SYZX系列绳索取芯液动锤

3500米全液压地质岩芯钻机在山东招远金矿进行勘探

今年是中国地质调查局勘探技术研究所成立60周年。

60年，一甲子，岁月峥嵘，成就辉煌。

作为我国第一家探矿工程专业科学研究机构，中国地质调查局勘探技术研究所以地质钻探装备与工艺技术的研发和推广应用为核心工作，通过引进消化吸收再创新、集成创新、原始创新等，60年来交了一份闪亮的成绩单——累计完成重要科研成果500多项，150余项获国家、省部级以上奖励。其中，国家科学技术进步一等奖1项、二等奖2项，国家创造发明奖和新产品奖6项，省部级科技成果一等奖10项、二等奖34项；拥有国家专利93项，中国专利优秀奖4项。如今，勘探所已成为我国地质装备与技术研发的领航者。

我国成立首个探矿工程科研机构，开启国产钻探装备自主研发新征程

新中国成立之初，国家确定了地质工作“大发展，大转变”的战略方针。探矿工程作为地质工作的重要手段，其技术基础却很薄弱。在上世纪50年代初期，当时国外的岩芯钻探已普遍推行金刚石钻探技术，而国内仍是“硬质合金、铁砂加钢粒”钻进，钻探设备主要是从前苏联和瑞典进口的低转速手把式和油压钻机。1956年，我国第一个五年计划进入实施的第四个年头，工农业大发展，急需各种矿产资源、能源、水资源。集中力量发展探矿工程技术的呼声也越来越高。

1957年1月，原地质部组建的我国第一个从事探矿工程专业研究的科研机构——地质部勘探技术研究所（以下简称“勘探所”）成立了。我国地质勘探装备自主研发的新征程由此开启。

建所初期，为发展适合我国国情的勘探设备，勘探所在国内最先开始了探矿工程小型设备和机具的研制工作，随后，岩芯钻机、物探钻机、坑道钻机、工程地质钻机、反循环水井钻机等，及其配套泥浆泵、钻塔等的研制工作全面铺开。在建所后的10年间，勘探所开展了多项探矿工程领域的开创性工作。比如：率先成功研制了我国第一套地质岩芯钻机；用液动锤首次进行全孔反循环取芯试验，并获成功；在国内最早开展了天然金刚石表镶和孕镶钻头的研制工作，并利用冷压浸渍法制造成功……通过10年努力，我国的地质勘探装备开始自给，探矿技术水平空前提高，使得白云鄂博、大冶铁矿，白银厂多金属矿，淮北、平顶山煤矿等大型矿产基地和多个水利资源勘探进程大大加快。

与钢粒钻进相比,金钢石钻进具有效率高、质量好、消耗低和操作轻便等优点。1960年，勘探所开始了天然金刚石钻头制造工艺研究，次年便试制成功我国第一批天然金刚石钻头和扩孔器。由于我国天然金刚石产量少，价格昂贵，生产难度大，为天然金刚石钻头广泛使用增加了难度。1969年，勘探所开始了人造金刚石钻头的研究，并于1974年首次进行了小口径人造孕镶金刚石钻进技术配套试验。随后，勘探所与河南省地质局合作，在河南地质九队午阳铁矿区第一次打出人造孕镶金刚石钻头的高水平。1975年，小口径钻探技术又进行了第二轮配套试验。到70年代末，我国仅用20年左右的时间走完了国外金刚石钻探技术发展所经历的100多年的历程。

此外，在工程地质钻探和水文水井钻探领域的设备研究也屡战告捷，坑探掘进技术和试验室选矿设备研究提交了多项有价值的科研成果。岩芯钻探从手把式低速钻机、大口径硬质合金和钢粒钻进，向液压式高速钻机、小口径金刚石钻进发展；工程地质和水文水井钻探设备，实现了多样化，钻进工艺日趋完善；坑探工程开始从手工作业向半机械化、机械化迈进。我国地质钻探和坑探工作从此朝着赶超世界先进水平的方向迈上了一个新台阶。

钻探服务领域扩大，钻探技术向多领域、多工艺和科学化发展

随着改革开放的逐步深入和国民经济的高速发展，我国钻探技术开始向多领域、多工艺和科学化发展。

20世纪70年代前的钻探技术，主要用于地质找矿和地下资源开采，而进入80年代，则应用到工农业建设和国防建设的各个方面。比如：山东青岛海上柔杆电钻炸礁工程，西藏羊八井地热开采，广东珠江口番禹大桥基桩施工，北京、廊坊等地的定向穿越马路、建筑物的非开挖铺管工程施工，以及北京十三陵蓄能电站锚固工程施工等。

根据市场急需，勘探所以《螺杆钻受控定向钻探技术》成果为依托，1991年开始了采卤对接井钻井技术研究，与湖南省地矿局、湘衡盐矿一起完成了两对对接井施工，到1995年末，共完成5对对接井，成功率达到100%。两井高精度直接对接成功，使我国水溶采矿技术进入了世界前列。盐业系统的老专家说：“这项技术开发成功，解决了我们几十年想解决而未解决的问题。”该技术的成功，不仅为盐业提供了一条低投入、高产出的途径，也为勘探所科研成果的转化提供了重要经验。

80年代初，为了满足各种高层建筑、高速公路、桥梁等基桩工程施工的需要，勘探所率先在国内研制大口径工程施工装备与技术配套，研制了GJD工程钻机、CG型全套管施工设备、大口径无循环施工机具与技术，以及大口径桩检测仪，目前已经形成了系列成套设备、器具及配套工艺，其中大口径无循环钻探技术在青藏铁路建设施工中发挥了重要作用。

1993年，勘探所针对广泛用于市政、电讯、电力、煤气、自来水、热力等管线施工工程的“定向钻进非开挖铺设地下管线技术”进行立项研究。1994年，第一条非开挖铺设的管道顺利完成。到1997年，勘探所自行研制成两种型号的非开挖钻具和器具，并用此设备完成了70多条管线铺设工程，包括穿越公路、铁路、首都机场飞机跑道和建筑物等，至目前已形成高效环保的GBS系列（5Ｔ－320Ｔ）钻机及配套施工技术体系。

冲击回转钻探技术在硬岩钻进中具有较高钻进效率。勘探所是我国首个开展液动冲击回转钻探技术研究的单位，至今仍在坚持这项研究。勘探所最初研制成功的5个系列的液动潜孔锤，品种达20多个，几乎涵盖了全部钻孔口径。后续又开发出了更大口径的、嵌岩桩钻进用的ZC-800型液动潜孔锤。勘探所的这一成果在国外引起了广泛关注，吸引了日本、德国、英国、俄罗斯、澳大利亚、古巴、泰国、越南等国家的专家前来考察。德国、澳大利亚、加拿大等在钻探技术方面比较先进的公司先后从勘探所购置了液动锤。该成果在英国权威杂志的《地质钻探》1995年第5期一经发表，有10个国家的13家公司来电来信索取资料和要求报价购置。

随着钻探技术服务领域的扩大，钻探工程面临的地质条件越复杂，施工难度也越大。如何提高钻探效率、保证质量、降低成本？勘探所根据生产需要及施工条件，将新技术、新方法进行配套，先后研发了小口径金刚石岩芯钻探、井底动力钻探、空气钻探、水力反循环钻探、大口径基桩孔施工等工艺。勘探所实施的原地质部“八五”攻关项目《中心取样地质钻探新技术》《液压顶驱式车装钻机》及《CD－3型岩芯钻机》，结束了我国钻探方法单一的局面，使我国钻探技术的整体水平有了较大幅度的提升。与此同时，勘探所还与各有关探矿机械厂共同合作，使常用钻探设备基本上实现了标准化、系列化和国产化。

