从神秘的深海地质结构到珍贵的能源资源，科学家如何从几千米深的海底中获得这些信息？“梦想”号，这艘全球最先进的大洋钻探船将带领科学家探索地球深部的秘密。“梦想”号肩负多种作业需求，因此设计时便提出“小吨位、多功能、模块化”的理念。为了在同一艘船上同时实现大洋科学钻探、深海油气勘探和“可燃冰”勘查试采等多种功能，“梦想”号建造团队联合国际顶级油气钻机企业研制了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机，国际上首次集成了4种钻探模式和3种取心方式。

4种钻探模式

“梦想”号的4种钻探模式分别是传统隔水管模式、“可燃冰”专用测试模式、传统无隔水管模式、无隔水管闭式循环模式。

传统隔水管模式：这种模式常用于海洋油气的开采。隔水管把海底和钻探船连接起来，可以通过钻井液的循环增加钻井的安全性和效率。简单来说，这种方式能确保钻井过程顺畅且有足够的保护措施，是海洋油气开采的“标配”。

水合物专用测试模式：天然气水合物是一种新型能源，经实践证明其开采过程安全环保可控。如使用传统隔水管进行试采，不仅显得过于笨重，成本也高。为此，“梦想”号专门设计了一种轻型隔水管系统，能减轻设备负担，降低钻探成本。

传统无隔水管模式：该模式下，钻杆直接暴露在海水中，并从海底往下钻探，适用于大洋钻探。在钻进海底的时候，需要加入特殊的泥浆（钻井液），起到冷却钻头、润滑钻具和带走钻出的岩屑等作用。虽然没有隔水管保护，但正是因为没有隔水管的负重，钻杆可以达到更大的深度（水深最高可达8000米），适合深海钻探任务。

无隔水管闭式循环模式：传统无隔水管模式下加入的泥浆一般会直接排到海里，既污染环境又增加成本。“梦想”号钻采系统中配置了专门的泥浆循环管线，通过水下泵将泥浆抽回到船上，通过过滤等处理，这些泥浆就能实现循环利用。这种模式既实践应用了绿色勘查的理念，又可以有效做到保护海洋环境。

三种取心方式

“梦想”号的3种取心模式分别是提钻取心、绳索取心、气举反循环取心，可实现不同地层和岩体持续钻进取心。

提钻取心：这是一种很直接的取心方法，把整根钻杆从钻孔中提出来，从而取出暂存在钻杆最底端的岩心。

绳索取心：通过一根钢丝绳从钻杆内取出岩心，不需要将整个钻杆拉出钻孔。它就像是一种“取巧”的方式，不但省力，还节省时间。虽然绳索取心有很多限制条件，操作稍显繁琐，但依然是较为适合较深钻深的取心操作。

气举反循环取心：在常规的钻探中，钻井液从钻杆内壁注入并从孔隙间返回海底，这叫正循环。而反循环则是，钻井液从孔隙进入并从钻杆返回。气举反循环是一种特殊的取心方式，通过往上部钻杆内注入空气，上部钻杆的液体混入空气后的密度变小，而下部液体密度不变，因为上部和下部液体存在的密度差，上部的液体会往上“举”，从而带动下部的钻井液和岩心被“吸”到地面。

“梦想”号的4种作业模式3种取心方式，就像打开通往地心秘密大门的钥匙，将为我们探索地球深部奥秘问题，寻找深海深地资源提供强大助力。

原标题：“地热+”：绿色中国新名片（改革开放40周年科技系列报道之能源篇④）

西藏羊八井地热发电站。（资料照片）

绝大部分地热能源深深埋藏于地下，除了火山喷发或者一些地方浅层热能能够为人们所直接感知之外，其内部蕴含的丰富热能只有通过钻探等方式才能为人们所认识和利用。从新中国成立以来，特别是改革开放40年来，中国科学家不仅摸清了本国地热资源的分布规律，绘制出翔实的“地热地图”，而且在地热资源开发利用方面取得了突出成就，把地热能转化为电能，把地热能用于采暖和制冷，并与农业等行业紧密结合，打造出丰富多彩的“地热+”模式，并使其成为一张亮丽的中国“绿色名片”。

西藏羊八井地热发电站蜚声海外

在中国地热资源分布图上，我们能够看到西藏自治区中的一大片被涂成“火红色”，那里正是国际上著名的“地中海—喜马拉雅地热带”的重要组成部分，是地球内热活动在陆地表面的主要显示带之一，这里的热储温度可以达到150～200℃以上，中国蜚声世界的西藏羊八井地热发电站就位于这条显示带上。

上世纪70年代，西藏自治区选定在拉萨西北当雄县境内建设羊八井地热发电站。该地海拔4306米，地热田地下深200米，地热蒸汽温度达172℃。1977年10月，1号实验机组建成并启动试运行。1978年，羊八井地热电站达到设计要求。之后，装机容量进一步扩大，至1991年，该电站共完成8台3000千瓦机组建设，装机容量约2.4万千瓦。在国家高技术研究发展计划（863计划）项目“中低温地热发电项目”支持下，中国自主知识产权的“螺杆膨胀发电机组机”分别于 2008年和2010年两次应用于羊八井地热电站，使其性能和效率进一步提升。

羊八井地热发电站是世界上海拔最高的地热发电站，开创了国际上利用中低温地热发电的先例，在世界新能源的开发利用史上占有重要位置。自建成投产以来，羊八井地热发电站一直安全、稳定发电，到2017年，该电站累计发电量已超过30亿千瓦时，为西藏经济社会发展和环境保护做出了卓越贡献。

近年来，中国地热发电领域陆续取得新进展。2016年11月25日云南德宏傣族景颇族自治州地美特地热发电项目的第一口井开钻，不到8个月，第一台机组便成功发电并网。2017年，四川康定小热水地热田钻成高温热井，成功安装了200千瓦发电机组。《地热能开发利用“十三五”规划》提出，2020年新增装机容量达到50万千瓦。届时，地热能发电将有望为中国能源生产和使用的“绿化”作出更大贡献。

