矿产资源远景评价及预测
一、经济发展对矿产资源的需求预测
矿业对山东全省及山东半岛城市群地区的国民经济发展具有举足轻重的地位,可以说当地经济的发展是靠矿业的发展来支撑的。从某种意义上说,工业化的进程就是矿产资源开发利用不断向纵深发展的过程。最近十多年是山东半岛城市群地区经济腾飞的时期,同时也是能源和其他矿产资源高消费的时期。目前,山东半岛城市群地区以矿产品为原料的基础工业和相关产业的产值都占全地区总产值的70%以上。按照战略规划,到2010年山东全省的钢铁、煤炭、黄金等的产量都要比现在提高20%以上,建材等矿产品则更需要大幅度地提高。为此,山东省国土资源厅曾组织有关专家对山东全省矿产资源供需形势进行了深入细致的分析和预测。
根据近年来矿产资源论证成果,山东半岛城市群地区矿产资源对山东全省矿产资源的保证程度占有相当大的比重。从“能保证的矿种”一栏来看,10个矿产中有5个矿种大都发育在本区,其中玻璃用砂、石灰岩、花岗岩和膨润土等是本区丰富的优势矿种。从“基本保证但有一定缺口的矿种”一栏来看,可以说基本上都是本区特有的优势矿种,其中石油、天然气和金更是山东省支柱性矿产,缺口若不能补充,将影响全省经济发展的全局。从“不能保证的矿种”一栏来看,其中大部分矿种如硫铁矿、重晶石、滑石、铁、铜、铅锌、银、耐火黏土、自然硫在本区都有分布。
通过进一步勘查,增加储量,将会逐步解决或缓解供需上的矛盾。当然,表4-4的预测结果也充分说明山东省及山东半岛城市群地区的矿产资源形势是非常严峻而不容乐观的,开采几十年的老矿山有些资源也逐渐枯竭,后备资源严重不足,特别是一些重要支柱性矿产开发量大,储量不足,面临严重的缺口和危机,必须引起足够的重视。必须加大勘查力度,以增加矿产资源勘查的储备。
二、主要矿产的远景评价及预测
1.主要矿产资源的远景评价
从山东省及山东半岛城市群地区矿产开发情况看,尽管存在部分矿山资源枯竭、后续资源不足等问题,应当引起足够的重视,但从科学的资料分析和原始区域地质调查及矿产普查情况看,山东半岛城市群地区成矿条件优越,找矿的潜力还很大,对成矿远景评价和预测前景相当看好。从纵深上看,以往矿产资源勘查和开发的深度大多在500m以内,深部找矿尚未全面展开。从地域上说,勘查程度也不够均衡,如在鲁东的南部、鲁中南地区和鲁北地区尚有较多的找矿空间。从矿种上说,一些主要矿种如石油、金矿、铁矿、硫铁矿、煤矿尚有待继续勘查发现,前景看好。
特别是三大支柱性矿产勘查潜力很大,根据矿产形成和地质探明规律,矿产资源勘查具有较长的周期性,近10年来,资源勘探滞后,新增储量较少,在一定意义上,也为现在和今后的勘查扭转被动局面积蓄了后发优势。只要抓住有利时机,加大矿产资源勘查力度,极有可能实现矿产储量大幅“反弹增长”,有助于尽快解决矿产资源的供需矛盾。
当然,矿产资源的远景评价和预测,是一个变数较大、带有一定推断性的量值,它会随着对矿床勘探和认识程度的提高、各种地质资料的不断丰富,以及评价技术和方法的进步而变化,从而使预测工作能越来越接近于客观实际。
2.成矿预测区的划分
成矿区(带)划分是从地质作用角度认识矿床与地质构造单元的关系,并在此基础上,全面总结各类矿床的地质特征、分布规律,分析控矿因素,进行成矿预测,圈定成矿远景区,这是区域成矿学及资源勘查工作的重要内容之一。在1994年第二轮成矿区划的基础上,结合近年来勘查成果,进行了全面系统的新的定性、定位、定量成矿预测,圈出了新的成矿远景区,确定了找矿靶区。典型矿床勘查模型的总结,对在找矿靶区中进行有效的勘查有重要指导作用。
成矿区(带)的划分充分考虑了区域成矿地质条件的统一性和成矿背景的差异性,并以全国矿产资源规划方案为基础,将成矿区(带)划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级与全国编号一致,Ⅳ、Ⅴ级为省内编号。
Ⅰ级:为全球性成矿区(带),如我国所处的滨(西)太平洋成矿域。
Ⅱ级:为全球性成矿区(带),以一级大地构造单元为基础进行划分,如华北各省所处的华北地台成矿区。
Ⅲ级:为区域性成矿区(带),按二级大地构造单元进行划分,如鲁西成矿区。
Ⅳ级:为二级构造单元内部的次级成矿区,包括若干个矿田分布区,本项研究以三级大地构造单元为基础进行划分。
V级:为以矿田为单位的成矿预测单元,个别地段相当于矿集区,考虑了后面论述的定位、定量靶区预测结果。
在全省Ⅳ级成矿区中有7个成矿区在山东半岛城市群地区内,7个成矿远景区内有44个成矿远景区在山东半岛城市群地区内(石油、天然气及盐类的矿产预测区未计算在内)。如果加上石油、天然气矿产预测区,则山东半岛成矿预测区将拥有全省2/3以上区域范围。
三、石油、天然气矿产远景评价及预测
东营胜利油田是我国北方主要的产油气基地,是渤海湾盆地中油气最丰富的地区之一。该盆地是复式油气聚集区,具有生烃层系多、含油气层系多、油气藏类型多、油气藏空间广和保存条件好的特点。济阳坳陷是胜利油田最主要的产油气基地,到目前为止,已经发现油气田69个,探明石油地质储量45×108t,剩余可采储量不足3×108t,累计生产原油7.18×108t、天然气88.5×108m3。2004年原油产量2674×104t,占全国总产量的15.8%,居全国第二位。已探明石油储量集中分布在新生界内,其中67.71%又集中分布在古近系内,已发现的天然气储量则2/3集中分布在新近系内。
根据预测,目前最为有利的油气勘探地区有以下几个。
1.济阳坳陷
济阳坳陷仍然是近期增加石油、天然气储量和产量最为现实的地区。有利勘探地区包括以下地区:
1)滩海地区:由于受勘探范围的限制,目前看来埕北-桩西-五号桩-孤东-垦东北西向大型潜山披覆构造带的东北部即黄河口凹陷的西南部,以及青东凹陷是今后勘探的重点地区。主要勘探披覆构造、滚动背斜构造油气藏,其次是岩性油气藏。
2)东营、沾化、车镇、惠民4个凹陷:对这4个凹陷应以沙河街组一段、三段、四段和东营组生油层中各类砂体油气藏为主要勘探目标,并深入开展老含油气区带的滚动勘探开发工作,不断挖掘油气资源潜力,继续探索深部孔店组油气藏及古潜山油气藏。
