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    斑岩型铜金矿床是全球铜和金的重要供给来源,近年来,研究人员在多个与碱性岩浆岩相关的斑岩型铜金矿床中发现硫同位素具有时空分带特征,并且该特征与矿体品位变化相对应,这不仅为理解斑岩矿床形成机制提供了新的视角,同时也为找矿勘查提供了新的思路。全球范围而言,斑岩型铜金矿床多与钙碱性岩浆岩有关,然而,硫同位素是否也具有分带特征及其对成矿作用指示意义尚不明确。近期,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)孙嘉副研究员研究团队以西藏多龙矿集区多不杂斑岩型铜金矿床为主,兼顾区内多个矿床开展了系统研究,以此为解决上述科学问题提供新的证据。

    研究工作首先根据地质编录与矿物学研究结果,查明了多不杂矿床蚀变矿物组合类型及分布特征,并将成矿作用划分为3个阶段。其中,早阶段与钾硅酸盐化蚀变和青磐岩化蚀变有关,中阶段与绿泥石-绢云母化蚀变有关,晚阶段泥化蚀变局部发育,同时产出大量石英脉、硬石膏脉和黄铁矿脉。通过对比铜金矿体数据,确定成矿作用主要产于钾硅酸盐化蚀变带,而绿泥石-绢云母化蚀变带也有部分矿质沉淀。在此基础上,对上述不同成矿阶段和蚀变的相关脉体开展了硫同位素研究,共采集100余件样品进行系统分析。结果表明不同蚀变类型、成矿阶段的硫化物δ34S值具有明显差异,具体表现为:早阶段钾硅酸盐化蚀变(-4.8‰~-0.4‰)相比青磐岩化蚀变(1.2~4.8‰)具有更低的δ34S值,中阶段绿泥石-绢云母化蚀变(-2.6‰~0.6‰)相比钾硅酸盐化蚀变具有更高δ34S值,晚阶段三类热液脉体δ34S值逐渐升高(-3.1‰~0.5‰,-2‰~0.6‰,-0.7‰~2.3‰)。综合流体包裹体、氧同位素数据和模拟计算推测,硫同位素的分带变化主要与沸腾作用和水岩反应有关,而矿质沉淀则主要由沸腾作用导致的流体降温所引发。此外,硫同位素分带与矿体品位变化对比显示,该矿床矿体富集部位硫化物具有更低的δ34S值(矿体Cu品位>0.2%,黄铜矿δ34S(‰)<-1,黄铁矿δ34S(‰)<0),表明硫同位素对圈定矿化中心具有重要指示意义(图1)。

    同时,对多龙矿集区波龙、拿若、拿厅、拿顿和铁格隆南矿床开展的研究指示,硫同位素在矿床范围内也表现出一定的时空变化规律,并可为探讨温度、氧逸度等变化提供佐证。值得注意的是,矿集区内各矿床主要矿化阶段的硫化物均具有较低的δ34S,表明该特征在类似矿床的找矿勘查工作中也可发挥积极的指示作用。

     

    图1. 多不杂斑岩型铜金矿床铜品位分布与硫同位素变化图解

    (a.黄铁矿δ34S值;b.黄铜矿δ34S值)

    斑岩型铜金矿床硫同位素分带机制研究取得新进展

    ■ 新一轮找矿突破战略行动实施以来,我国新增铜资源量为“十三五”时期新增资源量的2倍

    ■ “十四五”以来,青藏高原累计新增铜资源量2000余万吨,预测资源潜力达1.5亿吨,将成为世界级铜资源基地

    本报讯 新一轮找矿突破战略行动实施以来,自然资源部中国地质调查局不断加大铜矿找矿力度,通过公益引领、科技创新,推动央地企协同,在青藏高原、黑龙江等地区取得一系列重大找矿成果,新增铜资源量为“十三五”新增资源量的2倍。

    目前,我国在青藏高原形成了玉龙、多龙、巨龙-甲玛和雄村-朱诺四个千万吨级的铜矿资源基地。“十四五”以来,累计新增资源量2000余万吨,预测资源潜力达1.5亿吨,青藏高原将成为世界级铜资源基地,有力改变我国铜矿勘查开发格局。此外,黑龙江多宝山铜矿深部找矿实现重大突破,新增铜资源量365万吨,巩固了我国东部铜资源基地的资源基础。该轮铜矿找矿成果将显著提升我国铜资源保障能力。

    下一步,自然资源部中国地质调查局将持续加大矿产基础地质调查工作力度,增强科技创新引领作用,摸清铜矿资源家底,积极引导和拉动地方、企业和社会资本投入,大力推进绿色勘查开发,着力打造一批新的铜矿大型资源基地,为保障国家能源资源安全、促进区域经济高质量发展贡献力量。 (局讯)

    图为西藏甲玛铜矿航拍图

    中国地质科学院矿产资源研究所

     
    我国铜矿找矿取得重大突破

    为加强基层党支部建设,促进党建工作与业务工作有机融合,推进“两学一做”学习教育深入开展,8月1-10日,地调局资源所党办携同财务处和安全生产处等有关同志,赴西藏班公湖-怒江成矿带铜多金属矿资源地质调查项目组开展野外临时党支部调研工作。

    该项目组有在职党员近10人,在唐菊兴研究员的带领下常年在海拔5000-7000m的高原地区开展工作,并在甲玛、多龙等矿区建立了“家”――野外党支部。党支部给他们带来了内心的温暖和安心。“家”的存在,使高寒艰苦的野外工作有了色彩,使野外一线工作的干部职工有了较强的凝聚力和战斗力。项目团队也接连不断地发现了许多大型-超大型矿,大大的推动了西藏地区的经济发展与建设,唐菊兴本人今年也被评为中央国家机关优秀共产党员。

    调研组首先在野外项目组临时驻地召开“两学一做”学习教育暨野外支部建设座谈会。会前,受党委委托,党办给野外临时党支部送去了“两学一做”的学习教材,方便大家在野外加强学习。

    座谈会主要分为四部分:一是党办负责人详细传达了所党委关于贯彻落实局党组“两学一做”的相关文件精神,强调在加强野外党支部建设中要真正体现党委的主体责任和纪委的监督责任;二是引导党员同志以身作则,率先垂范,以“两学一做”学习教育为契机,向身边的优秀共产党员唐菊兴同志学习,在本职岗位上出成果出人才,争做优秀党员;三是从实际情况出发,广开言路,党办征求了大家对所内管理制度和推进措施等工作的意见建议,突出了党的政治思路建设的重要性。最后强调,藏北自然条件艰苦险恶,大家在完成野外项目任务的同时,一定要增强安全意识,严格执行安全规程,确保野外工作圆满到位。

    在听取了项目业务工作和临时党支部工作情况汇报后,调研组赶赴甲玛、多龙、班戈、阿里等四个矿区,与野外一线人员同吃、同住、同学习,亲身体会藏北野外一线工作条件的艰辛,走进基层一线党员同志身边,在加强交流,促进了解的同时,进一步强化了基层党组织的建设。

    本次调研还传达了局安全生产精神,针对安全生产工作进行了检查,同时带去了工会对野外一线工作者的亲切慰问。

     

     

     

    资源所深入藏北野外临时党支部开展调研工作
      找矿突破战略行动阶段性目标

      8~10年

      重塑矿产勘查开发格局

      累计新增一批重要矿产资源储量,新打造一批矿产资源基地,建立重要矿产资源储备体系,提高矿业企业国际竞争力。矿产资源利用结构形成“油气并举”、“大宗紧缺矿产和新兴材料资源并举”、“开源节流并举”格局,新矿物材料资源勘查开发取得显著成果,能源及重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010年提高5%以上,实现15%以上的难利用矿产转化为可利用资源。勘查开发形成“陆海并重”、“东西并重”空间布局,深化陆域矿产资源勘查并取得新突破,海洋矿产资源勘查取得新发现,促进矿产资源产业向西部地区转移,扭转大宗矿产产地与消费区分割的局面,促进区域产业协调发展。初步完成以矿业权为核心的市场化改革,推进以总量控制、双向调节为核心的矿产资源管理体制改革,重塑矿政管理格局。

      5年

      实现地质找矿重大突破

      基本完成重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万区域地质调查、航空地球物理调查、地球化学调查和矿产远景调查。锁定重点地区天然气水合物资源富集区并优选目标进行试采。形成3~7个油气资源勘探接续区和10个以上其他重要矿产资源的大型勘查开发基地。基本查清我国大宗、紧缺和优势矿产的资源节约与综合利用状况,完成所有大中型矿山综合开发的技术经济评价和潜力评估。建立60个矿产资源节约与综合利用示范基地。能源及重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010年提高3%~5%。建成全国统一高效的矿业权市场,基本形成与社会主义市场经济相适应的矿产资源管理体系。

      3年

      实现地质找矿重大进展

      完成整装勘查区的基础地质调查;重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万区域地质调查、航空地球物理调查、地球化学调查、遥感地质调查和矿产远景调查工作量的75%。完成重点地区天然气水合物资源潜力评价。新发现10~20个油气资源有利目标区和300处其他重要矿产资源大中型矿产地,初步形成5~8处大型资源勘查开发基地。建立40个矿产资源节约与综合利用示范基地。初步形成全国统一的矿业权市场,完善矿产资源管理制度。