雄安新区引领地热采暖制冷建设

对于2017年冬天遭遇的天然气供应不足导致的“气荒”，很多人可能还记忆犹新。供暖摒弃煤炭，改用天然气的确可以在很大程度上减轻空气污染，但是“煤改气”清洁取暖工程稳妥推进的前提是充足的天然气供应。有没有更绿色环保、更经济便捷的采暖方式呢？很多人把目光投向地热能。

地热能采暖（制冷）的原理并不复杂，简单来说就是通过地源热泵和深埋于建筑物周围的管路系统，冬季从土壤或水源中“提取”的热能，送到建筑物中；夏季将建筑物中的热量“带走”，释放到水体或土壤中去，以达到给建筑物室内制冷的目的。就地热制冷而言，还有一种被称作“吸收式制冷”的方式，即以地热蒸汽或地热水为热源提供的热能为动力，驱动吸收式制冷设备制冷。

地热能供暖和制冷有得天独厚的优势。这一方面在于其分布范围广泛。根据中国地质调查局的最新资源评价结果，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达7亿吨，用于建筑物供暖，可实现建筑物冬季供暖面积323亿平方米，夏季制冷面积326亿平方米。全国适宜开发浅层地热能的地区主要分布在中东部，包括北京、天津等地。另一方面在于地热供暖和制冷的核心技术难度不大，成本相对较低，既方便又经济实用。

2017年4月，国家级新区雄安新区横空出世，其目标是建成“蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市”，以地热能为主，多能互补的供暖方案率先被提出，并把“打造全球地热利用样板”作为目标之一。据此，两个多月后，支撑服务雄安新区规划建设的地质调查工作就正式展开。当年8月23日，第一阶段结果公布：雄安新区地质条件优越，区内浅层地温能开发利用条件适宜，可满足约1亿平方米建筑面积供暖制冷需要。

作为雄安新区重要组成部分，原河北雄县在地热能开发利用方面一直走在全国前列，早在2006年，该县就被国土资源部等机构命名为“中国温泉之乡”。2009年雄县与冰岛及中国石化签订战略协议，大力引进先进技术，开发地热集中供暖。数年间，雄县共开凿地热井近80眼，城区地热供暖面积达270万平方米，占集中供暖总面积的92%，年替代标准煤9万吨，减排二氧化碳18.99万吨、二氧化硫0.48万吨、粉尘1.19万吨，为改善城市空气质量作出了积极努力和贡献。雄县成为了取暖“无烟城”，并形成了“政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓”的地热能利用格局。这些为雄安新区开发利用地热能取暖制冷积累了难得的经验。

据统计，2015年底，中国浅层地热能供暖面积近4亿平方米，水热型地热能供暖面积超过1亿平方米。随着南方地区冬季采暖需求的增强和浅层、水热型地热能供暖技术进一步成熟完善，浅层地热能的应用范围将在全国范围拓展。根据《地热能开发利用“十三五”规划》，“十三五”时期，中国新增地热（制冷）包括新增浅层地热能供暖（制冷）面积7亿平方米，新增水热型地热供暖面积4亿平方米。

北京鲜花港是地热能园艺典范

在北京东北部的顺义区杨镇，有一个总体规划4平方公里的“国际鲜花港”。作为北京市花卉的生产、研发、展示和交易中心，花卉的休闲观光和文化交流中心，这里曾是2009年第七届中国花卉博览会的主要工程，每年都会举办郁金香节、月季节、菊花节、迎春年宵花展。当游客们徜徉于花海，流连忘返的时候，可能会闪过一个念头：这么多不同地域环境才能茁壮生长的花卉为何都能在鲜花港内精彩绽放呢？答案其实并不复杂，那就是国际鲜花港采用了“地热+花卉”的模式。

据了解，为解决温室及建筑供暖问题，突出园区绿色、科技、循环、集约的建设宗旨，国际鲜花港在完成浅层地热能测试、水资源论证和地热物探勘查的基础上，先后到国家北方苗木基地、用友软件园、华清集团等地现场调研，历经10余次专家座谈及论证会，最终确定了以地热梯级利用为主，地源热泵、水源热泵为辅，结合燃气调峰的供暖形式。该供暖方式虽然前期一次投资大，但与常规供暖方式相比存在无污染、零排放、能源可再生、系统运行费用低等特点，环保性和节能性明显。正是通过大规模使用地热综合技术，精准调节温度湿度等参数，实现了“世界花卉尽收港内”“花卉博览会永不落幕”的现代农业奇迹。

北京国际鲜花港是地热能在园艺领域应用的一个典范。“地热+农业”将给传统农业在诸多方面带来深刻变革。一是可以拓展品种种植时空。既能把外地品种实现本地化种植，又能帮助农作物在反季节上市，减少了病虫害，降低了生产成本，提高了价值和安全性。二是提高了质量和产量。使作物在虚拟的更加适宜的自然环境下，产量提高的同时，口感、营养等品质也更好。三是地热能可以帮助进行稀有蔬菜花卉的育苗，辅助进行一些高科技农产品技术实验。就养殖业来说，地热资源的利用也可以提升产业附加值。比如，热水养殖可以大大缩短多种水生物的孵化期和生长周期。可以依托地热资源发展高产鱼类等养殖产业。

《 人民日报海外版 》（ 2018年06月27日 第 05 版）

驰龙类足迹特写

恐龙足迹面

四道平行的驰龙类足迹

6月18日，中美澳恐龙足迹考察队的专家学者宣布，他们在山东郯城发现了一大型恐龙足迹点，其品种和数量都非常丰富。在这批足迹中，最引人瞩目的是四道平行的小型恐爪龙类足迹，这是世界上首次发现该类足迹的造迹者有群居的特性。

横亘于临沭、郯城、东海、新沂四个县的马陵山，海拔不高，但状如奔马，恐龙时代的地层出露较好，一直延续到临沭岌山，在低矮丘陵里，第四纪耕土层之下几十厘米就可见白垩纪岩层。2015年，国内知名的恐龙猎人唐永刚与化石爱好者柳洋在该地探索时，意外发现了该地密集的恐龙足迹。为了研究这批珍贵的足迹，2017年4月，国内青年古生物学者、中国地质大学（北京）副教授邢立达、临沂大学古生物所教授王孝理等学者考察了这批足迹。

