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    位于黑龙江省安达市境内的全球第一口钻穿白垩纪的全球最大陆相地层的大陆科学钻探井——松科2井获得了一批珍贵的“战利品”,那就是累计4400余米的岩心样品。

    松科2井岩心特别珍贵又很娇气

    在地质科学家看来,松科2井的岩心比黄金还值钱。因为,松科2井是目前亚洲最深的科学钻探井,而岩心,作为地下岩石的剖面截取物,来自深深的地下,可以最直接地为人们提供丰富的地质信息。它们就像是一本本厚实详尽的地球历史书,记录了松辽盆地白垩纪时期陆相沉积的历史。

    地质学家拿到这些岩心后,会对它们开展地质描述、图像扫描、高分辨率照相、数据分析等工作,从而获取各个地层的基本地质信息,建立松辽盆地深部地层剖面,寻求白垩纪气候变化地质证据,推断松辽盆地深部能源资源情况。

    刚从松科2井地下提取上来的岩心

    松科2井岩心切割示意图

    拼接后的松科2井岩心

    不过,这些“宝贝”也很娇气,它们很容易碎裂,不利于保管,如果碎裂会大大降低其研究价值,所以人们对它们的照顾要格外精心。

    中国地质调查局国土资源实物地质资料中心(以下简称“实物资料中心”)是松科2井岩心野外现场管理和库藏保管的惟一机构。为了使参与松科2井岩心研究的科学家更直观地、全面地获取岩心中蕴含的地质信息,同时减少岩心因受到温度、湿度、压力等自然因素的影响而造成风化和破碎的可能性,实物资料中心专门探索研究发明了针对松科2井岩心的长久保存方法。

    野外钻探现场 岩心 “体检”马虎不得

    要想把松科2井的岩心保存好,就要先为它们进行“体检”。

    松科2井岩心从井下提取出来后,首先由钻探现场技术人员将岩心按顺序进行整理、清洗和拼装,紧接着还要对它们进行描述、扫描。

    为了确保松科2井岩心的管理万无一失,实物资料中心派出技术人员进驻钻探现场接收岩心。钻探现场录井技术人员将岩心移交实物资料中心后,实物资料中心技术人员要在现场进行岩心的清点核实,尤其是要对已经在现场完成切割、浇铸的岩心进行质量、数量核实,以确保岩心处理质量以及数量的准确。

    按照要求,无论大小,松科2井岩心每间隔10厘米或20厘米要贴上惟一的“身份证编码”,包括钻孔名称、回次号、岩心段等,装有岩心的盒子两侧还标有盒号和编录信息,这些数据都会伴随着岩心一起存入位于实物资料中心的国家实物地质资料库。

    为了保证万无一失,岩心运回实物资料中心前,松科2井现场指挥部、录井队、实物资料中心三方的技术人员会再次对这些岩心进行核查,签字确认移交后方可起运。

    松科2井岩心长期保存有妙招

    岩心运回实物资料中心,面临的就是进一步的处理和保管。

    松科2井岩心呈圆柱型。工作人员会将它们沿垂直于横截面的直径方向,按照1∶2的比例进行切割处理,分成两部分。大的部分,可用于进行多次科研取样和实验检测工作;小的部分,则在进行抛光、浇铸等处理后,永久保存。

    为了解决松科2井岩心易碎的问题,实物资料中心专门研究探索出了一种使其长久保存的“妙招”,即:对易碎岩心进行抛光、浇铸。下面,我们就来了解一下这种特殊处理的过程:

    第一步,拼接。根据破碎前的相对位置,工作人员会将破碎的岩心块放在工作台上进行整理,使各岩心块之间的断口能够拼接整齐;之后,在每个岩心块的横截面圆周内侧涂覆一圈粘合剂,将岩心块按照顺序依次进行拼接和粘合,使其恢复圆柱状的体型。

