美国矿产资源现状与发展战略

曾小波，李桂菊

(1.中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川 成都 610041；2.中国科学院武汉文献情报中心，湖北 武汉 430071)

美国是世界上最重要的矿产资源生产、消费和贸易国之一，其矿产资源禀赋在世界上仅次于俄罗斯排名第二，生产能力排名第一[1]。美国矿产资源丰富且余缺并存，其中非金属矿资源最为丰富且分布较广，其次是金属矿和能源矿。从地理分布上来看，固体矿产中金属矿产主要分布在西部地区，而中部和东部相对较少；非金属矿产则在东、中、西部各州均有分布。

1 美国矿产资源开发现状

矿产资源依然是美国经济的基石，从采矿、加工和制成品等几个层面来促进美国国内生产总值（图1）。美国地质调查局统计了美国2016年非燃料型矿产资源的利用现状[2]。2016年，美国非燃料型矿产资源生产价值略有增加，从2015年的734亿美元增加到746亿美元。美国国内原材料和可回收材料被用于加工矿产材料的价值为6750亿美元。这些矿产材料依次被下游工业消耗，2016年的价值为2.78万亿美元，比2015年的2.69万亿美元增加了3%。

图1 非燃料矿产在美国经济中的作用（2016年估计值）

从美国对进口原材料和加工矿产材料的依赖来看，2016年美国50种非燃料矿产商品的表观消费中进口量占一半以上，其中有20种完全依赖进口。2015年的数据分别是47种和19种。中国是最主要的非燃料矿产商品供应国，其次是加拿大。此外，美国是其他30种商品的进口国和16种非燃料矿产商品的净出口国。

2016年美国金属矿产产量估计值为230亿美元，比2015年减少了5%。2016年在金属矿生产总值中占主体的是金（37%）、铜（29%）、铁矿石（15%）和锌（7%）。2016年美国工业矿产产量估计值为516亿美元，比2015增长5%。2016工业矿产的产值以碎石（31%）、水泥（18%）和建筑砂石（17%）为主。

2016年美国13种矿物商品的产值超过10亿美元。这些矿物商品依次是：碎石、水泥、建筑砂砾石、黄金、铜、工业砂砾石、铁矿石（装运）、石灰、磷酸盐岩、盐、纯碱、锌和粘土。

2016年美国11个州各自的非燃料矿产商品产值超过20亿美元，按产值由高至低排序分别是：内华达州、亚利桑那州、德克萨斯州、加利福尼亚州、明尼苏达州、佛罗里达州、阿拉斯加州、密歇根州、怀俄明州、犹他州和密苏里州。

2 美国矿产资源发展战略

从联邦层次上，涉及矿产资源与矿业的管理部门主要有内政部、能源部、农业部、劳工部以及环境保护局等。这些机构直接或间接与矿产资源和矿业、能源管理有关，其中内政部下属的地质调查局和土地管理局，以及能源部主要负责制定美国矿产资源的发展战略。下面从这三个机构的矿产资源发展战略来了解美国矿产资源战略特征。

2.1 美国地质调查局矿产资源发展战略

美国地质调查局（USGS）是内政部下属唯一的科学部门，研究领域主要集中在核心科学系统、生态系统、能源矿产、环境卫生、土地资源、自然灾害和水资源这7个主题。该机构近十多年来制定的矿产资源科学战略计划包括“能源与矿产资源科学战略（2013-2023）”、“矿产资源计划”以及“极地科学战略计划”等。

（1）能源与矿产资源科学战略（2013-2023）

2007年，美国地质调查局启动了《直面明日挑战——美国地质调查局十年科学战略（2007-2017）》，以问题为导向的改革，并明确了USGS的7项使命领域，并于2012年在原有战略规划的基础上，重新调整、制定并发布了新的USGS科学战略（2013～2023）以及相应的战略计划。在USGS的这7大科学使命领域中，能源和矿产调查是重要的使命之一，重点关注新型能源和高技术型矿产，高度关注页岩油（气）、天然气水合物、地热、钍、镉、镓、锂等资源。同时，USGS也高度重视能源和矿产开发的环境影响，并积极从环境的角度为自然资源管理提供支撑。能源与矿产资源领域提出的科学战略为《能源与矿产资源战略——资源生命周期方法》[3]。该战略结合能源与矿产资源需求趋势及其相互关联性将会带来的新挑战，提出了五个战略目标并提出了相应的战略行动，包括：能源和矿产资源形成基本过程的认识；能源和矿产资源以及所产生废物的环境行为的认识；能源与矿产资源储量评估；能源和矿产资源对自然资源和社会影响的认识；对能源和矿产供应可靠性和可利用性的认识。