      找矿突破战略行动明确了“3年实现地质找矿重大进展,5年实现找矿重大突破,8~10年重塑矿产勘查开发格局”的“358”目标。找矿突破战略行动实施4年来,第一阶段目标全面完成,第二阶段目标有望实现,取得了丰硕成果,积累了一系列成功经验。笔者拟从阶梯式发展论的角度对4年来找矿突破战略行动取得的成就和经验做一点回顾和反思。

      “358”目标体现了阶梯式发展论的基本观点

      阶梯式发展论是运用马克思主义发展学说总结矿产勘查客观规律形成的一种新的理论观点。这一理论观点是原地矿部部长朱训于1991年在中央党校学习期间提出的。

      当时提出阶梯式发展论的客观依据是国内外矿产勘查过程均分几个阶段,每个阶段犹如攀登台阶似地向前推进这一客观规律。鉴于矿产勘查过程这种“台阶式”的发展形式,与“螺旋式上升”和“波浪式前进”事物发展形式不尽相同,但又兼具两种发展形式的特点,于是朱训将其命名为“阶梯式发展”。正因为阶梯式发展是矿产勘查工作过程的客观规律,所以人们自觉不自觉地遵循与运用这一客观规律来指导矿产勘查实践,目前正在实施的找矿突破战略行动也不例外。

      阶梯式发展论认为,发展是一个过程。过程是由密切联系而又具有不同质的阶段组成。发展则是通过每个阶段内部“实践、认识,再实践、再认识”而引发的量变和质变来实现的。找矿突破战略行动“358”目标也正是分三个阶段实施、分阶段向前推进的。

      阶梯式发展论还认为,既然发展是一个过程,过程又是由一些阶段组成的,那么推进客观事物的发展既要有总体目标,又要准确地把握发展过程中每一个阶段的性质,明确每一个阶段的具体任务,在此基础上采取针对性的方法、措施,一步一个台阶地推进客观事物的发展。找矿突破战略行动“358”目标也体现了阶梯式发展论的这一基本观点,既有总体目标,又有分阶段具体任务要求。

      找矿突破战略行动总体目标是,用8~10年时间,实现主要含油气盆地、重要矿产资源整装勘查区、老矿山深部和外围的找矿突破,以及重点成矿区带找矿远景区的找矿发现,形成一批重要矿产资源战略接续区,建立重要矿产资源储备体系。结合国家主体功能区规划、区域产业布局和重大基础设施建设,推进矿产资源产业向西部地区转移、向海域拓展,推进矿产资源节约集约利用,推进矿产勘查开发体制机制改革,促进资源与环境协调发展和矿产资源可持续利用,为经济平稳较快发展提供有力的资源保障和产业支撑。

      找矿突破战略行动初战告捷

      2011~2013年,找矿突破战略行动第一阶段目标全面完成;2014年找矿成果突出,为实现第二阶段目标奠定了基础。

      新发现一大批矿产地。在鄂尔多斯、四川、塔里木和渤海湾盆地新发现8个亿吨级油田、6个千亿方气田。页岩气勘查开发在重庆率先取得突破,探明首个千亿方整装页岩气田,形成15亿方产能。其他矿产方面,新发现铀、铁、铜、铝、金、铅锌等矿产地1352处,其中大型162处、中型289处、小型901处,超额完成第一阶段新发现300处大中型矿产地的第一阶段目标任务。

      石油、天然气、煤炭、铁、铜、铝、金、铅锌、镍、钾盐等重要矿产资源新探明储量大幅增加。在开采强度不断加大的情况下,重要矿产保有资源储量明显提升,其中保有资源储量增幅显著的分别为:钼86.9%、金30.7%、铅锌19.7%、钨18.6%、锰16.6%、铜13.3%、煤炭10.7%、铁9.9%、铝土7.2%。与“358”预期目标相比,铜矿、金矿提前完成了5年目标任务,镍矿、钼矿提前完成了10年目标任务。

      铀、铜、钨、钼、镍等大宗紧缺和优势矿产找矿取得重大进展,发现了内蒙古大营铀矿、江西大湖塘钨矿和朱溪铜钨矿、安徽沙坪沟钼矿等一批世界级大矿,以及西藏多龙铜矿、甲玛铜矿、云南普朗铜矿、青海夏日哈木镍矿、黑龙江岔路口钼矿、内蒙古曹四夭钼矿、山东新城金矿、西岭金矿等一批超大型矿床。勘查成果超出预期,对于重塑矿产资源勘查开发格局、优化区域产业布局、增强国内资源保障能力具有重要促进作用。

      找矿突破战略行动部署符合阶梯式发展规律

      找矿突破战略行动实施以来,统筹有序地部署了全国矿产资源潜力评价工作、基础地质调查工作和整装勘查工作。这种部署由于符合矿产勘查工作阶梯式发展这一客观规律,从而取得了很好的效果。

      全国矿产资源潜力评价为规划部署矿产勘查提供了良好的基础。全国煤炭、铀、铁、铜、铝、铅、锌、钾、磷、金、钨等25个矿种的矿产资源潜力评价工作全面完成,定量评价了资源潜力,对我国资源潜力和成矿规律的认识都上了新台阶,并据此圈定了近5万个预测区,为优化主攻矿种、推进“358”目标的实施提供了重要决策依据。

      基础地质调查为找矿突破选区指明了方向。在矿产资源潜力评价工作基础上,动态调整并划分了27个重点成矿区带和109片整装勘查区,并分层次、分阶段部署了基础地质调查工作。首批47片整装勘查区已全面覆盖,第二批、第三批已基本部署完成;重要找矿远景区覆盖率达到75%。由于基础地质调查程度跃上了一个新台阶,既大幅提升了重点成矿区带、重要找矿远景区、整装勘查区的工作程度,又提高了对这些地区成矿地质条件的认知水平。预期至2015年,用5年时间基本完成重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万基础地质矿产综合调查,力求新发现一批找矿靶区、矿产地,为下一阶段培育、遴选重点勘查区、整装勘查区提供基地保障。

      整装勘查区取得了丰硕找矿成果。截至2014年4月,全国第一、第二批78片整装勘查区内主攻矿种普查、详查、勘探的探矿权数量分别为1876、1491、248个,体现了从发现、评价到探明矿产地这一阶梯式循序渐进的认识规律,并随着对成矿规律、矿体赋存特点等认识水平不断提高,找矿也取得了显著效果。全国新发现与查明大型矿床并有望形成新的大型矿产资源开发基地中,大部分来自于整装勘查区,如大营铀矿、大湖塘钨矿、甲玛铜矿、普朗铜矿、多龙铜矿、沙坪沟钼矿、三山岛金矿、夏日哈木镍矿、查岗诺尔铁矿等,都是下一步重塑我国矿产资源勘查开发格局的基础。

      全面落实找矿新机制体现了阶梯式发展理念

      找矿突破战略行动实施四年来的成功经验表明,“358”第一阶段目标顺利实现的本质原因,主要是围绕推进地质找矿新机制,自觉遵循了地质勘查工作规律和市场经济规律这两个规律。

      “公益先行、商业跟进、基金衔接、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制,充分体现了阶梯式发展论的理念——“公益先行是面上选区,整装勘查求点上突破”,这一阶梯式工作部署符合地质勘查工作规律;“商业跟进形成大规模投入,基金衔接分担找矿风险”,适应矿业市场经济规律,形成多元投资的矿产勘查新局面。

      基础地质调查工作程度逐步提高的量变过程,是实现矿产勘查工作质的飞跃前提。2011年找矿突破战略行动实施以来,按照“综合部署、科技引领”的原则,基础地质工作优先部署在整装勘查区、重点勘查区和重点成矿区带。1∶5万区域地质调查覆盖率上了一个新台阶,由2010年的22%提高到2014年的33%。四年完成的工作量相当于以往总量的1/3,其中全国重要找矿远景区的覆盖比例由40.6%提升到77%,重点成矿区带的覆盖比例由33.7%提升到56.6%。新圈定物化探异常1.9万处,提交找矿靶区1000余处,新发现金属、非金属矿产地150处和17处探获油气资源有利目标区,形成一批勘查接续基地,为下一阶段找矿突破工作实现质的飞跃打下坚实基础。

      整装勘查是一般勘查活动跃升为找矿突破的重要途径。实践表明,整装勘查区内找矿成效高于其他地区。到2013年底,全国金属矿产整装勘查区内设置的6500余个探矿权区块中,具较大勘查进展的探矿权区块占2.3%,明显高于一般勘查区块中0.59%的比例。“358”新增资源储量中100%的锰矿、88%的铝土矿、45.8%的金、38.7%的铜以及33.6%的新发现大中型矿产地均来自整装勘查区。

      激发市场活力,构建商业跟进的多元化投资平台,是投融资渠道的突破与质变。找矿突破战略行动实施以来,形成了以社会资金为主的矿产勘查投入新机制,累计投入各类找矿资金约3500亿元,其中,社会资金投入占85%以上。许多重大突破都是在市场机制作用下,企业和地勘单位加强合作,约定各方权利义务,加速资本和技术融合,统筹部署、规模投入,发挥各自优势的情况下短时间内取得的。如,2012年国土资源部、西藏自治区人民政府和中国铝业等合作,评价拿若、铁格隆南(荣那)两处超大型斑岩型铜矿,探获资源量铜700万吨、金150吨,成为当年全球最重要的铜资源发现之一。