钻探技术迎来发展新机遇，科学钻探体系进一步丰富

1999年，新一轮国土资源大调查开始实施。地质、矿产及资源勘查钻探技术的应用迎来新的发展机遇和更广阔的发展舞台。

在地质大调查项目、科技部“863”项目和危机矿山专项项目的支持下，勘探所完成了2000米全液压岩芯钻机及配套设备的研究，并在山东乳山金青顶金矿区完成了终孔深度达2212.80米（Φ76毫米 N级口径）示范孔的工程施工，创造了国内H级绳索取芯钻进深度及岩芯钻探套管应用深度的两项最深纪录。用自主研发的XJY-850无缝合金钢管材制作的Φ73毫米、Φ89毫米绳索取芯钻杆，在示范孔施工期间未发生孔内钻杆事故，标志着我国2000米地质岩芯钻探技术体系已基本形成，同时也结束了我国2000米以深钻孔绳索取芯钻杆依靠进口的局面。

全液压动力头钻机具有取芯钻进效率高和安全性高的特点，尤其在斜孔施工方面极其方便，可提高钻探质量。勘探所开发的YDX系列全液压岩芯钻机的所有功能均为液压驱动，操控精准便捷，与传统的立轴式钻机相比，取芯作业的效率及安全性大大增加，钻机采用模块化设计、先进的高转速动力头设计、负荷敏感控制液压系统等部件设计，提高了钻探工作效率，减轻了工人的体力劳动，提高了钻机工作可靠性。勘探所先后完成了300米、600米、1000米、1500米和2000米系列钻机的设计开发，并出口到澳大利亚、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、蒙古等国。

在地调项目的支持下，勘探所研发的高精度定向对接中靶系统——“慧磁”系统，实现了地下导航高精度定向技术的重大突破，也使得我国成为继美国之后第二个拥有此项技术的国家。从2003年开始，勘探所与中国机械进出口总公司合作，实施了土耳其BEYPAZARI天然碱采集卤项目钻井工程，到2010年12月共完成了56口井的定向钻井，获得了土耳其业主公司的高度评价。通过土耳其天然碱工程的实施，勘探所实现了从两井对接连通到多井对接连通的技术跨越。

2001年4月18日，受国内外地学专家高度关注的中国大陆科学钻探工程在江苏省东海县破土动工。该井井深达5158米，孔径256毫米。针对科钻工程中硬岩深井连续取芯钻进技术难题，勘探所完成了液动潜孔锤理论及工作原理的创新，攻克了液动潜孔锤零件设计、选材及加工方面的多项工程技术难题，配套开展了全面冲击回转钻进、绳索取芯钻进、液动潜孔锤跟管钻进、螺杆马达液动潜孔锤提钻取芯钻进及螺杆马达＋液动潜孔锤＋绳索取芯三合一钻进等配套工艺的研究，至2008年底基本完成了YZX系列液动潜孔锤及其配套工艺技术的研究与开发。科钻一井的统计数据表明，采用液动锤钻进施工，钻进效率提高54%，延长回次进尺178%，大幅度减少了施工周期、降低了施工成本，为科钻一井的顺利完成发挥了重要作用，并创造了单孔应用进尺和使用深度两项世界纪录，使我国的液动锤技术达到了国际领先水平。目前，YZX系列钻具已经成为国内外市场上实现规模化应用程度最高的产品，不断刷新的液动冲击回转钻进技术应用孔深和累计使用进尺等世界纪录，使我国在该领域的研究应用水平站在了世界之巅。

2007年10月22日，勘探所承担的松辽盆地“松科一井”主井（北井）钻探工程顺利完钻。这口深达1810米的科学探井，以取芯钻进1630米、岩芯直径92毫米、岩芯采取率94.59%的技术成果，为中国乃至世界的环境地质科学研究提供了丰富详实的必要信息。该井在实施过程中，综合运用水源钻探设备、岩芯钻探技术与石油钻井技术，为在复杂沉积地层环境中进行低成本钻探探索了一条成功之路。2014年，勘探所又牵头组织实施了“松科二井”科学钻探工程，目前进展顺利。

2008年至今，勘探所又以骨干成员单位参与了汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）。期间，勘探所研制的深孔复杂地层取芯钻具和长半合管取芯技术，在提高高应力极破碎复杂地层的岩芯采取率、岩芯质量和复杂地层深部综合钻探效率等方面发挥了重要作用。其中，9米超长半合管的应用创世界纪录。

大力推进科技创新，多项钻探技术领跑世界

随着找矿突破战略行动、生态文明建设、国土资源“三深一土”科技战略的推进，中国地质调查工作更加聚焦国家重大需求和国土资源中心工作，更加关注重大资源环境问题和地球系统科学问题。勘探所按照中国地质调查局党组确立的建设世界一流新型地调局的目标，充分发挥科技创新的引领支撑作用，强力推进科技进步、人才成长和团队建设，自主研发了一批高精尖钻探技术设备，使我国在多个钻探领域领跑世界。

勘探所承担的《2000米以内全液压地质岩芯钻探装备及关键器具》项目，针对我国地质岩芯钻探技术与装备落后的状况，对全液压岩芯钻机及地质岩芯钻探关键器具进行了全面技术攻关，先后研制了系列全液压岩芯钻机、高强度钻探管材和绳索取芯钻杆、高效液动锤、新型事故处理工具等关键技术装备，突破了严重制约我国地质勘探工作发展的技术瓶颈，从而建立起我国2000米以内地质岩芯钻探技术体系，也使得我国由全液压岩芯钻机、高性能绳索钻杆进口国一跃成为出口国。2015年，该项成果获得了国家科学技术进步二等奖。

勘探所还自主研发了用于深部矿产资源勘查的3500米全液压岩芯钻探装备。该装备具有较高的机械化、自动化水平，配套高精度仪表及钻参系统，满足金刚石绳索取芯、冲击回转、定向钻进等深孔地质钻探工艺要求，既可用于深孔岩芯钻进，也可用于我国浅部石油勘探，以及新兴能源如煤层气、页岩气、干热岩等的勘探，既可以打丛式井，又可以钻进定向孔。目前，该钻机正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。此外，勘探所还研发了大型车载深井钻机、全回转套管钻机、反循环取样钻探装备、地质勘查深孔用高强度铝合金钻杆、轻便岩芯钻机、涡轮取芯钻进系统、大口径长钻程同径取芯技术等，填补了国内多项钻探领域的技术空白。

钻探过程中，孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故时有发生。针对此种情况，勘探所开展了76毫米和96毫米规格的小口径地质钻探波纹管护壁技术研究，攻克了小口径膨胀波纹管成形技术、膨胀波纹管悬挂锚固技术和多根膨胀管对接技术等三大关键技术难题，填补了该技术领域的世界空白。该技术能有效解决深部地质钻探施工中的孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故，其处理效果相比传统泥浆调配、水泥造壁等更加可靠安全，同时简化了钻孔结构、优化套管级数，大大降低了钻探成本，被誉为21世纪国际钻探工程领域的核心技术之一、小口径钻孔的“血管支架”。该技术在广西、山东、甘肃、福州等地进行了现场应用，完成了地质岩芯钻探超深孔护壁、长距离连续护壁、页岩气孔护壁、大斜度钻孔等不同类型的护壁任务，单次护壁长达21米，护壁深度达到2000余米。

自从2003年开始勘探所用自有技术在土耳其从事对接井工程，取得了土方业主的高度认可。鉴于勘探所与土耳其业主在工作中建立了良好的合作关系，2014年勘探所作为独立承包商签订了贝帕扎里天然碱矿钻井工程四、五期合同，共计145口井。2015年9月10日，由勘探所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻，标志着世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕，该项目计划在2015年～2018年施工74个采卤水平井组，单井总数达222口。勘探所运用“慧磁”技术创造性地设计并实现了多井组的连通，真正使得地下“穿针引线”技术成为了现实；在施工中大胆创新，克服了地层结构复杂、地磁场异常、地层破碎严重等困难，积累了处理复杂问题的丰富经验。

