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    近日,由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(以下简称“物化探所”)研发的“一种基于CNN的频率域低频拓展多尺度全波形反演方法”获国家发明专利授权。该专利的取得,进一步增强了物化探所地震勘探“采集、处理、解释”一体化技术体系的完备性,为基础地质调查、能源资源勘查与评价等提供技术支撑。

    本发明针对全波形反演易于陷入局部极小值的问题,提出了一种利用卷积神经网络(CNN)的多尺度全波形反演方法。基于先验地质信息建立层速度模型,通过卷积神经网络训练样本数据,从实际高频地震数据中预测可靠的低频数据,由低频数据开始进行多尺度全波形反演,有效避免了反演易于陷入局部极小值的问题,实现了对反演速度模型的准确获取。

     

    物化探所“一种基于CNN的频率域低频拓展多尺度全波形反演...

    近日,北京探矿工程研究所研发的“一种地质样品带压切割装置及切割方法”获国家发明专利授权。该发明研制的切割装置主要用于天然气水合物勘查及其他保真取样作业,能在高压环境下对地质样品进行切割,具有体积小、易操作等优点,可满足不同科学任务对岩心样品的需求。该装置已成功完成海上试验,具有良好的推广应用前景。

    探矿工程所“一种地质样品带压切割装置及切割方法”获国...

    近日,由中国地质调查局天津地质调查中心研发的“干涸湖泊恢复前景的预测方法及装置”发明专利获国家知识产权局授权。

    该发明提出了一种融合遥感影像与重力卫星数据的新型预测方法,能够有效预测干涸湖泊的恢复前景。该方法首先获取湖泊未干涸时期的光学遥感影像,提取水面积信息,同时利用重力卫星数据反演区域地下水储量,并进行时间序列分解。最后,通过构建多种线性回归模型,提取水面积与地下水储量之间的最优拟合关系。基于此回归模型,实时监测地下水储量的变化趋势,进而反演湖泊水面积的动态变化,判断其恢复趋势。

    本发明创新性地将光学遥感与重力卫星数据融合应用于湖泊恢复预测,有效弥补了传统方法在地下水位获取与水量亏损量化方面的不足。通过该技术,可依据实时监测结果,动态调整水资源开采策略,为干涸湖泊的科学恢复提供量化决策支持,具有推广前景和重要的生态保护意义。

     

    专利证书

     
    天津地调中心“干涸湖泊恢复前景的预测方法及装置”...

    他,曾是一名军人,近20年奋战在地质找矿一线,矢志不渝,为国为民。

    她,曾是一名环保卫士,长期坚守在环保一线,兢兢业业,秉公执法。

    他和她连在一起,是全国文明家庭璀璨星河中亮眼的一颗。

    他保国——深山里埋头找矿

    凌晨三点的内蒙古朱日和无人区,砂砾在狂风的裹挟下持续不断地撞击着帐篷。张贵林紧紧攥着对讲机,眼睛一刻不离地紧盯钻机仪表盘。这是深冬野外找矿的一瞬,也是他地质生涯的寻常一夜。自1999年穿上军装,从武警黄金部队战士成长为中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心的一名地质尖兵,24年间,他的生命刻度始终与旋转的钻杆同频。

    “只有国家这个大家好,我们这个小家才会好。”张贵林接受本报记者采访时说,自己是农村孩子,父辈的言传身教、清贫朴实的家庭教育是他从军的最初印象。入伍后,张贵林被分配到原武警黄金部队钻探中队,钻探施工就成为了他“干一行爱一行”的坚守。由于动手能力比较强,加上反复琢磨、精益求精的拼劲,第二年张贵林就凭着过硬的技术被破格提拔当上了班长。之后的每一年,中队钻探总量第一、单班进尺第一的纪录一直被他保持着,直到四年半后他被保送上了军校。

    作为地质找矿部队,长年与大山为伴,与戈壁为伍,是最普通的常态。钻探施工有一个特点,只要钻机一开动,直到整个工程结束之前,是不能停工的。大家每天坚持早上6点前起床、组织早操和训练,准备上山施工所需的材料物资,施工作业“四班三倒”,吃住都在钻探机台上。

    “往地下打钻,就是睁着眼睛干看不见的活儿。”在内蒙古朱日和矿区,钻机穿透复杂地层时突然孔内坍塌导致卡钻,张贵林裹着军大衣一头冲进零下20多摄氏度的寒夜。砂轮溅起的火星灼伤手臂,维修设备的油渍喷溅满脸,调配冲洗液的泥浆沾满全身,这样惊心动魄的井故处理,在他完成的12万米钻探施工任务中如同家常便饭。

    从红格尔到朱日和,在中蒙边境无人区,他和战士们全部剃着光头戴着大墨镜,每天任凭沙尘暴肆意打在脸上;零下20摄氏度的冬天,雪一下就有半米多深,战士们帽子上鼻子上全吊着冰条;驻扎的帐篷经常被吹翻,机台吃的饭里面经常夹杂着一层沙子……在包头大青山柳坝沟和哈达门沟矿区,没路没水没电没手机,不管是野外施工作业的艰辛,还是扛着一二百斤的设施跋山涉水的艰难经历都让人难忘。

    “必须把兄弟们平安带回家。”每当新兵出队,他总把这句话挂在嘴边。“安全事故防不胜防,可我们的兄弟们都还很年轻,每个人后面都代表着一个家庭……”与风沙较劲、同岩层对话,回忆起和战士们一起野外找矿的那些岁月,面前的这个40多岁的硬汉一度哽咽,几次说不出话来。3次荣立三等功的军功章背后,镌刻着24年零事故的平安纪录。

    “得有钉钉子的精神,能吃苦的作风,爱钻研的韧劲,才能把本职工作干好。” 张贵林以自身的实际行动、务实的工作作风和真诚的共事心态去带队伍,赢得了同志们的特别认可和较高的威望,他所在的中队也成为了攻坚克难且战斗力最强的“铁军”。

