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）

“海洋地质二号”科考船搭载“海马”号深海遥控潜水器在南海北部采集“源火”。

新华社记者 卢汉欣摄

“深海逐梦，燃冰成炬；向海图强，成就梦想。”10月9日上午，广东广州海洋地质调查局科考码头天蓝海碧，第十五届全国运动会和全国第十二届残疾人运动会暨第九届特殊奥林匹克运动会火种采集仪式在这里举行。

国家体育总局、中国残联、广东省委省政府主要负责同志与香港、澳门特别行政区行政长官共同高举采火棒，一起点燃十五运会和残特奥会火种盆，寓意粤港澳三地携手共进、同心筑梦。金色火焰升腾之际，全场掌声雷动。

“十五运会和残特奥会‘源火’来自1522米南海深处，‘源火’采集展现了粤港澳大湾区在海洋高端装备制造、深海探测进入、清洁能源勘探等领域的科技力量。”十五运会和残特奥会广州赛区执委会副主任刘瑜梅表示，顽强拼搏的体育精神、敢于探索的科学精神与可持续发展理念，以炽热的方式交融在一起。

2024年夏天，广州赛区执委会派出科技小组与广州海洋地质调查局深度研讨，共同提出“海底采火”创意。今年9月，沿着“海上丝绸之路”的足迹，“海洋地质二号”科考船带着十五运会和残特奥会“源火”采集的光荣任务，驶向位于我国南海北部海域的海马冷泉区。

9月18日14时26分，广州海洋地质调查局牵头自主研发的“海马”号深海遥控潜水器下潜至1522米深的海底，抵达冷泉渗漏点。“‘海马’号在南海海马冷泉区采集甲烷气体，原位合成固态可燃冰，并通过专门装置实现超深水海底点火。”广州海洋地质调查局海洋技术方法研究所副所长陈宗恒介绍。16时48分，船上的光伏发电装置将太阳能转化为电能并传输到海底，成功将气体引燃。

“采火成功！”随着“海马”号携带稳定燃烧的“源火”返回甲板，科研人员将“源火”移至源火盒。“海马”号在海底采集点位放置了“十五运会和残特奥会‘源火’采集点”永久基点定位标，纪念这一历史时刻。

广袤南海见证着粤港澳大湾区面海而生、因海而兴、向海图强。进入新时代，粤港澳大湾区以科技创新驱动，不断加快挺进深远海的步伐，广州南沙已形成“1+2+N”海洋科创平台体系，在海洋领域重点布局2个大科学装置、4个高水平科研院所、5个国家级海洋创新载体及多个省部级平台。

这次火种采集实现了全球大型综合性运动会的突破，既是我国深海科技实力的集中体现，也是“简约、安全、精彩”办赛要求的生动诠释。

接下来，火种将分赴香港、澳门、广州、深圳，11月将以“三地联动、四城同传”形式在粤港澳大湾区传递。

探索资源环境和谐发展之路

邓杰 邓善芝

资源的综合利用，主要是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用；对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

资源综合利用的重要性

矿产资源综合利用不仅是解决矿产资源短缺的重要途径，而且是实现矿业经济可持续发展战略目标的现实选择，对有效利用和合理保护自然资源起着积极的推动作用。矿产资源综合利用是矿产开发的一项重要政策，也是合理开发、保护环境、维护生态平衡的一种有效手段。在矿产资源综合利用过程中，倡导低碳经济不仅有利于缓解我国经济发展的资源约束矛盾，调整优化结构和转变经济发展方式，而且对于减少污染排放、改善环境质量具有重要意义。

1.矿产资源低碳开发

就我国有色金属工业来说，每年排出废石上亿吨、尾砂7000多万吨，占用大量土地；数亿吨废水只有少部分复用或处理达标后排放。有色金属材料生产过程的许多材料含有一定量的有毒金属，如汞、镉、钍等，产生的废弃物已成为环境污染的重要因素之一。有色金属采选回收率仅为50%～60%；矿产资源综合利用率达70%的矿山仅占7%，综合利用率达50%的矿山不到15%，75%的综合型矿山企业综合利用率不到2%～5%；选矿回水利用率65%～70%；尾矿综合利用率为20%左右；冶炼的资源综合利用率为40%～60%，许多共、伴生矿没有综合回收；工业水重复利用率为72.8%；固体废物资源综合利用率为7%～8%；SO2的利用率约70%左右，致使每年排放大气中的SO2高达50余万吨。因此在有色金属工业的采、选、冶、加工过程中，对尾矿及“三废”进行综合利用显得格外迫切。

2.再生资源回收利用

除开展矿产资源的综合利用之外，发展再生资源回收利用也是非常重要。

发展再生资源回收行业，可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。业内预计，到2020年末，我国再生资源回收行业整体产业链产值将达3万亿元。

