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    跨越山海,同心携手。9月,2025欧亚经济论坛如约在陕西西安盛大启幕。这场盛会中,一场聚焦地矿领域的“合作对话”尤为引人注目:作为论坛重要组成部分,以“加强科技引领,促进矿业发展”为主题的上海合作组织国家地学合作与矿业发展暨第四届“一带一路”国际地球物理会议,于9月23日~25日同期奏响合作强音。各国专家学者、行业精英齐聚一堂,共绘地学与矿业合作发展新蓝图。

    从地质勘探技术共享到矿产开发经验互鉴,从科研平台联合搭建到人才培养深度协作,近年来,在中国—上海合作组织地学合作研究中心的推动下,上合组织国家在地学与矿业领域的合作触角不断延伸,以澎湃动力驱动区域经济在高质量发展的赛道上加速前行。

    科研合作共破地学难题

    中国与上合组织国家山水相连,具有可对比的地质构造背景和类似的成矿规律与成矿地质条件。为破解共同面临的资源环境和地球系统科学问题,中国—上海合作组织地学合作研究中心(以下简称中国—上合组织地学中心)经中国外交部、自然资源部(原国土资源部)批准,于2014年10月依托中国地质调查局西安地质调查中心成立,为上合组织国家的地学交流架起了一座坚实的“桥梁”。

    就在上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议召开前夕,中国地质调查局西安地质调查中心项目组刚刚结束了在塔吉克斯坦的联合野外地质调查与技术交流活动。双方在塔吉克斯坦天山地区联合开展1:5万比例尺水系沉积物地球化学调查,完成调查面积150平方千米,为后续区域资源评价工作奠定良好基础。

     

    在塔吉克斯坦举行的联合野外地质调查与技术交流活动现场。

    这只是中国—上合组织地学中心组织开展联合境外考察的一个缩影。

    截至目前,中国—上合组织地学中心与各国专家联合开展境外考察60余次,围绕中亚、特提斯带两大跨境成矿带,实地剖析关键地段物质组成、结构及重大构造—岩浆—成矿作用,明确了中亚、西亚地区古亚洲、特提斯构造域内重大地质构造界线、巨型成矿带的延伸情况及重要矿床成矿机制、成矿模式,如中亚金腰带、特提斯巨型铅锌矿带、斑岩铜矿带、沉积型锰矿带、蛇绿岩型铬铁矿带、伟晶岩型锂矿带等。这些工作的开展,推进了对两大构造域地质背景、成矿规律和关键地质问题的深化认识。

    在此基础上,中国—上合组织地学中心与哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、阿富汗等国地学机构合作,围绕阿尔泰、准噶尔—巴尔喀什、天山、西昆仑—帕米尔—兴都库什等跨境成矿带,探讨了古亚洲洋和古特提斯洋构造转换过程与资源环境效应,并合作编制了古亚洲洋构造域西南段、特提斯构造域中西段1:250万~1:25万多层次系列地质图件、图集与专题研究报告等。这些服务产品不仅实现了标准统一、数据共享和地质界线对接,而且为各国地质找矿、重大工程部署、环境治理等提供了基础图件和数据支撑与科学应对方案。

    作为“化学地球”国际大科学计划的组成部分,目前,中国—上合组织地学中心已与塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦、伊朗、土耳其等国联合完成160万平方千米低密度地球化学填图,绘制了69种/71种地球化学元素图谱,圈定出一大批地球化学异常区、找矿远景区,为合作国自然资源与生态环境可持续发展提供了权威的地球化学数据与解决方案,受到合作国高度肯定。

    白俄罗斯去年成为上合组织成员国。在此次上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议上,白俄罗斯地质科研生产中心主任梅利尼科夫表示,非常期待和与会各方在深部与超深部钻探技术、矿产资源成矿预测、地质数据处理、绿色矿山建设以及地质勘探技术设备研发等方面加强合作,支撑服务可持续发展和繁荣。

    人才共育筑牢合作之基

    9月23日,由西安地质调查中心与长安大学共建的“中国—上合组织地学中心长安学院”揭牌。该学院将依托双方科研教学资源,搭建集人才培养、科技创新、学术交流于一体的国际平台,为上合组织国家培育更多地球科学领域的卓越工程师与科学家。

    此前,在中国地质调查局和中国地质大学(武汉)的推动下,于2019年成立的中国—上合组织地学中心武汉学院,目前已形成常态化培养机制,共有来自上合组织成员国、观察员国及对话伙伴国的在校生620人,包括博士110人、硕士510人,大大促进了上合组织国家地质调查能力和科研技术水平提升。

    此外,中国—上合组织地学中心还通过组织短期研修、国际培训班、高级访问学者计划、项目合作等多种方式开展国际人才培养与交流。截至目前,该中心协助举办地矿官员、专业技术人员来华研修及短期培训22期,培训人员560人次;通过地质调查与科研项目合作,为上合组织国家地调科研机构培养专业技术人员200余名;在塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦等国组建的由中青年科技骨干组成的国际合作地质调查与科研团队,不仅成为国际地学合作的中坚力量,更是促进人文交流和文化传递的重要使者。

    9月23日,上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议开幕式上,还举行了上海合作组织青年地质科学家交流营颁奖仪式。中国地质大学(武汉) 伊朗籍博士研究生巴哈雷、西北大学巴基斯坦籍博士研究生阿克拉姆、长安大学中国籍博士研究生陈贤哲荣获“最佳青年报告奖”,西安石油大学俄罗斯籍本科生黛西荣获“文化交流使者”称号。

    据悉,为积极践行《上海合作组织成员国元首理事会天津宣言》中关于深化上合组织框架内科技人文交流的重要精神,中国—上合组织地学中心于9月21日~23日在西安组织了上海合作组织青年地质科学家交流营。来自13个国家的50位青年地质科学家代表,通过学术研讨、实地考察和文化互动,促进青年智慧碰撞,激发青年创新活力。 

    深化合作共赢广阔未来

    当前,上合组织各成员国正处于经济转型升级与工业化加速推进的关键时期。矿业已成为这些国家经济发展的重要支柱乃至增长引擎。此次上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议上发布的《上海合作组织成员国矿业发展报告(2025)》(以下简称《报告》),描绘了未来上合组织成员国矿业发展图景。

    《报告》指出,围绕上合组织天津峰会关于促进能源可持续发展、绿色产业、数字经济、人工智能、科技创新等声明和行动计划,各成员国间要进一步加强矿业投资与产业合作,着力打造国际矿业高质量协同发展新格局。

    共绘绿色与可持续矿业新蓝图方面:共同制定与互认绿色矿山、环境保护与生态修复标准;推广ESG(环境、社会和治理)投资理念,建立区域绿色矿业发展示范区;推动资源开发与碳中和目标协同,为全球矿业治理提供“上合方案”。

    共建地质信息与资源共享平台方面:深化跨境成矿带联合地质调查与能源资源潜力评价;推动成员国共享地质资料、矿业政策与投资环境信息;合作应用“空—天—地”一体化勘查技术,联合圈定和优选找矿靶区。

    共筑韧性安全的矿业产业链供应链方面:加强从勘查开发到加工冶炼的关键矿物产业链协同;合作建设矿业产业园区,提升矿产品附加值;建立产业链供应链风险预警与协同保障机制。

    共促科技创新与能力建设方面:联合研发与推广绿色智能开采、低碳选冶等先进技术;加强数字化矿山建设合作;建立联合实验室和人才培训基地。

    执大象,天下皆往;循正道,同行者众。如今,上海合作组织巨轮从天津再出发,开启充满希望的新航程。中国与上合组织各国的地学与矿业合作也必将走向更广阔的舞台。

    中国地质调查局相关负责人表示,愿以此次会议为契机,与各成员国、合作伙伴国的地矿机构、科研院所、高校及企业一道,继续深化地学务实合作,联合开展地质调查、科学考察、编图、专题研究;持续推动绿色矿业发展,加强地质矿产领域技术与装备创新合作,推进科技政策和管理经验共享;依托中国—上合组织地学中心,持续推动地质科技、矿业贸易、政策法规等信息互通共享,促进区域经济社会发展。

    上合组织国家在地矿领域的合作触角不断延伸——志合...

    八月下旬的内蒙古勒马戈山矿区,一场聚焦“生态保护与资源勘查协同发展”的草原湿地绿色找矿装备示范调研活动拉开帷幕。30余台/套适用于草原覆盖区典型场景的绿色找矿技术装备整齐排列,与周围广袤的草原相得益彰,吸引了来自全国各地的百余名代表驻足观摩、深入交流。

    生态优先,绿色勘查迈出新步伐

    草原、湿地具有涵养水源、调节气候、维护生物多样性等不可替代的生态功能,是我国重要的自然生态系统。数据显示,我国草地绿地面积达28600多万公顷,约占陆域国土面积30%;湿地面积也稳定在5635万公顷以上。我国许多成矿带位于草原湿地范围内——草原湿地生态系统需要保护,矿产资源也需要勘查开发,如何平衡两者之间的关系考验着地质工作者的智慧。

    “传统矿产勘查往往伴随着修路、开挖探槽等破坏性作业,对草原湿地生态造成长期影响。现在,绿色找矿技术装备的推广应用正在改变这一状况。”在活动现场,行业地勘单位、装备技术企业的代表望着参展装备发出了由衷的感慨。

    近年来,地质工作者坚持“生态优先、保护优先”的原则,将“绿水青山就是金山银山”的理念贯穿地质勘查全过程,以绿色勘查积极推动行业转型升级。“绿色勘查要求运用科学、高效环保的方法、技术、工艺和设备等,最大限度地减少或避免对生态环境造成的不利影响,并对受扰动的环境进行修复。”中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心讲解员介绍道,“这次,我们带来了无人智能化空天地一体综合地质勘查平台、多旋翼无人机航磁勘查系统、航空物探遥感地面保障车等一系列生态效益显著的装备。”

    此次活动中,中国地质调查局相关局属单位、紫金矿业集团、中国地质装备集团有限公司、山东中勘机械有限公司、深层探索(北京)科技有限公司等单位共展示各类技术装备30余台/套。这些装备安装拆卸快捷、移动搬运方便、作业绿色环保,是草原湿地绿色勘查技术装备创新成果的代表。

    据自然资源部新一轮找矿突破战略行动办公室装备组介绍,2024年,自然资源部党组和中国地质调查局党组围绕新一轮找矿突破战略行动作出一系列重大部署,对加快科技攻关、推进绿色勘查和技术装备建设等提出明确要求。此次选定勒马戈山工作区开展草原湿地绿色找矿技术装备示范,正是为了打造草原湿地找矿技术装备样板。“实施绿色勘查是践行习近平生态文明思想的具体行动保障,也是保障国家能源资源安全的重要举措。我们希望通过此次活动推动构建统筹生态环境保护与找矿突破的现代化装备体系,为新一轮找矿突破战略行动提供坚实装备支撑。”