一般来说，一个恐龙足迹点的恐龙足迹种类都是一两种，但山东郯城李庄足迹点的恐龙足迹却包括了肉食性恐龙留下的三趾型中型兽脚类足迹、小型兽脚类足迹、微小型兽脚类足迹，以及两趾型小型恐爪龙类足迹；植食性的窄间距蜥脚类足迹、宽间距蜥脚类足迹，以及鸟类足迹共7种类型，整体超过300个足迹。王孝理告诉记者，“此地恐龙足迹的多样性令人震惊，这简直就是一个活生生的白垩纪恐龙公园！”

在这些恐龙足迹中，最令学者兴奋的是四道并列的两趾型足迹，侏罗纪和白垩纪的两趾型足迹大多数属于恐爪龙类恐龙所留。恐爪龙类恐龙包括驰龙类与伤齿龙类，前者最著名的要属《侏罗纪世界》中那群凶猛的掠食者，后者则属于最聪明的恐龙物种。这类恐龙的共通之处就是它们都长着大型弹簧刀般的第Ⅱ脚趾，在行走时并不与地面接触，于是就留下了两趾型的足迹。

“它们每个足迹只有7~8厘米长，组成了四道行迹却始终保持平行状态，这是典型的群居性的体现。”邢立达告诉记者，“此前足迹学家发现的恐爪龙类恐龙足迹大多数是独行侠，只有一例是平行的行迹暗示着群居，这让古生物学者对科普读物与影视中，群居生活的伶盗龙（又译迅猛龙）打上了大大的问号，此次我们发现首例小型驰龙类确凿的群居性的证据，可以说为这个争议画上了句号。”

这批足迹发现于较为潮湿柔软的古沉积物上，所以足迹的部分特征不是很明显。研究团队使用了三维摄影法为足迹化石制作了数字模型，使得足迹的轮廓、深浅一览无遗。经过详细研究，学者们最终将足迹归入猛龙足迹。据计算，这些小恐龙的体长约1米，奔跑速度非常快，可以达到每秒2.4米。

“这里生活的恐龙太丰富了，最小的肉食恐龙只有50厘米，而最大的能达4米，它们穿梭在体长约9米、10米的大型植食性恐龙身旁，旁边还有群群古鸟在水畔觅食，此时一群小型驰龙类蜂拥而至，对一个观察已久的目标群起而攻之，是一部绝妙的恐龙世界大片！”世界权威的恐龙足迹专家马丁·洛克利教授深情说道。

第八届中国—东盟矿业合作论坛暨推介展示会签约仪式现场。 石 钖 摄

怎样快速查询中国、东盟国家的矿业基本信息资讯？8月24日，正在召开的2017（第八届）中国—东盟矿业合作论坛暨推介展示会上线运行矿业信息服务平台，该平台作为连接中国与东盟矿业的“信息丝绸之路”，将实现各国矿产资源基础数据共享，推动双方矿业产能合作。

从为项目签约、推介、洽谈提供平台，推进各项战略合作协议的签订，到现在建立矿业信息服务平台，着力推进中国—东盟地学合作中心建设，可以透视中国—东盟矿业论坛近年来在深化中国与东盟矿业合作，推进“一带一路”建设的铿锵步伐。

发展机遇与社会责任

8月24日，10个矿业合作项目在本届矿业论坛签约，签约金额达52.72亿元，17个矿权得到推介。

矿业合作论坛架起沟通桥梁，促进中国与东盟矿业的深度合作，共解难题，共享红利。目前，中国—东盟矿业合作论坛已经举办了八届，参展参会企业2500多家，推介、洽谈项目1200多个，签约项目108个，签约金额约500亿元。论坛举办了5期中国—东盟矿业人才交流培训班，共为东盟国家培养矿业专业技术人才70名。矿业论坛已成为中国与东盟国家级别最高、规模最大的矿业盛会。

良好的外部大环境让中国—东盟矿业合作前景更为明朗。

2016年虽然全球经济不景气，但是中国—东盟全年贸易额达到4522亿美元。目前，中国依然是东盟第一大贸易伙伴，东盟也是中国第三大贸易伙伴。去年东盟峰会上通过《东盟互联互通总体规划（2025）》，中国和东盟矿业合作也迎来又一新的重大机遇。

“中国和马来西亚之间的矿业合作在去年达到了一个顶点，2016年马来西亚对中国的矿产资源出口从前一年的34亿上涨到41亿马来西亚林吉特。”马来西亚自然资源与环境部副秘书长苏哈米·宾·马玛特说道。

老挝能源矿产部通帕·印塔翁介绍，该国在矿业投资方面已经批准了148家公司进行勘探，其中有59家是中国公司，正处于勘探阶段。中方公司在老挝的矿业领域投资大约有十几种矿种。“我也衷心希望未来有更多的中国公司到老挝投资。”

矿业合作中也面临着新的挑战和机遇。缅甸自然资源与环境部矿产司司长钦拉吉称，该国处于工业化的进程当中，在利用矿产资源时，必须要从环境等诸多角度来综合考虑未来的发展方向，保证可持续发展。“同时缅甸修订2015版的《矿产资源管理法》，现在一些相关程序已经进行了简化，对其他国家在缅甸开展矿业投资业务带来了更多的机会。”

菲律宾矿产与地球科学局局长维尔弗雷多·蒙卡诺算了一笔账：2016年整个矿山的产出对于该国GDP的贡献值是0.6%，同时增加了21.9万个就业机会。

“它对于我们就业机会的促进非常强，我们正简化矿产开发的认证过程，让矿业投资者享受到更多投资的便利性。同时，对于菲律宾这样一个生态非常脆弱的岛国，我们要求所有的矿产开采项目都必须在技术上、环境上能够达到要求，任何一项不达标都不能开采。”他强调。

“走出去”更要“走进去”

