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    唐颜师古曰:“志,记也。积记其事也。”我们所熟知的,古有三国志,今有各地方志,无一不是存史宝库,为我们传承历史、了解社会提供了很好的参考。

    中国地大物博,既有高耸入云的大山,也有大小不等的盆地,既有起伏不平的高原、丘陵,也有坦荡肥沃的平原。这样一个幅员辽阔、地形复杂的国土,似是一个构造精密的人体,需要我们一点点去探索,一步步去摸清。

    何其幸哉!在中国区域地质志项目组的努力之下,我们慢慢摸清了祖国母亲的脉络。福建、海南、湖南、河北、宁夏、贵州、江西、陕西、辽宁、天津10个省(区、市)正式出版的地质志书和地质图件(含数据库)日前已公诸于世,当代参考之,后代传承之。

    所谓十年磨一剑。这样一个阶段性的成果,耗费了以中国科学院院士李廷栋为首的项目组人员近十年的功力。在“中国区域地质志”成果发布会上,中国地质调查局党组成员、副局长李金发很激动,他说,地质志的编撰是国家地质调查史上具有里程碑意义的大事、喜事。

    这样一件大喜事,有着怎样的来龙去脉呢?为此,中国矿业报记者采访了中国区域地质志项目负责人、中国科学院院士李廷栋,为大家一探究竟。

    《中国矿业报》:大家都知道,我们第一代《区域地质志》出版于上世纪80年代~90年代。既然我们已经有了一部区域地质志,为何会考虑再编撰一部呢?

    李廷栋:在出版了第一代《区域地质志》之后,我国地质事业又迎来了蓬勃发展,获得了海量的基础地质资料,取得了丰硕的调查研究成果。根据中央提出的“创新驱动”和“加强基础研究”的发展战略,我们反思,地质基础研究和地质理论创新薄弱,地质综合研究和成果集成不够等一系列问题,严重阻碍了地质工作健康发展,滞后国家战略需求。同时,《国务院关于加强地质工作的决定》和《全国地质勘查规划》(2005-2020)要求,提高基础地质调查(研究)程度,建立地质图文更新机制,开展全国基础地质资料综合研究和成果集成工作,编制新一代全国系列基础地质图件。为此,2008年中国地质调查局下达了重编中国区域地质志的任务。

    与此同时,我们还考虑到通过编志,把海量地质、地球物理、地球化学、遥感等调查研究资料进行综合研究和集成,以志书和系列地质图件的形式,使之系统化、规律化、理论化,使之成为在国家经济社会发展中被广泛应用并具有宏观影响的大成果,奠定中国地质调查第二个百年的地质基础。

    中国区域地质志项目负责人、中国科学院院士李廷栋

    《中国矿业报》:根据需求,《区域地质志》编撰有着怎样的规划?

    李廷栋:新一代区域地质志编撰按照统一标准、总体规划、分阶段实施的思路,分省级、区级和全国3个层次编纂。整套系列成果将包括32个省(区、市)地质志,16个重要构造单元、成矿区带或经济区地质志和全国性专业地质志书,全部编纂工作计划于2021年完成。

    整套志书包括地质志六七十部,约1.2亿字,系列地质图件300余幅和新的全国1∶50万地质图数据库。目前,我们已完成26套,出版10套。以江西省为例,各个省级、区级地质志都包括一套志书、一套地质图件和一个数据库,其中图件包括:地质图、地质构造图、岩浆岩图、第四纪地质地貌图、航磁异常图和重力异常图。部分省区还编制了变质地质图、岩相古地理图、基岩地质图、海底地貌图等。

    《中国矿业报》:与以往相比,这部中国区域地质志的编撰,在哪些方面取得了比较突出的成效?

    李廷栋:通过海量资料的综合研究和重大地质问题的攻关,我们在地质科技创新上取得了诸多新发现、新认识,为地质理论创新奠定了基础,提供了支撑。

    首先,我们提出了洋板块地质学的学术思想,为认识中国大陆构造演化提供了新理论基础。我国存在大面积各个时代、各种类型的造山带,洋板块地质学的研究是破解造山带诸多地质难题的钥匙。

    我们针对洋板块地质学的核心问题进行了研究探索:一是在造山带研究中加强了洋板块地层系统的研究。从俯冲增生杂岩研究入手,来识别洋板块地层组合,包括海山、洋底高原、洋内弧、深海-半深海等不同构造环境形成的沉积地层,再造了造山带中洋板块从洋中脊形成到海沟消亡的全过程。二是根据蛇绿岩类型划分进行了造山带构造环境及其演化的研究。从板块裂离到聚合的各个阶段产生了不同类型的蛇绿岩,已发现60多条蛇绿岩带。我们强调,要建立不同类型蛇绿岩的鉴别标志,厘定蛇绿岩类型,重建这些蛇绿岩带所代表的洋盆构造性质,再造造山带洋盆构造系统。从洋盆演变、洋陆转换角度研究蛇绿岩,开辟了蛇绿岩研究的新思路。三是进行了洋陆转换过程的研究。重点研究了洋陆转化过程中沟-弧系统内沉积岩的物质来源、俯冲带岛弧岩浆岩的形成机制。前弧玄武岩、玻尼岩、埃达克岩、富铌玄武岩及高镁安山岩组合,是洋陆转化形成大陆初生弧的代表,是洋盆向大陆转化的标志性岩石组合,我们给予了重点关注。

    其次,在地层古生物的研究中获得众多新成果。一是按照地质发展历史进行了分阶段动态地层区划。地质志的编写涉及不同的地质时代,在不同地质历史时期,地层的分布发育特点随着时间迁移不断发展变化,因此,在地质志编写过程中,根据地质发展特点编制了不同地质阶段动态地层区划图。在“地质志工作指南”中我们分六个阶段进行了详细的地层区划。二是提出了我国中-新元古界划分的新方案。通过地质调查研究成果的总结对比,特别是在青白口系下马岭组及相当地层中获得1360Ma左右高精度年龄数据,提出中-新元古界新的划分方案和在蓟县系与青白口系之间建立两个待建系的建议,获全国地层委员会批准,并被纳入2014年新颁布的《中国地层表》。三是古生物的研究获得众多新成果。在全国地层古生物的调查研究中,获得许多重大的新发现、新认识和古生物的新属、新种。

    同时,重建了重要造山带岩浆岩的年代格架。依据5000多个锆石年龄数据,厘定出多期重大岩浆事件,重建了阿尔泰、准噶尔、天山-北山、秦岭-大别、柴北缘、昆仑、兴蒙、喜马拉雅等中国主要造山带和全国岩浆岩时空格架,探索了岩浆活动的构造背景及其与成矿作用的关系,为中国大陆物质组成和演化提供了新的证据。