60年风雨路，勘探所人用聪明才智和心血汗水铸就了一座座功绩累累的丰碑。在前期研究成果的基础上，近些年来，勘探所取得了4项国际领先技术成果：高精度对接连通井技术、液动冲击回转钻探技术、大口径长筒取芯钻探技术与小口径膨胀波纹管护壁技术；1项国际先进钻探技术体系：2000米以内地质岩芯钻探技术体系；2项国内领先技术：3500米全液压地质岩芯钻机与车载全液压深井钻机；实施了4项科学钻探工程：牵头实施“松科二井”工程、承担“松科一井”主孔工程施工作业、为中国大陆科钻一井工程提供核心钻探技术、为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取芯技术。

步入新时代，继续为钻探技术装备研发贡献中国力量

党的十九大召开，中国特色社会主义步入新时代。新时代，世界抱以新期待。

步入新时代，勘探所将继续为钻探技术装备研发贡献中国力量：一是制定1.3万米科学超深井钻探技术方案。围绕国家实施科学超深井的需求，对实施我国超万米科学钻探工程的相关技术与装备研究开发提出了系统建议，形成一套满足1.3万米科学超深井的钻探技术方案，为我国入地计划的实施打下了基础，为超深井关键技术研究指明了方向。二是进行海域天然气水合物开采技术探索。针对海域天然气水合物开采面临的粉砂质地层低渗、松散无胶结等问题，综合应用水平井施工技术、多介质反循环钻探技术、定向对接连通井技术等，探索超大直径井眼扩径砂砾充填完井、水平井砂砾充填完井及对接井完井等技术，以实现增大产层接触面积、控制涌砂、抑制粉砂运移、举升排沙等目标，力争解决我国及世界海域天然气水合物开采的关键技术难题。三是拓展“慧磁”系统在地下热能开发的应用；“慧磁”系统为定向井提供关键技术保障，确保井组的平行，解决地热勘查开发关键技术难题，为最后热储层的压裂提供有利条件。四是拓展“慧磁”系统在矿山救援井的应用。勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案：在矿山井下预设磁信标装置，矿难发生后可由被困人员启动，磁信标可连续30天以上向外发射磁场信号，用于提示井下存活人员及所处位置，并精确引导地面救援孔钻入被困区域，提高救援效果和效率，为矿山抢险救援提供了一种高科技手段。

六十载峥嵘岁月，笔墨春秋著华章；六十年风雨征程，薪火相传见精神。勘探所将在支撑服务国家重大需求和国土资源中心工作的大路上勇往直前，继续在高精尖勘探装备和技术领域的研发领先国内，力争实现部分技术与世界水平并跑或领跑。

这是一支勇敢的队伍，以“绝地重生”的义勇背负新区、新层系油气突破的责任，深入巴丹吉林沙漠腹地开展油气基础地质调查。

这是一支勇敢的队伍，以“敢为天下先”的拼劲打破旧有的理论认知体系，探索建立新的认识。

这是一支勇敢的队伍，以“山花烂漫丛中笑”的默默奉献使银额盆地成为公益性地质调查引领商业勘探实现重大突破的成功典范。

10年的艰苦拼搏，开辟了一条改写历史的航道，终实现油气基础地质调查成果引领中石化中原油田分公司在务桃亥勘查区拐子湖凹陷获日产原油51.67立方米、天然气7290立方米的高产工业油气流；终实现陕西省延长石油（集团）有限责任公司在温图高勒勘查区哈日凹陷获得日产9.15万立方米（无阻流量）的高产工业气流。

顶风冒雪，跨越茫茫戈壁，责任镌刻一段银额盆地油气团队拼搏奋战的时代记忆。

风餐露宿，丈量大漠苍凉。创新铸就一幅银额盆地油气团队坚定目标的信仰图腾。

气贯长虹，创造不朽传奇。奉献谱写一首银额盆地油气团队代代传唱的英雄颂歌。

这就是以中国地质调查局西安地质调查中心教授级高工卢进才为带头人的银额盆地油气基础地质调查团队（以下简称“银额盆地油气团队”）。是他们使银额盆地新区、新层系油气勘探实现了具有战略意义的重大突破；是他们以实际行动践行中国地质调查局党组提出的“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。

责任，镌刻一段拼搏奋战的时代记忆 

地处中国北疆的额济纳旗位于内蒙古自治区最西端，隶属阿拉善盟，境内多为无人居住的沙漠区域。额济纳与马可波罗元朝时记录的“亦集乃”同义，在当地额济纳土尔扈特蒙古语中为“先祖之地”的意思。这里也被国外一些历史研究专家称为匈奴最早的首都。银根地区则归属于内蒙古阿拉善盟左旗的乌力吉苏木管辖。

而从地质学上，这里同属于银根-额济纳旗盆地（以下简称“银额盆地”），位于内蒙古自治区西部，面积约12.3万平方千米，是我国内陆地区油气地质工作程度极低的大型沉积盆地。

从1955年起，以中生界为目的层，数代地质人持续在银额盆地开展了较长时期的油气勘探工作。在地质学的传统认识里，石炭系-二叠系通常被认为不具备油气生成和藏储条件，是油气勘探的“被忽视区”。受“石炭纪-二叠纪碰撞造山”与“区域变质”理论的影响，银额盆地一直作为中生代沉积盆地的基底，未曾开展过针对石炭系-二叠系的油气地质调查与评价。由于缺乏统一认识，关键地质问题研究一直很薄弱。

因为油气勘查进展缓慢，油气矿权登记程度较低，这里甚至一度作为非重点区域被舍弃。有知情人透露，2000年以后，中石油逐渐退出了这里的部分矿权。

1998年3月，国土资源部在原地矿部的基础上成立。2000年，随着原地矿部石油地质海洋地质局改建为新星石油公司并划归中石化，国土资源部门失去了一支在大庆等许多油气田的发现中发挥过重要作用，从事基础性、公益性油气地质调查的队伍，也因此暂停了战略性油气地质调查。

在2000年的全国国土资源厅局长会上，温家宝同志曾提出，“国土资源部门不能放松油气资源战略调查的责任，争取在地质调查程度低的陆地新区和海域有新的发现”。

沿着这一指示，中国地质调查局经过一系列准备工作，于2007年启动了“银额盆地油气基础地质调查”等一批油气基础地质调查项目，目标是主要解决影响油气地质条件与资源潜力评价的基础地质问题；明确油气资源前景，引导企业的勘探投入，实现新区、新层系油气的发现与突破。

创新，铸就一幅坚定目标的信仰图腾 

“争取陆地新区有新发现”，这不只是一句空洞的口号，这是对油气领域地质工作者提出的要求，是责任，是使命，是一场不能输的战斗。

银额盆地油气团队在开赴巴丹吉林沙漠腹地开展油气基础地质调查前，召开了前期动员大会，成立了“先遣队”，以便前期筹备工作更加稳妥。

随着地质调查工作有序开展，该团队开始对传统认识提出质疑：野外踏勘对区域变质提出质疑；沉积建造对大洋环境提出质疑；天然气同位素对新生古储提出质疑。他们越来越清楚地认识到，要在银额盆地有所作为，必须改变思路，创新认识，探索新层系——石炭系-二叠系。