      勇于创新反映了阶梯式发展的要求

      阶梯式发展论认为,发展是按阶段循序向前推进的,一般情况下阶段是不能跨越,但可以通过创新加以缩短。找矿突破战略行动的实践表明,创新是缩短找矿过程,加速找矿突破的动力。

      创新管理为找矿突破提供了动力。设置整装勘查区是管理创新的主要特征,也是矿产勘查水平跃上新台阶的重要标志。通过整装勘查的组织形式,以矿集区为单元,把分散的探矿权、勘查资金、资料信息、技术和装备等勘查要素进行优化整合,统一规划、统筹部署,形成大投入、大会战,达到实现找矿突破、尽快形成一批重要矿产资源基地的目标。

      整装勘查区内在技术层面上根据实际情况,运用勘查区“三位一体”找矿预测理论与方法体系;在探矿权层面上进一步完善和规范矿业权管理,优化矿权出让方式;在投资层面上,确定信誉好的大型龙头企业的投资主体地位;在勘查组织形式层面上探索和实践“五统一”模式、专家巡回技术指导制等,各不同层面之间形成了相互有效衔接的整装勘查工作机制,在找矿实践中取得很好的成效。如,在鄂尔多斯整装勘查区的大营铀矿,实行“煤铀兼探、综合勘查”,打破以往不同行业部门的管理框框,节省大量勘查资金,并缩短4~5年铀矿勘查周期,创造了高效率、低成本、大成果的成功范例,对北方地区砂岩型铀矿勘查具有重要的示范作用。在钦杭成矿带赣北武宁县大湖塘、浮梁县朱溪地区,最近相继发现两个超百万吨的世界级特大型钨矿。

      科技创新为找矿突破提供支撑。地质理论和勘查技术不断创新发展,为加速找矿突破提供了有力支撑。如,胶东金矿“阶梯式成矿模式”的发现,“三位一体”(成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志)的勘查区找矿预测地质模型广泛推广应用于就矿找矿实践等,带动了胶东金矿、江苏栖霞山铅锌矿等一批老矿山新增资源储量剧增。在南岭成矿带将原有的“五层楼”找矿模式发展为“五层楼+地下室”的新型钨钼矿找矿模式,在矿集区深部发现厚大矿体和新类型矿床。

      勘查技术方法研发创新取得新成果。航电航磁勘查系统、无人机航空物探综合测量系统、地面磁测系统、岩芯光谱扫面仪、数字地质调查技术等提高了矿产资源调查评价现代化水平,为实现找矿突破提供了技术支撑。在河北滦南—遵化地区铁矿整装勘查区,开展精度高、航磁异常精准、数据采集精密等具国际先进水平的低空大比例尺高精度航空磁法测量,解决了制约勘查隐伏矿的难题。西藏山南罗布莎矿区应用高精度重力、磁法和精确激电组合方法和计算机数据处理技术,在老矿区新发现厚大的隐伏铬铁矿矿体。

      矿产资源综合利用技术取得新成效,盘活了一批呆滞矿产资源,拓宽了矿产资源调查评价工作领域。铁、金、磷矿等重要矿产资源综合利用方面,已处于国际领先水平,创新了铝土矿、钼矿等选矿工艺,钒、钛、铁等有用元素回收率得到提高。广西天等龙原-德保那温地区锰矿整装勘查区,对低品位碳酸锰矿石等含锰矿石选冶技术性能研究取得重要新突破,将下三叠统北泗组含锰岩系中的含锰泥质岩、含锰硅质岩等均可圈为矿体,圈定出14个含锰层位,大大扩展本地区乃至整个桂西南地区锰矿找矿空间。

      (作者系中国地质调查局副局长)



    找矿突破战略行动,实践阶梯式发展论的典型范例

    6月28日,全国“两优一先”表彰大会在北京举行,自然资源部中国地质调查局所属中国地质科学院矿产资源研究所研究员唐菊兴荣获“全国优秀共产党员”称号。

    西藏自治区墨竹工卡县的甲玛矿床,西藏阿里改则县铁格隆南铜多金属矿,一次次重大找矿突破,凝聚着唐菊兴的心血。以满足国家急需为己任,自1995年第一次进入西藏,唐菊兴就将研究目标紧紧锁定在青藏高原。

    “立足本职工作,找矿立功;面向国家需求,发现更多铜等大宗矿产资源;埋头苦干,默默奉献,坚定理想信念,这些就是地矿领域党员‘践行宗旨’的最好体现。”唐菊兴告诉《中国自然资源报》记者。

    唐菊兴(右二)与其团队成员在西藏多龙矿区。 林 彬 摄

    创新:紧盯国家需求

    “铜是我国急缺的大宗矿产,对外依存度超过75%。西藏经历了大洋俯冲—大陆碰撞的板块构造演化过程,既是地球科学创新发展的新高地,也是铜找矿突破前景好的重点区。”谈及为何近30年一直坚持在青藏高原找富铜矿,唐菊兴坦言,国家需求与找矿前景在西藏的高度重叠是重要原因。

    研究青藏高原的近30年,唐菊兴迎来了找矿理论创新的一次次突破——

    建立碰撞造山带斑岩成矿系统“多中心复合成矿”理论模型、“四位一体”勘查模型和空—地—深部三种技术结合的空间定位技术组合,在冈底斯东段的甲玛矿区实现西藏碰撞造山带斑岩—矽卡岩型矿床的找矿重大突破。在他的理论指导下实施勘查,甲玛已发展成为我国最大的矽卡岩型铜多金属矿床,累计探明铜资源量超1000万吨,同时还有共伴生金305.5吨、银15840吨、钼106.2万吨。

    发现冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,建立相应的斑岩铜金矿成矿模式,实现岛弧型铜金矿找矿的重大突破。冈底斯中段的雄村是曾进行过预查并被认为前景不大、类型不清的矿点。2003年,唐菊兴及其团队受邀主持对冈底斯中段矿点的勘查工作,通过对该区矿床地质特征与全球俯冲型斑岩成矿模式的对比研究,提出了雄村是岛弧型斑岩铜金矿床的创新认识,确立了该类铜金矿找矿标志、构建了勘查模型、形成了针对该类矿床的“大比例尺地质填图+高精度磁测+地球化学勘查”评价方法组合,实现了西藏与大洋俯冲有关的斑岩铜金矿找矿重大突破。

    目前,雄村已成为西藏首例岛弧型超大型斑岩铜金矿集区,矿区铜资源量已突破238万吨。

    突破“强烈隆升地区浅成低温热液矿床难于保存”的认识,发现斑岩—浅成低温热液铜金成矿系统,在西藏高原腹地的班公湖-怒江地区实现找矿重大突破。2013年,唐菊兴及其团队受邀在班—怒成矿带西段的铁格隆南开展勘查和研究,提出了火山岩覆盖是该矿床得以保存的新认识,创建了斑岩—浅成低温热液铜金矿床勘查模型,研发了有效的“高精度AMT测量+短波红外光谱蚀变填图+指针矿物学分析”的勘查技术组合。

    在该理论和技术方法的支持下,铁格隆南也在沉寂几十年后变身为西藏首例千万吨级斑岩—浅成低温热液铜金矿床,且至目前矿体仍未圈闭、深部仍未见底,被列为2013年全球铜矿勘查的最大发现。唐菊兴的这一成果也引起了国际矿产勘查界的高度关注。

    科研:聚焦行业发展

    “我突破了当初的预测目标。”2020年10月22日,青藏高原固体矿产勘查领域首个3000米科学深钻在甲玛铜多金属矿区胜利竣工,验收仪式上唐菊兴露出开心的笑容。

    原来,早在2006年整合甲玛矿区资源、主导矿区开发后,中国黄金集团就委托唐菊兴和他的团队系统开展矿区成矿理论、勘查技术方法研究,2007年中国黄金集团举办的西藏甲玛铜多金属矿勘查开发最新进展暨地质探矿研讨会,认为甲玛具备成为世界级铜矿的潜力,预测其铜资源量有望超过1500万吨。

    将国家科研项目与企业科研项目融合、成矿理论与找矿技术方法结合,是唐菊兴近30年一直坚持的科研路线。

    以西藏甲玛矿区科研为例,唐菊兴先后在此开展了青藏高原南部增生造山成矿系统发育机制等理论研究项目,实施了中国黄金集团委托的西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床地质特征及找矿方向研究等项目,实现了矿产勘查从理论创新到技术方法体系研发、找矿突破的有机衔接:发现了矿区具有多个隐伏斑岩成矿中心,建立了“多中心复合成矿”理论模型,发现了甲玛矿区由斑岩—矽卡岩—角岩和独立金矿体四种矿体类型组成(四位一体)。基于新的“四位一体”勘查模型,集成创新“岩石—土壤地球化学、遥感高光谱和高精度地球物理探测”技术组合的三维地质建模空间定位技术,成功解决了富金铜矿体空间定位问题。深部科钻实施后,更揭示出“多中心”斑岩—矽卡岩复合成矿作用是控制矿区厚大富铜钼金银矿体形成的关键因素。