    此外,提出中国大陆板块构造启动于新太古代的新认识。应用洋板块地质学的新思维,对华北克拉通早前寒武纪地质的研究成果进行了系统梳理和专题研究;在内蒙古新太古代色尔腾山群发现了代表洋板片俯冲熔融产生的富Nb玄武岩、高镁安山岩两类岩石组合;在辽吉构造带及其它地区相当岩层,也识别出代表洋盆地层系统的混杂岩组合,证明中国大陆板块构造体制始于新太古代。

    最后,强调了第四纪地质研究的环境意义。本次志书的编写,把第四纪地质作为单独的篇章进行论述并编制了相关的地质图件。通过河北省泥河湾盆地的专题研究,建立了华北地区第一个完整的新生代地层层序,确定了第四系与新近系界线位置,提出其生态环境演变过程。同时,还建立了我国华北全新世地层层序,并依据沉积特征及气候演变的阶段性,确定了全新统底界以新仙女木事件结束(年代为11700cal aBP)为标志,并以全新世气候适宜期起止时间为界划分了全新世内部各阶段划分方案。

    《中国矿业报》:全国城市地质工作会议召开以后,各地对城市地质的关注度与日俱增。请问《区域地质志》是否对城市地质工作有所帮助?

    李廷栋:我们这套《区域地质志》对城市地质工作的开展大有裨益。

    首先,我们在部分省(区)进行了城市地质调查研究,重点查明了城市地质条件、存在的地质问题与地质资源等,主要包括:地质结构、物质组成、地质过程及其与人类生产实践活动的相互影响等,补充了与城市规划、建设与管理等相关的地质工作内容,引导城市地质资源合理利用,规避城市地质安全风险,全面支撑城市规划、建设和管理,促进城市人地和谐。

    其次,我们在北京、上海、天津、重庆等地质志中增加了城市地质篇章,充分收集论述了基岩地质、深部地质、水文地质、工程地质、环境地质、第四纪地质与新构造活动等的调查研究成果,编制了相关地质图件,系统建立了城市地下三维结构和三维可视化城市地质信息管理决策平台以及面向公众的城市地质信息服务系统。

    《中国矿业报》:请问《区域地质志》的编撰对搭建协同攻关和人才培养具有什么意义?

    李廷栋:一是发展了地质调查与科学研究相结合的模式。地质志书的编纂工作在中国地质调查局和中国地质科学院的领导下,由地质研究所牵头,联合6个大区地调中心、广州海洋地质调查局和青岛海洋地质研究所、31个省(区、市)国土资源厅或地勘局及所属地调院、所,以及各有关地质院校,共同完成三个层次志书的编纂工作,形成了“1+6+33+n”地质调查与科学研究相结合的模式,开创了产、学、研联合攻关的新局面。密切了中央与地方、地调部门与科研院所、科研单位与地质院校之间的关系。

    二是搭建了科技人才培训的桥梁。通过9次成果交流会、30多次现场考察研讨和50多次协商、咨询会议,各学科专家和基层地质工作者互教互学,取长补短,使年轻的地质学家充实了基础知识,提高了地质鉴别能力,形成了40几个约800人组成的高素质综合研究与地质编图的科研群体。

    三是工作指南发挥了引领作用。为使地质志编纂工作有序、高效进行,我们编写了《中国区域地质志工作指南》,同时正在编制海洋地质志的工作指南。“指南”根据国内、国际有关规范、规定和地质新理论、新技术方法,结合我国地质构造研究程度,进行了地层、构造区划和岩浆岩分类分期,对地理底图、地层、岩浆岩、构造、第四纪地质、地球物理、地球化学、地质编图、地质数据库等应反映的内容、精度要求、工作方法等,都做了明确规定,提出了严格要求。“指南”不仅对编志工作“统一思想、统一标准、统一要求”发挥了指导作用,而且对地质行业开展地质综合研究与编图也提供了参考,发挥了引领作用。

     

    关于中国地质,这里有你想知道的

       一、前 言

        气候变化和石油价格大幅上涨是国际社会面临的两大中长期能源问题。当前许多油田正在枯竭,新发现的石油资源在数量上不足以弥补源源不断采出的石油资源,致使全球石油资源总量呈现不断减少的趋势。目前一些大石油公司正在向海洋挺进,为寻找化石能源而加大挖掘的深度。有几家公司甚至开始在北冰洋进行石油勘查活动。在恶劣的地理环境中工作对勘查公司来说似乎已经习以为常,但这无疑会使勘查成本增加,进而导致化石燃料的生产成本提高。在这样严峻的形势下,人们认为开发利用页岩气至少能够暂时缓解能源供不应求的压力。天然气价格在过去10年间攀升到了创纪录的高位,因而重新燃起了企业开发诸如煤层气、致密地层天然气和页岩气等“非常规”天然气资源的兴趣。
        在日益严峻的能源供不应求的形势下,印度与其他国家一样,积极开发所有可能被利用的能源资源。而包括页岩气在内的非常规天然气资源有可能在今后几十年间大大缓解能源供应的紧张局面。页岩是由粘土或泥土层形成的岩石的通称。在周围地质体的作用下,这些粘土或泥土层被压实成细粒的沉积岩。被圈闭在这类岩石建造中的气体被称作“页岩气”。就其化学成分而言,页岩气通常是以甲烷为主要成分的干性气体。
        在许多含有机质页岩储气层中,天然气是储存在裂隙中的游离气体。所有岩石都有可以储存水或天然气的孔隙,而页岩因粒度细且结构致密,水或气体穿过这类岩石运移的空间极小。为释放出气体,尤其是商业用量的气体,页岩中必须有自然裂隙或人工制造的裂隙,才能具有合适的渗透性。
        页岩中存在气体是世界各地早已发现的事实。但由于页岩渗透率低,开采其中的天然气被认为不具经济可行性。低渗透率导致气体不易流动,因此也就难以被开采出来。20世纪,勘查者把很大一部分精力都放在寻找高渗透率的砂岩和石灰岩层上。
        情况在20世纪90年代出现了转机。人们现在可以采用新的开采技术,用高压将水注入致密页岩矿床建造中,使其产生裂隙。水与砂混合在一起可以保持裂隙的开放状态,从而增加了储气层的渗透率,使气体流动。页岩矿床具有深度不大但覆盖面积大的特点,垂直打钻仅能控制20~30米的页岩带,因此每口井的产气量很小。钻进技术在过去20多年间取得了新的进步,今天人们已经可以用水平钻井的方法开采页岩气。水平气井可以控制几百米的页岩带,从而大大增加了每口气井的产气量。技术的进步提高了页岩气的经济开采价值,也完全改变了美国天然气市场的状况。