而此时，新疆北部三塘湖盆地石炭系油气的新发现，更加坚定了他们开展银额盆地石炭系-二叠系油气基础地质调查的信心。

银额盆地油气团队首先梳理出了制约银额盆地石炭系-二叠系油气地质条件与油气资源潜力评价的关键地质问题。一是石炭纪-二叠纪构造背景与盆地性质问题。盆地形成演化构造背景久有争议，或陆内盆地演化阶段，或洋陆演化阶段。二是原型盆地沉积格架、沉积充填特征及时空展布问题。区内从未开展过石炭纪-二叠纪沉积体系研究，原型盆地沉积构架认识不清。三是烃源岩空间分布、地球化学特征与热演化史问题。前人认为石炭系-二叠系缺乏良好的烃源岩，有些井于前中生界钻获工业油气流，也被认为属于新生古储，因此需明确生烃条件。四是石炭系-二叠系变质、变形的动力学机制，空间变化及其对油气地质条件的影响问题。五是中生界覆盖区地层层序剖面，石炭系-二叠系残留厚度、岩性组合及其时空变化。

对争议较大的关键地质问题，该团队采用多种方法、多学科综合研究的创新方式从不同角度寻找证据，最终形成统一认识。针对研究区石炭纪-二叠纪构造背景的争议，他们采取沉积充填、火山岩地球化学以及关键不整合界面等多方法综合研究，限定了古亚洲洋闭合时间为早石炭世之前，明确了石炭纪-二叠纪盆地性质为陆内裂谷盆地。

通过十年不懈努力，在这片茫茫大漠，银额盆地油气团队取得了一系列成果。

首次发现石炭系-二叠系多套烃源岩，其厚度大、有机质含量高、干酪根类型以Ⅱ型为主、演化程度适中。

系统确定石炭系-二叠系烃源岩的时空分布与主控因素，证实银额盆地石炭系-二叠系具有较好的生烃条件，显示了良好的油气资源潜力。

通过岩石学、变形特征与构造演化、地层埋藏史等研究，颠覆了传统认识，创新性提出了银额盆地石炭系-二叠系不存在区域变质的新认识，开辟了区域上石炭系-二叠系油气资源勘探广阔前景。

首次确认银额盆地为我国北方重要的石炭系-二叠系大型含油气盆地，填补了银额盆地及周缘地区基础地质与油气地质研究的多项空白，对中国北方石炭系-二叠系油气勘探有重要指导作用。

圈定了油气资源远景区，并优选出6个油气勘查区块，经国土资源部竞争性出让，引领企业勘探。已实施钻探的3个区块均有油气发现，其中在务桃亥勘查区拐子湖凹陷和温图高勒勘查区哈日凹陷分别获得高产工业油气流，实现银额盆地新区、新层系具有战略意义的油气勘探重大突破，不仅有力支撑了油气体制改革，大大降低企业勘探风险，同时将带动内蒙古中东部、松辽盆地及周缘新区、新层系油气的发现与突破，使中国北方新区成为新的油气战略接替区，服务国家能源资源安全保障。

这一系列成就的取得，建立在充分发挥基础地质优势、坚持理论和技术创新、调查研究与勘探实践紧密结合的基础之上。

该项目成果得到了中国地质调查局的高度认可，入选中国地质调查十大进展。卢进才的两篇学术论文入选2014年度“领跑者5000——中国精品科技期刊顶尖学术论文”名录，进一步体现了团队的创新水平。

此外，依托油气基础地质调查成果，银额盆地油气团队出版了《银额盆地及邻区石炭系-二叠系油气地质条件与资源前景》（70万字）1部，弥补了银额盆地基础地质与油气地质研究的空白，是有新资料、新发现、新观点的重要成果，为进一步研究与勘探奠定了坚实基础与学术思想；在《地质通报》出版《内蒙古银根—额济纳旗额盆地及邻区石炭系—二叠系油气资源远景调查成果专辑》1册，收录了最新的系统成果，弥补了银额盆地基础地质与油气地质条件研究的空白，揭示了银额盆地良好的油气资源潜力与勘探前景；在《岩石学报》、《地质学报》、《吉林大学学报（地球科学版）》、《地质通报》、《新疆石油地质》和《西安石油大学学报（自然科学版）》等学术期刊发表论文70余篇，解决了一系列影响油气地质条件与资源潜力评价的基础地质问题。该项成果先后获中国地质调查成果一等奖和国土资源科技成果二等奖。

卢进才在接受采访时表示，银额盆地新区油气地质工作程度极低，历经60多年勘探历程，长期以中生界为目的层，久攻不克。通过10年扎实的基础地质调查，银额盆地油气团队以科技创新为引领，明确了银额盆地为石炭纪-二叠纪与中生代叠合盆地，支撑解决了制约油气地质条件评价的关键地质问题，选出了一批油气远景区，保障了油气的发现与突破。

在完成“银额盆地油气基础地质调查”项目过程中，该团队在内部紧密团结，与在银额盆地从事油气勘探的油气企业精诚合作。

“银额盆地油气基础地质调查”项目参与的单位超过20家，包括中国地质调查局武汉地质调查中心、中国地质科学院矿产资源所、国家地质实验测试中心、中国石油大学（北京）、兰州大学、长安大学、长江大学、中科院地质地球物理所兰州油气研究中心、中石油东方地球物理公司吐哈物探处、中石油长庆油田分公司勘探开发研究院、中国石化集团华北石油局地球物理勘探公司、中石化江汉油田分公司物探研究院、中国石化集团中原石油工程有限公司、陕西省地矿局物化探队、西安西凌地球物理公司、中国煤炭地质总局航测遥感勘查院、山东煤田地质局第一勘探队、内蒙古自治区国土资源勘查开发院等多个中国地质调查局直属单位、高校、油气田企业和中科院科研院所，完全实现了产学研全方位结合。各方密切合作，充分发挥各自优势，使油气基础地质调查成果得到提升。该项成果是来自不同单位、不同专业组成团队协作的良好体现。

长期以来，银额盆地油气团队与中石化中原油田分公司、中石油吐哈油田分公司和陕西延长石油（集团）公司保持良好的合作关系，银额盆地油气基础地质调查成果及时无偿提供给油气田公司，为油气探矿权招标和油气勘探部署提供了重要的基础资料，尤其是2013年中石化中原油田分公司和陕西延长石油（集团）公司在银额盆地分别中得3个油气探矿权以来，银额盆地油气团队与两家单位的联系更加紧密。

多年来，该团队及时跟踪油气勘探进展，收集最新的地震及钻井资料，开展综合研究，进一步提升油气基础地质调查成果，同时积极与油气田企业交流，为油气勘探提供业务支撑，为实现银额盆地新区、新层系具有战略意义的油气勘探重大突破起到了重要的引领作用。

奉献，谱写一首代代传唱的英雄颂歌 

开展油气基础地质调查工作，银额盆地油气团队充分发扬老一辈地质工作者“特别能吃苦，特别能忍耐，特别能战斗，特别能奉献”的精神，以实际行动深刻诠释了新时期地质工作者核心价值观。

银额盆地境内多为沙漠、戈壁等无人区，冬季寒冷多风，夏季酷热干燥，高温可持续在40℃之上，沙漠中地表温度可达50℃以上。野外工作时间一般为每年的5月至8月，有时会延续到12月份。

在这种艰苦恶劣的自然条件下，银额盆地油气团队自2007年起持续在戈壁沙漠深处工作10年。个中的颠沛流离与辛酸落寞，团队里的人经年难忘。

“2008年，我们在实测芦草井剖面时住在牧民家的羊圈。驻地方圆100千米无食用淡水，项目组需往返驱车200多千米去边防连拉水，路况差，历经8小时才能载水而归。”银额盆地项目组成员回忆说，“有一次，载水车历尽艰辛回到驻地，恰恰就在离驻地不到200米，卡车上最后一个坡时，长途颠簸把水桶震得破裂，水流到地上。那可是‘生命之水’啊！大家来不及多想，果断拿出自己洗脸、洗衣服、甚至洗脚的盆放在车厢下面收集漏水，经过简单沉淀后用来做饭食用。”