资源综合利用的途径

综合利用固体废物生产的产品包括：利用煤矸石、铝钒石、硼尾矿粉、锅炉炉渣、冶炼废渣、化工废渣及其他固体废弃物生产建材产品、电瓷产品、肥料、土壤改良剂、净水剂、作物栽培剂；利用制糖废渣、滤泥、废糖蜜、淀粉废渣、造纸污泥等生产造纸原料、建材产品、酒精、饲料、肥料、赖氨酸、柠檬酸、核甘酸、木糖，碳化硅、饲料酵母，及多种有机糖类。

综合利用废水（液）生产的产品包括：利用化工、纺织、造纸工业废水、制盐液（苦卤）及硼酸废液，生产银、盐、锌、纤维、碱、羊毛脂、多种无机盐类、粘合剂、酒精、香兰素、饲料酵母、肥料、制冷剂、阻燃剂、燃料等；利用酿酒、酒精、制糖、制药、味精、柠檬酸、酵母废液生产饲料、食用醋、酶制剂、肥料、沼气，以及利用糠醛废液生产的醋酸钠；利用石油加工、化工生产中的废硫酸、废碱液、废氨水以及蒸馏或精馏釜残液，生产硫磺、硫酸、硫铵、氟化铵、芒硝、硫化钠、环烷酸、肥料，以及酸、碱、盐等无机化工产品和烃、醇、酚有机酸等有机化工产品。

再生资源生产的产品包括：回收生产和消费过程中产生的各种废旧金属、废旧轮胎、废旧塑料、废纸、废玻璃、废旧家用电器、废旧电脑及其他废电子产品 ，从中提取金属（包括稀贵金属）非金属和生产的产品；利用废棉、废棉布、废棉纱、废毛、废丝、废麻、废化纤、废旧聚酯瓶和纺织厂、服装厂边角料，生产造纸原料、纤维纱及织物、无纺布、毡、粘合剂、再生聚酯产品；利用废轮胎等废橡胶、废塑料生产的胶粉、再生胶、轮胎、防水材料、橡胶密封圈、塑料制品、建材产品、装饰材料、保温隔热材料；利用杂骨、皮边角料、毛发等生产骨粉、骨油、骨胶、明胶、胶囊、磷酸钙及蛋白饲料、氨基酸、再生革、生物化学制品。

城市矿产垃圾：放错地方的资源

据测算，每回收利用1万吨再生资源，可节约自然资源4.12万吨，节约煤1.4万吨，减少6万吨～10万吨垃圾处理量；每利用1万吨废钢铁，可炼钢8500吨，节约铁矿石2万吨，节能0.4万吨标煤，少产生1.2万吨废渣，减少86%的空气污染。

在“城市矿产”回收体系当中，垃圾分类处理是废弃资源再生回收利用中重要的一个环节。通过分类投放、分类收集，把有用物资，如纸张、塑料、橡胶、玻璃、瓶罐、金属以及废旧家用电器等从垃圾中分离出来回收利用，既提高垃圾资源利用水平，又可减少垃圾处置量。按照一般城市特点，我们将城市可能产生的垃圾进行分类，主要分为：动物尸体、人畜粪便、可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

垃圾分类处理大致分为三个步骤：湿垃圾（有机垃圾）在有机垃圾加工利用厂被加工成有机肥或有机复合肥，用于绿化或农业施肥；干垃圾（无机垃圾）在生活垃圾分拣中心被进一步细化分类为废纸张、废塑料、废玻璃、废金属等可回收利用成分，再由相应的再生利用厂进行再生利用；有害垃圾在有害垃圾分拣处置站分拣，可回收利用物送去回收利用，残渣进行焚烧或安全填埋处理。

对垃圾进行分类收集，有以下诸多优点:

一是减少占地。生活垃圾中有些物质不易降解，使土地受到严重侵蚀。垃圾分类，去掉能回收的、不易降解的物质，能减少垃圾数量达60％以上。

二是减少环境污染。废弃的电池中含有金属汞、镉等有毒的物质，会对人类产生严重的危害；土壤中的废塑料会导致农作物减产；抛弃的废塑料被动物误食，会导致动物死亡。

三是变废为宝。中国每年使用塑料快餐盒达40亿个，方便面碗5亿~7亿个，一次性筷子数十亿支，这些占生活垃圾的8％~15％。1吨废塑料可回炼600公斤柴油。回收1500吨废纸可生产1200吨纸。1吨易拉罐熔化后，能炼结成1吨很好的铝块，可减少开采20吨铝矿。生产垃圾中有30％~40％可以回收利用，应珍惜这个本小利大的资源。

石墨，缘何脱颖而出？

曾小波 徐明

2008年，英国曼彻斯特大学两位学者因发明石墨烯材料获得诺贝尔奖，在全球引发“石墨热”；欧盟宣布石墨烯入选“未来新兴旗舰技术项目”，并设立专项研发计划；日本将石墨作为重要战略性矿产资源进行储备；美国将石墨列为高新技术产业的关键矿物原料，实行立法保护。2015年10月，习近平总书记考察访问英国莫彻斯特大学石墨烯重点实验室；2015年10月，华为与曼彻斯特大学石墨烯研究所签订石墨烯合作战略协议；2016年，《全国矿产资源规划》将晶质石墨列为我国战略性非金属矿产资源。