国内企业走出去容易，走进去则步履维艰。对国外环境不熟悉，未开展深入的调查等因素让不少矿业投资者折戟而返。

大成律师事务所高级合伙人杨贵生认为，去境外包括东盟进行矿业投资面临的风险有三方面：东道国的政策政治法律方面的风险；要投资的目标公司和项目、资产本身的风险；整个交易操作的过程，从方案到交易结构设计到最后收购的过程整合，跟现有业务协同这方面的风险。对这三大方面容易出问题的地方，他表示，最大的风险是政治、国家风险。例如：国内的一个能源项目曾经在一个国家因为一些议员对中国能源政策的调查，导致这个项目长期拖延，最后不了了之。

有风险该怎样去应对？杨贵生称，选择一个目标地，最好有6个标准：目标矿中的找矿权、地质工科资料的可行性、条件是否有利、法律体系是否稳定、行政程序是否清晰高效以及成功案例。国家选好了，国家的投资环境需要有一个评估，必须要做深入而专业的尽职调查。尽职调查要做好超前的、强劲的整合计划。“中国矿业企业在国外投资，对当地的居民环境、就业、收入、健康都有一定影响，一定要跟社区做好沟通，特别是有部落和土著民族的地区更需要这样。”

2009年9月，中国罕王集团收购了印度尼西亚东南苏拉威西省的红土镍项目，矿权面积78平方公里。2012年一家公司发布的资料显示该矿山为世界第三大镍矿矿山。罕王实业集团有限公司相关负责人赵宙说，自2009年起，集团正式进入印尼，重点发展红土镍矿开发项目。该集团计划下一步在印尼建设冶炼场，生产包括镍铁冶炼和其他稀有金属、氢氧化镍钴等产品。“我们非常重视与当地政府的合作，做了很多公益性项目，包括建设学校给当地的村民，捐赠柴油发电机。我们也非常注重当地的环保，在码头建设的过程中，为了保护当地的珊瑚，我们将珊瑚进行了活体移植。”

“越南的铅缺口一年大概有10多万吨，每年从中国进口的就有9万吨的电解铅。该国唯一一家电解铅厂年处理能力是2万吨，电解铅、电解锌都会有很大的发展空间。”中资企业越南北干省有色金属有限公司负责人邹立强介绍，2006年，该公司开始对越南进行考察，大概花了一年半的时间，对越南各个矿山、有色金属的现状作了详细调查。公司申请的第一个项目是越南的第一家锌冶炼的项目。公司在2012年开始建电解铅厂，并在当年年底投产。近年来，公司先后收购了几个大型矿业公司，目前拥有十几个矿山，主要矿产为铅锌矿。

该公司在越南经营了10多年。邹立强表示，公司一直对越南的法律、人文、政治进行充分了解，也充分尊重越南本地的状况来做事，这是在海外投资中非常重要的一点。该公司在越南形成了一大批中国管理团队和一批高技术人才团队。该公司已培养了一大批越南的中高层管理人才，让他们熟悉技术和管理，整个行业经验和技术水平已可以达到国内的同期水准。此外，还要充分尊重在海外投资的差异性，注意保持和越南合作方的协调。

线上线下双平台谋划深度合作

“在矿业、贸易和经济发展方面，没有信息交流，很难作出正确决策，也容易错过很好的机会。我们非常有必要去建立一个动态的信息分享系统，能够向各个区域、各个国家收集这些信息。”缅甸自然资源与环境部矿产司司长钦拉吉说。

为深化中国—东盟矿业合作，突破时间和空间的限制，强化论坛功能，广西国土资源厅去年提出建设中国—东盟矿业信息服务平台的构想。广西壮族自治区政府将平台列入中国—东盟信息港项目，广西发改委将平台列入广西“一带一路”重点推进项目。该服务平台充分发挥“互联网+”优势，以“绿色矿业，信息共享新愿景”为核心指导思想，整合中国与东盟国家矿业信息数据，打造中国—东盟矿业信息在线交流平台。

该服务平台的中英文版本共涵盖矿业资讯、项目产品、数据共享、资料库等9个板块。目前完成了平台设计开发、平台数据库的搭建，以及阿里云服务器等设施购买和平台部署，并积极与相关单位建立常态合作关系，拓展平台数据。日前，广西国土资源厅委托第三方机构对平台进行了全面测试检验，并顺利通过评审鉴定。矿业信息服务平台已全面投入到中国—东盟矿业领域日常交流与合作。

广西国土资源厅副厅长陆景宇介绍，目前该平台第一阶段开发已完成，并投入运行服务于本届论坛。2018年将从功能的拓展、共享、共建，深化合作，资源整合等方面完善数据内容和机制建设，力争建成永不落幕的中国—东盟矿业网、论坛和信息交流支撑平台。

线上的矿业信息平台已经打造，线下的平台同样在积极构建。近年来，随着中国与东盟国家在地学合作机制、地学研究、能力建设、信息交流等方面合作的不断深化，多头对外，成果分散等弊端也逐渐显露出来。对此，在国土资源部的领导下，中国地调局与广西国土资源厅、广西地矿局共同谋划中国—东盟地学合作中心建设工作，旨在解决地学合作领域顶层设计问题，形成高效推进体系。该中心以共商、共建、共享理念，围绕各方共同关注的资源环境问题，协作开展合作研究，构建中国—东盟地学研究平台、矿业合作决策咨询平台、技术支撑平台、能力建设平台和信息交互共享平台。计划在5年内建成在东盟有重要影响力的地学合作平台，10年内建成国际先进的地学合作平台。目前中国地学合作中心建设方案已制定完成，待国土资源部研究审定后将开展实质性建设工作。

“我们将继续稳步推进中国—东盟地学研究中心、中国—东盟矿业信息服务平台建设工作，努力打造以地学合作中心为线下支撑，以矿业信息服务平台为线上支撑的双平台合作模式。线下推进资源能源产能合作，线上推进矿业信息交流合作，全方位、多领域推动中国—东盟矿业市场、资本、信息、技术、项目、人才等要素的聚集和融合，促进‘一带一路’发展。”陆景宇说。