    正是在这一系列理论和技术方法的支持下,中国黄金集团逐年加大甲玛矿区探矿增储的投入力度,使这个20世纪50年代初已发现的中型铜矿,一跃成为国际闻名的世界级铜矿。

    沿冈底斯成矿带至班公湖—怒江成矿带,唐菊兴在主持或主要参与国家973、国家重点研发计划、自然科学基金等研究项目时,先后接受中国黄金集团及其所属西藏华泰龙矿业开发有限公司等多家企业委托,形成了“大比例尺地质填图+高精度磁测+低检测限地球化学勘查+多波段光谱和指针矿物分析”评价方法组合。

    这一路线打通了从成矿理论到找矿成果的转化通道,使我国铜矿勘查呈现出前所未有的喜人局面。据统计,近30年来,唐菊兴及其带领的团队主持和主要参与勘查评价矿床提交金属资源量/储量铜3968万吨,改变了我国铜矿主要分布在东部的格局,使西藏查明的铜资源储量占到全国铜矿保有资源储量的一半以上。

    育人:瞄准未来大势

    国家的未来在年轻人。秉承这一理念,唐菊兴在坚守青藏高原科研的同时,将育人放在与科研同等重要的位置。据统计,自获得硕士、博士生导师资格后,唐菊兴已培养博士、硕士研究生76人,还有10名博士生、26名硕士生在读。

    “唐老师经常告诉我们做地质工作就要吃得了苦、爬得了山,只有亲力亲为当好‘爬山匠’,掌握第一手资料,才能有发言权,才会有创新的可能。”唐菊兴的学生王豪说。

    正是在他扎根西藏,“上山扛设备、下山背石头”的示范带动下,团队成员们个个常年奔走在青藏高原上,成为一支理论与实践紧密结合、活力四射的队伍,涌现出郎兴海、宋扬、王立强等一批青年地质学者。

    其中,多龙研究团队所在的“西藏主要成矿带大型—特大型矿床勘查评价科技创新团队”入选自然资源部科技创新团队计划,原在多龙从事学习和研究的学生已全部博士毕业,多人晋升高级职称,获国家自然科学基金、省级科技基金项目资助,入选自然资源部、中国地质调查局青年人才计划等。

    在甲玛从事研究和学习的研究生也相继毕业。近年来,由唐菊兴作为项目首席主持的国家重点研发计划深地项目,在甲玛矿区完成的青藏高原固体矿产首个3000米科学深钻,清晰地揭示了碰撞造山环境下斑岩成矿系统的精细地质结构,为丰富和完善深部探测技术奠定了坚实基础。项目成果荣获中国地质调查局、中国地质学会2020年度十大地质科技进展。

     

    奋战高原 找矿报国

    2018年11月16日-18日,自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所牵头的自然资源部公益性行业专项“斑岩-浅成低温热液成矿系统研究及勘查评价示范”的3个子课题在川通过验收。会议由专项项目负责人唐菊兴研究员主持,专家组由陈毓川院士、多吉院士等8位专家组成。

    专家组听取了中铝西藏矿业有限公司、西藏地质五队、成都理工大学等3个子课题组负责人的汇报,查阅了原始资料,均完成或超额完成了课题任务书规定的目标任务。经专家组评议,一致同意3个子课题通过评审验收,要求各课题按照验收工作通知要求进一步完善成果自评报告。

    “斑岩-浅成低温热液成矿系统研究及勘查评价示范”专项于2015年启动。3个子课题围绕专项确定的目标任务,通过深钻科学编录,在斑岩-浅成低温热液成矿系统研究、勘查模型建立、矿田构造解析等方面取得重要发现;在理论创新、人才培养、论文发表、专利申请取得重要进展,科技引领西藏班公湖-怒江成矿带多龙整装勘查区持续取得找矿突破。

     

    “斑岩-浅成低温热液成矿系统研究及勘查评价示范”3...

    近日,“西藏大型有色金属矿床成矿专属性”成果荣获西藏自治区科学技术奖一等奖。该成果经费由自然资源部中国地质调查局支撑,西藏自治区地质调查院牵头申报,自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心等4家单位于2014年共同完成。项目工作区域位于西藏中东部,平均海拔五千米以上。

    项目通过产、学、研协同攻关,以冈底斯中东段、班公湖-怒江中西段甲玛、雄村、驱龙、蒙亚啊、多龙等典型矿床为研究对象,紧紧围绕矿床成矿专属性的目标,通过对典型矿床的深入剖析及重要路线剖面的观察,建立各典型矿床的构造控矿模型;选择重点路线剖面,研究其区域构造演化特征,提取控矿模型,提出大型矿床成矿专属性,为青藏高原下一步找矿提供理论指导。历经三年,项目取得了4项主要创新成果:

    一是通过对西藏中东部地区26个大型矿床研究结果提出成矿岩体富水,并具有高氧逸度的特征有利于形成大矿的认识。

    二是通过对大型矿床成矿岩体地球化学特征、成矿时代、成矿元素等鉴定分析认为,复式岩体和多期次侵入关系是形成大型矿床必要条件。

    三是利用遥感技术研究认为,线性构造和环形构造等大型构造是有利的导矿构造,附近极易形成大型矿床。

    四是通过西藏多个大型矿床化探异常分析研究,认为斑岩型大型铜金矿床具有重要的铜-钼-镉多元素组合异常,斑岩型铅锌矿床具有银-镉元素组合异常。

     
     
    西藏大型有色金属矿床成矿专属性成果获得西藏自治区...

    宋扬,男,34岁,博士,专业技术七级,资源所区域成矿规律研究室副主任。专业方向:区域成矿学

    解决资源环境问题或基础地质问题情况:

    作为第二负责人,助力和科技支撑多龙整装勘查区取得找矿重大突破,为发现和勘查评价我国首例千万吨级斑岩-浅成低温热液铜矿作出贡献,预测铁格隆南矿床铜资源量超过1500万吨。探讨了多龙铜矿成矿地质背景,构建了从早侏罗世到晚白垩世大地构造演化模式,为西藏班公湖-怒江成矿带不断取得找矿新发现做出重要贡献。通过矿床学研究证实了青藏高原存在早期隆升,深化了班公湖-怒江成矿带斑岩-浅成低温热液成矿系统的认识。首次发现了河北金厂峪金矿印支期成矿时代,确定矿床成因,建立了金厂峪式金矿的成矿模式。 

    实现转化应用和有效服务情况:

    作为第三完成人,向中铝资源公司提交了《西藏改则县多龙矿集区影响找矿突破的关键找矿标志和找矿地质条件研究报告》,铁格隆南探获铜(332+333+334)资源量1098万吨、拿若探获铜(332+333)资源量251万吨。确定了西藏班公湖-怒江成矿带大型资源基地调查的部署方向,协助编制了班公湖-怒江成矿带1:50万地质图;组织专家编制班公湖-怒江成矿带造山带填图、地球化学调查、高光谱遥感等工作指导书,待出版发行后指导服务行业工作。努力践行大型资源基地绿色调查与勘查,并在中国地质学会2017年地质年会上,召集并主持了“能源资源绿色勘查开发青年论坛”。 

    促进科学理论创新和技术方法进步情况:

    经西藏空军批准,首次在青藏高原1:5万区域地质调查工作中引入无人机作业,选取了六种机型在海拔5000米以上地区试飞,最终获得成功。在多龙矿集区发现白垩纪古风化壳,确认矿床形成之后经历了短暂的剥蚀即被安山岩覆盖,这种矿床改造、保存特征在西藏尚属首例,建立了铁格隆南式保存模型。首次提出了我国矿产资源“抢救性”回收利用的含义和范围,提出了相关矿政管理建议,调查成果在内部资料和管理刊物中发表。近年来,在国内外重要地学刊物上公开发表学术论文50余篇,其中第一作者(含通讯作者)国际SCI论文4篇,EI论文2篇,中文核心论文15篇。 

    促进人才成长和团队建设情况:

    协助带领并推进国土资源部“西藏主要成矿带大型-特大型矿床勘查评价和研究”创新团队建设,团队人数稳定在30人左右。主持1:5万区域地质调查项目,初步建成8-10人的区调团队。本人获“中国地质学会第十五届青年地质科技-银锤奖”、“中国地质调查局第三届杰出青年”。作为硕士生导师,正在培养硕士生1名,协助培养硕士、博士生8名,4名博士研究生获得国家留学基金委资助。 

    宋扬

    摘要:2016年,中国地质调查局紧紧围绕地质调查工作服务国家能源资源安全保障,服务促进生态文明建设,服务防灾减灾,服务新型城镇化、工业化、农业现代化和重大工程建设,服务海洋强国建设的“五大服务”,深入实施陆域能源矿产地质调查、重要矿产资源调查、重要经济区和城市群地质环境调查、地质灾害防治和地质环境保护支撑、国土开发与保护基础地质支撑、“一带一路”基础地质调查与信息服务、地质调查科技支撑、地质数据更新与应用服务、海洋地质调查“九大计划”,坚持中央公益性地质工作定位,坚持围绕国家重大需求和国土资源中心工作,坚持实行“大项目”机制,坚持以科技创新与进步为引领和支撑,坚持出成果与出人才同步规划、同步实施、同步考核,坚持加强项目和资金管理,通过不懈努力,各项工作成效明显。