2009年，在雅干野外工作期间正值三伏盛夏，由于条件有限，只能十几个人挤在一个修铁路留下的废弃的铁皮房里。当时室外的最高温度超过40℃，由于房子的铁皮很薄，很容易被晒透，室内温度甚至远高于室外温度，每次从野外回来便像进入了蒸笼。印象最深的是当时还遇上了一次沙尘暴，因为密封较差，细小的沙子顺着帐篷的缝隙进入厨房，落到饭菜里，吃饭时真可谓是米沙参半。

在这样艰苦的环境中工作、生活，却没有一个队员叫苦叫累。“我们来之前都已经做好了献身大漠的准备。”卢进才说。

与西安地质调查中心其他项目相比，银额盆地油气基础地质调查项目一直以来都是经费最大的项目，也是廉政风险最大的项目。为了确保项目资金安全高效使用，卢进才以身作则，非预算内资金坚决不违规支出，预算内资金本着厉行节约的原则支出，同时对项目的每一笔资金支出和每一笔报销严格把关，既确保财政经费的合理使用，又保护了项目团队和成员。由于项目经费较大，每次西安中心的审计均会对银额盆地油气项目进行重点审计，10年来，各级审计部门均未发现任何问题。

2016年8月，“银额盆地油气基础地质调查与油气勘探”现场调研与研讨会在额济纳旗举办。中国地质调查局西安地质调查中心银额盆地及周缘油气基础地质调查项目组在大漠坚守十年的工作精神和将基础地质和油气调查相结合的科技创新突破精神广受赞誉，被称为“具有重要的时代意义和战略意义”的突破，对整个北方地区油气工作都将会产生深远的影响。□

广东韶关某尾矿库在表层修复后进行覆绿（左侧），较原来（右侧）生态条件有了较大改善

内蒙古西部某煤矿应用大量水资源覆绿

10月1日，自然资源部发布的矿业九大行业《国家绿色矿山建设规范》将正式施行，《规范》涉及矿区规划布局、资源开发、资源综合利用、节能减排、科技管理、数字化矿山、企业管理、社会责任等多个方面的内容，并着重对矿区生态环境保护和治理提出了要求。那么，如何才能更好实现矿区“与周边自然环境和景观相协调、因地制宜实现土地可持续利用、区域整体生态功能得到保护和恢复”等目标？记者日前采访了国内多位地质环境修复领域的专家，一次有关矿山环境修复的专业性讨论就此展开。

生态恢复是矿山环境改善的主要途径

纵观煤炭、冶金、有色、黄金、化工、非金属、砂石、水泥、陆上石油天然气开采业等九大行业《国家绿色矿山建设规范》，人们会发现保障矿山环境是所有工作的核心和出发点。而其中，既包括生产过程中的降低环境侵扰，更包括勘探开发之后的矿山环境复原。

“我认为，生态修复是矿山环境改善的主要途径。”中国地质调查局矿产资源研究所陈明研究员是在一次出差前夕接受的采访。这段时间，他北上南下，考察了一个又一个矿山及其生态环境修复的项目。

他告诉记者，在过去的数十年间，我国经济飞速发展，但粗放型发展也带来了明显的生态问题。如今，矿山生态环境保护的滞后效应已经凸显出来。以往矿产资源的采掘、选矿及冶炼过程对矿山环境的破坏是多方面的，最直接的是采空区地面塌陷、山体滑坡、泥石流、水土流失、植被破坏和景观破碎，此外还包括对大气、地表和地下水以及土壤环境的影响。“其负面效应不但有看得见的物理变化，还有看不见的化学变化。”

陈明算了一笔经济账：“我国大约有80万座矿山，其中约40万座矿山因生态环境破坏而需要修复或恢复。即使按每座1000万元的保守成本估算，全部修复一遍也需要4万亿元资金。如此沉重的负担是中央和各级地方财政都难以承受的。”

如何更加科学地弥补矿山领域的生态欠账？

陈明认为，矿山环境的改善途径有两类不同观念：生态恢复和环境修复。前者主要依靠生态系统的自我恢复能力，成本低但周期较长，可持续性好；而后者主要依赖人工干预，成本高但速度快，可持续性则要看修复手段和理念是否合适。

“近些年，我主要从事土壤污染修复方面的研究。我认为，矿山大都面积大、位置偏、污染严重，改善环境更适宜采用‘以生态恢复为主，工程修复为辅’的方式。即，对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力；同时，在关键节点辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。”

对此，国家地质实验测试中心的刘永兵研究员表示认可：“生态恢复并不是置之不理，不是放任自流，而是要有整体的规划设计。矿山系统是一个复杂的巨系统，生态恢复要抓要害、分主次，在关键节点上采用人工治理修复。但在不同的地方，自然条件不一样，人工干预的尺度要区别把握，但总体上还是要以生态恢复为主。”

“生态恢复充分利用了自然界的自我修复能力，可以大大降低成本。”陈明强调。

充分考虑自然生态原貌，避免过度修复

在《有色金属行业绿色矿山建设规范》中有着这样明确的要求：“矿山经地质环境治理后的各类场地应安全稳定，对人类和动植物不造成威胁；对周边环境不产生污染；与周边自然环境和景观相协调；恢复土地基本功能，因地制宜实现土地可持续利用；区域整体生态功能得到保护和恢复。”

那么，西部干旱区和东部执行同样的标准是否合理？近段时间，陈明考察了国内不少矿山，而越看越感到这是一个需要进一步探讨的问题。

“8月中旬我去内蒙古乌海进行调研，看到那里的煤矿排土场被修复得绿草如茵，高压水枪不停地喷水。当时一位修复公司的员工是这样告诉我的：‘这里种植养护的每一棵树、一小片草，一年需要花费的资金却相当可观。如果哪天资金跟不上，出现断水现象，用不了多久，这些草全都得枯死。’”当地人的话给了陈明很大触动，进而他在西部的新疆、内蒙古、青海了解到，矿山绿色生态环境修复的要求与东部城市相同，验收标准也一样。

“在那样气候干旱、水资源极其缺乏的地区，开矿之前本就是戈壁。开矿后虽然需要修复，但如此修复，不但前期投入很大，后期维护的成本也非常可观。更要命的是，这样的修复是不可持续的。”面对记者，陈明的表述充满忧虑。

“于是我想，在一些位置偏远、自然环境恶劣、人迹罕至的地方，矿山修复是否必须不计成本、不惜代价？”

思考后的答案是否定的。

他认为，就像农业生产需要因地制宜一样，矿山修复也应该充分考虑到当地的自然条件。“不问是否可持续发展，单纯追求临时的绿化效果，非要把百千年来一直是戈壁滩的地方变成绿洲，是不是有‘过度修复’的嫌疑？”

陈明认为，如果是可持续的，修复工作值得做；如果不可持续，仅能维持短暂的绿色，那就不一定值得了；尤其是在经济运行相对困难的时期，更应慎重。“不是说这些地方不需要修复，而是要真正做到因地制宜地，把握好最符合生态需求的‘度’。”他希望有关部门能够细化相关设计要求及验收标准，让不同气候等自然条件下的矿山修复工作更科学、更合理。

刘建东是江苏省地质勘查技术院党委书记、院长，他的观点是：采用生态恢复还是人工修复应结合当地经济水平、城市发展规划和场地周边环境等因素综合考虑，还应进一步将一些被认为是废弃物的有用资源充分利用起来。他说：“在中东部一些矿业城市、老工业基地的市区、近郊，就应该进行高标准的治理和修复——先做前期规划，再大规模投入，通过实施工程治理项目，修复矿山生态环境。”

刘建东认为，我国东部一些矿山城市，自然条件较好，人口密集，而且这些地方在长期矿业发展的背景下，生态环境大都遭受了严重的伤害，修复矿山环境直接关系老百姓的生活质量和当地的经济发展，需要高标准的土壤修复和绿化工程。这方面，阜新、徐州、铜陵等矿业城市都做得非常好。