    图为全液压便携式模块化钻机 本报记者 潘冰 摄

    技术创新,找矿装备实现绿色升级

    此次活动展示的技术装备分为AI智能找矿、航空物探遥感、地面物化探、地质钻探、分析测试等五大板块,覆盖了草原湿地绿色找矿的全流程。

    在AI智能找矿板块,具有自主导航、障碍识别、人员跟随等功能的全陆域多足智能重载机器人备受瞩目,独特的“下肢”机构和不破坏工作区生态的作业方式令参观代表印象深刻。作为国内唯一一套用于地质勘查的空天地一体化测试平台,无人智能化空天地一体综合地质勘查平台可通过机臂的变结构设计实现飞行和地面驾驶模式的灵活切换,被形象地称为“无人飞车”。卫星靶向超弱核磁共振AI数字技术将AI技术应用于自然资源探测领域,属国内首创。

    航空物探遥感板块展示了一系列空中“黑科技”:集成光泵磁力仪、姿态仪、高精度定位系统、高度计、无线数据传输等多个模块的多旋翼无人机航磁勘查系统,探测范围广、受限因素少,穿梭在中高山、深切割等高危探测区域的无人直升机重磁勘查系统,突破整机重量“卡脖子”技术难题、精度指标达国际先进的小型轻量化航空重力测量系统,深部矿产勘查利器、工程地质调查的“好帮手”——直升机时间域航空电磁测量系统,不受接地条件限制、高精度同步、探测深度更深的半航空瞬变电磁探测系统……

    地面物化探装备呈现接收精度高、勘探深度大、异常源定位准等特点。首先映入眼帘的是来自紫金地球物理科技(北京)有限公司的震旦三维激电系统,其探测深度是常规激电探测深度的2~3倍,可达1500米,达到国际先进水平。由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所自主研发的分布式多参数电磁探测系统,关键技术指标达到国际先进水平,实现了我国电磁探测由二维向三维的跨越式发展,可完全满足国外同类产品的国产化替代需求。此外,还有高温超导瞬变电磁探测系统、地电化学测量仪、地气测量仪等。

    在绿色钻探板块,中国地质调查局北京探矿工程研究所带来了总重仅20公斤、背包即走的新能源电动钻机,采用全液压驱动、模块化结构设计的反循环多工艺钻机。中国地质装备集团有限公司、山东中勘机械有限公司在野外搭建了多功能全液压车载钻机、全液压便携式模块化钻机、全液压履带钻机,并现场演示了污染少、扰动小、效率高的“微创”式钻探工艺。

    高效实用是分析测试板块的主题。据国家地质实验测试中心、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所、中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心、斯派克公司等单位介绍,随着绿色勘查的兴起,野外现场分析测试技术装备正朝着更高效、更易编录、响应更快的方向发展。此次展出的多种设备,如固体矿产车载野外现场分析平台、集装箱营地、台式X荧光光谱仪、弯晶X荧光光谱仪,在实际工作中都能显著提高地质、化探与钻探样品施工效率,助力项目组及时调整工作部署。

    活动当天虽然下着雨,却丝毫没有冲淡现场的热烈氛围。大家笑着说:“草原的天气就是这样变幻莫测,这场雨来得正好,让我们有机会更全面地了解装备性能。”

    协同发力,守护草原湿地绿色未来

    今年正值“绿水青山就是金山银山”理念提出20周年。从江南到塞北,从城市到乡村,“两山”理念对全社会各项事业发展都具有重要指导意义,地质行业也不例外。

    此次活动的举办场地——勒马戈山矿区,正是地质人践行“两山”理念的一次典范。项目运用微粒子测量技术快速圈定成矿远景区,通过地面物化探精细测量缩小靶区,再以车载或模块化钻机进行高效验证,同时借助大功率激电测深与AI技术评价深部找矿潜力,不仅取得了显著的找矿成果,还建立了基于小流域本底调查的环境评价技术,实现了资源勘查与生态保护的统一。

    在座谈交流环节,来自全国草原湿地覆盖面积较大省份的自然资源主管部门、林草主管部门、行业地勘单位,中国地质调查局相关局属单位,以及地勘技术装备企业的代表围绕草原湿地绿色装备支撑服务新一轮找矿突破战略行动展开深入研讨交流。

    尽管地质条件和资源禀赋不同,但各地推进绿色勘查、守护绿水青山的愿望是一致的。近年来,内蒙古、四川、西藏、甘肃、青海、新疆等地不断加强绿色勘查工作监督指导,严格执行生态修复要求;同时,各地积极推广“空-天-地”一体化技术,支持绿色钻探工艺研发及应用,开展绿色勘查示范项目,全力探索绿色可持续发展之路。

    与会代表一致认为,此次展示的AI智能找矿装备、绿色先进钻探技术装备等,是我国自主创新研发的重要技术成果,标志着我国地质勘查技术迈上了新台阶。它们在草原湿地环境中的推广应用,将带动地质勘查行业整体向绿色化、智能化、现代化转型,显著提升行业核心竞争力,实现地质勘查行业高质量发展。

    “通过这次活动,我们了解了很多新理念、新技术、新装备,重塑了对绿色勘查的认识,也更加坚信以最小的生态环境损害实现绿色勘查是完全有可能的。”甘肃省地质矿产勘查开发局参会人员表示。

    活动结束后,这些新型绿色找矿技术装备将踏上新的征程,奔赴不同的工作区——无需搭桥修路,不再留下车辙和伤痕,在美丽的草原湿地之上,书写人与自然和谐共生的新篇章。

    守护好草原湿地金山银山

    日本的国家级天然气水合物开发计划,经过为期18年的以政府主导的“研发(试采)阶段”后,将按计划经过渡进入到以民营企业主导的“产业化开发阶段”。中国刚刚成功实施了首次海域天然气水合物试采,目前正在加快推进其勘查开发的产业化进程。尽管两国国情不同,但日本对天然气水合物产业化开发的预期目标、需具备的关键技术、资源规模和产能及经济效益的评价、促进产业化实现的阶段部署等方面值得我国借鉴参考。

    2018年11月,美国能源部甲烷水合物咨询委员会致信美国能源部部长,指出天然气水合物对美国长期能源安全的重要性,尽管美国在天然气水合物相关技术领域处于领先地位,但正面临着来自中国、日本、印度的挑战。在目前的形势下,美国能源部甲烷水合物咨询委员会建议围绕5项关键任务开展工作。

    地学文献中心承担的中国地质调查“国际地质调查动态跟踪与分析”二级项目,依托中心《国际地学动态》内部刊物,重点对日本在推进天然气水合物产业化进程中的设想、思路和部署等方面进行较为系统的梳理分析,并提出了对我国加快推进天然气水合物勘查开发产业化进程的一些思考;同时对美国国家级天然气水合物研发计划未来几年的可能重点工作方向和部署做了报道。

     

    日本设想的天然气水合物井群生产模式示意图

    地学文献中心《国际地学动态》专题报道日本和美国天然气...

    5月1日至9日,“航空地质一号”飞机由拉萨贡嘎机场起飞,先后执行了4个架次珠峰高程空中测量任务。除第一天为试验飞行外,其余皆为正式测量。目前,珠峰航空重力测量任务已完成过半。这是我国首次在珠峰区域开展航空重力和遥感综合调查,将填补相应数据资料的空白,并可将珠峰地区大地水准面精度从米级提高到厘米级。

    图为航空测量队员在做飞行前检查

    自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌介绍,本次珠峰高程空中测量飞行高度为9800米~10250米,已接近“航空地质一号”的极限飞行高度(10500米)。航空测量使用了多种处于世界先进水平的机载设备,包括两套自主研发的国产航空重力仪、两套进口重力仪、一套ADS100航空摄像机和一套激光雷达测量仪。其中,航空重力测量数据能够解算出更高精度的大地水准面(即海拔高程系统的起算面),意味着珠峰“身高”的精度也会得到相应提升;航空遥感数据能够获得大范围、高精度的珠峰及周边区域三维地形测量结果,如同拍摄一张上亿像素的珠峰全景高清大图。

    据悉,执行此次任务的“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台,由地调局航遥中心完成改装设计,集成了航空重力、航空磁力、航空摄影和航空高光谱等各类观测手段,有“中国地调空军”之称。

    “中国地调空军”云端之上测珠峰

    珍惜矿产资源 科学规划开发路线图

    ——谈矿业产业发展规划的作用、意义及编制

    郭 敏 赵军伟 赵恒勤

    对资源型地区来说,矿业在地方国民经济中占有重要地位,矿产资源的开采开发、矿产品加工以及延伸产业对地方经济发展发挥了重要的支柱作用。但随着生态文明建设的不断推进、世界矿业经济增长放缓,社会发展对资源开发提出了新的更高要求。矿业产业发展规划可以统筹协调好地方资源、环境、经济社会发展等各方面问题。

    矿业在经济社会的基础地位

    矿业是国民经济的基础产业,人类的衣、食、住、行、用、医等以及国家经济、社会建设与发展都离不开矿产资源。能源和原材料矿产是工业必不可少的“血液”和“粮食”。当今世界上,95%以上的能源、80%以上的工业原材料、70%以上的农业生产资料均来自矿产资源。

    矿业支撑了我国经济社会全面发展,为经济建设提供了巨大的物质财富。我国是煤炭、铁矿石、铅矿、水泥用灰岩、建筑石料用灰岩等20多种矿产品的全球最大生产国和消费国,一些战略性新兴产业矿产品产量全球占比已从1990年的20%~30%增长到当前的70%~90%以上。目前,我国年矿石开采总量超过300亿吨,在全球矿产品生产和消费中占有关键性的地位。

    矿业产业发展规划的作用与意义

    矿业产业是依托矿产资源勘查、开采、选冶、加工、贸易等环节的全产业链经济活动,对区域经济社会发展发挥着巨大的带动作用。

    矿业产业发展规划是对区域矿业产业发展进行细致而全面的专项规划。它依托区域优势矿产资源,在综合考虑区域经济基础和发展潜力的前提下,从区域特色资源、优势产业出发,因地制宜对矿产业布局做出合理安排,带动其他相关产业协调发展。矿业产业发展规划对加快区域矿业产业发展,将资源优势转化为经济优势,促进矿业产业结构转型升级,提升产业聚集度及辐射力,推进区域经济高质量发展等具有重要意义。

    矿业产业发展规划的组成和编制

    矿业产业发展规划的内容主要包括规划编制背景(产业发展环境)、区域矿产资源现状及发展基础、产业发展任务与思路、产业链设计、产业布局、规划保障措施等部分。

    矿业产业发展规划编制的一般方法和过程为:首先对区域优势特色矿产资源开发、矿产品加工现状、产业发展环境进行广泛深入的调研,根据区域产业基础、特点及发展环境,分析产业发展面临的机遇、挑战及优劣势,预测产业发展方向;其次针对产业发展现状及发展条件,明确矿业产业发展定位,提出发展的总体战略和目标任务;再次提出总体产业布局,主导产业及相关产业类型及规模,细化拟落实的规划重点项目;最后,提出组织管理、资金、技术、人才等方面的措施、建议,以保障规划实施。