     

    图为中国地质调查局在贵州省遵义市正安县实施的安页1井

    2016年,中国地质调查局紧紧围绕地质调查工作服务国家能源资源安全保障,服务促进生态文明建设,服务防灾减灾,服务新型城镇化、工业化、农业现代化和重大工程建设,服务海洋强国建设的“五大服务”,深入实施陆域能源矿产地质调查、重要矿产资源调查、重要经济区和城市群地质环境调查、地质灾害防治和地质环境保护支撑、国土资源开发与保护基础地质支撑、“一带一路”基础地质调查与信息服务、地质调查科技支撑、地质数据更新与应用服务、海洋地质调查“九大计划”,坚持中央公益性地质工作定位,坚持围绕国家重大需求和国土资源中心工作、坚持实行“大项目”机制,坚持以科技创新与进步为引领和支撑,坚持出成果与出人才同步规划、同步实施、同步考核,坚持加强项目和资金管理,通过实施不懈努力,各项工作成效明显。

    在解决能源、资源、环境、灾害和地球系统科学问题方面成效显著,地质调查的基础性、先行性作用得到进一步体现。页岩气、油气、铀矿等能源矿产取得重大成果,锂、锰、铅锌、钾盐、石墨等矿产资源调查评价取得一批新进展。环境地质调查、地质灾害调查为京津冀非首都功能疏解区、长江经济带等重点地区规划建设提供有效地学信息服务。

    陆域能源矿产地质调查

    在常规能源领域,地质调查取得了一系列进展。在羌塘盆地、尼玛盆地、松辽盆地外围、塔里木盆地、武威盆地、银额盆地、二连盆地都取得了不同程度的油气发现。其中,在羌塘盆地已完成靶区优选,并发现天然气水合物良好显示;在尼玛盆地地表首次发现厚大规模沥青显示,表明盆地南部凹陷经历了大规模油气生成、运移、聚集和散失的过程,具有一定油气勘探前景;在松辽盆地外围获得一系列油气新发现,确定了该区具有油气资源勘探前景;地质调查与油气勘探紧密结合,促进银额盆地发现了高产工业气井和工业油流井;塔里木盆地地震大剖面综合处理解释取得新认识,该重大项目的开展突破了塔里木盆地两大石油公司油气矿权限制,搭建了产学研综合研究公关平台,获得的地质成果揭示了塔里木盆地深层地质特征,提升了盆地整体认识,推动了油气勘探工作,同时有利于稳定新疆社会经济发展、提高南疆少数民族地区生活水平,具有重要的社会意义。河西走廊武威盆地北部首获良好油气显示,该区石炭系一旦获得突破,将建立河西走廊资源接替领域,对促进甘肃和“一带一路”经济建设具有非常重要的战略意义;二连外围盆地群新发现铀矿层、油气显示及有利储层。

    在非常规能源领域,地质调查成果丰硕。页岩气、页岩油、煤层气、砂岩型铀矿、干热岩都获得了一批重大成果。

    中国地质调查局在贵州省遵义市正安县实施了安页1井,一举获得4个地质层系的页岩气、油气重大突破性成果,并对其中一个层系进行了气量测试显示,每日稳产超105m3,属高产天然气井。安页1井重大发现意义深远,实现了“五新”的重大突破。即油气新区的重大突破、油气新类型的重大突破、油气新层系的重大突破,油气新理论的重大突破。安页1井重大突破能够以“三促”带动地方经济和社会发展,即支撑长江经济带战略,促进沿江清洁能源产业发展;服务精准脱贫,促进地方经济发展;支撑油气体制改革,促进企业勘探开发。

    另外,湖北宜昌鄂阳页1井在牛蹄塘组钻获页岩气流;湘中地区发现多个非常规气新层系;川东高陡构造带获得页岩气资源调查重大发现;安徽宣城水东向斜调查发现多种类型油气资源;六盘山盆地调查发现中生界页岩油气资源。同时,中国地质调查局在2016年南方地区1∶5万页岩气基础地质调查中获得一批基础地质资料,形成了页岩气地质资料包,并在湖北秭归、重庆龚滩和贵州斑竹地区获得页岩气重要发现。

    通过煤层气基础地质调查,初步证实了新疆准南、黑龙江鸡西、四川南部及贵州六盘水地区具有勘探开发煤层气的地质条件和资源基础。勘探开发煤层气,可有效地缓解当地天然气资源紧缺的局面,改善当地环境保护,有效地促进产业转型,解决当地煤炭产业人员的就业问题,促进经济发展。

    干热岩地质调查查明了青海共和盆地地热地质特征及资源潜力。

    2016年,中国地质调查局创新机制,推动北方砂岩型铀矿地质调查工程,开展我国煤田勘查区、油气田勘查区铀矿地质调查工作,开辟铀矿找矿新区,取得了一批成果。为夯实我国核电发展的资源基础、保障能源安全发挥了关键性、基础性、先行性作用。“油铀兼探”在多地取得明显进展。

    重要矿产资源调查

    2016年,中国地质调查局矿产资源调查评价工作取得一批重要进展。

    其中,“三稀”矿产方面,贵州获得铁-稀土矿、富锂铝土矿新发现。贵金属方面,青海、黑龙江分别发现金矿床。黑色金属方面,新疆、湖南、广西等地取得锰矿勘查新进展;山东取得富铁矿新发现。有色金属方面,藏南、黔西北、新疆等地发现铅锌矿产地,科技引领促进藏南扎西康新增铅锌资源20万吨,进一步夯实藏南地区铅锌资源基地资源基础;冈底斯成矿带西段发现斑岩铜矿找矿新线索;云南新发现一处铝土矿;湖北新发现一处钨矿。重要非金属方面,塔里木盆地发现钾盐岩层,河南;祁连成矿带发现石墨矿产地。

    重要经济区与城市群综合地质调查

    2016年,各重要经济区与城市群地质调查成果斐然。

    京津冀协同发展区方面,地调成果服务北京新机场、北京副中心、天津滨海新区、津保高铁、京张交通干线规划等重大工程建设;地面沉降地裂缝调查发现宋庄地裂缝;燕山-太行山水文地质调查服务地方经济社会发展。

    长江经济带地区方面,地调成果支撑苏南现代化建设示范区、江苏省沿海办规划建设,并为嘉兴和台州城市生态红线划定提供可靠依据;发布《支撑服务长江经济带发展地质调查报告》;圈定沿长江傍河水源地,保障皖江经济带供水安全;长江中游城市群咸宁-赤壁和南昌-怀化段高铁沿线1∶5万环境地质调查初步摸清区内环境地质问题;研究重大水利工程对长江下游地质环境影响,并向有关部门提交建议。粤港澳湾区完成镉、汞、砷环境风险评价。

    丝绸之路经济带境内段方面,关中-天水城市地质调查成果支撑西咸新区规划发展;柴达木盆地找水支撑水资源保障及四省连片藏区解困脱贫。

    东北经济区方面,长吉经济圈地质环境综合调查助力长春新区发展建设。

    地质灾害防治与地质环境保护支撑

    2016 年,中国地质调查局安排1∶5万水文地质调查4.4×104km,1∶5万地质灾害调查2.1×104km。在洮河流域、安宁河断裂带、青藏高原东缘重大工程区等地质灾害高易发区,选择典型地区开展 1∶5万崩塌滑坡泥石流调查与风险评价示范,显著提高了地质灾害早期识别准确率和评价精度, 为地方地质灾害防治管理提供了重要依据。

    洮河流域下游地质灾害调查实践新技术新方法。为“地质灾害野外调查数据采集系统”开展全面测试工作。全面采用了手持PAD端的“地质灾害野外调查数据采集系统”进行野外调查数据采集,为该系统完善后在地质灾害调查领域中全面铺开应用打下坚实基础。开展无人机倾斜摄影在地质灾害调查工作中的试用,探索了地质灾害快速调查评价新技术、新方法。探索了无人机高精度三维倾斜摄影在地质灾害调查领域应用的可行性,探索不同分辨率影像对地质灾害解译的适用性,最终筛选出适用于新一轮地质灾害调查评价工作的最优化方案。

    新技术拓展地灾调查与监测成果服务链。将多旋翼无人机航拍技术与传统地面调查手段相结合,建立了基于无人机技术的地质灾害调查新模式,优势主要表现在:一是利用“无人机”遥感影像图作为临灾避险底图,提升了图件的可读性、易懂性,形成了地质灾害群测群防工作的新特色;二是协助当地国土资源部门,对多处隐患点及其灾害链进行了排查,精准、直观、快速地划分了危险区,拓展了地质灾害应急调查思路;三是以“无人机”调查为先导,有助于调查人员从直观上掌握灾害体及灾害链发育特征,切实提高野外调查效率,开辟了地质灾害快速调查新方法。

