趙鵬大
將“非傳統礦產資源”作為壹個獨立的礦產資源領域予以提出和強調，系統地闡述非傳統礦產資源研究的基本理論與方法基礎，主要內容包括：非傳統礦產資源、非傳統礦產勘查理論與方法、非傳統礦業和非傳統礦業經濟四大方面，建立非傳統礦產資源研究的理論框架體系。本課程對非傳統礦產資源的基本概念、研究目標任務、科學問題和研究意義進行系統闡述；探討非傳統礦產資源分類原則與方案；論述地球巖礦物質資源的辨證觀以及地球物質流和無廢礦業理論；提出“三聯式”礦產預測評價新理論，並在礦產系統勘查和資源再評價等方面進行實例探索。
1 非傳統礦產資源基本概念與研究領域
非傳統礦產資源（Nontraditional mineral resources）是指受目前經濟、技術以及環境因素的限制，尚難發現和尚難工業利用的礦產資源，以及尚未被看做礦產和尚未發現其用途的潛在礦產資源。其研究領域涵蓋：
（1）非傳統礦產（包括新類型、新深度、新領域、新工藝和新用途礦產）；
（2）礦產勘查的非傳統理論及方法（包括“三聯式”成礦預測理論、非線性理論方法等）；
（3）非傳統礦業（包括無廢環保型、高新技術型、深精加工型、綜合服務型礦業等）；
（4）非傳統礦業經濟（包括兩種資源比較經濟學、礦業與安全經濟學，礦業與生態經濟學，礦地產經濟學等）。
上述四個方面構成非傳統礦產資源的完整體系，它們之間又是相互關聯、相輔相成的。
2 非傳統礦產資源研究的緊迫性和重要性
礦產資源是極其寶貴的自然財富，是人類賴以生存和發展的物質基礎。目前，我國95%的能源和80%的工業原料都取自礦產資源。極而言之，整個人類的發展史從某種角度來說就是人類開發利用天然巖礦材料的歷史。從原始人類利用堅硬巖石制造石刀、石斧、石劍開始，乃至後來不斷發現和利用各種金屬非金屬礦產，直至今日人們可以利用300種以上天然礦物和數十種巖石制造他們的生產和生活必需品。可以說，人們不能壹日不利用礦產。正因為如此，歷史學家不無道理地將人類利用天然巖礦材料的歷史作為劃分人類進步和時代的標誌：如石器時代、銅器時代、鐵器時代、原子能時代等等。由於當今人類利用非金屬礦產的強度和廣度極大，有人甚至提出了“新石器時代”的概念來表述當今時代的特征。
礦產資源開發的重要性無需贅述，但這當中存在的問題卻未必盡人皆知，無論從世界範圍看或是從我國自身角度看，其中主要問題有以下幾個方面：
（1）礦產儲量增長速度低於礦產消費量增長速度，礦產品消費量超過礦產品產量；
（2）礦產資源量向礦產儲量轉化的速度不快；
（3）現有生產礦山後備資源不足，產能消失嚴重；
（4）我國多數礦產，特別是需求量大的支柱性礦產儲量保證程度低，形勢嚴峻；
（5）因技術、管理及資金等造成資源開發不合理、利用不充分並且嚴重汙染環境。
3 非傳統礦產資源國內外研究現狀
1982年美國經濟地質學家協會召開了“非常規礦床”學術討論會，研究對象是現今人類尚不能利用但在未來可能是礦產重要來源的礦床。1987年美國地調局在俄勒岡州召開“非常規礦床找礦研討會。1989年第28屆國際地質大會上，美國丹佛地質調查所R.I.格勞奇發表“早中元古代不整合：非傳統鉑族元素及貴金屬的來源”壹文。同壹作者1991年以美國地調局公報形式發表“黑色頁巖中的非傳統鉑族元素資源前景：中國華南與加拿大育空地區實例及對美國資源的啟示”壹文。1992年丹佛地調所：“非傳統資源：它是我們的未來嗎？”顯示了對未來資源的關註。