        二、学习美国经验


        美国发现页岩气资源迄今已有相当长的时日,页岩气开采技术也经多年努力研发出来,但此技术过去不具有经济上的吸引力。由于天然气价格低,投资者不愿意把资金投放在一个尚处于初始阶段的产业上。
        使页岩气产业在近年来具有经济吸引力的三大因素是:一是水平钻进技术取得进步;二是水力压裂技术取得进步;三是天然气价格在过去几年间因需求量增加而大幅上涨。
        Fort Worth Barnett、Fayetteville、Antrim、Arkoma、Woodford、Marcellus和Haynesville是美国的一些页岩盆地,页岩气产业在这些地区已十分兴旺。支持美国页岩气产业取得成功的主要因素是:有利的地质条件,充足的可供使用的资源,以及在美国能源部支持下持续进行的改进页岩气回收技术的研发工作。此外,市场化的天然气价格、发达的管道输送系统、成熟的天然气市场、稳定的财税体制、精简的租约管理制度以及税收抵免政策等,都是推动页岩气产业走向繁荣的因素。
        美国的页岩气产业经历了一系列的变革。今天,美国在技术和经济上都具有页岩气生产的优势。页岩气革命使美国从天然气进口国转变成天然气出口国(向日本出口),目前全球90%的页岩气都是美国生产的。

        三、印度的页岩气勘查工作


        虽然页岩气资源自20世纪50年代就被标示在全球能源地图上,但直至20世纪90年代这种天然气的开发利用才具有技术和经济上的可行性。2000年以来,天然气价格上涨以及水力压裂和水平钻井技术的进步使得页岩气开采项目有利可图。目前纽约商品交易所的天然气价格为4~6美元/mmBTu(百万英热单位)左右,这使得页岩气成为能源公司的重要资产。
        目前的石油价格为每桶70~75美元,并有可能再次上涨到2008年的峰值——每桶150美元。天然气价格目前是4~6美元/mmBTu,但在2008年6月,纽约商品交易所的天然气价格达到了13美元/mmBTu的峰值。近年来,常规化石燃料市场价格变化无常,更凸显出页岩气对于一个国家能源供应安全和实现能源自给自足的重要性。按照印度新勘探许可政策(NELP),产自Krishana Godavari盆地的天然气定价为4.2美元/mmBTu,C-系列天然气的价格则是5.25美元/mmBTu。进口液化天然气(LNG)的价格则是随着国际市场天然气价格波动情况不断变化的,曾经高达16美元/mmBTu。鉴于页岩气价格大大低于国际市场天然气的价格,印度的页岩气资源又很有潜力,可以预计,印度的页岩气开发业将兴旺发达。能源安全对于印度在今后几十年内的经济可持续增长至关重要,这在很大程度上是因为印度是一个石油进口国。为缓解能源供应不足的问题,印度已经把大力发展页岩气开发产业列入规划。
        印度计划于2011年底对外开放页岩气勘查投资项目。最近与美国就页岩气开发签订的谅解备忘录将有助于推动印度某些页岩气盆地的储量评价工作。
        从理论上说,印度的一系列沉积盆地,如位于恒河平原、古吉拉特邦、拉贾斯坦邦、安得拉邦及其他沿海地区的沉积盆地,包括Cambay、Assam-Arkana和Damodar等含油气盆地,都有大型页岩矿床。虽然不能说所有的页岩矿床都适合于页岩气勘查,但总体看来,这些盆地的页岩气勘查潜力不容小觑。技术合作将有助于使用精密的模型筛选出最有潜力的页岩气富集区,并在这些地区进行钻探勘查。
       1. 制定鼓励政策
        印度国内的天然气产量有限,对进口天然气的依存度高,因而制约了印度的天然气消费。
        根据印度现行的能源政策,石油公司只能开采其所持有的勘查区块内发现的常规石油和天然气。开发非常规能源被认为是获取额外之财,因此必须通过单独的招投标程序,申请到新的许可证后才能开采。石油公司在打石油钻井过程中有时会发现厚层的煤和页岩,但他们对此不感兴趣,因为印度政府不允许他们开采这些在现有许可证限定条件以外的能源。
    鉴于此,印度政府应尽快考虑制定以下政策:
     允许石油公司在开发常规石油和天然气的同时,勘查和生产页岩气和煤层气。这一政策可能会使一些被宣布为不具商业可行性的老油井恢复生机,并提高印度的能源产量。
     制定有力的页岩气开发鼓励政策,并进行地震勘查以查明潜力大的页岩气区块。
     制定市场驱动的天然气定价模型。
     政府通过制定优惠政策帮助国营和私营公司引进国外先进的页岩气技术。
      2. 通过国际合作争取他国帮助
        页岩气的开发在美国起到了扭转局面的作用。因为有了页岩气,美国在过去10年间从天然气进口国变成了天然气出口国。世界著名能源经济学家,普利策奖获得者丹尼尔=耶金指出,页岩气开发技术“是近10年来能源领域最重要的创新”。世界各地的石油公司目前都在寻求投资页岩气产业的机会,将其视为有利可图的行业。

    表1  某些拥有丰富页岩气储量的地区

    重要页岩气远景区

    美 国

    Marcellus、New Albany、Barnett和Haynesville的页岩区

    澳大利亚

    Amadeus、Cooper和Georgina的页岩区

    欧 洲

    Alum、Silurian和Mikulov的页岩区

    新西兰

    Whangai的页岩区

    中 国

    四川的页岩区


        为获得可靠的页岩气供应,印度公司已经进入美国和澳大利亚等国从事页岩气开发活动(表1)。与澳大利亚、欧洲、新西兰和中国等国建立的战略合作关系将在近期被证明是有益的。上述国家都拥有页岩气开发方面的先进技术和经过检验的商业模型,可以在技术上帮助印度开发本国的页岩气资源。印度公司与外国公司的战略合作关系也有助于为印度的页岩气产业吸引更多的国内外投资。
       3. 页岩气和碳信用额
        与煤和原油相比,天然气属于清洁能源,开发利用天然气有助于减轻环境退化的压力。目前世界各国都在按照哥本哈根气候变化峰会达成的协议致力于减少碳排放量。以中国和印度为代表的新兴发展中国家的碳排放量被认为在全球碳排放总量中占的份额最大。因此,发达国家投入必要的资金和技术帮助新兴国家快速发展页岩气开发利用产业具有十分重要的意义。开发利用天然气可以抵消原油和煤炭工业的CO2排放量,有助于人类建设清洁和绿色的世界。
      4. 国产和进口页岩气
        根据初步估计,印度的页岩气储量可能大于常规天然气储量。因此页岩气有可能成为重要的新型天然气供应源。印度天然气供应量满足不了日益增长的需求,预计到2015年,印度的天然气需求量将从2010年的620亿立方米增长到1200亿立方米。
    在这样的形势下,印度政府和企业应该携起手来,开发利用比进口天然气更经济实惠的本国天然气资源。
      5. 收集技术情报以赢得竞争优势
        收购海外页岩气勘查项目是帮助印度公司获取经营页岩气开发项目技术诀窍和技能的重要途径。印度在吸引国际大公司投资本国油气项目方面,过去一直不十分成功。因此,在印度无成熟经验可供借鉴。对所有有兴趣开发页岩气的印度公司来说,到海外勘查开发页岩气最符合他们的利益。信实工业公司(印度最大的私营企业)率先采取了行动,他们花几十亿美元收购了美国境内的几处页岩气资源地40%~60%的股权。Bharat石油资源公司也与澳大利亚的Norwest能源公司就购买澳大利亚佩斯盆地两处页岩气区块的股权达成了协议。其他印度公司也在寻求投资收购页岩气开发方面的情报和资产。