    长江经济带活动断裂与区域地壳稳定性研究取得新进展,厘定和发现对区域地壳稳定性具显著影响的重要活动断裂带32条。

    积极推进革命老区、贫困地区以及西南岩溶区和西北干旱区等生态脆弱地区1∶5万水文地质调查。初步提出了地下水及湖泊水的补给来源,建立了巴丹吉林沙漠南部地下水循环模式。

    通过实施2016年“长江、珠江、黄河岩溶流域碳循环综合环境地质调查”项目,结合历史资料的综合研究,建立了流域尺度岩溶动力系统中碳循环的概念模型。模型阐明了大型流域中碳元素由“无机碳→有机碳→内源有机碳”的迁移过程,有力地回答了针对“地质碳汇中碳酸盐岩化学风化碳汇稳定性”的质疑,为碳汇通量计算、模型研究等提供依据,有助于提升我国在气候变化会议上的话语权。

    国土开发与保护基础地质支撑计划

    2016年,中国地质调查局开展了土地地球化学调查、国土资源利用与保护基础支撑、地质矿产调查战略规划支撑和国土遥感综合调查等工作,进一步加大支撑服务力度。

    在土地地球化学调查领域,在不同区域部署1∶25 万多目标区域地球化学调查和1∶5万土地质量地球化学调查。调查区包括乌蒙山区、滇西边境地区、滇黔桂石漠化区3个集中连片特殊困难区,165个国家级贫困县,占全国总贫困县的27.9%,涉及贫困人口约2398万人,约占全国总贫困人口的34%。调查发现的绿色富硒土地资源已成为当地政府帮助贫困地区农民精准脱贫的重要抓手,四川屏山县、广西横县、云南昭通等地通过合理开发利用富硒土地资源,发展天麻、苹果等富硒农产品,取得了显著的社会经济效益。

    在国土资源利用与保护领域,支撑国土资源部发布《国土资源环境承载力评价技术要求》(试行);开展青海格尔木大型水源地、西藏多龙矿床技术经济与环境综合评价,助力绿色矿山建设;部署了全国重要地质遗迹调查,统筹开展了省级调查评价和全国综合集成两个工作层次工作,摸清地质遗迹资源家底,服务经济社会发展。

    在地质矿产调查战略规划支撑方面,中国地质调查局2015年立题“中国能源与矿产资源安全动态评价与决策支持系统建设”,综合评判未来中国经济走势、能源和主要矿产资源需求趋势。(1)发达国家100年来GDP增速变化趋势研究表明,随着工业化过程经济快速发展,GDP增速显现早期GDP增速快速上升、中期增速放缓并逐渐到达峰值、之后呈缓慢下降直至平稳的“S”形变化轨迹。(2)近年来中国GDP增速减缓的趋势与发达国家相同发展阶段GDP增速减缓的“S”形轨迹相一致,是工业化中期发展阶段大宗商品需求增速放缓背景下产业结构调整的必然。(3)根据人均矿产资源与人均GDP的关系,判断未来15年重要矿产资源需求趋势。中国主要大宗矿产资源已经进入了消费增速减缓时期,预计中国主要矿产资源将在2017年至2025年间陆续到达消费峰值点或零增长点。强调尽管GDP增速下降将导致中国主要矿产资源需求增速放缓,但资源消费总量在未来5~8年时间内仍然会持续缓慢增长,并保持较高的人均消费水平。

    在地质矿产调查战略规划支撑方面,还初步构建中国物质流研究框架与信息平台,地质调查业务管理启动一站式服务模式;地质勘查进展年报及时提供行业最新动态。

    在国土遥感综合调查领域,形成了2016年度矿产卫片执法监督检查工作图件数据;分析了年度全国矿产资源开发利用状况;国边海防基础地质遥感调查成果为国防建设提供了服务;发现和总结典型冰湖溃决灾害的三种成因模式;形成了全国自然资源本底数据和系列图件。

    “一带一路”基础地质调查与信息服务

    2016年,国际对比研究与编图成果斐然,1∶1000万亚洲成矿图、1∶2500万世界海洋矿产资源图等图件编制完成。

    《1∶2500万世界海洋矿产资源图》通过编制世界海洋地貌背景图和构造背景图,在全球4大洋厘定3类、161个海洋地貌单元和3类、36个海洋构造单元。采集世界海洋矿产资源数据2334组,建立包含17个属性的世界海洋矿产资源数据库。首次在国际上编制完成数字化的、展示7种海洋矿产资源空间分布的1∶2500万世界海洋矿产资源图,填补了国内外空白。对世界海洋石油、天然气、天然气水合物、磷酸盐岩、铁锰结核、富钴结壳、多金属硫化物资源的调查研究及勘查开发概况、分布特征、地质特征及成因进行了全面论述,初步总结了世界海洋矿产资源的形成和分布规律,为21世纪开发利用海洋矿产资源、维护我国海洋权益奠定了地质科学基础。该项成果对我国实施海洋强国战略和推进“一带一路”建设具有重要意义。

    《1∶1000万亚洲成矿图》通过编制亚洲构造背景图,在亚洲大陆及毗连海域划分出6个构造域、71个构造单元。采集大型超大型矿床数据891组,建立由24个属性构成的亚洲矿床数据库。首次在国际上编制完成数字化的、包含25种矿产的1∶1000万亚洲成矿图,填补了国内外空白,获得世界地质图委员会的国际认可。对亚洲石油、天然气、煤炭、铀、铁、锰、铬、铜、铅、锌、铝、镍、钨、锡、钼、汞、锑、金、银、铂、锂、稀土、磷、钾盐、金刚石等25种矿产的资源概况、地质特征、分布特征进行了论述,在亚洲大陆及毗连海域划分出4个成矿域、10个成矿区、26个成矿省,初步总结了亚洲成矿规律。该项成果是继1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图和世界海洋矿产资源图后又一个具有国际影响的矿产资源编图成果。

    地质调查合作填图与研究取得一系列成果,中国地质调查局援摩洛哥地球化学和地质填图项目受到摩洛哥政府表彰;制作了“一带一路”64个国家/地区不同比例尺的三维遥感影像图。

    全球尺度地球化学国际研究中心落户中国。中国地质调查局全球矿产资源地球化学与遥感调查工程实施的全球地球化学基准网建立子项目,中国牵头与30余个国家开展了合作研究,建立了覆盖面积近3200×104km2地球化学基准网和化学地球大数据平台。中国在全球地球化学基准网建立中发挥了核心作用。牵头制定了全球地球化学基准技术指南、实验室分析指南、数据管理与图件编制指南。中国还承担了大国责任,举办了4次国际地球化学填图培训班,让世界共享了我国先进技术。以该计划为基础,经联合国教科文组织和中国政府批准建立全球尺度地球化学国际研究中心,体现了中国在该领域取得的国际领先地位。2016年5月12日中心正式成立和运行。目前为止,完成全球陆地面积22%的全球地球化学基准网建设,对全球地球化学基准数据80万条数据进行收集整理、校对和入库。全球地球化学基准网持续记录全球化学基准与变化等科学数据,以此为基础设立了“化学地球大科学计划”,为编制全球地球化学一张图,绘制地球化学元素图谱,建立“化学地球”大数据平台,支撑全球自然资源与环境可持续发展,提供权威数据,为决策者、科学团体和社会公众提供共享服务,为世界贡献中国力量。

    信息集成与服务成果显著。以国产卫星数据为主要数据源,初步制定了《“一带一路”资源环境卫星遥感解译技术指南》,制作了“一带一路”64个国家/地区不同比例尺的三维遥感影像图;在此基础上,开展了泰国、蒙古、哈萨克斯坦、波兰等35个国家(总面积达1300×104km2)的城镇、交通、水系、构造、地层、岩性、矿业活动区、林地、耕地、荒漠化、湿地等11个资源环境要素的遥感解译,形成1∶100万遥感解译中间图件近40幅;初步开展了中蒙俄、新欧亚大陆桥、中伊土、中巴、孟中印缅和中新等6条经济走廊沿线重点地区的资源环境遥感解译2×104km2,形成1∶25万遥感解译中间图件10多幅等等。通过对“一带一路”地区35个国家的遥感地质解译,快速有效地获取了大范围、多要素、多尺度的资源环境信息,为国家“一带一路”倡议、多家“走出去”企事业单位资源勘查和投资决策提供了信息服务,发挥了重要先导作用。

    完成了中巴经济走廊工程地质调查服务重大工程建设;“丝绸之路经济带”地质矿产信息综合数据库建设。

    国际合作与交流日益频繁,圆满完成了蒙古铜金矿床地质矿产考察。

    地质调查科技支撑

    2016年以来,在地层、古生物、地质构造、地质勘查技术、科学钻探等方面取得了新成果和新进展,充分发挥了地质科学技术的引领和支撑作用。

    四川昭觉地区发现白垩纪恐龙足迹化石,长羽毛恐龙及翼龙研究取得新发现;发现剑头翼龙属新材料,骨组织研究取得进展。

    印度-亚洲碰撞带由挤压到走滑的构造转换的重大发现及机制破解;高演化页岩油气地质条件评价热解分析仪初步研制成功;海域天然气水合物钻探取样装备完成优化试制;地质灾害应急调查有了新型便携式工具箱;南海天然气水合物试采技术形成创新体系;软硬交错复杂地层钻进技术的改进为深部隐伏矿体找矿提供了有效的技术支撑;创新成矿理论、找矿模型及勘查方法;矿产地质志完成多项阶段性成果;铜陵地区典型Cu-Au矿床成矿分带及三维建模已初步完成。