2.外围盆地
外围盆地有以下3个凹陷可供进一步勘探。
1)昌潍坳陷:重点勘探潍北凹陷孔店组二段生油层中与砂层岩体有关的岩性油气藏和构造-岩性油气藏,并开展潍北凹陷北部潜山披覆构造带的勘探与评价工作。
2)临清坳陷:除继续扩大莘县、德州等沙河街组有利生油凹陷出油点的勘探成果外,今后勘探工作应重点加强孔店组含油气远景评价,选择有利构造进行参数井或预探井钻探,一旦发现有孔店组生油层分布,即可开展勘探,争取发展新油气田。
3)胶莱坳陷:继续开展该坳陷上侏罗统莱阳组的含油气远景评价,力争有所发现、有所突破。现已证明蓬莱近海地区是非常有望发现新油田的地区。
济阳坳陷仍有发现古近系煤、石油和孔店组以油型气为气源的中等气田的可能性。因此对沾化凹陷的孤北低隆起区、东营凹陷的大芦湖深层构造、中央隆起带深层和林樊家构造应积极进行勘查和探测。滩北地区孔店组发育有大型盆地底扇储集体,预测有可能含有并形成中型气田,其东翼斜坡勘探已发现了薄层天然气藏并获得日产1×104m3左右工业气流,从而为该区的勘探提供了依据。
四、金矿的远景评价及预测
胶东地区是山东省,也是我国金矿的重要分布区和重要产区。区内的金矿床(点)呈EW向带状分布在莱州至威海之间,在东西长280km、南北宽70km的近2×104km2范围内,分布着数百个金矿床(点),形成著名的胶东金矿化集中区。在这个金矿化集中区内,金矿床沿着几条NNE—NE向控矿断裂带分布,自西向东为三山岛-仓上、龙口-莱州、招远-平度、西林-陡崖、桃村、金牛山-乳山及威海-文登7条金矿化带。在这7条金矿化带内,金矿床主要围绕着NNE向主干断裂与近EW向基底构造(韧性剪切带)的交会(复合)区段集中分布,在区内形成多个金矿田,在区域上构成了矿床(点)东西成带、南北成串、集中成片的分布格局。
通过研究得知,鲁东地区有3个东西向金矿密集区成矿带、3个北东向金矿密集区成矿带和两个近南北方向的成矿带(图4-4),尚未验证的靶区有5处。胶莱盆地是鲁东地区走向隐伏基底金矿预测的新方向,存在较大的金矿资源潜力。
在上述鲁东3种不同的成矿带中共圈出50个矿田单元,用特征分析法定位预测判定有矿的单元共计36个,其中包括11个模型单元和25个有矿预测单元。在这个前提下,选用M=T·G概率模型(其中,M=金属量T=矿石量G=品位)进行随机抽样。随机抽样共进行两次,每次抽样都是1965个,结果十分相近。资源总量最大抽样值分别是9936.646t和9902.284t,最小值分别是2750.662t和2743.891t。36个有矿矿田预测单元预测资源总量为3026.4948t。
五、铁矿资源预测及远景评价
山东半岛城市群地区铁矿资源较丰富,分布较广泛,除东营地区外,其他7个城市群地区都有铁矿分布,共有5个铁矿类型(图4-3)。累计探明储量6.9×108t,约占全省探明储量19.75×108t的34.94%。
山东半岛城市群地区铁矿有较大潜在开发利用的类型主要为接触交代型铁矿、中-低温热液交代型铁矿和变质型铁矿,现分类型简述如下:
1.接触交代型铁矿
主要分布在济南附近的张马屯、黄台、农科所、农场果园及东风矿十里河段等地区。
图4-3 山东半岛城市群地区各类型铁矿床分布略图
根据济南附近有3个资源远景区,即王舍人庄、黄台山北和历城张家庄远景区,确定济南市附近作为A级预测工作区。预测单元具有良好的成矿条件,现已进行钻探验证共获得E级资源量4处,F级资源量6处,E、F级资源量的分布范围可作为铁矿普查勘探的靶区和靶位。
2.中-低温热液交代型铁矿
即朱崖式铁矿,主要分布在淄博、博山沂源、淄河河谷、潍坊青州及日照高旺等地。已知大中型矿床集中在淄河中北段黑旺-辛店段,河床及其两侧共有矿床(点)69处。沿淄河断裂带已探明3个大型矿床(朱崖、店子、文登)。淄博南仇远景区,正好位于淄河断裂带北部,其成矿条件与文登矿区很相似,钻孔揭露已见铁矿层,因此是个预测有利的地区,另一远景区为淄博曹王庄远景区,验证钻孔已见多层铁矿。
3.变质沉积型铁矿
主要分布在鲁西淄博沂源、潍坊的安丘、昌邑、鲁东的栖霞、招远、莱州、青岛、平度、威海乳山及日照高旺等地。除沂源韩旺为大型矿床外,其他均为中小型矿床。
沂源韩旺铁矿位于沂源县东南端,跨沂源、沂水两县,已探明资源储量1.9667×108t,保有储量1.7962×108t,共有5个矿段,其中西北矿段、专耿矿段尚未开采。
六、煤炭资源的远景评价及预测
山东半岛城市群地区煤炭资源较丰富,储量和分布较集中,全省90%以上探明储量都分布在沂沭断裂带以西地区。
除鲁西南地区有大型煤矿外,胶济铁路沿线的济北(济南北部黄河北)、章丘、淄博、潍坊及昌乐五图等地煤层埋藏较浅,储量较大,多为大、中型煤矿,是山东省主要产煤地区之一,探明资源储量为29.1990×108t,约占山东省总累计探明储量305×108t的9.6%。
鲁东地区只有烟台的龙口—黄县一带为大型煤矿产地,其他都为小型煤矿,探明资源储量为11.36×108t,约占山东总储量的3.7%。本区煤炭资源的种类较齐全,煤质较好,以气煤、肥煤为主。大、中型煤田地质构造简单,煤层平缓,煤层厚度较大,储量较大,产区集中,井下瓦斯少,很有利于大规模开发利用。中小型煤田则煤层埋藏浅,地质构造和水文地质条件一般也较简单,也有利于开发利用。
对本区煤矿预测的重点层位首先是石炭-二叠系煤矿,其次是下中侏罗统和古近系煤矿以沂沭断裂带以西为主要地区,预测煤田主要为黄河北煤田、章丘煤田、淄博煤田、五图煤田、潍坊坊子煤田、肖云寺煤田、潍坊煤田及鲁东地区的黄县煤田。
通过上述八大煤田勘查,预测总面积为4705.3km2,预测资源储量为1152.26×108t,其中-1200m以浅预测资源总量为71.599×108t,可靠的预测储量为48.499×108t,可能的预测储量为18.644×108t,推断的预测储量为4.456×108t。
七、地热资源开发利用评价及前景预测
1.地热资源的分布