    第二步,切割。取出这些圆柱形的易碎岩心,按照岩心直径1∶2比例进行纵向切割。

    第三步,抛光。将岩心体的切割面进行抛光,得到具有光滑切割面的待浇铸岩心体。

    第四步,把抛光后的岩心体放置在透明 U型槽内。将岩心体的切割面朝下水平放置,并在其外表面的弧底两侧,选择多个点放置粘结胶胶团;之后,取透明U型槽倒扣在岩心体上,并使岩心体外表面上的粘结胶胶团与透明 U型槽的槽壁充分接触,等待粘结胶充分凝固。

    第五步,浇铸。这是最关键的一步。将盛有岩心体的透明U型槽放好,让岩心体的切割面水平朝上,之后,把浇铸材料倒入透明U型槽中,岩心体与透明U型槽之间的间隙全部被浇铸材料填满。

    钻探现场技术人员扫描松科2井岩心

    技术人员清点核实松科2井岩心

    浇铸后的松科2井岩心

    最后的步骤就是等待。等浇铸材料充分凝固后,易碎岩心就完成了它的“重生”,能够长久保存了。

    (作者单位:国土资源实物地质资料中心。材料组织:中国地质调查局科普办公室)

    松科二井岩心是如何保存的?

    5月7日至9日,由北京矿冶科技集团有限公司主办,中国矿业联合会、中国分析测试协会和中国金属学会共同协办,北矿检测技术有限公司、三匠联合国际会展(北京)有限公司共同承办的第九届世界采样与混样大会在北京召开。在这一亚洲首次举办的世界采样与混样大会(WCSB)上,中国矿业报社牵头,组织自然资源部中国地质调查局所属国家地质实验测试中心、自然资源实物地质资料中心、青岛海洋地质研究所、全国地质资料馆等单位,将最新地质调查成果向来自世界24个国家的近600名代表联合展出,旨在提高中国地质调查局业内影响力,增进行业及单位间的业务联系和交流。

    自然资源实物地质资料中心

    让实物地质资料走进大众视野

    自然资源实物地质资料中心是自然资源部中国地质调查局直属事业单位,是国家级实物地质资料馆藏机构,承担国家重要实物地质资料接收、保管、开发和利用任务,为政府部门提供决策与业务技术支撑,并向社会提供公益性服务。

     

    展出的松科二井岩心

     

    参观人员体验松科二井井下模拟场景

    ——松科二井在7003.57米~7018米钻获的地球深部岩心标本。这是亚洲国家实施的最深大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井——松科二井获取的“战利品”。在地质科学家看来,这些岩芯比黄金还值钱,蕴含着丰富的地球深部的地质信息,它们就像是一本本厚实详尽的地球历史书,记录了松辽盆地白垩纪时期陆相沉积的历史。

    ——走进白垩纪——松科二井沉浸式虚拟现实(VR)体验系统。这是一套创建了松辽盆地大陆科学钻探工程(松科二井)地上地下三维动态视景、可以让公众身临其境地体验虚拟世界的计算机虚拟仿真系统。该系统是国内首个采用VR技术宣传展示大陆深部地质调查成果的科普产品,实现了松科二井部分科学成果的立体化传播,让实物地质资料真正走进了社会大众的视野,对推动地学知识科学普及具有重要的现实意义。

    国家地质实验测试中心

    GSR系列岩石标准物质备受关注

    国家地质实验测试中心是中国地质调查局直属的公益性科研事业单位,是国家科技创新体系的组成部分,主要开展分析测试新理论、新技术、新方法研究,承担复杂、疑难和仲裁样品分析测试,进行实验测试技术标准、规程、规范的制修订和地球化学标准物质研制,以及生态环境地球化学、油气地球化学等应用研究与测试技术开发,承担分析测试仪器的研发、应用与推广,开展地质实验测试技术指导、业务培训等技术服务工作。

     

    工作人员与参观者交流

     

    国家一级标准物质

    会上,该中心参展的展品分为两大类:

