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    近日,中国地质调查局南京地质调查中心在华夏地块新元古代构造演化研究方面取得了新进展。

    自1924年葛利普提出“华夏古陆”概念以来至今百年,地质学者们在华夏地块的构造演化和构造属性认识方面取得了众多成果和巨大进展,但也争议不断。华夏地块保留了新元古代以来丰富得多块体俯冲增生、碰撞拼合和多期造山记录,是近年来国内外研究造山作用的热点地区之一,其造山作用的性质和动力学机制有陆内造山、增生造山和碰撞造山等不同的认识。同时,华夏地块与扬子地块拼合时限与方式及二者在全球超大陆演化和重建过程中所处的位置等重大科学问题,也需更进一步的探索。

    在与加拿大滑铁卢大学合作者共同实施地质联合基金“华夏地块重要构造带和沉积盆地演化及其对早古生代造山过程的制约”项目的过程中,中国地质调查局南京地质调查中心刘欢副研究员等对华夏地块武夷地区的前寒武纪变火山岩-沉积岩进行研究,发现沿南平-宁化构造带普遍发育一套770~720 Ma的弧火山岩,区域内沉积岩具有与弧火山岩相似的单峰碎屑锆石年龄、Hf同位素值和一致的全岩主微量特征,其物源来自弧火山岩。该套弧火山岩-沉积岩的锆石Hf同位素、二阶段模式年龄等特征与扬子地块周缘特别是江南造山带中同期的岩浆岩-沉积岩具有很大的差异性,表明华夏地块和扬子地块在770~720 Ma期间尚未拼合,两者具有各自独立的演化特征,其在Rodinia大陆演化中可能分属不同的地理位置。

    本项研究得到了国家自然科学基金项目与中国地质调查局地质调查项目的联合资助,成果近期发表于国际SCI期刊《Precambrian Research》。

    图1 (a)华夏地块与扬子地块新元古代同期岩浆岩-沉积岩锆石Hf同位素和二阶段模式年龄特征具明显差异性;(b)华夏地块和扬子地块南华纪(770-720Ma)在Rodinia大陆中所处位置不同;(c)华夏地块南华纪弧火山岩-沉积岩的成因模式图

    中国地质调查局南京地质调查中心在华夏地块前寒武纪...

    吕古贤带领科研团队在胶东地区开展野外构造岩相地质填图。

    在金矿行业,山东胶东地区以不足全国陆域面积的0.27%,拥有着超过全国30%的黄金储量,其重要性不言而喻。2017年5月,国土资源部举行山东胶东地区金矿深部找矿成果新闻发布会,宣布胶东地区金矿勘探取得具有世界级影响的重大突破,一跃成为世界第三大金矿区,也稳固了全国最大黄金储量矿区和生产基地的地位。

    在胶东,有一支探寻金矿深部奥秘的科研团队 。他们在中国地质调查局地质力学研究所以吕古贤研究员的带领下,在胶东找金一线持续开展研究达34年,几乎走遍了当地所有的黄金矿山,完成20余个金矿科研项目,瞄准胶东地区深部找矿的关键科技问题,取得了构造物理化学理论、构造岩相填图方法和成矿深度构造校正测算技术等创新成果,在焦家金矿率先实现深部第二富集带的突破,打开了胶东深部金矿找矿的大门。

    1 建立“玲珑—焦家式”金矿构造物理化学模式,为深部找矿提供理论基础

    胶东地区早期的金矿找矿,以开采石英脉金矿为主。上世纪60年代初,山东地质六队发现了胶东地区新的成矿类型——破碎带蚀变岩型金矿床,命名为“焦家式金矿床”。金矿新类型的发现,使得山东省金矿资源储量大幅度增长,也极大地拓宽了全国金矿找矿思路和方向。

    随着金矿资源的大规模勘探开发,自上世纪80年代开始,胶东地区85%以上金矿山陷入可采储量严重不足的窘境。胶东找金,亟待向深部和外围拓展。

    而实际情况是,相对于煤矿、石油等沉积矿产,金矿的矿体规模小、构造复杂、矿床类型变化大,成矿规律难以掌握。不仅如此,胶东与金矿有关的大地构造背景、岩浆岩、控矿规律、深部找矿技术方法等,一直处于不同理论观点争论之中。早期研究把玲珑石英脉金矿和焦家蚀变岩金矿作为两个矿床类型,提出前者是中生代浅部成矿,后者是元古代深部地壳成矿;对比赣南钨矿的五层楼分带,指出胶东金矿也具有上部石英脉—下部蚀变岩的五层楼垂直分带,并且依据这一认识开展了深部找矿和外围预测,但找矿效果并不好。

    那么,胶东金矿的深部找矿难题如何破解?

    以胶东金矿矿田构造为博士论文选题,吕古贤发现,胶东金矿具有明显的构造控矿特征,他坚信,应该坚持发展李四光地质力学理论和杨开庆构造动力成岩成矿的研究方向,把胶东金矿深部外围找矿难题作为科技攻关的目标。

    吕古贤带领科研团队深入胶东地区,对典型金矿床进行了广泛的野外地质调查,应用区域地质、构造地质、矿床学、岩石学、地球化学、地球物理及遥感地质等综合分析手段,进行了地质填图、剖面测制、岩石矿物地球化学分析、应变应力测算等,创造性地应用构造—岩相形迹的新概念,首次建立了胶东太古宙—元古宙东西展布的反S弧形断褶构造—变质岩相型式和中生代N形构造—岩相型式,并指出这两期构造—岩相型式的叠加复合活动控制了胶东金矿的区域分布和成矿规律。

    根据详细的矿田构造、矿床构造与勘探开采的实际调查,吕古贤研究团队明确,石英脉型和蚀变岩型金矿为同一成矿背景下不同成矿构造的产物,成矿早期阶段压扭带产出焦家式蚀变岩型金矿,稍晚阶段张扭带发育玲珑式石英脉型金矿,两者在空间分布上呈水平分带和受“入”字形构造控制,这与前人提出的的垂直分带模式完全不同。据此,吕古贤等建立了更加符合胶东地区地质实际的“玲珑—焦家式”金矿新类型,并强调在次级张断裂找石英脉金矿、在石英脉金矿外围寻找挤压带和蚀变岩金矿的找矿新思路。

    胶东构造控矿现象非常明显,普遍发育含金构造地球化学蚀变岩带。但吕古贤认为,化学元素分布只是化学平衡的结果,而物理化学才是地球化学变化的原因,从而提出了“构造力改变物理化学条件控制化学平衡”的新思路。欧阳自远和翟裕生两位院士认为,构造物理化学理论开拓了金属成矿学新的研究领域,构架了成矿学和找矿学的桥梁。