矿产勘查技术-地球物理技术论坛现场

“杨文采院士是地球物理学家，中国大陆科学钻探主要参与者，中国地质科学院地质研究所研究员。2005年当选为中国科学院院士。杨文采在泛函分析的基础上建立了一个对各种勘探地球物理方法都适用的反演理论框架，改进了多种地震反演方法。以混沌理论、非线性地震反演方法，开拓了非线性地震反演的新方向，将该理论与方法应用于矿产勘查及建设工程基础调查，对大陆科学钻探主孔岩性构造进行了预测，后续的岩心钻探结果基本证实。”9月22日下午，当记者来到2016中国国际矿业大会矿产勘查技术-地球物理技术论坛现场，论坛主持人——中国地质调查局总工程师严光生对演讲嘉宾的介绍，把我们的思绪带到了地球深部的研究世界。在中国地质调查局首次设立的勘查技术论坛上，与会嘉宾围绕空中、地面、地下深部勘查技术等方面进行了充分的探讨。

关于雅江地球科学的话题

“在松潘-甘孜复理石盆地，三叠纪沉积主要是大陆边缘斜坡的浊积岩相矿床，这里有与浊积岩相矿床相似的泥岩和灰岩，位于被深水覆盖的大陆坡上的三叠纪浊流环境。雅江地区的复理石沉积包括一些结晶基地岩石穹窿，表现为出露的复理石盆地的根。2003年，一家石油公司在这里进行了勘探，发现了很多宝藏,比如初露的复理石盆地的根。在里面有各种各样的红色层级，慢慢渗透到表面上来,老旧的层级和新的层级重叠在一起。第一层级含有一些结晶的岩石，我们把它称作新鲜的盆地。矿体之上的复理石岩表面结构有的像海绵一样，有的像水晶一样透明。”杨院士通过PPT上面图像，给我们揭示了地层深部的一个个奥秘。

“为什么锂出现在雅江复理石残留盆地中？锂怎样变成锂辉石矿？锂辉石矿怎样抬升接近地表，成为可开采的矿？”为了回答这些问题,杨文采为我们分析了雅江盆地的构造演化和锂辉石矿化的成因。

“首先，我们利用三维密度成像方法对地壳结构进行分析，得到各层构造的密度分区图；用重力数据推断出雅江复理石盆地的动力学过程，将其划分为3个不同的阶段：第一个阶段在新生代之前，雅江地区的构造演化与松潘-甘孜地块是相同的。但是在新生代的时候，雅江地区的地壳结构发生了很大的变化，大洋板块往下，两个大地板块汇聚到一起，大海变得越来越小，很多层级在这个阶段形成了，所以松潘甘孜和钱塘江辐射到西边的古特提斯洋中。古特提斯洋的海水在俯冲过程中向下渗入地幔，锂的密度远远轻于海水中的钠和钾，难以在俯冲过程中向下渗入地幔。古特提斯洋的海水中的锂可以累积在海底，在俯冲过程中沉积在复理石盆地中，为后来锂辉石矿化提供了物质来源。在第二阶段，当海水一直流下来的时候，岩石变湿，温度开始变高，造成岩石圈部分发生了熔融，形成了地壳当中的岩浆房。因为地壳岩石的固结和重结晶变质，上面形成丰富的锂矿沉积，继续稳固并向下方蔓延。锂辉石矿在复理石盆地底部形成，受到冲蚀的地表物质填充了盆地，形成了巨厚的复理石沉积。上地壳流变得更加密集，形成三种不同的结构，下地壳流能够腐蚀其它地壳，在中地壳流变成物质向上挤出，使得中地壳增厚。在第三阶段，青藏高原的下地壳流东行到雅江复理石盆地，后造山热流上涌产生低粘度下地壳流,使复理石盆地得到抬升和冲蚀 ，雅江地区变成一个残留复理石盆地，锂辉石沉积在近地表出露。”

“通过以上分析，我们得出结论。”杨文采介绍，当海洋中的盐水向下渗透，穿过俯冲带，富锂盐水在浮力影响下集聚在海底；之后在雅江复理石盆地底部，岩浆热液作用导致锂矿化，产生最初的锂辉石矿体；当地壳增厚上升，并风化和冲蚀之后，锂辉石沉积才能抬升到近地表，成为具有开发价值的能源资源；对围岩和矿体进行化学分析的测试，验证了锂矿成矿作用模型。复理石盆地在全世界广泛分布，它们其中的一些盆地已经抬升，锂辉石具有开发潜力。

航空地球物理勘查技术快速发展

“熊盛青是中国国土资源航空勘探遥感中心副主任、总工程师、博士生导师，长期从事航空地理遥控技术研究和科学管理工作，荣获国家省部级科技奖，出版多部专著。”主持人把下一位嘉宾请到了台上。

“‘十二五’以来，能源和矿产资源更加呈现刚性需求，国家持续加强了战略性资源的地质调查与勘查工作，航空物探工作量保持在每年约50万公里~60万公里。通过推进‘空地一体化’战略，各地加大了对航空物探异常的查证，全国新发现了一批矿床和矿产地。”熊盛青教授介绍，国家“863”计划主题项目《航空地球物理勘查技术与装备》等的实施，促进了我国航空物探自主创新，形成了以自主研发仪器为主的现代化航空物探技术体系，尤其是航磁全轴梯度测量技术、航空重力测量技术和航空电磁测量技术得到快速发展。

“在航空地理物理勘查技术方面，我国取得了多项进展。”熊盛青说，首先，航磁测量技术实现多参量测量，航磁全轴梯度勘查系统实现工程化应用；其次，研制成功航磁三分量测量系统样机，试验飞行取得了可靠的数据，为开展航磁矢量测量奠定了坚实基础；第三，研制集成无人机航磁测量系统，初步达到实用化；第四，航空重力勘查技术的理论和装备研发取得突破，研制出新型航空重力测量系统，填补了国内空白。新型航空重力仪广泛应用于陆海油气调查和勘查，在黄海、渤海、新疆、塔里木等陆海区域油气调查中得到广泛应用，获取了大量高精度航空重力数据。

