近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(qiáng)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)供給，已成為一個(gè)熱門(mén)話題。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源主要包括哪些資源，加強(qiáng)研究有什么意義？帶著諸多問(wèn)題，記者近日專訪了多年來(lái)致力于非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究的中國(guó)科學(xué)院院士趙鵬大。
　　記者：為什么要加強(qiáng)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(guó)95％的能源和80％的工業(yè)原料都取自礦產(chǎn)資源。簡(jiǎn)而言之，整個(gè)人類的發(fā)展史從某種角度來(lái)說(shuō)，就是人類開(kāi)發(fā)利用天然巖礦材料的歷史。
　　進(jìn)入21世紀(jì)，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求都是有增無(wú)減，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和礦物原料采掘業(yè)都是其經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。但是，作為不可再生的礦產(chǎn)資源，其儲(chǔ)量形勢(shì)是嚴(yán)峻的。
　　我國(guó)礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀與問(wèn)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(guó)已探明的礦產(chǎn)資源總量很大，約占世界的12％，僅次于美國(guó)和前蘇聯(lián)，居世界第3位，但人均占有量?jī)H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(chǔ)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(chǔ)量嚴(yán)重不足。同時(shí)，我國(guó)礦產(chǎn)資源需求量增大，到2020年，我國(guó)人口將達(dá)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(jì)增加360萬(wàn)公頃，我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量將在2000年的基礎(chǔ)上翻兩番，對(duì)能源的需求急速增長(zhǎng)。第三，我國(guó)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(kāi)發(fā)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。第四，現(xiàn)有生產(chǎn)礦山后備資源不足，產(chǎn)量消減嚴(yán)重，不少礦業(yè)城市面臨經(jīng)濟(jì)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(fèi)區(qū)錯(cuò)位。第六，資源利用不充分，資源浪費(fèi)問(wèn)題嚴(yán)重。
　　礦產(chǎn)資源已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)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(chǔ)量持續(xù)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)保障程度日益降低，迫使我國(guó)不得不從國(guó)際市場(chǎng)大量進(jìn)口。我國(guó)多數(shù)礦產(chǎn)特別是需求量大的支柱性礦產(chǎn)儲(chǔ)量保證程度低。據(jù)估計(jì)，在我國(guó)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(jì)到2020年，進(jìn)口礦產(chǎn)品可能達(dá)到2.5億噸以上，將耗費(fèi)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(guó)礦產(chǎn)資源勘查面臨“三難”（難識(shí)別、難發(fā)現(xiàn)、難開(kāi)發(fā)）、“三新”（新類型、新深度、新領(lǐng)域），資源勘查越來(lái)越依賴于新理論、新技術(shù)、新方法。這就要求我們從國(guó)情實(shí)際出發(fā)，走資源節(jié)約型的發(fā)展道路；重視資源儲(chǔ)備戰(zhàn)略，實(shí)行“兩種資源及兩個(gè)市場(chǎng)”的戰(zhàn)略；努力尋求各種替代資源，認(rèn)知、發(fā)現(xiàn)、開(kāi)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(gè)方面？
　　趙鵬大：非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源是指受目前經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及環(huán)境因素的限制，尚難發(fā)現(xiàn)和尚難實(shí)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(gè)動(dòng)態(tài)的概念，隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、市場(chǎng)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(bào)道，鉆探出來(lái)的銅品位達(dá)1.2% 的斑巖銅礦，因礦石品位太低不能開(kāi)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(dāng)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(chǔ)量的60%、產(chǎn)量的50%。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)，是礦產(chǎn)資源可持續(xù)供給的重要保障。近幾十年來(lái)，找礦與開(kāi)發(fā)生產(chǎn)實(shí)踐證明，非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)的潛力很大。在新類型方面，如紅土型金礦、黑色頁(yè)巖中的鉑族礦產(chǎn)、超高壓變質(zhì)帶中的金剛石等，都是當(dāng)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(lái)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(kāi)發(fā)的新礦層是世界級(jí)的礦體。