    2 发展“构造岩相填图”方法,提高调查和深部外围找矿科技水平

    老矿区地表的矿脉基本采空,缺失了“就矿找矿”的依据,难以建立深部预测的地质标志。为解决这一问题,要研究控矿构造系统,还必须考虑地壳的构造运动和物质成分的相互关系。吕古贤等在胶东阜山金矿实测3平方千米的构造岩相图,并进行了物理化学参数分析,进而定义构造岩相是“显示构造特征、建造类型和物理化学条件的构造岩石单元”,使其更便于野外识别和测量,再结合构造界面及物理化学参量急变带成矿的揭示,提出了“构造岩相填图”找矿方法。

    在此基础上,吕古贤等先后测制了1∶25万、1∶5万、1∶1万和1∶1000等不同比例尺的构造岩相成矿图,进而发现了蚀变岩宽度与矿床规模正相关等成矿规律。由此,将矿体和相关蚀变围岩都作为目标,把预测标志从十几米扩大到几百、几千米宽,显著提高了预测能力。这也改变了对胶东断裂蚀变岩的规模与成矿作用的已有认识。

    “构造岩相填图”找矿方法在焦家、大庄子等金矿获得了良好的探矿效果。地表结合中段构造岩相填图,焦家金矿应用“入”字形构造控矿规律提出靶区,验证工程在空白区发现单矿脉厚5米、品位达8~12克/吨的富矿石英脉群。在大庄子金矿开展变质岩区含金绿泥石化蚀变分带的填图,在断裂北部3条勘探线和6个中段找到了被错失的矿脉,一举扭转了矿山资源危机局面。新城、大尹各庄、灵山、曹家洼和玲珑等9个金矿,通过地表—中段三维构造岩相填图,解决了中段预测、构造叠加区预测和采空区预测等难题,均取得较好的探矿效果

    3 在焦家金矿首次验证深部第二富集带,推动胶东深部找矿的广泛勘查活动

    焦家、夏甸和玲珑等大型金矿在上世纪90年代普遍在地下300米左右进入无矿区带,勘探工程要么见矿不好,要么完全没矿。而且,当时的测算表明,焦家式蚀变岩金矿形成深度为6~8公里左右,深部没有适宜的成矿条件和新矿带。科技人员对于胶东地区金矿深部找矿普遍信心不足。

    为了探索胶东金矿深部矿带,在前国家计委青年科技找矿项目《重点矿化区带隐伏矿床找矿方法和预测》的资助下,1995年,地质力学所、山东省焦家金矿、山东省地质勘查局二队联合在焦家金矿开展了《山东省焦家金矿隐伏矿床深部构造物化探预测与构造物理化学研究》科研项目,目标就是对焦家深部是否发育有第二个金矿富集带进行研究和预测。

    吕古贤等开展“构造附加静压力”理论研究,进一步建立了成矿深度的构造校正测算方法。应用此方法,获得了焦家蚀变岩金矿形成约2.5公里的新数据。

    随着勘查工作和研究的深入,研究团队发现,焦家矿区Ⅰ号矿脉(蚀变岩型)和Ⅲ号矿脉(硫化物石英脉型)并非前人提出的上下关系或早晚关系,而是不同性质的“入”字形构造关系,均属同一深度的构造层次,不能用统一的深度测算方法。他们通过地质结合地球物理和地球化学勘查,计算了矿体剥蚀保留状况,首次提出焦家金矿属于浅成矿床,并指出目前开采的仅仅是“矿头”,深部才是主矿体。

    根据新发现深部成矿的地质、物探和化探信息,研究团队预测无矿段之下发育“深部第二矿化富集带”,并圈定了焦家金矿深部第二矿化富集带的5个成矿靶区,预测金金属量22.5吨。

    根据项目组提出的钻探方案,山东省第六地质矿产勘查院实施深部勘查和验证。经在焦家金矿主含蚀变带深部(-500米以下)进行钻探控制,勘查发现,焦家金矿床深部Ⅰ、Ⅱ号矿体尖灭再现明显,其控矿条件和赋存规律与浅部矿体相同,从而证实了焦家金矿深部第二富集带找矿前景广阔。更进一步的探矿成果更加令人惊喜,在-600~-700米圈定了4个新矿体,探求金矿E级储量2172千克。

    这是胶东地区首次依据“深部第二富集带”靶区揭露的隐伏矿体,由此开启了胶东深部找矿的广泛勘查活动。

    4 胶东金矿深部富集带得以证实,深部大型金矿床纷纷浮出水面

    山东省第六地质矿产勘查院参考胶东金矿深部“第二富集带”的观点,借鉴焦家金矿深部勘探成功经验,在莱州寺庄地区开展成矿预测和钻探,在穿越200余米无矿段后,发现了厚大的新矿体。经过两年半的勘查,2007年,地质六队在焦家金矿成矿带深部发现特大型金矿——莱州寺庄深部金矿,探明储量51.83吨,潜在经济价值近80亿元。时任国务院总理的温家宝特别作出批示:“请国土资源部转告山东六队职工,祝贺他们在金矿勘探中取得重大发现,向大家致以亲切的问候。”

    此后,在胶东金矿赋存“深部第二富集带”的找矿思路和成功经验的示范下,新城金矿、三山岛金矿、夏甸金矿、台上金矿、阜山金矿、鑫汇金矿和玲珑金矿等,都在深部贫矿或无矿段之下又发现了新的富厚金矿带。胶东金矿深部发育第二富集带终于得以证实。仅山东地质六队在2002~2011年在胶东地区新勘查发现5处超大型金矿床和15处大中型矿床,探明黄金资源储量1225余吨,主要勘查于深部矿带。

    2014年,由山东省地矿局和中国地质科学院地质力学所等单位联合完成的《胶东金矿理论技术创新和深部找矿突破》项目获得国家科技进步二等奖。据了解,该项目指导胶东地区发现中型以上金矿床28个,包括6个超大型和6个大型矿床,提交新增金资源/储量2118.483吨,占全国同期的45.17%,是全国2002年底岩金保有资源/储量的72.7%,是山东省2005年以前50余年累计探明金资源/储量的2.06倍。

    科研工作密切结合地质找矿问题,预测靶区及时得到矿山探矿工程验证,科研成果直接转化为生产和经济效益,吕古贤的科研团队为胶东金矿深部地质找矿突破作出了实实在在的贡献。如今,他们依然奋战在胶东大地。

    他们加入到深部探测行列,瞄准胶东金矿的研究方向和找矿难题,确定了以“一个构造岩相模式、三大岩类构造测量和多层次构造岩相找矿”为近期研究重点。他们研究胶东岩浆核杂岩隆起—拆离带成矿模式,探讨新类型新矿带的关键问题;他们依据地质力学的理论和Ramsay的现代构造测量方法,开展成矿岩体野外构造填图、结构分析与成矿作用研究;他们发展构造岩相研究,探讨区域预测、矿田预测、矿化边界预测、矿脉及矿脉群预测的多级指标系统。近期,他们完成了《玲珑金矿田东部断裂蚀变成矿体系三维研究与深部预测》项目,提出的4个靶区经工程验证共计新增金属量达14041千克。

     