“在航空电磁测量技术方面，时间域测量技术发展迅速，开始工程化应用。”熊盛青介绍了系统的发展：直升机时间域航空电磁勘查系统目前已达到实用化，攻克了磁矩、噪声、深度等关键技术，用于金属矿产勘查和地下找水，在河南、内蒙古和黑龙江等地开展了矿产勘查、水文地质勘查应用，发现多处航空电磁异常，获取了高精度的电性参数信息。固定翼时间域航空电磁勘查系统试飞成功，并获取可靠数据，为实用化奠定基础。

先进的技术要在实践中得到证实。在谈到航空地球物理勘查技术应用取得了哪些实现效果时，熊教授介绍：一是被广泛用于中国航空航天领域，2011年以来，在重点成矿区带和重要油气盆地开展了1∶5万高精度航空物探调查和综合地质研究，为找矿快速突破提供了丰富的异常信息、基础资料及综合研究成果，完成航空物探测量300万千米以上，覆盖面积100万平方千米以上；发现异常23000处，划分找矿预测区491处；查证航磁异常938处；发现铁、铜、铅、锌、铀等金属矿产地118处。二是空地一体化助推找矿突破。航空重力测量在新疆进行油气空间探测，提出塔里木盆地前寒武系发育“裂-坳沉积体系”烃源岩的新认识；优选5处重点油气预测区块，为区域油气调查评价与战略选区提供参考信息。三是编制出版了首套中国陆域航磁－地质构造－矿产预测系列图、全国航磁油气调查成果图，为深化全国大地构造研究、油气资源远景评价做出了贡献。基本摸清全国铁矿资源潜力，预测全国铁矿资源量约1935亿吨、已探明储量601亿吨、资源潜力约1334亿吨。

“以满足国家需求为导向，以国际先进水平和增强生产能力为目标，以关键技术研究为突破口，以提高航空物探测量系统整体性能和测量精度为重点，在技术水平与调查能力等方面得到快速发展。”熊盛青向与会者介绍了航空地球物理探测技术的明确发展目标：提高探测分辨率、探测深度和探测效率，发展航磁矢量测量和全张量测量技术，自主研制勘查系统，全面实现航磁多参量测量；研制适用于资源勘查和环境监测的新型高能量分辨航空伽马能谱测量系统；大力发展航空重力和航空重力梯度测量技术，实现仪器和软件的国产化；开发大磁矩时间域航空电磁测量系统，探测深度达到800米~1200米，为深部找矿和环境调查提供新的技术手段等。

彩虹无人机大幅度提高作业质量

“石文研究员现任中国航天空气动力技术研究院无人机飞行器总体设计师，是这个领域里著名的专家，长期从事飞行机的总体和气动力设计实验阶段，技术经验丰富。作为总体和气动力技术负责人，牵头突破了多项关键技术，取得了很多丰硕成果。”严光生总工程师的介绍，把与会者带到了无人机的世界。

“我们知道，航空物探既是一个长时间的枯燥工作，也是一个超低空飞行的危险工作。而无人机没有驾驶员，能够自主飞行，尤其是比较长航时的远程，它可以昼夜飞行，现在达到连续飞行50多个小时，未来几年可以中低空飞行100多个小时，过两年航程可以达到1万公里，一次出动作业时间大幅度增加，作业效率大幅度提高。”谈到无人机的发展，石文研究员信心满满。

“近些年来，我们在无人机发展方面取得了显著成效：2013年，我们与中国地调局物化探所和航遥中心合作，将无人机用于航空物探，航磁和航放的技术改装和初期试验，2014年进行了改进，2015年进一步完善，实现无人机平台与航磁航放系统集成，解决了无人机航磁航放系统总体、气动、电磁兼容综合集成等方面的技术问题；在国内外首次实现搭载多参数航空物探载荷的中小型无人机航空物探综合站。”

石文介绍，在关键应用方面，解决了超低空地形跟随技术；通过电子地图的加载与显示，解决了规划过程中航迹点添加、编辑、作业区域确定、航线间距等问题；对于一些要跨越的大高度山体障碍，通过提供友好的人机交互界面、航迹点编辑、辅助工具等，方便了任务航迹规划，增强了危险点自动提取与高度切换航迹点添加功能；突破低成本、超低空飞行远程测控技术，通过海事卫星、超短波电台等技术手段，成功实现大范围、超远距离的数据实时通信。

先进的技术需要成果的验证，石文介绍，在黑龙江嫩江县多宝山整装勘查区，CH-3航空物探系统在大比例尺作业飞行中具有较大优势，数据采样密度较大，具备较强的实际作业能力。2015年，在新疆喀什地区开展了1∶2.5万航磁应用示范工作，设计工作量10000测线公里，实际完成工作量11651测线公里，超额完成了任务，测线分布均匀，保持比较好，满足了设计要求。

“我们愿开放心态，与国内无人机同行及地质调查部门开展广泛合作，促进共同发展，以突破传统概念制约和提倡创新为主题，将航空物探需求和工业部门的技术潜能及发展相互结合，为无人机成为我国未来的主力航空物探装备之一做出应有的贡献。”石文表示。

电磁探测技术须向三维进军

“林品荣是中国地质科学院的高级教授，主要从事电磁技术探测研究，组织承担了国家重大的仪器设备和863的一些重点项目，对我国自主大深度、多功能电磁探测系统进行了研究并进行推广。”随着严光生总工程师的介绍，又把与会者带入了一个三维探测的世界。

“我们知道，电磁探测技术以获取的参量多，探测深度大，在地质调查和深部探测研究中得到广泛应用，特别是在多金属矿产、地下水资源、油气资源和深部地质结构探测等方面发挥越来越大的作用。”

林品荣教授首先介绍了国外这方面发展的情况：加拿大凤凰地球物理公司开发了以30KW为主的V8多功能电法系统，在我国的地质调查中应用效果较好，超过了200套；加拿大矿泰公司开发了大功率的激电与音频大地电磁测深相结合的全景三维分布式电磁法系统等。这些系统的人工源电磁法部分，受发射功率和探测深度的限制，主要适用于中浅部（2000米内）的资源勘查。目前国外正在向更大的大功率或级联式的大功率大深度全三维电磁探测方向研究发展。