地热资源是指埋藏在地壳内的岩石和流体中能被经济合理地开发出来的热能,本书所述地热主要指热水型地热,山东半岛城市群地区地热为以低温(25~90℃)为主的中低温类地热,资源分布广泛,热储类型多样,储量比较丰富,利用价值高,是清洁无污染且可再生的能源,潜力很大,具有广阔的开发前景。但在不同的地质-地理单元内地热资源的分布不很均匀,且各有其特点:①在沂沭断裂带以东的鲁东山地丘陵区内(特别是胶北山地丘陵亚区内)是地热天然露头———温泉出露较密集的地区,出露温泉14处②在鲁西山地丘陵区内有4处温泉出露,人工揭露地热点(地热钻孔)20余处③在鲁西北平原区内有巨厚第四系覆盖及发育古近-新近纪沉积岩系,是山东地热资源分布最广的地区,已有人工揭露地热点(地热钻孔)50余处(图4-4)。
除日照外,本区有7个城市区发现有地热资源,尤以烟台、威海、东营、济南、淄博地区分布较广泛,青岛、潍坊地区分布较稀少。
2.地热资源远景评价及预测
(1)地热水需求增长趋势预测
本区对地热资源的开发利用主要通过开采地下热水实现。以1999年山东省人均占有地热水为起点,如每年人均增加0.02~0.03m3地热水(按全国平均计算),则可计算出2005年和2010年地热水需求量及预测资源量(表4-4)。
图4-4 山东半岛城市群地区主要地热点分布
表4-4 山东省地热水开发利用需求量预测
(据田廷山等,2006)
从表4-4可看出,1999年开采量为684.3×104m3,至2005年开采量为1124.8×104m3,其平均年增长率为66.6×104m3。如此推算,则2010年预测资源量为1456.5×104m3,比表中预测资源储量尚低305.5×104m3。
(2)地热资源的远景评价及预测
众所周知,地球内部储存有巨大的热能,可以说地球就是一个取之不竭的巨大的热库,但是这些热能需要一定的地质条件和深部钻探才能开发利用。山东半岛地区,地热资源丰富,地质条件优越,地热异常,分布广泛,开发利用程度较低,潜力很大。特别是有大批油气深钻,因此,具有广阔的地热开发前景。
从地质构造条件分析,地热田资源主要分布在构造断裂活动地区和大型盆地中,前者资源相对集中。如鲁东的胶莱地区,为中国东部温泉地热资源最丰富的地区,温泉密集,共有14个大温泉,由于深部断裂发育,特别是交叉断裂部位,成为地下热水上涌的良好通道。14个温泉日产量都在40m3以上,其中有10个日产量在100m3以上,5个温泉日产量在400m3以上。大部分温泉都有较大的储量或允许开采量,如即墨温泉热水允许可采量达1755m3/d,单井最大涌水量达1019m3/d,地热资源储量达68.55×1012m3。威海宝泉温泉有地热水井9口,合计日允许开采量达735~945m3。招远汤东泉已建成深井十几口,日允许开采量达8200m3。文登七里温泉日产热水量可达99m3。蓬莱温石温泉日产也达到400m3。如果按14个温泉日产3.7×104m3计算,则一年产量为1350.5×104m3,这个产量已超过山东全省2010年的探明储量和控制储量,比预测储量仅仅少了约400m3。特别是胶东地区温泉水温很高,一般都超过60℃,与地下第四系潜水混合可形成很大的开采量,将超过2010年山东省预测的储量。鲁西地区资源相对集中区为济南和淄博地区,在700km2范围内共有5处大井,单井涌水量485.5~2585.5m3/d,平均每个井涌水量都超过1000m3/d以上,按最低10口井、最低生产量计算,每年热水量为365×104m3,与温泉年产量之和为1715.5×104m3,基本相当于2010年山东省预测的资源量。
分布面积广泛的大型盆地区,如东营三角洲地区,由于其地壳与地幔分界面(莫霍面)埋藏浅,具有较高的热源值和富水性较强的热储量,加之又具有多层叠加的热储层,因而成为我国东部和山东省内地热资源开发潜力最大的地区。在7400km2范围和2000m深度内,地热水储量为6460×108m3,平均每1km2内约有0.9m3热水,单井涌水量一般在1000~2000m3/d。东营地区的胜利油田,同时也是深井地热田,而且其储热层位及分布面积远远超过油田范围,油气资源以水为载体,开采油气的同时也开采大量地下热水,经初步圈定有9个热田,初步开发有20多个地热水井,平均每个单井涌水量最少都大于1000m3/d,预计年产量将近400×104m3。仅就山东半岛城市群3个地区产量就超过2115.5×104m3/a,早已超过2010年预测的资源量。东营地区地热水井是油气勘探的副产品,随着油气勘探的深入和扩大,地热水资源量也会不断增加和扩大。
除上述区域外,沂沭断裂带是一个长期复杂活动的巨大深断裂区,4条主干断裂构成了“二堑一垒”的构造格局。由于该断裂带切割了莫霍面下的岩石圈,故形成独具特色的高热流值带,目前温泉露头还较少,但这是个很有远景开发利用的预测区,值得今后进一步深入勘查。
矿产资源是国民经济建设与社会发展的物质基础。现阶段,我国95%以上的能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料都来源于矿产资源,30%以上的农业用水和饮用水来自属于矿产资源范畴的地下水。可以说,没有矿产资源持续稳定的供应,就没有现代经济与社会的健康发展。
那么,如何实现矿产资源的可持续供应呢?笔者认为,应实施“利用‘两个市场’,开发‘两种资源’”的矿产资源发展战略。
一、健全、完善与市场经济体制相适应的矿业新体制及新机制
从我国经济可持续发展对矿产资源的需求与建立我国经济安全的需求上来看,国家要加强对矿业部门的管理,建立、健全与市场经济体制相适应的矿业管理体制与运行机制。
首先,要制定矿产资源的中、长期规划。考虑到资源利用和经济可行性两方面,应从需求关系上明确各种矿产品在“两个市场”中的份额,并制定相应的配套措施,以保证经济可持续发展的需要。
其次,健全、完善各种矿业政策、法规,政企(事)分开,保证国家政策法规在宏观上强有力的调控作用,保证市场机制对矿产资源进行合理配置。
第三,加快培育矿业权市场的步伐,改善政策环境,加强基础设施建设,吸收境内外资本、民间资本进入矿业市场。