    普查、调查、勘查,每一个矿区从开始到结束。10多年如一日,张贵林和战士们的足迹踏遍辽宁、内蒙古、河南、山东、吉林、浙江等省,没有一个人打退堂鼓,没有一个人掉队,他们转战朱日和无人区等20多个矿区,破解多个矿区复杂地层钻探施工难题,为祖国找到一个又一个宝贵的矿藏。

    转制改革后,张贵林在安全和保密处工作,先后被评为优秀党员、优秀党务工作者、原武警黄金部队转制改革5周年先进个人、优秀管理人才等荣誉。“最美的家成就最好的我。”都说男儿有泪不轻弹,可谈到妻子侯亚萍,张贵林再一次情绪失控:“妻子是他的爱人,更是他们一家的恩人。”

    她卫家——工作家庭一肩挑

    每天清晨5点晨跑,6点准备早餐,7点送孩子上学,8点准时出现在环保执法现场……像这样严丝合缝的生活,难以想象侯亚萍坚持了十多年。她说自己不敢生病,不敢耽误一点时间,怕一旦错过了,后边所有的事情就都跟不上溜了。

    巧合的是,这个“80后”从小就出生在一个军人家庭。她说,从爷爷那辈开始,男孩必须当兵成了家里不成文的“规定”。对于军人的天生好感,让她日后慢慢成了大家口中亲切的“军嫂”。当被问及怎么看待“军嫂”这个称呼?侯亚萍微笑着说,“一个军嫂半个兵,我们只是战场不同。他保国,我卫家,其实都是在为家国奉献。”

    由于工作原因,婚后的18年时间夫妻俩一直两地分居。聚少离多的日子里,照顾家庭的责任全压在了侯亚萍的肩上。2007年,因过度劳累,他们的第一对“龙凤胎”没能保住;2009年,爱情的结晶再一次降临,却赶上剖腹产后大出血,请假陪产的张贵林到家第三天就接到了归队命令,挺进无人区开展钻探任务。然而,谁知这一走,侯亚萍竟然在医院住了一个多月才康复出院,更没有想到的是,等他再回来的时候,孩子已经一岁多了。女儿出生时,侯亚萍独自带着六岁的儿子在医院做的剖腹产手术……

    侯亚萍的母亲患有重度脑梗,她就每天奔波于单位和医院之间。远在四川农村的公公因为患病行动不便,她就主动把公公接到了自己身边尽孝伺候,婆婆突发心脏病住院手术第一时间赶赴病床前陪伴照顾。2013年,弟弟侯海龙在海军某部因公牺牲,年仅28岁就离开了……侯亚萍强忍着悲痛,独自承受着一切,不敢告诉年迈的父母。她就像一个从不停歇的永动机,把家里照顾得妥妥当当、井井有条。

    工作中的她更是一心扑在事业上,作为一名环保工作者,长期在河北省魏县环保局工作。说到环保,一般人的认知恐怕都会止于“上管天下管地,中间管着水土和空气。”涉及到建筑工地有扬尘,涉及到餐饮有油烟治理,涉及到污水有偷排偷放……侯亚萍结合身边的日常生活举例说,无论刮风下雨,一线执法人员只有到现场才能了解最真实的情况。 “只要企业不放假,环保就不放假。即使企业放了假,烟花爆竹声一响,执法那也是说走就走。”面对个别顽固的企业,哪怕是骚扰电话、门上喷漆、威胁恐吓,侯亚萍却从未屈服。

    爱岗敬业的侯亚萍先后被评为魏县“身边好人及道德模范”“巾帼建功标兵”、邯郸市“最美军嫂”“十大德善模范”“中国网事 感动河北网络人物”等称号,2019年当选魏县第八届妇联执委委员,2021年当选邯郸市第十届妇女代表。转制后,侯亚萍随调至廊坊市广阳区政府办公室从事政务督查工作,她依然爱岗敬业,尽显本色。

    十几年来,不管遇到多大的困难,坚强的侯亚萍从没在家人面前掉过一滴眼泪。因为心中有爱,肩上有责,再苦再累再难自己都咬紧牙关,为这个家撑起一片祥和的天空。没有国家的安定,就没有小家的祥和。只要想到这,侯亚萍觉得付出再多也是值得的。

    能感受到多少爱,就有多幸福。她说,过去、现在,还是将来,自己都会义无反顾、毫不犹豫地选择“张先生”。平凡无奇的婚姻,没有因长期的分离而淡漠,却因爱的淬炼而变得不同凡

    响。凭着坚守和信任,他们一步步走得更加坚定。

    正如张贵林家客厅储物柜上那个为数不多的玉饰摆件,那是他们结婚十周年纪念物——紧握的两只手下面立着一颗心,底座刻着“执子之手,与子偕老”。也许这就是爱情最真的模样。

    他们家——热心公益传递爱

    “机台上什么时候完工啊?”“快了、 快了。”

    “爸爸什么时候回来呀?”“快了、快了。”

    “家里怎么样?”“没事,都挺好。”

    长大后,我渐渐懂得,爱有时候是一种谎言。

    采访过程中,张贵林的第三个泪点,是关于孩子。

    2022年单位转制后的团聚工程,终于让这个家庭团聚了。张贵林有了更多的时间弥补孩子。从“向电视机里的军人喊爸爸”,到妈妈口中的爸爸,再到生活中的爸爸,爸爸的形象现在变得更加清晰。

    从牙牙学语到蹒跚学步,从幼儿园到小学、初中,由于工作原因,常年在外的张贵林错过了很多孩子宝贵的成长过程,妻子侯亚萍也只能给孩子们比别人少得多的陪伴。但他们在用实践教导孩子们做诚实善良忠孝之人,以微薄之力去帮助身边有需求的人。

