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    近日,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心党委书记带领专家组深入湖南省地质灾害监测预警实验工作一线调研检查。

    专家组首先与湖南省自然资源厅有关领导进行了座谈,听取了湖南省地质灾害监测预警实验工作整体进展情况及下一步安排,并就目前存在的技术问题和难题进行了交流。随后,专家组赴衡阳市野外一线进行了野外现场调研指导,重点围绕安装布设合理性、仪器设备稳定性以及预警机制有效性开展;衡阳市自然资源局汇报了监测预警实验进展情况;核工业衡阳市第二地质工程勘察有限公司汇报了项目实施及运行情况,并演示了监测预警平台主要功能模块。专家组检查了石臼仙寺、南岭村等滑坡监测点设备安装运行情况,测试了人工干扰下的数据采集及预警响应机制,同时对发现的问题提出了完善建议。

    根据自然资源部和中国地质调查局的统一部署,水环中心党委坚决落实政治责任,协调优化专家组成,积极联合湖南省自然资源厅共同制定检查指导方案,明确了检查内容、责任分工及实施流程,为本次检查指导工作的顺利开展打下基础。下一步,专家组将以对人民生命安全高度负责的态度,切实发挥经验优势,为湖南省地质灾害监测预警实验工作提供经验和智慧。

     

    水环中心支撑服务湖南省地质灾害监测预警实验工作

    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

    建设长三角生态绿色一体化发展示范区是实施长三角一体化发展战略的先手棋和突破口。为更好支撑服务长三角一体化发展国家战略,2020年7月13日-7月15日,自然资源部中国地质调查局南京地质调查中心调研组一行5人分赴长三角生态绿色一体化发展示范区执委会和苏州市吴江区人民政府进行调研对接,执委会生态和规划建设组、吴江区政府领导及相关部门分管负责人分别出席对接会。 

    会上,调研组汇报了南京地调中心近年来地质调查工作支撑服务生态文明建设、重大区域发展战略实施情况及成效,提出了支撑服务长三角生态绿色一体化发展示范区地质工作思路,向执委会和吴江区政府分别移交了《支撑服务长三角一体化发展地质资源与环境图集》《支撑服务长三角一体化发展资源环境条件与重大地质问题分析报告》及相关调查成果报告,并围绕示范区建设存在的地质问题、需求等进行了务实、深入的交流研讨。

    示范区执委会和吴江区政府对南京地质调查中心主动支撑服务国家战略所取得的进展与成效予以了充分肯定,对主动支撑服务长三角生态绿色一体化发展示范区建设表示感谢,围绕示范区规划建设中生态修复、地下空间探测、清洁能源开发利用和地面沉降等地质工作提出了明确需求。

    本次对接交流进一步明确了地质需求,建立了联系机制,凝聚共识,形成合力,为地质工作精准支撑长三角生态绿色一体化发展奠定了基础。

     
     
    南京地调中心深化需求对接 积极支撑长三角生态绿色一...

    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

    为扎实推进“不忘初心、牢记使命”主题教育,教育引导广大党员干部,深刻理解共产党人“为中国人民谋幸福,为中华民族谋复兴”的初心使命,不断增强“报效国家、服务人民”的行动自觉和责任担当,自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心于2019年8月22日开展了由李文昌、胡时友主讲的主题教育专题党课。局主题教育第2指导组部分同志到会指导。

    胡时友在“坚守初心、勇担使命,以党的政治建设为统领,促进保障中心地质调查事业转型升级”专题党课中,通过回顾党的历史,解读党在不同时期的纲领、政治主张、奋斗目标,深刻阐述了对共产党人初心使命的认识、理解;通过回顾地调百年历史,精准解读了地质工作者以国家需求为导向的政治担当,及“报效国家、服务人民”的初心使命;通过对标中央要求,深挖问题不足,紧密结合中心实际,对以政治建设为统领,促进保障中心地质调查事业转型发展作出部署。

    李文昌以“准确把握新时代新需求、在转型中实现新跨越”为题,围绕国家重大需求,分析研判了新时代对地质工作的新要求,深刻剖析了中心干部队伍、人才队伍在认识上、能力上、作风上存在的差距,并从转变工作理念、拓展服务对象、统筹工作区域、改进工作方法、创新工作机制、调整业务布局、推进“两重”工作、强化人才培养、完善保障措施等方面,对推进中心地质调查事业转型升级作出部署谋划,号召中心全体干部职工进一步解放思想、苦练本领、转变作风,在不断的学习实践中补短板、强弱项,在地质调查事业新的历史征程中担当作为、建功立业。

    成都地调中心在家的党委班子成员、干部职工共计120余人参加本次党课培训。

     
     
    成都地调中心举办“不忘初心、牢记使命”主题教育专...