    打开胶东深部找金的大门

    2019年上半年,持续的全球贸易紧张局势导致世界经济增长势头明显减弱。全球矿业总的发展态势是先扬后抑。

    一、全球矿业发展态势

    2019年第一季度,全球矿业逆势而行,大型兼并和并购频现,行业开始新秩序新形象的重塑,矿业再次成为关注的热点。但是随着中美贸易摩擦升级,第二季度全球矿业市场复苏势头减弱,全球勘查活动指数PAI整体下行,上市矿业公司股价回落,矿产品价格波动剧烈,初级公司融资规模萎缩,电动汽车用矿需求增加,清洁能源发展持续推进。

    1.全球勘查活动指数整体下行,标准普尔/多伦多证券交易所全球矿业指数先扬后抑

    2019年上半年,衡量全球勘查活动指数(PAI)呈现整体下行态势。2019年上半年季度环比下降14%,为2016年以来最低点。出现这一状况的主要原因是,2018年下半年以来初级公司和中级公司融资规模持续萎缩,连锁反应到显著性钻探成果数量明显下降。截至2019年6月,全球上市矿业公司总市值1.46万亿美元,与去年同期持平。

    2019年上半年,全球矿业证券市场呈现先扬后抑的总体走势,标准普尔/多伦多证券交易所全球矿业指数(S&P/TSX Global Mining Index,TXGM)从2019年1月67点升到4月的78点,随后下跌至6月的70点附近,与标准普尔/多伦多证券交易所综合指数走势相似,但波动幅度更小,总体好于2018年下半年。2019年6月标准普尔/多伦多证券交易所全球矿业指数同比增加8%。

    全球矿业并购金额和数量变化

    2.全球矿产品价格波动加剧,铁矿石价格同比增长70%,基本金属价格滑梯陡降,钴价比上年下降63%

    一是因为突发性市场供应减少导致部分矿产品价格上涨。例如,受巴西尾矿坝事故和韦罗妮卡热带气旋等供应链中断事件影响,淡水河谷、力拓、必和必拓相继宣布下调铁矿石产量,导致铁矿石供应量总体上同比下降5.3%,因而引发铁矿石价格上涨明显。2019年5月17日,铁矿石价格突破100美元/吨关口,6月铁矿石价格继续飞涨至109美元/吨,创出近5年来新高,普氏62%品位铁矿粉价格同比增长70%。

    二是中美贸易摩擦升级和全球制造业PMI放缓,导致市场信心不足和预期悲观,使得部分矿产品价格滑梯陡降。例如,2019年初基本金属价格与2018年第四季度几乎持平,2019年4月开始下降,5月降幅加剧,截至5月30日LME现货铜连续7周下跌。LME铝、锌、镍价格均呈现与铜价相似的走势,但由于跌幅较窄,所以好于2018年第四季度。

    三是电动汽车所需的钴价比去年下降63%。即使在过去五年中取得强劲增长的钴和锂价格,2018年也出现两位数的下跌。2019年价格持续下跌,6月28日LME钴期货结算价为29000美元/吨,比年初下降40%,比去年同期下降63%。镍钴矿商谢瑞特公司CEO认为,钴价下跌是钴市场去库存和增加供给所致。

    3.今年第一季度全球大型并购活动频现,但世界范围初级公司融资规模萎缩

    2019年元月至3月,全球矿业领域并购活动依旧活跃,总交易额达128.9亿美元,与上年同期的25.2亿美元相比大幅增加,主要是大型并购使得矿业重新成为人们关注的焦点。美国纽蒙特矿业公司收购加拿大黄金公司股份,总交易价值100.1亿美元。中国钼业股份有限公司出资11.4亿美元收购刚果民主共和国坦克帆古鲁米矿24%股权。澳大利亚纽克雷斯特矿业公司通过合资协议收购加拿大雷德克里斯,交易价值8.1亿美元。但是从交易数量来看仍然低迷,交易额超过500万美元的并购数量只有30笔。并购交易矿种再次以黄金和铜为主要目标。全球矿业并购重组活动频繁显示出积极健康的基本面。

    但是,世界范围初级公司融资规模持续收缩。2019年元月至3月全球矿业累积融资金额32.5亿美元,环比下降15%,延续2018年第四季度下滑态势。主要是市值低于5亿美元的公司(以勘探公司为主)融资金额较上个季度减少4亿美元,环比下降33%。市值超过20亿美元的公司融资金额较上个季度减少3.7亿美元,环比下降16%。

    4.电动汽车用矿需求增加,镍锰钴消费量增加,锂矿供应国着力延伸价值链,锂矿生产商积极整合采矿冶炼能力

    阿达姆斯智库统计报告表明,2019年5月,电动乘用车动力电池镍消费量同比增长57%,碳酸锂当量同比增长47%。

    澳大利亚、智利等锂矿供应国,加大矿产开发力度,积极布局冶炼加工产业,推进技术研发,使得价值链不断延伸。当前中国是锂冶炼主要国家。智利和澳大利亚的产业链延伸,锂矿生产商对采矿和冶炼能力的整合,将影响中国锂加工全球份额。

    5.全球持续推进清洁能源发展,欧美天然气、风能、太阳能价格下降

    2019年5月,穆迪公司发布的2019年第一季度《全球绿色债券报告》显示,本季度全球共发行472亿美元绿色债券,其中28%用于绿色能源募集资金。2019年5月,世界银行启动了一项可持续矿业最佳实践资助基金计划,名为“气候-智能采矿设施”,将支持开采和加工清洁能源技术所需的矿物和金属,促进这些领域公共和私营部门密切合作。

    2019年上半年,欧洲液化天然气产量大幅上升,使得天然气价格下降,荷兰天然气上半年基准价格已是十年来的最大跌幅。随着液化天然气价格不断降低,使得煤炭需求大幅放缓,煤炭价格暴跌是欧洲逐步淘汰煤炭的一个标志。据彭博研究显示,可再生能源也在争夺市场份额,风能和太阳能使得欧洲电价更便宜,清洁能源供应占更多市场份额而挤压煤炭市场,亦加速欧洲淘汰煤炭。德国燃气发电比燃煤发电成本更低,默克尔政府在2019年2月份宣布退出煤电,5月批准了一项400亿欧元援助计划,补偿德国东部和莱茵河的褐煤和硬煤中心转型,将“烟囱式经济”转变为高科技中心。

    美国再生能源发电量首次超过煤炭。EIA最新数据显示,2019年4月美国清洁能源(太阳能、风能、水利、生物质和地热)发电量超过煤炭。一方面是太阳能和风能成本下降,另一方面是煤炭环境问题影响。自2008年达到煤炭消费峰值,当前美国煤炭消费量已下降39%,至40年来的最低水平。