石墨烯晶体结构模型

石墨到底是一种什么样的资源，为什么会在众多矿产资源中“脱颖而出”？在中国经济面临新常态、产业转型升级的关键时期，晶质石墨资源开发及高科技利用将会带来怎样的机遇与挑战？

一、晶质石墨是什么

石墨，别称“石涅、石黑、石螺、石黛、画眉石”，是C元素的结晶矿物之一，素有“黑金子”的美称，呈钢灰色、黑灰色，具半金属光泽，有滑感，易污手。

石墨分为天然石墨和人造石墨，天然石墨可分为晶质石墨和隐晶质石墨。晶质石墨特别是大鳞片晶质石墨是高端石墨产品的重要原料，工业价值较大。

中国石墨矿产分布及生产加工基地示意图

二、晶质石墨的战略地位

1.晶质石墨的性质

晶质石墨具有金属和非金属两种特性，同时是碳结晶矿物，具有优异的导电、导热、自润滑、耐高低温、高化学稳定性、密封、抗辐射及可塑性型强等特点，使其在光学、微电子、热力学等方面具有独特的优异性能。

2.晶质石墨的主要产品

耐火材料：鳞片石墨大量应用于冶金工业中的石墨坩埚和镁碳砖生产等。

高纯石墨：高纯石墨材料要求C≥99.9% ，用于核能、半导体等高新技术产业的材料，则要求C≥99.99 %。

铸造工业用石墨：用石墨作铸模涂料，增加铸件的光滑度，减少铸件的裂纹和孔隙。对石墨原料的要求一般粒度0.074mm，含碳70%～80％。

柔性石墨：具有较高的化学稳定性、耐高低温、耐腐蚀、耐辐射、导电、导热、安全无毒，且具有良好的柔韧性、自粘性和润滑性，广泛应用于石油、化工、冶金等领域。

胶体石墨：拉丝用石墨乳粒度小于10μm，含碳98%～99％；模锻用石墨乳呈鳞片状，含碳要求在80%～99％以上，粒度＋0.15μm。

锂离子电池负极材料：目前成熟应用的主要是碳石墨材料，是电子、新能源汽车等新兴产业的关键性材料。

各向同性石墨材料：是核能、半导体、电火花加工等高新技术产业发展急需的高端石墨产品，大量用于单晶硅、多晶硅等半导体材料的制造设备。

电气工业用石墨：利用石墨制作电极、电刷、碳棒、碳管、阳极板、石墨垫圈等。对石墨原料的要求为粒度43μm，含碳94%～97％。

石墨烯：是目前发现的最薄最轻、硬度最高、韧性最强、导热性和导电性最好的纳米材料，被誉为“21世纪的新材料之王”。

3.晶质石墨的战略地位

晶质石墨是多种工业必需的关键性原料：在航空航天方面，用于制造远程导弹或者航天火箭推进器的材料、宇宙航行设备的零部件等；在国防军工方面，用于制造新型潜艇的轴承，生产国防用高纯石墨、火药、石墨炸弹、隐形飞机和导弹的鼻锥等；在化工方面，用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、泵等设备，用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业；在电子方面，用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层、电磁屏蔽的导电塑料等；在新能源汽车方面，可用于锂离子电池负极材料；在核能工业，高密度的高纯石墨和氟化石墨，用作核反应堆中子减速剂和防原子辐射的外壳；在光伏产业，石墨烯是一种较好的储氢材料，用于制作大比电容的超级电容，提高锂电池的充放电效率，石墨烯也是太阳能电池较好的备选材料。

晶质石墨将带动新能源、新材料等领域的技术革命。石墨烯将带来诸多工业革命性的技术进步，是未来科技竞争的核心。计算机及互联网领域的技术革命：石墨烯芯片的主频可达1000GHz，是普通晶硅电脑芯片的数百倍；通信领域的技术革命：石墨烯制成的天线以1000GHz的频率正常工作，远超目前常规的天线；新能源工业技术进步：石墨烯制成的超级电容器，充电时间只需1 毫秒，新能源汽车电池有望充电10分钟，连续开行1000公里；国防军工：石墨烯强度比钢强200倍，是现有测试材料中轻度最强的，这将带来武器工业的技术革命。

4.晶质石墨的需求

未来，传统领域石墨需求保持稳定，新兴产业石墨需求将快速增长，需求增长集中在晶质石墨。据中国地质调查局预测，2020年晶质石墨需求将达到95万吨，新兴产业需求占比将超过45%，其中，新能源和新能源汽车领域需求约23万吨，核电领域需求约14万吨，高端制造和电子信息等领域需求10万吨以上。预测到2030年，晶质石墨需求将达到135万吨，新兴产业需求占比将进一步提高。