    近日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所科研团队在近海松散沉积物中的甲烷研究方面取得新认识,相关成果以 “Biogenic methane in coastal unconsolidated sediment systems: A review”为题在环境科学领域TOP期刊Environmental Research (影响因子8.431)上发表。

    该研究综述指出,海洋沉积物是世界上已知的最大甲烷储库。在许多沿海地区,甲烷被埋藏在海底以下几厘米到几百米深的沉积物中,以气囊、分散气泡和溶解气体的形式存在,也被称为浅层气(甲烷为主的气体混合物)。浅层气的存在影响工程地质环境,威胁人工设施的安全。浅层气从沉积物中逸出到大气,甚至会威胁生态系统安全,影响全球气候变化。

    在海上开发不断深入和全球变暖的背景下,对浅层气的现有科学认识与为相关问题制定科学解决方案的需求之间存在巨大差距。基于这一需求,科研人员系统收集了上述浅层气各方面的资料,全面总结了目前的科学认识,分析了存在的不足,为浅层气灾害防治、工程技术、气候变化与碳循环等领域的研究提供系统的参考。

    近年来,青岛海洋所团队围绕近海生物成因甲烷开展了系列调查、监测和研究工作,为碳循环理论研究、浅层气灾害防治、含气土体工程治理等领域提供了全面的科学理论、技术方法和基础数据支撑。

     

    图1.近海松散沉积物中生物成因甲烷全生命周期概念模型图

     

    图2.近海松散沉积物中甲烷可能导致的危害和影响

     
     
    青岛海洋所近海沉积物中生物成因甲烷研究取得新认识

    3月11日,青岛海洋地质研究所召开2024年全面从严治党工作会议,深入学习贯彻党的二十大和二十届中央纪委三次全会精神,认真贯彻落实2024年自然资源系统党风廉政建设工作会议和中国地质调查局全面从严治党工作会议要求,总结2023年全面从严治党工作,分析党风廉政建设形势,部署2024年重点工作任务。会议集中观看了警示教育片,通报了相关人员严重违纪违法案件及警示教育情况,传达了2024年自然资源系统党风廉政建设工作会议精神和中国地质调查局全面从严治党工作会议精神。

    会议指出,2023年在中国地质调查局党组的坚强领导下,青岛海洋地质研究所党委坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,积极探索构建横向到边、纵向到底的全面从严治党工作体系,团结带领干部职工,深入贯彻落实习近平总书记关于地质工作的重要指示批示精神,推动各项工作扎实落地见效,为海洋地质事业健康发展提供坚强保障。

    会议强调,要深刻认识和把握当前全面从严治党面临的严峻形势,特别是构建“横向到边、纵向到底”的全面从严治党体系还有差距、作风建设“严实”不够、制度建设存在短板、重点领域廉政风险隐患和问题依然较大、落实“过紧日子”要求存在不足等方面风险隐患和矛盾问题。要主动对标对表部局工作会议精神,把自己摆进去、把职责摆进去、把工作摆进去,深入检视问题、坚决抓好整改。

    会议要求,2024年是新中国成立75周年,是实现“十四五”目标任务的关键一年,也是坚持局党组“三步走”“三级跳”战略安排、实现“第二跳”目标任务年。要重点抓好以下六方面工作,一是强化政治建设,忠诚履职担当,做到“两个维护”。二是强化思想建设,坚持不懈用习近平新时代中国特色社会主义思想凝心铸魂。三是强化组织建设,建强党员干部队伍,筑牢战斗堡垒。四是强化作风建设,持之以恒纠“四风”树新风,促进事业发展。五是强化纪律建设,深化廉政风险防控,一体推进“三不腐”。六是强化工作落实,推动全面从严治党工作体系落实落地。