        四、发展页岩气产业需要做的主要工作


        图1示出了印度页岩气开发的流程及其所涉及的和所需的相关技术和政策等。但在批准页岩气开发项目之前,政府必须对以下问题进行认真研究:
     解释地质条件:应明确解释什么是非常规条件,在考虑所有定义页岩气条件下碳氢化合物参数的基础上给出定义。有时在同一垂直带中可能既有页岩气也有常规碳氢化合物资源。在这样的情况下,政府给出的定义应该成为解决任何争议的明确指导原则。在定义非常规条件时,应考虑在全球范围内被接受的参数。


    图1  页岩气开发流程图


     非常规天然气资源的类别:非常规天然气资源的形式多种多样,比如有致密地层天然气、煤层气和页岩气。但开发所有类型非常规资源所需的基础设施是相似的。因此把所有类型的非常规天然气归入一个单一类别可能有助于在规模化生产的基础上降低成本。
     选择页岩气开发商的标准:页岩气产业在印度尚处在起步阶段,在切实打出几眼气井之前,尚不能肯定页岩气是否具有经济效益。因此要选择经济上实力雄厚,技术上与国外机构有合作关系,有页岩气方面专家或掌握关键技术的公司从事页岩气开发工作。
     租地面积和租约期限:如果页岩气开发区块的面积低于所需面积的最低限度,可能会导致开发工作的草率从事,使开发商无法在资本市场上成为单一业务公司。因此页岩气开发区块的面积必须合理,否则吸引不了主要开发公司的兴趣。租约期限也应合理,使开发者有足够的时间完成区块内的勘查工作。虽然与从常规碳氢化合物储集层开采天然气相比,开采页岩气更易控制,但租约期限也应足够长,使生产商有足够的时间认真完成商业开采工作。
     放宽管制:美国天然气价格放开政策出台是页岩气产业走向成功的转折点。因此,在印度境内完全放开对页岩气的价格控制也将是吸引大公司投资于页岩气开发项目的关键因素。
     财税制度:累进税制和针对投入的税收抵免政策,以及与时间相关联的权利金制度,都是对主要公司有吸引力的财税制度。鉴于租约时间长短和政府税收的需要,理想的情况是不免除所得税。但是,由于页岩气产业的经济效益在印度尚未得到验证,明智的做法是先实行优惠政策,待页岩气产业发展成熟后再把针对此行业的商业和财税制度固定下来。
     水供应和环境问题:由于需要进行水力压裂作业,页岩气生产需要使用大量的水。如果缺乏水源,页岩气项目就会面临很大的困难并需要投入更多的成本。制定防止含水层被污染的相关指导方针,以及采取限制人口密集地区井场和气井密度等措施最大限度地减少环境影响程度。


        五、结 论


        每一个关注页岩气产业动态的人都知道这种资源对于今后发展的重要性。开发页岩气显然是我们面临的机遇,如果这种资源得到有效的利用,国家能源供应的形势就会发生改变。页岩气开发将对国家经济产生深远的影响,因此我们必须充分重视这种资源。然而,只有在排除了某些障碍和研究解决了某些问题后,页岩气的开发利用才能发展成有实际经济效益的产业。为此,企业和政府需要共同工作,制定出不仅能够鼓励外国投资,而且有利于本国经济增长的页岩气勘查开发政策。

    页岩气开发:印度一项紧迫的战略任务

    自然资源部中国地质调查局地学文献中心对日本国家石油天然气和金属公司(JOGMEC)的信息进行了跟踪,据其近期官网报道,日本在世界上首次成功取得深海海底富钴结壳的试采,这次试采的目的旨在确定最佳方法,在将对环境的影响降至最低的同时开发必要的海底绿色采矿技术。

    2020年7月,受日本经济产业省的委托,日本国家石油天然气和金属国家公司在南鸟礁南部的日本专属经济区内,实施了富钴结壳的采矿试验,并取得了成功,属世界首次。在试采之前,日本按照国际公认规则完成了对周边环境影响的审查,确保不会产生严重的影响。这一系列的努力标志着日本在海洋矿产资源开发所需的技术方面迈出了一大步。富钴结壳中含有作为电池材料不可缺少的钴、镍等金属,在试验海域中具有相当数量的资源潜力,有望成为日本宝贵的国内资源。根据JOGMEC的调查结果,按照目前日本钴和镍金属的年消费量,预计拓洋第5海山中存在的钴可以满足日本88年的需求量,存在的镍可满足日本12年的需求量。

    此次试采使用了由日本国家石油天然气和金属公司拥有的“白岭号”(Hakurei)海洋资源调查船(图1),在位于南鸟礁南部专属经济区的拓洋第5海山平顶部(水深约930m),将用于开发海底热液矿床的采矿机进行改造后,用于结壳采矿,并在各种条件(包括海底斜坡和沙土在内)下采集了采矿技术的相关数据,例如采矿效率和运行性能等。同时采集了约649kg的结壳碎块(图2)。在试采前,事先对周边环境影响进行了研究,确认不会产生严重的影响。此外,在试验海域开展试采期间进行环境监测,在采矿试验结束后采集浊度、再沉积物和噪音等环境数据,并评估富钴结壳开采对环境的影响。

    未来,JOGMEC将根据日本《海洋能源及矿产资源开发计划》(2019年2月制定)(图3)对试采的结果进行分析,在验证有效的富钴结壳开采技术的同时,将目标瞄准专门用于富钴结壳的开采试验机的概念及详细设计的开发。早在2018年,JOGMEC使用从试验海域附近的淤泥采集的结壳样品进行了选矿及冶炼试验。实验室测试表明,钴、镍和铜可以作为单独的金属从结壳样品中回收。今后,JOGMEC将通过利用试采中采集的结壳样品实施扩大规模的选矿及冶炼试验,对适用于2018年的选矿及冶炼工艺开展可行性验证,并继续推进最佳生产技术的讨论。同时,JOGMEC还将对拓洋第5海山进行资源量评价和环境影响评价,计划在2022年之前对以富钴结壳为对象的开发技术进行综合评价验证。