三、晶质石墨产业发展机遇与挑战

1.我国石墨资源丰富，资源保障程度高。

据美国地质调查局（USGS）统计，2017年，全球石墨储量2.7亿吨，80%集中分布于土耳其、巴西和中国。矿石种类上，晶质石墨主要分布在中国、乌克兰、斯里兰卡、马达加斯加、巴西等国；隐晶质石墨矿床主要分布于土耳其、印度、韩国、墨西哥、奥地利、中国等地。多数国家只产出某一类型石墨，中国是少数几个石墨资源种类齐全的国家之一。

中国石墨资源丰富，总保有量长期位居世界前列，其中晶质石墨资源量约2.6 亿吨。晶质石墨以大、中型矿居多，占矿产地总数的70%，全国晶质石墨保有矿物储量约88%集中分布于大型矿中。目前，我国已形成六大石墨生产加工基地，产量占全国的80%以上，其中晶质石墨主要产地有黑龙江鸡西、黑龙江萝北、山东平度、内蒙古兴和等；隐晶质石墨主要产地有湖南郴州、吉林磐石等。

2.晶质石墨深加工技术相对落后，尚未成为资源强国。

长期以来，我国晶质石墨深加工技术相对落后，大量出口低附加值产品，高端深加工产品主要依赖进口，开发利用粗放。

石墨产品一般分为高纯石墨（固定碳含量>99.9%）、高碳石墨（94%~99%）、中碳石墨（80%~93%）和低碳石墨（50%~79%）四大类，国内企业主要生产低碳、中碳石墨产品，高碳和高纯石墨产品较少。球化石墨、柔性石墨和氟化石墨等深加工产品占比有限，深加工技术相对落后。出口的石墨产品80%为初加工产品，同类产品进出口价格相差悬殊，如球化石墨进口价格是出口价格的两倍以上。

石墨矿石中含有大量的杂质矿物，晶质石墨矿石的品位较低，一般为3%~15%，但可浮性很好。在选矿过程中，需采用多段磨矿多段选别，通过筛分或水力旋流器分级，及时将已解离的大鳞片石墨分离出来，避免受到反复磨损。

我国中小型采选企业数量多，生产规模小而散，技术设备落后，采富弃贫、采易弃难等现象突出，晶质石墨利用率仅为40%，资源浪费严重。

四、结语

晶质石墨不仅应用于耐火材料、电极电刷、铅笔、铸造、密封、润滑等传统工业领域，更是高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业及核电领域的关键资源，被誉为“21世纪支撑高新技术发展的战略资源”，素有“黑金”美誉。随着技术发展和应用领域的不断拓展，晶质石墨资源的战略地位越来越受到重视。

我国是世界石墨资源大国，第一大石墨生产国、出口国和消费国，但长期以来石墨加工技术落后，大量出口低附加值产品， 高端深加工产品主要依赖进口，资源优势未能转化为技术和经济优势。未来，随着我国石墨资源战略地位凸显，科学利用和保护天然石墨资源，开发深加工技术和发展高端产品，将成为石墨产业发展的必然趋势。

中国地质学会近日开展了第九届黄汲清青年地质科学技术奖的评奖活动。经过严格的评选程序，14位优秀的青年地质科技工作者获此殊荣。

中国地质学会黄汲清青年地质科学技术奖分设地质科技研究者奖、野外地质工作者奖、教师奖。此次评选的14名获奖者中，孙有斌等6位同志获黄汲清青年地质科学技术奖——地质科技研究者奖；李常锁等7位同志获黄汲清青年地质科学技术奖——野外地质工作者奖，郭颖同志获黄汲清青年地质科学技术奖——教师奖。

黄汲清是新中国地质事业的开拓者和奠基人之一。他一生始终把国家和民族的利益放在首位，坚持理论与实践相结合，在国内外地学界享有很高的声誉。他生前特别关注青年地质人才的培养。

中国地质学会黄汲清青年地质科学技术奖是我国青年地质科技工作者的最高荣誉奖之一，这一奖项主要奖励45岁及以下，在地质科学领域有创造性科学成就或在地质勘查及地质教育中做出突出贡献的地质工作者，该奖项已在社会上产生良好影响。黄汲清青年地质科技奖每两年颁发一次。

