近日，中国地质科学院岩溶地质研究所代表团赴泰国开展岩溶地质领域国际合作。此次工作围绕广西重点研发计划项目“广西—东盟岩溶景观资源可持续利用”执行，野外监测站点建设并纳入全球站网，以及国际标准化等岩溶领域后续合作展开。

基于双方团队前期选点工作的开展，初步掌握了泰国沙墩地区岩溶地质概况。此次出访主要的野外工作包括岩溶地质环境监测站建设，土壤、水样品采集及岩溶地貌发育演化对比研究等。其中，水文水化学监测站选择在泰国沙墩府La-ngu河建设，按照已有关键带监测技术标准放置多参数水质检测仪，实现对于水温、pH、电导率等13项水文水化学特征长期在线监测，并链接至岩溶所数据汇聚平台，钥匙交由泰方保管并进行运行维护。根据沙墩地区不同地层年代、岩性及土地利用方式采集土样31份，经初步晾晒，对颜色、硬度及颗粒大小进行分类描述，并在此基础上确定在Stegoden洞穴入口建设土壤监测站点。在流域不同地区共采集水样33份，包括13个地表河及20个地下水样。在沙墩世界地质公园地貌调查中，通过将不同流域区段岩溶发育特征与西南乐业—凤山世界地质公园进行对比发现，该地区海拔高度较低，未发育形成大规模天坑，但孤峰及海蚀岩溶较我国西南岩溶区发育较强烈。

野外工作结束后，双方围绕前期成果及下一步合作计划进行座谈交流。在过去九年里，双方在岩溶地质、水文地质、环境地质领域及沙敦世界地质公园联合野外调查中取得了显著进展。

会上，两国专家围绕沙敦世界地质公园及Ching Dao地区岩溶调查与监测、ISO/TC 319岩溶国际标准化工作、岩溶水文、重金属污染、岩溶碳汇机制与计量方法以及泰国“洞穴—保护—社区”可持续管理模式等主题作技术报告，深入交流最新成果，并梳理下一步合作方向。

野外调查采样

经充分讨论，双方就四项重点工作达成一致：一是协同完成广西重点研发计划项目结题工作，并持续开展沙墩世界地质公园岩溶研究，积极谋划下一轮项目联合申报。二是推进岩溶地学合作协议签署。三是泰方将以积极成员身份加入国际标准化组织岩溶技术委员会，牵头热带岩溶国际标准制定，弥补该领域空白。四是双方将开发高分辨率监测工具，建立低成本碳汇观测体系，推动在泰国推广应用。

近日，由中国地质科学院探矿工艺研究所（以下简称“探矿工艺所”）研发的“一种滑坡同孔深部位移和地下水位监测设备及监测方法”获国家发明专利授权（专利号ZL202410853875.X）。

探矿工艺所地质灾害监测预警团队结合库岸滑坡监测预警研究需要，研发同孔多场监测技术并进行野外实践，取得显著成效。该发明专利公布了一种滑坡同孔深部位移和地下水位监测设备及监测方法，核心技术是通过创新钻孔内的固定双管结构、传感器组件管和改性水泥浆液等，优化形成同孔深部位移和地下水位监测设备，实现钻孔内单一参数监测到多参数监测的技术提升。专利有效提升了深部多场监测技术的水平，减小深部监测的钻探工作量，降低了深部多参数监测成本，实现被监测斜坡的深部位移和地下水位高精度低成本监测。

目前，该发明专利已在三峡库区重庆市奉节县新铺滑坡监测示范点得到成功应用。下一步，研发团队将继续优化技术，降低成本，提高监测稳定性，为在其他地区的推广应用打下扎实基础。

专利授权证书

党的二十大报告提出，必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。近期召开的全国生态环境保护大会提出，以高品质生态环境支撑高品质发展，加快推进人与自然和谐共生的现代化。

如何实现人与自然和谐共生的现代化？在守护绿水青山的N种方式中，科技创新的力量最不可或缺。

为深入贯彻落实习近平生态文明思想，践行“山水林田湖草沙生命共同体”理念，近年来，国家地质实验测试中心充分发挥自身优势，立足于地学，针对矿山、农田、场地等水土污染与生态环境损毁，创建地球化学工程生态修复技术体系，建立一系列应用示范，取得了重要进展和成果。

以地学方案解决赣南稀土矿山生态问题

江西赣州是我国优势矿种离子吸附型稀土矿床的发源地，素有“稀土王国”之称。经历50余年的开发，赣南稀土矿山在为新中国建设立下汗马功劳的同时，对生态环境造成了破坏。

据了解，赣南稀土开采经历了池浸、堆浸、原地浸提全过程，具有稀土矿区生态问题的典型代表性。江西赣州离子型稀土矿集区位于“南岭丘陵山地带”，有多条重要水系的源头，生态破坏可能影响周边乃至华东、华中、华南地区，生态安全战略意义重大。

矿山生态修复是生态保护修复的重要内容。科研人员深刻地认识到，矿山生态修复绝不仅仅是复原受损地形、简单绿化，而是必须因地制宜、治标更治本。

以形成典型生态问题的绿色解决方案为目标，2012年以来，研究团队依托“全国矿山地质环境综合调查与评价（国家地质实验测试中心）”项目以及“矿区土壤生态功能恢复技术”课题，分别在世界离子型稀土矿首发地及开采地赣南足洞废弃矿山及定南岭北矿区进行调查评价、修复技术研发与应用示范。

针对离子型稀土矿开采后存在的典型生态问题，研究团队建立了障碍度评价模型，分析功能恢复障碍因子；研发了天然黏土矿物材料、复合生物炭材料、生物地毯材料、微生物菌剂材料等一系列土壤改良材料；提供了一套复配型保水保肥材料及三类分区植物配置模式；系统梳理总结了矿山生态修复经验技术，创新研发了稀土矿区土壤原位改良的“天然黏土矿物土壤重构-植被配置技术”“稀土矿区蓝莓修复技术”和“地球化学工程+生态袋柔性结构技术”等系列技术，形成了一套土壤改良、植被配置与土地增值开发为一体的综合修复技术；提出了适用于花岗岩发育区的废弃稀土矿山土壤-植被生态修复的地学综合解决方案。

研究团队2014年在足洞废弃稀土矿山原地浸矿场建立了废弃稀土矿山生态修复综合示范基地，长期进行修复技术应用和科学研究。2021年，研究团队在定南县岭北废弃稀土矿山堆浸场地开展植被复绿，以及中草药和经果林种植示范，植被覆盖度达到75%以上，经果林亩均收入超过3000元。目前，足洞废弃稀土矿山生态修复综合示范基地已成为自然资源部助力赣州乡村振兴的一个“示范窗口”。定南岭北矿区把矿山综合治理和生态循环农业相结合，打造了废弃矿山治理的定南样板，为我国南方离子型稀土矿区构建绿色种养循环农业提供了经验参考。

废弃稀土矿山修复前后对比图

“修复后，矿区水土流失率从85%降至10%，氨氮污染程度平均下降10%，土壤有机质含量提高21%以上，植被覆盖率提高90%。与传统修复方法相比，修复成本降低了30%至50%。修复后，矿区土壤肥力由最低肥力提高至中等肥力水平，示范基地种植的高附加值的经济作物蓝莓亩产1500斤，每亩经济收入约3.5万元至5.0万元。经多年跟踪检测，蓝莓果实中有害元素含量远低于国家标准，且富含有益人体健康的多种营养元素。”科研人员用数字证明，相关成果在实现生态效益的同时，为当地生态修复产业发展和乡村振兴带来了新希望。

对于下一步工作，科研人员表示，将开展不同类型稀土矿山生态修复技术攻关，建设南方离子型稀土矿生态修复示范区的“赣州样板”，进一步加强废弃稀土矿山增值利用技术在江西、广东、广西等地的推广应用。

以改良技术助力张北盐碱地增产增收

盐碱化被称为土地的“顽疾”。“春天白茫茫，夏天雨汪汪，十年九不收，糠菜半年粮”，一首民谣道出了盐碱地上种粮之难。我国盐碱地多，开发潜力大。破解盐碱地综合利用这个战略问题必须发挥科技创新的关键作用。

2020年至2022年，国家地质实验测试中心在北京市西城区政府对口帮扶县——张北县组织开展了700平方千米的生态地质调查，取得明显成效。调查发现，张北地处北方干旱半干旱气候区，区内年均降水量300毫米，年均蒸发量1850毫米，蒸发量是降水量的6倍左右，加之季节性河流的多次丰枯，快速交替，表层土壤的水盐迁移运动以上运行为主，使得浅层土壤中盐碱离子无法随水淋滤进入深层土壤而富集于地表，是区域土壤盐渍化形成的重要诱因。

针对张北地区土壤盐碱化特点，科研团队研究提出“根系微障-生物质炭”生态保护修复方案，在保水保肥、提高地力、“以肥代药”等方面效果显著。

改良耕地与周边盐渍化耕地对比

改良后作物

所谓“根系微障-生物质炭”生态保护修复方案，是研究团队运用2018年自主研发的在重金属污染稻田改善土壤微环境取得显著效果的“根系微地球化学障”技术理念，针对张北盐碱地高盐、高碱、有机质与养分含量较低、质地疏松等问题，研发具有高有机质含量、高比表面积等特征的生物炭-天然矿物复合材料，在播种时期随种子和种肥施入作物根系土壤，通过构建“微型屏障”有效降低土壤pH值、提升土壤肥力、限制盐分在土壤-作物系统中的迁移转化、为微生物扩展生存空间，实现盐碱地“重茬”问题低成本、高效治理。