    夫妻俩都是单位邻里“小有名气”的书法家,孩子们现在可以和父母一起从书香中感受文化的熏陶。现在有时间了,孩子想学琴,张贵林就和孩子一起学,现在弹古筝弹得有模有样。

    小时候的侯亚萍生活在农村,连县城也没有去过,等上了大学才有机会看外面的世界。2002年的一次支教活动,起初她就是单纯地想给孩子们传递一下城市是什么样,世界的另一面是什么样。后面,他们一家的公益事业一发不可收拾。

    多年来,夫妇俩一有时间就带着孩子到敬老院送关怀,陪老人聊天话家常、送必需品;疫情期间主动请战投入抗疫一线,入户排查,积极捐款并筹措资金;在经济条件不宽裕的情况下资助贫困学生20余名……最感动的是看到资助的西藏日喀则小朋友寄回的照片,五星红旗下孩子的笑脸让他们切实感受到了真情的传递。

    致力于公益事业的不仅有他们和两个孩子、他们的姐弟亲人也都在向社会传递爱,身边的许多同事、社会爱心人士不断加入他们成立的爱心团队。帮助他人不仅是一种善举,更是一种自我提升和成长的过程。珍惜生活,感恩所有。侯亚萍说,在给社会传递爱的同时,世界也会对我们温柔以待。

    人生如旅,生活如诗。心怀大爱的侯亚萍还是一个诗人。所有生活的美好、苦涩、欢乐与悲伤都转化为文字,让她在另一方天地里找到乐趣和满足。她的多部作品在全国文学期刊发表,30余篇作品入选中国黄金时代诗歌大词典、中国好诗等书籍,并获得中国好诗首届全国青春诗晚会中国十大桂冠诗人奖。现在她喜欢带着孩子一起在优美的文字中畅游,诉说生活的美好。

    各自坚守,相互扶持。彼此信任,相濡以沫。许多人眼里,他们应该是“家庭”想象中最美的样子。但他们说,只要是自己的家,再平凡也是最美的。

    就像侯亚萍《炊烟里的爱歌》诗中说:“奔波里的疲累,甜蜜的玫瑰,才是家的味。”

    如今的他们正发挥小家的力量,让爱与奉献传递给更多的家庭。

    全国文明家庭 | 他保国 她卫家——记中国地质调查局...

    受全球气候变化影响,近年来极端暴雨引发的突发性、群发性地质灾害,给当前防灾减灾工作带来巨大挑战。4月25日,自然资源部召开了2025年全国汛期地质灾害防治工作视频会议,指出今年全国气候年景总体偏差,极端天气气候事件总体呈多发强发态势,地质灾害防治形势依然严峻复杂。

    极端气候条件下,我国地质灾害形成分布与成灾模式将呈现哪些新的特点?地质灾害防灾减灾工作面临哪些新的挑战?对此,记者近日采访了中国工程院院士、自然资源部地质灾害技术指导中心首席科学家殷跃平。

    殷跃平在乌蒙山区指导地质灾害调查

    极端气候下,地质灾害防范应综合施策

    记者:

    地质灾害隐患点是如何调查识别的?

    殷跃平:

    防范地质灾害,首先要调查识别出隐患点在哪里,这是防灾减灾最重要的基础工作。我国自20世纪90年代以来系统开展了全国地质灾害的面上调查和详细调查,目前正在地质灾害高风险地区开展精细调查。这些调查工作动用了全国水工环地质勘查队伍力量。

    随着科学技术的进步,地质灾害调查手段也越来越先进,以卫星遥感、无人机和地面勘查相结合的“空-天-地”一体化技术成为标配。同时,经费投入也成倍激增。例如,早期的面上调查阶段,每个县投入平均10万元,详细调查阶段每个县投入平均在百万元,而现在的精细调查阶段,每个县投入大约要千万元。由于地质作用过程在不断变化中,每年汛期或强震发生后,还要专门开展应急排查工作。

    地灾隐患点的调查识别具有动态性。目前,在册纳入全国防灾减灾具自然属性的地质灾害隐患点大约有28.4万处。此外,还有记录在册的180多万处因开挖切脚等导致稳定性降低的风险斜坡,构成了每年的人为性地质灾害隐患点。

    以滑坡为例,从防治和减灾救灾角度,传统上把地质灾害体分为三种类型。一种是不稳定斜坡,开裂变形等现象显著,稍遇降雨等就会失稳滑动,我们定义其安全系数小于1.0,由于滑动成灾特征明显,相对来说防范难度不大。另一种是稳定斜坡,即使在暴雨、地震等外力作用下,也不易发生整体滑动,安全系数大于1.2,通常不作为防灾减灾的重点。第三种是欠稳定斜坡,安全系数介于1.0~1.2之间,在非汛期等正常条件下,发生整体滑动的可能性较低,但在久雨、暴雨、地震等因素作用下,安全系数极易低于1.0,也会失稳滑动形成灾害,实际上是具有高隐蔽性的不稳定斜坡,这就是我们通常说的“地质灾害隐患点”,成为每年我们防灾减灾要重点关注的对象。

    记者:

    极端气候下,地灾隐患点识别面临哪些新问题?