    所党委成员、全体职工参加会议。

     

     

    青岛海洋地质研究所召开2024年全面从严治党工作会议

    (一)自主成功研发深海浅软地层大口径水平井技术

    深海浅软地层完成水平井建井

    该成果由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头,中国地质调查局勘探技术研究所、中国石油集团海洋工程有限公司等单位共同参与完成。牵头完成人为叶建良、秦绪文、谢文卫、刘春生。其主要进展及创新:

    1.创造了深海浅软未固结地层17-1/2″井眼造斜率>15°/30米的世界造斜新纪录。研发了专用大直径高造斜钻具,创新软弱未固结地层的水平井定向钻进工艺,经过4个试验场累积12824米试验,在水深大于1200米的试采井现场施工中实现连续8个靶点高精度中靶,确保了井身轨迹精准穿越储层地质甜点。

    2.首次采用开路钻完井技术钻开储层,大幅度拓宽了钻井液安全密度窗口,有效解决了未固结浅部地层易破裂等问题。综合优化利用施工平台双井架同时作业,实现浅软地层水平井安全高效建井。

    3.创新研发了动力导向下套管技术,攻克浅软地层中高造斜率大直径套管下入难题。利用动力导向工具引导套管下入,大幅度降低管柱下入摩阻,减少粘附卡钻风险,避免新井眼的产生,创造深水浅软地层套管下入纪录。

    4.研发全球领先的第四代“慧磁”高精度中靶系统,拓展了姿态测量模式,并提高了仪器的探测距离和测量精度,精准控制监测井与试采井间距,为实现储层精确监测提供了技术保障。

     

    (二)干热岩高效控缝控震压裂和高温硬岩多靶点精准定向钻井技术取得突破

    青海共和 GH-01 井压裂现场

    该成果由青海共和盆地干热岩勘查与试采科技攻坚战指挥部牵头,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位共同参与完成。牵头完成人为叶成明。其主要进展及创新:

    1.自主攻关形成干热岩裂缝定向控制压裂技术,以裂缝系统净压力控制为关键手段,调整工艺和参数,研发应用超高温、长效封堵暂堵转向剂促使裂缝向高应力方位延伸,达到有效控制裂缝走向和延展距离的目的。

    2.基本掌握干热岩压裂高效控震技术,建立多场耦合三维地质模型,评价诱发地震风险。采取填砂封堵敏感结构面、无级变速压裂缓停泵、中小排量连续泵注等工艺,减缓压裂诱发地震。实时获取诱发地震信息,动态评价诱发地震风险,指导压裂参数调整。

    3.创新建立微地震-时频电磁高精度裂缝联合观测系统,实时获取微震响应和裂缝延展特征,形成了适合干热岩压裂微震监测的高精度微地震监测技术,支撑压裂工艺参数调整和诱发地震风险管控。

     

    (三)新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证(略)

     

     (四)智能滑坡监测预警系统研发与地质灾害隐患遥感识别技术取得突破并成功应用

    滑坡仪-GNSS位移监测设备

    该成果由中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局地质力学研究所等单位共同参与完成。牵头完成人为邢丽霞、殷跃平。其主要进展及创新:

    1.第Ⅰ代滑坡仪定型试制。融合应用新型微机电传感、北斗高精定位、天-地窄带物联、人工智能等多学科技术,突破低耗采集、变频监测、组网定位与多模通信等关键技术瓶颈,可靠性不断提升,达到95%优秀级;集成度大幅提高,实现多测项按需集成。

    2.智能预警系统多级应用成效显著。系统实现“建设-运行-维护”全流程在线管理,并构建了“人机结合”决策模式与技术流程,初步实现人机综合研判。

    3.“1+4”监测预警技术标准体系初步形成。构建1总4分技术标准体系,其中《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》已印发执行。

    4.隐患识别方法体系初步建成。提出融合多源、遥感观测,涵盖形态、形变、形势的隐患识别技术方法,形成专题信息提取、隐患特征识别、野外核查验证的业务流程。

     