据介绍，通过调查、研究和应用，实验测试中心与北京市西城区政府、河北省张北县人民政府和张北厚道养生盐碱地种植公司联合建立了张北盐碱地改良应用示范基地——生态修复示范基地，示范面积1100余亩，成功实现了盐碱土地改良。通过种植藜麦、甜菜、油莎豆等高附加值作物，产量产值均有明显提升，每亩增收均超过千元。张北县人民政府认为“系列成果为该县构筑现代农业体系、打赢脱贫攻坚战、推动乡村振兴战略实施等提供了强大助力。”2023年5月27日，河北省委书记、省人大常委会主任倪岳峰在该基地视察调研时强调，要进一步扩大盐碱地改造规模，提高盐碱地综合利用效率，把开展盐碱地综合利用摆上重要位置，充分发挥科技创新的关键作用，加大盐碱地改造提升力度。据了解，下一步，研究团队将在扩大张北地区盐碱地改造提升规模的同时，加大不同类型盐碱地改良和综合利用科技攻关力度，提出“品种-农艺-工程-产业”一体化盐碱地综合利用解决方案，为我国开展大面积盐碱地改造提供可借鉴的示范样板，服务国家粮食安全战略。

以初心和使命做美丽中国建设者

除了上述两处亮点，国家地质实验测试中心从20世纪90年代初即开始环境地球化学与生态保护修复研究，主持相关项目20余项，积累了丰富的经验。特别是在我国全面推进生态文明建设以来，国家地质实验测试中心承担了一系列有关生态环境修复的项目，开展生态修复技术研发与示范，并获得了令人瞩目的成绩：

——在江西德兴铜矿源头开展工作，将微生物技术应用到酸性矿山废水治理工作中，在保证处理效果的同时，考虑修复治理成本为企业增加收入，改善修复工艺，研发修复装置，取得了良好的效果；

——在江西赣州市，开展在产农田重金属污染修复工作，首创性提出“根系地球化学障”修复模式和技术，使稻米中镉去除率超过80%，显著降低修复参与人员的劳动强度和修复成本；

——在湖南湘潭，针对化工场地多重金属-有机污染物的复合污染土壤问题，提出了电动化-稳定化修复技术，为复合污染场地修复和复垦提供了经济高效的新型技术方法；

——在云南安宁，采用多层次植被搭配技术建立生态恢复示范区，实现矿山采空区植被快速恢复，实时监测生态参数，调整植被养护方案……

纤纤不绝林薄成，涓涓不止江河生。

随着一个个项目的实施、一项项新技术和材料的研发和应用，越来越多的成果从实验变成示范，把“白茫茫”变成“绿油油”，把满目疮痍变成绿意融融，把寸草不生变成姹紫嫣红。

“其实，除了我们的技术支撑，这些成绩的取得也来自各方的支持和配合。”研究团队成员举例说，2020年“全国矿山地质环境综合调查评价”项目野外工作任务重、时间紧，项目组临时党支部积极与当地党支部对接，通过党建活动建立了良好的互助合作关系。赣南地质调查大队（现更名为：江西省地质局第七地质大队）第一时间派出10余名专业技术人员支援项目开展野外调查、取样等工作，并提供样品存放和加工场地。在赣州红色热土工作期间，项目组成员在不断提升业务水平的同时，收获了更多的精神财富，秉持理想信念、坚守初心使命、敢于担当作为。

生态修复工作常常要面对恶劣的环境、艰苦的条件、棘手的问题，但当被问及如何面对与克服这些困难时，团队成员用朴素的话语道出了他们十足的信心和决心——“乐在其中，我们就是想把生态修复的文章写在祖国大地上。”

生态修复，非一日之功。期待，在新时代新征程上，他们继续以科技创新为笔，为建设美丽中国书写高质量发展的“绿色答卷”。

大数据是新一轮信息技术革命与经济社会发展融合的产物。在全球信息化快速发展的背景下，大数据与云计算、物联网、人工智能等新技术相结合，已经上升为国家战略，处于国家基础性战略资源的重要地位。

作为继物联网、云计算、移动互联网等一系列智能化技术后的又一次创新，区块链集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术，创造了数据和信息流通在互联网时代的新型应用模式。地质大数据具有多元化、海量、异构的特点，且极具价值。加强地质大数据知识产权保护，促进地质大数据深度挖掘和广泛应用，是地质工作的重中之重。目前以水印技术、数据出版、数据加密与跟踪技术为核心的地质大数据产权保护体系正在逐步构建，如何结合新兴区块链技术，快速推进与完善数据共享与产权保护体系建设是个值得探究的重要问题。

区块链技术的优势

区块链（BlockChain）本质上是一种链式数据结构。区块链技术是一种集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链包括三个基本要素，即：区块（Block，记录一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识）、链（Chain，由一个个区块按照发生顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录）和交易（Transaction，一次操作，导致账本状态的一次改变）。随着应用场景的不断丰富，区块链逐步发展为一种去中心化基础架构与分布式计算方式，其利用加密的链式区块结构来验证与存储数据、分布式节点共识算法生成与更新数据，同时支持自动化脚本代码来编程与操作数据。

与传统中心集成化管理的网络相比较，区块链拥有明显的优势。

区块链智能合约运行机理

从技术原理上来看，区块链是一项全新的“分布式记账系统”，是分布式数据存储、点对点传输等技术的集成体，具备去中心化、时序性、不可篡改、可编程性等特征，因此造就了其成本低廉、安全性高、透明性强、扩展性大等诸多优势。

大数据时代的到来为地质信息化建设提供了良好的发展机遇，但真正落实到数据的共享利用与产权保护等方面，仍存在种种技术壁垒和思维瓶颈。

目前，阻碍地质大数据使用的首要问题还是数据共享，它的核心是观念问题。由于地质数据的专业性、复杂性和高知识密度等特点，一些地质数据及产品（地质图等）生产者、开发者或产权所有者担心自己的成果共享后权益得不到保障，不愿意将相关数据及成果进行共享，导致数据保存在书架、库房或计算机硬盘上，未能共享出来发挥数据最大价值，数据产权拥有者也不能获得应有利益和权益。

在互联网中，利用区块链技术可以将数据及产品等按虚拟数字资产等方式进行加密传输，数据和产品一经产权拥有者发布后，通过互联网传播，采用分布式记账系统，永久宣布数据产权者的产权，并可以按需进行交易，数据使用者使用记录等也将详细记录，充分保护了产权拥有者知识产权，可以有效打消产权拥有者顾虑，解决数据共享中“不愿共享”的理念问题。

区块链在地质大数据知识产权保护中的应用探讨

地质大数据应用所涉及的过程一般为数据获取、数据存储、数据更新、产品的专利或产权认证、交易等。从本质上讲，可将地质数据当作一种无形资产，利用区块链对数字货币、资产交易与管理、数据存储与验证方面的核心技术，实现对地质信息资源的存储、确权、授权和实时监控。

1. 地质大数据的区块链架构探索

基于区块链的应用模式，结合地质大数据应用的参与主体多元化、多层级的特点，可构建公共链、联盟链、私有链融合共生的地质数据共享区块链架构。其中，公共链针对地质调查中公共开放的数据资源，应用主体为社会公众、各类企业和科研人员；联盟链针对以单位形式参与地质数据共享的组织机构，如地调机构、科研院所、高校等，共享数据涉及核心地质数据资源、自主研发的软件和技术等；私有链针对机构内部对涉密数据的交换共享目的。

基于此架构模式，可在地质数据公共链、联盟链及私有链内部构建去中心化、可信任的共享交换环境，同时引入数据交互审计节点，便于不同链网之间交互信息、自动互转，形成跨链模式的资源信息共享。

这种混合型架构模式是一种目前理论上可行的大数据区块链框架，可构建地质大数据去中心化、可信任的共享交换环境，为地质数据信息的共享、交换与相应的产权保护提供实现基础。

2. 区块链在地质知识产权保护中的应用探讨

由于区块链的共识机制重构了信任体系，消除了对中间机构的信任风险，运转过程算法化、智能化，区块链在地质知识产权保护中具备实施的技术可行性。地质知识产权保护大致可分为产权确权、产权交易两个方面，以地质图为例，区块链在其具体的确权与交易的应用场景描述如下。

（1）地质数据产权确权

由于区块链技术能够在每一次数据记录中加盖时间戳，且因其去中心化、去信任化等特征，保障了数据记录不易被篡改，整个区块链系统的可靠性高，因此区块链技术能够在地质数据知识产权确权和保护中发挥作用。

（2）地质数据产权交易

产权交易技术基础是区块链的智能合约技术。该技术在区块链可编程性基础上设计，核心是存储于区块链上的一组编码，它规定了产权交易的预定义状态、转换规则、触发合约的条件、特定情景下的应用措施、违约条件及违约责任等。

智能合约无需第三方介入执行，其编码程序类似于普通计算机程序的“if x then y”语句构成，即当条件x发生时，智能合约自动执行程序，产生y的结果，无需第三方的监督执行。