    二、矿业新情况新问题

    1.贸易摩擦升级对中国矿业的影响

    贸易摩擦对中国铜、铝、铅、锌、镍、锂和钴等矿产品进出口短期影响有限,更多的影响则是有色金属产业链下游环节,如铅蓄电池和镍镉蓄电池出口。但全球矿产品贸易流动性强,金融属性高等特征使其更易受到贸易摩擦升级的影响,导致2019年5月全球矿产品价格剧烈波动。凯投宏观研究报告指出,某些金属价格更容易受到中美贸易摩擦的干扰。鉴于电子产品进口量占美国从中国进口总量的30%左右,预计未来相当长一段时间内电子行业广泛使用的金属价格波动性将会加剧。

    贸易摩擦间接影响中国和其他资源国的关系。2019年3月,澳大利亚工业、创新和科技部以及澳大利亚贸易和投资委员会共同发布的《澳大利亚关键矿产战略》中提到:“自2017年12月美国总统特朗普发布行政命令以来,澳大利亚政府一直在加强与美国政府的联系。”2019年5月,特朗普政府取消了加拿大、墨西哥钢铁和铝的关税,并有意加快通过美国-墨西哥-加拿大自由贸易协定(USMCA),一旦USMCA得以实施,不仅可以有效巩固北美区域贸易关系,而且还会导致加拿大与中国不能签订自由贸易协定,影响加拿大与中国的矿产品贸易。目前,墨西哥已率先审议通过USMCA草案。

    2.美国全面推动国内稀土供应链发展

    美国采取了四项措施。一是2019年7月22日特朗普通过《美国国防生产法案(Defense Production Act)》授权总统可以优先采购钕、铁和硼,以及用钐和钴生产永磁体的国内材料、设备和服务。特朗普命令国防部加快消费类电子产品、军用器件和医疗设备所需稀土永磁的生产。《美国国防生产法案》曾经保护过美国钢铁生产能力,也被用来强制购买国内半导体制造设备,还用于资助锂离子电池、轻武器弹药和其他技术的研究和采购。二是推进稀土供应法案的审议。2019年5月,美国参议员森斯·曼钦、谢莉·卡皮托和丽莎·穆尔科斯基向国会提交了《稀土元素先进煤炭技术法案》。该法案旨在争取联邦财政拨款,用于支持开发先进分离技术,从煤炭和煤炭副产品中提取和回收稀土元素和矿物,进而改变美国100%依赖国外稀土进口的现状。三是推进稀土的产学研结合。宾夕法尼亚州立大学最近启动了关键矿产研究中心,目标是成为关键矿物研究和开发技术支持的首选中心,特别是宾夕法尼亚州立大学与能源部研究人员合作使用先进分离技术从煤炭副产品中提取稀土元素等优势技术。四是美国将建立稀土分离工厂和延伸产业链。2019年5月20日,澳大利亚稀土生产商表示,已与美国公司签署谅解备忘录,将在美国建立稀土分离工厂,由澳大利亚公司控股。

    3.巴西溃坝事故使尾矿管理成为热点话题

    2019年1月25日,巴西米纳斯吉拉斯州布鲁马迪纽市附近的费豪矿发生尾矿坝溃决事故,造成228人死亡,60多人失踪。事件引发全球关注,使得尾矿管理成为热点话题,一是全球矿产资源专家联盟(GMPA)提出全球尾矿行动倡议。二是国际矿业和金属业协会(ICMM)发布全球矿山恢复最佳实践,并将研究制定尾矿库标准,计划今年年底推出国际尾矿设施标准。三是力拓和澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)合作,开展矿业社区研究。四是淡水河谷加强预警和尾矿库建设。五是基于物联网和卫星技术的智能监控解决方案。巴西米纳斯吉拉斯州政府和高技术公司、国际海事卫星组织签署谅解备忘录,监测该区域所有尾矿设施,为该地区提供基于物联网和卫星技术的智能监控解决方案。

    三、全球矿业发展展望

    1.全球矿业市场的复苏势头减弱

    从2016年开始,全球矿业走出低迷区间,触底回暖态势趋稳,已经可见明显的“拐点”,全球矿业或将开启新的景气周期。由于特朗普挑起“贸易战”,中美贸易摩擦升级,导致2019年第二季度全球矿业市场复苏势头减弱。安永公司2019年上半年贸易调查显示,93%的受访者认为中美贸易摩擦升级和全球贸易紧张局势影响其并购计划。所以说,新一轮矿业景气周期是否会受到全球宏观经济和“贸易战”的影响从而导致无疾而终的结局,尚待进一步观察。

    2.全球对于战略新兴产业所需矿产的竞争将愈演愈烈

    当前,世界各国均已充分认识战略新兴产业所需矿产在经济社会发展中的作用,尤其是对产业转型升级、生态环境保护的作用,引领经济结构和产业结构的转型。美国、欧盟、澳大利亚均出台了战略新兴产业所需的矿产(关键矿产)目录以及相关扶持政策。2019年5月21日,标普全球发布《新的大博弈:中国、美国与技术》研究报告,认为技术是中美争端的核心所在。美国关注的焦点是技术,是战略新兴产业,而非双边贸易赤字;同时,技术对中国亦十分重要,说明矿业技术转型升级的重要性。2019年上半年,美国发布《确保关键矿产安全可靠供应的联邦战略》,有61项建议,确定了落实部门和落实时间。全球对战略新兴产业所需矿产的竞争,存在愈演愈烈的趋势。

    3.全球矿业经济新秩序新形象需要重新构建

    当前,全球矿业经济秩序受到保护主义、地缘政治、关税大战带来的严重破坏,亟待建立矿业经济新秩序。例如,中国和印度建立原油联合购买同盟,抵御亚洲溢价初见效果,这表明建立区域性大宗矿产品交易中心有助于增强地区资源安全。与此同时,全球矿业界正在努力通过雕刻重塑,展示一个全新的矿业发展形象。也就是说,要将一个傻大黑粗、劳动密集、高危生产、破坏环境的落后矿业形象,改造成为绿色发展、生态保护、智能化、技术密集、可持续性、社会接受的先进矿业形象,从而巩固矿产资源和矿业发展在经济社会发展中的基础地位和基石作用,为矿产资源的合理利用和有效保护创造良好的发展环境。

    (作者单位:自然资源部中国地质调查局发展研究中心)

    全球矿业经济秩序或将重新构建

    在国家自然科学基金项目(编号:41725011, 41572204)及院长基金项目(编号:YYWF201718)等资助下,自然资源部中国地质调查局地质力学研究所张拴宏研究员课题组及其合作团队,在华北克拉通及全球~13.8亿年大火成岩省及黑色页岩沉积成因联系及其对地层断代及古环境意义等方面取得了重要进展。研究成果在2018年11月以“A temporal and causal link between ca. 1380 Ma large igneous provinces and black shales: Implications for the Mesoproterozoic time-scale and paleoenvironment”为题发表在国际知名刊物Geology上(论文链接:https://doi.org/10.1130/G45210.1)。