第四,公益性地质工作与商业性地质工作分体运行。公益性地质工作包括基础地质工作、国土地质工作(区域地质、区域地球物理、区域地球化学、区域环境地质、区域水文地质、区域工程地质)、矿产态势系统调查及地质环境态势调查研究等。公益性地质工作非常重要,它关系到我国地球科学水平的提高和国家资源、环境的战略安全,国家应制定有关规划,组织专门队伍实施,促进地质成果社会共享。商业性地质工作包括矿产地质工作和广义的应用环境地质工作等,它是按市场机制运作的。
目前,我国矿业市场包括矿产勘查市场尚未形成,主要有两方面的原因。一方面,由于政策法规不健全,基础设施不完善,国内外资本尤其是境外资本与民间资本不能进入矿业市场。另一方面,由于矿产资源勘查工作风险很大,在前期地质工作程度偏低的情况下,更增加了投资者的风险。在我国矿产品需求快速增加,矿业体制包括地勘体制处于改革转型阶段的特定时期,国家可以在改善政策环境、加强基础设施建设、培育矿业市场的同时,加大投入,提高矿产勘查前期地质工作程度,以减少投资者的风险,进而促进矿业的发展。
二、加大投入,加强矿产资源调查评价,扩大矿产资源储备
快速而准确地发掘矿产资源潜力,科学地制定矿产资源规划,既是保障国家经济安全的迫切需要,又是泽及子孙后代的长远大计。
从矿产资源勘查、开发深度上讲,目前我国固体矿产勘查深度一般为300~500米、开采深度一般在300米以内,流体矿产勘查开发多在5000米以内,而1000米以内的固体矿产和10000米以内的流体矿产至少有一半以上还未发现。与东部地区相比,我国西部地区由于自然条件较差,探矿经费投入较少,地质调查特别是矿产资源调查评价程度还很低,这与西部地区良好的成矿背景和条件很不相配。另外,新矿床类型的发展,新成矿概念的建立,新的技术方法的突破,采、选、冶技术方法的进步都会在很大程度上影响甚至改变对矿产资源的认识。
与发达国家相比,我国矿产资源评价程度较低。我国西部地区虽然地域广阔,但地质工作程度较低,资源潜力尚未查清,东部地区勘查和开发深度也不够。由于矿产资源分布的不均匀性和隐性特点,决定了其需要耗费大量勘查劳动才能被发现和控制。经验表明,矿产勘查投资与可利用储量之间的关系是非常不确定的,它受基础地质工作程度、勘查投入、科学技术进步等各种因素的影响。新中国成立以来,尽管我国陆续发现了大庆油田、金川铜镍矿、金堆城钼矿、玉龙铜矿等大批大型矿床,但与国外相比,我国的地质工作程度还比较低、成矿规律不清楚,深部、覆盖区,尤其是面积广阔的西部地区地质工作程度更低。鉴于矿产资源从评价、勘查到资源开发利用一般需要10年至15年的周期,因此,国家必须进一步加大资金投入,强化西部矿产资源评价,加大东部地区挖掘潜力,为未来10年可能出现的某些重要矿产资源严重匮乏和资源基地由东部向西部战略性转移做好资源接续准备。
三、最大限度用好国外矿产资源
不论从我国10年来矿产资源的消耗趋势(储产比),还是未来人口与经济发展的判断或者按不同种类消费模式预测,未来30年我国对主要矿产资源的需求总量将数倍于现有探明储量,像石油、铜这样重要的资源储量甚至难于满足未来10年的需求。面临这样的形势,贯彻“走出去”的战略,最大限度地利用国外矿产资源成为必然选择。其一,我国目前的地质研究水平表明,有些矿产难以找到或者未形成规模;其二,有些矿产探明需要一个过程,经济发展“等米下锅”;其三,目前国外能够较为经济地(与国内开发成本相比)提供我国所需要的矿产;其四,作为不可再生的矿产资源应该细水长流,泽及子孙后代。
中国紧缺的重要矿产资源需要通过国外资源开发和市场两个渠道补足。无论是出于经济、安全还是方便、快捷的目的,周边国家无疑都是中国走出去开发利用全球矿产资源的最佳地域,周边国家是构筑中国矿产资源安全配置体系的内置层。
显然,在具体做法上,国家制定政策,鼓励中国矿业“走出去”开发境外矿产资源,国家应该设立“境外矿产资源风险勘查基金”,扶持矿业(包括勘查业)“走出去”,并把境外找矿前期的地质工作列入国家计划之中,以促进“两种资源,两个市场”方略的实施。同时,随着我国经济实力的增强,经济水平的提高,尤其是加入WTO后的新情况,对矿产资源进出口比例要有恰当的把握,逐渐摆脱为发达国家提供原材料的角色。对有些优势矿产,如钨、稀土,甚至一些“假优势”矿产,如锌的出口要审时度势,从经济观点,从国家安全观点,从可持续发展观点从长计议。
四、调整我国的能源与矿产资源消费结构
面对我国石油和许多重要矿产资源严重短缺、潜力有限和未来30年经济建设所需能源与矿产资源剧增、缺口巨大的情况,面对我国目前社会发展滞后于经济发展,生活资料消费滞后于生产资料消费所带来的对能源及矿产资源消费新需求,积极探索并科学调整适合我国国情和经济社会发展目标的能源与重要矿产资源消费结构已刻不容缓。
科学地调整我国能源与重要矿产资源消费结构,需要从我国人口基数大、基础设施薄弱的实际情况出发,在比较客观和准确地预测未来二三十年经济高速发展和进入工业化高峰,以及社会全面进步,消费结构发生重大变化,对能源和重要矿产资源需求的基础上,结合我国化石能源和重要矿产资源储量、潜力、实际开发条件等现状,综合考虑化石能源和重要矿产资源储量的增长率以及境内外获得的比例,新能源的发现和多种替代品研制及资源利用效率的提高,以及环境问题、社会问题等多种因素,来科学地提出我国能源和矿产资源消费结构调整意见和建议。
五、依靠科学技术进步,强化矿产资源领域的科学研究与技术开发
首先,加强科学研究,进行理论创新,成矿理论的突破往往使矿床批量发现,开拓新领域,发现新矿种,利用非传统矿;其次,矿产资源的勘查开发,技术进步显得更为迫切。
开发引进应用航天、航空对地观测、监测与探测技术,地面快速勘查技术,深部探测技术,非传统矿床的勘查、选冶技术,高精度测试分析技术以及信息处理、集成、提取技术和替代品制造技术等,既可提高勘查、开发水平,又可提高综合利用水平。科学技术作为第一生产力,深刻地影响着矿产资源领域的方方面面,直至改变世界某种资源的配置,改变一个国家的资源和矿业地位。
六、科学开发资源,振兴我国矿业
矿业是连接矿产资源与矿产品的纽带,矿业的振兴是国家矿产资源安全供应保障体系的重要组成部分。