以一幅地质图为例，某智能合约规定“在某个时间点前，此地质图的购买者甲支付一定金额数字货币给地质图所有者乙，则甲能获取乙的这幅地质图”，那么单位甲于规定时间内支付足够额度的数字货币时，就能自动获取乙的这幅地质图的公钥和网络地址，从而使用这幅地质图。

由此可见，智能合约最显著的特征为其自动执行性。另外，因合约无需仲裁机构督促执行，不会因为合约双方对条款有的不同理解而造成麻烦，也排除了跨境产权交易中法律、语言、政治经济政策差异所产生的影响，可促进知识产权交易低成本的同时更加便捷、高效、准确地执行。

其他行业的应用案例

区块链技术的研究与应用近年来呈现了爆发式增长的态势，已延伸到金融科技、数字资产交易、物联网应用、供应链管理、知识产权保护等多个领域，引起了政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的广泛关注。

1. 金融领域

区块链在金融领域的应用场景主要有数字货币转账、支付、借贷；跨境支付与结算；证券发行与交易；供应链或贸易金融等。分布式账本技术保证了数字货币支付流通的安全可靠、公开透明；交易结算的自动化和瞬时效果。目前的主要应用案例有： Circle点对点消费金融网络和BTCjam比特币借贷平台；Ripple公司的区块链跨境支付与外汇结算系统；招商银行的区块链跨境直联清算业务系统；提供投票、交易、众筹等各种定制性开发功能的以太坊（Ethereum）智能合约平台。

2. 数字资产管理领域

区块链提供不可逆转、安全和有时间戳的记录，可以登记、清除、控制和跟踪数字知识资产，并通过智能合约建立和执行数字知识资产协议来提供使用证据、许可证、独家分销网络和传输付款记录。目前，在数字资产管理方面，逐渐浮现出众多利用区块链技术进行数字知识资产管理的平台和公司，例如原本公司的Primas版本保护平台，中国电信天翼创投的微位科技所创造的数字身份认证平台，通付盾公司的区块链身份认证识别体系，美国Binded公司的艺术作品版权登记平台、Monegraph数字知识资产登记系统等。

3. 物流供应链领域

区块链技术可保证物流中商品防伪认证、智能化供应链管理、合同认证加密、物流货运全程跟踪，提供全方位、高效、精准的物流管理服务。未来的智慧物流全过程，包含原材料供应链、生产供应链、运输供应链、销售供应链、金融平台都会受到区块链技术浪潮的推动。

此外，区块链在医疗卫生方面的应用主要体现在医疗电子病历管理、医疗耗材、药品供应链管理和医疗数据隐私保护；在电子政务方面的应用主要为土地确权登记、市民身份认证、政府信息共享传播与民众无记名投票等。

展 望

基于地质大数据应用现状，结合地质调查“十三五”信息规划目标任务和世界一流地质调查局对信息化建设要求，针对区块链技术在地质调查中应用需求，提出以下建议与思考。

1. 提高战略认知，加强顶层设计

面对区块链技术带来的网络技术变革，我们应提前布局，早做规划。在地质大数据共享层面，系统解决“不愿共享”（理念）、“不能共享”（保密）和“不会共享”（技术）的“三不”问题，建立包括区块链技术、水印技术、数据跟踪与加密技术、数据出版技术等的地质大数据知识产权保护技术体系，解决地质大数据不愿共享问题；积极接受保密部门指导，按涉密数据管理要求和地质数据共享管理相关办法，认真做好数据分级分类工作，确保“涉密数据不上网，上网数据不涉密”，解决数据不能共享问题；积极研发地质大数据共享技术，持续推进国家地质大数据共享服务平台——地质云建设，加大相关培训，解决地质大数据不会共享问题。同时，在离线数据使用方面，从制度上加强地质大数据知识产权保护，合理利用法律及相关政策对数据滥用、产权侵犯等行为进行管理与惩戒，促进数据在风险可控原则下最大程度的开放。

2. 积极开展区块链技术研究与应用示范

目前，大数据已上升为各国基础战略资源与核心创新要素，区块链等新兴技术研究和应用逐渐从金融领域扩展到其他行业，证明该技术具有一定的适用性。我们应认真学习新技术，了解其优势与不足，结合地质大数据特点及地质信息化具体应用需求，紧紧抓住互联网中地质大数据知识产权保护需求，加强区块链技术研究与探索，不断挖掘区块链与地质大数据管理的契合点，突破瓶颈，促进区块链等新技术与地质信息化应用结合，开创网络环境中地质数据知识产权保护新模式。

3. 做好风险评估，确保利弊了然于胸

新兴技术是把双刃剑，区块链技术的去中心化、自主性和自治性在带来便捷的同时，也存在着种种潜在风险与未知挑战。应深入探索相关技术，做到综合完善的研判分析，重点针对结构化数据与非结构化数据的不同应用场景做出具体的区块链技术应用研究，综合评估区块链技术对在线/离线地质数据的应用风险。针对地质调查领域的专业性与特殊性，整合区块链技术的优缺点。培养忧患意识和底线思维，真正将信息化技术运用起来，为地质调查工作创造价值。面对信息化浪潮，只有不盲目跟从，结合地质调查实际需求深入思考谋划，针对地质信息化建设中主要矛盾和薄弱环节，补短板、强弱项，真正将新兴技术为我所用，以务实高效的工作推动高质量服务，才能拨云见日，长远发展。

随着经济社会的发展，以气候变化为核心的全球环境变化，正在广泛而深刻地影响着人类社会的方方面面。气候变化所导致的气温增高、海平面上升、极端天气与气候频发等，对自然生态系统和人来生存环境产生了严重影响。增加能源供应和来源途径、改善能源结构，是减少温室气体排放量、解决全球气候变化问题的根本途径。而作为新型能源的地热资源越来越受到人们关注，它具有低成本、可持续利用和环保等其它能源所不可比拟的独特优点。可以说，大力推进地热资源开发利用，改善能源结构，对于解决日趋严重的全球环境问题具有重要的意义。

● 什么是地热资源？

地热资源是指能够经济的被人类所利用的地球内部的地热能、地热流体及其有用组分。我国地热资源可分为浅层地热能资源、水热型地热资源和干热岩资源三种类型。目前可利用的地热资源主要包括：通过热泵技术开采利用的浅层地热能、天然出露的温泉、通过人工钻井直接开采利用的地热流体以及干热岩体中的地热资源。我国地热资源种类繁多，考虑地质构造特征、热流体传输方式、温度范围以及开发利用方式等因素。

● 地热是如何形成的？

关于地热的来源，有多种假说。一般认为，地热主要来源于地球外部热源和内部热源。外部热源包括太阳辐射等，内部热源包括放射性元素生热、地核热量等。根据测算，地核的温度达6000°C左右，地壳底层的温度达900~1000°C，地球表面恒温层（距地面约15米）以下约15千米范围内，地温随深度增加而增高，平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异，接近平均增温率的称正常地温区，高于平均增温率的地区称地热异常区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿，深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。

勘查地热资源，一般采用地热地质调查、钻探和各种物化探方法。

● 地热资源有哪些用途？

据史料记载，我国开发利用地热与温泉已有5000多年的悠久历史，是世界上利用地热资源较早的国家之一。新中国成立后，国家重视人民的医疗保健事业，从20世纪50年代起，先后建立温泉疗养院160多家，20世纪70年代后，地热资源的开发利用进入快速发展阶段，尤其是20世纪90年代以来，在市场推动下，地热资源的开发利用得到更加蓬勃的发展。

地热开发利用方式

地热资源主要用途包括发电、建筑物供暖、洗浴疗养、种植养殖、烘焙等。其中150℃以上的高温地热主要用于发电，发电后排出的热水可进行梯级利用；90~150℃的中温和25~90℃的低温地热以直接利用为主，多用于工业、种植、养殖、供暖制冷、旅游疗养等方面；25℃以下的浅层地温，可利用地源和水源热泵供暖、制冷。目前全国地热资源开发利用的基本格局是：西南、华南发电；华北、东北供暖与养殖，华东、华中、西北地区洗浴与疗养。

截至2015年，我国地热资源每年利用量折合标准煤0.21亿吨，其中水热型地热资源利用量折合标准煤415万吨，开采率为0.2%，浅层地热能利用量折合标准煤1600万吨，开采率为2.3%，地热资源开发利用潜力巨大。水热型地热资源利用方式中，地热发电占0.5%，供热采暖占32.70%，医疗洗浴与娱乐健身占32.32%，养殖占2.55%，种植占17.93%，工业利用占0.44%，其他占13.56%。浅层地热能资源开发利用方式主要为供暖制冷。

● 地热资源有哪些种类？

1.水热型地热资源

我国水热型地热资源非常丰富，出露温泉2334处，地热开采井5818眼。水热型地热资源量折合标准煤12500亿吨，每年地热资源可采量折合标准煤18.65亿吨，有高温地热资源(≥150℃)，但以中温地热资源(90~150℃)和低温地热资源(<90℃)为主。其中，水热型中低温地热资源量折合标准煤12300亿吨，每年地热资源可采量折合标准煤18.5亿吨，发电潜力150万千瓦；水热型高温地热资源量折合标准煤141亿吨，每年地热资源可采量折合标准煤0.18亿吨，发电潜力为846万千瓦。

