对我国国际海底区域资源勘查工作的

一些初步认识和看法


  前言

  伴随着新世纪的开始,与国际海底区域活动密切相关的科学技术、经济、政治、法律环境发生了深刻变化:联合国有关富钴结壳资源勘查的规章制度即将制定,与多金属结核开辟区申请相类似的新一轮富钴结壳矿区申请“圈地运动”即将来临;与此同时,硫化物、天然气水合物等其它矿产资源的勘查研究也纳入到深海资源勘探活动的议事日程,我国与联合国海底管理局签订了多金属结核合同区勘探合同,合同区的勘探活动进入法律规定的新阶段。

  在这种背景之下,大洋协会“十五”“资源勘查与评价项目”的主要目标是基本圈定满足商业开发规模所需资源量要求的富钴结壳区域,必要时能向国际海底管理局提出矿区申请;在结核合同区选择有代表性的示范区开展勘探,基本圈定商业性开采的矿址;兼顾其他“区域”深海资源的前期调查与评价,建立深海资源勘查开发综合评估体系,加强前瞻性深海资源探索和科学研究工作。

  本文结合国际海底区域资源的发展趋势和现状,就我国在本领域的工作提出一些初步看法,并对今后工作提出了建议。

  1、当前国际海底区域资源领域的发展趋势

  就目前所能预见的情况来看,国际海底资源特别是矿产资源的开发利用尚需很长的时间,因此在国际海底区域的资源勘查与评价工作将是一项长期的战略工作,这一性质为我国在该领域的发展提供了时间和机遇。另一方面,为了保证人类的长期生存和繁荣,为了可持续发展,必须全面深入地了解海洋、认识海洋,了解深海资源满足人类需求的能力和保障程度,深海资源勘查正在成为最具挑战性的领域之一。在这种新的机会与挑战并存的复杂形势下,深海资源勘查与评价具有全新的发展趋势。

  1.1 深海资源勘查与评价的发展格局正向多极化方向发展

  深海资源调查领域将由美国、俄罗斯(前苏联)、西欧占主导逐步向美国、西欧、俄罗斯、日本以及中国、印度、韩国等国互相竞争的多极化方向发展。这种趋势一方面表明一个国家今后想在整个深海领域上全面取得和保持领先地位几乎是不可能的,另一方面则意味着国际化和合作化将是深海资源领域未来发展的重要途径。

  1.2 深海资源勘查评价将面向多种资源、沿着纵向深入和横向交叉的方向发展

  20世纪末,国际上的深海调查研究工作已从单一的多金属结核调查转向了面向多种资源的调查研究,几乎与此同时中国大洋协会在有关国际海底区域的战略报告中也提出了这种战略并开始付诸实施。另外,在深海资源勘查的具体工作方面,所涉及应用的各学科知识越来越多,不同学科之间的交叉日益紧密,相关技术和学科渗透融合,研究深度和广度日益增强,正在逐渐发展形成现代深海资源勘查与评价科学技术体系。

  1.3 深海资源勘查与评价对技术进步的依靠程度越来越高

  深海资源勘查与评价领域的发展对科学技术进步的依赖程度从未像现在这样迫切。新技术新方法的引进和应用使深海勘查取得实际样品和资料的质量与效率大为提高,为资源评价和解释地质问题提供了更坚实的基础。一些新技术、新方法的产生和应用往往可以改变深海资源勘查的方向和进程。深海资源勘查与评价应用到当代地质科学的四大技术体系:探测与观测技术、测试与分析技术、模拟与实验分析技术、计算机信息网络与处理技术。深海资源勘查中重大技术的资金与知识密集程度越来越高,一国独立建立一个全面完整的深海资源勘查与评价技术体系的思想正受到冲击,国际合作、共享设备、共享成果的思想正在走向实践。同时深海资源勘查的发展也向现代科学技术提出了新的要求,提供了新的机遇,已经并将继续推动深海技术的发展和进步。