    大火成岩省(large igneous provinces,LIPs)代表了相对较短时期内形成的规模宏大(巨量)的幔源岩浆活动。因为是地质历史上发生的极端地质事件,大火成岩省对全球性大气-海洋环境的巨变及生物灭绝有非常重要的影响。前人研究结果表明,显生宙(即寒武纪以来)大火成岩省与全球大洋缺氧与生物灭绝有明显的对应关系,显生宙国际地质年代表中多个金钉子均与以大火成岩省、黑色页岩及生物灭绝为代表的全球性地质事件相对应,如法门阶底界、二叠-三叠纪界限、托阿尔阶底界及土伦阶底界等。但由于对前寒武纪,特别是“地球中年期”(18~8亿年,“枯燥的10亿年”)大气氧浓度、海洋的氧化-还原状态及生物门类及演化认识的局限,关于前寒武纪大火成岩省与环境的影响及其与黑色页岩沉积的成因联系一直很不清楚。

    张拴宏研究员课题组及其合作团队通过对全球哥伦比亚(奴那)超大陆中~13.8亿年全球性大火成岩省及黑色页岩沉积时空分布的研究,发现这些大火成岩省及黑色页岩的分布有明显的规律(图1)。~13.8亿年黑色页岩广泛分布在北美、格陵兰、西伯利亚、波罗地、非洲、南极等大陆上;而同期的黑色页岩在华北及北澳大利亚克拉通广泛分布,在西伯利亚、巴西及印度等克拉通也有分布(图1、图2)。提出了哥伦比亚(奴那)超大陆中这些广泛分布的~13.8亿年黑色页岩可能沉积于连通的大型海相盆地,而不是前人所认为的局部封闭的小盆地。通过~13.8亿年大火成岩省与黑色页岩内火山灰年龄的对比(图3、图4),进一步提出~13.8亿年存在一次与全球性大火成岩省有关的大洋缺氧事件,以此期大火成岩省与黑色页岩为代表的全球性地质事件为中元古代盖层系与延展系提供了精确的界限年龄为1383 Ma。上述研究结果为认识“地球中年期”(“枯燥的10亿年”)大气圈、水圈、生物圈、岩石圈及其协同演化及晚前寒武纪地层断代提供了重要依据及新思路,也挑战了目前国际上流行的Canfield中-新元古代“长期硫化缺氧”的海洋模型及“地球中年期”大气圈、水圈、生物圈、岩石圈静滞演化的概念。另外,由于华北克拉通下马岭组及北澳大利亚Velkerri组黑色页岩均富含页岩气等资源,研究结果对于认识中元古代黑色页岩内油气资源潜力及其成因也有重要意义。

     

    图1 哥伦比亚(奴那)超大陆重建图中13.8亿年大火成岩省及黑色页岩的分布

     

     

    图2 华北克拉通下马岭组及北澳大利亚克拉通Velkerri组地层柱及对比

     

     

    图3 下马岭组黑色页岩内火山灰(斑脱岩)夹层

     

     

    图4 13.8亿年大火成岩省与下马岭组黑色页岩内火山灰年龄对比图

     
     
    中元古代13.8亿年大火成岩省及黑色页岩沉积成因联系...

    弧岩浆作用是大陆地壳生长的主要方式之一,其岩浆起源与性质是深入理解大陆地壳的形成和演化的关键。前人研究揭示,横亘于青藏高原南部的冈底斯弧是典型的大陆弧,其弧壳具有显著的南部亏损(锆石εHf(t) > 0)、北部富集(锆石εHf(t) < 0)的锆石Hf同位素特征。但是,这一特殊Hf同位素组成的成因与演化过程还有待深入研究。

    中国地质调查局地质研究所董昕研究员及其合作者对冈底斯弧北部巴松措和门巴地区约200 Ma的岩浆岩进行了系统研究,在明确其岩石成因和岩浆源区的基础上,探讨和细化了冈底斯弧北部地壳的演化过程。取得了如下主要认识:

    1.冈底斯弧北部早侏罗世的岩浆岩包括巴松措地区约190 Ma的闪长岩堆晶和约200 Ma的花岗闪长岩堆晶(图1),以及门巴地区约190 Ma的寄主花岗质岩石和同期的镁铁质包体(图2)。

    2.基于矿物组合、化学成分和全岩地球化学组成的研究(图3),巴松措地区的岩浆岩是偏镁铁质安山质岩浆通过角闪石、斜长石和榍石的分离结晶作用形成的;而门巴地区寄主花岗质岩石是安山质岩浆角闪石和斜长石分离结晶作用的产物。由于与寄主岩石具有相似的矿物组合和同位素地球化学组成,推测门巴地区镁铁质包体是与其寄主岩石同一母岩浆早期堆晶作用的产物。

    3.上述早侏罗世岩浆岩具有继承的幔源同位素特征,通过全岩同位素模拟计算,提出了含水洋壳和不同比例的大陆地壳物质在源区发生部分熔融产生具有该地球化学特征母岩浆的合理解释(图4)。

    4.结合前人发表的数据,冈底斯弧北部多期次(~215–170 Ma)岩浆岩记录了拉萨地体早中生代的地壳演化历史,即幔源物质的贡献随时间推移逐渐增多,具体表现为岩浆岩逐渐亏损的锆石Hf同位素组成上。

    研究表明冈底斯弧壳经历了一个幔源物质贡献随时间推移逐渐增加的过程;同时,分离结晶作用是镁铁质岩浆包体的一种重要成因,而花岗质岩石具有的幔源地球化学特征可以是多解的。

    上述研究受国家重点研发计划项目(2016YFC0600310)、国家自然科学基金项目(41872070和91855210)、中国地质科学院地质研究所基本科研业务费(J2006)和国家留学基金委访学项目(201809110024)的共同资助。成果发表在国际知名地学期刊《Lithos》上,详细内容请查阅文献:Dong Xin, Niu Yaoling, Zhang Zeming, Tian Zuolin, He Zhenyu. 2020. Mesozoic crustal evolution of southern Tibet: Constraints from the early Jurassic igneous rocks in the Central Lhasa terrane. Lithos, 366-367, 105557。

    原文链接:https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105557

     

    图1 巴松措地区早侏罗世闪长岩堆晶和花岗闪长岩堆晶的野外和镜下照片

    图2 门巴地区早侏罗世花岗质岩石的野外和镜下照片

      

    图3 拉萨地体中部早侏罗世岩浆岩主量元素的二端元图解。Bulk-rock代表本研究样品的全岩主量元素成分;av. Pl代表本研究斜长石主量元素的平均成分;av. Amp代表本研究角闪石主量元素的平均成分;Bulk-rock of start material代表实验开始时物质的全岩主量元素成分;Melt代表平衡结晶实验过程中获得的熔体的全岩主量元素成分。

     