在我國(guó)，埋深大于500米的礦床被稱為大深度礦床，過(guò)去很少勘查和評(píng)價(jià)。在新工藝方面，如微生物浸礦工藝、天然納米礦物開(kāi)發(fā)利用技術(shù)等都有巨大的發(fā)展?jié)摿?，并將使那些低品位、難選冶、低價(jià)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(guó)已成功進(jìn)行了鈾礦原地破碎堆浸開(kāi)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(shí)，我國(guó)新型潛在鉀資源——鉀長(zhǎng)石資源量達(dá)數(shù)十億噸，氧化鉀含量7%~13%，這些難溶性鉀資源可通過(guò)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行利用。還有我國(guó)占儲(chǔ)量 75%的中低及低品位磷礦未利用，它們是21世紀(jì)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(kāi)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(lái)，人們正在探索開(kāi)發(fā)利用過(guò)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(kāi)發(fā)，對(duì)延長(zhǎng)礦山壽命、提高經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)環(huán)境等，比建設(shè)一座新礦山的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益更為重大。還有在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，無(wú)法采用常規(guī)方法進(jìn)行勘探開(kāi)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(yè)（泥）巖氣、重油瀝青和油頁(yè)巖等。
　　為確保礦產(chǎn)資源的可持續(xù)供給，特別是面對(duì)難識(shí)別、難發(fā)現(xiàn)、難勘探、難開(kāi)發(fā)的找礦對(duì)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(cè)”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(cè)理論與方法”、“非線性成礦預(yù)測(cè)理論與方法”等。
　　礦業(yè)經(jīng)濟(jì)是度量礦業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，貫穿礦業(yè)的各個(gè)方面。因此，非傳統(tǒng)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)所面臨的是國(guó)際國(guó)內(nèi)兩種資源與兩個(gè)市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)選擇，戰(zhàn)略資源與國(guó)家安全的政治考慮，資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須實(shí)行資源、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)聯(lián)合評(píng)價(jià)。
　　記者：國(guó)內(nèi)外對(duì)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究進(jìn)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(dāng)今世界各國(guó)面臨的共同問(wèn)題，非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究受到各國(guó)重視。美國(guó)早在20世紀(jì)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(jì)70年代后期，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局和能源部開(kāi)始聯(lián)合進(jìn)行非傳統(tǒng)能源資源的前期研究。經(jīng)過(guò)20年的工作后提出，美國(guó)的未來(lái)能源尤其是天然氣，將主要由目前認(rèn)為非傳統(tǒng)的低滲透率儲(chǔ)藏類型提供。目前，美國(guó)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(mén)研究目前經(jīng)濟(jì)上尚不具備工業(yè)價(jià)值、尚不能開(kāi)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(guó)礦產(chǎn)資源調(diào)查計(jì)劃（1998）明確提出，“還有許多另外的、迄今未被識(shí)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(yuǎn)景區(qū)，以及通過(guò)新礦床理論對(duì)區(qū)域研究和檢驗(yàn)來(lái)查明新的礦床遠(yuǎn)景區(qū)”。
　　俄羅斯、澳大利亞、加拿大、西班牙、波蘭、捷克等國(guó)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(jì)初，加拿大聯(lián)邦科學(xué)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(xiàng)目。
　　我國(guó)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究也在不斷推進(jìn)之中。1998年3月，6位中科院院士聯(lián)名倡議：盡快啟動(dòng)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)研究。