  1.4 深海资源勘查对基础理论的依靠程度越来越高,并推动了基础地质研究的进步

  与对技术的依赖程度相似,深海资源勘查与评价的进步对地质科学基础理论的依赖程度也从未像现在这样强烈。新成矿理论和新成矿模式以及岩石圈、水圈、生物圈研究的一些新结论、某些沉积学新理论的产生和应用往往指导并推动了深海资源的勘查。但总的看来,现有的理论和模式远远不能满足深海资源勘查的需求,鉴于深海本身特征的复杂性和现代系统地球科学理论概念的提出,需要以系统的观点和理论来建立深海成矿理论和成矿模式以指导深海资源勘查。另一方面,深海资源勘查过程中得到的大量资料和数据又可用于基础地质科学研究,特别是能为当今地球科学的两大主题——岩石圈和全球变化研究提供基础。

  2、与深海资源勘查和评价相关的最新国际形势

  2.1 国际海底多金属结核勘探

  国际海底管理局成立后一直关注有关国际海底区域多金属结核探矿和勘探规章制订工作,制订出了《“区域”内多金属结核探矿和勘探规章》。2002年8月国际海底管理局召开会议,大会赞同秘书长报告中提出的推动研究项目的国际合作的提议,此类研究项目旨在增强关于深海环境及其资源的科学知识。对于“区域”多金属结核资源勘探,将趋向于由纯粹的获得资源走向资源、环境、地球科学研究相结合道路。同时,对太平洋C-C保留区海底多金属结核资源评价也已被提上议程,鉴于国际海底管理局保留区分别由不同的先驱投资者提供,在不同保留区内资料采集标准有异、采集年代及勘探所用技术方法不同而导致数据精确度千差万别,给保留区多金属结核资源评价带来很大困难。为此,海底管理局在未有实质性勘探投入的现状下,提出了首先建立“东太平洋C-C区多金属结核资源评价地质模型”的工作方案。需要我们更多的予以关注的是未来国际海底管理局保留区的勘探开发投资活动及我国对策研究。

  2.2 热液多金属硫化物和富钴铁锰结壳资源勘探

  1998年8月,在国际海底管理局第4届会议期间,俄罗斯代表团向会议提出了一个动议,要求就国际海底区域的富钴结壳和海底热液硫化物两种资源进行勘探规章的制定,而根据《联合国海洋法公约》《执行协定》附件条款,国际海底管理局必须在有关机构提出要求后3年内制定适合该要求的日程表。因此,国际海底管理局第7届会议提出了《国际海底热液多金属硫化物和富钴铁锰结壳勘探规章的考虑(ISBA/7/C/2)》,对两种资源的形成分布特征、勘探规章初步考虑、规章条款(术语定义、勘探过程适用条款、矿区申请和放弃面积、站位数据、区域重叠声明)等进行了初步规定。第8届会议着重按第7届会议商定的意见,继续审议多金属硫化物和富钴结壳探矿勘探规章的制订事宜。大会提交了《关于多金属块状硫化物沉积和富钴铁锰结壳简要介绍(ISBA/8/A/1)》文件,就联合国海洋法公约中关于海底矿产叙述及面临挑战、海底多金属块状硫化物及其资源潜力、富钴铁锰结壳形成的地质背景、资源潜力和勘探开发技术、硫化物资源开发及热液口生物群落等进行了简要叙述。鉴于两种资源分布范围、未来前景存在较大差别,一些代表团赞成为这两种资源制订不同的规章,并建议在制订规章时审慎行事。

  3、中国国际海底区域资源勘探研究工作现状

  3.1 起步晚、发展迅速是中国国际海底区域资源勘查评价工作的特点

  从1983年国家海洋局第一次组织在太平洋进行大洋多金属结核资源调查专项算起,我国在国际海底区域的资源勘查工作至今已有20年历史。当时国际上开展这项工作已有30年的历史,深海资源勘查评价体系已经成型。我国在短短20年的时间里在深海资源勘查与研究方面取得了举世瞩目的成就,成立了专门的协调领导机构,建立了相应的调查研究队伍,完成了大洋多金属结核的区域调查和区域放弃工作,进行了多个航次的富钴结壳调查,开始了硫化物调查,可以说现已基本跟上了国际上本领域发展的步伐。

