科技日报驻南非记者 李学华

南非福特哈尔大学理学院院长、地质学家赵宝金教授

　　南非，这个地处非洲大陆最南端的“彩虹之国”，不仅拥有桌山、好望角等美丽的自然风光和丰富的生物多样性，在其广袤的土地之下，还蕴含着数不清的矿产宝藏。除了闻名于世的钻石和黄金外，南非还有哪些引以为傲的矿产资源呢？作为一个有着100多年采矿历史的矿业大国，南非在地质勘探、采矿以及矿山安全方面有哪些值得借鉴之处？就这些问题科技日报记者专访了南非福特哈尔大学理学院院长、地质学家赵宝金教授。

　　得天独厚的自然资源

　　赵宝金教授早年毕业于中国成都理工大学地质力学专业，上世纪90年代初先后到新西兰和南非留学，并在南非金山大学获得矿床地质专业博士学位。毕业后，他先后在金山大学、福特哈尔大学任教，并在南非几家著名的矿业公司担任高级地质师，从事矿床（经济）地质、环境地球化学、水化学等方面的研究，是南非兰德金矿（也是世界上最大的金矿）的研究专家。除了金矿之外，赵宝金对其他矿产资源也有较深的研究，已在国际著名学术期刊发表论文40多篇，出版专著4部。从2005年起，赵宝金担任南非福特哈尔大学地质系主任，后又出任该校理学院院长，这是目前华人学者在南非大学中担任的最高职务。赵宝金还是南非地质学会理事、南非注册科学家、南部非洲水学会、经济地质学会及矿业和冶金学会会员。

　　赵宝金告诉记者，南非位于非洲大陆最南部，地质构造十分独特，其复杂而又漫长的地质演化历史可以追溯到38亿年至36亿年前，其中最具里程碑意义的是南非北部地区卡普瓦尔克拉通（Kaapvaal craton）陆壳的形成。卡普瓦尔克拉通是早期太古宙（Archean，指距今约38亿年前至25亿年前的这段地质时期）的地壳形成物，主要含有片麻岩、类花岗岩和火山沉积岩层（绿岩带）。

　　由于形成年代久远，岩床厚度大，卡普瓦尔克拉通为南非孕育了丰富的矿产资源。可以说，除了石油以外，其他各种矿产在南非都能找到，现已探明储量并开采的矿产有70余种。

　　根据南非矿务局2007年的统计数据，已探明的矿藏中，南非位列世界第一的有：黄金（36000吨，占世界总储量的40%，下同），铂族金属（7万吨，88%）、锰（40亿吨，80%）、钒（1200万吨，32%）、铬（55亿吨，72%）；储量居世界第二的有：蛭石（8000万吨，40%）、锆（1400万吨，19%）、钛（2.44亿吨，16.9%）、氟石（8000万吨，17%）。另外，磷酸盐、锑居第四位；铀、镍居第五位；煤、锌居第八位；铁矿石居第九位。产量位居世界第一的有：硅铝酸盐、铬铁矿、钒、锑、铂族金属；位列世界第二的有：金、锰、钛、锆。

　　其中值得一提的是，从1905年至2006年的一百多年时间里，南非一直头顶“世界第一黄金生产国”的桂冠；在1963年至1980年间，南非生产的黄金曾占据世界黄金总产量的70%以上。据估计，迄今为止，人类生产提炼的黄金总量为15万吨左右，其中南非生产的黄金约为5万吨，约占三分之一。

　　钻石王国、黄金城市和经济支柱

　　丰富的矿产资源为南非带来了巨大的财富，矿业一直是支撑南非经济发展的支柱产业之一。

　　南非是世界第六大钻石生产国，但总部位于南非约翰内斯堡的德比尔斯（De Beers）公司却是世界上最大的钻石生产和销售公司，总资产为200亿美元，其营业额一度占世界钻石供应市场的90%，目前，该公司仍控制着世界粗钻石贸易的60%。

　　众所周知，南非最大的商业城市约翰内斯堡的别名就叫黄金城。1886年，在南非威特沃特斯兰德一带发现了黄金，各国采金者接踵而至。随着铁路开通，金矿扩大开采，贸易、金融、服务业逐步扩大，一个无名的村落迅速成为世界著名的矿业城市和南非的经济和金融中心。

　　根据南非矿业商会的统计，2008年，南非矿业对南非国内生产总值（GDP）的直接贡献为8％，吸收的直接投资占全国总投资的9%；如果将矿业产生的放大效应和诱导效应算在内，则对GDP的贡献为18%，吸引的投资占全国总投资的18%。2008年，南非有9650万吨矿石出口，出口额达2196亿兰特，占南非商品总出口额的31%；如果将次级产品和高附加值产品计算在内，在总出口中所占比例将超过50%。创造直接税收330亿兰特，占全国公司直接税收总额的五分之一。矿业吸收的直接就业人口约52万，间接就业人口约为50万。截至到2008年12月底，南非矿业公司的市值占约翰内斯堡证券交易所上市公司总市值的35%。

