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美國地質調查局礦產資源調查工作的歷史沿革簡述

事實上,早在1879年成立美國地質調查局之前,美國政府就設置了專門的礦產資源工程。對礦產資源遠景潛力和礦產生產信息的需求,正是促成組建美國地質調查局的原因之壹。20世紀,美國需要對大片聯邦公***土地內的礦產資源遠景潛力進行調查,為此,MRP的科學家不斷研發、驗證和改進支持管理者做出對聯邦公***土地利用決策的手段。手段和技術的改進使美國地質調查局在21世紀仍然在礦產資源遠景評價方面處於世界領先地位。

在1879年美國地質調查局成立的前13年,美國國會就授權美國財政部收集西部諸州金和銀礦山的信息。後來這項職能就交給了1879年成立的地質調查局的礦產統計處(項目本身擴展到全美國及全部的礦種)。1925年,此項職能交給了新成立的美國內政部礦業局。1995年美國撤銷礦業局,但這項職能不僅沒有取消反而進壹步強化,重新回到了調整後的美國地質調查局。

美國地質調查局從1879年成立以來壹直負責提供礦產資源信息。國會認識到礦產資源的重要性,於是在地調局組織法中責成美國地質調查局“對公***土地進行分類,分析調查全國地質構造、礦產資源及制作產品提供服務”。美國地質調查局首任局長Clarence King所面臨的首要任務是找金(著眼點是美國的經濟和貨幣政策)和找鋼鐵工業發展的原材料(著眼點是加速工業化進程)。這樣,美國地質調查局剛開始的工作就是在19世紀中期淘金熱的背景下加速對全國金礦資源的評價。

最初,美國地質調查局工作的重點是礦床地質,包括對3個重要金礦區(科羅拉多的Leadville礦區,內華達州的Comstock礦區及Eureka礦區)進行綜合研究。當時,3個金礦區均面臨各自的問題,美國地質調查局的工作幫助這些礦區解決了問題並維持3個礦區在整個19世紀末的繁榮。美國地質調查局的研究還指導了探礦人到哪裏尋找新的金礦並幫助投資者評價金礦床。

美國地質調查局成立兩年後,對3個礦區研究的成功,促成國會決定擴大美國地質調查局的職能,從聯邦公***土地拓展到美國所在地。此後,美國地質調查局的科研工作重點是評價“未發現的礦床”。

Clarence King很早就認識到礦產統計對美國經濟的重要性。19世紀70年代末加州汞礦的關閉加速了佐治亞州金礦的關閉(當時用汞找金),這使King開始研究礦產與信息之間的關聯性,但King不僅關註礦產生產等信息,還特別強調樣本位置、地質背景、環境影響等多方面的信息,這奠定了美國地質調查局礦產資源信息工作的基礎。

阿拉斯加的礦產遠景調查是美國地質調查局發展的第二個裏程碑。阿拉斯加地區是1867年美國用720萬美元從俄國買來的,但長期以來實際上是被遺忘的。1895年,國會撥款5000萬美元調查阿拉斯加的金礦和煤礦,1898年就在Klondikc地區發現了富的大金礦,引起壹輪找金熱。隨後幾年,美國地質調查局在阿拉斯加的重點是評價砂金。1904年國會擴大了對美國地質調查局的授權,全面調查阿拉斯加的各種資源,並與加拿大育空地區及不列顛哥倫比亞省開展對比研究。美國地質調查局對阿拉斯加的這壹輪調查壹直持續到第二次世界大戰(以下簡稱二戰)初,極大地推進了這壹荒原地區的發展。

