2015年9月，联合国可持续发展峰会通过了“2030年可持续发展纲要”，这个纲要的核心内容是17项可持续发展目标。除了水资源之外，所有的可持续发展目标都没有涉及具体的原材料。然而，如果没有原材料，这些目标只能是水中花镜中月。例如，如果计算机没有了芯片，我们就无法实现4号可持续发展目标——素质教育。现在，一块芯片中包含着60多种元素，这些元素则来自矿床中开采出的矿石，并且要经历一个开采、冶炼和选矿加工的生产过程。目前，矿山的采矿到选矿的整个生产过程必须采用一种更加安全的模式，以便减少对当地社区、区域和国家的生态环境和社会结构的不良影响，但采取这种更加安全的生产模式的前提是深入而全面地对矿床和开采加以研究。只有充分查明了矿产资源的所有相关特征才能提高矿产资源的开发效率，这包括了矿产资源开发可能造成的生态环境影响、选矿工艺的替代性方案以及潜在的后果。矿业行业需要最大限度地提高开采矿的生产率，同时还要尽量减少开采的不利影响，这在道德伦理层面是一个严峻的挑战。

 为了获得矿产资源，多个学科领域的专业人士必须联合起来共同努力才能实现这一目标，这不仅包括矿床的勘探和圈定阶段，也包括矿床开发的可行性论证阶段以及后期的开采生产阶段。这不应是一个层层递进式的接力赛过程，也就是首先由地质学专家完成他所负责的工作，然后由矿业工程师接手，与此同时选冶工程师来负责最优选矿工艺规划的设计工作。相反的，这个过程应该是一个多学科领域的交叉推进的过程，每个学科领域的专业人士都要从其他学科中吸收养分。即使在一种理想的情况下，这个过程也应该是一个跨学科的过程，通过这个过程，也就是工业生产实践，从研究人员那里学习科学知识，研究人员也从矿山开采生产中获得有益启示。对于一些透镜状矿体中赋存的矿产资源开发来说，这一点尤其重要，这些矿产资源通常发育在一些十分复杂的地质环境中，并且往往具有十分不利的选冶特性，比如贱金属矿床和贵金属矿床。对于这种多学科领域和跨学科的互动与合作，1968年，McQuiston和Bechaud提出的一个术语，即“地质冶金学”，代表了矿物学领域和冶金领域相互之间富有成果的交流合作。从严格意义上讲，“地质冶金学”是指“查明矿床的复杂地质特征，并将这些信息转化为一种提高采矿生产和金属提取效率的技术方法，同时减少能源消耗和试剂消耗以及尾矿所产生的不利影响”。然而，这一术语的含义已经大大扩展了，涉及了矿山开发的方方面面，现在的定义是“将地质学知识纳入到矿山的采矿生产作业的措施之中，以便于提高生产效率和产量，提高投资回报率，并为矿山发展创造可持续的机遇”。Hoal和Frenzel（2022）一文中披露了大量案例研究的参考资料。

 在这篇论文中，作者重点考察了地质学专家与矿业工程师之间富有成果的交流合作情况，这些交流合作对于矿山开发的各个阶段都是有益的（包括矿山勘探阶段、可行性研究和矿山设计阶段、采矿生产阶段和矿山闭坑阶段），其总的目标是提高矿产资源的开采效率，也就是开辟了一个更广泛意义上的地质冶金学新领域。由于这种跨学科的合作交流是一个协同式的、参与式的学习过程，其中的探索过程也需要一个较长的时间，因此这种合作模式最好是贯穿始终的。