  3.2 初步形成了具中国特色的国际海底区域资源勘查评价工作体系

  我国的深海资源勘查主要是围绕着大洋多金属结核调查进行的,起步晚,起点低,经费投入与发达国家相比也较低,但能在较短的时间内取得重大的成就,除了我们制度的优越性、领导组织得力、科研人员工作努力外,从业务工作本身来讲,很重要的一点就是以国家的需求为目标,从中国的实际情况出发,在队伍建设、技术引进转化、项目实施、国际合作等方面都制定了切实可行的方案,初步形成了我国自己的深海资源勘查评价体系,在完成国家任务的同时也带动了深海资源学科及相关学科的发展。以任务促发展、以任务带学科是中国国际海底区域资源勘查评价学科发展的动力。

  3.3 已建成了一支相当规模的进行国际海底区域资源勘查评价工作的队伍,具备了必需的技术支撑和设备支撑

  在中国大洋协会的协调领导组织下,我国目前已拥有了一支相当规模的从事国际海底区域资源调查和研究工作的队伍,基本上具备了对深海资源进行全面勘查评价和科学研究的能力以及及时跟踪国际上本领域最新发展动态的能力。同时拥有了从事深海资源调查必需的技术和设备,改造后的“大洋一号”调查船,其技术装备已达到了国际上的先进水平。开始了中国大洋样品库的建设,使大洋样品的管理、分配走上了科学、合理的轨道,为今后深入研究提供了保障。

  3.4 取得了一批重大科研成果,促进和推动了我国地质科学和海洋科学的发展

  1999年全部完成了中国多金属结核开辟区50%区域放弃工作,全面履行了中国作为先驱投资者应尽的义务;在富钴结壳调查研究方面也取得了重要成果,对海底硫化物和其他资源进行了探索性调查研究;在深海成矿理论、沉积学、矿物学、地球化学、古海洋学等方面取得了许多创新性研究成果,完成了多部调查研究报告,出版专著多部,发表多篇论文,大大推动和促进了我国地质科学和海洋科学的发展。

  3.5 我国国际海底区域资源勘查评价领域水平的总体评估

  我国国际海底区域资源勘查工作从无到有,从小到大,前后不过十几年的时间,从国际范围来说,我国在该领域的水平总体上已处于中等地位。但应注意到,与国际水平的差距还是明显的,特别是对富钴结壳与硫化物的调查研究程度偏低,对新资源的发现与勘查能力较差、对成矿规律的认识不深入。实事求是地说,在国际海底资源领域,无论是勘探、研究方案设计,还是研究思路、研究方法,我们套用和模仿的多,发展和创新的少。

  4、我国国际海底区域资源勘查评价工作面临的形势和任务

  虽然我国深海资源勘查工作经过20年的发展已经取得了很大的成绩,但今后特别是“十五”后两年所面临的形势更加严峻,任务更加艰巨。我国的深海资源勘查工作正在进入一个全新的转折时期。

  4.1 国际环境提供的机遇和挑战

  从当前国际上本领域的科学环境来看,多极化、国际化、合作化的发展趋势给中国深海资源勘查评价工作的发展带来了良好的机遇,但在以财力、智力和尖端技术以及科技管理和科技体制为主要内容的综合国力竞争中,我们面临更加艰巨的任务。我国的深海资源勘查工作不仅落后于世界发达国家,而且还受到新兴的工业国以及发展中国家的挑战。如不采取有效措施,我国在该领域的竞争力有可能下降。

  4.2 “面向多种资源”的发展趋势和发展战略对我们提出了全新的要求和任务

  我国“十五”期间在国际海底区域资源勘查评价方面的任务与以往明显不同。“十五”以前的工作主要是对大洋多金属结核的勘查,比较而言,国际上大洋多金属结核的调查勘探历史比较长,方法体系和技术体系也比较成熟,多金属结核的分布规律也比较清楚,在勘查中可借鉴的资料较多。“十五”则是以富钴结壳勘查为主,兼及其它资源,目前可借鉴的资料相当稀少,工作难度明显加大,今后遇到的问题将比以前更加复杂,过去未碰到的高难度的问题将不断提出。这些问题仅用我们过去的经验、理论以及当今的国外经验和理论是不能完全解决的,需要我们自己来解决。