附获奖名单：

地质科技研究者奖

孙有斌，1973年10月出生，第四纪地质学专业，博士研究生，中国科学院地球环境研究所研究员。从事风尘沉积、古季风演化及粉尘源区干旱化研究，探讨了不同时间尺度季风-干旱环境的演化过程及动力学，揭示出太阳辐射、冰量和CO2变化及大西洋经向环流对轨道-千年尺度东亚季风变率的影响，确定了冰期-间冰期黄土物源变动与大气环流强度变化的关联。研究成果分别发表在Science、Nature Geoscience、Nature Communications、EPSL、QSR等国际刊物上，已发表SCI论文80篇(第一作者和通讯作者SCI论文32篇)，论文被SCI引用3400余次，高被引指数(H-Index)为32。主持过国家重点研发计划和科技部973项目二级课题、中科院百人计划择优支持项目、基金委杰出青年科学基金等多项课题。曾获中国地质学会青年地质科技奖（2010年）、刘东生青年地球科学家奖（2011年）、中国科学院青年科学家奖（2012年）、国家自然科学二等奖（2016年，排名第2）。

郭华明，1975年9月生，水文地质学专业，博士研究生。现任中国地质大学（北京）教授，博士生导师，水文地质学学科负责人，国家杰出青年科学基金获得者。国际地球化学学会会员，中国地质学会青年工作委员会副主任，国际SCI期刊Journal of Hydrology主编、Applied Geochemistry副主编等。先后主持国家自然科学基金项目、霍英东基金项目等30余项。发表论文120余篇，获批发明专利2项。曾入选教育部新世纪优秀人才支持计划（2007年）、原国土资源部国土资源杰出青年科技人才培养计划（2013年）、科技部中青年科技领军人才（2017年）等，获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖（2007年）。郭华明紧密围绕高砷地下水的形成机理和治理技术领域的关键科学问题，开展了深入研究，揭示了典型水文地质单元高砷地下水的分布演化规律，发现了一些典型的生物地球化学过程和矿物相转变是控制地下水砷分布的重要过程；从水文地球化学和微生物学相结合的角度，揭示了地下水系统砷释放的铁氧化物和吸附态砷的微生物还原机制；定量描述了含铁矿物形成和转变对砷的吸附机理，发现内层络合的砷‐铁配位方式是关键吸附模式，揭示了与砷配位的铁原子数越多砷吸附量越大的微观机理。

郭威，1979年11月出生，地质工程专业，博士研究生。现任吉林大学建设工程学院勘察工程系主任，教授，博士生导师。主持国家和省部级科研项目8项，发表论文59篇，出版专著3部，授权专利71件，获国家技术发明二等奖1项，教育部技术发明一等奖1项，获中国地质学会第十四届青年地质科技奖金锤奖、吉林省青年科技奖、吉林大学李四光地学优秀青年教师奖。成功研发了具有自主知识产权的陆域天然气水合物冷钻热采关键技术，为我国首次钻取陆域水合物和成功试开采提供了技术支撑。研发了局部化学法油页岩地下原位转化技术，地下原位成功开采出油页岩油，标志着我国油页岩资源利用技术取得突破性进展。

黄雨，1973年4月出生，地质工程专业，博士研究生。现任同济大学土木工程学院教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者特聘教授。兼任《Engineering Geology》等4本国际期刊编委、中国地质学会工程地质专业委员会委员、构造地质学与地球动力学专业委员会委员等。

黄雨长期从事重大工程地质灾害成因机理与防治研究，揭示了地震触发土体大变形流动的时空演化规律与致灾机制，构建了相关高性能计算模型，较好实现了灾害全过程的模拟与评估。主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等项目；出版英文专著2部，发表SCI论文72篇、EI论文53篇；获国家发明专利授权10项，教育部自然科学二等奖、全国优秀城乡规划设计一等奖、宝钢优秀教师奖等。

朱东亚，1975年10月出生，石油地质勘探专业，博士研究生。现在中国石化石油勘探开发研究院工作，研究员，主要从事沉积储层以及流体与成藏机理研究。他先后主持国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中国石化科技攻关等各类科研项目（任务）10余项。在国内外知名期刊发表论文61篇，其中SCI收录18篇，EI收录21篇。2014年获中国地质学会青年地质科技奖金锤奖。

此外，朱东亚还阐述潮坪-泻湖-高能滩相白云岩体系白云岩化机制和多级次岩溶储层发育动态过程；揭示深部流体作用下孔隙发育和保持机理，预测塔里木盆地断裂-热液区域深层-超深层优质储层持续向深部拓展；建立天然超临界CO2-油耦合成藏模式，论证苏北盆地深层栖霞组为有利勘探目的层。

王晓梅，1977年6月出生，油气地球化学专业，博士研究生。中国石油勘探开发研究院高级工程师，中国石油油气地球化学重点实验室副主任。

近十年主要从事中国元古代黑色页岩沉积环境、生物种群和生烃潜力评价等基础研究，发现地球轨道力控制了元古代烃源岩发育的旋回性，首次计算14亿年前的大气氧气浓度（PAL）高达4~8% PAL，重建最古老的最低氧化带海洋。在国内外一级学术刊物发表论文50篇，其中SCI/EI收录34篇，SCI统计引用293篇，其中他引258篇；CSCD统计引用213篇，其中他引197篇，（合作）发表专著2部。申请国家发明专利4项，获授权1项。相关成果获省部级奖4项，2015年获中国地质学会青年科技奖银锤奖，2016年获中国石油天然气集团公司杰出青年科技创新人才称号。