水热型中低温地热资源主要分布于华北平原、河淮平原、苏北平原、松辽盆地、下辽河平原、汾渭盆地等大中型沉积盆地上，分布在山地的断裂带上的地热一般规模较小，分布在盆地特别是大型沉积盆地的地热资源储集条件好、储层多、厚度大、分布广，热储温度随深度增加，是地热资源开发潜力最大的地区。

高温地热资源主要分布在我国藏南-川西-滇西水热活动密集带，其高温地热资源发电潜力为712万千瓦，充分开发利用高温地热资源，积极推进西南地区高温地热发电，因地制宜建立多能互补的发电格局，符合我国当前能源革命需求，也是可再生能源重要组成部分。

2.浅层地热能

全国336个地级以上城市浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤7亿吨，可替代标准煤11.7亿吨/年，节煤量4.1亿吨/年。从浅层地热能开发利用方式来看，地埋管热泵系统适宜区占总评价面积的29%；较适宜区占53%；地下水源热泵系统适宜区占总评价面积的11%，较适宜区占27%。比较适合应用地下水地源热泵系统的地区主要分布在我国的东部平原盆地及富水性较好的地区。地埋管地源热泵系统普遍具有较好的适宜性。综合考虑，浅层地热能开发利用的影响因素，我国适宜开发浅层地热能的地区主要分布在中东部省份，包括北京、天津、河北、山东、河南、辽宁、上海、湖北、湖南、江苏、浙江、江西、安徽等13个省(市)。

我国浅层地温能开发利用区划图

3.干热岩资源

我国干热岩资源潜力巨大，开发前景广阔，高于美国干热岩资源的估算结果(570万亿吨标准煤)。经初步测算，地下3~10千米范围内干热岩资源折合标准煤860万亿吨，利用其中2%即相当于2015年全国能源总消耗量的4000倍。尤其是位于3.5~7.5千米深度、温度介于150~250℃之间的干热岩资源，资源量巨大，折合标准煤215万亿吨。干热岩资源是最具潜力的战略接替能源，但开发难度较大。

● 我国的地热资源家底

2016年，中国地质调查局发布了《中国地热资源调查报告》。报告指出，“十二五”期间，在原国土资源部的正确领导和财政部的大力支持下，中国地质调查局组织全国60多家单位3000多名技术人员，利用中央财政资金4.16亿元，完成了31个省（区、市）地下热水资源调查，开展了336个地级以上城市浅层地温能资源调查，启动了干热岩资源调查，基本查明了我国地热资源赋存分布与开发利用现状，初步评价了全国地热资源潜力。

调查结果表明：一是全国31个省（区、市）地下热水资源年可开采量折合标准煤19亿吨，现状年实际开采量折合标准煤415万吨，只占可开采量的0.22%，开发利用潜力巨大。二是全国336个地级以上城市浅层地温能资源年可开采量折合标准煤7亿吨，可实现建筑物供暖制冷面积320亿平方米；现实现建筑物供暖制冷面积4.78亿平方米。三是我国干热岩资源初步估算折合标准煤856万亿吨，是巨大的能源宝藏，其2%的可开采量即相当于2015年全国能源消耗的4000倍，应加快研究步伐。四是我国浅层地温能和地下热水资源开发利用经济与环境效益显著，2015年相关产业总产值约7500亿元，占同年GDP的1%以上；每年减少二氧化碳排放4800万吨。五是京津冀地区浅层地温能和地下热水资源合计折合标准煤3.43亿吨，可基本满足该地区建筑物供暖制冷需求。六是长江经济带浅层地温能和地下热水资源年可开采量折合标准煤9.3亿吨，充分开发利用区内的浅层地温能资源可有效解决长江中下游地区冬季供暖问题。

● 最新研究成果

中国地质调查局自2016年开始实施“全国地热资源调查评价与勘查示范”工程。该工程是在“十二五”地热调查工作基础上，聚焦区域地热背景调查、重点地区浅层地温能调查、水热型地热资源调查、重点区干热岩资源调查以及地热资源勘查开发示范与关键技术研究5项任务，目前取得了一些阶段性成果。

浅层地温能方面：雄安新区浅层地温能初步勘查表明，新区内大部分地区适用于浅层地温能的开发，雄安新区浅层地温能资源的开发利用，将产生巨大的环境效益与社会效益，为我国未来城市的发展提供新方向。

水热型地热资源方面：京津冀水热型地热资源调查表明，京津冀地区是我国东部地热资源最丰富的地区，地热资源储量大，开发利用条件较好。根据现状开采量与资源量数据划分了京津冀地区的开采模数分区，可为当地地热资源的开发提供借鉴。

干热岩方面：干热岩资源是国际社会公认的最具潜力的战略接替能源之一，其开发利用尚在探索中，国际社会对干热岩的开发利用已经进行了40多年的历史，我国正在开展东南沿海地区、青藏高原东北缘干热岩资源地质勘查，2017年8月，中国科学家在青海共和盆地3705米深处成功钻获236℃的高温干热岩，为下一步推进干热岩开发利用试验探索奠定了良好基础，目前中国地质调查局正在大力推进干热岩勘查评价和试验性开采。

（本文由中国地质科学院水文地质环境地质研究所供稿）

SYZX系列绳索取芯液动锤

3500米全液压地质岩芯钻机在山东招远金矿进行勘探

今年是中国地质调查局勘探技术研究所成立60周年。

60年，一甲子，岁月峥嵘，成就辉煌。

作为我国第一家探矿工程专业科学研究机构，中国地质调查局勘探技术研究所以地质钻探装备与工艺技术的研发和推广应用为核心工作，通过引进消化吸收再创新、集成创新、原始创新等，60年来交了一份闪亮的成绩单——累计完成重要科研成果500多项，150余项获国家、省部级以上奖励。其中，国家科学技术进步一等奖1项、二等奖2项，国家创造发明奖和新产品奖6项，省部级科技成果一等奖10项、二等奖34项；拥有国家专利93项，中国专利优秀奖4项。如今，勘探所已成为我国地质装备与技术研发的领航者。

我国成立首个探矿工程科研机构，开启国产钻探装备自主研发新征程

新中国成立之初，国家确定了地质工作“大发展，大转变”的战略方针。探矿工程作为地质工作的重要手段，其技术基础却很薄弱。在上世纪50年代初期，当时国外的岩芯钻探已普遍推行金刚石钻探技术，而国内仍是“硬质合金、铁砂加钢粒”钻进，钻探设备主要是从前苏联和瑞典进口的低转速手把式和油压钻机。1956年，我国第一个五年计划进入实施的第四个年头，工农业大发展，急需各种矿产资源、能源、水资源。集中力量发展探矿工程技术的呼声也越来越高。

1957年1月，原地质部组建的我国第一个从事探矿工程专业研究的科研机构——地质部勘探技术研究所（以下简称“勘探所”）成立了。我国地质勘探装备自主研发的新征程由此开启。

建所初期，为发展适合我国国情的勘探设备，勘探所在国内最先开始了探矿工程小型设备和机具的研制工作，随后，岩芯钻机、物探钻机、坑道钻机、工程地质钻机、反循环水井钻机等，及其配套泥浆泵、钻塔等的研制工作全面铺开。在建所后的10年间，勘探所开展了多项探矿工程领域的开创性工作。比如：率先成功研制了我国第一套地质岩芯钻机；用液动锤首次进行全孔反循环取芯试验，并获成功；在国内最早开展了天然金刚石表镶和孕镶钻头的研制工作，并利用冷压浸渍法制造成功……通过10年努力，我国的地质勘探装备开始自给，探矿技术水平空前提高，使得白云鄂博、大冶铁矿，白银厂多金属矿，淮北、平顶山煤矿等大型矿产基地和多个水利资源勘探进程大大加快。

与钢粒钻进相比,金钢石钻进具有效率高、质量好、消耗低和操作轻便等优点。1960年，勘探所开始了天然金刚石钻头制造工艺研究，次年便试制成功我国第一批天然金刚石钻头和扩孔器。由于我国天然金刚石产量少，价格昂贵，生产难度大，为天然金刚石钻头广泛使用增加了难度。1969年，勘探所开始了人造金刚石钻头的研究，并于1974年首次进行了小口径人造孕镶金刚石钻进技术配套试验。随后，勘探所与河南省地质局合作，在河南地质九队午阳铁矿区第一次打出人造孕镶金刚石钻头的高水平。1975年，小口径钻探技术又进行了第二轮配套试验。到70年代末，我国仅用20年左右的时间走完了国外金刚石钻探技术发展所经历的100多年的历程。

此外，在工程地质钻探和水文水井钻探领域的设备研究也屡战告捷，坑探掘进技术和试验室选矿设备研究提交了多项有价值的科研成果。岩芯钻探从手把式低速钻机、大口径硬质合金和钢粒钻进，向液压式高速钻机、小口径金刚石钻进发展；工程地质和水文水井钻探设备，实现了多样化，钻进工艺日趋完善；坑探工程开始从手工作业向半机械化、机械化迈进。我国地质钻探和坑探工作从此朝着赶超世界先进水平的方向迈上了一个新台阶。