在俄羅斯、澳大利亞、加拿大、西班牙、波蘭、捷克等國也都有關於非傳統礦產資源的研究成果報道。如加拿大地調所列菲貝裏，D.V.等的“火山弧之非傳統金屬礦床”（1998），“與環境工程及農業相關的非傳統非金屬礦物原料”（吉茲瓦爾特.M，捷克資源地質專輯，1993）等。
近些年來，國內外地學界對於非傳統礦產資源發現與開發的研究越來越給予重視。美國礦業局（現並入能源部）在俄勒岡州阿爾巴尼市建立了規模可觀的研究院，專門研究目前在經濟上尚不具備工業價值、尚不能開采或加工利用的礦床和礦石類型，為的是壹旦傳統礦產資源枯竭，則有可能立即有新類型資源接替。俄羅斯自然資源部下屬的“有色及貴金屬地質勘查研究所”，研究領域包括“金剛石、貴金屬及有色金屬非傳統資源”研究。
在非傳統新理論方面，原蘇聯學者A.H.布加耶茨（1973）認為：“最重要的礦床賦存於地殼中具有最大異常地質結構性質組合的地段”。原蘇聯學者Д.A.加利列夫（1982）也認為；“大多數重要工業礦床與相鄰地區相比具有特殊和異常的地質特征”。“非傳統礦床類型研究需要對數據資料和原理進行創新性解釋，從而形成新的成礦理論和預測可能賦存礦床的新的地質環境類型（美國資源調查子項目，1998）”。
在礦產資源新類型方面，美國礦產資源調查計劃的“前緣領域”明確寫到：“發展新的和非傳統礦床形成理論，用以查明新的特別是非傳統礦床的遠景區。……通過發展和檢查礦床形成和產出狀況的新理論來查明新的礦床類型，特別是非傳統礦床類型，以及通過新礦床理論對礦區（區域）研究和檢驗來查明新的礦床遠景區”。“地質和地球化學研究表明，還有許多另外的、迄今尚未被識別的礦床類型”（1998）。近年來，俄羅斯發現在碳質頁巖中的Au-Pt-硫化物-碲化物-滑石菱鎂片巖建造（幹谷礦床）及Au-Pt族-石英-硫化物黃鐵細晶巖建造（伊羅京達礦床等）中的非傳統大型金鉑礦床已引起廣泛重視並有壹系列新發現。
此外，近些年在天然氣水合物、海底錳結核的認知和研究等方面都取得了重要成果。
探索非傳統礦產資源問題涉及國家安全、社會發展、人們生活及環境保護等壹系列重大問題。面向21世紀，為保證國家和社會的可持續發展，解決好礦產資源問題具有重要的現實意義。
4 非傳統礦產資源研究的目的任務與科學目標
非傳統礦產資源的認知、發現與開發利用基礎研究是壹項極具國際競爭性、挑戰性、前瞻性和戰略性的重大研究課題，它不僅涉及社會可持續發展的礦產資源保證問題，更有可能推動整個礦業領域的重大變革，使地球資源得到最有效利用和保護，使得人類生存環境得到改善。因此，這關系到保證我國資源持續供給、防止出現資源壟斷、提高綜合國力，有利於形成未來我國工業新技術和新的經濟生長點，以知識創新為我國地學研究占據國際前沿而做出貢獻。
非傳統礦產資源研究是壹項隨著社會進步和技術提高而長期發展和循序漸進的，就當前的任務和目標而言，是根據“從長遠和全球著眼，從當前和局部入手”的原則，圍繞當今和未來國家急需戰略性礦產資源，研究發現新類型、新領域、新工藝、新用途的非傳統礦產資源的方向與途徑，闡明我國非傳統礦產資源的主要類型和開發利用前景，初步建立非傳統礦產資源的理論框架和相應的技術方法體系。