野外地质工作者奖

李常锁，1976年3月出生，水文地质工程地质专业，现任山东省地矿工程勘察院总工程师，工程技术应用研究员。自1999年以来，一直在野外一线从事水文地质、环境地质、地热地质调查研究工作。在山东省水生态环境开发与保护，济南泉水保护、服务地方经济、地矿科技创新等方面作出了重要贡献，产生了明显的经济和社会效益。

李常锁主持完成的“山东省1∶25万区域水文地质环境地质调查”项目，系统深化了对山东省水文地质环境地质条件演化规律的认识，成果获国土资源科学技术二等奖；通过多项与济南泉水保护相关的研究，重新识别了泉水形成机理、水环境演化规律、定量评价了影响济南泉水喷涌的因素，重新划定了济南泉域边界。

近20年来，李常锁先后主持及参加完成了30多个省部级科研与生产项目，获省部级一等奖1项，二等奖2项，发表学术论文30余篇（其中SCI收录2篇、EI收录5篇）。曾获中国地质学会第十四届青年地质科技奖银锤奖，2017年度“山东省有突出贡献的中青年专家”等荣誉称号。

王小军，1997年7月毕业于石油大学（北京）石油地质勘查专业，2012年6月加入中国共产党。现任新疆油田公司勘探开发研究院党委委员、院长。

王小军先后负责完成了中石油和新疆油田分公司等科技攻关项目或课题17项，其中主持完成项目8项。获省部级科技进步二等奖3项，局级科技进步特等奖2项，一等奖2项、二等奖3项、三等奖1项；出版专著1本，获软件著作权1项，发表学术论文21篇。2006年被新疆油田授予“勘探方案优秀设计者”等称号，2013年负责编制的《克拉玛依油田金龙2井区块二叠系油藏评价井部署意见》方案获“评价部署优秀方案”。2017年被《新疆石油地质》杂志聘为编委，2017年被克拉玛依校区石油专业指导委员会聘为委员。王小军同志带领的研究团队相继被授予自治区级“青年突击队”、集团公司“科技工作创新团队”、克拉玛依市“工人先锋号”、“五四红旗团（青）支部”等荣誉称号。

胥燕辉，1974年12月出生，地质矿产勘查专业，硕士研究生，现任中国冶金地质总局第一地质勘查院总工程师，教授级高级工程师。

胥燕辉自1997年参加工作以来，一直从事地质矿产勘查工作，主持完成了多项大型地质勘查项目，取得了重大地质找矿突破，尤其是在冀东铁矿勘查中成果显著，提交了多个大型及特大型铁矿，累计提交铁矿资源量近30亿吨，并系统研究了冀东铁矿成矿规律和有效的综合勘查技术方法，起到了很好的示范作用。曾获国土资源科学技术一等奖、中国地质学会十大地质找矿成果十大地质科技进展、冶金科学技术一等奖、中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、中央企业青年五四奖章、中央企业青年岗位能手等荣誉。

康世虎，1977年9月出生，资源勘查工程专业，硕士研究生，现任核工业二〇八大队地勘一处处长，研究员。

多年以来，康世虎一直坚守在野外生产一线，致力于二连盆地铀矿勘查与科研工作，先后参加和主持了20多个铀矿勘查项目，发现了超大型、大型等多个铀矿床。主持发现了以哈达图大型铀矿床为代表的重大找矿成果，单孔最高平米铀量达63.77kg/m2，创造了二连盆地铀矿勘查史上单孔平米铀量最高记录。提出了多项创新性认识，建立了“哈达图式”铀成矿模式。

康世虎先后获得国防科学技术进步二等奖一项、中核集团公司特等奖一项、一等奖两项、二等奖一项，中国地质学会十大找矿成果奖一项，获得中国地质学会第十四届青年地质科技奖银锤奖。

张会琼，1982年12月出生，矿物学、岩石学、矿床学专业，博士研究生，高级工程师，现任北京矿产地质研究院科技处处长，中国地质学会副秘书长，中国地质调查局矿产资源绿色评价中心秘书长，中国地质学会青年工作委员会委员。

张会琼长期工作在地质调查以及科技管理一线，主要从事成矿规律、找矿预测及地质调查等方面的工作，主持或作为骨干参与国家项目11项，获得省部级科技奖励6项，其中一等奖3项，“358”找矿成果一项。2017年获得中国地质学会第十六届青年地质科技奖金锤奖，公开发表文章34篇，著作1部，在新疆哈密卡拉塔格等矿山深边部找矿预测，探索创新矿产资源基地地质-环境-技术经济“三位一体“的综合地质调查等地质科技创新实践中取得了突出成绩。