    地质数据更新与应用服务

    2016年,全国地质资料馆共提供各类地质信息服务超过240万人次。

    新增20万个钻孔数据提供服务,总服务量超过60万个;获取50余万景高分辨率国产卫星数据,形成基础遥感地质解译产品;完成中国陆域1∶25万~1∶500万区域地球化学系列图;完成1∶150万华北、东北、华东、中南、西南和西北六大区基础地质数据和图件更新;正式出版1∶250万中国大地构造系列图、1∶500万中国变质地质图;编制完成中国海及邻域1∶500万布格重力异常图、中国海-西太平洋1∶300万均衡重力异常图;构建了我国阿尔金成矿带“地质云”示范模型;利用移动服务应用和微信公众服务平台使地学文献信息获取更加便捷。

    海洋地质调查

    2016年海洋地质调查总体进展顺利,取得了一系列丰硕成果。

    1∶25万海洋区域地质调查为三亚新机场建设提供重要地质依据;高取心率钻孔精细厘定东海外陆架晚第四纪地层框架;海陆统筹综合地质调查助推海岸带协同发展;围绕舟山绿色石化基地等重大工程,开展浅层气相关地质灾害影响评估;海岸带综合地质调查提高了重大工程建设保障能力;建成多个海岸带地质环境监测示范区;南黄海科学钻探CSDP-2井揭示前新生代海相地层并发现油气显示;圈定东沙中生代13个有利圈闭构造及西沙海槽盆地5个重点构造;神狐海域新发现高饱和度、高渗透率水合物储层;冷泉探测发现目前我国海域规模最大的冷泉羽流;发现“海马”冷泉生态系统复杂,历史甲烷渗漏量大;“高富强”地震勘查新技术落实了调查参数井井位;创新形成了天然气水合物试采技术体系;初步建成天然气水合物数据集成及共享服务平台;整合推出海洋地质新数据并提供服务;海洋地质数据成果三维展示提升海洋地质信息服务水平。

    科技创新成就累累硕果
      2015年6月11日,中国地质调查局李金发副局长及资源评价部多位负责同志莅临资源所听取项目找矿进展汇报。

      王登红研究员、唐菊兴研究员和郑绵平院士分别汇报了四川甘孜甲基卡锂辉石矿床、西藏多龙铜多金属矿集区及钾盐的找矿进展。李金发副局长在听取汇报之后,肯定了资源所项目的找矿成果,认为项目成果为实现地质找矿358目标做出了重要贡献。

      李金发副局长指出锂等新兴战略矿产资源、铜等大宗矿产资源、钾盐等资源的理论研究和找矿突破是资源所工作的重点,也是资源所优先发展的学科方向,资源所应促进专业发展方向、优势学科建设与项目的对接。锂矿属于能源矿产,四川甘孜甲基卡锂矿找矿突破意义重大,需要进一步摸清甲基卡的资源潜力,从点上示范推广到面上工作,实现全国其他地区的找矿突破,今后要完成锂等新兴矿产资源的潜力评价工作;西藏多龙地区铜矿突破很大,需要重视实现科学目标,资源所要通过铜等大宗矿产资源的研究和找矿工作,推进大宗矿产资源的学科建设;钾盐项目是资源所的工作的重点,可借鉴油铀兼探和煤铀兼探的经验,开展油钾兼探,对全国各个有潜力的盆地逐个研究,实现寻找富钾卤水突破。李金发副局长指出,在条件如此艰苦的地区取得这样的成果非常好,成绩喜人,精神值得敬佩。

      傅秉锋所长表示,三个项目的成果突出,在资源所已形成特色。今后,我所将结合局重点工作部署,进一步梳理重要发展方向,规划学科建设,实现学科建设和项目工作的协同发展。我所也将积极开展潜力评价常态化工作及1:5万矿调示范性研究,梳理“一带一路”中存在的重要问题,积极申报国家层面项目,落实局里提出的各项要求。


    听取汇报


    观看岩心
    李金发一行莅临资源所听取项目找矿进展汇报
      在2012年举行的国家科学技术奖励大会上,“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目获得国家科技进步奖特等奖,引起了业内人士的极大关注。

      “青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目一度被国内外专家评价为“中国地质工作的重要里程碑”、“国际上10年来推动喜马拉雅造山系研究做出的最重要贡献”。它的重要意义在于,在我国,乃至在世界上是首次实现了青藏高原地质调查空白区的全覆盖,面积达220万平方千米,完成了177幅地质填图,而且经过研究,在青藏高原还发现了3个重要的成矿带……

      这一长串的荣誉、成果背后,是成百上千名地质工作者努力数十年的结果。而在这群人当中,中国地质科学院矿产资源研究所区域成矿规律研究室主任唐菊兴是奋战在青藏高原上时间最长的一个。从1995年起,他一直坚持在青藏高原野外一线从事矿产勘查与研究工作,并在雄村、甲玛、铁格隆南、尕尔穷等矿产勘探项目中取得铜多金属找矿重大突破,提出了冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,班怒带、冈底斯成矿带存在浅成低温热液成矿作用等创新性认识,并取得一系列重大找矿成果。

      甲玛铜多金属矿横空出世

      从2006年起,唐菊兴开始主持甲玛铜矿的勘探评价工作。

      其实,自20世纪90年代初以来,甲玛铜多金属矿床就开始详查工作。不过,由于当时将“海底喷流成矿”理论作为矿产勘查的理论指导,重点是对浅部的铅锌铜矿体进行勘查,如果要突破浅成“海底喷流成矿”观点,是需要极大的勇气,也需要开展大量的基础地质工作来加以佐证。

      唐菊兴带领研究团队在对1∶1万土壤地球化学测量、1∶1万激电探测、1∶1万高精度磁测成果以及前人资料进行分析和研判的基础上,认为该矿床存在斑岩成矿系统特有的异常元素组合和蚀变分带,存在斑岩成矿体系的勘查地球物理异常特征。随后,也就是2008年,他开始组织团队通过钻探施工来初步验证结论。

      在青藏高原这样的地段进行钻孔施工,按照惯例,钻孔深度达到地下300米、400米时,如果没有发现矿就会放弃了。但这一次,当他们钻深到地下400米依然没有发现矿准备放弃时,唐菊兴通过研究分析,觉得不能轻易选择放弃。他果断决定要在这里继续施工,终于在钻孔深度达到500米时,发现了厚度达到200多米的铜矿体,初步总结出了甲玛铜多金属矿床具有“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿”的特征。

      在2009年~2013年期间,他们陆续发现了巨厚的矽卡岩型铜多金属矿体、斑岩型钼铜矿体、独立的金矿体、角岩型铜钼矿体和推滑覆构造中的富铜矿体,也就是现在的世界级大矿甲玛铜多金属矿,从而最终构建了“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿模式”,为区域找矿指明了方向。

      目前,甲玛铜多金属矿已经投产开发,2011年已经实现利税3亿元。

      理论创新助力找矿重大突破

      唐菊兴提出的冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用的新认识对指导区域找矿发挥了重要作用。

      雄村铜(金、银)矿床是西藏地勘局20世纪90年代初发现并在该区域开展了预查和普查工作。由于该矿床类型存在诸多争议,至2003年仍未取得实质性突破。唐菊兴带领研究团队,通过全球对比研究,认为雄村铜金矿床具有岛弧型斑岩铜金矿床的地质特征,表明冈底斯成矿带存在典型的岛弧型斑岩铜金矿床,提出了冈底斯成矿带除了大陆成矿作用以外,尚存在大洋俯冲成矿作用,从而开辟了新的找矿方向。

      唐菊兴还与西藏地勘局的勘查人员一起发现了成矿地质体具有亏损地幔来源特征,也由此新发现了多处具有大型潜力的矿产地,取得重大找矿突破。截止到2013年12月,雄村铜金矿I号、II号矿体探明铜资源量238万吨,伴生金资源量202.7吨,伴生银资源量1041.9吨(331+332类别资源量为主)。该矿目前已进入开发阶段。

      班公湖-怒江成矿带是否具备与冈底斯成矿带同样规模巨大的资源潜力?唐菊兴和他的研究团队经过艰辛探索得出了肯定的结论。他们认为,该类矿床的中浅部属于蓝辉铜矿-铜蓝-砷黝铜矿-硫砷铜矿-明矾石-地开石-高岭石矿物组合的高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿体,深部为斑岩型铜(金)矿体,是目前西藏地区发现的首例高硫化型超大型浅成低温热液铜(金)矿床,比我国著名的福建紫金山铜金矿床规模还要大得多。从科学理论创新意义的角度来讲,他们对该类矿床的识别,提出了班-怒带矿床组合的新认识,开拓了新的找矿方向,提出青藏高原腹地早在1.2亿~1.1亿年间就已经发生了大规模隆升,并接受近1000米的剥蚀的新结论,对成矿系统的保存、改造提出了新的观点。该成果也结束了西藏没有超大型高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿床的历史。

      2009年~2013年期间,他们在这一成矿带探获铜资源量约10万吨、共生金资源量约25吨,助力和支撑多龙整装勘查区铁格龙隆矿区、拿若矿区取得了找矿新突破。截至2014年12月31日,铁格隆南的铜资源量(332+333)已经突破850万吨,拿若的铜资源量达到251万吨(332+333)。

      坚持下去必获成功

      青藏高原作为“世界屋脊”,因其难以被认知、难以被征服而被称为“科学的高地”。

      由于海拔、气候等条件的限制,在幅员辽阔的青藏高原进行科学研究特别艰难。尤其是缺乏基础研究资料,缺少在高原地区所必须的独特勘查技术和装备。人都说“铁打的营盘流水的兵”。就是在这样的环境里,在超过20年的时间里,唐菊兴率领的团队队员面孔在不断变换,而他却始终如一,坚持奋战,初心不改。他用双脚丈量着这片高地,寻找着沉睡亿万年的地质宝藏。他说,奋战在青藏高原的地质工作者,付出的不仅仅是汗水、泪水,甚至是生命。正如流行在西藏地矿行业的那句话所说的——在青藏高原工作,最缺的是氧气,不缺的是精神!