    图4 拉萨地体晚三叠–早侏罗纪岩浆作用和地壳演化模式图。

    地质所在拉萨地体中生代地壳演化研究方面取得进展

    科技创新,我们在路上……

    1月9日,一年一度的国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。国土资源部有3个项目斩获2016年度国家自然科学奖、国家科学技术进步奖,一名合作专家获中华人民共和国国际科学技术合作奖。这是中共中央、国务院对国土资源科技创新成果的褒奖,也从一个侧面展现了国土资源科技创新在国家创新驱动发展战略中的沸腾活力。

    长期以来,地质科技创新始终是国家科技创新的重要组成部分,在能源与矿产资源勘探、认识和抵御自然灾害、保护地质环境等方面发挥了重要作用,而且对人类探索地球奥秘、促进自身可持续发展有着不可替代的作用。今天我们介绍的这几个获奖项目和个人亦是如此:有的解决了中国东部板内燕山期大爆发成矿这一世界级难题,有力推动了中国东部铜多金属的找矿突破;有的突破了全地壳探测技术和大深度金属矿勘查的技术屏障,首次在我国成矿带、矿集区开展深部探测,实现了深部找矿的突破;有的填补了航空重力测量等多项国内技术空白,实现了我国航空地球物理核心技术的跨越式进步;有的将中美科技合作实质化,推动了联合国教科文组织国际岩溶研究中心落户中国……

    每一项创新都是许许多多科技工作者扎根实践、持续探索的智慧结晶,而更加令人钦佩的则是科学家们一以贯之、始终坚守的科学精神。如今,国家科技创新号角嘹亮,国土资源系统“三深一土”旌旗猎猎,广大地质科技工作者唯有高擎自主创新大旗,斗志昂扬地继续前行。

     

    国家自然科学奖二等奖

     

    中国东部板内燕山期大规模成矿动力学模型

     

    主要完成人及单位

    毛景文(中国地质科学院矿产资源研究所)、陈斌(北京大学)、谢桂青(中国地质科学院矿产资源研究所)

    首席科学家:毛景文

    项目简介

    项目针对中国东部板内燕山期大爆发成矿这一世界级难题,通过15 年研究,获得了创新性成果,发展了成矿理论,有力地推动了找矿勘查实现重大突破。

    已知全球板内环境成矿规模小,通常与裂谷和地幔柱构造有关。但中国东部燕山期既未见这种构造环境,也不是以“沟弧盆”为特征的板缘狭长成矿带,而是宽达1000 多公里的大面积爆发板内成矿。该项目突破了板内成矿动力来自板内的传统认识,发现东部板内燕山期成矿受控于板缘块体之间的相互作用,建立了中国东部燕山期板内成矿动力学模型,被国际同行定义为为Mao et al’s模型。

    主要创新点

    多阶段叠加:发现燕山期板内大爆发成矿具有多阶段性,即华南与华北成矿时限基本一致,为中晚侏罗世至早白垩世(165±5Ma~135Ma)(以下简称早阶段)和早白垩世晚期至晚白垩世早期 (135Ma~80Ma) (以下简称晚阶段)两个阶段。在东北地区还发育了一个180Ma~ 165Ma时间段的成矿事件。

    多种构造体制叠合:发现早阶段形成于挤压构造体制,受控于古太平洋板块低角度斜向大陆俯冲,在大陆内部沿不同块体结合带发育斑岩铜矿系统,与板片撕裂诱发形成的壳幔混源岩浆有关;在大陆边缘弧后伸展区发育钨锡钼铅锌多金属矿,与软流圈地幔岩浆底侵诱发的壳源花岗岩相关,控矿构造为东西与北东向断裂的复合部位。晚阶段形成于伸展构造体制,与古太平洋板块沿北北东向走滑及后俯冲岩石圈减薄有关,成矿类型具有多样性,巨量矿产形成于伸展盆地。东北180Ma~165Ma成矿响应于鄂霍茨克洋板块向东南俯冲和碰撞。

    多种来源成矿物质聚集:查明成矿物质来源有幔源或壳幔混源或壳源,在空间上成矿物质来源有分区性和分带性,还发现部分矿床的形成过程有地幔流体参与。此外,创新性提出辉钼矿中Re 含量可以有效地指示物质来源。

    矿产集中分布于有限单元:发现大型矿集区在成矿区带面积约占5%,拥有资源量却达95%,而这些矿集区出现于上述构造有利部位。基于矿集区时空结构和物质的解剖研究,建立了8 个矿集区矿床模型,可用于指导找矿勘查。

    成果应用

    中国地质调查局运用东部燕山期板内成矿动力学模型和8个矿集区矿床模型开展找矿部署,实现了铜多金属矿找矿的重大突破。国土资源部矿产勘查技术指导中心运用板内成矿力学模型、矿集区矿床模型及找矿特征标志等科研成果开展了整装勘查区的找矿工作,在老矿山深部和外围找矿取得了重大突破。河南省地质调查院根据项目2006 年的新发现,探明了鱼库超大型钼矿(金属量171 万吨,相当于17 个大型钼矿),而且运用栾川矿集区模型,在豫西发现和探明了一批大型—超大型钼铅锌金银矿床。

    首席声音

    板内大规模成矿是一个世界级科学难题,我们的科研团队针对我国东部宽达1000多公里的板内燕山期大规模成矿作用开展了长期深入研究,突破了板内成矿动力来自板内的传统认识,发现东部板内燕山期大规模成矿受控于板缘块体之间的相互作用,创新性建立了板内成矿动力学模型,被国际同行定义为为Mao et al’s模型。成果被国内外著名科学家大量引用,并对多个创新点给予高度评价。

    项目研究发现了中国东部燕山期板内大规模成矿的3个特点,即两阶段叠加成矿,成矿有早晚两阶段,早阶段形成于挤压构造体制,巨量矿产聚集在北东向与东西向断裂的复合部位,晚阶段形成于伸展构造体制,巨量矿产主要形成于伸展盆地;多种来源成矿物质聚集成矿,在空间上成矿物质来源有分区性和分带性,还发现部分矿床的形成过程有地幔流体参与;辉钼矿中Re 含量可以有效地指示物质来源。项目建立了中国东部8个矿集区矿床模型,在找矿勘查实践中获得了突出成效。

     

    国家科技进步奖二等奖

     

    空地球物理勘查技术系统

     

    主要完成人

    熊盛青、王平、陈斌、周锡华、周坚鑫、葛良全、薛典军、段树岭、吴美平、林君、刘浩军、范正国、郭志宏、郭大海、葛晓立

    首席科学家:熊盛青

    主要完成单位

    中国国土资源航空物探遥感中心,成都理工大学,中国人民解放军国防科学技术大学,吉林大学

    项目简介

    我国能源资源勘查的重点已向复杂地质条件区、深部和新区转移,现有勘查技术难以满足要求。提高航空地球物理勘查系统的分辨率、探测深度和效率,实现快速精细化探测,是国内外航空地球物理勘查领域的重大理论与技术难题。项目依托“863”计划重大项目,结合地质调查任务,“产学研军”结合,51个科研团队联合攻关,自主研制出全套先进实用的航空地球物理勘查系统和技术,填补了多项国内空白,实现了工程化应用,显著推进了我国航空地球物理技术装备的跨越式发展。