  4.3 创新是“十五”及今后深海资源勘查评价工作的支撑点

  如果说以往的调查研究我们基本上是模仿国外、靠引进国外地质理论和技术方法发展起来我国的深海资源勘查评价体系并解决我们当时所面临的问题,那么,从“十五”开始我们应在了解和跟踪当代国际发展趋势,学习和吸收国际先进经验和理论的基础上,针对我国深海资源勘查中遇到的实际问题,创造出一批能解决实际难题的方法和理论。在此过程中,实现从“模仿”逐步走向独创,从在国际竞争中的被动地位走向主动,从目前在国际学术界地位较低走向占据一席之地,进而提高我国的深海资源调查研究水平及其解决实际问题的能力。

  4.4 人才队伍建设急待加强

  在“十五”期间,一批经验丰富的从事深海资源勘查的科学家由于年龄原因将先后退出工作岗位。“十五”期间的一个重大任务就是要完成从事深海资源科学家的交接班,造就培养一批深海资源勘查领域的学术带头人和青年业务骨干。应该承认,我国目前从事深海资源勘查研究的队伍力量还不是很强,特别是新资源的勘查、新的国际形势和新技术的发展对科研队伍和学术带头人提出了比以往更高的要求。

  5、制约我国国际海底区域资源工作发展的基本因素

  关于该问题在此不准备做详细阐述,仅仅作为问题提出。我们认为,对我国国际海底区域资源工作发展的基本制约因素主要有以下几个方面:

  1)投入偏低,尽管国家对国际海底区域资源工作相当重视,投入也在逐渐提高,但与国外有关国家相比、与我们所要完成的任务和要解决的问题相比,我国的投入总体偏低;

  2)科研体制存在许多急待解决的问题;

  3)高水平的人才群体资源紧张,缺乏国际竞争力;

  4)技术及设备基本状况是先进与落后并存,支撑技术薄弱,尤其缺乏完整的、长期连续的现代观测、探测系统和先进的测试实验技术及信息系统的保障;

  5)预测新矿区、发现新资源与勘查新资源的能力差,基础理论储备不足;

  6)内部开放程度不够,目前突出表现在资料共享程度低,数据资料壁垒现象严重。

  6、结语

  鉴于我国在国际海底资源领域的投入情况和基础条件,我们必须清醒地认识到,我国在国际海底区域资源领域内将在较长时期内落后于发达国家,并不断受到新兴发展国家的挑战。我们只有选择若干对国家需求最急迫和对学科发展最有意义的方向进行突破,而把赶超世界先进水平作为今后相当长一段时间内的努力目标。对于有限目标以外的其它方向,应采取参加国际合作的跟踪战略。

  在今后的工作中,我们需要积极争取国家加大投入、切实改革完善大洋项目课题管理机制、加强高素质的人才队伍培养、注重发展与资源勘查相关的高新技术、形成良好的资料数据开放环境,等等。除此而外,从主观指导思想上,我们需要注意以下两点。

  第一,突破“模仿”,“扬长创新”,建立和发展能充分解决实际问题的深海资源勘查评价科学体系应成为我国在该领域内发展战略的出发点

  前已述及,预测新矿区、发现新资源与勘查新资源的能力差,基础地质理论薄弱,主要“模仿”国外的理论和经验是当前和今后制约我国深海资源勘查工作发展的关键问题之一,着眼于解脱这个薄弱环节,建立和发展能充分解决实际问题的深海资源勘查评价科学体系应是我国在该领域内发展战略的出发点。

  第二,在深海典型地区建立研究基地或理论基地是创立和发展深海资源勘查评价科学体系的突破口

  借鉴地质学上建立研究基地或理论基地的基本模式,选择一个或若干个资源关键地区进行长期反复研究,逐步发展起能解决实际问题的深海资源勘查评价理论和模式。

  总之,在完成国家“十五”计划基本任务的同时,促进我国深海资源勘查调查向现代深海资源勘查领域科学技术体系转变,不断缩短与世界发达国家的差距,不断增强它解决重大实际问题和难题的能力,是我们近期内的预期目标。

(资源勘查与评价项目首席科学家 石学法 杨胜雄)