探矿工程所浅层取样技术高质量支撑第二次青藏高原综合科学考察冻土研究工作

中国地质调查局北京探矿工程研究所日前采用自主研发的浅层钻探取样装备在青藏高原腹地青海省果洛州玛多县一带取得多件完整、原状的多年冻土土芯，有力支撑了我国第二次青藏高原科考工作。

青藏高原多年冻土及其动态变化是第二次青藏高原科考的重点研究工作。在海拔4500米以上的目标区域获取完整的大口径（直径90mm以上）冻土土芯是此次科考的关键任务之一，主要存在三方面挑战，一是冻土介质复杂，包含土壤、岩石、砂砾、冰、水、泥浆等。二是高原空气稀薄，钻机动力衰减严重，在海拔4500米衰减约45%以上。三是科考取样点位多，设备需频繁迁移，很多点位车辆难以到达。这些对高原冻土取样钻机、钻具的结构、动力、可迁移性以及取样工艺都提出了很高的要求。

为解决上述难题，探矿工程所组建了专门技术联合攻关团队，围绕青藏高原多年冻土不同地层取芯需求，研发了浅钻大口径薄壁取芯工艺与取芯器具，创新研发了轻便型钻机液压动力系统，保证了多年冻土系统调查取芯的质量和效率。截至目前，探矿工程所应用浅层轻便取样钻机及配套工艺，已采集直径90-150mm、长度500mm的高原冻土土芯900余件，最高作业海拔超4760米，单孔平均取芯率大于95%，关键层位冻土芯采取率达100%。综合科考队科学家对取样工作给予了高度肯定，称钻取的冻土土芯“完整漂亮”“非常珍贵”。

下一步，探矿工程所将针对更高海拔、更复杂地层的冻土取芯需求，进一步创新升级浅层取样装备与工艺，为揭示青藏高原冻土动态变化、探秘世界“第三极”继续发挥作用。