钻探服务领域扩大，钻探技术向多领域、多工艺和科学化发展

随着改革开放的逐步深入和国民经济的高速发展，我国钻探技术开始向多领域、多工艺和科学化发展。

20世纪70年代前的钻探技术，主要用于地质找矿和地下资源开采，而进入80年代，则应用到工农业建设和国防建设的各个方面。比如：山东青岛海上柔杆电钻炸礁工程，西藏羊八井地热开采，广东珠江口番禹大桥基桩施工，北京、廊坊等地的定向穿越马路、建筑物的非开挖铺管工程施工，以及北京十三陵蓄能电站锚固工程施工等。

根据市场急需，勘探所以《螺杆钻受控定向钻探技术》成果为依托，1991年开始了采卤对接井钻井技术研究，与湖南省地矿局、湘衡盐矿一起完成了两对对接井施工，到1995年末，共完成5对对接井，成功率达到100%。两井高精度直接对接成功，使我国水溶采矿技术进入了世界前列。盐业系统的老专家说：“这项技术开发成功，解决了我们几十年想解决而未解决的问题。”该技术的成功，不仅为盐业提供了一条低投入、高产出的途径，也为勘探所科研成果的转化提供了重要经验。

80年代初，为了满足各种高层建筑、高速公路、桥梁等基桩工程施工的需要，勘探所率先在国内研制大口径工程施工装备与技术配套，研制了GJD工程钻机、CG型全套管施工设备、大口径无循环施工机具与技术，以及大口径桩检测仪，目前已经形成了系列成套设备、器具及配套工艺，其中大口径无循环钻探技术在青藏铁路建设施工中发挥了重要作用。

1993年，勘探所针对广泛用于市政、电讯、电力、煤气、自来水、热力等管线施工工程的“定向钻进非开挖铺设地下管线技术”进行立项研究。1994年，第一条非开挖铺设的管道顺利完成。到1997年，勘探所自行研制成两种型号的非开挖钻具和器具，并用此设备完成了70多条管线铺设工程，包括穿越公路、铁路、首都机场飞机跑道和建筑物等，至目前已形成高效环保的GBS系列（5Ｔ－320Ｔ）钻机及配套施工技术体系。

冲击回转钻探技术在硬岩钻进中具有较高钻进效率。勘探所是我国首个开展液动冲击回转钻探技术研究的单位，至今仍在坚持这项研究。勘探所最初研制成功的5个系列的液动潜孔锤，品种达20多个，几乎涵盖了全部钻孔口径。后续又开发出了更大口径的、嵌岩桩钻进用的ZC-800型液动潜孔锤。勘探所的这一成果在国外引起了广泛关注，吸引了日本、德国、英国、俄罗斯、澳大利亚、古巴、泰国、越南等国家的专家前来考察。德国、澳大利亚、加拿大等在钻探技术方面比较先进的公司先后从勘探所购置了液动锤。该成果在英国权威杂志的《地质钻探》1995年第5期一经发表，有10个国家的13家公司来电来信索取资料和要求报价购置。

随着钻探技术服务领域的扩大，钻探工程面临的地质条件越复杂，施工难度也越大。如何提高钻探效率、保证质量、降低成本？勘探所根据生产需要及施工条件，将新技术、新方法进行配套，先后研发了小口径金刚石岩芯钻探、井底动力钻探、空气钻探、水力反循环钻探、大口径基桩孔施工等工艺。勘探所实施的原地质部“八五”攻关项目《中心取样地质钻探新技术》《液压顶驱式车装钻机》及《CD－3型岩芯钻机》，结束了我国钻探方法单一的局面，使我国钻探技术的整体水平有了较大幅度的提升。与此同时，勘探所还与各有关探矿机械厂共同合作，使常用钻探设备基本上实现了标准化、系列化和国产化。

钻探技术迎来发展新机遇，科学钻探体系进一步丰富

1999年，新一轮国土资源大调查开始实施。地质、矿产及资源勘查钻探技术的应用迎来新的发展机遇和更广阔的发展舞台。

在地质大调查项目、科技部“863”项目和危机矿山专项项目的支持下，勘探所完成了2000米全液压岩芯钻机及配套设备的研究，并在山东乳山金青顶金矿区完成了终孔深度达2212.80米（Φ76毫米 N级口径）示范孔的工程施工，创造了国内H级绳索取芯钻进深度及岩芯钻探套管应用深度的两项最深纪录。用自主研发的XJY-850无缝合金钢管材制作的Φ73毫米、Φ89毫米绳索取芯钻杆，在示范孔施工期间未发生孔内钻杆事故，标志着我国2000米地质岩芯钻探技术体系已基本形成，同时也结束了我国2000米以深钻孔绳索取芯钻杆依靠进口的局面。

全液压动力头钻机具有取芯钻进效率高和安全性高的特点，尤其在斜孔施工方面极其方便，可提高钻探质量。勘探所开发的YDX系列全液压岩芯钻机的所有功能均为液压驱动，操控精准便捷，与传统的立轴式钻机相比，取芯作业的效率及安全性大大增加，钻机采用模块化设计、先进的高转速动力头设计、负荷敏感控制液压系统等部件设计，提高了钻探工作效率，减轻了工人的体力劳动，提高了钻机工作可靠性。勘探所先后完成了300米、600米、1000米、1500米和2000米系列钻机的设计开发，并出口到澳大利亚、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、蒙古等国。

在地调项目的支持下，勘探所研发的高精度定向对接中靶系统——“慧磁”系统，实现了地下导航高精度定向技术的重大突破，也使得我国成为继美国之后第二个拥有此项技术的国家。从2003年开始，勘探所与中国机械进出口总公司合作，实施了土耳其BEYPAZARI天然碱采集卤项目钻井工程，到2010年12月共完成了56口井的定向钻井，获得了土耳其业主公司的高度评价。通过土耳其天然碱工程的实施，勘探所实现了从两井对接连通到多井对接连通的技术跨越。

2001年4月18日，受国内外地学专家高度关注的中国大陆科学钻探工程在江苏省东海县破土动工。该井井深达5158米，孔径256毫米。针对科钻工程中硬岩深井连续取芯钻进技术难题，勘探所完成了液动潜孔锤理论及工作原理的创新，攻克了液动潜孔锤零件设计、选材及加工方面的多项工程技术难题，配套开展了全面冲击回转钻进、绳索取芯钻进、液动潜孔锤跟管钻进、螺杆马达液动潜孔锤提钻取芯钻进及螺杆马达＋液动潜孔锤＋绳索取芯三合一钻进等配套工艺的研究，至2008年底基本完成了YZX系列液动潜孔锤及其配套工艺技术的研究与开发。科钻一井的统计数据表明，采用液动锤钻进施工，钻进效率提高54%，延长回次进尺178%，大幅度减少了施工周期、降低了施工成本，为科钻一井的顺利完成发挥了重要作用，并创造了单孔应用进尺和使用深度两项世界纪录，使我国的液动锤技术达到了国际领先水平。目前，YZX系列钻具已经成为国内外市场上实现规模化应用程度最高的产品，不断刷新的液动冲击回转钻进技术应用孔深和累计使用进尺等世界纪录，使我国在该领域的研究应用水平站在了世界之巅。

2007年10月22日，勘探所承担的松辽盆地“松科一井”主井（北井）钻探工程顺利完钻。这口深达1810米的科学探井，以取芯钻进1630米、岩芯直径92毫米、岩芯采取率94.59%的技术成果，为中国乃至世界的环境地质科学研究提供了丰富详实的必要信息。该井在实施过程中，综合运用水源钻探设备、岩芯钻探技术与石油钻井技术，为在复杂沉积地层环境中进行低成本钻探探索了一条成功之路。2014年，勘探所又牵头组织实施了“松科二井”科学钻探工程，目前进展顺利。

2008年至今，勘探所又以骨干成员单位参与了汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）。期间，勘探所研制的深孔复杂地层取芯钻具和长半合管取芯技术，在提高高应力极破碎复杂地层的岩芯采取率、岩芯质量和复杂地层深部综合钻探效率等方面发挥了重要作用。其中，9米超长半合管的应用创世界纪录。

大力推进科技创新，多项钻探技术领跑世界

随着找矿突破战略行动、生态文明建设、国土资源“三深一土”科技战略的推进，中国地质调查工作更加聚焦国家重大需求和国土资源中心工作，更加关注重大资源环境问题和地球系统科学问题。勘探所按照中国地质调查局党组确立的建设世界一流新型地调局的目标，充分发挥科技创新的引领支撑作用，强力推进科技进步、人才成长和团队建设，自主研发了一批高精尖钻探技术设备，使我国在多个钻探领域领跑世界。

勘探所承担的《2000米以内全液压地质岩芯钻探装备及关键器具》项目，针对我国地质岩芯钻探技术与装备落后的状况，对全液压岩芯钻机及地质岩芯钻探关键器具进行了全面技术攻关，先后研制了系列全液压岩芯钻机、高强度钻探管材和绳索取芯钻杆、高效液动锤、新型事故处理工具等关键技术装备，突破了严重制约我国地质勘探工作发展的技术瓶颈，从而建立起我国2000米以内地质岩芯钻探技术体系，也使得我国由全液压岩芯钻机、高性能绳索钻杆进口国一跃成为出口国。2015年，该项成果获得了国家科学技术进步二等奖。