    日本“白岭号”海洋资源调查船

     
     

     

    海底表面的结壳赋存状况及试采中采集的结壳碎块

    海底矿产资源分布示意图

    日本在世界上首次取得深海海底富钴结壳的成功试采

    编者按:“向地球深部进军”是新时期地质科技创新的重要战场。作为我国第一家探矿工程应用技术研究所,自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所是目前我国从事探矿工程和岩土钻掘应用技术研究规模最大、综合实力最强的研究所。他们紧密围绕国家重大需求,集中力量攻关地球深部探测技术装备难题,交出了一份份令人满意的答卷。

    值此辞旧迎新之际,让我们一起回顾勘探技术研究所近年来取得的优秀成果,了解深地探测技术装备发展之路。

    复杂地层取心技术在多金属矿区应用取得突出效果

    依托国家重点研发计划——战略性国际科技创新合作重点专项“多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目,勘探技术所开展了复杂地层取心钻具研制,针对松、散、软及严重破碎地层,研发了绳索强制取心钻具,通过泵量变化完成割心,操作简便,辅助时间短,配合隔液底喷钻头,可有效解决松散、破碎地层易出现的岩心脱落、冲蚀问题,保证岩心采取质量;同时,研制了低摩阻岩心管,对其内壁进行硬化及光滑处理,对于复杂地层易出现的岩心卡堵、回次进尺短等技术难题,起到了缓解作用,地表退心方便快捷。

    该所研制的钻具在山东省平度市山旺-上马台多金属矿区开展了示范应用,有效保证了上述复杂地层岩心采取质量,平均岩心采取率达到98%以上。

    5000米智能地质钻探技术装备研发及应用示范

    2019年3月9日,D13地热探采井施工在保定市容城县大河镇南文营南收官,完成钻深2506.14m。此次施工采用了勘探技术研究所牵头实施的国家“十二五”863课题“4000m地质岩心钻探成套技术装备”成果——交流变频电驱动4000m钻机(XD-40型),在成功助力雄安新区地热资源调查的同时,为该所牵头“十三五”国家重点研发计划项目“5000米智能地质钻探技术装备研发及应用示范”的立项与研究打下了坚实技术基础。

    一年多来,该项目在顶层设计方面形成10项主要共识,确定了5000m的钻孔结构、套管程序,对钻孔环空水力学、钻杆强度、钻孔稳定等进行了分析,制定了5000m钻机的主要技术参数、总体技术方案、整机布局及传动设计。技术人员通过设计数据采集传输系统、状态识别与监测系统、智能控制集成系统和垂钻系统,实现钻机的数字化、信息化、智能化,形成新方法8种,建立新平台/新装置8套,形成新软件系统3套;完成3种规格钻杆以及小口径高效系列钻具的图纸设计、模型仿真、材料选型;创新开展冲洗液护壁技术、凝胶与纳米水泥复合堵漏技术以及生物破胶等废弃冲洗液无害化处理技术研究,初步优选出高温环保冲洗液配方、凝胶配方、纳米复合水泥基浆液配方。

    项目最终目标是形成一套以绳索取心工艺为主体,兼具自动化、智能化的5000m地质特深孔岩心钻探技术与装备体系,为我国深部资源能源勘探开发奠定坚实的先进高效地质勘探装备和技术基础。

    天津东丽湖深部地热勘探创多项钻探纪录

    2017以来,中国地质调查局在天津东丽湖地区部署了两眼采灌地热参数井CGSD-01井和CGSD-02井,井深均超过4000m,钻入主力开采层以下的“雾迷山组二段”深部热储空间,均发现了高产能新储层,地热钻探创天津地区地热井的多项钻探纪录。

    CGSD-01井终孔深度4051.68m,终孔口径216mm,最大井斜6.87°,井底温度105℃;覆盖层以下定深取心140.78m,岩心采取率85.4%;在3715m深度的雾迷山组二段进行酸化增产和抽水试验,井口出水温度100℃,单井涌水量达3120立方米/天,开创了天津地区雾迷山组二段抽水试验的优质范例。该井创造了天津地区2018年地热井钻探的最深记录;创造了地热井雾迷山组获取岩心最多的记录;创造了在雾迷山组地层中钻探取心最长记录。CGSD-02井一期终孔深度3530.60m,二期加深至4103.48m,2019年刷新了CGSD-01井的深度记录。

    天津东丽湖CGSD-01井抽水试验现场

    两眼地热参数井的成功实施证实了天津地区主力开采层下存在高产能“第二空间”新储层,为后期建立华北地热科研创新基地和采灌对井试验研究奠定了基础。

    创新平台建设结硕果

    1.获批“河北省大口径岩土钻掘技术创新中心”,标志着勘探技术所岩土钻掘技术正式纳入省级建设序列。

    2019年8月15日,河北省科学技术厅发布《关于2019年拟新建省级研发平台的公示》,勘探技术所与所属聚力公司联合共建的“河北省大口径岩土钻掘技术创新中心”通过论证并完成公示。

    该中心是开展共性关键技术研发、技术集成、科技成果转移转化、技术服务、技术创新人才聚集培养、面向社会开放的技术创新平台,拟研究和解决的共性关键技术包括大口径无循环入岩技术、大口径无循环全套管施工技术、大口径无循环扩底技术,旨在构建河北省大口径岩土钻掘工程技术产学研平台,优化行业研究资源,改善大口径岩土钻掘工程技术研究条件,扩大与同行间的交流合作,提升河北省地质调查行业岩土钻掘工程技术整体水平。

    2.“中国地质调查局深部地质钻探技术研究中心”通过周期评估。

    11月24日,“中国地质调查局深部地质钻探技术研究中心”通过了中国地质调查局组织的评估。

    该中心以深部资源能源勘查和科学研究需求为导向,重点开展钻探工艺器具、技术、设备等的系统研究,加快新技术、新方法、新工艺、新设备的应用与示范,促进我国地质钻探技术水平迅速提升。

    2016年以来,发表论文73篇;获得国家知识产权局授权专利39项,其中,发明专利9项、实用新型专利30项;获得国土资源科学技术奖一等奖1项、二等奖3项。同时,举办学术交流会、钻探新技术培训班、学术论坛等10余次。

    科学普及方面,《中国矿业报》以通栏专版形式介绍钻探技术与装备;通过多种形式大力宣传松科二井的丰硕成果,围绕科研项目撰写科普论文。松科二井成果参加了庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展、科技成就科普展,2019年全国大众创业万众创新活动周主题展示活动,第二届中国(黄石)地矿科普大会等。