（2）矿产资源计划

矿产资源计划[4]的目的是提供没有偏见的科学和信息，以了解矿产资源潜力、生产、消费以及矿物与环境的相互作用。该计划的优先科学研究领域主要包括矿物信息与材料流、关键矿物研究、阿拉斯加矿产资源、中大陆地区资源、未探明矿产资源评估等。该计划共有四大目标[5]：①增加对矿产资源形成的理解；②提供矿产资源普查和评估；③扩大对矿产资源之环境与社会影响的认识；④提供矿产资源可用性和可靠性分析。为实现这些目标，提出了五个主要研究领域，包括：矿产信息与材料流、关键矿物研究、阿拉斯加矿产资源、中部地区资源以及未发现的矿产资源评估。

（3）极地科学战略计划（2015-2020）

美国地质调查局于2014年启动了该计划，计划重点是景观生态系统和自然资源问题，同时为了解极地范围变化的物理过程提供科学基础。最终目的是提供国家资源管理政策并提高北极地区的管理水平。这项计划的主要目标包括六个[6]：为北极沿海社区和生态系统改善科学信息；对北极生态系统以及未来的可能变化，进一步进行综合性、景观规模的了解；评估北极景观中的矿物和能源资源，并评估北极资源开发的环境影响；确定北极变化对环境健康的影响；加强对北极独特物理过程的科学认识；改进全州地理空间数据和映射，以满足安全、规划、研究和资源管理合作伙伴的需求。

2.2 美国土地管理局矿产资源发展战略

美国土地管理局在矿产资源领域的主要职责是负责所有矿产资源区域的土地管理工作。早在2011年，土地管理局就发布了“国家级景观保护体系——15年战略（2010-2025）”[7]，提出了四个目标和举措，分别是：

（1）保护和恢复特殊区域

（2）国家级景观保护体系与其他机构的协同

（3）启动一项长期公众宣传计划，加强合作

（4）加强沟通和了解这一战略，以促进土地管理局的发展

此外，土地管理局于2015年3月发布了“先进科学：先进科学实施战略”[8]。战略提出了如下目标（表1）。

表1 美国土地管理局先进科学实施战略目标及行动方案

2.3 美国能源部矿产资源发展战略

美国能源部在矿产资源方面的职责是统一管理矿产资源的勘探、研究、开发和利用。能源部下的矿产相关计划原属于“工业技术计划”的一部分，后来“工业技术计划”成为能源部下设的“先进制造办公室”。1998年，美国国家矿业联合会与能源部签署协议，共同研究开发矿业技术，该产业伙伴关系计划被称为“未来矿业计划”。该计划制定了美国到2020年的矿业发展目标，并提出了几个重要的计划，包括：开展针对先进管理技术的研发计划；联邦、各州和地方政府及其支持者建立伙伴关系，以建立法律和监管体系，及时支持并开发高效和对环境友好的采矿项目和产品；开展强有力的公共信息和教育计划，使公众能够了解采矿产品及其衍生价值，并引导民众了解矿业的重要性。在这项计划的引导下也相继制定了一些路线图，包括《矿业交叉领域技术路线图》（1999）、《矿物工艺技术路线图》（2000）、《勘探与开采技术路线图》（2002）和《矿业专业人员教育路线图》（2002）。此外，2002年，美国能源部还发布了《美国采矿工业能源和环境概况》，详细介绍了美国矿业整体情况。随着矿业的快速发展，到2003年发布《采矿工业：未来工业中的水利用》，详细探讨了未来采矿工业所面临的水资源问题。