　　独具特色的地质勘探

　　从十九世纪七八十年代开始，由于钻石和黄金相继被发现和开采，南非的地质勘探科学和矿山开掘技术得到了迅速发展，在世界处于领先地位。南非科学家在地球物理勘探、地球重力场、磁力场、地震构造研究，以及利用卫星照片进行地质遥感解译等方面都具备很高的水平。

　　赵宝金介绍说，南非的地质勘探从一开始就秉承了先进的科学理念，做得非常扎实、规范和实用。在初步勘探时，一般先对要勘探区域按1公里乘1公里画出网格，在每个节点处进行钻探，然后再逐步缩小间隔，有时候可能每隔几十米就要打一个钻孔。钻孔深度也有技术要求，对于煤矿，要求必须“打透”，即穿过煤层，到达煤层下面的冰碛层；对于岩石矿，则必须打到标志层。这样不至于遗漏，而且一次钻探就能收集尽可能多的信息，避免了日后重复劳动。

　　南非的钻探公司具有很高的技术水平，打到地下2000米至3000米“小菜一碟”，最深的钻孔打到地下7000多米；除了直钻外，他们还可以在某个位置打斜钻以获得更多样本。钻探公司对每一个钻孔所得岩芯都进行了详细的记录，包括钻孔编号、地理坐标、时间、钻探深度、每一段的描述等，并拍照记录。

　　然后，钻探公司再将岩芯一分为二：一半作为样品永久保存；另一半用作样品分析。分析样品要根据岩芯的分布情况切片制作，密集的时候切片间隔可能只有几厘米。制作好的样品封存后，按照银行运钞车的保安级别护送至经过认证的实验室进行分析，同时还要送部分样品至另外一家实验室进行对比分析，以避免误差。

　　赵宝金表示，与一些国家不同的是，南非的地质勘探资料绝大部分都是公开共享的，在这方面，南非地质科学协会（CGS）功不可没。CGS是一个非营利的行业组织，成立于1912年，其前身是南非地质勘探局。南非政府指定CGS是唯一可出版地质图的机构，其他公司都只能向CGS提供资料，不能自行发布地质图。因此，来自各个公司的勘探资料都汇总至CGS，使得其拥有非常详实、完整的南非地质资料。CGS在此基础上出版了大量的手册、地质图和学术著作。该协会的专家还注意吸收最新资料和研究成果，及时对地质图进行更新。因此，CGS的地质图非常实用，据图可以很容易找到某一矿产的分布情况和具体位置。难能可贵的是，上述这些资料都可以免费或者支付很少的费用获得，这极大地节省了后来者的时间和金钱。

　　黄金有价，生命无价

　　赵宝金告诉《科技日报》记者，南非95%以上的金矿都在地下，最深的矿井达到地下3900米。在3000米以下的深度，空气相对湿度达100%，温度接近60摄氏度，可以说风险极高。但南非的矿山较少发生塌方、透水或瓦斯爆炸事故。1999年，南非矿难死亡人数为309人，到2008年则下降为171人，南非的目标是零死亡率。总结起来，南非在矿山安全方面有以下几点可资借鉴：

　　首先是严格和健全的法律约束。南非法律规定，任何一家矿山要开采，必须满足三项要求：环境评估报告、水电道路等基础设施建设、社区发展计划，遵守《矿产与石油资源开发法》、《环境管理法》、《环境保护法》、《废物管理法》、《水法》、《农业资源保护法》、《矿山健康与安全法》等十几部相关法律的要求。南非政府还不时发布有关矿山健康与安全的作业指导书，派出专门的检察官对矿山进行定期和不定期的检查与风险评估，同时要求各矿业公司之间交叉审核和集体审核。

　　其次是重视科学技术。由于南非法律规定，从事矿业开采的门槛很高，小公司很难进入和生存，因此，南非矿业开发主要由几家大公司控制。这些公司有长期的大规模采矿经验，专业化程度高，在科技方面也舍得投入。比如，在开矿之前必先勘探清楚，以对矿区地质构造有准确的判断。在井下采矿作业区，采矿房一般为7米宽，而矿柱则不少于10米宽，从而减少了塌方危险；在采矿时，边开采边喷淋碳酸钙覆盖粉尘，减少了粉尘污染和发生爆炸的风险；在井下安装水、瓦斯检测装置，每天由专人负责，不间断地检测，及时抽水，保证通风，预防透水和瓦斯爆炸事故。

　　第三是注重安全教育，以人为本。南非的矿业公司非常注重矿工的安全教育，每一名新矿工都要先接受半个月至一个月安全培训才能下井工作。矿工在每次下矿井前都能领取一整套的安全防护用具，并按规定配戴；每次升井后，要将其归还并签名。南非工会势力强大，矿主不仅在安全生产方面不敢懈怠，同时还要为矿工创造比较好的工作和生活条件。

　　赵宝金最后指出，在研究克拉通方面，南非地质学家积累了很多经验。中国华北地区也存在着与南非卡普瓦尔克拉通类似的地质构造，中南两国专家可以开展合作，比较两个地区地质演化的主要特征，推动在华北地区寻找类似矿床的工作。

　　（本报比勒陀利亚10月14日电） 

(科技日报)