李鸿睿，1976年4月出生，地质调查与找矿专业，本科学历，现任甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院副院长、地质矿产勘查所所长。

李鸿睿先后参与或主持完成了10多个区域地质矿产调查、矿产勘查项目。发表论文10篇（第一作者4篇、CSCD收录一篇）。

此外，李鸿睿还先后获得2018年自然资源部国土资源科技进步奖二等奖、2014年中国地质学会十大找矿成果奖、中国地质学会第十五届青年地质科技奖银锤奖、第九届甘肃省青年地质科技奖、甘肃省职工职业技能大赛二等奖、甘肃省技术标兵、甘肃省地矿局第四届十大杰出青年、第二届全国地质勘查行业“最美地质队员”、甘肃省五一劳动奖章等奖项和荣誉。

傅志斌，1973年12月出生，建设综合勘察研究设计院有限公司副总工，岩土工程研究所所长，教授级高工，全国优秀科技工作者，享受国务院政府特殊津贴专家，注册岩土工程师，注册一级建造师。主要从事工程地质和岩土工程专业研究和工程实践，在复杂地质环境条件下深基坑工程、软土和超软基加固技术及设备研制、岩土文物保护勘察与治理技术等方面做出了突出成绩。主持项目获国家、行业和北京市优秀勘察设计奖7次，中国产学研合作创新成果一等奖1次，詹天佑大奖和国家优质工程奖各1次。获国家发明和实用新型专利15项，全国发明展览会金奖1次。主编、参编各类规范标准9部。获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、全国优秀总工程师奖、茅以升北京青年科技奖、茅以升土力学与岩土工程青年奖等荣誉。北京市科技创新领军人才、百千万工程领军人才、北京市“高创计划”领军人才。住建部勘察设计行业“十二五”、“十三五”规划纲要主要起草人，住建部绿色施工科技示范公告主要完成人，全国勘察设计行业2010-2018年各年度发展研究报告编撰委员。

教师奖

郭颖，1973年3月出生，宝石学、矿物学、岩石学、矿床学专业，博士研究生。现任中国地质大学（北京）珠宝学院副院长，副教授，硕士生导师。主持并完成科研项目2项，国家级教研教改项目1项、北京市专业建设项目1项，出版专著20余部，光盘14张，编写并出版教材3部，包括北京市高校精品教材2部，独立完成国家精品视频公开课2门。获得中国硅酸盐学会青年科技奖提名奖；全国优秀科技工作者；北京市高等教学成果一等奖；北京市首届青年教学名师奖；中国地质学会优秀科学传播专家（3次）；北京市青年教师基本功比赛（高校），文史组一等奖、最佳教案奖、最佳教学演示奖、最受学生欢迎奖；多次获评优秀共产党员、五四奖章等。

此外，郭颖还开展以宝玉石颜色质量评价体系的研究，提出了宝石颜色比对的新方法，据此，发表学术论文60余篇，包括SCI论文9篇、SCIE论文1篇、国际EI论文26篇；专心教学，并发表教学法论文10余篇；投身科普，积极传播中国传统文化，并在多种媒体中发声。

天然成因金刚石一般产自于金伯利岩筒、钾镁煌斑岩、蛇绿岩体中，少量形成于陨石撞击。金刚石的碳稳定同位素能为它们的生长过程提供关键线索，能够示踪地幔物质循环，尤其是深部碳循环过程。目前金刚石微区碳同位素分析主要仪器设备（纳米）离子探针造价高，且对制样要求较高，迫切需要开发一种快速、准确、高效的测试方法。

近期，中国地质科学院地质研究所开展激光剥蚀多接收器质谱法（LA-MC-ICP-MS）技术攻关，评估使用LA-MC-ICP-MS测定金刚石碳同位素可行性，取得了系列新认识。一是评估了激光参数对碳同位素分析的影响。按梯度调整激光参数，当信噪比优于4，可以获得跟离子探针类似的精度；采用合金制靶而非环氧树脂，可以有效降低碳的背景值，从而提升信噪比。二是揭示了基体效应的产生机制：通过对ICP中¹²C⁺，¹³C/¹²C和⁴⁰Ar³⁺进行了高空间分辨率耦合成像研究，阐明了⁴⁰Ar³⁺的离子化动力学，获得了元素之间互相影响电离（基体效应）的直接证据，核素电离过程的相互影响导致元素和同位素分馏，这是产生基体效应的机制之一(图1)。三是确定了ICP中碳同位素分析的最稳定区域以便于高精度碳同位素分析。四是验证了LA-MC-ICP-MS方法的可靠性：对两种金刚石（天然金刚石（D-N-1）和合成金刚石（D-HTHP））分别使用多种技术手段进行了测量，既标定了标样也验证了该方法的可靠性，尽管空间分辨率略逊于（纳米）离子探针，但充分表明LA-MC-ICP-MS是一种快速、精确、准确的金刚石碳同位素分析方法。