林品荣介绍，在国内，中国科学院地质与地球物理研究所开发了可控源音频大地电磁测深与大地电磁测深相结合的SEP系统。中南大学开发出超过100KW的广域电磁法系统。中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所在国家“863”重点项目支持下，开发出60KW的国产大功率多功能电磁法系统（DEM-V），实现了时间域激电、频率域激电、可控源音频大地电磁测深、音频大地电磁测深的测量，填补了国内空白,并取得了良好的应用效果。

“总体来讲，国内开发的仪器大部分是样机，基本上是适用于一维二维探测。而地下地质体大多呈现二维三维的分布，所以说现有技术不能满足地下三维地质体的精细勘查。基于这种现状，我们提出研发大功率、大深度勘查的三维电磁探测技术，满足复杂条件下的二三维探查需要。”林品荣提出了三维电磁探测技术的研究目标。

钾盐是我国重要的战略性紧缺矿产资源，90%以上用来制作钾肥保障国家粮食安全。2022年12月，围绕我国钾肥增产保供需求，中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所积极抽调精干力量组建钾盐综合物化探项目组，前往柴达木盆地中北部马海地区开展钾盐物化探综合调查。

该工作区位于青海省海西蒙古族藏族自治州大柴旦地区，海拔2800米，昼夜温差极大，最低温度至零下二十多摄氏度，加上疫情影响，交通、施工和后勤保障压力巨大。为了抓住野外施工的最佳窗口期，确保施工进度，增强项目团队的凝聚力、提高战斗力，物化探所联合地球物理调查中心共18名党员组建成立了野外临时党支部，充分发挥了战斗堡垒作用。

空旷的盐湖区，荒凉的地貌，凛冽的寒风无时无刻不在考验着队员们的毅力。重力测量人员午饭只吃两个鸡蛋垫垫肚子，为了节省下工区往返基地2-3个小时路程时间多完成一点工作量；音频大地电磁测量需要挖坑埋置电极，工区地表有一层厚厚的盐壳，厚的地方可以达到半米，而且结晶盐的硬度很高，增加了挖坑难度，断把的铁镐头见证了同志们的辛苦；在这样的地表条件下，氡气测量需要采用人工大锤钉钢钎打孔到地下约60厘米抽气，加上工区异常寒冷缺氧，每一次大锤抡起和砸下都伴随着同志们的气喘吁吁，元旦新年夜，大家围坐在一起吃饭，抡大锤的人员双手累得拿筷子都止不住地颤抖……

就是在这样的环境下，项目组坚决把思想和行动统一到党的二十大精神上来，深入贯彻习近平总书记给山东省地矿局第六地质大队全体地质工作者重要回信精神，继承和发扬老一辈地质工作者“三光荣”“四特别”精神，克服了全部成员新冠病毒感染、身体虚弱、高原缺氧、天寒地冻的艰苦条件，风餐露宿、艰苦奋斗，圆满完成了全部野外工作任务。项目工作的开展不仅为钾盐钻探工程提供了支撑，还获取了一批方法技术试验的宝贵数据，为柴达木盆地现代盐湖钾盐资源调查综合勘查技术应用做好了准备，更是项目组成员践行全力支撑新一轮找矿突破战略行动的生动写照。

中国地质调查局自然资源实物地质资料中心研发的“过碳酸钠作为介形虫化石提取工艺的应用及应用方法”近日获国家发明专利授权（专利号：ZL2020 1 1521281.7）。

该方法利用过碳酸钠遇水可稳定释放出氧气的特性，用其作为散样剂释放气体将岩石裂隙撑开，将岩石内微体化石与岩石剥离，可以达到多化石提取的目的。该发明摈弃了以双氧水试剂为核心的传统介形虫提取法，克服了传统方法中试剂的易燃、易爆、污染环境、腐蚀皮肤、价格较高、禁止售卖等缺点，提高了化石提取效率，为一种环保、经济的化石提取工艺。

近日，中国地质调查局“海洋六号”船相继在南极开展了多个站位的地热流探测，并成功采获一批高质量地热数据。这是我国自开展南极科学考察以来，首次开展地热探测并采用我国自主研发的地热流探针，成功采集到南极海底地热流数据，是我国南极科考的一次新的突破。

1月18日凌晨，记者目睹了中国第33次南极科学考察“海洋六号”航次开展地热探测的一次全过程。5个手电筒般的海底地热探针，如同加大版的体温计，每隔70厘米一个，依次固定在重达几百公斤的重力取样器上，由钢缆牵引投入海中，以每分钟50米的速度，随重力取样器下潜到3500多米的南极海底，一起插入海底沉积物中，静止10分钟，记录下海底温度的变化后，再由钢缆牵引返回“海洋六号”船甲板，整个过程历时3个多小时。

由于南极海底沉积物底质较硬，而地热测量需要将探针插入海底沉积物中。为了确保取得有效数据，“海洋六号”采取先完成重力取样，在采获较长的沉积物柱状样品情况下，再实施地热流测量的施工方案。

在成功回收地热探针，并采获2米的柱状样品后，“海洋六号”热流测量专业负责人、中国地质调查局广州海洋地质调查局高级工程师罗贤虎告诉记者，这次测量，采用的是由广州海洋地质调查局自行研制，拥有自主知识产权的海底地热流探针。探测精度高，可以达到摄氏0.003度，主要用于开展海洋地球动力学研究。研发团队针对极地测量环境特点，对探针的测量范围、舱体材质、舱内设计等开展了技术改进，测量范围可达到-7～52℃，工作水深最大可到6000米，并提高了设备的安全性和便利性。

罗贤虎介绍，作为是海洋地球物理探测设备之一，地热探针用于探测海底沉积物的温度、地温梯度和地热流等。安装在重力取样管外的探针测量海底沉积物的温度、地温梯度，再结合取样管中样品所测热导率，可计算出所测量站位的地热流等。简单地说，就是在给南极的海底“量体温”。