    殷跃平:

    我们目前面临三个方面的新问题。

    第一是小体积成大灾。早期的隐患点识别对象主要为体积达十万立方米至百万立方米级的大中型灾害体,其变形特征较为明显,易于识别。但是,目前每年发生的地质灾害绝大多数体积在10万立方米之下,为小型、微型灾害体。我们对最近5年的地质灾害做了统计,在西南山区、东南山区和北方山区95%以上都是小微型灾害体。灾害体体积量级变小,发生地质灾害的隐蔽性、随机性就更强,准确识别难度在量级上也就加大了。

    第二是远程成灾模式。我们目前对隐患点的识别评估,基本上偏重于稳定和不稳定极限平衡的静力学范畴,而对于滑动后的远程成灾风险的动力学评价明显不足。例如,今年在四川筠连发生的高位滑坡灾害,实际上滑动后转化为碎屑流,成灾范围达1800米,超出了滑源区距离的数倍,导致距离滑坡体较远的村庄被摧毁。最近几年,发生了多起高位远程地质灾害,例如2017年在四川茂县,滑坡转化为碎屑流,滑动2800米后掩埋了新磨村,导致70余人遇难。

    第三是未知风险源识别。极端暴雨常态化导致了原本属于稳定的斜坡转化为欠稳定或不稳定斜坡,尤其对小微型灾害体的扰动非常明显。2023年汛期,北京西郊遭受了百年罕遇暴雨的袭击,在北京市房山区记录到4天之内降了1025.5毫米,远超过北京多年平均降雨约600毫米的量值,导致了房山、门头沟地区发生了1200多处群发性的小微型流滑地质灾害。2024年,广东、福建、湖南、广西等南方地区因极端降雨也发生了群发性小微型流滑地质灾害,特别是湖南资兴县,6月单日降雨量达643毫米,引发了19300多处群发性小微型地质灾害。

    记者:

    面对这些新问题,如何提高地灾隐患点精准识别与科学评价能力?

    殷跃平:

    针对这三个新问题的防灾减灾,我们逐渐探索出了一些新办法。

    首先,对小微型地质灾害隐患点,应从易灾地质结构角度进行识别,实行“点+面”双控。例如,从地质结构上,华南地区花岗岩全强风化斜坡、西南地区岩溶煤系复合地层斜坡、华北地区推覆构造斜坡、西北地区黄土-红层二元结构斜坡等都是地质灾害的易发易灾区。

    其次,从成灾地貌上,上陡下缓的靴状地貌、滑坡下部的沟谷地貌、高陡危岩带等都易于形成远程灾害。

    再次,应开展不同降雨工况下,甚至地震工况下的,中型、小型和微型地质灾害隐患点评估厘定和风险分级评价。对近年来的多起特大灾害的复盘分析表明,即使是安全系数大于1.2的稳定斜坡,在罕遇暴雨的作用下,也会形成新的灾害,这也就是每年汛期大量地质灾害发生在隐患点之外的重要原因。

    我们对2024年汛期福建、广东、湖南的群发性小微型地质灾害进行复盘,发现即使是安全系数大于1.8的超稳定全强风化花岗岩斜坡,在罕遇暴雨作用下,也会失稳滑动,特别是切坡建房未支护的斜坡更易失稳成灾。

    记者:

    我国地质灾害监测预警方面取得了哪些成效?

    殷跃平:

    在调查识别隐患点的基础上,需要对灾害发生的时间做出及时的判断。目前,在全国地质灾害隐患调查识别的基础上,主要采用“群测群防”的方式进行监测预警。

    “十四五”以来,我国地质灾害科技减灾的能力显著提升,并对6.6万处地质灾害隐患点安装了监测预警仪器。但是,由于地质灾害隐患点主要散布于运行环境复杂的广大农村山区,受技术精度的限制,这种监测预警仪器主要适用于大变形的短临预警。同时,这些隐患点威胁对象一般仅为数户人家,受经费的限制,监测点主要采用主剖面的方式布设,对灾害体面上的控制精度仍然有限,因此称之为普适型监测预警仪。近三年来,普适型监测预警仪已成功预报灾情约150起,涉及可能伤亡人数3000余人,并有效预警险情近600起,紧急撤离约1.1万人,成效非常显著,推动了我国地质灾害从群测群防体系向“人防+技防”相结合的监测预警体系提升。

    记者:

    极端气候下,地质灾害监测预警面临哪些挑战?如何提高复杂山区重特大地灾隐患的专业监测预警能力?

    殷跃平:

    经过多年努力,威胁百人以上的滑坡基本得到控制。但是,泥石流成为对人民生命财产威胁最大的地质灾害灾种。

    我统计了一下,目前威胁人数大于100人的泥石流隐患点约有4800处,其中威胁人数大于1000人的泥石流沟有240多处。受极端气候变化的影响,对泥石流的监测预警难度也更大,造成的重特大地质灾害风险更高,特别是在西部高寒山区,无法利用现有的普适型监测仪器作出及时预警。

    2024年8月3日,四川康定姑咱镇发生山洪泥石流灾害,从海拔5000米高山启动后形成山洪泥石流灾害,致使雅康高速康定至泸定段日地1号隧道至2号隧道间桥梁垮塌和姑咱镇日地村房屋冲毁,27人死亡。据了解,当时,姑咱镇日地沟沟口的降雨量仅25 毫米左右,并未达到泥石流发生阈值。

    这是由于西部高山区易形成地形雨,降雨量从沟口到半山腰再到沟顶差别很大,沟口降雨量虽然仅几十毫米,但后山可能已达到特大暴雨等级。

    实际上,针对这些地区高位泥石流的专业化监测预警设备的研发已经较为成熟,关键是认识上的问题。泥石流大多发生在高陡偏远山区,通常对其调查勘查精度不够、成灾动力学机理研究不深、监测预警技术适配性较差、工程防治等级偏低,这也是每年汛期重特大泥石流灾害易发高发的原因。因此,对于威胁百人、数百人,甚至千人以上的西部高山或极高山区的泥石流灾害点,必须走更加专业化的监测预警之路,即“技防”为先、“人防”辅助。就像疑难杂症仅靠社区医院是不行的,必须依靠三甲医院的力量。

    记者:

    极端气候下,如何提高地质灾害综合防灾减灾能力?