第壹次世界大戰對戰略礦產資源的需求導致的美國戰略礦產調查評價是美國地質調查局發展的第3個重大裏程碑。1914年,第壹次世界大戰在歐洲爆發,多數美國人認為戰爭會很快結束並且不會對美國人生活產生影響。盡管開始美國並沒有參戰,但政府仍命令美國地質調查局對關鍵和戰略性礦產進行調查。調查確定了美國供應不足的5種礦產品:錫、鎳、鉑、硝酸鹽、鉀。隨著戰事的擴大,正常貿易中斷,盟軍主要依靠美國的鋼、銅和炸藥。戰爭開始兩年後,美國大多數礦產已明顯不能滿足需求。到1917年美國參戰時,確保資源的供應已成為政府最優先的政策考慮,要求美國地質調查局的科學家全力開展戰略礦產調查評價,並且美國政府把美國地質調查局的科學家派往加勒比地區、中美洲和南美洲,廣泛收集戰略礦產信息。

第壹次世界大戰後,美國更加重視確保戰略礦產供應的問題,1938年,公***工程管理局的基金支持美國地質調查局進行戰略礦產調查。1939年美國通過戰略礦產法律,明確對戰略礦產調查評價的預算和撥款。開始時重點主要是國內戰略資源的遠景調查評價,1941年珍珠港事件後,美國地質調查局在國務院和經濟福利局的指導下將調查的範圍拓展到中美洲、南美洲和加勒比地區。從二戰結束壹直到冷戰結束,戰略礦產調查評價都是美國地質調查局工作的重點。

勘查地球化學、地球物理技術及遙感,極大程度地推進了美國地質調查局的礦產遠景調查工作。從壹開始,美國地質調查局就廣泛運用分析化學手段確定地球化學元素的分布及其相對豐度。在地表礦尚比較豐富的初始年代,地球化學方法非常有效。1880年美國地質調查局就組建了第壹個化學實驗室,20世紀初就開始廣泛使用“移動式”化學實驗室。在二戰快結束時,美國地質調查局與加拿大地質調查局合作,研發了尋找隱伏礦的地球化學方法。

隨著礦產資源需求的增加,美國地質調查局開始與美國海軍部合作,研發了礦產資源遠景調查評價的地球物理方法,特別是航磁調查。1945年開始了第壹個航次的航空磁性調查。遙感在礦產遠景調查評價中的應用是美國地質調查局與美國宇航局(NASA)在20世紀70年代末合作的結果。此外,開始向紅外、近紅外、熱頻譜、定量化、高分辨率等多個方向發展。

第二次世界大戰結束後,盡管對戰略性礦產資源調查評價仍高度重視,但美國地質調查局的重點開始轉型:重點工作轉變為“評價聯邦土地內未發現礦產資源的潛力”。盡管此前美國地質調查局的科學家長期以來在已經礦化區開展工作並在許多特定地區開展了礦產資源潛力評價,但在更大尺度及研究程度不高的地區系統開展未發現礦產資源的調查評價,仍然是壹個巨大的挑戰,所以必須研發新的技術、手段和方法。1964年的荒原法將910萬英畝的國家森林地劃入國家荒原保護區系統,法律要求美國地質調查局率先開展這些地區的礦產遠景調查。隨後的立法又大幅度擴展了調查評價的範圍。

20世紀60年代開展了對整個阿拉斯加地區的礦產遠景調查(AMRAP),這是壹個重要的多學科計劃並且取得了巨大的成功。

1977年,阿拉斯加資源評價的成功模式開始推廣到本土48個州,美國地質調查局開始執行全美礦產資源評價工程(CUSMAP)。20世紀80年代末和90年代初開始提出了壹系列的定量評價模型。1998年,美國地質調查局首次發布了全國未發現金、銀、銅、鉛、鋅礦產資源的評價結果。沒有評價鐵礦石和鋁土礦,是因為這兩種資源的全球儲量非常豐富。來自礦產資源工程的19個區域評價小組開展了“全國礦產評價”。1999年,礦產資源評價工程的科學家就著手開展“全球礦產資源評價”的可行性研究,第壹階段的重點是銅、鉑族金屬和鉀。

1995年美國地質調查局調整,此後著手進行“礦產資源工程”和“能源資源工程”兩個項目(後文具體介紹)。