而在西部一些偏远矿山，地处戈壁荒原，修复成绿洲显然不太现实。但当地产生的扬尘可能影响到东部，因此适度控制是必须的。可以通过检测大气pm10值作为环境修复的衡量标准。“现在，用固土技术控制扬尘，在排土场上喷洒一层由黏土矿物等物质调配的胶凝材料，让表层土壤形成薄薄的硬壳，就能保证纳米级、微米级的沙粒不形成扬尘。”

江苏华东基础地质勘查有限公司总经理钱美平告诉记者：“这样的固体技术每平方米的成本就一两块钱，比大规模栽树种草种花要便宜得多，在西部应该是可行的。”

“矿山环境修复理应做到成本与效益兼顾。”钱美平还建议，国家有关部门可在普查工作的基础上，研究制定“全国一盘棋”的矿山环境修复规划，“制定相关政策和制度，因地制宜地设立修复目标和修复内容，选定恰当的技术路线，相关的验收标准也要进一步细化，要按照不同地域的自然环境和矿山品种分门别类，区别对待。”

用综合技术应对矿山环境中的复杂问题

那么，要想重建矿山自然生态系统、恢复其原本的面貌，需要重点进行哪些工作？

陈明认为，不仅要进行治理清除危石、降坡削坡、平整土地、治理空采区和塌陷区、消减堆积的尾矿、恢复植被等比较直观的工作，还要选择相应的技术，修复土壤和水体，消除重金属污染等。而这方面，我国矿山环境修复中做得还远远不够。

重金属污染的危害已是众所周知。刘永兵告诉记者，重金属会引发头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、各种癌症等疾病。摄入过量的镉，容易导致高血压和心脑血管疾病，引起骨钙的大量流失，造成肾功能失调。铅元素进入人体后很难被代谢，可造成新生儿先天智力低下；对老年人造成痴呆、脑死亡等。甚至过量的铁也会损伤细胞中的脂肪酸、蛋白质和核酸等，并导致钙镁等元素的失衡。

“因此，在矿山环境治理过程中，只关注物理变化，而不关注化学变化，是不全面的。”刘建东认为，从全国多目标地球化学调查结果看，全国的主要土壤重金属异常大都与矿山有关。某些流经矿山的江河，河道两侧的农田土壤污染可以延伸至下游20至50公里范围内，有的甚至达到百公里以上。流域性的重金属污染甚至达到上千公里。“与矿区地质灾害相比较，重金属的危害面积更大，受损人群更广，治理难度也更大。”

“看得见的地质灾害明枪易躲；而看不见的地球化学灾害则暗箭难防。正因为重金属污染需要通过专门的采样和分析测试才能被检测到，所以一旦被发现，往往已经造成不可逆转的损害。”陈明认为，矿山环境恢复的复杂性决定了矿山生态修复需要用系统论作为指导思想，采取综合手段解决物理、化学和生物的问题。“要根据不同地域和不同类型矿区制定不同的标准，从技术而言，更要针对每个矿山、每片场地以及不同污染类型的农田对症下药，开出不同的药方，研制出不同的药剂，突出不同的方案。”

对此，钱美平的观点是：在矿山环境修复领域，地球化学工程技术大有作为，且具有相当的优势。“当前，各地物理修复、化学修复、生物修复都已经有了不少比较成熟的技术，如煅烧、淋滤、电渗、植物吸附重金属、微生物吞噬有机污染物等等，已经形成了许多成功的案例。但矿山作为面积较大、污染情况较为复杂的区域，更适应采用综合修复的手段，而且情况越是复杂，各种修复方法越应兼顾。”

“我们重点要做的是真正当好环境修复师，让绿水青山回归，让原有的生态系统得到更好的恢复，为实现我国‘到2020年基本形成绿色矿山格局’的目标做出贡献。”陈明如是说。这是地质环境工作奋斗的航标，也是每一位老百姓的期望。

近日，自然资源部中国地质调查局南京地质调查中心研发的“一种古地磁样品采集工具”荣获国家发明专利(专利号:ZL 2017 1 0598636.4)。 

该发明提供了一套古地磁样品采集工具，包括样品盒仓、采样刃、手柄长杆及脚踏部等。使用该工具与样品盒的配合，能够快速实现古地磁样品的采集，并大大降低样品被污染的可能，此采集工具相较传统方法，大大提升了采集效率和品质。

近日，自然资源部中国地质调查局南京地质调查中心研发的“一种古地磁样品采集工具”荣获国家发明专利(专利号:ZL 2017 1 0598636.4)。

该发明提供了一套古地磁样品采集工具，包括样品盒仓、采样刃、手柄长杆及等。使用该工具弹簧托举机构以及样品盒的配合，能够快速实现古地磁样品的采集，并大大降低样品被污染的可能，此采集工具相较传统方法，大大提升了采集效率和品质。

位于黑龙江省安达市境内的全球第一口钻穿白垩纪的全球最大陆相地层的大陆科学钻探井——松科2井获得了一批珍贵的“战利品”，那就是累计4400余米的岩心样品。

松科2井岩心特别珍贵又很娇气

在地质科学家看来，松科2井的岩心比黄金还值钱。因为，松科2井是目前亚洲最深的科学钻探井，而岩心，作为地下岩石的剖面截取物，来自深深的地下，可以最直接地为人们提供丰富的地质信息。它们就像是一本本厚实详尽的地球历史书，记录了松辽盆地白垩纪时期陆相沉积的历史。

地质学家拿到这些岩心后，会对它们开展地质描述、图像扫描、高分辨率照相、数据分析等工作，从而获取各个地层的基本地质信息，建立松辽盆地深部地层剖面，寻求白垩纪气候变化地质证据，推断松辽盆地深部能源资源情况。

刚从松科2井地下提取上来的岩心

松科2井岩心切割示意图

拼接后的松科2井岩心

不过，这些“宝贝”也很娇气，它们很容易碎裂，不利于保管，如果碎裂会大大降低其研究价值，所以人们对它们的照顾要格外精心。

中国地质调查局国土资源实物地质资料中心（以下简称“实物资料中心”）是松科2井岩心野外现场管理和库藏保管的惟一机构。为了使参与松科2井岩心研究的科学家更直观地、全面地获取岩心中蕴含的地质信息，同时减少岩心因受到温度、湿度、压力等自然因素的影响而造成风化和破碎的可能性，实物资料中心专门探索研究发明了针对松科2井岩心的长久保存方法。

野外钻探现场 岩心 “体检”马虎不得

要想把松科2井的岩心保存好，就要先为它们进行“体检”。

松科2井岩心从井下提取出来后，首先由钻探现场技术人员将岩心按顺序进行整理、清洗和拼装，紧接着还要对它们进行描述、扫描。

为了确保松科2井岩心的管理万无一失，实物资料中心派出技术人员进驻钻探现场接收岩心。钻探现场录井技术人员将岩心移交实物资料中心后，实物资料中心技术人员要在现场进行岩心的清点核实，尤其是要对已经在现场完成切割、浇铸的岩心进行质量、数量核实，以确保岩心处理质量以及数量的准确。

按照要求，无论大小，松科2井岩心每间隔10厘米或20厘米要贴上惟一的“身份证编码”，包括钻孔名称、回次号、岩心段等，装有岩心的盒子两侧还标有盒号和编录信息，这些数据都会伴随着岩心一起存入位于实物资料中心的国家实物地质资料库。

为了保证万无一失，岩心运回实物资料中心前，松科2井现场指挥部、录井队、实物资料中心三方的技术人员会再次对这些岩心进行核查，签字确认移交后方可起运。

松科2井岩心长期保存有妙招

岩心运回实物资料中心，面临的就是进一步的处理和保管。

松科2井岩心呈圆柱型。工作人员会将它们沿垂直于横截面的直径方向，按照1∶2的比例进行切割处理，分成两部分。大的部分，可用于进行多次科研取样和实验检测工作；小的部分，则在进行抛光、浇铸等处理后，永久保存。