    矿业产业发展规划编制要点

    1.明确产业规划的定位

    产业定位是产业发展规划的核心。产业规划编制前,一定要明确规划的定位,依据资源基础,确定产业发展方向。

    同时,在规划编制过程中协调好矿业与其他相关产业的关系,如矿产品加工产业与材料产业的发展,以实现产业链融合发展。

    2.设计好产业总体布局

    产业规划布局是产业发展规划的重要内容,包括产业体系、产业结构、产业链、空间布局等,总体上要做到因地制宜、统筹兼顾、扬长避短、突出重点、综合发展,综合考虑生态环境保护、环境承载力、文物和动植物保护、水源地保护、土地利用等因素。同时在产业规划编制中,需要设置一批规划重点项目,明确项目实施的主要内容、建设空间布局、矿产品结构及方向、投资进度、预期效益等,以保证项目的可行性。

    3.重视规划前期调研

    矿业不同于其他产业,矿业开发涉及资源、安全、环保等领域,面广且形势复杂。规划编制过程中必须对产业发展现状进行广泛深入调研,研判产业发展形势和潜力,查询了解各种信息,搜集相关资料,需要到当地发改委、工信委、环保局等管理部门了解当地产业政策、招商引资情况、环保要求等,还需要到典型矿山企业调研资源开发现状,为合理安排规划任务、设计产业布局提供切实可行的保证。

    4.提出针对性的保障措施

    为了保证产业规划实施并达到预期效果,需要一系列可行的、有针对性的保障措施,主要包括规划实施主体的设置与组织管理、政策扶持、投(融)资方案、招商引资、技术改造与研发、人才培养等。结合当地实际情况,规划编制中要落实好如何实施,以获得理想的预期效果。

    钨矿的开发利用

    张红新 赵恒勤

    世界钨矿资源储量比较丰富,地壳中钨的含量为0.001%,具有开采价值的只有黑钨矿和白钨矿。世界钨矿资源主要集中在阿尔卑斯-喜马拉雅山脉和环太平洋地质带。中国钨储量居世界第一,主要分布在中国南岭山地两侧的广东东部沿海一带,江西南部的储量最多。据中国矿产资源报告(2019)的数据,截至2018年底,我国钨矿查明资源储量为1071.57万吨(WO3含量),约占全球总量的60%。其次为加拿大(29万吨)、俄罗斯(25万吨)和美国(14万吨) 。

    我国钨矿地下开采矿山数量和产量都居主要地位,在112座钨矿山中,地下开采钨矿105座、露天-地下联合开采钨矿4座、露天开采钨矿3座。钨矿资源的选矿工艺根据资源类型的不同,存在较大差异。总体而言主要有三种工艺。一是黑钨矿选矿工艺。目前,黑钨矿选矿工艺一般可分四阶段进行回收,即粗选、重选、精选和细泥处理阶段。二是白钨矿选矿工艺。白钨矿资源常与多种钼、铋等有色金属伴生或共生,有用矿物嵌布粒度较细,白钨矿选矿工艺流程以浮选为主。三是黑白钨混合矿选矿工艺。黑白钨矿混合矿属难选矿石,其特点是钨品位低、嵌布粒度细、黑白钨与多种有用矿物密切共生,脉石矿物组成复杂。目前,黑白钨混合矿的选别采用硫化矿浮选-黑白钨混浮-白钨粗精矿加温精选-黑钨细泥浮选的主干全浮流程。

    选矿后的钨精矿经冶金工艺制备出高纯的钨锭或钨粉。钨是高熔点稀有金属,具有优异的物理、力学和化学性能,主要用于制备金属加工、石油天然气及其他矿石的开采及建筑领域中各种硬质合金切削工具及钻头,也用于切割用的碳化钨和耐磨材料中,还用于制造重金属合金、电极、电子工业、钢材、特种合金等化学制品。

    钨在高技术领域也得到较为重要的应用,高纯硅化钨由于其电阻仅为多晶硅的1/10,在超大规模集成电路中取代多晶硅作为栅电极材料,取代铝合金作为接线材料。高纯钨可取代铅和铝化合物作为集成电路陶瓷零件的线路材料、半导体的电接线和内部连线。钨和钨铜合金可用作硅晶片的散热材料。

    钨矿也和我们的生活息息相关的,是制造灯用金属材料中最重要的一种材料。

    虽然中国钨矿资源储量丰富,但是由于黑钨矿富矿多、易开采,资源被大量消耗。所以,加强钨矿节约和保护刻不容缓。

    加强磷石膏综合利用 促进长江经济带高质量发展

    张利珍 张永兴

    磷石膏是硫酸与磷矿反应萃取磷酸生产过程中产生的副产物。目前,全国磷石膏累计堆存量达5亿吨,每年新产生近8000万吨,综合利用率不到40%。在“共抓大保护、不搞大开发”的新形势下,应加快磷石膏固废资源化利用,以降低大量堆存带来的环境和安全风险,促进长江经济带高质量发展。

    磷石膏“堆”不是办法,“用”才是出路。目前,其“用”的主要途径有五个方面——

    一是用于水泥工业,制水泥缓凝剂、硫酸联产水泥。水泥缓凝剂是水泥生产中的添加剂,磷石膏使用量为水泥量的3%~5%。用磷石膏替代天然石膏生产水泥缓凝剂,可有效提高磷石膏的综合利用率。而磷石膏制硫酸联产水泥工艺,在实际生产中难以推广应用。

    二是生产石膏建材制品,其中用磷石膏生产建筑石膏是目前磷石膏应用中最为成熟的方法。将预处理后的磷石膏经过干燥、煅烧、陈化等流程制成建筑石膏,以建筑石膏为原料生产纸面石膏板、纤维石膏板等。

    三是生产化肥,如硫酸铵、硫酸钾。磷石膏制硫酸铵的原理是磷石膏与碳酸铵反应生成硫酸铵,副产碳酸钙,该工艺技术成熟,生产设备通用,工艺条件易于控制,但是生产费用比单独生产尿素和硝酸铵高很多,工业推广价值不高。硫酸钾是一种重要的无氯钾肥,已工业化的方法是两步法,该工艺反应条件温和、能耗低、投资少、产品质量稳定,但是反应过程中钾的转化率不高。

    四是筑路或采空区回填。磷石膏作为一种品质优良的路基填料,在工程建设中使用可不同程度地改善半刚性基层的性能。磷石膏还可用作充填骨料,和黄磷渣胶结重新回填到磷矿山采空区,减少地质灾害。

    五是在农业上用作土壤改良剂。将磷石膏加入氮肥中,可减少氮挥发,提高氮肥利用率;磷石膏中含有钙、磷、硫、镁及有机质等农作物生长所需的营养成分,可用作土壤调理剂来调节土壤酸碱平衡,消除碳酸盐对农作物的毒害,解决土壤盐渍化、土壤缺磷等问题,促进农业高质量发展。

    磷石膏当前以低值化利用为主,制得的磷石膏产品不仅受有限销售半径内的市场容量限制,而且产品的可替代性大,缺乏市场竞争力,导致应用率相对较低。因此,磷石膏的资源化利用,一方面要在磷石膏规模化消纳技术和高值化利用技术的研发上发力,提高消纳能力和产品价值;另一方面要在磷石膏综合利用产品的推广应用上发力,提高大众认可度。这就需要国家相关部委、地方、科研院所联手行动,共同推动磷石膏的综合利用,实现磷化工产业绿色转型发展,为生态文明建设助力。

    全球“钴”事

    王威

    钴是重要的新能源材料,在现代工业发展中有许多不可替代的用途。钴被美国和欧盟列入影响国家和地区安全及未来经济发展的关键矿物和材料清单,也被我国列入战略性矿产目录。那么钴为何如此重要?它在全球的分布情况如何?

    什么是钴

    钴,元素符号Co,银白色铁磁性金属,熔点1493℃,沸点3100℃,密度8.9g/cm3,莫氏硬度5.0~5.5。钴比较硬而脆,是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。自然界中含钴的矿物种类超过百种,钴作为基本元素的矿物种类超过了59种,工业上常见的钴矿物有辉钴矿、硫钴矿、辉砷钴矿、方硫镍钴矿、钴镍黄铁矿以及表生矿物中的水钴矿和杂水钴矿等。我国是世界上最主要的精炼钴生产国和钴消费国之一,但钴矿储量仅占全球总储量的1.1%,钴原料大量依靠进口,2017年钴资源对外依存度高达90%。

    钴矿开采历史

    钴被用于陶瓷和玻璃至少有2600年的历史,古埃及和古罗马及中国唐朝的陶瓷釉料和玻璃制品中就已开始使用钴矿物作为蓝色颜料。钴矿开采从16世纪开始,当时钴矿山主要集中在欧洲,钴矿主要用于生产钴蓝颜料和钴蓝颜料玻璃粉用于陶瓷、玻璃和和绘画。1864年,在法属新喀里多尼亚发现了钴矿,欧洲钴的开采也随之减少。1904年,在加拿大安大略省发现了银钴矿和砷钴矿,并投入生产,使全球钴矿产量大增。1914年在刚果加丹加发现了巨大的铜钴成矿带,1920年其铜钴矿投入生产,从此刚果的钴产量一直居世界首位。

    钴的应用领域

    钴在众多领域得到广泛应用,钴产品主要以化学品和金属的形式应用于电池材料、催化剂、颜料、高温合金、硬质合金、磁性材料等领域。目前,电池行业是消耗钴最多的行业,钴主要用于制备锂离子电池的正极材料。近30年,高温合金、硬质合金、催化剂、颜料、磁性材料等传统行业对钴的需求平稳增长。近年来,钴在电动汽车动力电池的需求迅速增长。基准矿物咨询公司认为,2026年全球电池材料钴用量也将比2017年电池材料用钴量增长4倍以上,达19.5万吨。国际能源署推测,2030年电动车钴需求量将达到29.1万吨 /年。

    全球钴矿资源概述

    钴在地壳中的平均丰度仅为0.0025%,地球上已发现的钴矿物多数为共伴生矿,全球钴产量仅有2%左右产自独立钴矿。根据USGS 2019年统计,全球已探明的陆地钴矿资源量为2500万吨,储量为688万吨。在大西洋、印度洋和太平洋底部发现的超过12000万吨的钴矿资源存在于大洋锰结核和大洋富钴结壳中,目前尚未得到开发利用。全球陆地钴矿资源分布广泛,主要赋存于刚果和赞比亚的沉积型层状铜钴矿床,澳大利亚、古巴、菲律宾、马达加斯加等国的含红土型镍钴矿床,及澳大利亚、加拿大、俄罗斯等国的岩浆型镍-铜硫化物矿床中。尽管钴矿分布广泛,但除了摩洛哥Bou Azzer钴矿是以砷钴矿为主矿产的独立钴矿外,世界其他钴矿均作为铜矿、镍矿等矿产的共伴生矿产出,目前只有刚果、澳大利亚、古巴、加拿大、俄罗斯等少数几个国家的钴矿能在经济上加以利用。

