矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础,是社会经济稳定运行的重要保障,关乎国家安全和社会稳定。随着世界经济的高速发展,矿产资源消耗剧增。矿产资源的不可再生性决定了短时期内的资源短缺与资源枯竭问题不可避免。资源危机问题,已成为我国乃至全球各国发展道路上最棘手、最突出的问题之一。
向地球深部要资源,是当前全球可持续发展的必然策略,也将是全球矿业未来发展的新形势与新格局。国外矿业大国,十分重视且相继设立了相关重大科学计划,如加拿大Lithosprobe、澳大利亚4D地球动力学计划及玻璃地球计划等。
我国也高度重视对深部矿业开发的探究,先后出台了多项政策支持该领域的发展。我国“十三五”规划纲要中,更明确提出要加强深海、深地、深空、深蓝这四个领域的战略高技术部署。
四“深”中,深地探索研究并不轻松甚至难度更大,尽管地球近在咫尺,但其深部具极端环境,探索举步维艰,所能获取的数据与信息十分有限,极大地制约了对地球深部的认知。
具体到深部采矿领域的研究与实践,国与国之间也差距甚远。比如,截至目前,世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米。据不完全统计,国外金属矿资源开采超过1000米的有近百座矿山。如,世界开采深度最大的南非Western Deep Level 金矿已达4800米;加拿大萨德伯里(Sudbury)铜镍矿床已开采到地下2000米;澳大利亚奥林匹克坝铜—金—铀矿床位于深部1000米左右;加拿大诺兰达(Noranda)矿田的米伦贝齐、科伯特、安西尔等矿床的主矿体深度位于约700—1280米……而我国,多数金属矿山探采深度不足500米,只有个别矿山开采深度大于1000米。
有差距,也就有空间。在500米至5000米的深度区间,我国有着巨大的找矿空间与找矿潜力,这应该成为我国今后实现矿产资源增储的重点靶区。为挖掘这部分潜力,正确选定主攻方向和完善深部矿产资源发展,在战略上意义重大。
必须认识到我国地质特点,未来重点拓展与攻克矿区地下“第二找矿空间”,存在着地质构造环境更复杂、成矿条件更难掌握、关键致矿因素更不甚清楚等困难。同时,我国现有用于浅地表矿产资源探测的仪器设备难以满足甚至达不到深部探测的分辨率与精度要求。深部资源开发的相关理论、技术及仪器装备急需提升与改进。
这些,都让深部空间开发存在着很大的不确定性,充斥着难以预料的风险与挑战。不难理解,越往深部进军,采矿的难度、风险和成本就越高。
深部开发,必须地质先行。资源开发前的调研、分析和预测,是这个行业工作链的最前端“关口”。如何客观、科学地认识与描绘即将迈向的“第二找矿空间”,如何准确、高效地开展深部“第二找矿空间”隐伏资源的定位预测,成为制约我国深部资源开发的首个重要瓶颈。该类基础性研究攻关迫在眉睫。我们还必须重视理论探矿与科学找矿、理论创新与技术革命、理论与实践的融合发展。全面加强深部找矿地质理论的武装,从根本上提升深部资源开发的整体水平,有效降低甚至规避勘探开发过程中的可能风险。
建议国家进一步加强对矿产资源深部勘查开采的支持力度,着力推动地下“第二找矿空间”开发向纵深发展。注重加强开展面向深部空间矿有业开发的基础理论、技术手段、仪器装备等系统研究,加强培养和储备具有创新能力的高端专业科技人才,从全方位为开发地球深部矿产资源提供可靠保障。
此外,大数据时代的到来,又为人类探索地球深部开启了另一扇“窗”——地质大数据研究。这将是传统地质行业信息化与现代化的重要契机,也应是应对未来地球科学研究的必由途径。通过地学大数据的利用与开发,提取地球深部地质信息,提升对地球深部结构特征的认识水平,揭开深部地球的神秘面纱。建议我国应全面启动地质大数据建设工作,建立健全地质大数据发展机制,加强相关人才储备,形成地质大数据整体发展的蓬勃局面,助力我国打赢深地资源开发攻坚战。