作者:刘学 李弘林 来源: 中国科学报 发布时间:2025-7-14
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美国发布海底关键矿产情况说明书

近日,美国地质调查局(USGS)发布有关海底关键矿产的情况说明书,列出了海底关键矿产的潜在分布位置,并强调了未来从美国水下土地获取支撑国家经济和安全所需矿产资源的机会。

USGS通过绘制潜在矿产分布预测图、研究特定元素富集成因、分析商业开采可能引发的物理化学效应,提供前沿、客观的海底矿产数据。USGS还开展海底矿产赋存环境的跨学科研究,为决策者与公众理解潜在资源开发影响、制定科学决策提供必要依据。

该说明书指出,从近岸到深海,各洋盆均存在矿产资源。当前深海勘探重点包括多金属结核、多金属硫化物及富钴铁锰结壳,这些矿产被视为多种元素的未来潜在来源。海底矿床中富集的关键矿产包括镍、钴、锰,它们是不锈钢、超合金与电池的核心材料;稀土元素与钇(统称REY,含17种元素)中,钕和镝被广泛应用于永磁体与激光器制造。

海底矿产遍布各洋盆,包括面积超过美国本土的专属经济区及扩展大陆架。但截至2025年,仅有少数区域具备足够数据确认是否具有可商业开采的矿床。USGS的海底矿产分布图基于地质与海洋学标准,绘制了多金属结核与富钴铁锰结壳的潜在分布区,同时勾画了洋中脊与弧后盆地——这些区域与火山弧同为热液喷口形成区。特定条件下,热液喷口可形成多金属硫化物矿床。截至2025年,全球仅个别区域积累了足够的矿产品位与储量数据,可被确凿定义为“矿床”。(刘学)

全球首个冰川体积计算模型问世

由意大利威尼斯卡福斯卡里大学领衔的国际联合团队日前开发出全球首个基于人工智能的冰川冰厚分布计算模型,为精确估算全球冰川体积提供了突破性工具。

该模型创新性融合两种决策树算法,以冰流速、物质平衡、温度场等39项特征参数与实测数据训练,在极地纬度及冰盖边缘等关键区域的误差较传统模型降低30%至40%。研究人员指出,模型首次实现观测数据与机器学习的深度耦合,尤其在格陵兰与南极冰盖边缘等主导全球冰量的区域表现出卓越的泛化能力,可优化南极半岛等区域的冰下地形图。

当前冰川融化对全球海平面上升的贡献率达25%至30%,在安第斯山脉、喜马拉雅和喀喇昆仑等干旱地区,冰川融水直接维系数十亿人口的生计。该模型将为气候模式提供更精准的初始条件,助力模拟冰海相互作用对海平面上升的驱动机制。研究团队计划于2025年底前发布总计50万份冰厚分布图数据集,为政府间气候变化专门委员会(IPCC)及政策制定者提供关键基础数据。

研究人员表示,人工智能正为冰川建模开辟全新路径,该模型成果虽为阶段性突破,但已展现出机器学习在破解地球系统科学难题中的巨大潜力,有望推动冰川动力学与气候变化研究进入新阶段。(李弘林)

英国发布最新世界矿产产量统计报告

近日,英国地质调查局发布矿产统计报告《2019—2023年世界矿产产量》,分析统计了近5年世界各国和地区70多种矿产品的产量。

2023年全球多个地区爆发冲突,受影响区域的矿产产量普遍下降。冲突与动荡加剧了矿产供应链的不确定性,促使部分国家或集团出台政策,如欧盟《关键矿产法案》,或实施贸易限制措施,以保障供应安全。

2023年多种矿产产量显著下降。例如,汞产量过去5年间下降45%。这一降幅主要受《水俣公约》推动,该国际公约旨在保护人类健康与环境免受汞危害。尽管多数国家已签署公约,但实际上塔吉克斯坦等未签约国近年扩大了汞产量。

由于在锂离子电池与储能系统的重要地位,锂、镍、钴的全球产量在2023年持续增长。其中锂产量增幅最大,较2022年增长30%。2019—2023年,锂产量累计增长135%,预计长期增长趋势仍将延续。2023年澳大利亚保持最大锂辉石生产国地位,津巴布韦位列第二。津巴布韦同时是透锂长石最大生产国,2023年产量较2022年激增250%。

石墨作为电池与储能系统的另一关键材料,过去5年全球产量增长约7.5%。乌克兰产量从2019年约两万吨骤降至2023年的两千吨。马达加斯加与莫桑比克产量同样下滑,但印度产量从2022年约8.6万吨跃升至2023年近13万吨,带动了全球产量总体增长。(刘学)

《中国科学报》 (2025-07-14 第2版 国际)
 
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