    全球钴矿资源储量和产量

    2018年全球探明的钴矿资源储量为687.5万吨,钴矿产量为13.57万吨。其中刚果金是全球钴矿资源储量最多的国家,也是钴矿产量最高的国家,2018年刚果金的钴矿储量占到全球储量的49.45%,产量占到全球钴矿产量的66.32%,集中度非常高。储量排名第二和第三的国家分别为澳大利亚和古巴,储量占到全球储量的17.45%和7.27%,其他国家的储量都小于5%。钴矿产量排名靠前的国家还有俄罗斯、澳大利亚、古巴,分别仅占全球产量的4.35%、3.61%和3.46%,除了刚果外其他国家的产量占比都很低。

    结语

    钴是重要的新能源材料,也是重要的战略性矿产,美国和欧盟都将钴列入了影响国家和地区安全及未来经济发展的关键矿物和材料清单。独特的物理化学性质使钴成为航空航天、石油化工、玻璃制造及医药领域的重要原材料,在战略性新兴产业发展中发挥着重要作用。并且,按照全球各国新能源汽车发展规划,全球钴矿长期供给面临短缺的可能。

    滨海“宝藏”

    雷晴宇

    椰林、树影、水清、沙白、海滩,几乎是所有人最喜欢的休闲旅行景观。但很少有人知道,世界上很多滨海区域蕴藏着很多宝贵的矿产资源,比如锆、钛、砂资源。

    砂矿,主要来源于陆上的岩矿碎屑,经河流、海水(包括海流与潮汐)、冰川和风的搬运与分选,最后在海滨或陆架区的最宜地段沉积富集而成。锆钛砂就是钛铁矿石与锆英石、金红石与独居石等共生复合型砂矿。

    锆钛矿属于稀缺资源,由于锆、钛特殊的金属特性,被广泛应用于精益铸造、高级耐火材料、航空航天等行业,许多国家将其列为战略资源。

    地壳中大部分锆呈分散状态存在于许多矿物中,已知含锆的独立矿物有38种,锆英石(ZrSiO4)和斜锆石(ZrO2)是主要的具有工业价值的含锆矿物。锆英石主要赋存于海滨砂矿中,是世界冶炼金属锆的主要来源。斜锆石主要产于碱性火成岩中,与霞石、霓石、磷灰石、萤石等共生。

    全球锆资源储量约7400万吨(ZrSiO4),主要分布在澳大利亚和南非,分别占全球储量的63%和19%,此外,印度、莫桑比克、中国和美国等国家也有部分储量。

    中国锆资源储量50万吨,占全球储量不足1%,能够开发利用的锆石砂矿主要集中在以海南文昌为代表的东南沿海地区,其中海南的锆石砂矿储量占全国砂矿总储量的67%,占全国锆资源储量的19%,是国内目前惟一能被开采利用的滨海砂矿。中国作为全球第一大锆资源消费国,对锆的需求占比高达52%。然而,中国锆资源十分有限,锆英砂对外依存度长期维持在90%以上,进口最大来源国是澳大利亚。

    金属钛作为重要工业战略资源,广泛应用于航空、航天、石油、化工、电力等领域,被称为“现代金属”“太空金属”“战略金属”,是现代工业和尖端科技不可或缺的金属原料。钛工业产业链有两条不同的分支,第一条是钛白粉工业,即钛铁矿→钛白粉,用于涂料、塑料和造纸等行业;第二条是钛材工业,即钛铁矿→海绵钛→钛锭→钛材,用于航空航天等领域。

    中国钛矿资源丰富,但多为伴生矿,品位不高,钛精矿进口量呈逐年上升趋势,目前钛精矿对外依存度超过了30%。

    目前,全球开发利用的钛矿资源主要为钛铁矿、金红石,以钛铁矿为主。澳大利亚在全球钛铁矿和金红石储量分布中占比均居首位,中国钛资源总量丰富,但钛铁矿多,金红石矿少。

    澳大利亚是世界最大的钛生产国和出口国,储量居世界首位。由于澳大利亚的钛矿资源主要位于或靠近海岸,国家土地分配的其他用途导致澳大利亚约有19%的钛铁矿和26%的金红石资源是不可用的。

    综合来讲,中国国内锆钛资源有限,而需求量在不断增大,以每年6%的速度增长,国内每年锆、钛矿进口需求量分别达到90%和70%。

    在高端化工、航空航天、船舶和电力等行业需求带动下,近年来我国钛行业需求总体呈现上升趋势。因此,实施钛矿资源全球配置战略是保证中国钛矿资源可持续供给的重要途径。

    近年来,中资企业持续加大对澳大利亚、莫桑比克等境外锆钛资源勘查开发力度,这对我国实施资源保障多元化战略,积极参与全球矿产资源配置,拓展境外资源利用的空间和能力,同时加强矿产资源储备意义重大。

     

    助力生态文明 做好资源综合利用文章

    地球是一个直径为6000多千米的实心球体,从地面到地球中心的距离比从北京到海南岛2倍的距离还要远。地球由地壳、地幔、地核三部分构成,整个结构就犹如一颗半熟的鸡蛋:蛋壳好比地球的地壳,其物质状态为固态;蛋白好比地球的地幔;蛋黄好比地球的地核,物质状态为液态。地表以下平均每100米温度升高约3℃。科学家研究显示:地核与地幔边界的温度大约为3700℃,而地核内部温度可能高达5000℃,几乎与太阳表面一样炽热。因此,地球内部蕴藏着惊人的热量,其中一部分地热资源便以干热岩的形式埋藏于其中。

    一、干热岩是什么?

    早期,干热岩通常是指温度高于200℃,埋藏于距地面2000米以下的无裂隙的岩体,主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。伴随着干热岩勘测和开发的深入,干热岩的概念有了更为广泛的外延。只要岩体温度高,埋藏深度合理,内含流体较少(或不含流体),能用各种技术手段提取其中的热量,均可称为干热岩。

    干热岩属于地热资源的一种,被誉为“来自地球母亲的温暖”。地热资源是一种来自地球内部的热能资源,温泉便是我们日常生活中最熟悉的地热资源。关于地热的来源,有多种假说。一种假说认为,地热主要来源于地球内部放射性元素衰变释放出的热能。还有一种假说认为,地热来源于地球自转产生的旋转能以及化学反应、岩矿结晶释放的热能。而在地球的发展演化过程中,产生的热能总量超过地球散逸的热能,巨大的地热能便储存于地球内部,等待人们去开发。

    相比当前已开发利用的各类能源,干热岩具有无可比拟的优势。与煤炭、石油和天然气等传统化石能源相比,干热岩是一种清洁的可再生能源,不会产生污染环境的有害物质。与太阳能、风能、核能等新能源相比,干热岩的稳定性好,不受季节气候昼夜条件的限制。此外,干热岩的成本低,干热岩发电的成本仅为风力发电的一半,只有太阳能发电的十分之一,和煤炭发电的成本相当。

    干热岩是无处不在的资源,分布几乎遍及全球,从理论上说,随着地球向深部的地热增温,任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩,因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看,由于技术和手段等限制,干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。因此,当前的干热岩开发更多地着眼于这些地区,它们位于全球板块或构造地体的边缘,构造活动剧烈,是地球释放内部能量的主要区域,地热资源十分丰富。

    我国干热岩分布广泛,特别是东北地区、华北平原、东南沿海地区、西北地区均具有丰富的干热岩资源,具有很大的开发潜力。以高温干热岩体的发现地青海共和盆地为例,其干热岩理论资源量折合标准煤6303.05亿吨,以其2%作为可开采资源量计算,折合的标准煤是中国2016年能源消耗的3倍。

    干热岩不但储量丰富,还可以循环利用。开发干热岩时,加热产生水蒸气的过程会使岩石温度降低,但地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石,从而实现干热岩的周期性循环利用。

    二、“石头”也可发出电来?

    目前,人们对干热岩的开发利用,主要集中在干热岩发电。干热岩开发利用的核心是建立增强型地热系统(EGS工程)。首先从地表往干热岩体中打一眼井(注水井),将井口封闭后,注入高压清水,此时井底能够产生非常高的压力,该压力足以将致密的岩石压裂形成复杂缝网,或将岩体中的天然裂隙扩张形成更大的裂缝;随着清水的不断注入,裂缝不断增加、扩大,并相互连通,最终形成一个体积庞大的人工热储(类似一个巨大的鸟窝)。在距注水井合理的位置再钻几眼采出井,通过控制井眼轨迹,使采出井能够贯穿压裂缝网。整个EGS工程,通过注水井(回灌井)将低温水注入到人工产生的、张开且连通的缝网中,低温水与高温岩体接触被加热,然后通过采出井便将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面,取出的水、汽温度可达150~200℃,通过热交换及地面循环装置用于发电,冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

    以法国东部阿尔萨斯地区的一座干热岩发电站为例,工作人员在这里钻了三眼深井,一直钻到地表5000米以下的基岩中。发电时,用水泵以每秒100升的速度从中间的注水井向地下灌冷水,这些冷水被干热岩加热成约200℃高温的水蒸气,从另外两眼生产井抽出地面,送入一个热交换器,并在热交换器中驱动涡轮机发电。整个转换过程消耗的总电量,只相当于发电站发电量的20%。

    增强型地热系统的开发和利用主要是建造两个子系统:地下人工储层和地面发电系统,二者都需要多项技术的运用和集成。其中,创建地下人工储层是目前研究的焦点。

    三、我国干热岩勘查开发现状

    我国干热岩资源潜力巨大,开发前景广阔,是极具潜力的战略能源,但是我国干热岩勘查与开发起步晚,在干热岩形成机制、分布情况、热储特征、评价方法、勘查开发技术等领域仍存在较多尚未解决的问题。

    为推动我国干热岩勘查开发,2013年以来,中国地质调查局先后在东南沿海地区、松辽平原地区、华北地区和青藏高原等重点地区实施了干热岩勘查。2014年,中国地质调查局与原青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查钻获干热岩,填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。2017年5月在共和县恰卜恰镇完井的GR1干热岩勘探孔再获温度新高,取得了一批重要成果,为我国进一步开展干热岩勘查开发研究打下了重要基础。在此基础上,中国地质调查局围绕国家清洁能源需求,加大力度在青海共和推进干热岩资源的试验性开发。

    干热岩开发利用的技术原理虽然简单,但实际应用过程中仍存在大量的技术性难题,例如在干热岩中钻井,对钻杆、钻头的寿命以及具有“钻井血液”之称的泥浆稳定性都是极大的挑战;而地层中含有大量的矿物质,在干热岩开发中,被气化的矿物质会重新在井壁结垢,类似血管中的“血栓”,沉积时间一久很容易将开采通道堵死。面对众多的技术性难题,科研人员唯有加快技术探索的步伐,才能在这场国际能源竞赛中拔得头筹!