 这篇论文所考察的地质学和采矿生产领域的交流合作主要是陆上的贱金属矿山开发项目和贵金属矿山开发项目（包括已经建成的和正在建设之中的）。对于下一步的研究方向，我们还必须考察海洋矿业开发项目（尽管深海领域的矿产资源开发还没有成为现实）。这些海洋矿业开发项目的规划和实施将给地质学家家、矿业工程师和生物学家的联合团队带来前所未有的挑战。深海大洋矿业开发项目可能会变得越来越重要，尤其是绿色能源转型的大背景下，全球对金属资源的需求量会大幅度增加。这种绿色能源转型所带来的一个结果是单位能源或单位材料（其他相关的）的强度变得更高了，也就是说，我们将会发现某些金属资源和矿产资源的消耗量提高了（更高的比例）。国际能源署（IEA）最近在巴黎开展了一项研究，针对金属资源和矿产资源（包括铜、锂、镍、锰、钴、石墨和稀土元素）消耗量的增加情况进行了调查，其中没有包括钢铁和混凝土。举例来说，国际能源署得出的结论是，电动汽车的生产所消耗的金属资源或矿产资源大约是每辆传统燃油汽车的6倍之多，再比如说，陆上风力发电站所需的矿产资源是燃气发电站的9倍之多。深海的锰结核中赋存着丰富的矿产资源，其中可以开采的副产品包括铜、镍、锰、钴和稀土元素等。此外，深海的块状硫化物矿床（即黑烟囱，不再活跃的）的开发可以为人类带来一些其他的贱金属资源，比如锌以及铟和锗等副产品。矿产资源需求的增加，以及成本压力（与生态环境和社会成本内部化是有关的），可能会导致很多金属资源的市场价格来到一个新的“高原”，这就使得海洋矿产资源的开发利用在经济效益上变得切实可行。截至目前，人类尚未开展任何深海矿产资源开采利用活动。国际海底管理局（ISA，总部设在牙买加的Kingston）负责未来国际水域的深海矿产资源采矿活动的管理。

 国际海底管理局在其官方网站上宣称，“……根据《联合国海洋法公约》（UNCLOS）的相关规定，该组织被授权对所有与海洋矿产资源开发有关的活动进行组织、管理和监督……，该组织的目标是为全人类创造福祉（例如，第1条、136条、137条、140条、150条）。（……）在开展以上这些工作时，国际海底管理局有义务采取有效的手段来保障海洋生态环境的安全，使其免受“区域性”矿产资源开发活动可能产生的不利影响（“区域性”是指国家管辖范围以外的国际公海海域，这些海域属于国际大洋海床管理局的管辖范围，该组织持有矿产资源开发权，并且有权授予矿产资源的勘探权）（参加第145条和《联合国海洋法公约》的第十二章）”。在履行这项职能时，国际海底管理局的理事会和管理层得到了该组织的法律和专业技术委员会（LTC）的专家支持（意见和建议）。目前人类正在探索深海海域的矿产资源开发，但是具体的深海矿床的规划方法仍在研究之中。为了将深海矿产资源开发对生态环境的影响降至最低，并且同时实现一定的经济效益，不同学科领域专家之间的密切合作是至关重要的（特别是地质学家、海洋采矿工程师和生物学家之间），只有这样才能设计出切实可行的矿产资源开发方法、采矿规划方案和时间进度表，并且各个领域的专家向国际海底管理局的法律和专业技术委员会（LTC）提供技术性建议。

 这篇论文中一个没有解决的问题是，为什么地质学家与矿业工程师之间常常无法形成建设性的合作。这个问题需要从心理学和社会学的角度开展深入地分析和研究，然而这显然超出了该文的研究范畴。该文作者认为矿业企业的理念和经营风格，以及矿体地质特征的复杂性，对这种跨专业领域的合作关系有着重大的影响。举例说明，在一个地质条件相对简单的矿山中（许多煤矿就属于地质条件简单的矿床），矿业工程师的想法往往自信满满，他们认为仅凭借自己的专业能力就可以解决所有的地质问题，因此不需要来自地质学家的指导。

 （中国地质调查局地学文献中心编译，张炜审校，陈秀法审核。文章来源：https://www.mdpi.com/2673-6489/2/2/21/html/）