源的全球分布研究”[5]，“全球主要矿产资源分布与成矿规律分析研究”[6]，“全球重要成矿带成果集成与综合研究”[7]，“一带一路矿产资源信息采集与综合研究”,“中国大陆周边重要成矿带成矿地质条件对比与资源潜力评价”[8]等多个项目，建立了全球矿产资源信息系统，积累了大量的全球地质矿产信息资料。商务部编写了《应对全球化：全球矿产资源信息系统数据库建设》和《应对全球化：全球主要矿产资源研究系列报告》。国土资源部信息中心编制了“世界重要国家矿产资源勘查投资指南”[9]。中国煤炭地质总局承担编写了《国外矿产资源勘查开发政策研究与信息化服务成果报告》等[10]。未来可以充分利用好这些工作经验，为进一步开展工作提供良好的基础。

2)利用好国内多年来在矿产资源成矿规律研究与预测中的成功经验。

我国先后开展了三轮全国成矿远景区划工作和四次全国煤炭资源预测工作，国内矿产资源区划和潜力评价基本明确，但在全球范围内尚未进行系统的矿产资源区划和潜力评价。

美国、俄罗斯(前苏联)、加拿大、澳大利亚、英国等国自20世纪七八十年代开始，基于本国或全球矿产资源战略和找矿勘查工作部署的需要，纷纷开展了大规模的矿产资源成矿规律研究工作。以美国为例，美国地质调查局从全球资源战略角度出发，于2002年实施了全球矿产资源成矿规律研究计划，其主要目的是评价全球未发现的非燃料矿产资源的潜力，圈定在世界范围内相关矿种的资源分布区域，并开发了系统的矿产资源成矿规律研究方法。

3)充分用好成矿理论和矿产资源预测等主要方式方法。

20世纪70年代，程裕淇院士、陈毓川院士等创立了成矿系列理论，并于2005年完成了《中国成矿体系与区域成矿评价》，这是我国该时期最新最全面最系统的成矿规律研究成果之一，进一步完善了成矿系列理论，提出了成矿体系的概念[11]。以成矿系列等理论为指导，通过分析地质构造与区域矿产的时空关系，归纳区域控矿因素，划分成矿区带，总结区域成矿特征，进一步完善成矿系列组、矿床成矿系列、亚系列及矿床模式的划分，建立区域成矿模式、区域成矿谱系，建立成矿体系，进行矿产资源预测[12]。

4)不断提升矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发应用软件的开发能力与水平。

近年来，中国地质调查局等相关单位相继开发了一系列矿产资源成矿规律研究应用软件，并推广应用于矿产资源调查勘查工作中，主要有物探重磁电数据处理和资料解释软件、区域地球化学数据管理信息系统、多元地学空间数据管理与分析系统、遥感图像数据处理系统、遥感信息提取辅助图像处理系统、地质编图应用软件、矿产资源综合信息评价系统、金属矿产资源快速评价系统等。这些资源调查勘查应用软件涵盖了数据处理、综合及预测评价等矿产资源评价全过程，为矿产资源预测和成矿规律研究工作开辟了信息技术途径，有效地促进了矿产资源预测方法与技术的发展。

3 开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发的重点内容和技术方法建议

3.1 主要工作内容建议

全球矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发应立足于海外各类项目，突出以下重点内容。

(1)开展区域成矿地质背景研究

区域成矿地质背景研究主要包括沉积岩、岩浆岩、变质岩区地质构造特征研究及综合地质构造研究等。此外，建议针对不同矿种可能增加其他相关研究。

(2)开展物探、化探、自然重砂、遥感综合信息研究

选用物、化、遥等工作手段开展相关研究工作。

(3)开展区域成矿规律研究

具体包括成矿地质构造环境研究、区域成矿特征研究、典型矿床研究，建立典型矿床成矿模式，划分成矿系列、亚系列，划分成矿区带，建立区域成矿模式、建立区域成矿谱系、编制区域成矿规律图。

(4)开展成矿预测研究

成矿精细预测是在对于成矿地质背景、成矿规律和矿床模式精细研究的基础上，以先进的成矿预测理论为指导，以GIS为平台，在1∶50万(部分地区为1∶150万)比例尺下，应用1∶20万区调原始资料，按不同矿种和不同矿床类型对不同国家矿产资源空间分布、产出几率和资源潜力等进行定量评价。其中，地质综合信息的精细分析和矿床模式及成矿系列的建立是成矿预测的前提，地、物、化、遥等基础空间数据库的建立和应用是成矿预测的基础，而能否正确认识矿产资源的时空分布规律、有效地识别和提取找矿信息，以及合理地进行信息综合和选择正确的评价模型与方法则是成矿预测成败的关键。

(5)建议进一步推进GIS技术的应用工作

全面全过程应用GIS技术及其它计算机技术是一项重要的工作方法，涉及资料收集及整理、资料处理及解释(译)、成矿信息关联及综合、矿产资源定性及定量预测评价等各个环节，主要包括地学基础库维护和整理、基础数据库数据一体化组织、综合信息提取、成矿预测和图件编制与表达等内容。