    (作者单位:自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所)

    来自地球深部的绿色能源

    中新社天津10月10日电 中国首次发布全球矿业发展报告。

    10日,在第二十一届中国国际矿业大会上,自然资源部中国地质调查局国际矿业研究中心宣布成立。同日,该机构发布《全球矿业发展报告2019》。这是中国首次针对全球矿业发展态势发布报告。

    资料图 赵光辉 摄

    报告认为,矿业在全球经济社会发展中的地位愈发凸显。2018年矿业为人类提供了227亿吨能源、金属和重要非金属矿产,总产值高达5.9万亿美元,相当于全球GDP的6.9%。其中,能源矿业产值4.5万亿美元,占世界矿业总产值的76%。

    从全球能源结构来看,经济格局重塑、美国能源独立、应对全球气候变化等正在加快重塑全球能源格局。一方面,美国将成为继中东、俄罗斯以外的重要油气出口国。另一方面,气候变化促使全球能源消费结构加速调整,未来煤炭、石油、天然气以及非化石能源消费占比将呈“四分天下”格局。

    从全球矿产品市场来看,2019年受供需基本面及突发事件影响,石油、铜、锂、钴等价格整体呈下降态势,铁矿石、镍、黄金价格大幅上涨。2018年,全球固体矿产勘查投入缓慢回升,大型矿业公司投入占比增加,中小型勘查公司占比下降。大型矿业公司逐步聚焦南北美、澳大利亚等地区,大幅降低非洲、东南亚等地区勘查投入。

    国际大型矿业公司呈现高度金融化特点。美国、澳大利亚、加拿大、日本、巴西、英国等国矿业公司金融机构持股比例一般在50%以上。全球2395家上市矿业公司中,大型矿业公司数量占比不足4%,但其市值占比近80%。国际大型矿业公司占有全球优质资源,各矿种前十大公司占有全球82%的铁矿石、60%的铝土矿、46%的铜矿、42%的镍矿、96%的铂、94%的钯和85%的铀矿。

    报告预计,短期内全球经济增长放缓、全球贸易摩擦、地缘政治冲突等因素将增加全球矿业发展的不确定性,矿业市场将持续震荡调整。长期来看,中国矿产资源需求仍将处于较高水平,印度、东盟等国家和地区矿产资源需求将持续增长,其他发展中国家的矿产资源消费也将不断增长,有望带动全球矿业的持续发展。

     
    中新社:去年全球矿业总产值达5.9万亿美元 能源矿业...

    摘要:

    矿业是保障我国现代化建设能源资源安全的战略基础,新时代生态文明建设对矿业发展方式提出了更高要求。但国内矿业发展空间不足、动力不足,正处于绿色化、国际化、治理现代化的转型关键期,正在经历由大到强的蜕变,发展面临提升发展活力、推动绿色转型升级、建设现代化矿业市场体系、参与全球矿业治理等任务及要求。

    党的十八大以来,中国地质调查局紧扣国家能源资源安全主题,在以公益性地质调查支撑能源矿产勘查及转型、支撑战略性新兴矿产找矿、以新技术实现资源节约集约高效利用、精准对接服务矿业绿色转型升级及科技创新支撑深部找矿方面取得了一系列成果,为我国矿业转型发展奠定了坚实基础。

    Abstract:

    Mining industry is the strategic basis for ensuring energy and resources security in China's modernization drive , and the construction of ecological civilization in the new era puts forward higher requirements for its development mode.However, the development of domestic mining industry is insufficient in space and motive force and in the critical period of transformation of greening, internationalization and modernization of governance. It is undergoing transformation from big to strong. The development of domestic mining industry is facing the promotion of development vitality, promotion of green transformation and upgrading, construction of modern mining market system, and participation in global mining governance.

    Since the 18th National Congress of the Communist Party of China, the China Geological Survey has been closely following the theme of national energy and resources security, supporting energy and mineral exploration and transformation, supporting strategic emerging mineral exploration, realizing resource conservation, intensive and efficient utilization with new technology, accurately docking services, green transformation and upgrading of mining industry, and supporting scientific and technological innovation. A series of achievements have been made in deep prospecting, which laid a solid foundation for the transformation and development of China's mining industry.

    支撑能源矿产勘查转型

    《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出,要推动能源结构优化升级,建设多轮驱动的现代能源体系。

    近年来,中国地质调查局将能源矿产地质调查放在更加突出的位置,瞄准服务国家能源安全保障、改善能源结构、支撑油气勘查开发体制改革的目标,加大了对页岩气、铀矿、天然气水合物、地热、锂矿和石墨等非常规及新型能源的调查力度,重点开展基础地质调查评价、重点区勘查示范、理论、技术及装备创新等工作,取得了一批地质调查成果,为我国现代能源体系的建立提供了坚实的基础。

    ——页岩气(油)调查实现重大发现或突破。一段时期内,我国南方油气页岩气突破均来自四川盆地、江汉盆地和苏北盆地等盆地内,盆地外复杂构造区一直未获重大突破或发现。中国地质调查局通过在四川盆地周缘、武陵山、滇黔桂、中扬子、下扬子地区开展基础地质调查工作,开辟了6万平方千米勘查新区,圈定了正安-酉阳、宜昌-长阳等10处页岩气调查远景区,基于重大突破和发现成果,优选了正安、秭归等14个页岩气有利勘查区块,支撑了新一轮页岩气招标工作。

    拓展9套盆地外复杂构造区新层系,取得新层系重大突破。在四川盆地、江汉盆地等盆地外,新发现震旦系陡山沱组、灯影组,寒武系岩家河组、天河板组,奥陶系宝塔组,志留系石牛栏组,二叠系栖霞组、龙潭组、大隆组9套油气页岩气新层系。安页1井首次发现志留系石牛栏组和奥陶系宝塔组含油气地层,同时首次在四川盆地外二叠系栖霞组发现厚达147米的含油气地层。秭地1井、秭地2井在武陵山地区震旦系陡山沱组发现页岩气,鄂阳页1井在震旦系灯影组发现礁滩相含油气地层,鄂宜页1井在寒武系岩家河组首次发现含油气地层,宜地2井在寒武系天河板组钻获裂缝性天然气,港地1井、泾页1井在二叠系大隆、龙潭组获得海陆交互相页岩油气新发现。

    中国地质调查局在贵州省遵义市正安县实施的安页1井

    发现3种新类型,取得油气页岩气调查新类型的重大突破。安页1井钻获志留系石牛栏组海相互层状泥晶灰岩与钙质泥岩,是我国首次发现的高产海相致密气藏。宜地2井首次发现天河板裂缝性天然气新类型。曲页1井在赣中和黔西六盘水二叠系煤系地层发现煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气”共存模式。其中,贵州遵义安页1井、湖北宜昌宜地2井等12口井是国内重大油气页岩气突破与发现。安页1井一举获得二叠系栖霞组,志留系石牛栏组、五峰-龙马溪组和奥陶系宝塔组“四层楼”式天然气、页岩气重大突破。其中,石牛栏组含气地层累计厚68米,经压裂获超过10万立方米/日的高产稳产工业气流。安页1井油气调查的重大突破被认为是历史性、里程碑式的,对南方复杂地质构造区和贵州省油气勘查具有重要意义,圆了中国地质工作者和贵州省人民60多年的油气梦。此外,宜地2井钻获70米优质页岩,鄂宜页1井钻获水井沱组86米厚高含气页岩气层,鄂阳页1井在牛蹄塘组钻获页岩气流,均实现重大发现。

    ——海域天然气水合物获得重大发现。海域圈定6个天然气水合物成矿远景区,预测资源量达744亿吨;陆域圈定9个天然气水合物有利成矿区块,预测资源量350亿吨油当量;利用综合地质、地球物理和地球化学等多种调查技术手段,在西沙海槽、琼东南海域、神狐海域及东沙海域圈定6个远景区、19个成矿区带、25个有利区块,预测水合物远景资源量达744亿吨油当量;在青南藏冻土区优选出9个天然气水合物有利成矿区块,预测远景资源量达350亿吨油当量。

    在南海北部珠江口盆地首次钻获高饱和度水合物,首次钻探证实超千亿立方米级天然气水合物矿藏。在珠江口盆地东北海域钻获高纯度天然气水合物实物样品,控制面积55平方千米,控制储量达到1000亿~1500亿立方米。在南海北部神狐海域实施的19个钻孔均发现天然气水合物,控制面积128平方千米,控制资源量超1500亿立方米,其中通过钻探取芯落实的2个大型矿体,探明储量达400亿立方米,为海域天然气水合物试采提供了重要参考靶区。

    ——地热资源展现新前景。目前,已完成336个地级以上城市浅层地温能调查评价,浅层地温能资源每年可采量折合标准煤7亿吨,可用于建筑物供暖和制冷,实现建筑物夏季制冷面积326亿平方米、冬季供暖面积322亿平方米,提高浅层地温能高效利用每年可节煤2.5亿吨,减少二氧化碳排放6亿吨。全国地热水资源每年可采量折合标准煤18.65亿吨,以中低温为主,高温为辅,每年可开采量折合标准煤18.28亿吨;其余山地丘陵区中低温地热资源折合标准煤0.19亿吨,温泉多分布其中。高温地热水资源每年可采资源量折合标准煤0.18亿吨。

    战略性新兴矿产调查获突破

    近年来,中国地质调查局在锂矿、石墨战略性新兴矿产调查方面取得重大进展。

    通过开展四川甘孜甲基卡锂辉石矿调查,新发现锂辉石矿脉14条,新增氧化锂资源量 88.55万吨;新发现9处含锂盐湖,四川甲基卡地区新增锂矿资源量88.55万吨,平均品位1.41%,全区总资源量超过200万吨,为打造川西新能源产业基地夯实了资源基础。

    在西藏北部地区开展盐湖水化学地质调查,收集盐湖水化学地质资料,新发现结则茶卡、龙木错、查波错、扎仓查卡、捌仟错、仓木错、拉果错、当雄错和鄂雅错等9处含锂盐湖,引导和拉动商业性勘查,新增资源量1400万吨;在青海柴达木盆地东台吉乃尔、西台吉乃尔和一里坪等开展盐湖卤水锂矿调查,企业跟进勘查新增资源量1260万吨;在柴达木西部南翼山地区开展深层富锂卤水资源调查,估算资源量1200万吨,达到超大型卤水锂矿规模。

    石墨矿调查取得一批新进展。内蒙古、青海等地圈定石墨找矿远景区18处,新发现矿产地11处,探获资源量3000万吨。新疆奇台黄羊山晶质石墨矿是我国发现的首个超大型规模岩浆热液型晶质石墨矿,改变了岩浆热液型无石墨大矿的历史,估算石墨资源量2000万吨以上,平均固定碳含量7.01%,大鳞片晶质石墨含量30%~35%,有望形成1处新的晶质石墨资源基地。