    3.牵头申报“中国地质调查局定向钻井技术创新中心”,已通过局党组会审议。

    定向钻井技术是支撑海域天然气水合物、干热岩、深层地热、页岩油气、水溶性固体矿产等高效低成本绿色开发利用和川藏铁路等国家重大工程建设的核心关键技术。为贯彻落实党中央国务院关于提高能源资源安全保障、精心服务生态文明建设等重要指示精神,迫切需要攻克定向钻井技术与装备及其工程应用中的重大技术瓶颈问题,打破国外技术垄断,实现“产、学、研、用”一体化创新,精准对接国家重大需求。根据国家、部、局一系列文件要求,勘探技术研究所和广州海洋地质调查局联合提出“中国地质调查局定向钻井技术创新中心”建设方案。

    4.参与申报“国家关键矿产绿色勘查开发技术创新中心”“地球深部热能国家工程研究中心”“天然气水合物勘查开发技术装备研发中心”等。

    新型无隔水管泥浆闭路循环系统

    海洋钻探是获取海底地层信息最直观的方法,也是海洋资源勘查最主要的手段之一。目前,海洋钻探泥浆循环方式常使用隔水管循环或不循环直接排海,前者钻探成本高,后者对海洋环保不利。

    勘探技术研究所开展的“新型无隔水管泥浆闭路循环系统”海洋低成本环保钻探关键技术研究,其基本原理是下入单独的泥浆举升管线接入到水下井口,形成泥浆循环返回通道,利用海底举升泵和气举模块联合举升将泥浆从海底泵送到钻井平台,从而实现泥浆闭路循环。根据无隔水管泥浆闭路循环系统原理搭建了模拟试验台架,解决了诸多关键技术难题,如海底井口泥浆液位识别技术、泥浆循环自动监控系统、系统水下设备研发等,为我国海洋勘查及大洋钻探等提供了低成本环保钻探技术支撑。

    松科二井大口径长钻程取心技术助力新疆玛页1井喜获工业油流

    玛页1井是新疆油田股份公司在准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带的一口风险探井,目的是探索玛湖凹陷北斜坡带二叠系风城组页岩油和常规高孔火山岩油藏重大勘探领域的勘探潜力,开辟玛湖凹陷下二叠统碱湖碳酸盐岩页岩油新领域。该井由西部钻探克拉玛依钻井公司70114钻井队实施钻探任务,设计井深4950m,设计取心275m,设计取心工期125天。

    为解决地层岩心易堵、易磨耗等钻探技术难题,提升钻进效率和取心质量,勘探技术所受委托开展了该井取心钻进的技术服务工作。最终,技术人员连续取心进尺445.58m,岩心采取率97.96%,用设计48.8%的时间完成了162%的取心工作量,获取目的(风城组)大量含油岩心,助力该井在二叠系风城组一段精准试油喜获工业油流。

    此外,该井取心工作一举创造了Φ216mm口径单回次取心进尺的钻探世界新纪录、新疆地区连续取心最长纪录、新疆地区常规取心钻进时效最高纪录,展示了中国地质调查局系统大口径取心钻探的技术实力,开启了将科学钻探创新技术运用至我国能源勘探领域的大门,有望持续为我国油气勘探提供技术支持。

    钻孔重返系统

    大洋钻探是研究地壳构造及大洋底部矿产的重要手段。实施大洋钻探工程一般采用无隔水管开式钻井,这就需要在单次钻进起钻后能使钻头再次进入原钻孔的重返技术。由于钻探船会随风、浪、流等漂移,加之钻杆有几千米长,钻孔重返技术研究与装备研制是我国自主研发大洋钻探船、进行深海大洋钻探急需解决的关键技术难题。

    勘探技术研究所根据中国地质调查局“深海”技术攻关的重点工作要求,在国内率先立项研究深海钻探钻孔重返系统,主要研究内容包括:钻孔重返位工艺适用性分析、钻柱偏移控制技术研究、钻孔重返位技术方案研究、钻孔重返位作业规程研究等,最终将完成8000米水深级钻孔重返位驱动装置工程样机试制。

    标准制修订

    依托自然资源标准化主管部门的支持和指导,勘探技术所钻探技术标准研究和升级工作全面开花。尤其是2010年后,制修订了一批重要技术标准,形成了稳定的标准制修订专业团队,使钻探工程标准体系逐步成熟并完善。

    截至目前,该所已经累计制修订并颁布钻探技术标准5项,其中,《地质岩心钻探钻具》(GB/T16950-2014)等国家标准1项(钻探行业唯一颁布的国家标准),《地质岩心钻探规程》(DZ/T 0227-2010)、《定向钻探技术规程》(DZ/T 0054-2014)等行业标准4项;通过地质勘查分技术委员会审查并取得标准计划批号的标准6项,其中,《钻探工程术语》国家标准1项、《气举反循环钻探规程》等行业标准5项。D26

    (本文资料由勘探技术研究所提供)

    打开通往地底的大门

    新矿物的发现数量、研究深度及分析技术水平展现了一个国家基础科技的软实力与硬实力,是国家综合实力的体现。近年来,我国加大了对新矿物研究的支持力度,我国新矿物事业迎来了难得的发展契机。今年上半年,自然资源部中国地质调查局就交出了一份漂亮的答卷:该局发现的钾绿钙闪石、灵宝矿、太平石3种矿物先后通过国际矿物学协会新矿物命名与分类专业委员会(IMA CNMNC)的严格审查,经投票正式认定为新矿物。

    半年之内3种新矿物获得IMA CNMNC认证,具有十分重要的理论意义与实践意义。3种新矿物的发现丰富了国际矿物学宝库的内容,增加了可用矿物资源种类,为青年地质学者提供了成长空间,提高了我国矿物学基础研究水平,促进了矿物学学科发展,提升了我国学者在国际矿物学领域的影响力。

    记者日前专访了钾绿钙闪石主要发现人、中国地质调查局成都地质调查中心高级工程师任光明,灵宝矿主要发现人、中国地质科学院矿产资源研究所博士简伟,太平石主要发现人、中国地质调查局天津地质调查中心工程师曲凯,不仅了解了新矿物发现过程中的动人故事,还领略到了青年地质学者的独特风采。他们的勤奋、认真、坚守,是地质事业的希望所在。

    钾绿钙闪石:曲折的过程 美好的结局

    2019年4月3日,一个令任光明十分兴奋的日子。在这一天,他潜心研究了十余年的“宝贝” 终于有了“身份证”。经过国际矿物学协会新矿物及矿物分类、命名专业委员会的严格审查,21位国际新矿物评审专家全票通过,并由主席Ritsuro Miyawaki最终批准,由任光明为主要发现人的钾绿钙闪石正式被认定为新矿物。