    殷跃平:

    除了极端气候的影响,人类工程活动范围的扩大,也加大了地质灾害发生的潜在风险。尤其是复杂山区的城市、乡镇和居民点建设的扩张,切坡建房和切坡修路的范围扩大,令原本稳定的坡体变得不再稳定,遇极端气候更易诱发地质灾害,在某些地区甚至出现“切坡就滑”的现象。

    在防灾减灾体系中,调查评价和监测预警仅是防灾减灾救灾体系中的一环,要与避让搬迁和工程治理相结合。针对当前灾害“中心”向乡村转移的现状,要加强农村国土空间规划中地质安全风险评估,特别是农民切坡盖房,要指导进行简易治理,可以采取修建矮挡墙等降险措施,屋后还要留出一定的避让距离,以降低灾害潜在风险。

    在一些矿区,人口迅速增加,地质灾害风险明显增高。要针对村庄、居民点,开展“以人为本”的精准调查,加强易灾地层的隐患点与崩塌滑坡易发区带双管控,应运用新理论新技术,科学划定地质灾害红线,该搬迁避让就搬迁,该监测预警就安装设备,该治理就做好工程治理。只有用科学的态度和方法,才能正确处理好国家能源安全与人居环境安全的关系。

    殷跃平院士谈极端气候下地质灾害防灾减灾策略

    近日,中国地质调查局矿产资源研究所郭春丽研究员,通过对同时代、同空间、同源区的千里山花岗岩体和花岗斑岩岩墙群的SIMS锆石U-Pb定年、LA-MC-ICP-MS锆石Hf和SIMS锆石O同位素分析,发现早侏罗世154.3~151.6 Ma期间形成的岩体和岩墙具有非常一致的锆石εHf(t)值和δ18O值范围(−11.1~−5.1和+8.3‰~+10.4‰),但是两者的锆石εHf(t)和δ18O值的频数分布特征具有显著的差异。花岗斑岩岩墙群的εHf(t)和δ18O均具有双峰式的分布形式(两个峰值分别为−9.5和−5.7、+9.5‰和+8.9‰),千里山岩体具有宽泛且连续的εHf(t)分布形式和正态的δ18O分布形式(峰值为+9.1‰)(图1)。造成这种现象的原因,是不均匀的地壳源区物质在部分熔融过程中产生了两个批次具有不同Hf–O同位素特征的长英质岩浆,其中一部分岩浆沿着深大断裂带快速上升形成了岩墙群,而另一部分汇聚于上地壳的岩浆储库中经历了混合作用形成了花岗岩体(图2)。在Hf和O同位素扩散速率一致的情况下,岩墙中的岩浆来不及发生充分的混合作用,因此其锆石记录的同位素特征能有效地反映两批次岩浆的原始特征。该研究表明相对同源的岩体来说,岩墙是追溯原始岩浆同位素特征的更加有效岩石学探针。

    随着数据的积累,越来越多的研究发现绝大多数单一花岗岩体普遍呈现出变化大于5 εHf单位的同位素值,这一普遍现象引起了岩石学家的广泛兴趣,并引发了热烈的讨论。已有五种成因模式包括:①幔源和壳源岩浆的混合;②围岩混染;③单一源区不平衡熔融;④继承锆石Hf扩散;⑤物理和化学性质差异大的壳源岩浆混合。本研究对于宽泛且连续的锆石Hf同位素值形成的原因也进行了讨论并提出一种新的成因模式,即物理和化学性质相似的壳源岩浆在岩浆房内发生充分的混合,就可以导致单一花岗岩体中出现宽泛且连续的锆石Hf同位素值。

    花岗岩是地球大陆地壳的重要组成部分,是地球区别于太阳系内其他行星的重要标志。这一研究成果为揭示花岗岩的物质来源提供了新的有力佐证,将广泛应用于花岗岩的成因机制研究。该项目受到国家重点研发计划课题(2016YFC0600208)和国家自然科学基金面上项目(41773028)的资助。

     

    图1. (a) 花岗斑岩岩墙的锆石δ18O-εHf(t)相关图. (b) 千里山花岗岩体的锆石δ18O-εHf(t)相关图. (c) 花岗斑岩岩墙的锆石εHf(t)频率分布图. (d) 千里山花岗岩体的锆石εHf(t)频率分布图. (e) 花岗斑岩岩墙的锆石δ18O频率分布图. (f) 千里山花岗岩体的锆石δ18O频率分布图. (c–f)中的插图是年龄加权平均图.

     

    图2. 花岗斑岩岩墙和千里山花岗岩体由花岗斑岩岩墙补给形成的概念模式图. 两个性质不同的下地壳端元源区分别用黄色和红色表示;两个下地壳端元源区发生部分熔融形成岩浆中结晶的锆石分别用黑色和白色表示;两端元岩浆混合而成的岩浆房用桔黄色表示,其中高分异岩浆用粉红色表示. 具有黑色和白色环带的锆石是岩浆房中两个端元岩浆发生混合的结果。

    Chunli Guo, Simon Wilde, Robert Henderson, Qiuli Li, Bing Yin. 2020. Cogenetic dykes the key to identifying diverse magma batches in the assembly of granitic plutons. Journal of Petrology. DOI: 10.1093/petrology/egaa105.

    论文连接:https://academic.oup.com/petrology/advance-article-abstract/doi/10.1093/petrology/egaa105/6030954

    资源所专家提出花岗岩体中普遍具有变化较大Hf同位素...

    今年中国大洋第41B航次启航前夕,“海洋六号”船收到了一批来自中国国土资源报社、中国国土资源作家协会的特殊礼物:一百多本以大地文学为主,有着浓郁国土特色的书籍。大洋科考航次时间长,空间狭小,科考队员们业余生活相对枯燥,阅读是大家比较喜欢的一种健康休闲方式。正如所料,这些捐赠的图书已经成为科考队员们喜爱的精神粮食。自2011年首次大洋科考以来,中国国土资源报社与“海洋六号”船就搭建起通畅的沟通渠道。截止目前,已有16位国土资源报社记者随船报道,开展“走向深海大洋”新闻宣传活动,采写的稿件超过400篇。他们不畏艰辛,深入海上一线,搭建起远洋科考和新闻宣传的桥梁;他们以专业的素养和视角,把科考队员的工作和生活、大洋科考的现状和意义呈现给全国读者。这对提升广大民众关心海洋、认识海洋的积极性,促进我国海洋地质调查事业发展,推动我国海洋强国建设有着重要的意义。