    主要创新点

    解决了新型航空重力仪原理等4项理论和原理性问题,为航空物探仪器研制、方法技术研究及其应用提供了理论支撑。

    突破了时间域电磁大功率发射等20项关键技术,研制出9种核心仪器和8 种配套仪器,集成了6种航空物探单方法勘查技术系统。

    研制出支持二次开发的GeoProbe 地球物理软件平台,集成了重、磁、电磁和伽马能谱参数同平台处理的地球物理数据处理解释系统,实现了规模化工程应用。

    集成了航空重/磁/遥感综合勘查系统等3 套多方法综合勘查系统,创建了航空物探遥感综合勘查方法,形成了“空地一体化”快速找矿技术体系。

    成果应用

    地质矿产勘查中全面应用:项目研发的整体技术已在青海、河北和黄海等26个测区完成航空物探综合测量145.49万千米,勘探经费5.3亿元以上,经后续工作发现10多处大型铁多金属矿以及大量找矿信息。

    航空伽马能谱仪实现批量生产、环境辐射调查与评价应用:产品3 次击败国外同类产品中标,占2013年和2014年该产品市场份额的80%;开展了2009年朝鲜核试验和2011年日本核电站事故后的应急监测,为建立我国核应急立体监测体系作出贡献。

    软件全国推广应用:已在135家单位推广GeoProbe Mager软件738套,广泛用于生产、科研和教学工作,节省购置及升级费用1 亿元以上。

    技术标准和试验场推广应用:编制的《航空磁测技术规范》行业标准和《航空重力测量技术要求》等10 项技术要求已推广应用,研建的地球物理试验场为仪器校准、测试、方法研究和综合应用提供了科学基础条件平台项目研究成果主要体现在重大的间接和潜在经济效益。

    推广应用及效益情况:该项目整体成果已在全国地质矿产调查中全面推广应用,成为重要装备和技术。在全国26个地区获取了78万平方千米高精度航空物探遥感资料,发现航空物探异常6051处、找矿靶区246处、找油气有利区55处。经后续工作在青海、河北等地发现了肯得柯克等10多处大型铁、多金属矿,探获铁矿资源量30亿吨以上,间接经济效益6.8亿元,潜在经济效益1万多亿元,支撑了全国找矿突破战略行动。研发的软件已成为本行业数据处理与质量评价的通用软件。项目成果在辐射环境评价和军事等其他领域亦得到了应用。

    首席声音

    航空地球物理勘查是实现找矿突破最高效、最快速和绿色的现代化勘查技术,但因长期受制于国外对敏感高科技的封锁和垄断,该技术发展缓慢更难言大规模应用。为了突破这一瓶颈,项目组织国内51个科研团队联合攻关,开展了航空地球物理勘查理论、技术、装备、方法和应用全链条的创新研究,突破了新型航空重力仪原理等一批重大理论和原理性问题,攻克了航空磁力、电磁、重力等核心技术和装备研制的关键技术;自主研制出我国航空磁测、电磁、重力和放射性四种勘探技术装备等综合勘查系统和GeoProbe地球物理数据处理解释系统。项目填补了多项国内空白,获得61项自主知识产权,整体达到国际先进水平,初步实现了航空地球物理勘查技术系统的国产化和工程化应用,结束了航空物探装备长期依赖进口的局面。

     

    大别山东段深部探测与找矿突破

     

    主要完成人

    董树文、张怀东、蒋其胜、吴明安、张千明、徐小磊、李建设、吕庆田、周涛发、陆三明、陈国光、王炯辉、于广陵、储国正、王波华

    首席科学家:董树文

    主要完成单位

    中国地质科学院、安徽省地质矿产勘查局、华东冶金地质勘查局、安徽省公益性地质调查管理中心、中国地质调查局南京地质调查中心、合肥工业大学、五矿勘查开发有限公司、中国地质科学院矿产资源研究所

    项目简介

    大别山东段(含长江中下游和北淮阳地区)是东部最重要的矿产基地和工业走廊,成矿条件复杂,找矿长期徘徊。如何实现找矿突破,具有极大的挑战性和示范性。

    紧紧围绕突破深部探测技术、查清深部控矿因素和实现深部找矿突破的三大难题,中国地质科学院与安徽省地矿局、华东冶金地勘局等单位,组织数百名科技人员,产学研用合作,在国家“973”计划、科技支撑、中央及省财政专项等联合支持下,持续10余年完成了大别山东段深部探测4万平方千米、区域地质调查 12万平方千米、中—深钻孔775个,总进尺63万米,累计投入近10亿元。在成矿理论和勘查技术上取得新进展,实现了深部找矿突破。

    主要创新点

    突破了全地壳探测技术,揭示出深部多级控矿规律。应用以深地震反射为先导的综合探测技术,首次在我国成矿带、矿集区开展地壳结构探测,获得深部科学发现,揭示了壳幔界面(莫霍面)区域性撕裂控制成矿带、地幔流体通道控制矿集区,浅层多级地质界面控制矿床定位的深部机制;创新金属矿地震技术,创立了“流体—蚀变填图”新技术,构建了“综合探测、三维填图”的深部勘查技术体系,突破了大深度金属矿勘查的技术屏障。

    提出了区域“转换成矿”的新认识,丰富了陆内成矿理论。系统阐明了区域成矿的动力学背景,提出了晚侏罗世/早白垩世、早/晚白垩世之交由挤压向伸展转换背景下岩石圈拆沉—岩浆成矿的两期成矿作用新认识,建立了陆内不同构造环境下三套成矿系统、三种典型成矿模式,为深部找矿奠定了理论基础。

    建立了有效的找矿模型和深部勘查技术组合,连续发现深部矿床。断隆区“五通界面—褶皱转折端—斑岩岩体”“流体蚀变中心”和“激电+化探异常套合”勘查组合,发现姚家岭特大型锌金矿(500 米以深);断凹区“构造隆起+次火山岩”和“重磁同高定位置+反射地震定深度”的勘查技术组合,发现小包庄铁矿(1500米以深);北淮阳地区“斑岩型矿床”和“地球化学填图+流体—蚀变填图+电磁法”的勘查技术组合,发现600 米深世界第二的沙坪沟钼矿等。

    实现了深部找矿的突破,开辟了“第二找矿空间”。在大别山东段新发现500~2000米的大型—超大型隐伏矿床11个,包括世界级沙坪沟钼矿。探明资源量:钼263万吨、铜282万吨、锌304万吨、铅91万吨、金(含伴生金)144吨、铁6.4亿吨、银4.3万吨、钨9.7万吨、硫铁矿1.4亿吨。