勘探所还自主研发了用于深部矿产资源勘查的3500米全液压岩芯钻探装备。该装备具有较高的机械化、自动化水平，配套高精度仪表及钻参系统，满足金刚石绳索取芯、冲击回转、定向钻进等深孔地质钻探工艺要求，既可用于深孔岩芯钻进，也可用于我国浅部石油勘探，以及新兴能源如煤层气、页岩气、干热岩等的勘探，既可以打丛式井，又可以钻进定向孔。目前，该钻机正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。此外，勘探所还研发了大型车载深井钻机、全回转套管钻机、反循环取样钻探装备、地质勘查深孔用高强度铝合金钻杆、轻便岩芯钻机、涡轮取芯钻进系统、大口径长钻程同径取芯技术等，填补了国内多项钻探领域的技术空白。

钻探过程中，孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故时有发生。针对此种情况，勘探所开展了76毫米和96毫米规格的小口径地质钻探波纹管护壁技术研究，攻克了小口径膨胀波纹管成形技术、膨胀波纹管悬挂锚固技术和多根膨胀管对接技术等三大关键技术难题，填补了该技术领域的世界空白。该技术能有效解决深部地质钻探施工中的孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故，其处理效果相比传统泥浆调配、水泥造壁等更加可靠安全，同时简化了钻孔结构、优化套管级数，大大降低了钻探成本，被誉为21世纪国际钻探工程领域的核心技术之一、小口径钻孔的“血管支架”。该技术在广西、山东、甘肃、福州等地进行了现场应用，完成了地质岩芯钻探超深孔护壁、长距离连续护壁、页岩气孔护壁、大斜度钻孔等不同类型的护壁任务，单次护壁长达21米，护壁深度达到2000余米。

自从2003年开始勘探所用自有技术在土耳其从事对接井工程，取得了土方业主的高度认可。鉴于勘探所与土耳其业主在工作中建立了良好的合作关系，2014年勘探所作为独立承包商签订了贝帕扎里天然碱矿钻井工程四、五期合同，共计145口井。2015年9月10日，由勘探所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻，标志着世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕，该项目计划在2015年～2018年施工74个采卤水平井组，单井总数达222口。勘探所运用“慧磁”技术创造性地设计并实现了多井组的连通，真正使得地下“穿针引线”技术成为了现实；在施工中大胆创新，克服了地层结构复杂、地磁场异常、地层破碎严重等困难，积累了处理复杂问题的丰富经验。

60年风雨路，勘探所人用聪明才智和心血汗水铸就了一座座功绩累累的丰碑。在前期研究成果的基础上，近些年来，勘探所取得了4项国际领先技术成果：高精度对接连通井技术、液动冲击回转钻探技术、大口径长筒取芯钻探技术与小口径膨胀波纹管护壁技术；1项国际先进钻探技术体系：2000米以内地质岩芯钻探技术体系；2项国内领先技术：3500米全液压地质岩芯钻机与车载全液压深井钻机；实施了4项科学钻探工程：牵头实施“松科二井”工程、承担“松科一井”主孔工程施工作业、为中国大陆科钻一井工程提供核心钻探技术、为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取芯技术。

步入新时代，继续为钻探技术装备研发贡献中国力量

党的十九大召开，中国特色社会主义步入新时代。新时代，世界抱以新期待。

步入新时代，勘探所将继续为钻探技术装备研发贡献中国力量：一是制定1.3万米科学超深井钻探技术方案。围绕国家实施科学超深井的需求，对实施我国超万米科学钻探工程的相关技术与装备研究开发提出了系统建议，形成一套满足1.3万米科学超深井的钻探技术方案，为我国入地计划的实施打下了基础，为超深井关键技术研究指明了方向。二是进行海域天然气水合物开采技术探索。针对海域天然气水合物开采面临的粉砂质地层低渗、松散无胶结等问题，综合应用水平井施工技术、多介质反循环钻探技术、定向对接连通井技术等，探索超大直径井眼扩径砂砾充填完井、水平井砂砾充填完井及对接井完井等技术，以实现增大产层接触面积、控制涌砂、抑制粉砂运移、举升排沙等目标，力争解决我国及世界海域天然气水合物开采的关键技术难题。三是拓展“慧磁”系统在地下热能开发的应用；“慧磁”系统为定向井提供关键技术保障，确保井组的平行，解决地热勘查开发关键技术难题，为最后热储层的压裂提供有利条件。四是拓展“慧磁”系统在矿山救援井的应用。勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案：在矿山井下预设磁信标装置，矿难发生后可由被困人员启动，磁信标可连续30天以上向外发射磁场信号，用于提示井下存活人员及所处位置，并精确引导地面救援孔钻入被困区域，提高救援效果和效率，为矿山抢险救援提供了一种高科技手段。

六十载峥嵘岁月，笔墨春秋著华章；六十年风雨征程，薪火相传见精神。勘探所将在支撑服务国家重大需求和国土资源中心工作的大路上勇往直前，继续在高精尖勘探装备和技术领域的研发领先国内，力争实现部分技术与世界水平并跑或领跑。

日前，国土资源行业公益专项“典型煤系非金属资源耦合告高值化利用技术与示范”2017年度评审会议在郑州召开。

会议首先听取了项目负责人的项目进展汇报。项目自实施以来，形成了煤矸石和粉煤灰多组分分离综合回收、轻质高强保温材料制备等关键技术，开发了以煤矸石为主要原料制备高性能低成本Al2O3-SiC-C系炮泥耐火材料的技术，及以粉煤灰为主要原料制备陶粒支撑剂和高性能陶瓷纤维技术；达到了预期主要指标，粉煤灰分选有机碳含量低于0.5%，炮泥耐火材料性能达到Al2O3≥35.0%,SiC≥10%,C≥8.0%,体积密度≥2.0g/cm3，抗折强度≥3.5MPa(1400℃×2h)；高性能纤维材料纤维化率大于90%（球化率小于10%）；建成年产1万吨高性能纤维和年产5万平米多孔建筑外墙保温隔热材料示范生产线；页岩气支撑剂主要技术指标达到了任务书规定的要求；申请发明专利11项，授权8项，发表论文17篇,其中SCI（EI）论文15篇；培养技术骨干、研究生19名。国土资源部科技与国际合作司一行及来自郑州大学、河南工业大学等单位的专家出席了会议。

地调局郑州综合利用所、北京大学、中国地质大学（北京）、中源伟业新材料有限公司等参加单位也对承担的课题做了详细汇报。针对项目存在的问题，专家组给予了建设性意见和建议。

专家组在听取项目年度执行情况汇报、审查原始材料的基础上，经质询和讨论，认为项目研究意义重大，影响辐射广，完成了任务书规定的年度指标，达到考核要求，一致同意该项目通过年度评估。

阅读提示

作为美国联邦政府重要部门之一，内政部担负着保护、开发美国联邦政府所有土地（包括联邦所属或管辖的海洋水域）上自然资源的重要职责，是联邦政府有关公共土地和其他矿产、石油等资源的主要管理部门，也是美国重要的经济部门。该部门发布的《美国内政部五年战略规划（2018~2022年）》提出了未来几年的工作目标、工作方向和行动方案，强调对自然资源统筹管理，重视土地、矿产、海岸带、水资源、林业、岛屿等不同资源之间的衔接，综合考量不同资源的特点进行统一规划。本期国际版将概览美国内政部战略规划中涉及自然资源管理的内容。

资料来源：美国内政部网站 （https://www.doi.gov/）

海外聚焦

保护自然资源和物种栖息地

用科学的方法管理土地、水资源、物种及其栖息地，以支持决策工作和各种活动，是内政部的职责之一。调查、监测和遥感是了解和发现影响土地资源和利用变化的必要手段，而这些变化对国家的经济增长、民众福祉和生态安全至关重要。为此，内政部组织研究人员、非联邦政府合作伙伴或其他人员，通过科学可靠的数据、工具、技术和分析结果来维护和恢复土地和水资源，并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。同时，内政部各大管理局将采用科学有效的管理方法、工程技术，进一步优化决策流程、改进土地利用规划，以确保公共土地及其资源的高效利用。

比如：美国地质调查局通过科学监测和研究来了解国家的环境、自然资源和经济挑战，以支撑管理战略制定。该局向管理机构提供预防或控制物种入侵和野生动物疾病暴发的措施；通过对确定水资源可用性的过程深入了解和集成建模，为多用途水资源平衡管理提供信息。土地管理局、鱼类和野生动物管理局、国家公园管理局和垦务局则致力于维护和恢复高地、湿地、湖泊、溪流和某些海域的生态环境，通过控制植物和动物入侵，使土地或水域恢复到生态平衡的状态，并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。

再如：为维护鱼类、野生动物和植物种群及其栖息地，美国鱼类和野生动物管理局要评估各项可能影响物种生存能力的土地管理决策。同时，开展咨询或协调各种物种管理活动，并与其他管理部门建立合作伙伴关系，确定和实施有利于物种恢复的改进措施。受威胁物种和濒危物种的恢复措施包括：收购和恢复栖息地，清除入侵物种，监测个体种群、圈养繁殖物种并将其释放到原分布区中等。

另外，内政部的自然资源损害评估和恢复计划部门与各管理局展开合作，以评估石油泄漏和危险废物处理场地的影响，并协调恢复工作。露天矿复垦和执法办公室与各州、部落进行合作，以保障市民权益和生态环境的方式进行矿产资源开采，并在采矿后恢复土地的有益用途，以此抵消历史采矿的影响。