    科考队员在书香国土图书角阅读 

    图书角宣传图

    “流动国土”上设立书香国土图书角

    2019年10月28日下午,自然资源部中国地质调查局地质力学研究所举办“走近李四光”诗文朗诵会,以诗歌朗诵、现场访谈等形式,纪念伟大的爱国主义者,杰出的科学家、教育家和新中国地质事业的主要奠基者李四光先生,全体职工参加了朗诵会。

    朗诵会以原创诗歌《走近李四光》拉开帷幕,以访谈的形式与李四光的外孙女邹宗平女士进行了《人物访谈》,乘着诗歌的翅膀,追寻李老《光辉的足迹》,探讨了《科学工作的几个基本问题》、《地质力学规划》、《风水的另一种解释》、《石油的问题》,鼓励青年人《读书与读自然书》,倾情演绎《关怀伴归途》,诠释了先生不平凡的一生,歌颂了先生的高尚品格。

    “我们地质人来了,我们在这”,“就是建功新时代、就是为了实现中华民族的伟大复兴”,这激昂壮语和铮铮誓言标定了《新时代地质人》的报国之志,将朗诵会推向高潮。在一阵热烈的掌声中,“走近李四光”诗歌朗诵会落下帷幕。整场朗诵会洋溢着青春与激情,紧扣时代脉搏,弘扬时代主旋律,讴歌科学精神,颂扬了中国人民实现科技兴国,振兴中华的坚定信念,引领大家“走近李四光”,逐梦新时代。

     

     

    地质力学研究所举办“走近李四光”诗文朗诵会

    中国可燃冰勘查利器——海马号无人潜水器

    新华社发

    勘查团队在祁连山南缘钻探发现“可燃冰”。

    冀 业摄(资料图片)

    近日,俗称“可燃冰”的天然气水合物成功获批为中国第173个矿种。这虽然是业界和公众意料之中的事,但还是引起了广泛关注和热烈讨论,人们由此预见,可燃冰作为一种战略性绿色能源,在中国获得了相应的法律地位,必将在勘查和开发利用方面迎来新的发展机遇。

    可燃冰被誉为“未来能源、洁净能源和21世纪能源”,这一方面在于其有能量密度极高、非常洁净等特质,另一方面在于其分布范围广、资源量巨大,可以为人类提供持久能源支持。对于环境资源压力巨大的中国来说,可燃冰更是承载着变革能源结构、实现绿色可持续发展的梦想。20多年来,中国科技工作者不懈努力、忘我奋斗,不仅系统提出了被实践证明正确的可燃冰成藏理论,而且形成了具有国际先进水平的可燃冰资源综合勘查高新技术体系,为可燃冰的开发和利用奠定了坚实基础。

    中国储量家底知多少

    在标准状况下,1立方米可燃冰可释放出164立方米天然气和0.8立方米的水,能量密度是天然气的2-5倍、是煤的10倍。这是人们对神奇的“冰火”津津乐道的主要原因之一。这样一种能量密度极高的物质,在地球上储量非常丰富。国土资源部天然气水合物重点实验室总工程师刘昌岭研究员介绍说,如果把全球可燃冰的储量折算为有机碳资源,其有机碳占总量的比例超过53%,而煤、石油、天然气三者有机碳之和仅占26.6%,也就是说,前者是后三者之和的约2倍。国际上广泛引用的可燃冰储量数据来自美国科学家科温沃登,他预测全球储量为21万亿吨油当量,与美国能源部2011年发布的数据大致相当。

    具体到中国,可燃冰的储量如何呢?中国地质调查局副局长王昆给出了一个数字:约800亿吨油当量。他强调,这是根据天然气水合物资源类型及赋存状态,结合地质条件对中国海域可燃冰源量的初步预测量。冻土区是陆域可燃冰的可能成矿区,而中国是世界上第三冻土大国,冻土区总面积达215万平方公里,具备良好的可燃冰赋存条件和资源前景。据科学家初略估算,陆域可燃冰远景资源量至少有350亿吨油当量。王昆介绍,总体上看,中国可燃冰分布广、类型多、储量非常丰富。目前,已在南海发现两个超千亿立方米的矿藏,圈定11个成矿远景区、25个有利区块。

    四个勘查阶段迎头赶上

    与一些国家从上世纪70年代就投入可燃冰勘查研究相比,中国在可燃冰资源调查研究方面起步无疑是较晚的。据刘昌岭介绍,如果从1995年原地质矿产部设立可燃冰调研项目开始算起,不过20多年,而这20多年又可以分为四个阶段。

    一是预研阶段。主要开展对国外调查研究情况的调研跟踪、文献整理等工作。这个阶段有两个标志性年份。1995年,“西太平洋水合物找矿前景与方法的调研”“中国海域水合物勘测研究调研”等项目设立,中国地质科学院矿产资源研究所和广州海洋地质调查局等机构参与其中,对水合物在世界各大洋中的形成、分布等方面进行了初步研究,明确指出了中国近海海域具有水合物成藏条件和资源远景。1998年,在国家“863”计划支持下,“海底水合物资源探查的关键技术”前沿性课题研究顺利启动。此外,中科院兰州冻土研究所开展了实验室合成天然气水合物研究,并通过书籍翻译将外国可燃冰领域研究进展系统介绍进来。

    二是前期调查阶段。1999年,国土资源部启动了“西沙海槽区天然气水合物调查与评价”项目,首次在该区域发现了可燃冰存在的重要标志。在东沙群岛南部和台湾西南等海域,调查团队也发现了蕴藏可燃冰的证据和标志,并综合利用多种海底调查手段,包括海底取样和摄像等,对这些证据和标志进行了研究分析,初步确认了可燃冰的存在。