      至今,唐菊兴主持勘查评价的铜多金属矿新增资源总量相当于“18个大型铜矿、18个大型金矿、6.9个大型钼矿、11个大型银矿、2个大型铅锌矿”,为西藏少数民族地区的资源评价和我国铜多金属资源储备做出了重大贡献。他本人也因此获誉颇丰:入选国土资源部首批“国土资源科技领军人才开发和培养计划”和“国土资源科技创新团队培育计划”;先后荣获国家科技进步特等奖1项,国土资源部科技奖一等奖3项,中国地质学会十大找矿进展成果奖1次、十大科技成果奖1次,中国地质科学院十大科技进展奖3次;培养博士生、硕士研究生54名。

      唐菊兴说:“青藏高原给予我广阔的胸怀,收获的喜悦和成熟的思维。付出了就会有收获,但坚持是最重要的。在青藏高原,唯有坚持,再大的困难都会克服;唯有坚持,才能发现和评价一个个大矿床。坚持下去!”


    中国地质调查局首批“李四光学者”称号获得者唐菊兴

      

       在2012年举行的国家科学技术奖励大会上,唯一获得国家科技进步奖特等奖的项目十分引人注目。那就是“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”。
        这个项目一度被国内外专家评价为“中国地质工作的重要里程碑”、“国际上十年来推动喜马拉雅造山系研究做出的最重要贡献”。它的重要意义在于,在我国,乃至在世界上是首次实现了青藏高原地质调查空白区的全覆盖,面积达220万平方千米,完成了177幅地质填图,而且经过研究,在青藏高原还发现了三个重要的成矿带……
        这一长串的荣誉、成果背后,是成百上千名地质工作者努力数十年的结果。而在这群人中,唐菊兴是奋战在青藏高原上最久的一个。他从1995年起,一直坚持在青藏高原野外一线从事矿产勘查与研究工作,并在雄村、甲玛、铁格隆南、尕尔穷等矿床勘探项目中取得铜多金属找矿重大突破,提出了冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,班怒带、冈底斯成矿带存在浅成低温热液成矿作用等创新性认识并取得一系列重大找矿成果。

        甲玛铜多金属矿横空出世

        从2006年起,唐菊兴开始主持甲玛铜矿的勘探评价工作。
        自上世纪九十年代初以来,甲玛铜多金属矿床就开始详查工作。但由于将“海底喷流成矿”理论作为矿产勘查的理论指导,重点是对浅部的铅锌铜矿体进行勘查。当时,要突破浅成“海底喷流成矿”观点,是需要极大勇气的,也需要开展大量的基础地质工作来加以佐证。
        唐菊兴带领研究团队在对1:1万土壤地球化学测量、1:1万激电探测、1:1万高精度磁测成果以及前人资料进行分析和研判的基础上,认为该矿床存在斑岩成矿系统特有的异常元素组合和蚀变分带,存在斑岩成矿体系的勘查地球物理异常特征。随后,也就是2008年,他开始组织团队通过钻探施工来初步验证结论。
        在青藏高原这样的地段进行钻孔施工,按照惯例钻孔深度达到地下300米、400米,如果没有发现矿就会放弃了。但这一次,当他们钻孔到地下400米依然没有发现矿准备放弃时,唐菊兴通过研究分析,觉得不能轻易选择放弃。他果断决定要在这里继续施工,终于在钻孔深度达到500米时,发现了厚度达到200多米的铜矿体,初步总结出了甲玛铜多金属矿床具有“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿”的特征。
          2009年-2013年间,他们也陆续发现了巨厚的矽卡岩型铜多金属矿体、斑岩型钼铜矿体、独立的金矿体、角岩型铜钼矿体和推滑覆构造中的富铜矿体,也就是现在的世界级的大矿甲玛铜多金属矿。从而最终构建了“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿模式”,对区域找矿指明了方向。
        目前,甲玛铜多金属矿已经投产开发,2011年已经实现利税3个亿。


        地质科技理论创新助力找矿重大突破

        唐菊兴提出的冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用的新认识对指导区域找矿发挥了重要作用。
        雄村铜(金、银)矿床是西藏地勘局上世纪九十年代初发现并在该区域开展了预、普查工作。由于矿床类型存在诸多争议,至2003年未取得实质性突破。唐菊兴带领研究团队,通过全球对比研究,认为雄村铜金矿床具有岛弧型斑岩铜金矿床的地质特征,表明冈底斯成矿带存在典型的岛弧型斑岩铜金矿床,提出了冈底斯成矿带除了大陆成矿作用以外,尚存在大洋俯冲成矿作用,从而开辟了新的找矿方向。
        唐菊兴还与西藏地勘局勘查人员一起发现了成矿地质体具有亏损地幔来源特征,也由此新发现多处具有大型潜力的矿产地,取得重大找矿突破。截止到2013年12月,雄村铜金矿I、II号矿体探明铜资源量238万吨,伴生金资源量202.7吨,伴生银资源量1041.9吨(331+332类别资源量为主)。该矿目前已进入开发阶段。
        班公湖-怒江成矿带是否具备与冈底斯成矿带同样规模巨大的资源潜力?唐菊兴和他的研究团队经过艰辛探索得出了肯定的结论。认为该类矿床的中浅部属于蓝辉铜矿-铜蓝-砷黝铜矿-硫砷铜矿-明矾石-地开石-高岭石矿物组合的高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿体,深部为斑岩型铜(金)矿体,是目前西藏地区发现的首例高硫化型超大型浅成低温热液铜(金)矿床,比我国著名的福建紫金山铜金矿床规模还要大得多。从科学理论创新意义的角度讲,对该类矿床的识别,提出了班-怒带矿床组合的新认识,开拓了新的找矿方向,提出青藏高原腹地早在1.2~1.1亿年间就已经发生大规模隆升,并接受近1000米的剥蚀的新结论,对成矿系统的保存、改造提出了新的观点。该成果也结束了西藏没有超大型高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿床的历史。2009~2013年期间,探获铜资源量约10万吨、共生金资源量约25吨。助力和支撑多龙整装勘查区铁格龙隆矿区、拿若矿区取得了找矿新突破。截止2014年12月31日,铁格隆南的铜资源量(332+333)已经突破850万吨,拿若的铜资源量达到251万吨(332+333)。

        坚持下去必获成功

        青藏高原作为“世界屋脊”,因其难以被认知难以被征服而同样被成为科学的高地。
        由于海拔、气候等条件的限制,在幅员辽阔的青藏高原进行科学研究特别艰难。尤其是缺乏基础研究资料,缺少在高原地区所必须的独特勘察技术和装备。人都说“铁打的营盘流水的兵”。就是在这样的环境里,在超过20年的时间里,唐菊兴率领的团队队员面孔在不断变换,而他却始终如一,坚持奋战,初心不改。他用双脚丈量着这片高地,寻找着沉睡亿万年的地质宝藏。他说,奋战在青藏高原的地质工作者,付出的不仅仅是汗水、泪水,甚至是生命。正如流行在西藏地矿行业的那句话所说的——在青藏高原工作,最缺的是氧气,不缺的是精神!
        至今,唐菊兴主持勘查评价的铜多金属矿新增资源总量相当于“18个大型铜矿、18个大型金矿、6.9个大型钼矿、11个大型银矿、2个大型铅锌矿”,为西藏少数民族地区的资源评价和我国铜多金属资源储备做出了重大贡献。他本人也因此获誉颇丰:入选国土资源部首批“国土资源科技领军人才开发和培养计划”和“国土资源科技创新团队培育计划”。先后荣获国家科技进步特等奖1项,国土资源部科技奖一等奖3项,中国地质学会十大找矿进展成果奖1次,十大科技成果奖1次,中国地质科学院十大科技进展奖3次。培养博、硕士研究生54名。
        唐菊兴说:“青藏高原给予我广阔的胸怀,收获的喜悦和成熟的思维。付出了就会有收获,但坚持是最重要的,在青藏高原,唯有坚持,再大的困难都会克服;唯有坚持,才能发现和评价一个个大矿床。坚持下去!”
     

    不忘初心方得始终