    助力资源节约集约高效利用

    稀土选冶及盐湖提锂技术取得新突破,为资源开发利用提供了技术支撑。

    成功开发出脱泥-浮选技术和浮团聚磁选技术,并先后应用于冕宁稀土矿等,实现了技术转化,为该地区稀土资源绿色、高效开发提供了技术支撑。针对轻重混合型复杂稀土,研发出化学解理-选浸联合技术,成功实现了轻、重稀土的有效分离与富集。稀土精矿盐酸直接提铈技术等稀土分离提取工艺成功生产了氯化物、氧化物、氟化物、碳酸盐、高纯金属、稀土硅化物等系列产品。

    研发的太阳池提锂技术已成功应用于西藏扎布耶盐湖开发。该技术工艺利用青藏高原丰富的太阳能资源,让高锂碳酸盐型卤水在太阳池中只加热不蒸发,从而获得70%~90%的高品质碳酸锂精矿,再经简单加工即可得到工业级或电池级碳酸锂产品。这一工艺对环境影响较小。目前,利用该项技术已在扎布耶盐湖建成了5000吨工业级碳酸锂生产线。该技术以及中国科学院青海盐湖研究所的膜分离锂镁分离技术和青海盐湖集团的吸附法提锂技术共同促进了青藏高原盐湖锂矿开发利用。

    在钼铜冶炼淋洗液中稀散元素铼的综合回收和高效利用技术方面取得重大突破,并在国内多个大型企业成功转化,为我国航空发动机规模化生产提供了资源保障。

    为矿山生态修复出谋划策

    中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划明确提出,将大型资源基地资源环境综合调查作为重要矿产资源领域4项主要任务之一,组织所属单位,发挥自身的专业技术优势,对占用大量土地的尾矿进行二次开发,提高尾矿综合利用率;对开发用量大、投资少、有销路的尾矿,通过实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝,真正成为经济商品中的一部分;对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准,实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道等,利用井下采空区排放尾矿。积极开展土壤治理研究工作,构建矿山污染耕地土壤微生物治理技术模型,研究成果应用于耕地土壤重金属污染治理;组建土壤修复实验室,并部分建立土壤试验田,作为土壤治理技术的孵化与示范。此外,还通过精准服务“长江经济带”“皖江经济带”等国家和区域发展重大战略工程,以综合地质调查成果报告的形式涵盖所属区域矿山生态修复所需基础数据,并为其提供修复方案。

    为皖江经济带提供的调查报告提示发展需要关注的3个重大地质问题就包括皖江地区矿山环境问题,指出矿山开采与城市建设、生态保护的矛盾凸显,因采矿产生的地面塌陷、边坡失稳等地质灾害、“三废”污染、水土流失、压占毁损土地资源等生态环境问题日趋严重,建议对重点塌陷区开展塌陷现状及治理情况核查,并在回填基础上进行生态复垦;针对已闭坑的老井工开采矿山,加强对采空区的排查;对岩溶塌陷区进行水文地质条件详查,提出岩溶塌陷防治措施;矿山开采引发的崩滑流等地质灾害主要发生于露天开采矿山,建议对露天矿坑隐患点进行边坡加固,对废旧露天矿坑进行边坡改造、修复治理,对崩塌滑坡灾害点进行清理、测量、评价、修复;矿山废水排放和废渣堆置不当,给矿山周围的地表、地下水体造成了不同程度的污染,对矿区周围地表水影响较严重,建议对已占有、已污染土地进行试点修复工作,技术成熟后进行推广;对矿区影响范围内水土质量下降区域进行详查,理清污染途径,提出水土保护措施;关于矿山开采压占、毁损土地资源,建议开展毁损土地资源修复和治理,支撑矿山城市升级转型。

    推动矿山生态地质调查和绿色矿山建设,初步实现有效指导矿山开发、监管和保护;参与编制9项绿色矿山建设标准;建成并完善全国重要矿产矿山数据库和尾矿综合利用特征数据库,编制重要矿产固体废弃物分布图;调查我国部分尾矿库,形成固废综合利用新技术,筛选部分尾矿库开展可利用性评价。

    支撑引导老矿山深部找矿

    近年来,中国地质调查局在有资源潜力的现有老矿山部署深部找矿项目,紧密结合地方经济社会发展,以矿山企业投资为主体,对公益性地质工作给予适当支持,引领和拉动矿山企业跟进勘查,增加矿山可采资源储量,稳定和扩大矿山产能,延长矿山服务年限和保障职工就业,促进矿业城市(镇)经济社会持续发展和社会稳定。

    2012年~2014年,中国地质调查局共部署实施老矿山找矿项目188项,其中勘查类项目168项、找矿预测与方法技术研究类项目20项,共有115家地勘单位和143个矿山企业参与项目实施;累计投入经费22.3亿元,其中中央财政资金10.4亿元、地方财政资金550万元、矿山企业资金11.8亿元;实现老矿山深部和外围新区、新类型、新方向找矿重大突破,共55个矿山新增资源量达大中型规模,其中通过研究西藏罗布莎矿区含矿构造岩相带与矿体空间分布规律,配合重磁电综合解释,圈定深部找矿靶区,经钻探验证发现厚大隐伏矿体,实现铬铁矿找矿重大突破;新增铬铁矿资源量200万余吨,其中Cr-80矿体提交115万吨,是目前国内发现单体规模最大的铬铁矿体;在香卡山矿区深部发现6个铬铁矿富盲矿体,新增资源量25万余吨,预测深部仍有很好的找矿潜力;罗布莎铬铁矿的找矿突破深化了对区域空间成矿规律的认识,总结完善了有效的勘查方法,拓展了区域找矿空间,对缓解我国铬铁矿供需压力和提高资源保障能力具有重要的现实意义。

    尽管一路披荆斩棘,成绩显赫,中国矿业转型发展依然任重道远。在精准研判国际国内矿业发展形势的基础上,中国地质调查局提出,要紧扣国家能源资源安全,精准对接矿业转型发展,着力构建现代矿业发展服务体系,着力打造中国地质调查局在服务矿业转型发展中的权威和品牌,向矿业企业提供受欢迎、能解决实际问题、能满足企业需求的服务产品和平台。中国矿业报社作为这一战略性部署的具体实施者,在遵循“解放思想、大胆探索、聚焦需求、创建精品”这一原则的基础上,面向全球和中国矿业,打造“国际一流、国内顶尖”的矿业信息产品和服务平台,树立中国地质调查局服务矿业转型发展的品牌,强化智库型媒体功能,力求尽快建成中国矿业融媒体主平台,从2020年到2025年,打造中国矿业最权威的信息发布平台、较强国内和国际影响力的矿业资讯平台和专业化的咨询服务平台,向世界发出中国矿业声音,亮出中国观点,提供中国方案。

     
    中国地质调查工作服务矿业转型发展纪实

    2019年11月15日,依托国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项“航空磁场测量技术系统研制”等项目,自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心在雄安新区组织开展了低温超导全张量磁梯度仪工程样机的首次飞行试验,取得圆满成功。

    此次飞行试验由航空物探遥感中心、中国科学院遥感与数字地球研究所、吉林大学等单位合作完成,在各方的通力配合、紧密协作下,低温超导全张量磁梯度仪工程样机完成了闭合框飞行、基线飞行及测线飞行等试飞任务。

    低温超导全张量磁梯度测量技术是国际航空磁测的前沿技术,与现有的航空磁测设备相比具有更高的磁测灵敏度,可获得更为丰富的磁场信息,实现磁异常的精确定位,将在高精度地质调查中发挥重要作用。此次飞行试验为低温超导全张量磁梯度仪工程样机的进一步研发和改进提供了重要资料,为下一步工作重点指明了方向。

    低温超导全张量磁梯度仪工程样机完成飞行试验

    新元古代伊迪卡拉纪晚期至寒武纪早期“大世纪之交”过渡期间,出现了一系列地质环境剧变和生物快速演化事件。地球历史上重大时期地质突变过程一直是国际研究的前沿和焦点,多生物门类在这个时期爆发式出现并迅速辐射演化,其化石记录是我们了解早期生命演化过程的重要证据。

    中国地质调查局地质研究所唐烽研究员及多所院校组成的研究团队经过数年的考察发掘和采集,在云南安宁地区发现了一类宏体碳质压膜的实体化石新材料,命名为“条纹垂带虫”(Rugosusivitta orthogonia新属新种)。化石整体呈宏体丝带状,两侧对称,同时具有平行排列、致密整齐的横纹和纵纹,多见折叠的形式弯曲保存,喻示了化石生物的活体呈长条的扁平状而非圆柱状。这些化石赋存在两层主磷矿层之间斑脱岩夹层下0.68m处,而这一夹层的地质时代为535.2±1.7Ma(图1),这一热事件接近最早冠轮动物类群的出现时间,表明这些化石很可能代表了冠轮动物的早期原型,可能是最原始的扁形动物(扁虫类Flatworms)的化石记录。

     

    图1.研究地区灯影组和渔户村组地层单位图,包含梅树村、江川清水沟和安宁鸣矣河三组剖面的数据。535Ma等时面在图中由箭头和实线连接,相同岩石地层单位使用虚线相互连接;(a)埃迪卡拉—寒武纪交界标志遗迹化石Treptichnus pedum在梅树村剖面的首现层位。(b)条纹扁虫化石发现于云南安宁地区鸣矣河剖面两层主磷矿层之间斑脱岩夹层下0.68m处

    通过对化石标本宏观形态和显微图片的处理和分析,发现条带状新化石体长可达20cm以上。身体上的纹路细密,1mm内为7-8根,一端较粗而另一端较细,较细的一端末尾偶尔具有圆盘状的结构与身体连接。化石一端至过渡段,身体较宽具有明显的细密平行横纹;另一端至过渡段身体较窄且具有明显的平行纵纹且;过渡段具有一截较短的表面横纵纹,身体的宽度也呈过渡变化。化石身体大部分平直,部分有扭曲和折叠,整个化石呈现弯折状,而非其它圆柱体型蠕虫化石所保存的弯曲形态。这与其原始的扁平长条状躯体、以及可能在海底沉积物表面生活的生态习性(图2,3)有关。安宁条带状化石末端偶见的圆盘状结构也·很可能用于固着身体,化石生物体死亡之后固着器可能大多数脱离身体散失在原地,而身体被搬运沉积至化石富集点形成化石的富集和定向产出。

     

    图2.(a)标本IG-170915-2 .以及其素描结构图;安宁条带状化石身体可以大致划分为三段:粗大的横纹段(TFZ),过渡段(TZ)和细长的纵纹段(LFZ)。 (b)标本IG170922纵纹段纹饰细节,纵纹沿身体延长,贯穿整个纵纹段;(c)标本IG170922 过渡段纹饰细节,横纵纹之间过渡较为突兀,纵纹在末端接触横纹的地方略微向内收缩;(d)标本IG170922 纵纹段纹饰细节。黑色比例尺为2cm,白色比例尺为1cm

     