    三是专项调查阶段。此阶段从2002年持续到2010年,参与调查的众多科研院所和大学与中石油、中石化等历时8年,实施了与可燃冰相关的4个专项,优选了南海的数个海域,开展了可燃冰调查与评价,并获得了可燃冰实物样品,取得了重大突破。与此同时,中国陆域可燃冰调查也在大力推进,初步结果显示,祁连山和漠河盆地等冻土地区具备较好可燃冰成矿条件和找矿前景。

    四是“127”工程国家专项阶段。2011年,“127”工程天然气水合物专项设立,按照“海路并举,先易后难”的思路,加强对南海、东海等海域和陆域冻土区的调查研究,查明中国海陆可燃冰家底,并为进一步开展资源评价和开发做好准备。上述专项实施的目标之一是实施赶超战略,使中国可燃冰勘查等技术与国际先进国家同步,为商业开发打好基础。

    推进理论和技术装备创新

    四个阶段,22年努力,中国不仅摸清了可燃冰家底,而且实现了一系列勘查理论和勘查技术、装备的创新。实际上,注重创新的引领作用,把地质调查过程变成科技创新的过程,全面提升科技创新解决资源环境基础地质问题的能力,也是中国地质领域工作的指导思想。

    中国地质调查局基础调查部副主任邱海峻指出,根据国际上的研究,可燃冰在全球主要分布有两类地区:一类是水深300米—3000米的海底,在海底以下0米—1500米的沉积物中产出;另一类是陆上冻土区。成功进行可燃冰勘查,光靠上述大体模糊的判断显然是不够的,必须摸索出适合中国海域和陆域地质特征的探测理论和方式。

    刘昌岭指出,中国科学家根据可燃冰成矿原因,创新性提出“渗漏型可燃冰”概念,并将可燃冰划分为“扩散型”和“渗漏型”等几种,总结出各自的特点,指出它们在南海北部具有密切的成藏关系,具备形成的地质条件,并揭示出该地区形成了南北成带状的可燃冰富集规律。

    工欲善其事,必先利其器。可燃冰勘查离不开先进的装备,而4500米级深海遥控潜水器海马号就是中国可燃冰勘查的一大利器。它历时6年研发而成,实现了一批关键技术突破,包括本体结构、浮力材料、液压动力和推进、作业机械手和工具、观通导航、控制软硬件、升沉补偿装置等,是中国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统。该潜水器研发成功后迅速转化为应用,在南海北部陆坡发现了海底活动性“冷泉”,实现了南海天然气水合物资源调查领域的突破性进展。

    在可燃冰勘查过程中,中国科学家摸索出一套成熟的调查技术和特效探测技术。刘昌岭举例说,针对可燃冰赋存的相关地貌、沉积矿物等,勘查人员集成了一套可燃冰综合探测系统,综合“地质、地球物理、地球化学”等调查手段,该技术已成为服务海域可燃冰常规勘探的主打技术。

    《 人民日报海外版 》( 2017年11月25日 第 08 版)

     

    人民日报:“冰火”勘查诠释中国地质速度(“瞄准世...

    为紧密结合国土资源部、地调局党组关于科技创新大会的精神,积极落实2017年地调局科普工作,3月2日,中国地质调查局地学文献中心组织召开了地质调查科普网站建设研讨会。中央电教馆、《知识就是力量》杂志社、地调局、地调局发展中心、中国矿业报、桔灯勘探等单位的专家参加了研讨会。

    会上,地学文献中心单昌昊副主任介绍了地质调查科普网站的整体情况及建设需求;地学文献中心科普室章茵副主任汇报了网站目前的建设进度、页面设计及栏目设置、科普网站系统技术方案等。在听取汇报的基础上,专家们就科普网站外形特点、栏目设置、内容设计、技术方案、传播效果等进行了充分的讨论,并给予有益的建议。

    会议认为,目前地调科普网站的主页面设计和栏目设置基本上满足了地质调查科普工作的需求,而且媒体技术和互动科普游戏元素的运用符合了时下流行的传播体验,在科普效果和科普体验上是一种很好的尝试。但是网站的进一步推广应用还需要在以下几个方面予以加强。在设计形式上,要重视不同的用户体验,完善适合不同群体知识需求的栏目;在技术开发上,要保证各类信息的安全,用户管理需有统一认证,索引库要设置标准进口;在传播效果上,设置及时推送科普信息功能,增加不同受众群体充分了解多元地质知识的机会;在内容设计上,要结合部局重点工作,突出科普特色。此外,针对地调局整体科普工作,专家还就建立完善的科普工作制度的必要性予以讨论。

    下一步,文献中心将认真研究专家意见,完善优化科普网站功能,提升网站综合服务能力。

    地学文献中心组织召开地质调查科普网站建设研讨会

    7月底至8月初,重庆市遭遇新一轮强降雨天气过程。根据自然资源部和中国地质调查局的安排部署,中国地质调查局探矿工艺研究所(以下简称“探矿工艺所”)再次派出5名专家前往万州区、梁平区、云阳县、奉节县、黔江区、忠县等地进行地质灾害巡查,在重庆市常态驻守的3名专家也根据相关要求,前往九龙坡区对地质灾害点进行威胁范围复核。

    这样的地质灾害巡查,自重庆市进入汛期以来,已经持续了一个多月。白天顶风冒雨进行现场勘查,夜晚集中分析数据、撰写应急调查报告,这是地质灾害防御专家们在“七下八上”主汛期期间的工作常态。

    协力配合,筑牢汛期地灾安全防线

    7月上旬,重庆市遭遇了有记录以来最为猛烈的暴雨侵袭,局部地区的累计降雨量甚至刷新了历史纪录。以垫江县和忠县为例,在7月10日20时至11日8时之间,多个乡镇的气象站记录到了超过200毫米的降水量。在地质灾害防范工作的关键时期,自然资源部迅速启动重庆市地质灾害防御Ⅳ级响应,重庆市也随即启动了气象和地质灾害风险预警,多措并举全面做好重点区域地质灾害防治工作。