    家庭是人类社会的细胞, 而矿物则是组成地球和外天体的细胞,发现新矿物就是发现人类尚未认知的天然无机物。谈起新矿物的认证与发现,任光明侃侃而谈:“IMA CNMNC规定,矿物种主要以其化学组成和结晶学性质为基础加以确定,如果发现一个矿物,其化学性质和/或结晶学性质与任何已存在的矿物种明显不同,则存在着该矿物为新种的可能性。新矿物的发现与研究不仅是对矿物学学科发展的重要贡献,还可能对地球系统科学的发展尤其是矿产资源的开发及利用有着重要的理论意义和实际价值。”

    任光明在四川会理菜子园增生杂岩地区跑路线

    正是深知发现新矿物的重大意义,十余年来,任光明从未放弃过钾绿钙闪石研究。本世纪初,任光明从有关文献中获悉,内蒙古克什克腾旗大乃林沟出产位于火山机构中的“角闪石岩”,这种矿物虽然有被命名,但是一直未得到IMA CNMNC正式批准。从此,进一步验证这种矿石的结构,获得IMA CNMNC正式批准,成了任光明研究的一个重要组成部分。

    钾绿钙闪石的认证之路异常艰辛。回顾十余年来的经历,任光明说:“新矿物的发现是有前提和条件的,那就是要有充分的心理准备,要有前瞻性和预判性。”在这种信念的支撑下,任光明一路披荆斩棘,最终获得了成功。2010年~2015年期间,任光明分别对钾绿钙闪石单矿物进行了电子探针测试分析,确定了其化学式。为了进一步研究钾绿钙闪石矿物的物理和矿物结构特征,以及与钾钙闪石的关系等,在中国地质大学(北京)对单矿物进行了莫氏硬度、扫描电镜分析测定,同时开展了矿物X射线粉晶衍射分析。钾绿钙闪石的粒度约0.02毫米~0.25 毫米,绝大多数的钾绿钙闪石颗粒肉眼无法区别于钾氯绿钙闪石矿物种。由于钾绿钙闪石粒度微小,再加上常发育有聚片双晶,钾绿钙闪石的晶体结构精测成了钾绿钙闪石新矿物研究的“拦路虎”。为了清除这个“拦路虎”,任光明跑了很多路,走访了很多人,最终在中国地质大学晶体结构研究室李国武教授(亦是钾绿钙闪石发现者之一)的帮助下,终于圆满完成了钾绿钙闪石的晶体结构精测,新矿石的认证之路取得了实质性进展。

    2016年~2017年,任光明在云南珠宝科学研究院对矿物进行了折光率测试,但因矿物颗粒太小,测试结果不理想。面对这样的结果,任光明并没有放弃,而是奔赴中南大学,在该校粉末冶金国家重点实验室对单矿物进行了穆斯堡尔分析,刻画了其微观结构特征,并将其与已知角闪石类矿物比对,最后确定了该矿物为角闪石族的一种新成员矿物。此时,一切准备工作就绪,新矿物认证之路正式开始。收集数据、整理材料、编写新矿物申报书……几经周折,最终21位国际新矿物评审专家全票通过,2019年4月3日钾绿钙闪石正式通过认证。

    迄今,人类认知并得到国际矿物协会新矿物、命名及分类委员会认可的角闪石矿物种数量已超过100个。但遗憾的是,在这些角闪石超族矿物种成员中,以前未有我国学者的建树。钾绿钙闪石的发现,代表着我国在角闪石超族矿物种成员的首次突破,翻开了历史新篇章。任光明说:“目前,还有过百种角闪石族成员的命名虽获得了IMA CNMNC的认可,但尚未取得IMA CNMNC的批准。换言之,至少还有上百种已命名但并未被IMA CNMNC批准的角闪石族矿物,是有待人们发现和研究的潜在新矿物,这也是我们今后努力的方向。”

    机遇与挑战并存。角闪石留给了我们一个巨大的未知世界,钾绿钙闪石的发现只是开始,而非结束,相信在一批又一批地质人的坚守与努力下,我们离下次新矿物的发现并不遥远。

    灵宝矿:微小的细节 巨大的惊喜

    2019年5月23日,对很多人而言,都是一个极为普通的日子。但是对简伟而言,却有着不同寻常的意义。经过国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会两轮的严格审查、投票,简伟发现并命名的新矿物——灵宝矿最终获得认可。

    偶然的经历,不懈的钻研,往往成就的是一段传奇。2012年,中国地质科学院资源所项目团队在灵宝市行政区内的小秦岭金矿石样品的黄铁矿中无意间发现了一批金黄色的微米级矿物包裹体,这些矿物包裹体在显微镜下的反射色为金黄色,与自然金极为类似,最初也被认为是自然金或银金矿。但偶然的一次电子探针分析发现:灵宝矿并不含金,是一种银碲化合物!这一个微小的细节却让简伟和他的伙伴们异常兴奋,最终也为他们带来了巨大的惊喜。

    简伟在小秦岭金矿天井下记录相关数据

    在矿物世界中,差之毫厘极可能是天壤之别,一个细微的差别带来的可能是天翻地覆的变化,也可能是一种新矿物的问世!为了进一步验证他们的发现,简伟与伙伴们立刻行动,通过电子探针对几十个灵宝矿颗粒进行了系统检测,证实了其具有全新且稳定的化学组成:三碲化银(AgTe3),其碲含量远高于其他三种已知银碲化合物。此外,其显著的金黄色反射色也明显区别于其他银碲化合物。这一重磅消息终于为灵宝矿验明正身,也预示着一种新矿物即将诞生。

    为灵宝矿进行认证的灵感来自简伟的校友——克劳斯塔尔工业大学的Alexandre Raphael Cabral博士。彼时,Alexandre Raphael Cabral博士刚刚成功申请了新矿物Kitagohaite ,并公布了研究过程。这给了简伟以及他的伙伴巨大的信心,让他们毅然踏上了灵宝矿的认证之路。从2014年到2018年,通过开展扫描电镜分析,初步确定灵宝矿是单一的化合物而非多种矿物的亚显微共生,通过对透射电镜薄片样品分析,成功获得灵宝矿的透射电子显微镜选区电子衍射数据(SAED),再通过完成电子背散射衍射(EBSD)分析,从而进一步证实灵宝矿的晶体结构等步骤,灵宝矿的样品辗转于中国、德国等十几个实验室,被一次次拍摄、查看、计算、检验,终于在2018年与2019年交接的时刻,国际矿物学协会新矿物及矿物分类、命名专业委员会接收了灵宝矿作为新矿物的申请材料,最终于2019年5月23日灵宝矿正式成为全球最新矿物!