    ——自主研发仪器及其关键部件宣传展板。展板介绍了该中心近年来独立研发和牵头承担的多项国家专项所研发的部分科学仪器设备,包括波谱-能谱复合型X射线荧光光谱仪、X射线荧光分析熔样机(高频感应型,电加热型)、异形高温熔样炉、页岩含气性综合分析仪、岩石总有机碳测试样品自动前处理装置、便携式Li-K分析仪等。其中,波谱-能谱复合型X射线荧光光谱分析仪器(CNX-808XRF)是国家重大科学仪器设备开发专项形成的科技成果,拥有自主知识产权,总体功能达到当前国际X射线荧光光谱仪技术水平,打破了此类高端仪器由国外厂家长期垄断的局面。目前,该仪器正在组织相关企业开展实施产业化推广应用工作。X射线荧光分析熔样机(高频感应型,电加热型)是国家“十五科技攻关项目”形成的产品,已推广应用,取得了较好的效果。页岩含气性综合分析仪、岩石总有机碳测试样品自动前处理装置是国家科技重大专项《大型油气田及煤层气开发》项目形成的阶段性成果,具有很好的推广应用前景。

    ——标准物质样本。自上世纪70年代以来,该中心科研人员在相关科研项目的资助下,已经研制完成和正在研究制备的国家一级、国家二级标准物质已经达到200余种,主要涉及岩石、矿物、土壤、沉积物、模拟天然水等。其中,多批标准物质研究工作分别获得了国家科学进步奖和国土资源科学技术奖。本届大会展出的GSR系列的岩石标准物质是该中心最具代表性的科技成果转化产品,在我国分析测试行业内的相关实验室中已得到广泛使用,取得了较好的社会效益和经济效益。

    青岛海洋地质研究所

    海洋地质虚拟现实科普系统闪亮登场

    青岛海洋地质研究所是隶属于自然资源部中国地质调查局的海洋地质专业调查研究机构,1964年始建于南京,1979年重建于青岛。该所主要承担国家基础性、公益性海洋地质调查与研究任务,坚持以海洋基础地质、海岸带综合地质、天然气水合物地质、海洋油气地质、数字海洋地质为特色的五大专业领域为主攻方向,不断加强和发展海洋探测技术、数据资料处理技术、测试分析技术等,积极打造天然气水合物实验技术和海岸带地质两个特色学科,为我国海洋矿产资源开发、海洋环境保护、国家海防建设、海洋权益维护和海岸带经济发展提供决策依据和科学技术支撑。

     

     

    冷泉

     

    热泉

    青岛海洋地质研究所携其自主研发的海洋地质虚拟现实科普系统V2.0(以下简称系统)参加了展览。该系统以推进公益性海洋地质知识科普为目标,采用了VR技术以全景式、沉浸式的展现方式使社会公众能够身临其境地体验感受海洋景观,近距离观察和了解各种海洋地质现象。该系统按照专题划分为海底地形地貌、海洋地质环境、海洋地质灾害、海洋地质矿产、海洋地质调查装备与技术方法六个部分,主要内容包含陆架、陆坡、海沟、洋盆、大洋中脊、海底冷泉、海底热泉、海啸、赤潮、海洋石油、天然气水合物、大洋锰结核、热液硫化物、海洋地质九号等。

    全国地质资料馆

    为社会提供地质资料服务

    中国地质调查局全国地质资料馆是我国馆藏数量最多、内容最全的国家级地质资料馆藏机构,负责全国地质资料的接收、保管和服务工作,同时为政府部门提供决策与业务技术支撑,依法为社会提供地质资料服务。

     

    工作人员与参观者交流现场

     

    参展的产品

    该馆此次参加展出的展品包括:

    ——《中国地质(地质科学数据专辑)》。由《中国地质》编辑部与全国地质资料馆主办的《中国地质(地质科学数据专辑)》是我国首个地学领域数据出版专刊,以出版国内外具有重要价值的地质科学数据库(集)为创刊宗旨。该专辑自创刊以来引起了国内外业内人士的广泛关注,网刊下载量过万,引用率也在不断上升。

    ——地质图册。地质图是地质调查工作的一项重要性成果,不仅展现了地质科学与艺术的完美结合,还凝聚了地质工作者筚路蓝缕、勠力同心的汗水与智慧的结晶。

    ——地质调查成果报告。全国地质资料馆馆藏地质调查成果报告上万件,每一件报告中都蕴含着对地球演化信息的客观记录,充满了无数地质工作者的智慧,广泛应用在地球科学和社会经济建设的各行各业。

    携手助力地质调查新成果全球亮相