20世纪80年代以来,世界矿业不太景气。90年代我国矿业也举步维艰。表面看二者境况相似,但实际上原因大不相同,世界矿业的不景气是因为资源及其生产供应相对过剩造成的。而90年代我国经济高速发展下的矿业不景气则与世界矿业背景相反,一方面由于矿产资源禀赋不佳;二是由于管理水平低、设备陈旧、技术落后、综合利用能力差等,使得矿产品生产成本高,缺乏竞争力,经济效益差。此外,受经济利益和局部利益驱动,七八十年代以来,我国矿山企业数量急剧膨胀,数以万计的集体和个体矿山在生产和资源利用效益十分低下情况下无序地开采着本来就不多的矿产资源,结果造成生态破坏、环境污染,资源浪费愈演愈烈。
面对全球经济一体化和我国进入WTO的挑战,国家要主动加大矿业改革力度,就像纺织行业“限产压锭”那样,大力度整顿,淘汰落后、分散和小规模的矿业生产,控制非理性的矿产开发。要花大力气通过关、停、并、转等方式重组,建立高起点、高技术、规模化、集团化的现代矿业企业,大幅度提高企业的国际竞争能力,振兴中国矿业。
七、加强管理,加大宏观调控力度,依法治矿,形成良性循环
制定严格的政策法规,依法治矿,从严管理,宏观调控,加强监督,整顿矿业秩序。要进一步提高矿产品的科技含量,控制初级原料输出,扩大内需,拓展用途,保护矿业发展。
在经济全球化的大背景下,从资源角度、经济角度研究决定“两种资源”、“两个市场”中的勘查、生产、销售,做到资源利用与经济效益双赢。
废旧金属的回收再利用已经被许多发达国家政府高度重视。1999年美国回收金属在消费量中所占的比例和数量为:铜45%(135万吨)、铝23%(170万吨)、锌29%(43万吨)、镍38%(6.9万吨),美、德、意、日的铜铝回收一般占消费量或产量的30%—50%。我国铜的再生利用率在1992年、1994年和1996年分别达到23.95万吨、26.74万吨和42.75万吨,分别占当年精炼铜产量的36%、35.8%和61%,与发达国家相近。铝的平均回收率不足3%,锌的回收率不足5%。随着我国金属用量的不断增加,再生利用废旧金属对于缓解资源短缺具有重要作用。从政策上对废旧金属的回收再利用予以支持意义深远。
八、建立国家矿产资源安全供应保障体系
和平、发展是当今世界的主流。然而,不安定因素一直存在。为确保国家独立自主和经济安全,建立国家矿产资源安全供应保障体系已是当务之急。
国家矿产资源安全供应保障体系应该包括下列内容:
①寻求多元、稳定、丰富的矿产资源来源。②确立科学、合理的矿产资源的储备。③构筑安全可靠的矿产资源运输通道。④制定应付突变事件的有效机制。⑤组建起点高、技术新、规模大的现代化矿业企业集团。⑥建立全球矿产资源战略研究机构。建立集资源、环境、经济、外交、投资环境和政策法规等多元信息于一体,具有信息快速处理、集成、提取和能够全方位跟踪、快速反应并对未来事件具有预测功能的全球矿产资源战略决策系统,是国家矿产资源安全供应保障体系的支撑。
(原载《中国矿业报》2003年3月4日)
党的十六大提出了全面建设小康社会的奋斗目标,要求GDP从2000年到2020年翻两番,GDP年均增长7.18%,基本实现工业化。全面建设小康社会的阶段是我国加速实现工业化时期,也是工业化的高峰时期,对矿产资源的需求将居高不下。未来一段时期,我国资源供需形势将更为严峻。
2.4.1 石油可采储量增长乏力,保障程度逐年下降;2020年生产能力基本维持现状,对外依存度将上升到60%
根据我国石油资源总量和剩余未探明的资源条件分析,结合50年来探明储量增长和开发消耗的规律,预计到2010年和2020年,我国石油产量稳定在1.90亿~2.00亿吨。据国家发展改革委员会《能源发展“十一五”规划》,2010年我国石油需求量为3.88亿吨,2020年我国石油需求量为5.00亿吨,国内石油供应能力的保证程度2010年和2020年分别在49%和40%左右。
世界石油资源总体上比较丰富,但对我国的可供性相对较差。原因在于世界石油市场竞争激烈,跨国石油公司掌握了大多数优质资源,我国开发利用国外石油资源只能采取“见缝插针”的方式。经过多年努力,我国已在全球石油勘查开发市场上占有一席之地,累计探明石油可采储量近6亿吨,形成海外份额石油年产量1999万吨,已占我国当年进口量的20%强。如我国能够继续扩大在非洲、拉美、中亚、中东等区域开发利用石油资源的规模,同时加强与俄罗斯的政治对话,将大大提高我国海外份额石油产量。
2.4.2 天然气资源潜力较大,可采储量和可供能力增长迅速,基本保障需求,但受下游管输和储运设施建设滞后的制约
据对准噶尔、塔里木、柴达木、珠江口、东海、松辽、渤海湾等10个大型盆地最新勘探资料的综合分析,预测我国天然气资源量57万亿立方米。据评价分析,到2010年和2020年我国天然气可采储量分别为36984.39亿~37624.39亿立方米和48024.39亿~50824.39亿立方米,可供能力分别为1304亿~1394亿立方米和1548亿~1752亿立方米。
目前,天然气在我国一次能源构成中仅占2.9%,到2010年和2020年将分别提高到5.3%和8.7%。预测2010年和2020年我国天然气需求量分别为1500亿立方米和1800亿立方米,可采储量能够形成的产能接近需求,可满足国内需求。但天然气管输和储运设施建设滞后,制约着天然气工业发展。国家发展改革委员会《能源发展“十一五”规划》规划2010年我国天然气产量仅920亿立方米,因此,届时,我国天然气产量仍难以满足需求。
世界天然气资源丰富,西方国家对天然气资源的争夺尚未像石油那样达到如火如茶的程度,这给我国开发利用国外天然气资源留下了一定的空间和时间。应充分利用这一有利时机,加大利用澳大利亚、俄罗斯、中亚等国天然气资源的力度。在液化气方面,将印度尼西亚、马来西亚等东南亚国家和澳大利亚作为重要供应来源;在管线气方面,一是把利用俄罗斯的天然气放在优先地位;二是将开发利用中亚天然气资源作为我国西气东输工程的组成部分统筹考虑。
2.4.3 煤炭资源储量巨大,但需加强规划,做好总量控制