    (五)深部地热系统成因理论及模式支撑找热取得新成效

    “同源共生-壳幔生热-构造控热”成因模式示意图

    该成果由中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局地质科学院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质调查局北京探矿工程研究所等单位共同参与完成。牵头完成人为王贵玲。其主要进展及创新:

    1.建立了深部水热型和干热岩型地热资源系统的成因理论,从地热系统的角度阐释了两种类型地热资源的关联和差异,统一了地热找矿新思路。提出不同构造区水热与岩热相伴生的“同源共生-壳幔生热-构造聚热”的成因理论,进一步完善了地热资源研究的基础理论。

    2.将深部地热系统划分为沉积盆地古潜山复合型、沉积盆地深坳陷层控型、断陷盆地地压型、陆陆碰撞板缘型、板缘俯冲带热控构造型、隆起山地深循环型以及近代火山型七种类型,为区域地热资源勘查开发提供了理论依据。

    3.基于此理论,相继在雄安新区、东南沿海、江西宁都等地区实现找热突破。在雄安新区钻获华北迄今温度最高的地热井,在广东惠州钻获东南沿海迄今温度最高、流量最大的地热井,在江西宁都小布镇钻获了当地第一口可供商业开发的地热井。

     

    (六)航磁超导全张量梯度测量系统研发成功

    低温超导(左)和高温超导(右)航磁全张量梯度测量系统试飞团队

    该成果由中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国科学院空天信息创新研究院、吉林大学等单位共同参与完成。牵头完成人为刘浩军、郭华、郭子祺。其主要进展及创新:

    1.对无磁杜瓦进行小型化、轻量化设计,并通过电磁屏蔽技术保证杜瓦低涡流噪声性能,提高系统稳定性。设计高、低温超导系统通用的读出电路和惯导系统匹配的主测控装置,实现了多通道SQUID测控系统工作点自动调节技术,以及八通道磁测数据和姿态数据的同步采集、存储和上传;设计并研制水滴形吊舱及配套吊缆,通过空气动力学、电磁兼容性等分析测试,解决水滴形吊舱研制和飞行姿态控制等关键技术问题。

    2.高温超导测量系统采用全新探头结构设计,通过增加芯片基线距离,提高磁梯度灵敏度。

    3.低温超导测量系统采用六棱台绝对对称结构设计,通过多芯片设计增加磁测数据冗余度,结合磁通变换器,提高磁测数据质量和稳定性。

     

    七)中国东部克拉通古陆核形成与大陆演化研究取得重大进展

    该成果由中国地质调查局武汉地质调查中心、中国地质调查局成都地质调查中心、中国地质调查局南京地质调查中心、中国地质调查局天津地质调查中心、中国地质调查局地质研究所共同参与完成。牵头完成人为邓新。其主要进展及创新:

    1.在黄陵古陆核发现扬子克拉通已知最古老的(29.5亿年)表壳岩系、华南最古老的(33亿年)TTG岩系,发现迄今扬子克拉通最古老的冥古宙(40亿年)继承锆石,在云南元江地区查明存在扬子克拉通南部最古老的(31~28亿年)结晶基底。

    2.在胶北发现27亿年富钾花岗岩,指示该区太古宙地壳在27亿年时已完成由不成熟的TTG片麻岩向成熟的壳熔花岗岩转变,限定华北克拉通吕梁群的时代为新太古代(25亿年),改写了华北古元古代BIF成矿历史。

    3.重塑了华南元古宙弧盆系演化格局,为深化认识显生宙战略性矿产区域成矿规律提供了基底构造信息。

    4.深化了中国东部克拉通古陆核地壳演化的认识,为探索全球早期陆壳形成及其与板块构造体制的关系提供了新资料,相关成果发布后引起了地学界广泛关注,实现了基础地质理论创新。

     

     

    (八)大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体

    甲玛矿区推-滑覆构造控矿体系

    该成果由以中国地质调查局矿产资源研究所唐菊兴为首的科研团队牵头完成。其主要进展及创新:

    1.在青藏高原甲玛矿区成功实施了固体矿产首个3000米科学深钻,精细揭示斑岩成矿系统结构,实现地质信息“透明化”,累计揭示584.36米铜钼(金、银)矿体,建立了完备的高原科学深钻施工工艺,也为构建3000米以浅的资源勘查和预测技术方法奠定了坚实基础。