为了解决松科2井岩心易碎的问题，实物资料中心专门研究探索出了一种使其长久保存的“妙招”，即：对易碎岩心进行抛光、浇铸。下面，我们就来了解一下这种特殊处理的过程：

第一步，拼接。根据破碎前的相对位置，工作人员会将破碎的岩心块放在工作台上进行整理，使各岩心块之间的断口能够拼接整齐；之后，在每个岩心块的横截面圆周内侧涂覆一圈粘合剂，将岩心块按照顺序依次进行拼接和粘合，使其恢复圆柱状的体型。

第二步，切割。取出这些圆柱形的易碎岩心，按照岩心直径1∶2比例进行纵向切割。

第三步，抛光。将岩心体的切割面进行抛光，得到具有光滑切割面的待浇铸岩心体。

第四步，把抛光后的岩心体放置在透明 U型槽内。将岩心体的切割面朝下水平放置，并在其外表面的弧底两侧，选择多个点放置粘结胶胶团；之后，取透明U型槽倒扣在岩心体上，并使岩心体外表面上的粘结胶胶团与透明 U型槽的槽壁充分接触，等待粘结胶充分凝固。

第五步，浇铸。这是最关键的一步。将盛有岩心体的透明U型槽放好，让岩心体的切割面水平朝上，之后，把浇铸材料倒入透明U型槽中，岩心体与透明U型槽之间的间隙全部被浇铸材料填满。

钻探现场技术人员扫描松科2井岩心

技术人员清点核实松科2井岩心

浇铸后的松科2井岩心

最后的步骤就是等待。等浇铸材料充分凝固后，易碎岩心就完成了它的“重生”，能够长久保存了。

（作者单位：国土资源实物地质资料中心。材料组织：中国地质调查局科普办公室）

近日，自然资源部发布公告（2022年第101号），由中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所制订的地质矿产行业标准《硼矿石化学分析方法 第2部分：氯含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱间接测定法》（DZ/T 0422.2-2022）获批发布，于2023年3月1日起实施。

该标准给出了硼矿石中氯间接测定的原理，规定了试验条件、试剂、仪器设备参数、样品要求、实验步骤、数据处理、质量保证与控制等方面的技术要求，使分析人员测定硼矿石中氯时有据可依，为硼矿石中氯元素的准确测定提供可靠的质量保证。

现行硼矿石中氯化学分析一般采用容量法、比色法、重量法等经典分析方法，手续较为繁琐且干扰严重。该标准通过硝酸银定量沉淀氯离子方法，结合灵敏度高、精密度好、抗干扰能力强的电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测技术，实现了对硼矿石中氯的测定，大大降低了检测成本，提高了工作效率，为我国硼矿资源调查以及相关矿产品的开发利用提供有力的技术支撑。

日前，2.2万余处地质灾害监测预警实验点全面建成进入试运行阶段。至此，自然资源部已连续3年开展的地质灾害监测预警实验，通过提高地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力，扩大地质灾害专群结合监测预警覆盖面，推动我国地质灾害防治加快实现“人防﹢技防”——

自然资源综合调查指挥中心专家组在青海调研地质灾害监测预警实验进展情况

“4月25日，广西壮族自治区河池市金城江区平桃屯滑坡先后触发蓝色、黄色预警，经地质灾害防治专家现场核实、综合研判，该滑坡处于强变形临滑阶段。当地政府立即组织112名群众撤离危险区，并采取铺盖防水薄膜等应急措施进行处置，该滑坡在5月6日、6月10日再次加速滑动，目前已损毁威胁区域房屋……”

这份监测信息是自然资源部中国地质调查局地质环境监测院接收到的众多地质灾害有效预警信息中的一份。据介绍，自去年11月至今年5月底，山西、浙江、福建、江西等17个地质灾害防治重点省份陆续完成了2.2万余处地质灾害隐患点的设备安装，至此2021年地质灾害监测预警实验安装工作全部完成并全面进入试运行阶段，截至目前，已有效预警地质灾害险情11起。

三年磨剑 地质灾害监测预警技防体系初步建成

自2019年起，自然资源部在全国范围内启动了地质灾害监测预警实验工作，由中国地质调查局牵头推进并提供全流程科技支撑、省级自然资源主管部门组织实施。2019年，中国地质调查局地质环境监测院联合20余家企事业单位开展集成研发攻关，初步形成了监测地表形变与降雨的6种单测项监测设备，以及1个平台和系列标准，并在29处地质灾害隐患点开展了实验。

2020年，根据“提高可靠性、提高集成度、减低功耗、降低成本”的研发思路，四川、重庆、贵州、云南、陕西、湖南、甘肃、湖北、广东等9省（市）完成了2512处地质灾害监测预警实验点的设备安装和并网，滑坡仪I代正式定型，建成地质灾害智能预警系统V1.0版，有效预警了重庆云阳县团包滑坡、甘肃省陇南泻流坡滑坡、陕西略阳县小石碑子滑坡等15处地质灾害灾情险情，有效避免了366人可能因地质灾害造成伤亡。地质灾害监测预警实验工作在保障人民群众生命财产安全方面取得了初步实效。

为进一步加快推进建立人防和技防并重的地质灾害监测预警新工作模式，也为进一步巩固和提高2020年地质灾害监测预警实验的工作成效，2021年自然资源部在山西、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、重庆、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、新疆等17个省份（区、市）选择险情较大、成灾风险较高、威胁人数较多的2.2万余处地质灾害隐患点继续开展监测预警实验，并于汛期前全面建成运行。截至5月25日，17个省份全部完成仪器安装和并网工作，实际实施监测22609处，达到任务数的102.8%，监测预警实验进入试运行。截至目前，已有效预警了四川广安、广西河池、江西赣州、湖南怀化、重庆彭水、福建南平等地11起地质灾害险情，由于及时组织人员避险转移，未造成人员伤亡。

中国地质调查局地质环境监测院的专家介绍说，连续3年开展的地质灾害监测预警实验，提高了地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力，扩大了地质灾害专群结合监测预警覆盖面，推动了我国地质灾害监测预警工作科学化、规范化和标准化，初步构建了“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新格局。

倾囊相授 专家团队提供全流程技术支撑指导

2021年地质灾害监测预警实验建设阶段分为踏勘选点、方案设计、招标采购、安装实施与并网运行等5个关键环节，中国地质调查局利用其强大的技术力量和专家团队，提供了全流程技术支撑服务。

据了解，在2021年地质灾害监测预警实验工作开展伊始，中国地质调查局调集地质环境监测院、自然资源综合调查指挥中心、天津地质调查中心、沈阳地质调查中心、南京地质调查中心、武汉地质调查中心、成都地质调查中心、西安地质调查中心、航空物探遥感中心、地质力学研究所所、水文地质环境地质调查中心、探矿工艺研究所等12家单位的科技支撑队伍，推进标准编制、方案复核、现场检核与技术培训等各项工作。

“如何科学合理地选择隐患点”和“如何正确地安装监测设备”是监测预警实验工作建设阶段一直面临的难题，为进一步提升隐患选点和设备布设的科学性，中国地质调查局在实际工作中一直全力提供技术支撑。

在方案设计阶段，12家局属单位抽调精兵强将对17个省份提交的2.49万处监测方案进行方案复核，对其中1.07万处提出了完善意见，极大提升了隐患勘选和设备布设的科学性。进入设备安装阶段，中国地质调查局选派80余名经验丰富的专家下沉到一线，开展地质灾害监测预警的现场技术指导和技术培训，协助各地及时发现和解决实施过程中出现的问题。