全国已查明的煤炭资源储量11804亿吨,基础储量仅为3261亿吨,储量为1768亿吨,煤炭资源储量巨大。发展改革委员会《能源发展“十一五”规划》预测2010年我国煤炭需求量为25亿吨,实际需求可能为27亿~28亿吨。根据煤炭资源状况和目前生产实践情况分析,2010年的产能和产量能够保证需求,只是需要加强煤炭基地规划和全国产能总量控制。
尽管我国煤炭资源丰富,但仍需要加快开发利用国外煤炭资源的步伐。周边和近邻是重点:一是澳大利亚和越南,我国南方可以利用澳大利亚和越南的煤炭资源,以缓解北煤南运的压力;二是蒙古,中蒙边境地区优质焦煤储量达50亿吨的塔温陶勒盖煤矿,以及俄罗斯远东地区煤矿,对我国较有战略价值。
2.4.4 铁矿可供储量和可供能力增长十分有限,难以保障需求,且保障程度逐年下降
我国铁矿地质勘查工作程度较高,铁矿资源情况基本清楚,今后难以找到大型富铁矿床,现有资源储量基本上可以作为2020年以前生产和建设规划的依据。2006年我国铁矿石生产能力为6亿吨,根据目前的建设和发展速度分析,2010年生产能力有可能达到9亿吨,此后10年将基本平稳保持在9亿吨/年的水平。预计2010年我国钢产量将达到5.5亿吨,此后仍将缓慢上升,2020年我国钢产量可能接近6亿吨。目前我国铁钢比为0.95,日本为0.73,预计到2010年和2020年我国铁钢比分别下降到0.88和0.73,届时需要生铁分别为4.84亿吨和4.38亿吨,折国内品质铁矿石(品位35%)分别为13.83亿吨和12.51亿吨,2010年和2020年国内铁矿石的保证程度分别仅为66%和72%。
世界铁矿石资源丰富,国内供应不足部分可以从国外解决。澳大利亚和巴西、南非等可成为我国资源战略合作伙伴。在利用国外铁矿石资源方面,应重视与日本这个国际铁矿石市场大买主的合作,以稳定世界铁矿石市场。另外,应特别重视废钢的二次回收利用,努力降低钢铁生产中铁钢比。
2.4.5 铜矿可供储量和矿产铜可供能力有增加潜力,但由于需求旺盛,铜矿供需矛盾将进一步加剧
虽然我国铜矿资源潜力较大,但找矿难度也大,预计到2020年铜矿可供储量将从目前的1485万吨增加到2785万吨。通过加大铜矿的开发强度,我国铜的供应能力会有所提高。预计,2010年前国内新开发矿山有新疆阿舍勒(2万吨/年)、西藏玉龙(3万吨/年)、青海德尔尼(2万吨/年)、黑龙江多宝山(4万吨/年)、江西德兴富家坞(2万吨/年),共可增加生产能力13万吨/年。另外,不排除福建紫金山和云南羊拉进入开发阶段。扣除老矿山下降的生产能力,国内矿山供应能力最大为80万吨,加上国内废铜产量70万吨/年(生产加工过程可回收30万吨/年,社会废旧物质回收40万吨/年),2010年前的国内铜供应能力约为150万吨/年。预计“十一五”期间,GDP平均增速10%,国内精炼铜消费弹性系数为0.7~0.8,2010年国内精炼铜消费量为520万~540万吨,国内供应能力仅能满足消费的25%~30%。展望2020年,预计我国精炼铜的需求量将增加到730万~760万吨,国内铜资源形势更为严峻。
近期国际铜市场需求量的增量,绝大部分来自我国。但我国在国际市场竞争中尚未取得应有的地位,经常处于被动。应采取强势政策,积极开发利用国外资源,扩大在非洲的铜资源基地。注重开发利用蒙古、俄罗斯和哈萨克斯坦等周边国家的铜资源,重点关注蒙古奥乌陶勒盖铜矿床(储量1470万吨)和俄罗斯乌多坎铜矿床(储量1600万吨),如能拿到这两个矿,可以在很大程度上缓解我国铜资源紧张的局面。
2.4.6 铝土矿可供储量增长不足,氧化铝产能增加有限,自给率下降,缺口加大
由于我国铝土矿石质量差,铝土矿石和氧化铝生产能力大幅增长的生产成本过高,只有在产品价格保持在相对较高的前提下才可能实现。预计,2010年前中国铝的需求量会以7%左右的年平均增长率继续发展下去,2010年达到1100万吨,2020年达到1430万吨。据统计,目前国内铝的蓄积量累计已经达到5000多万吨。2006年国内废杂铝产铝93万吨;预计2010年将达到165万吨;2020年将达到470万吨。因此,到2010年和2020年,我国对矿山铝的需求将分别为935万吨和960万吨,即与2010年相比,由于废杂铝的利用水平提高,2020年我国矿山铝的需求基本相当。按此,矿山铝需求推算,则2010年和2020年分别需铝土矿3740万吨和3840万吨。2005年我国铝土矿查明资源储量26.58亿吨,其中储量5.55亿吨,从量上完全可以保障2010年和2020年形成3800万吨左右的产能,维持今后20多年的需求没有问题。但我国绝大部分铝土矿冶炼难度大,限制了产能的扩大,因此从技术经济角度考虑,我国铝土矿还是难以保证国内对铝的需求。
世界铝土矿资源丰富,国内供应不足部分大多可以从国外获得供应。越南多乐省多农铝土矿矿床,储量几乎相当于我国铝土矿总储量,对我国极有战略价值。在铝土矿—氧化铝—电解铝方面,也可以与澳大利亚建立较为可靠的资源战略合作关系。此外,开发利用非洲几内亚铝土矿资源的可行性也较大。2.4.7 铅锌查明资源储量相对不足,但资源禀赋条件较好,潜力较大,加强找矿勘查工作可提高保证程度
铅锌矿为我国大宗优势金属矿产,多年来资源保障比较理想。“十五”期间我国铅锌的消费弹性系数分别高达2.56和2.18,预计“十一五”期间铅锌消费弹性系数为0.80,则到2010年我国铅锌需求量分别达到250万吨左右和450万吨左右。假设2010~2020年我国GDP增长速度为8%左右,铅锌消费弹性系数下降到0.40左右,则2020年铅锌的需求量分别为300万吨和550万吨。预计我国再生铅和再生锌的产量2010年分别为100万吨与22万吨,2020年分别为150万吨和60万吨。那么,2010年我国需矿产铅锌分别为150万吨和420万吨,2020年分别为150万吨和490万吨。但我国铅锌资源条件较好,找矿潜力较大,加大勘查力度将会增加新的资源储量,同时加快资源量向储量的转化力度,以提高保证程度。
另外,世界铅锌资源丰富,西方国家普遍不再重视铅锌资源。在这种情况下,完全可以利用全球铅锌资源满足我国需求。