提供基础数据优化用地规划

内政部负责审查和改进土地规划流程，以扩大公共土地的获取和使用范围，同时确保土地、能源、矿产资源、水资源、鱼类和野生动物以及其他自然和文化资源的保护与利用平衡。内政部土地利用和管理计划将确保根据若干主管机构的法规规定，并按照国会的意图管理公共土地，其中包括但不限于《联邦土地政策和管理法案》《国家环境政策法案》《濒危物种法案》《国家野生动物保护区系统管理和改进法案》《1916年组织法》（国家公园管理局）、《阿拉斯加土著居民理赔法案》以及《阿拉斯加国家权益土地保护法案》。

根据授权立法，各管理局的土地利用规划工作各不相同，但都必须有利于当代和后代利用并享有这些公共土地资源。比如：国家野生动物保护区系统管理局制定了保护区综合保护计划，而土地管理局则需维持美国公共土地的健康、多样性和生产力。

作为土地利用规划的支撑，美国地质调查局主要负责详细测量并提供高质量、高精度的地形、地质、水文地理、生物地理的图像和数据。遥感卫星和飞机可用于监测地球，高分辨率信息可用于绘制地质图和生成地理空间产品。这些信息不仅将用于土木工程、基础设施建设和城市规划等，而且能有效识别自然灾害，进行详细环境分析，有助于制定公共土地利用规划。下一步，美国地质调查局将通过研究和开发各种产品来继续提高时空分辨率，如完整的四维地质图，显示复杂的地球地质构造如何随时间发生变化；通过尖端技术提高测绘精度，精确地规划能源开发、运输和管道基础设施项目、城市规划、洪水预测以及应急响应和减灾。

战略规划四大特点

美国内政部的职责是保护和管理国家自然资源及文化遗产，为美国人民提供关于自然资源和自然灾害的科学及其他信息，以应对社会挑战并创造机会。如今，内政部管理着美国的公共土地、能源和矿产资源，包括提供对超过4.8亿英亩公共土地、7亿英亩地下矿产和17亿英亩外大陆架的访问权；供应和保障西部17个州的水资源，提供15%的国家水电能源；对联邦认定的573个印第安部落和阿拉斯加原住民村庄履行联邦信托职责。此外，内政部还负责候鸟和野生动物保护、历史遗产保护、濒危物种保护、露天采矿土地修复，以及绘制全国地质、水文和生物科学图件等。

从组织机构来看，内政部下设土地管理局、海洋能源管理局、露天矿复垦和执法办公室、美国地质调查局、安全和环境执法局、鱼类和野生动植物管理局、土地复垦局、印第安事务局、国家公园管理局、国内和国际事务办公室等。

一直以来，美国联邦各部门的战略规划都被视作其施政纲领，备受社会关注。《美国内政部五年战略规划（2018~2022年）》明确了未来几年的任务、目标和战略，并提出了关键绩效指标和相关年度目标。总体上看，该规划具有以下4个特点：

一是战略规划以结果为导向，按照“任务、目标、战略”层层分解的原则，将战略计划分为6大项使命领域、21个具体目标，将各项战略分解为可量化的具体任务。该战略自上而下推行，任务目标逐层分解，尤其突出规划的层次性和各部分内容的衔接。

二是坚持跨领域综合管理，对自然资源门类统一规划。内政部管理事务繁杂，涉及土地、矿产、海岸带、水资源、林业、测绘、岛屿等多方面，几乎囊括了资源的主要门类。规划对各大领域的自然资源统筹管理，重视不同资源之间的衔接，综合考量不同资源的特点。

三是重视打造服务型政府，推动信息公开。该战略规划进一步体现了政府的服务功能，尤其是服务社区、增加公众娱乐等内容，充分体现了国家和政府较强的公益服务意识。其中，美国地质调查局通过监测和预警地震、火山、山体滑坡和环境健康危害等自然灾害，及时发布消息来保障公众的生命安全。

四是大力发展传统化石能源，降低制造业成本，促进经济增长。该战略提出将确保美国能源和经济安全作为首要目标，希望能够促进能源开发，并通过减少对其他国家的依赖，创造就业机会和推动经济增长。规划提出了促进安全可靠的石油、天然气、煤炭和可再生能源的开发，重视水电能源、非能源矿产资源的利用。

构建伙伴关系参与资源保护

内政部负责评估、利用和加强最有希望的伙伴关系，其他联邦或州机构、部落民族、志愿者、非营利组织、教育机构、公司或基金会可以通过赞助或慈善活动，参与国家公园、国家野生动物保护区、野生动物管理区的保护和管理工作。

比如：国家公园管理局已经获得了国会授权，有权接受货币和实物捐赠，其中包括通过国家公园基金会收集的货币和实物捐赠；鱼类和野生动植物管理局有权接受某些实体的捐赠，其中包括非营利组织以及联邦特许非营利性国家鱼类和野生动物基金会的捐赠；土地管理局已经获得了国会授权，除了设立土地管理局基金会之外，还有权接受货币及其他形式的捐赠。

在此基础上，土地管理局与当地、各州、联邦和私人合作伙伴就几乎公共土地上的所有活动展开了合作，如与各州狩猎和鱼类管理机构一起鉴定重要的鱼类和野生动物栖息地，或为运动员团体提供狩猎和捕鱼机会。在现行法律许可范围内，内政部希望进一步开拓慈善和赞助活动机会，并推广其他合作伙伴关系。

另外，内政部还将候鸟合资企业作为政府机构、非营利组织、公司、部落与个体之间建立区域合作伙伴关系的纽带，合资企业的宗旨是为鸟类、其他野生动物和人类的利益而保护栖息地。在国家和国际鸟类保护计划的指导下，合资企业将这些不同的合作伙伴聚集在一起，设计和实施相关保护工作，以支持《北美水禽管理计划》及其他鸟类管理计划。

确保本国能源和矿产安全

内政部一直致力于提高公共土地生产力，实现和维持美国能源主导地位。作为美国大部分自然资源的管理者，针对公共土地上大量尚未开发的能源资源储量，内政部重新启动了国家外大陆架石油和天然气租赁计划开发流程。该流程是《美国第一个能源计划》和《关于实施美国第一个海上能源战略的行政命令》的关键组成部分，能为美国带来数百万就业机会和经济繁荣。内政部还将继续扩大美国海上、陆上常规和可再生能源的生产，并通过有效许可、严格评估和监督来确保其安全性和可靠性。

与此同时，内政部主要负责促进可再生能源的开发和利用，利用水电能源加强美国的能源安全、经济活力和生活质量。比如：垦务局是美国第二大水力发电生产商，主要负责经营和维护发电能力超过14700兆瓦的53座水电站。垦务局项目产生的可持续性低成本水电为国家带来了巨大的价值，并通过向农村社区提供稳固电力及辅助服务来强化西部互联电网的可靠性，促进了美国西部地区的开发。

内政部认为，公共土地是国家非能源矿产资源的重要来源，其中某些资源具有关键性和战略性意义。为此，内政部一直致力于确保以合理的方式利用公共土地，根据多用途管理原则有序和高效地开发这些资源。其中，土地管理局开展复杂问题的环境分析，这对其授权使用公共土地和满足不断增长的非能源固体可租赁矿产需求（特别是钾盐和磷矿）十分必要。《海洋能源管理局海洋矿物计划》规定了砂子和砾石资源的利用方式，以保护和改善当地、区域和国家的沿海基础设施和环境。

为确保公众能以公平、合理的市场价值获得资源，内政部负责收取、分配和核实能源勘查开发活动所获取的收入。这些资源包括石油、天然气、煤炭、牧草，以及太阳能、风能和地热能等可再生能源。根据特定的法定义务，内政部与各州和地方政府有权分享这笔资源开发收入，并将其下拨给各种联邦计划，或者存入财政部普通基金，从而减少赤字。

利用林草资源创造公共收益

对于森林资源管理，内政部主要是通过公共土地和印第安信托土地上的森林采伐和恢复森林健康来获取经济效益。土地管理局主要负责管理森林或林地，维护永久性的木材供应来源以支持木材、胶合板和纸张的生产，同时负责保护流域、调节河水流量，促进当地社区和产业的稳定发展，并提供休闲娱乐机会。

降低燃料需求可以促进森林的健康，提高森林恢复能力，并有助于防止发生森林火灾。印第安事务局主要负责管理作为印第安部落信托资产的森林。部落所拥有的森林资产，对国家木材供应作出了重大贡献。目前，许多部落正在通过自治和自决方案积极参与其森林资产管理。

对于牧场资源管理，土地管理局主要负责管理公共土地上约2.1万处放牧地块，以及约1.8万份放牧许可证和租约。放牧活动有助于粮食生产并增强当地经济的稳定性，并通过降低危险燃料和灾难性野火的可能性，维持和改善某些地区的土地健康。因此，土地管理局针对关键生长时期在指定牧区定期休息或延期放牧、治理植被等方法，实现确保土地长期健康和维持生产力的总体目标。

为提供可持续的牧草，管理局在向公共土地牧场主颁发的放牧许可证和租约中规定了在指定土地上放牧的条款及条件，如牧草利用和使用季节规定。土地管理局还与当地社区以及各州和地方政府建立了合作伙伴关系，以便开发牧场改进项目，签订管理承包合同，以及确定其与相邻牧场的管理权限。