    图3.(a)安宁化石在波浪动力的作用下被折叠,呈现出埋藏时的折叠形态。(b)安宁条带状化石生态复原图,化石可能在海底表面固着生活

    与产出时代相近的皱节虫、陕西迹以及江川生物群中的各种宏体藻类等蠕形或带状化石对比,安宁条带状化石展现出了不同的形态学特征。由于形态简单、身体内部结构缺乏,对其分类还很困难。然而,其两侧对称属性、扁平带状的身体特征以及同时具有横向和纵向纹饰的独特特点,与现生扁虫动物门中四叶目绦虫动物非常相似,据此目前可以将其归类为早期两侧对称动物的原始物种;尤其可以进一步归属为早期扁形动物,成为扁形动物的基干类群(图4)。安宁中谊村段下部和华南其它分布区条带状化石的一致性表明,这些生物是伊迪卡拉纪—寒武纪过渡剧变期生物量的重要组成部分。

     

    图4. 早期两侧对称动物系统发生图,安宁条带状化石可能的位置由红色虚线标注

    扁形动物门(Platyhelminthes)是无脊椎动物中最早出现的类群之一。两侧对称体型,呈扁平的短或长带状,无呼吸系统、骨骼、循环系统和体腔,且不具真体节。其中绦虫类(Cestoda)尚未见化石报道,现生个体体长,生长期体表发育纵纹,成熟后通常分成细密的横纹状节片,无消化管,表皮特化具吸收和分泌作用,个体前端常见固著器官保存(图5)。

     

    图5. 扁虫动物(Flatworms)的系统位置及基本体制特征

    (红色箭头代表安宁条带状化石的可能位置)

    安宁扁虫化石开启了早期扁形动物新的分类,填补了埃迪卡拉动物群与寒武纪动物群大爆发之间的动物化石门类。实体化石的出现,对于解释伊迪卡拉纪末期和寒武纪早期大量遗迹化石的出现提供了生物实体证据,同时原始扁形动物出现的地层对于早期生物演化和地层对比上有重要的标志作用。这类条带状化石在时空上的延限分布,还需更为深入地发掘研究,结合对比全球分布广泛的克劳德管状化石和陕西迹Shaanxilithes化石,将新种化石作为显生宙起始的标志化石可能具备较大潜力。

    本研究受到国家自然科学基金(41572024,41662003)和中国地质调查局项目(DD20190008)联合资助,命名论文成果:Feng Tang, Sicun Song, Guangxu Zhang, Ailin Chen, Jun-ping Liu, 2020. Enigmatic ribbon-like fossil from Early Cambrian of Yunnan, China., China Geology.doi: 10.31035/cg2020056.

    文章链接:. http://chinageology.cgs.cn/article/doi/10.31035/cg2020056?pageType=en

    云南寒武系底部发现原始扁形动物化石

    “地质工作非常重要,用长远眼光搞清楚地质成矿背景才能为未来找矿提供重要价值。”

    ——中国工程院院士、著名矿床地质学家

    裴荣富

    24岁开启地质人生

    在四处找矿中

    提出

    “大冶式铁矿

    为广义矽卡岩型矿床”的概念

    总结了

    锰磷矿层变质变形规律

    中国工程院院士、著名矿床地质学家 裴荣富

     

    20世纪60-70年代

    他多次率队援外

    在巴基斯坦找到赤铁矿

    为苏丹探明铬铁矿近百万吨

    ……

    1981年任苏丹国地矿局顾问,赴红海山区考察铁矿(中)

     

    20世纪80年代

    他开启了自己创新的巅峰期

    提出了

    矿产勘查的“双控论”

    “合理域”模型

    风险投资决策支持系统

    被国内外广泛引用

    在工作室对岩矿标本观察研究

     

    20世纪90年代

    他组织编辑出版了

    《中国矿床模式》

    带领团队完成了

    《中国特大型矿床成矿偏在性

    与异常成矿构造聚敛场》

    ……

    一系列成果

    让他获得诸多荣誉

    在获第四届李四光科学奖会上(右)

     

    但是

    他没有停下前进的脚步

    而是把目光转向国际

    参与编制了

    《1∶1000万亚洲成矿图》等图件

    总结提出了

    “四元”模型

    裴荣富院士在工作

     

    如今

    他用毕生积蓄设立基金

    希望能有更多青年人才

    投身地质事业

    他说:

    “地质工作不是一代人的事,

    希望我们的年轻人不忘初心,

    做不怕苦累的地质‘尖兵’,

    为国家找到更丰富的矿藏。”

     

    他是中国工程院院士

    著名矿床地质学家

    裴荣富

     

    为国家勾勒找矿蓝图

    ——记中国工程院院士、著名矿床地质学家裴荣富

    8月24日,裴荣富刚刚度过96岁生日。作为一名矿床地质学家和矿产勘查学家,裴荣富踏入地质行业已70余载,踏遍青山,为国家探明铁、磷、锰等丰富矿藏,开创“双控论”“合理域”等固体矿产勘查模型,提出特大型矿床“成矿偏在性”“异常成矿”等新概念,建立研究矿业可持续勘查开发的“四元”模型,为地质勘查、合理探矿提供了理论基础与指导。

    如今,这位九旬的老院士担任我国“1∶100万海陆成矿系列编图”项目名誉顾问,通过总结海陆成矿演化的规律,勾勒着新一代找矿蓝图。

    “没有野外就没有地质”

    “没有野外就没有地质。”这是裴荣富一生从事科学研究的心得。

    1948年,清华大学毕业后,24岁的裴荣富成为中央地质调查所北平分所的一名实习技术员。他的地质人生就此启幕。

    毕业后,裴荣富先后赴山西大同、辽宁青城子、山西五台山和丹东接梨树,开展煤炭、铅锌矿、铁矿和铜矿普查工作,在实战中积累了对各类矿床的丰富经验。此后,他又参加了湖北大冶铁矿的普查勘探和江苏海州磷矿的资源评价,在实践中提出“大冶式铁矿为广义矽卡岩型矿床”的概念,总结了锰磷矿层变质变形规律,为两地找矿提供了重要依据。

    “对我来说,野外考察是从学院走向地矿界从事矿业开发最为重要的阶段,也是我后来在地学界成长的基础。”裴荣富说。

    20世纪60~70年代,裴荣富受命领衔国家地质援外项目,先后率队赴巴基斯坦和苏丹,在巴基斯坦卡拉巴赫找到了赤铁矿,为苏丹探明铬铁矿近百万吨,并在苏丹红海山区探明1530余万吨富铁矿。他和援外团队的工作受到巴苏两国地质部门的高度评价。

    1979年回国后,裴荣富先到原地质部地矿司黑色金属处任工程师,继而调至原中国地质科学院矿床地质研究所工作。在持续深入进行野外实践工作的基础上,这一时期成为他创新的巅峰期。

    20世纪80年代初,裴荣富率领原地质部综合地质大队等单位的研究队伍,首次在全国完成10个矿种、30多个矿山的固体矿产地质勘探与矿山开采工程验证对比研究,获得了大量的第一手资料。基于此,他提出了矿产勘查的“双控论”“合理域”模型和风险投资决策支持系统,为高效进行矿产资源勘查提供了科学方法和思路,被国内外广泛引用。

    20世纪80~90年代,裴荣富先后在南岭、华北、长江中下游等重要成矿带开展区域成矿规律研究,在区域成矿学、成矿年代学理论方面又有诸多建树。1995年,裴荣富组织原地质矿产部矿床地质研究所等28个科研、教学及生产单位的专家学者,编辑出版了《中国矿床模式》。该书首次在全国范围内划分出4大构造成矿域和27个成矿堆积环境,建立了92个普适性矿床模式,是当时我国固体矿产地质勘查实践经验的总结和理论研究成果的大荟萃。

    他还作为首席科学家,带领研究团队历时4年完成《中国特大型矿床成矿偏在性与异常成矿构造聚敛场》一书,提出特大型矿床与一般矿床在成矿环境和成矿过程上存在差异的见解。

    众多理论创新和开创性的工作让裴荣富在1995年获得中国地质学研究最高奖——李四光地质科学奖地质科技研究者奖,并于1999年当选中国工程院院士。

    “地质工作要勇攀高峰”

    荣誉并没有让裴荣富停下前进的脚步。“地质工作要勇攀高峰,不断深入。”他说。

    长期的国内外地质实践工作,让裴荣富深刻感受到矿产资源图在找矿中的重要性。他把目光转向国际,申请编制世界大型超大型矿床成矿图。

    2008年5月,由裴荣富任首席科学家完成的世界地质图委员会国际合作项目——《1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图》通过验收,填补了国内外空白。在他的带领下,由中国、俄罗斯、阿根廷等国地质学家组成的合作团队提出了客观实用的大型超大型矿床划分全球标准,从全球1285个主要矿床中厘定出445个大型超大型矿床。

    “全球发现大型超大型矿并达到有开发效益的概率,不超过10%。要突破这个瓶颈,决不能‘眉毛胡子一把抓’。”裴荣富说。他们还提出了全球成矿作用的统一性、不同区域成矿的特殊性、大型超大型矿床成矿的偏在性和异常成矿作用等新认识,极大地丰富了经典矿床学成果。

    这项国际合作为我国地学“走出去”增添了浓墨重彩的一笔。2004年,裴荣富被国际矿床成因协会理事会授予终身荣誉会员称号,当时只有8位国际著名矿床学家获此殊荣。此后,世界地质图委员会又批准裴荣富担任首席科学家,先后编制了《1∶2500万世界海洋矿产资源图》和《1∶1000万亚洲成矿图》。

    老骥伏枥,志在千里。为促进矿业可持续勘查开发,2017年,已是93岁高龄的裴荣富在总结长期实践经验的基础上,又提出从地质、环境、技术和经济4个方面研究矿业可持续勘查开发的“四元”模型,指出只有在地质背景显示有矿、勘查开发技术可行、能实现矿床经济效益最大化且又不破坏生态环境的情况下,矿产资源勘查开发活动才是合理而非盲目的。他和团队还运用该模型检验了西藏冈底斯成矿带甲玛铜多金属矿勘查开发方案的合理性。

    “四元”模型与裴荣富此前提出的“矿业三资”——资源、资产、资本,以及“5R循环经济矿业可持续发展”模型——减量化(Reducing)、再利用(Reusing)、再循环(Recycling)、再发现(Rediscovery)和复垦(Reclamation),共同构成了他的绿色矿山开发理念。他希望能够通过“四元”模型、“5R循环经济矿业可持续发展”模型,让地质资源经过合理勘查变成资产,再经过合理利用变成资本。

    “地质工作不是一代人的事”

    如今,裴荣富仍在继续他的事业,作为我国1∶100万海陆成矿系列编图项目荣誉顾问,奉献着自己的光和热。“这一系列图集的特点是海陆统筹,总结海陆演化的规律,对于找矿预测很重要。”裴荣富介绍,目前该项目要绘制的7幅图已经完成80%,到了最后“冲刺”阶段。

    70多年的地矿勘探实践,让裴荣富体会颇深:地质工作不确定性非常大,必须通过长期的野外调查,才能达到对客观地质体的正确认识,必须脚踏实地才能攀登科学高峰,所有论著必须建立在稳固野外工作的基础上。

    回顾地质生涯,他总结了地质工作应遵循“DECUT”5字箴言:D(Description)即描述野外地质观察研究是基础;E(Experiment)即开展室内测试是野外基础地质的锦上添花;C(Correlation)即已有研究成果的国内外对比,避免坐井观天;U(Understanding)即对客观地质的理解,达到知其所以然;T(Theory)是达到理性认识和自主创新。他说,这是“从事地学工作的研究者脚踏实地攀登高峰的阶梯”。

    裴荣富说:“地质工作非常重要,用长远眼光搞清楚地质成矿背景才能为未来找矿提供重要价值。”“希望自然资源部加强地质工作、支持矿业发展!”