非傳統礦產資源研究的國家目標，是為21世紀我國國民經濟和社會可持續發展提供可接替礦產資源開辟新方向，為滿足新興產業（如信息、通訊、環保、健康、人居等）及高新技術發展對新型礦產資源需求的供給提供科學依據。非傳統礦產資源研究的科學目標，是探索對我國未來長遠發展具有潛在意義的礦產和能源新類型，為最有效地利用和保護珍貴的地球資源，發展具有中國特色的非傳統礦產資源理論、技術和方法體系。可以肯定：非傳統礦產資源研究將會有效提供對礦產資源預測評價和開發利用的新理論、新技術和新方法，預測和發現非傳統礦產資源新類型、新礦種、新用途和新靶區，為適應下世紀經濟社會發展可能帶來的新的礦產需求而提前做好準備。非傳統礦產資源研究的中長期目標，將是面對我國21世紀經濟和社會可持續發展戰略，探討解決社會可持續發展的礦產資源保證程度和資源替代問題，建立非傳統礦產資源的理論體系，在高新技術應用基礎上開發相應的技術方法，使地球物質得到最有效利用和保護。
5 非傳統礦產資源研究的關鍵科學問題
礦床是礦產資源的產出地，礦床是指在當前技術經濟條件下能夠被開采利用的巖石和礦石，礦床的圈定是根據有用元素的工業品位和邊界品位來加以確定的。打破傳統觀念去發現和開發新的礦產資源，壹是利用新理論認知和評價原來未被認識和發現的礦產資源，二是利用新方法預測和發現更多新的礦產資源產地，三是利用新技術降低成礦元素工業品位和邊界品位的要求擴大礦床的規模和儲量或者開發出新用途擴大礦產資源的種類。因此，根據什麽樣的理論認知非傳統礦產資源，在新理論指導下選擇什麽樣的方法發現非傳統礦產資源，以及發展什麽樣的技術開發非傳統礦產資源就構成了非傳統礦產資源研究的關鍵科學問題。
（1）地球演化及地球圈層作用過程中地質異常形成演化與致礦機制；
（2）成礦多樣性-礦床譜系與新型礦產資源勘查理論及方法；
（3）礦產資源物質流及其最有效利用理論與模式；
（4）天然納米礦物成因機制及其特殊性能的開發利用；
（5）有機質與金屬元素的耦合作用及其對金屬富集的宏-微觀控制；
（6）我國海域天然氣水合物成因機制及分布規律。
6 非傳統礦產資源的認知與研究
6.1 突破傳統理念束縛，建立全新資源觀
傳統的“礦”與“非礦”、“表內礦”與“表外礦”、“深部礦”與“淺部礦”、“天然礦床”與“人工礦床”、“單壹礦床”與“綜合礦床”，甚至“金屬礦床”與“非金屬礦床”等很多傳統觀念或人為界線都隨著科技、經濟水平，生態要求以及資源、市場狀況的變化而變化。應樹立新的地球物質資源觀，即地球的壹切固、液、氣體物質均為資源，只不過有已認知、已發現及已利用資源和尚未被認知、尚未被發現和尚未被利用資源之分而已。資源是壹個隨時間推移而逐漸變化的動態概念，“傳統”和“非傳統”資源也是隨時間而變化的概念。資源還隨空間的不同而有不同的作用和意義，人們也對其采取不同的對策。地球物質資源是隨時間、空間而變化的技術、經濟、環境、市場、人文等因素的函數。甚至資源已不僅局限於地球物質，隨著人們向空間領域的開拓，月球等宇宙礦產資源的開發利用也不是什麽“天方夜譚”了。
6.2“成礦專屬性”與“成礦多樣性”理論相結合，拓寬找礦新思路
隨著礦床新類型不斷被發現，原有的礦床成因理論、成礦條件、找礦準則、找礦標誌等已顯得不充分、不完善甚至不確切。過去，有關“成礦專屬性”的許多傳統理論和準則已被新發現所突破，要發現非傳統礦床新類型，必須擺脫傳統成礦理論和成礦準則的束縛。“成礦專屬性”只是壹種特例，而“成礦多樣性”才是普適性的成礦特征，它反映在不同尺度水平和不同成礦屬性特征之上。