首席科学家助理、中国地质调查局广州海洋地质调查局教授级高级工程师付少英说，“开展地热探测，可以了解南极海底地层的温度变化，进而了解这一区域的热流场，结合其他多种调查手段，获得更多南极海底的信息，这可以帮助我们更好地掌握研究区海底构造，分析海区区域地质背景。”

北京时间2016年12月31日傍晚，我国科考船“海洋六号”在南纬61度的南极半岛附近海域打响了多道地震调查“首炮”，这是跨越2017年新年的“礼炮”，是我国时隔26年后，再一次系统开展综合性海洋地质地球物理调查的国家专项南极科考调查的开始。

十秒一炮

此刻，南极正处夏季，清晨，阳光灿烂，海面气温摄氏2°左右，精心选择的工区海况良好。在“海洋六号”首席科学家助理兼本次南极科考技术负责赵庆献的指挥下，年轻的中国科考队员们将连接在巨大钢架上的一组气枪高压震源投入南极冰海之中，震源以十秒一次的频率将高压空气向水中发射出“气炮”产生振动，形成的声波可以被船后拖带的1200多米长的电缆接收，经过分析处理后，从而测量出这一海域的海底地层结构特征。

接下来的40多天里，“海洋六号”还将在这一海区开展多波束、浅剖、地热、温盐深测量，以及重力柱状取样等科考调查项目。中国地质调查局广州海洋地质调查局副总工程师、“海洋六号”首席科学家何高文说，和26年前由“海洋四号”执行的首次同类调查相比，此次调查无论是在研究区范围，还是科学考察的深度与精度上，都将实现跨越式的进步与提升，填补多方面的空白。

1990年至1991年，执行中国第7次南极科学考察的“海洋四号”科考船在极其艰苦的生活、工作条件下，完成了对南设得兰群岛以南海域系统的区域地质调查，初步获得了南极半岛海域的区域地质资料，并初步掌握了布兰斯菲尔德海峡的区域地质结构。“海洋六号”的此次科考正是以26年前的调查成果为基础，研究范围大幅扩展，从而有望实现对南极半岛海域从海沟到岛弧、再到弧后盆地这一完整的“沟弧盆体系”的详细勘察。

研究范围的拓展，反映出我国极地海洋地质地球物理调查进步的一个方面。赵庆献介绍说，作为最重要的多道地震任务，和26年前采用模拟信号电缆、铺设9道信号通道相比，此次调查采用了遍布电子模块的数字信号电缆，信号通道则达到了96道，按照道间距12.5米计算，“海洋六号”在船尾拖带着的这条1200米长的多道地震电缆，将在南极半岛海域排列出一张“大网”，清晰扫描出这片海域海底以下1000米深度的地层结构。

在海底取样方面，26年前“海洋四号”的重力柱状取样能力非常有限，而“海洋六号”最大取样作业能力可以达到18米深。同时，还新增了多波束测量、热流测量等一系列调查手段，将在南极半岛海域获取一系列关于海底地形地貌、地层结构、海底温度、海水温度盐度变化等高精度数据，进而得出关于这一海域完整而立体的海底面貌和特征 。

直面冰海

这是“海洋六号”的南极海域“处女航”，这艘4600多吨、已经有7岁船龄的科考船此刻正在远离祖国一万多海里的南极冰海执行科考任务。

这是中国地质调查局首次组织的南极海域科学考察。进入新世纪以来，中国地质调查局已连续资助了四轮有关南极的地质研究项目，先后有28人次参加了南极地质科学考察。这次“海洋六号”的南极首航，将对南极半岛附近海域开展一次系统性地质地球物理调查，科考人员以广州海洋地质调查局为主体，同时还汇集了来自中国地调局系统内其他机构，以及国家海洋局、高等院校等海洋地质、海洋科学调查与研究的精英人才，他们中大多数都是“八零后”甚至“九零后”，有不少人还是第一次在南极海域进行科学考察。

挑战是显而易见的。南极是一块陌生的海域，这里地理环境复杂，气候变化万端，突如其来的风浪和常年的寒冷低温都是“海洋六号”和这支海洋地质科考队伍所没有经历过的。此外，由于这一领域整体尚属国内空白、国际公开资料稀少状态，没有现成的经验可以照搬、照套，需要科考队员们自行摸索。

“电缆的平衡不仅取决于海水的温度，还取决于海水的盐度，否则就会失衡，调查结果就达不到最佳效果。这个度怎么把握，我们只有纸面的数据，没有实际的经验；在以前的海洋调查中也从没有遇到过浮冰，这次虽然准备了预案，但是效果如何还要等实践来检验。”赵庆献说。

迈向未来

南极，这块位于地球最南端的大陆，至今仍显得如此神秘而迷人。终年覆盖的冰雪和企鹅、鲸鱼、海豹一起，构成了它最突出的特征与标志。但在科考人员看来，这里还蕴藏着更多的与地球和人类息息相关的科学奥秘有待挖掘和破解。

“人类之所以高度重视极地研究，一个重要原因就是南极和北极都最为‘敏感’，也最为单纯，它们也是影响全球环境变化的最重要的调节器。从全球变暖到冰雪融化、海平面上升，人类生存与极地变化息息相关。”何高文说。

在“海洋六号”此次航程中，来自同济大学的肖文申就承担着与海洋环境变化相关的课题。他说，通过对南极的研究，可以对比研究人类活动对地球影响的情况，“这里是我们其他区域环境演化最好的地质参考坐标和衡量基准。”

“海洋六号”首席科学家助理、广州海洋地质调查局矿产所付少英博士说，“海洋六号”的工作就类似于给南极半岛附近海域的海底地质“做CT”“抽验血”“量体温”，多管齐下，最终形成详实的地层结构报告，给后续的极地与全球环境和地质演变研究提供基础数据。

目前，中国正在从极地研究大国向极地研究强国迈进，需要更多的科学工作者，更多的专业领域参与研究。“从第一次开展南极专项海洋地质地球物理调查到第二次，隔了26年，但我相信，下一次的间隔不会这么长，积累了经验的‘海洋六号’将做好再次探查极地的充分准备。”何高文说。