    探矿工艺所承担了重庆市汛期常态化的驻守任务以及机动防御工作。面对重庆地区雨势紧急且地质灾害频发的局面,探矿工艺所在第一时间组织召开2024年度汛期驻守与机动防御动员大会,制定详细的汛期防御工作方案,同时主动与重庆市规划和自然资源局对接,会商工作举措,按照重庆市统一部署成立联合专家指导组,共同开展重庆市特大型突发地质灾害隐患点的复核工作。

    深入排查,助力地灾隐患识别处置

    专家指导组一经成立即刻奔赴重庆市内10个受灾严重的区县,对地质灾害点进行现场应急处置。专家们白天冒着倾盆大雨进行实地勘查,夜晚则在各区县规划和自然资源局召开研讨会,对地质灾害的情况、现状稳定性、未来发展趋势及应对措施进行细致分析。时间紧、任务重,他们常常持续工作到凌晨。

    7月10日,在奉节县大树镇太阳丫口泥石流,专家指导组观察到泥石流形成区新发两处滑坡,泥石流拦挡坝已经淤满,建议及时疏散地质灾害危险区的9户13名居民,并开展专项治理,降低对附近居民的威胁。

    7月12日,在任家坡滑坡现场,专家指导组发现滑坡后缘出现拉张裂缝并明显加剧,建议当地政府及时撤离受影响的8户15人,并在监测设备发出警报后,迅速启动了紧急避险程序。

    7月17日,在忠县黄金镇黄金村1组的吴基坪1号滑坡现场,滑坡前缘出现整体变形,最大位移达到21厘米,专家指导组经过仔细勘查,判断该滑坡处于初始变形阶段,科学划定滑坡威胁范围,建议范围外转移的居民回家居住,区域内省道可有序恢复交通,达到即有效防控灾害风险又不过度防御的效果,得到当地政府和居民肯定。

    ……

    截至目前,专家指导组已完成了50多处地质灾害点的调查,指导完成了31处地质灾害的应急处置,针对重大地质灾害隐患提出应急处置建议30余份。

    创新赋能,着力提升科技防灾水平

    重庆市地质灾害“点多、线长、面广”。在此背景下,探矿工艺所的专家们在一线勘查,掌握一手资料的同时,积极利用人才队伍、技术理论优势,为当地地质灾害风险防控提供坚实的技术支持。

    聚焦三峡库区安全运行需求,探矿工艺所组建了云阳、奉节地质灾害专业监测预警团队,协助重庆市和云阳、奉节地质灾害防治主管部门先后建立专业监测与应急监测点120余处,构建了地质灾害监测预警综合信息平台,实现24小时自动监测。

    聚焦重庆市地质灾害防治难点,强化科学研究与技术创新。该所针对重大滑坡隐患,启动“空—天—地—深”一体化的专业监测流程,建立融合多源数据的三维地质模型,为深入研究滑坡成因机制、动态演化和防御措施奠定了基础。比如,针对库区劣化带地质演化与灾害隐患,该所研发了“岩体结构面信息智能识别技术”;针对高位崩塌等监测预警难题,研发了“一种非接触式表面变形定量监测预警方法及监测系统”。新技术充分利用无人机、人工智能深度学习等,提升了当地高位高陡地质灾害隐患识别、监测预警的智能化水平。

    为了提升地质灾害预警科学性与准确性,探矿工艺所专家团队还不断强化监测数据研究,通过大数据分析逐步探索建立数据滤噪的方法,解决数据“误差”问题,基于机器学习不断优化建立地质灾害预警模型,为科学预警探索阈值设定。

    当下,仍然是“七下八上”地质灾害汛期防治关键时期,探矿工艺所驻守专家团队将继续保持高度的责任心和紧迫感,紧密协同重庆市地质灾害防治主管部门,为安全度汛全力做好技术支撑。

    在垫江县规划和自然资源局会议室召开的会商会

    丰都县组现场调查和应急处置现场

    专家在万州现场调查

    探矿工艺所助力重庆市强降雨期地灾防御

    近日,中国地质科学院岩溶地质研究所承担的《哈拉哈塘油田奥陶系断控岩溶储层精细描述》项目顺利通过结题验收并获优秀评级,在断控岩溶理论和技术方法研究方面实现突破,为复杂岩溶区油气资源开发提供了新思路和技术支撑,助力油气资源找矿突破。项目形成三方面成果:

    一是构建岩溶断控新模式,服务中国石油“压舱石”工程。项目揭示了断层-地貌-水系互馈驱动岩溶储层分异规律,明确“断裂+”全新背景下断控岩溶作用模式差异,系统阐明了“地貌单元-岩溶系统-缝洞单元-油藏单元”关联关系,明确一面三带控缝-控流-控溶-控储差异机制与优质储层富集模式,建立3种高效型暗河储层模式、5种断控富集模式、6种断裂与岩溶差异耦合富集模式,让老油田焕发新光彩。

    二是创新岩溶缝洞刻画技术,支撑石油高效开发。项目形成一种断控岩溶缝洞精细描述的技术方法,构建断控岩溶缝洞体分类判识标准和定量判识图版;形成暗河雕刻技术方法,建立全区弱贯通与贯通类暗河平面分布图;形成一面三带识别技术方法,构建井-震定量判识图版。

    三是推进成果转化应用,实现经济效益。项目解析了断控岩溶储层分类分区分带连通模式差异及有利注采措施,揭示差异连通模式下的岩溶地质成因,形成全区连通模式平面分布图,部署HA11、HA601-6、RP6-H1等17个复杂井组开展注气替油、弹性注水驱油、氮气泡沫驱油等注采技术,直接节约费用约3700万元,实现良好经济效益。

     

    弱贯通型暗河三维结构图

    岩溶所助力塔里木盆地油气资源找矿突破
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