从3月开始，中国地质调查局各技术支撑单位专家与分省驻守专家组成技术专家组，陆续对17个省的地质灾害监测预警实验工作进行了现场技术指导，主要围绕隐患点选择的合理性和设备布设的科学性等问题，对安装阶段方案设计、现场施工等环节的工作进展和质量进行了详细检查，并对设备立杆不规范、GNSS基站位置不合理、通信标准不统一、数据接入不同步、系统配置不完善等存在的问题提出了进一步的改进建议。

进入4月，随着部分省份逐步完成了设备安装工作，中国地质调查局又聚焦仪器性能、安装布设合理性与预警机制等关键环节关键问题，按照“市州全覆盖、项目全覆盖、灾种全覆盖、单位全覆盖”的原则，对17个省的监测预警实验开展了新一轮质量检查与技术指导，重点对前期实施过程中发现问题较多的项目和具有区域代表性的地质灾害隐患进行抽检，指出各省份在安装布设、预警机制等方面存在的不足，并给予了技术指导与完善建议。

6月10日，17个省份的质量检查与技术指导工作全面完成。各专家组对后续工作提出了相关建议，主要包括：一是要继续开展典型地区孕灾环境、致灾模式、成灾机理与风险预警研究，探索形成适合本地区的地质灾害风险预警模式；二是积极推进监测数据的重构与修补、多元数据耦合判定方法、动态预警阈值设定等方面的研究，通过样本积累统计，稳步提升预警准确度；三是通过试设备、试系统、试标准、试运行机制、试管理模式，为设备改进升级、系统优化完善提供理论与实践依据。

此外，地质环境监测院还对参与实验的省级行政管理部门和技术队伍开展了多次技术培训和指导，规范技术文件、方案设计、报告编制、技术标准和工作流程。各省负责对本辖区内行政管理部门和技术队伍进行具体技术培训指导。据了解，仅地调局系统在各省开展的相关技术培训便多达80余次，各省份组织的各类技术培训达300余次。

群策群力 环环相扣保障安装运行工作高效完成

2021年地质灾害监测预警实验工作不仅得到了各级自然资源主管部门的广泛支持，还得到了设备厂商等社会力量的大力协助，在建设过程中逐渐形成了围绕监测预警实验工作，各级自然资源主管部门、地质调查勘察队伍、基层乡镇部门、施工队伍、设备厂商等多方力量共同参与的工作模式。在多方力量的共同努力和协同推进下，今年的地质灾害监测预警实验建设工作如期顺利完成。

据了解，各省级自然资源主管部门对地质灾害监测预警实验工作高度重视，自监测预警实验开始便建立了专门的推进机制和工作专班负责地质灾害监测预警工作的各项事宜。各省份不仅多次召开项目建设培训会议，还制定了施工组织计划，细化工作任务，层层落实责任，加强项目资金和质量监管，同时利用科技手段强化技术支撑，有序推进各项工作。

各省实验工作由各省自然资源主管部门牵头推进，涵盖多层级、多单位工作小组，协调指挥调度，充分发挥监督和技术指导作用，有力保障项目实施。据了解，广东省自然资源厅就曾先后派出10余个工作组，前往广东省20个相关地市开展调研指导工作，协调解决推进过程中出现的疑难问题，全面督促广东省加快地质灾害专业监测工作进度。

地质灾害监测预警实验工作实施涉及设备仪器厂家、地质驻守队伍、设备安装人员众多，信息交互极其频繁。为进一步加强沟通协调、全面推进工作，各省级自然资源主管部门建立了项目统一沟通协调机制，及时传达工作要求和指示，明确工作职责任务，及时解决项目实施中出现的各类问题。同时，实施单位和设备厂商协同推进多项工作，科学合并工作环节，保障项目建设工期。据重庆市地质环境监测总站工作人员介绍，重庆市在工作过程中全面采用了信息化协同办公，统一信息交互平台，既保证了信息畅通，又保障了信息统计的及时性和准确性，做到了繁中有矩、忙中有序、紧中有力，按时高效完成建设任务。

统一标准 为监测预警工作提供统一技术准则

地质灾害监测预警实验工作曾面临诸多难题，对于地质环境监测院的研发团队来说，最大的难题就是如何提高监测设备的可靠性与智能化水平。地质环境监测院专家张鸣之介绍，GNSS是地质灾害监测设备中应用较多的一类设备，以前的“测绘型”GNSS设备监测精确度非常高，通过静态解算可监测到毫米级的变化，但是每1~2小时一组高精度监测数据可能漏报一些快速变形的崩滑灾害，此外设备常年保持24小时在线监测，功耗较高，仪器可靠性易受影响。

地质环境监测院的研发团队根据“两提高、两降低”的思路，提出了“地灾型”GNSS设备研发思路，通过集成微机电传感器实现变频监测与智能唤醒，当监测到倾角、振动加速度测项变化发生时，设备从休眠状态被“唤醒”，进行厘米级高频动态位移数据采集，其他时间设备处于深度休眠状态，每天定时报送1～2组毫米级静态结算位移监测数据。这样，不仅可以最大限度降低设备功耗，而且对于快速变形的滑坡也能实现有效监测，同时使得综合成本大大降低。

地质灾害监测设备具有精度适当、功能简约、功耗较低、安装便捷等特点，标准化的设备才有可能实现工业化规模化生产。但由于各地标准不同，各生产厂家的仪器设备规格不一，因此也造成设备不能组网混用、无法规模量产的情况。

为规范地质灾害监测预警“感-传-知-用”各环节技术标准，地质环境监测院目前已联合有关单位共同编制了《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》《地质灾害监测预警数据库建设标准》和《地质灾害监测预警设备检测检验技术规范》四项行业标准，为监测预警工作提供了统一的技术准则，有利于监测预警设备的统一管理和数据共享，保障了今年的监测预警实验工作得以科学、规范、高效完成。

地质环境监测院专家说，当前开展的地质灾害监测预警实验不只是适合地质灾害监测领域，形成的系列监测装备与风险预警技术对公路、铁路、电力等领域都有一定的借鉴意义，希望目前开展的工作可以引领全国地质安全监测领域的发展方向。

研用结合 持续推进预警水平和防灾能力再提升

今年的地质灾害监测预警实验工作按时完成并初步取得了良好的成效，但实验过程中也发现存在的一些问题。地质环境监测院的专家表示，已发现或梳理出来的问题将会是监测预警实验工作接下来改进的重要方向。

中国地质调查局专家组在检查过程中发现，目前完成的一些监测点中存在监测不足和过度监测两种情况，个别监测隐患点规模较大，但监测设施较少、对关键位置控制不足，而个别规模较小的隐患点又存在设备安装过密的情况；部分设备安装不够规范，由于部分地区植被茂密或者房屋密集，太阳能板、雨量计受遮挡情况时有发生，从而影响监测效果。此外，个别隐患点还存在设备监测数据采集、上传机制不合理，监测数据不能及时上报的情况。针对存在的问题，各省将进行一次全面自查自纠，确保主汛期到来之前整改到位，监测预警实验工作能够真正发挥实效。

据了解，地质灾害监测预警实验下一步的工作重点，一是抓紧构建完善“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新工作模式，结合原有群测群防工作体系，建立数据分析、预警发布、现场调查、应急处置、信息上报等环节工作机制，形成管理闭环。二是完善监测数据质量评价机制，着手开展监测数据质量评价，查找出问题项目、问题设备，并督促整改，着力提升监测数据质量，为有效预警提供保障。三是加强数据分析和预警模型研究，及时汇总有效预警案例，加强对监测曲线、预警模型的分析和总结，强化机器学习、人工智能等技术的运用，不断提高预警模型的有效性。四是对实验过程中监测设备、预警平台等方面出现的问题进行系统总结，明确方向集中攻关，不断提升监测预警技术水平。

广西河池地质灾害监测预警设备安装现场