本研究通过样品制备工艺的改进、等离子体性质研究、标样研制等工作，揭示了基体效应的形成机制，评估了使用LA-MC-ICP-MS测试碳同位素的可行性，建立了金刚石激光微区碳同位素分析方法，为后续基体效应的深入研究和其它碳酸盐碳同位素分析方法研发奠定基础。该项技术已成功为珠宝鉴定行业区分出十余种人工合成及天然金刚石，并且已经为地质所深部碳循环等课题组提供了技术支撑。

图1 等离子体中元素同位素分布（Neptune Plus）

近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所在二氧化碳水合物农业应用方面取得新进展，“二氧化碳水合物微肥制备装置与制备方法”获得国家知识产权局授权（专利号：202010276863.7）。

在“双碳”目标的大背景下，各行业都在积极探索碳减排及碳中和路径，其中海底二氧化碳封存被认为是一种有效的碳中和路径。然而，人们不应忽视二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质的重要原料，是一种奇特的肥料——气肥，在农业领域扮演着关键的角色。据估算，如果现在全国30亿亩农田（含复耕）都使用二氧化碳气肥，最高可消耗20亿吨二氧化碳。因此，大田作物可能成为工业二氧化碳重要的消费市场。由农业生产承担部分碳中和是一项重大创新。

目前，农业生产使用的二氧化碳气肥中，固体气肥的生产工艺复杂，液体气肥的运输与使用不安全，气体燃烧法易产生氮氧化物和硫化氢等有害气体。针对上述问题，该发明提出了一种二氧化碳水合物微肥制备装置及制备方法，合成原料简单，合成流程短且不涉及化学反应，安全性好；合成的二氧化碳水合物微肥含二氧化碳储气量高，自保护效应好，便于储存和运输，微肥分解后无污染、无残渣，施用后不会改变土壤的性质。

该发明专利具有良好的应用前景，将工业排放的二氧化碳与含微量元素的水溶液制备成固态二氧化碳微肥，既能给作物通过光合作用必需的二氧化碳，又能提供作物生长必需的微量元素，同时还达到了碳中和的目的，有利于高效农业与国民经济可持续发展。

2019年9月10日至12日，全国区域地质调查专家委员会副主任李荣社教授等一行到共和-略阳地区区域地质调查项目礼县测区、合作测区现场指导填图工作。10日下午，指导组与项目组全体人员在武山基地进行了座谈，听取了项目组人员就合作、礼县测区取得的主要工作进展及阶段性成果的汇报，并就填图工作中遇到的疑难问题给予了详细解答。

指导组在礼县测区室内查看了测区1:5万实际材料图及1:1万关子镇构造混杂岩带专项地质图，对目前填图工作存在的相关地质矿产问题提出了宝贵的指导意见。同时指出，区调填图的核心是实体（岩性-构造）填图，图面表达必须依据野外地质事实，尤其强调要将混杂岩中岩块的运动学机制表示出来，不平均使用工作量，突出重点并着重开展点上的精细研究工作，以便于在面上铺开。应当深刻领悟地学知识活学活用，不能照本宣科，生搬硬套。同时，建议项目组运用不同波段合成的遥感影像开展地质体和构造解译、无人机填图等先进技术手段，提高项目执行的工作效率，着重解决图幅内重大科学地质问题。

随后，指导组前往工区野外现场进行指导，就复杂的构造混杂岩带填图方法、研究现状等实地为大家系统仔细的讲解，着重指出了糜棱岩的识别、剪切带糜棱岩与片麻岩（老基底）的区分、糜棱岩与韧性剪切带的互相从属关系等特征进行了细致入微的讲解。剪切带糜棱岩化是细粒化、强韧性变形的变质变形的过程，一般剪切面理倾角较陡，岩石在较高温压条件下发生统一的韧性剪切变形及重结晶，岩石之中发育“旋转碎斑”、“云母鱼”、“S-C组构”、“矿物拉伸线理”、“鞘褶皱”等显著特征，这些特征能反应剪切带的运动学方向，相关信息应在地质图上正确予以表达。另外指导组还现场讲解了如何识别“基质”、“岩块”特征，如何研究其运动学方向，手把手指导全体技术人员关于构造混杂岩带野外素描图的绘制等工作，提醒项目组在对远洋沉积岩开展微体古生物的年代学研究。

在合作测区，指导组进行了实地检查和现场指导，指出要将已经填绘出的多期构造在空间上进行配套，确定导矿构造、容矿构造之间的接触关系；此外，还对项目组识别出的海底火山进行了检验确认，指导项目组划分火山岩相，在剖面和平面上对海底火山进行详细研究。

此次指导组一行为项目组人员传达了自然资源部中国地质调查局最新的区调要求和规范，肯定了项目组所取得的成果并指出了存在的问题。指导组的现场指导和启发，使项目组成员在正确客观识别和分析各种地质现象、信息等方面得到了较大提升。