到2010年，能源部制定首份“关键材料战略”[9]，主要目标是：（1）全球供应链多样化，以减轻供应风险；（2）开发材料和技术替代品；（3）促进回收、再利用和更有效的使用，以显着降低全球对关键材料的需求。报告中研究了稀土金属和其他材料在清洁能源经济中的作用，其主要结论包括：（1）包括风轮机、电动汽车、光伏电池和荧光灯等多种清洁能源技术，短期内利用材料有供应中断的风险，这些风险通常会在中期和长期减少；（2）清洁能源技术目前约占全球关键材料消费量的20%。未来随着清洁能源技术的更广泛应用，这一份额会增长；（3）分析结论认为，在短期内镝、钕、铽、铕和钇这五种稀土金属以及铟最为关键；（4）合理的政策和战略投资可以降低供应中断的风险，尤其是从中长期来看。到2011年12月，能源部又发布了关键材料战略更新版本[10]，主要更新了关键性的评估、市场分析以及技术分析，以解决关键材料的挑战。报告中评估了用于风轮机、电动汽车、光伏电池和荧光灯中的16种关键元素，认为在短期内（至2015年）镝、铽、铕、钕和钇这五种稀土元素至关重要，这五种稀土元素主要用于风轮机磁铁、电动汽车和节能照明中荧光粉。其他元素如铈、铟、镧和碲认为比较关键；在短中期之间（2015-2025），清洁能源的重要性和某些材料的供应风险发生变化，钕、镝、铕、钇和铽元素至关重要，而锂和碲本认为比较关键。

3 对我国矿产资源开发的启示

我国是矿产资源大国，也是矿业大国，已发现矿产172种，探明资源储量的有162种，品种较为齐全，勘查开发体系完整，主要矿产品产量和消费量居世界前列[11]。近年来，随着我国对矿产资源的科技投入不断加大，科技水平不断提升，部分技术已经处于世界先进水平。与此同时，为规范和鼓励资源节约与综合利用，我国政府提出了《全国矿产资源规划》、《“十三五”资源领域科技创新专项规划》等宏观规划，推出了资源法、管理规定、税收政策、技术目录以及试点建设工作制度以进一步加强对矿产资源的综合利用。不过，我国各地区在矿产资源利用管理方面还存在发展不均，与国际先进科学技术和管理方法也存在一定差距。通过对美国矿产资源开发现状和战略特征的整体研究，我们可以得到以下启示：

3.1 加强矿产资源科学技术研究，注重科技对决策的支撑

注重科学技术对决策的支撑作用，更好地服务于矿产资源发展战略的制定和相关措施的落实。从美国地质调查局、土地管理局以及能源部的矿产资源发展战略可以看出，美国在开发利用矿产资源的过程中十分重视科学技术的作用，在长期的战略规划中始终保持对相关科学和技术的稳定投入，并充分利用科学研究成果和先进技术工具为矿产资源的利用和管理服务。另外，在具体科学战略方面特别注重跨学科合作，包括探索学科交叉的方法、信息合成和空间分析技术，强调科技和信息对决策的支撑服务作用。

3.2 矿政机构管理体制明确，各机构间分工协作

美国矿产资源管理体制完善，联邦矿政管理机构和各州矿业管理部门根据土地权限和矿业权分类，各自分工有相互协作，矿业管理趋向集约化、科学化。美国矿产资源发展战略与举措持续，政府对地质调查局、土地管理局、能源部等联邦矿政管理机构提供持续的支持，开展矿产资源计划。此外，联邦矿政管理机构对未来矿业发展制定明确的技术发展路线图，包括矿业交叉领域、矿物工艺技术领域、勘探与开采技术领域以及矿业业专业人员培养领域等，以支撑产业部门和政府制定相关决策。

3.3 关注全球矿产资源，加强对全球矿产资源链的操控能力

美国不仅注重本国矿产资源的综合找矿、综合评价和综合开发利用，还关注全球矿产资源分布及综合利用状况的评价，并对全球矿产资源的产业链具有一定的操控能力。美国能源部从美国能源发展战略的未来需求角度出发，对全球范围内的矿产供应链进行风险分析，研究关键矿产的用途，并加强对矿床类型、提取技术、加工技术和其开发、加工过程中产生的废弃物等的研究。此外，美国地质调查局加强极地科学战略，最终目的是支撑国家资源管理政策和提高北极地区的管理水平。