1998年、2001年和2002年，全國(guó)政協(xié)委員三次提案，都提出了開(kāi)展非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源研究；1998年10月，在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)召開(kāi)了全國(guó)首屆非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源學(xué)術(shù)研討會(huì)；1999年8月，在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)召開(kāi)了非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)；1999年10月，國(guó)土資源部重點(diǎn)科技項(xiàng)目開(kāi)展了“新型礦產(chǎn)(天然氣水合物等)資源評(píng)價(jià)研究”；1999年12月，國(guó)土資源部非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開(kāi)放研究實(shí)驗(yàn)室在地大(北京)建立；2001年4月，國(guó)土資源部非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源開(kāi)放研究實(shí)驗(yàn)室首批基金項(xiàng)目立項(xiàng)；2002年1月，中科院《科學(xué)發(fā)展報(bào)告》強(qiáng)調(diào)，開(kāi)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(guó)際礦床地質(zhì)學(xué)大會(huì)于2005年8月在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）舉行，350名外國(guó)專家學(xué)者和200多名中國(guó)同仁共同交流、探討勘探和開(kāi)發(fā)“更深、更遠(yuǎn)、更高”礦床的新理論和新技術(shù)。相關(guān)專家認(rèn)為，要緩解全球性資源緊張的局面，當(dāng)務(wù)之急是尋找新型的和非傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源，中國(guó)尤其如此。進(jìn)口礦產(chǎn)資源和在國(guó)外合資或獨(dú)資找礦，都不能從根本上解決中國(guó)礦產(chǎn)資源短缺的問(wèn)題，中國(guó)應(yīng)立足國(guó)內(nèi)，充分發(fā)揮本土能源的潛力。
　　記者：如何推進(jìn)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(guó)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(xué)領(lǐng)域留下的難點(diǎn)或空白區(qū)，具有研究難度大和原始創(chuàng)新強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的研究和開(kāi)發(fā)不僅是解決資源短缺的嶄新思路，也是地球科學(xué)領(lǐng)域不斷開(kāi)拓創(chuàng)新的需要。
　　非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的特點(diǎn)是難識(shí)別、難發(fā)現(xiàn)、難利用。關(guān)鍵問(wèn)題在于：成礦物質(zhì)顆粒的“微細(xì)”、有用組分的“復(fù)雜”、勘查礦體的“隱深”（隱伏與深埋）。針對(duì)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的難認(rèn)知，研究微細(xì)-復(fù)雜-低貧-隱深有用組分的富集機(jī)制、過(guò)程、地質(zhì)異常響應(yīng)及地-物-化-遙異常耦合關(guān)系；針對(duì)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(shí)空分布規(guī)律，非線性地質(zhì)模型以及成礦預(yù)測(cè)新理論；針對(duì)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的難利用，研究微細(xì)復(fù)雜有用組分共生機(jī)理與分離理論。主要研究?jī)?nèi)容包括，微細(xì)浸染型金礦床中微粒金的形成和就位機(jī)制研究，微細(xì)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(jī)制和制約因素研究，結(jié)構(gòu)特征與物理化學(xué)性能研究，表面界面特征與物理化學(xué)性能研究，粘土礦物的表面功能基團(tuán)種類、密度及其形成機(jī)理研究，重金屬離子-有機(jī)污染物與粘土礦物表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其制約因素研究等。
　　同時(shí)，還要加強(qiáng)新領(lǐng)域礦產(chǎn)研究，加大對(duì)大洋多金屬富鈷結(jié)殼形成條件、聚集機(jī)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(kāi)展對(duì)超常規(guī)深度成礦及其地質(zhì)遠(yuǎn)景的探索，將為找尋和評(píng)價(jià)位于新勘查深度（500米～2000米）的礦產(chǎn)資源提供地質(zhì)科學(xué)依據(jù)。
　　針對(duì)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、地質(zhì)勘探及礦業(yè)開(kāi)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(jì)蕭條為目的，開(kāi)展大型危機(jī)礦山地區(qū)新類型礦床的發(fā)現(xiàn)、勘查與開(kāi)發(fā)研究。
　　針對(duì)我國(guó)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(kāi)展非傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查與評(píng)價(jià)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(kāi)展預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。
　　新型礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)研究，可以拓寬礦床成因理論認(rèn)識(shí)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(kāi)發(fā)研究，可以推動(dòng)成礦預(yù)測(cè)及勘查評(píng)價(jià)新理論、新技術(shù)和新方法的研究，拓寬找礦新思路，認(rèn)識(shí)找礦新標(biāo)志，獲取找礦新信息，建立評(píng)價(jià)新體系，給出找礦新模型；可以促進(jìn)礦業(yè)生產(chǎn)無(wú)廢化，推動(dòng)地球物質(zhì)流進(jìn)入良性循環(huán)，有利于提高礦業(yè)自身價(jià)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(kāi)發(fā)基礎(chǔ)理論研究和實(shí)際工作的進(jìn)行需要多學(xué)科交叉聯(lián)合，需要產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，需要政府支持和企業(yè)參與，也需要廣泛的國(guó)際合作與交流。這是一項(xiàng)跨世紀(jì)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(zé)任。為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源刻不容緩！