(6)建议对未来重要矿产资源探明趋势及资源基地战略布局预测开展研究

按矿种、资源量和空间布局等维度，对近期(3～5年)和中长期(10～20年)矿产资源探明趋势分别进行分析，进而制定切实可行的资源基地战略布局。

(7)建议加强相关矿区和矿种开发利用战略布局研究

根据经济社会发展对全球矿产资源需求进行分析，研究重要矿产资源供需形势和矿产品进出口贸易形势，调研矿产资源可供性状况，分析供需保证度，为国家确定近期、中长期矿产资源发展战略提供决策参考依据。

根据成矿预测成果，确定重要成矿区带的空间布局，并进一步划分矿集区，分析各成矿区带内查明矿产资源情况，未查明矿产资源潜力情况，预测远景区空间布局。完善重要成矿区带确定的方式方法，对全球重要成矿带的矿集区划分提出科学的建议。

3.2 不断创新技术方式方法

(1)系统收集全球矿产资源地质地勘数据资料

通过查询英国石油公司发行的最新版《BP世界能源统计》、美国能源署(EIA)发布的最新能源数据等，整理归纳相关数据，对比不同渠道数据的相同点与不同点，将不同点重点标注，加以论证，为全球矿产资源潜力评价数据库工作提供可靠数据。

研读石油、天然气(含页岩气、煤层气)、铀、铁、锰、铬、铜、铝、金、镍、钴、锂、锆、钽、铌、铍、铼、磷、钾盐、硼、煤炭、钨、钼、锡、锑、钒、钛、稀土、铟、锗、镓、晶质石墨、萤石等矿产资源相关的国内外文献、著作及重大能源会议中涉及的矿产资源学术报告等，整理数据，统计分析，为做好全球矿产资源资源数据库做好数据和理论支撑。

(2)做好典型矿区实地调研

能源是各国博弈的战略资源，矿产资源赋存和开采各有异同，各国在竞争中合作，在合作中竞争，了解当地矿产资源的开发利用，显得格外重要。对典型矿区进行实地调研，充分了解当地矿产资源基本情况、开采、运输、供需、出口贸易等，对制定矿产资源战略规划和进出口贸易战略意义重大。

(3)注重全球重要矿产成矿规律研究

国内固体矿产成矿规律研究已比较成熟，但尚未完全应用到世界范围。建议开展全球大宗矿产资源，特别是关键矿产资源的成矿规律研究，探讨不同地区成矿规律及其演化过程。旨在总结矿产资源的时间和空间分布规律、物质组分、各成矿区(带)典型矿床特征，建立全球重要矿产区域成矿模式和全球重要矿产地质模型。

(4)大量运用GIS和遥感技术进行矿产资源潜力评价

完整的矿产资源系统评价需要大量的数据和信息支持，包括资源、技术、经济、社会和环境等各方面的数据，应包括描述矿产资源特征和开发利用状况的属性特征，又能反映地形、地貌等自然和气象特征的空间数据。可利用GIS技术和遥感技术对空间数据和属性数据进行综合分析。

4 开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发工作存在的问题

1)很多矿产资源属各国的涉密资料，收集资料有一定难度，尤其是与我国的外交关系及贸易关系还不紧密的国家，以及一些与我国存在贸易争端的国家的资料收集难度更大。

2)开展海外项目调查的难度大。全球矿产资源潜力评价，不同于国内，很多调查工作受到限制。敏感性强、阻力大、交流沟通难度大。

3)各国地质工作程度不一，在各国各成矿带上开展的矿产资源研究的程度、潜力评价的效果和成矿区划的科学性上会有很大差别。如很多国家的基础调查工作程度很低，未实施过小比例尺的区域地球化学、区域地球物理调查工作，给潜力评价和矿产预测带来很大难度。

4)全球性地缘政治保护主义、民族资源主义及政治社会矛盾冲突，以及复杂民族宗教矛盾给开展全球重要矿产资源区划与潜力评价带来较大的困难与问题。

5 开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发工作的思考与建议

“十四五”期间，地矿地质地勘领域的工作要全面分析国家需求、把握重大机遇、克服重大挑战，持续推进转型升级，不断提升对地球系统和资源环境国情认知水平；大力加强清洁能源和战略性矿产资源调查评价，支撑国家能源资源安全保障和低碳能源转型；精准对接国家重大战略和重大工程建设需求，提升服务能力和水平；推进境外地质地勘工作，加强国际合作，提升对外开放合作水平等。其中，能源的全球化配置和战略规划是其重点任务之一。开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发，有利于提升我国对全球矿产资源的战略掌控力，提升我国在全球矿产资源市场中的话语权、定价权，具有十分重大的意义。

1)建议国家和相关部门高度重视此项工作，把开展全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发列入国家重点支持项目，从上到下全面系统地推进相关工作。

2)针对全球重要矿产资源成矿规律研究与决策预警技术开发工作中存在的问题逐步进行深入系统地分析研究，制定科学的应对解决办法。

3)更多地应用地、物、化、遥、GIS等技术方法与工作手段，推进此项工作顺利进行。

4)充分发挥我国地质地勘系统的专业优势，形成合力共同开展工作。