    成果应用

    在我国勘查程度最高的地区,取得深部“第二找矿空间”的重大突破,具有极大的推广价值。中国地质调查局2007 年制定的全国深部找矿远景规划中运用和吸收了本成果,并在随后部署的深部找矿试点项目中推广应用。近年来,这套深部找矿技术的推广,促进了重点成矿带、矿集区的深部找矿突破,尤其在华南、长江中下游和东北老矿业基地,实现了一系列重大深部找矿突破,发现了一批深部资源,大幅度提高了我国资源保障程度。沙坪沟超大型钼矿的发现,改写了大别山北淮阳东段无大矿的历史,继而成为新的国家整装勘查区。

    深化大别山造山带前后陆成矿理论研究和创新,丰富了大陆成矿理论,发表代表性论文145 篇。其中 SCI 收录50篇;被CPCI-S数据库收录2篇;被EI 收录15篇;被CSCD 中国科学引文收录78篇。

    首席声音

    中国地质科学院与安徽省地矿局持续十余年探索深部探测技术实验,实现了大规模成矿带壳幔过渡带解耦的重大发现,成矿深部过程理论创新,在长江中下游成矿带“第二找矿空间”获重大突破,新发现500~2000米深度的11个大型、特大型金属矿床,揭示了中东部深部找矿的巨大潜力,拉开了我国深部找矿的序幕。

    该项目的核心成果是揭示了地壳与地幔过渡带撕裂解耦控制成矿带、地幔流体通道控制矿集区、特殊地质界面控制金属矿床等多级控矿序列的深部成矿规律,为深部找矿和预测提供科学依据;提出转换成矿概念,即主成矿期发生在由挤压向伸展转化的阶段,集中在147Ma~136Ma(斑岩—矽卡岩型铜金矿床)、133Ma~127Ma(火山热液型铁矿床),建立了找矿预测的时空结构;提出了“综合探测、三维填图”的深部找矿技术流程,完成了我国第一幅三维地质图,开辟了深部找矿勘查的新途径。

     

    中国国际科学技术合作奖

     

    克里斯·葛立夫

     

    人物简介

    克里斯·葛立夫(Chris Groves),1958年出生于美国肯塔基州,现为美国西肯塔基大学地理地质系霍夫曼环境研究所所长,美国伍德罗威尔逊国际研究中心中美关系部环境工作组副主任,联合国教科文组织国际岩溶研究中心理事会理事、学术委员会委员,国际水文地质学家协会(IAH)美国国家委员会主席。

    克里斯·葛立夫教授的主要研究领域为水文地质、岩溶环境,在对岩溶水文地质调查、动态监测、模型构建,岩溶区生态环境,及岩溶与全球气候变化研究方面,硕果累累,颇有造诣,积累了近30 年的理论和实践经验。

    与中国合作历程

    自1992年以来,克里斯·葛立夫教授先后来中国开展考察和合作研究40多次,帮助我国学者开展岩溶研究工作,培养人才,建立专业实验室,引进国际先进的仪器设备,推荐和引荐国际知名的专家、学者来中国开展合作研究,成功地将我国岩溶研究的地域优势转化为学术优势,使中国的岩溶研究处于国际岩溶学术界的引领地位,最终促成联合国教科文组织国际岩溶研究中心落户中国桂林。

    1992年至今,克里斯·葛立夫教授先后获美国国家基金委员会及相关部委资助,开展国际基金项目29项,西肯塔基大学基金项目22项;2006~2011年,克里斯·葛立夫教授作为首席科学家,组织实施的中美合作项目“中国环境健康项目”,不仅将中美科技合作实质化,更吸引了众多其他国家的专家学者参与其中,为中国岩溶学科建设作出贡献。

    长期致力于推动中国与美洲、欧洲和非洲相关的岩溶国家、著名专家,开展学术交流、合作,积极宣传中国岩溶研究特有的优势,尤其是中国岩溶发育的4大特点(碳酸盐岩古老坚硬、接受水热同期的季风气候影响、地壳间歇性抬升、未受末次冰期刨蚀),推荐和吸引了一大批的国际学术界知名的科学家来的中国,开展合作研究。

    以国际合作项目为依托,克里斯·葛立夫教授通过23年的不懈努力,为中国岩溶学科发展作出了突出的贡献:引荐国际学术界著名专家、学者,与中国岩溶研究团队交流、合作,通过理论知识讲授、技术方法和仪器设备使用培训、青年人才的联合培养,夯实中国岩溶研究的基础、提升岩溶学科发展能力;以美国国家发展署资助的中美国际合作科技项目“中国环境健康项目”为主要依托,为中国岩溶研究提供了一系列实质性的援助和支持,引进先进技术、赠送最新仪器设备;通过连续5个联合国教科文组织国际地球科学计划IGCP项目的组织实施,深度融合,成功地将中国岩溶研究由学习跟进、转变到齐头并进、最终先行引领;为联合国教科文组织国际岩溶研究中心落户中国桂林做出不懈的努力,为国际岩溶研究中心的申请、建立和运行作出重要贡献。

    克里斯·葛立夫教授是中美、中欧、中非交流合作的友好使者,他以真挚的情感、渊博的学识、辛勤的耕耘,通过20多年不懈努力,通过理论知识传授、技术方法培训,不仅培养一大批青年人才,为中国岩溶学科研究提供技术手段,注入强大的驱动力;依托一系列的国际合作项目,为中国西南岩溶区的资源环境问题的解决,提供了一系列实质性的援助和支持;成功地实现了中国岩溶研究由地域优势向学术优势的转变,实现了岩溶学科由学习跟进、齐头并进到先行引领的跨越式发展。

    获奖感言

    我很高兴可以获得中华人民共和国国际科技合作奖这一殊荣,这是一项非常有意义的奖项。

    国际合作在科学技术领域尤为重要,全球岩溶分布面积2200万平方千米,岩溶地下水是全球15亿人的饮用水源。自1992年我首次和中国科学家进行交流至今,世界岩溶事业有了飞速的发展,尤其是中国,作为一个岩溶大国,科技水平有了跨越式的发展,中国地质调查局岩溶地质研究所取得的各项成就足以站在世界前列。

    我们的合作主要集中在岩溶水文地质、地球化学及西南岩溶水资源领域,而这一区域也正是世界典型岩溶区之一。许多具有代表性的关键科学问题,在来自中国、美国、斯洛文尼亚、巴西等岩溶大国的科学家共同努力下都一一得到了破解,为全球岩溶区的社会经济发展起到了重要的支撑作用。

    我曾来到中国30多次,我们建立起了良好的伙伴关系,不仅仅是工作中,生活上也成为了真挚的朋友。我们在科技领域的交流毫无保留,这对多方有益,未来我们也将以这样的态度继续开展工作。随着2008年联合国教科文组织国际岩溶研究中心在桂林的成立,以及去年11月份“全球岩溶”国际大科学计划的正式启动,我们拥有了更好的国际合作平台。

    最后我想作为获奖者表达的是,感谢中国政府对于国际科技合作的重视,预祝更多国外的科学家的工作获得认可,欢迎更多国际伙伴来到中国和我们一同开展工作。

    科技,探索地球奥秘之光