6.3“相似類比”與“求異理論”相結合，以求異引導新發現
發現和圈定“致礦地質異常”是發現新類型礦床或非傳統礦床的先導性工作，致礦地質異常的研究應進壹步結合成礦多樣性分析來進行。在分析區域成礦潛力時，考慮成礦多樣性所依托的是地質異常多樣性，因此，新類型的區域礦產資源潛力評價應包括對非傳統礦產資源的潛力分析，這是壹個有待進壹步開拓的新領域。
6.4“基礎理論”與“高新技術”相結合，以高新技術評價和實現新資源價值
非傳統礦產資源是壹種地球物質，是地質過程的產物，因而它必然受地質運動規律的制約，它的成因、產狀和分布必然在地質上有其特殊的反映，研究非傳統礦產資源的“地質過程-響應”關系和表現形式就是地質基礎理論研究在認知和發現非傳統礦產資源時所必不可缺的。然而，非傳統礦產資源之中恰有不少是因為技術原因而被歸為“暫不能利用”之列的。要認識壹種新的有用礦物或元素或是壹種有用巖石，在很大程度上有賴於發現礦物巖石的新性能、開拓新用途，這都有賴於高新技術（包括鑒定技術、測試技術、加工技術、探查技術等）的開發與應用。如壹些礦物在精加工、深加工、超細粉碎後產生的新性能、新用途和新價值；天然納米礦物、天然環保礦物與人居健康天然巖礦材料的研制與開發等等。當今“973”代表重大基礎理論研究，“863”代表重大高科技問題研究。這兩者都已取得並正在做出重大成果和貢獻。但現在也是該給兩者緊密結合的壹些重大研究領域以研究空間或研究條件的時候了。非傳統礦產資源認知、發現和開發利用就是兩者緊密結合的典型代表。
6.5“資源利用”與“環境保護”相結合，以宏觀和微觀的“資源環境聯合評價”審視非傳統礦產資源
傳統礦產資源的開發被認為是造成生態惡化和環境汙染的重要原因之壹。事實上，絕大部分地球采掘物被廢棄確實給環境帶來很大危害。如果能設法將各種廢棄物作為非傳統礦產資源加以合理利用，則可收到充分利用資源和保護環境的雙重效果。需要多學科多部門綜合研究，資源環境需要聯合評價、綜合治理。微觀礦產資源環境聯合評價是以壹個礦區範圍內如何獲取資源環境最佳聯合效應為目標，所有這些，都涉及“成礦多樣性”、“地球物質資源化”及“非傳統礦產資源”的認知與利用問題。
6.6“近期目標”與“長期目標”相結合，以近促遠
非傳統礦產資源研究與開發是壹項具有前瞻性和戰略性的工作。今日之非傳統礦產將是未來的新興或接替礦產，是壹種更長遠的資源戰略儲備。這壹問題將隨社會經濟發展和科技進步日益顯示其重要性和緊迫性。“全國礦產資源規劃”中強調：“切實加強礦產資源調查評價、勘查、開發利用與保護的新理論、新技術、新方法、新工藝的研究、開發與推廣應用”；“加強對有重要前景的資源富集地區、重要礦種和新類型礦產資源的評價”以及“積極開展天然氣水合物調查評價和開發利用技術的研究”，“加強國際海底區域礦產資源調查評價及研究與開發”等都屬於非傳統礦產資源研究領域的問題。在新世紀之初，將非傳統礦產資源研究作為壹項重要課題加以重視。制訂計劃、設立項目、組建隊伍、培養人才，開展產、學、研相結合的研究工作，爭取為社會可持續發展作出自己應有的貢獻，這是地球科學在新時期的光榮使命。
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