2.4.8 传统优势金属矿产(钨、锡、钼、锑、稀土),除稀土外,优势正逐步丧失
我国传统优势金属矿产资源储量丰富,品质优良,在世界上一直占有重要地位,但由于几十年的大规模开发,产能无序扩张,资源浪费严重,导致资源优势逐步丧失,同时优势矿产数量扩张型对外出口,未能获得应有的经济效益。据论证,目前钨、锡、钼、锑的可供储量只能满足当前产能生产10年以下,如不加强宏观调控,压缩产能,则难以维持其产业的长期发展。
我国优势金属矿产资源潜力较好,加大找矿勘查力度还能查明新的资源储量。据评价,到2020年我国钨、锡、钼和锑的可供储量将分别由目前的52万吨、111万吨、147万吨和42万吨增加到68万吨、126万吨、222万吨和53万吨,而预测的可供储量累计需求为55万吨、228万吨、142万吨和85万吨,因此,钨和钼可供储量可以保证需求,锡和锑不能满足需求。
我国稀土查明资源储量基数较大,完全可以保证需求,关键是如何更好发挥资源和经济效益。
2.4.9 金矿资源相对丰富,但可供储量不足,难以满足需求
我国金矿资源相对丰富,但剩余可供储量不足。2007年,我国查明金矿资源储量5541吨,若按2007年矿产金产量270吨算,保证年限约20年。资源接替问题相当严峻。我国金矿资源潜力较大,加强找矿勘查工作,还有可以增加资源储量。据论证,从目前到2020年我国金矿累计可供储量为4120吨,但需求旺盛,到2020年累计可供储量需求量将达到6877吨,可供储量的保证程度仅为60%。
世界金矿资源丰富,储量基础静态保证年限在30年以上。由于黄金的战略地位逐步下降,各国对金矿的资源争夺尽管还比较激烈,但更多地体现在商业层次上。我国应尽快出台相应政策措施,鼓励相关企业利用国外金矿资源,满足国内需求。
2.4.10 硫铁矿可供储量增长缓慢,可供能力有所攀升,资源储量基本保障需求,但生产能力保障仍然不足
我国硫铁矿资源尚有一定潜力,但查明资源储量增长缓慢。评价分析我国目前硫标矿可供储量54083万吨,基本能保证到2020年的需求。预测2010年我国硫酸硫标矿累计需求量为56015.64万吨,基本保证需求。2020年前由于需求强劲,硫铁矿的生产能力将有所攀升,由目前的1200万吨增加到2120万吨。但预计需求量将达到3050万吨,缺口近1000万吨,保障程度仅为70%。
目前国际硫市场上,弗拉施硫所占比重日益缩小,而综合回收硫所占比重日益增加。如能在开发利用国外石油资源时与开发利用国外硫资源一体化,可在很大程度上缓解我国硫资源紧张的局面。
2.4.11 磷矿资源丰富,储量和生产能力都将有所增长,均能保障需求
我国磷矿资源潜力较大,加强勘查评价将使资源储量有所增加。预测今后10年内,每年可新探明磷矿资源储量2500万~3000万吨。但我国磷矿贫矿多,富矿少,新探明资源储量中只有小部分可转化为直接利用的可供储量。经评价分析我国磷矿可供储量为25.18亿吨。预计到2020年对磷矿石的累计需求量为14.61亿吨,可供储量能够保证需求。另据有关规划,到2020年时磷矿的生产能力将由目前的3050万吨增加到4580万吨,与需求量持平,也可保障需求。
世界磷资源丰富,主要集中在摩洛哥、美国、俄罗斯等国。虽然我国直接开发利用国外磷资源存在一定困难,但国际市场的供应却比较充分,采取间接方式可使我国磷资源的国外可供性达到较高水平。
2.4.12 钾盐可供储量难以大幅增长,但可供能力会逐步增加,供需形势依旧严峻
我国钾盐资源潜力有限,可供储量难以增长,经评价分析目前钾盐可供储量为14716万吨,预计到2020年可供储量会增加到23000万吨。到2020年钾肥累计需求量为23620万吨,累计需求钾盐可供储量77498.62万吨,可供储量对2020年需求的保障程度小于30%。加大现有资源储量的开发力度,钾盐的生产能力会逐步提高。预测2020年我国钾盐的生产能力有可能突破200万吨,达到210万吨,而需求为1717万吨,仅能保障12%。
世界钾盐资源丰富,平均保障年限数百年。我国已实质性介入老挝的钾盐资源开发,需要进一步重视开发利用泰国钾盐资源,重视与加拿大合作。
目前世界能源产业的现状和发展趋势是什么?
目前全世界能源总消费量约为134亿吨标准煤;其中化石能源占85%以上;呈现出向可再生能源过渡的趋势,欧洲、日本等正大力发展风电、太阳能、生物能等可再生能源。从实现工业化国家的经验看,人均GDP达到1万美元,即相当于中等发达国家水平之前,其人均能源消费量增长较快,人均GDP达到1万美元,其人均能源消费量在4吨标准煤以上,在这之后增长变缓。
世界能源科技的发展趋势又是怎样的?
化石燃料高效和清洁开发和利用技术取得快速发展。上世纪70-80年代的两次石油危机推动了全球的节能技术革命,如1973年以来,机动车的燃油经济性提高了近一倍,主要工业国家单位GDP的能耗下降了30%以上;
可开发能源迅速发展。上世纪90年代可持续发展观念的兴起,推动了可再生能源技术的迅速发展。近年来,风力发电、光伏发电的年增长超过30%,世界各主要国家都将可再生能源作为可持续发展的基本选择;
核能出现复苏迹象。美国计划在2010年前开工建设新的核电站,芬兰招标建设新的核电机组。在科研上,美国等十国提出了第四代核电技术。同时,由俄罗斯倡导,国际原子能机构推动了先进核燃料循环计划国际合作。日本、法国、俄罗斯、美国等国正在推进等离子体及聚变科学的研究,以期实现核聚变能的远期商业应用;
二氧化碳近零排放成为煤炭利用的新方向;氢能将作为未来清洁能源的理想选择;电网安全和可靠保障也越来越引起重视。
我国能源现状如何?
我国已成为世界能源生产和消费大国,一次能源消费量居世界第二位,一次能源生产量居世界第三位。2002年,我国一次能源产量为13.87亿吨标准煤,其中煤炭产量13.8亿吨,居世界第一位;原油1.67亿吨,居世界第五位;天然气产量居世界第十六位;发电装机容量3.57亿千瓦,发电量居世界第二位,其中水电居世界第四位。
我国全面建设小康社会与能源分不开,未来能源需求状况如何?