    这位九旬院士一直希望能有更多青年人才投身地质事业。今年5月,“裴荣富矿产勘查奖”正式设立,成为李四光地质科学奖基金会下设的专项基金。谈到用毕生积蓄的500万元设立该基金,裴荣富说:“地质工作不是一代人的事,希望我们的年轻人不忘初心,做不怕苦累的地质‘尖兵’,为国家找到更丰富的矿藏。“

    院士裴荣富:为国家勾勒找矿蓝图

    “我要做的,就是从国家和人民的需要出发、从国家和地质工作的发展出发,促进地质行业最需要的改革发展和科技创新建设。”

    — —中国工程院院士、著名矿床地质学家

    陈毓川

    从苏联求学的

    潜心苦读

    到大厂五载的

    寂寞风雨

    1980年 陈毓川,于广西桂东南(大厂)

     

    从年轻的铁矿研究队队长

    到提出和发展

    成矿系列理论的矿床学家

    1988年9月 陈毓川在新疆阿舍勒铜矿

     

    壮年

    组织号令全国地勘工作

    晚年

    开展矿产资源战略研究

    1995年5月 陈毓川在甘肃省地矿局三大队大水金矿考察

     

    他将自己

    毕生心血

    投入到中国地质事业

    矿产勘查

    成矿预测

    区域成矿理论研究

    作出了突出贡献

    1997年10月 陈毓川在海南抱伦金矿

     

    在他的日历上

    没有周末和假日

    只有排得满满的工作

    2019年10月底 陈毓川在新疆玛尔坎苏锰矿野外照片

     

    如今

    86岁的他

    只要有时间

    就会走出京城

    走向祖国各地的深山矿区

    探索地质科学奥秘

     

    他说

    “我这辈子最大的愿望就是找矿”

    “为国家发展服务是我一生的使命”

     

    他是中国工程院院士

    著名矿床地质学家

    陈毓川

     

    愿为地质找矿奉献一生

    ——记中国工程院院士、著名矿床地质学家陈毓川

    他是我国著名的矿床地质学家,提出并发展成矿系列理论,为矿产勘查、成矿预测、区域成矿理论研究作出突出贡献;他曾任原地质矿产部总工和中国地质科学院院长,领导了一个时期的全国地质找矿工作。今天,已经86岁的他,仍然奋战在地质矿产科学研究的前沿,主持《中国矿产地质志》研编这一规模宏大、泽被后世的科学文化工程。他,就是中国工程院院士陈毓川。

    踏遍青山,为国找矿矢志不渝

    陈毓川是少年立志。受新中国成立前投身革命的长兄长姐影响,他在中学担任团支部书记时,就确立了为国为民奉献一切的共产主义信仰。

    1952年,陈毓川考入南京大学地理系,第二年被选送去苏联留学。1959年,以优异成绩毕业于顿涅茨克工业学院地质勘探专业的陈毓川,第一次来到了中国地质科学院。从那时起,走遍祖国大江南北、为国家找矿就成了他最大的心愿。

    青年时代的他,在广西大厂锡矿区,沉下心用5年时间深入解剖典型矿床;在江西东乡枫林铜矿,带队在国内外首次提出并验证了钨在硫化矿床氧化带中的地球化学行为,破解了“含钨铁帽之谜”;在长江中下游地区,致力于火山岩成矿研究,建立了宁芜玢岩铁矿成矿理想模式。

    中年时期,他肩负重任,在原地质矿产部总工和地矿司司长、地调局局长、中国地质科学院院长等领导岗位上,全力组织推动新一轮全国普查工作、主持全国找金大会战、开展第二轮成矿区划,成为一个时代地矿工作的倡导者和引领者。

    步入晚年,他仍然激情满怀,全情投入地质科学事业,在中国工程院战略研究等舞台上,殚精竭虑为国家矿产资源安全、矿业健康发展鼓与呼。

    在陈毓川的头脑里,是没有休息日的概念的。直至今日,他每天早上都会骑着自行车来到办公室,一头扎进学术研究的海洋里,直到夜色阑珊。只要有机会,他一定要到野外矿区去,多走、多看、钻研、思考……

    “能看到普通人难以看到的风光,能更深刻地领略自然的韵味,是地质工作给予我的一份奖励。”于是,便有了他无法忘记的大厂星空和浓郁花香,有了攀登高山、俯瞰深谷的畅快淋漓。至于下坑道时遭遇爆破、考察加多岭铁矿后连人带车滚下山崖、在西藏美多锑矿区发生严重高原反应的经历,则成了他口中的“野外趣事”。

    更加令他难以忘怀的是1974年参加国庆招待会见到周总理时的情形。他说,对于周总理,自己所敬仰效仿的不仅仅是面对各种复杂局势时的大智慧,更是“在任何艰难困苦的情况下,都要以誓死不变的精神为共产主义奋斗到底”的坚定信念。

    “国家需求是我的终身目标!”陈毓川是这样说,更是这样做的。

    当前,陈毓川还在主持推动一个极其浩大的工程——《中国矿产地质志》研编,对全国所有的矿产、矿产地和成矿规律进行全面的总结。他在同龄人安度晚年的时候,选择这种高强度的方式工作,就是希望为世界地质科学、为中国的地质事业留下更多、更有价值的东西。

    探索科学,孕育矿床经典理论

    上世纪70年代末,中国科学院院士程裕淇与陈毓川等人在国际上首次提出了“矿床的成矿系列”概念,之后,这一理论作为我国区域成矿分析的主要理论基础,为国家矿产资源勘探提供了重要科学依据。

    全球及各地区的地质演化历史是具有一定规律的,同时具有相似性和相对的继承性。因此,陈毓川等认为,矿化与矿床是地质环境中的一个组成部分,矿床成矿系列是由有成因联系的矿床所组成的自然体,因此矿床成矿系列亦可以说是在一个历史阶段中一个相对独立的成矿系统的最终矿床产物。

    实践证明,成矿系列是研究矿床的区域成矿规律的关键性环节,也是基础性的研究工作。

    在他的领导下,一大批地质科学工作者深入开展重点地质构造地区的矿床成矿系列及其时空成矿物质演化规律研究,从成矿区(带)、各省(区)至全国建立矿床成矿系列,总结区域和全国的成矿规律,并进一步应用成矿系列概念及研究成果进行成矿远景区域规划和不同比例尺的成矿预测,大大促进了我国的矿床勘查工作。

    40多年来,这一矿床研究领域的经典理论还在不断地丰富发展,并通过“中国成矿体系及区域成矿评价”“全国矿产资源潜力评价”“中国矿产地质志”等项目,全面推动了中国成矿体系和区域成矿规律的研究。而最初在业内产生巨大影响的《初论矿床的成矿系列问题》,也逐步延伸为“再论”“三论”“四论”,直至目前正在修改中的“七论”。

    对于陈毓川而言,地质科学的世界是那样色彩斑斓、充满魅力。从那里,他看得到自己的梦想,听得到自己的期待,收获了满满的幸福感。

    科学道路悠远漫长,科学探索无穷无尽。他不止一次地强调,科学研究是有时代局限的,地球太复杂,我们今天对地球对矿产资源的认识、对自然法则的认识,只是阶段性的,很有可能在未来人类科技更加发达的条件下被修正甚至被推翻,所以科学工作者千万不能自以为是,更不能自得意满,一定要有不断探索、不断创新的精神。

    战略研究,推动矿业健康发展

    “陈毓川是一位矿业领域的战略家。”许多矿业界的同仁如此评价。

    追寻陈毓川的人生轨迹,梳理他在地质事业上留下的闪光足迹,一个重大事件不可或缺。那就是由他与36位院士联名提交给国务院一封题为《对地质工作情况的反映及建议》的信,促成了2006年1月28日《国务院关于加强地质工作的决定》的正式发布。而这一纲领性的文件,引领了21世纪初期中国地质工作尤其是地质找矿工作最辉煌的10年。

    从2000年至今,他连续组织实施了8个中国工程院组织的矿产资源战略咨询研究项目,参加参与的项目数量更为可观。通过这些具有宏观性、战略性、综合性、前瞻性的咨询研究工作,他的站位越来越高,思考也越来越深邃。

    他对中央机构改革将各类自然资源统一管理、成立自然资源部的决策非常支持,认为此举有利于国家发展,可以更好地管理自然资源。他多次给部领导进言,内容涉及矿业政策、绿色勘查、科技创新、地勘队伍改革等。

    他认为,要依靠改革应对变局、开拓新局,要坚持目标引领和问题导向。“山水林田湖草”还要加上海洋、矿产,构建涵盖“山水林田湖草海矿”的自然系统观。“它们既是资源又是生态环境的重要组成部分,既要综合考虑自然资源的调查评价和科学管理,又要考虑其作为生态环境要素的可持续利用问题。就矿业而言,绿色勘查和绿色开发完全可以实现矿业与自然生态的协调,在有些荒漠地区甚至可以改善环境。”

    当然,陈毓川最为关注和忧虑的还是地质矿产事业的发展。他认为,矿产资源是人类经济社会进步的物质基础,当前国际形势很复杂,矿产资源的安全问题也很严峻,有些矿业政策需要很好地研究和调整,使其更加有利于推动矿产资源的勘查、储备与开发。他建议国家对风险较大的初级勘查和一些矿种的勘探予以扶持,从而调动各方面的积极性,国家应有计划地参与矿产勘查工作,使矿业稳定地发展下去。

    另外,他感到在国家对科技创新如此看重的当下,中国地质科学院要更充分地发挥科技专业研究所的创新专长,更好地承担国家深地专项任务。只有集中力量进行科技创新,推动地质科技发展,地科院才能真正成为国内国际地质领域一流的科学研究单位。

    陈毓川还特地谈到了地质工作队伍的改革:“改革既要积势蓄势谋势,又要识变求变应变,重点在于扭住关键、突出实效。通过改革让地勘队伍保存精干力量,更好地为国家服务,并过上幸福生活,是我很大的愿望。”

    “我现在没有任何行政职务,我要做的,就是从国家和人民的需要出发、从国家和地质事业的发展出发,促进地质行业最需要的改革发展和科技创新建设。”陈毓川说。

    院士陈毓川:愿为地质找矿奉献一生
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