    灵宝矿的发现不仅仅是为我国新增加了一个矿物,对小秦岭地区地质工作的开展也具有十分重要的意义。简伟表示:“灵宝矿发现于小秦岭含金石英脉的富金地段,此处矿石中还发现大量的自然金-含铋铅碲化物的矿物组合,其形成晚于灵宝矿及与其共生的含金碲化物(针碲金银矿),这说明含灵宝矿的矿石样品本身就是金矿石,且富金石英脉,是多次含金流体活动叠加成矿的结果。同时,灵宝矿及与其共生的针碲金银矿、六方碲银矿、黄铜矿、斑铜矿代表了一次单独的金成矿阶段(或期次),这些矿物组合反映成矿流体有较高的硫逸度和碲逸度,具有岩浆-热液流体的特征,暗示小秦岭金矿田下部可能存在与金矿化成因上有关的岩体,从而进一步说明小秦岭金矿田深部可能还存在较大的成矿潜力。”

    谈及灵宝矿的发现,简伟显得很谦虚:“灵宝矿的发现,这份荣誉不仅仅属于我个人,更属于我们整个团队。自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室先后承担了国家‘973’计划、支撑计划、国际合作项目、国家基础性研究项目、自然科学基金重点和面上项目以及省部级项目等科研项目的工作,是国内目前惟一一个以矿产资源形成过程、分布规律和勘查评价技术为研究方向的实验室,依托于中国地质科学院矿产资源研究所和中国地质调查局,我们将成矿-找矿理论研究与勘查评价有机地结合在一起,从而使研究成果能迅速地在实践应用中得到检验和提高。”

    太平石:初心的坚守 奇迹的创造

    2019年6月6日,对曲凯和自然资源部中国地质调查局天津地质调查中心研究团队来说,是一个值得铭记的日子。由该团队发现并申报的新矿物(太平石),经国际矿物学协会(IMA)新矿物命名及分类委员会(CNMNC)投票通过并正式获得批准。“太平石”的发现,增加了自然界新矿物,乃首次在国内发现“羟硅铈矿”、“氟镧矿”,丰富了我国稀土矿物种类,补全了两种矿物的国际谱学数据空白。

    新矿物的发现属于矿物学领域重要的基础性研究工作,素有“矿物学奥林匹克”之称,是一个国家矿物学研究水平的重要标志之一,可为人们认知与利用自然界中新物质提供科学依据。作为“太平石”的主要发现者,曲凯本身有着深厚的矿物研究功底,主要从事关键矿产调查与成因矿物学研究,主持国家自然科学基金青年基金项目“国内首次发现的硅稀土石、氟镧矿矿物学特征及其成因研究”,中国地质调查局地质矿产调查项目“河南省官坡-军马河地区放射性及三稀元素矿产远景调查”、“准噶尔盆地南缘砂岩型铀矿蚀变作用与铀源调查”等。据曲凯介绍,太平石发现于河南省西峡县太平镇稀土矿2号矿脉中,颜色为浅红至红棕色,单偏光下为灰白色。该矿物与铈褐帘石、羟硅铈矿、氟镧矿、萤石、方解石等矿物紧密共生,矿物粒度一般为100微米×200微米。在硅铈石族矿物里,太平石是第四个被发现的自然矿物,其它三个矿物分别为硅铈石、硅镧石和铝硅铈石。目前,太平石全型标本已存放于中国地质博物馆。

    曲凯(右一)和项目组成员在西峡军马河花岗伟晶岩型轻稀土矿点进行系统取样

    “滴水不成海,独木难成林。”谈到太平石的发现,曲凯说:“太平石的发现,是我们整个团队共同的智慧结晶,是我们整个团队共同努力的结果。继在国内首次发现氟镧矿、羟硅铈矿并填补国际谱学数据空白后,太平石是我们团队的又一重要创新性研究成果。罕见富氟稀土硅酸盐矿物以及稀土氟化物的发现,不仅丰富了我国稀土矿物种类与研究资料,对深入研究稀土矿的矿床成因和提升矿床经济价值具有重要意义,同时也会为人工合成稀土纳米材料技术提供新的参考。”

    “太平石”的发现,既来源于曲凯对地质事业的无限热爱和对地质科研工作的不懈追求,也来自豫西成矿带地质矿产调查团队对地质事业的坚持与坚守。自2011年成立以来,中国地质调查局天津地质调查中心豫西成矿带地质矿产调查团队,充分发挥地方地质队伍的技术优势和区位优势,牵手河南省地质调查院、河南省核工业地质局、河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院等六家地勘单位共同工作。该团队大力弘扬“三光荣”精神,把汗水和智慧泼洒在深山老林里,把科技创新融汇在祖国的大地上,从基础地质资料收集与整理研究入手,系统收集并综合整理了以往豫西地区地质、物探、科研和矿产成果资料,总结了区域贵金属、有色金属、铀矿等关键矿产成矿地质背景,对各类型典型矿床成矿特征、成矿时代、成矿规律、成矿模式等进行了总结,为太平石的发现打下了坚实的基础。

    “太平石”的发现,只是该团队投身地质事业、忘我工作的一个缩影、一个成果,他们的足迹更远,他们的梦想更远。为适应国家对清洁高效和能源的需求,该团队积极开展铀矿找矿选区研究,在北秦岭灰池子岩体外围圈定铀找矿远景区16个、铀异常区6个,创新性地总结了“红、黑、粗、高” 的找矿标志,大大提高了找矿效率,实现了河南省铀矿找矿方面的新突破;为适应国家新时期信息化和智能化等高科技新产业发展对关键矿产资源的新需求,团队把三稀元素矿产作为豫西地区找矿的新领域,圈定了三稀元素矿产找矿远景区6处,并通过与国外合作,对含矿伟晶岩进行了精细测年,梳理了北秦岭晚古生代构造-岩浆-三稀元素成矿事件,揭示出该区关键矿产巨大的找矿潜力,为该区下一步找矿工作部署提供了坚实依据;为改变豫西老区经济落后的局面,使老区人民尽快脱贫致富,开展金、银、铁、铜、镍、铅、锌、钼等矿产资源调查选区研究,圈定了一大批找矿远景区,为豫西老区经济发展提供了资源支撑。

    每一种矿石背后都是一段历史的浓缩,每一种矿石背后都有一段感人的故事,每一种矿石背后都有着地质人的坚守与付出。党的十八大以来,国家将地质科技创新摆在更加重要位置,国家对探索性、创新性、原创性强的项目支持不断加大,这对基础地质研究人员而言,是一个好消息。我们相信,有了国家政策与资金的大力支持,有了一代代地质人的坚持与坚守,我国新矿物事业将会带给我们越来越多的惊喜!

    我国三种新矿物获得国际认证