近年来，由于诉讼和干旱的急剧增加，放牧许可证和租约证的数量有所减少。土地管理局将继续寻找机会，简化放牧许可流程，并为畜牧经营者在公共土地放牧提供更大的灵活性。

加强监测预警防范自然灾害

根据季节的不同，数千名执法人员、护林员及其他员工负责巡查广阔的公共土地、国家公园、野生动物保护区和印第安社区，保护自然、文化和遗产资源免受非法活动的侵害。

一方面，林野火灾可能会危及民众的生命和财产安全。林野火灾办公室（OWF）负责协调内政部土地管理局和农业部林务局，以安全、有效和高效地预防、应对野火灾害。为降低风险并提高生态系统和社区的抗灾能力，内政部负责与林务局进行合作，致力于遵守包容性原则，即对野火提供安全有效的应对措施，打造具有抗火灾能力的社区设计。内政部一直力争与自然资源管理方案相结合，设计以科学技术为基础的林野火灾管理方案。同时，内政部将与各州、地方、部落及其他伙伴合作，采用协调方法进行林野火灾管理，共同承担保护职责、共享资源保护信息，提高运作效率并减少管理工作的重复性。

另一方面，美国地质调查局的自然灾害管理职责包括发布地震、火山爆发、山体滑坡和海岸侵蚀等警报，通过监测和预警这些自然灾害，帮助维护公共安全、公共卫生和财产安全。该局还负责测量降雨量、流量、河流高度或湖泊水位，通知其他机构发布洪水、海啸和野火等警报；及时告知应急管理人员、事件应对负责人、媒体和公众，以便在危机发生期间为社区提供信息。根据美国地质调查局的科学管理方法，国家应急管理人员和公职人员告知公民这些灾害对自然系统和人居环境可能造成的潜在风险，改进预防和应对措施，保护公众健康。

公共土地发展休闲娱乐产业

国家公共土地提供了多处户外公共娱乐场所，如国家公园和古迹、国家野生动物保护区、历史遗迹和古建筑物等。而户外娱乐活动是美国人健康生活方式中不可或缺的一部分。在公共土地上进行狩猎和捕鱼活动，是内政部土地多用途管理政策的一部分，还包括远足、露营、登山、划船、野生动物观赏等。

为此，内政部在公共土地和水域上开放狩猎、捕鱼及其他娱乐活动。比如：由国家公园管理局管理的76个区域，允许在一年中的不同时间进行狩猎活动，约占国家公园管理局系统总面积的60％；由土地管理局管理的总面积近2.5亿英亩的公共土地，95％以上向公众开放，允许其进行狩猎活动。当然，保护区内的野生动物捕猎会受到严格监管，以确保种群水平与野生动物栖息地之间的平衡。

由垦务局水利项目开发的休闲区，是全国最受欢迎的水上户外娱乐区之一。垦务局拥有约650万英亩的土地和水域，大部分可供公共娱乐活动使用，其管理的289个项目区已经开发了娱乐设施，为公众提供了娱乐场所。同时，垦务局或非联邦娱乐合作伙伴管理的187个已开发休闲区，提供了549个露营地、454条船舶下水滑道和5500多英里的海岸线，每年吸引约2400万游客。

有调查显示，占相当大比例的游客对其在公园、野生动物保护区及其他公共土地上的体验感到满意。内政部通过审查各管理局对这些设施的收费结构和维护成本，以确定如何最好地为游客提供服务，并抵消其所需的维护和运营成本。

（作者单位：中国地质调查局发展研究中心）

2018年11月18-21日，第五届全国矿田构造与深部找矿预测学术研讨会在江西省南昌市召开。会议由中国地质学会地质力学专业委员会、中国地质学会构造地质与地球动力学委员会和国际矿床成因协会矿床大地构造委员会等单位发起，由中国地质学会主办，自然资源部中国地质调查局地质力学研究所和东华理工大学等单位承办。会议旨在展示和交流近四年来我国矿田构造研究新成果和新进展，总结找矿经验，协力推动我国矿田构造理论研究和深部找矿预测工作的发展与创新。

自然资源部中国地质调查局地质力学研究所、东华理工大学、国家自然基金委、江西省地质学会等单位相关负责同志分别致辞，翟裕生院士、康玉柱院士、毛景文院士莅临指导，相关单位和行业的领导专家出席了会议。

地质力学所所长在致辞中指出：当前，党和国家对新时代地质事业提出了新的要求。新时代地质调查面临“三大转变”，服务方向从过去以支撑服务矿产资源管理为主向支撑服务包括矿产资源在内的自然资源管理转变，指导理论由传统的地质科学向地球系统科学转变，发展动力由主要依靠承担项目向主要依靠科技创新和信息化建设转变。新时代矿田构造研究进入了以系统化、深层次、多领域、定量化为特点的新的历史阶段。地质力学理论指导紧缺能源和资源勘探，服务中国铀矿、铁矿、金矿等找矿工作，为国家重大战略和当地矿业开发做出了重要贡献。他表示，地质力学研究所将抓住新时代赋予的机遇，在地质工作转型升级中发挥地质力学矿田构造研究的科技引领和实践指导作用，希望和大家同心同向、共同携手为新时代矿田构造研究在找矿勘查中献计献策，在矿业开发中贡献谋略，在国家能源发展中贡献智慧。

中国科学院院士翟裕生教授作了题为“深部找矿的矿田构造研究”的大会报告。翟裕生院士从深部找矿的重要性、理论依据、科学意义和实例等方面进行了阐述，指出矿田构造研究对于深部找矿具有重要意义，呼吁重视和加强矿田构造研究。中国工程院院士康玉柱研究员作了题为“地质力学理论的创新与实践”的大会报告，回顾了地质力学思想指导下的塔里木盆地油气勘探突破的历程，介绍了全球构造体系研究的最近进展。中国工程院院士毛景文研究员作了题为“成矿理论与找矿技术新进展”的大会报告，介绍了世界矿产资源需求形势、区域成矿规律与成矿模型研究、找矿技术手段等方面的进展，指出快速、低成本的钻探技术研发是深部找矿的关键因素之一。

来自中国地质调查局、中国科学院、中国地质科学院、北京大学、中国地质大学（北京）、长安大学、东华理工大学、昆明理工大学、桂林理工大学、江西省地矿局、中核集团和英国莱斯特大学（University of Leicester）等单位的15位专家做了相关研究领域的大会报告。报告内容丰富广泛，得到了与会人员的一致好评。

专题研讨会围绕矿田构造理论与实验、矿田构造解析与找矿进展、构造-岩浆作用及其成矿过程、盆地构造演化与资源效应、构造流体动力学及成矿机理、构造地球化学与勘查、区域深部探测与资源预测、数学地质与矿田构造定量化发展以及“一带一路”资源战略中构造成矿研究等9个方面，展示了近四年来我国矿田构造研究的进展和重大突破。

两天半的研讨会成果丰硕，提出了构造-岩浆活化是矿床形成的重要机制，并将该理论应用于华南地区金多金属矿床的研究中；综合不同尺度构造解析、典型矿床解剖，总结了矿床构造控矿规律；展示了显微构造在矿田构造研究与应用中的最新进展，报道了矿床保存研究的最新成果，首次在狮子山铜矿深部发现刺穿构造，根据矿田构造特征推测了深部矿体出露位置；利用微区成分和多元同位素方法阐述了构造、岩浆及成矿的耦合关系，探讨了战略性关键矿产资源的成矿机制，如铀、钴、金等，建立了成矿元素的分带模型；探讨了盆地构造演化过程，及其与油气、钾盐、铀矿、煤和其它多金属等的成藏、成矿关系；报道了最新的流体地球化学实验及模拟成果，深化了成矿流体动力学过程，结合多种地球化学分析手段精细刻画了流体来源，迁移和沉淀机制；提升了构造-蚀变岩相学填图方法和技术，特别是岩浆侵入构造系统构造岩相学填图应用效果显著，并将精密地球物理勘查新方法研发和应用与矿田构造紧密结合，在深部探测和矿田找矿预测中取得重要进展，实际找矿效果显著；利用数学地质方法，进行了矿田构造定量化研究，并应用于国内外的铀、钨和金等金属矿床；丰富和发展了“一带一路”沿线的构造成矿理论。

会议交流研讨表明，构造解析依然是当前矿田构造研究的主要手段，矿田构造填图及大比例尺多手段综合研究是目前广为推广和实践的区域和深部找矿技术手段，成矿结构面物理化学和构造蚀变岩相研究正为大家接受，构造-岩浆作用及其成矿过程研究、构造流体动力学与成矿机理研究日益精细和确切，盆地能源资源构造综合物探研究日益深化，大数据分析正在渗透到传统矿田构造研究之中。

本次大会不仅弘扬和发展了传统的矿田构造理论和研究方法，同时融入了数值模拟、计算力学、高精尖的地物化遥技术手段等，将矿田构造研究提升到一个新的高度，更好地服务于深部找矿预测。

地质力学所的科研人员共有21人作大会报告和专题报告。展示了近年来该所在矿田构造与深部找矿预测研究等方面的最新成果和进展，与各会议代表交流了新方法和新技术，获得了新的启示。

会议得到了全国地矿界的广泛支持和积极参与。来自国内外科研院所、高校、地勘队伍和矿山企业等48家单位的近500余名代表参与了大会。大会举办会前讲座4场，大会报告18个，专题报告183个，其中研究生报告69个,共收到论文摘要155篇。