根据国家发改委能源所的分析预测,2020年,我国一次能源的需求在25~33亿吨标准煤之间,将是2000年的两倍;2050年,我国为实现达到目前中等发达国家水平的目标,人均GDP将达到1万美元,届时我国能源需求量约为50亿吨标准煤。
未来,我国能源将面临更大的挑战。根据预测,2020年我国石油对外依存度将超过55%%,天然气的进口依存度为25~40%左右。2020年后,我国国内能源供应缺口将进一步扩大。
面对这样的挑战,我国能源科技将如何应对?
到2020年,我国能源科技发展将按三个重点领域部署7个优先主题。节能重点领域优先主题为“节能和能源效率的改进”;常规能源重点领域的3个优先主题是“煤的高效、清洁、安全开发与利用技术”、“保障石油安全的技术支撑”、“先进可靠的电力输配系统”;新能源和可再生能源重点领域的3个优先主题是“先进核能技术”、“可再生能源规模化利用技术”、“氢能与燃料电池技术”。在以上基础上,还提出来两个重大专项:“以煤气化为基础的多联产示范工程”和“大型先进压水堆核电站工程”。
据资料显示,我国矿产资源总量约占世界总量的12%,人均排名却在第53位。我国矿产资源的未来需求状况如何?
据我国45种主要矿产可供利用储量对消费需求的保证程度的最新研究成果表明,2010年可以保证消费需求的矿产21种,其它24种矿产难以保证需求;2020年可以保证需求的矿产仅为9种,其他36种矿产难以保证需求。特别是铁、锰、铬铁矿、铜、铝铁矿、钾盐等关系国家经济和安全的大宗矿产将长期短缺。为此,我国矿产资源发展应开源和节流并举,实施“加强勘察、集约开发、安全生产、保护环境、科学利用两种资源、节约保护矿产资源”的可持续发展战略。促进我国由矿产资源生产消费大国向资源勘查开发技术强国转变。中长期规划提出了2个优先主题:“建立现代成矿地质理论与立体勘查方法技术体系”和“矿山资源高效开发技术和矿山环境优化”。
2002年在南非召开的可持续发展世界高峰会议上,一致通过将水资源危机列为未来十年人类面临的最严重挑战之一。我国的水资源现状及未来需求如何?
水资源短缺和时空分布不均是我国的基本国情,我国人均占有的水资源仅为世界平均值的31%%左右,亩均水资源量为世界平均值的61%%。未来我国水资源需求将持续增长,供应能力面临严峻考验。因此我国水资源发展必须坚持科学发展观,遵照经济、社会、环境协调发展的方针,采取多种综合措施分阶段逐步解决供需矛盾。可分为三个阶段(2020年、2035年、2050年)部署解决,从沿海到内陆,从东部到西部,逐步解决我国水资源短缺、生态环境恶化和洪涝灾害威胁等重大问题。争取到2050年基本实现水资源供需总体平衡、水环境状况良好、人与洪水和谐共处的战略目标。
中长期规划如何应对我国人多地少的土地资源状况?
我国将进入人口高峰期和城市化、工业化加速发展时期,到2020年,我国人口将达到15亿,城市化水平将达55%%,土地资源紧缺,人地矛盾将进一步加剧。未来20年,我国应施行“保护优先,保障有力,提高效益,防止退化,在开发中保护,在保护中开发”的土地资源集约利用战略,发展农用地保护技术,保障国家粮食安全;发展城市及建设用地集约利用技术,保障经济社会发展的土地有效供给;发展土地评价与规划技术,保障土地资源的科学配置;开发和集成国土整治技术,实现土地资源的高效利用。
21世纪是人类开发利用海洋的新世纪,海洋开发关系到国家安全和权益。我们如何利用先进的科学技术,促进海洋资源开发和海洋环境的保护?
我国大陆海岸线总长度超过1.8万公里,管辖海域近300万平方公里,海洋生物资源、油气资源、固体矿产资源丰富。2003年海洋产业增加值占全国GDP的近4%,成为国民经济的新增长点,2010年增加值将达到全国GDP的近5%,2020年为6%。
我国已形成了学科比较齐全的海洋科学技术体系,在海洋学研究、海洋技术开发方面取得了许多重要成果。但是由于过去对海洋科技发展的重视和投入不足,最近15年来,虽然有多种专项计划推动海洋科技发展,但这些科技计划之间整合衔接机制不完善,科技计划与各种海洋事业发展计划缺乏协调,影响了海洋科技的全面发展。目前,我国海洋科技总体水平落后于先进国家15年左右,这制约了我国海洋经济、海上安全、海洋环境保障事业的发展和参与国际竞争。
未来20年,我国应实行“维护海洋权益和安全、发展海洋经济、建设海洋强国”的海洋开发战略。海洋科技发展以建设海洋强国为目标,以维护海洋主权、权益和安全、促进海洋可持续利用与协调发展为主线,面向海洋开发从浅海向深海发展的需求,发展海洋安全环境保障、海洋生物资源多层面的开发与可持续利用、海底资源勘探、深海探测和深海研究等方面的科学技术。2020年以后使我国逐步成为海洋经济发达、海洋科技先进、海洋综合力量强大、在国际海洋事务中发挥重大作用的海洋强国。
由于月球几乎没有大气层,太阳风粒子可以直接注入月球表面,太阳风粒子的长期注入使月壤富含稀有气体。在太阳风注入的稀有气体中,最让人们感兴趣的是氦-3,因为氦-3可以与氘进行核聚变反应,并释放出巨大的能量。目前,人类正在对受控核聚变反应开展研究,并且主要氘-氚核聚变反应开展研究。相比目前正加速发展的利用氘和氚反应的热核聚变装置来说,用氦-3进行核聚变反应具有比用氚作燃料有更多的优点,主要表现在:(1)在氘-氚核聚变反应过程中,伴随核聚变能的产生,要产生大量的高能中子,而这些中子将对核反应装置产生广泛的放射性损伤;相反,若用氦-3作为反应物,则主要产生高能质子而不是中子,质子的穿透性远远低于中子,因此防护设备简单得多,而且对环境保护更为有利;(2)氚本身具有放射性,而氦-3没有放射性。
月壤中氦-3的资源量为未来人类开发利用月球能源提供了一种可能的途径。由于月壤中氦-3的含量较为稳定,因此只要能够精确探测月壤的厚度,就可以估算出月壤中氦-3的资源量。以美国“阿波罗”登月飞船和苏联的“月球号”自动取样探测器采回的月样品进行试验分析,并以实测分析结果为参考标准计算,月壤中氦-3的资源总量可达100万—500万吨,而地球上可提取的氦-3只有15至20
吨。若能实现商业化利用,月壤中的氦-3可供地球能源需求达数万年。因此,开发月壤中丰富的氦-3资源,对人类未来能源的可持续发展具有重要而深远的意义