    2.创建了斑岩成矿系统“多中心复合”成矿作用模型,丰富和完善了碰撞造山成矿理论,并依此新发现则古朗北矿段的巨厚斑岩和矽卡岩矿体。在矿区深部及外围取得重大找矿突破,据最新估算成果,甲玛矿区累计探获资源量铜882.5万吨(Cu 0.7%以上 392.8万吨),钼85.6万吨,铅111万吨,锌63.8万吨,伴生金244吨,伴生银13000吨,当量铜1814.8万吨。

    3.通过“产、学、研、用”技术理念以及科技成果转化,项目成果直接应用于矿山深部和外围找矿,并取得重大找矿突破。

     

    (九)望谟生物群首次发现并揭示三叠纪早期海洋生命复苏与演化

     

    望谟生物群化石类型

    该成果由以中国地质调查局成都地质调查中心的周长勇、张启跃为首的科研团队牵头完成。其主要进展及创新:

    1.在南盘江盆地首次发现早三叠世海洋生物化石群落,初步鉴定包括6门14纲,命名为“望谟生物群”。其丰富的化石门类展示出从初级消费者到顶级捕食者的复杂食物链,表明在早三叠世一个复杂的海洋生态系统已经形成,海洋生态系统恢复时间小于5百万年,是研究早三叠世海洋生态快速复苏机制的窗口。

    2.填补了南盘江盆地早三叠世海生爬行动物演化空白,与之后的罗平生物群、兴义动物群、关岭生物群形成了华南三叠纪海洋生态演化的完整系列,对深入研究二叠纪末生物大灭绝后海洋生态系统复苏、辐射具有重大意义。

    3.地方政府和相关部门高度重视望谟生物群化石保护和研究,已协调黄百铁路等基础建设改线避让以促进妥善保护化石产地。

     

    (十)水平衡理论与北方生态水文演变研究取得新认识

    坝上高原及察汗淖尔流域盐尘空间分布

    该成果由中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位共同参与完成。牵头完成人为石建省、吴爱民、聂振龙、张光辉。其主要进展及创新:

    1.构建水平衡理论体系,提出水平衡区域控制、水平衡问题响应、水平衡危机预警等水平衡“红线”指标。从技术逻辑出发,对多尺度自然单元进行水平衡分析研究,提出水平衡关键要素发生重大变化的指标界限,再以行政逻辑为着眼点,按多级行政单元对技术型结论进行管控分配,形成在生态系统合理维持前提下,水平衡状态满足经济社会发展需求的可调节指标、范围和途径。

    2. 提出了内蒙古高原萎缩型湖泊与青藏高原扩张型湖泊的水平衡模式,揭示内蒙古高原察汗淖尔、达里诺尔、岱海等湖泊萎缩的主要原因是干旱气候背景下地表水过度开发和地下水超采;查明了盐湖流域四湖水源构成,定量识别了冰川冻土融水及地下水补给量,精准预测了盐湖水位的溢出时间,实现了高寒湖泊水平衡分析理论方法创新。

    3. 创建了西北干旱区地下水生态功能渐变-质变-灾变识别理论方法,揭示了西北干旱区地下水生态危机形成机制。

     
    2020年度地质科技十大进展公布

    21日,在2016年新春佳节即将来临之际,中国地质调查局青岛海洋地质研究所领导班子开展了走访慰问离退休老干部活动,给他们送去了节日的问候和诚挚的祝福。

    在走访慰问中,青岛海洋所领导班子成员与离退休老干部们促膝谈心,详细询问了他们的身体、生活情况和存在的困难。并表示,广大老干部在职期间勤奋工作,无私奉献,退休后仍胸怀大局、心系地调、建言献策,为青岛海洋所的发展做出了积极贡献,是所有职工尊重和学习的榜样。期间还对老干部们长期以来对研究所工作的支持表示感谢,同时希望老干部们在“十三五”规划开局之年,对研究所的科学发展提出宝贵建议和意见。

    老干部们对青岛海洋所党委和领导班子的关心、照顾表示感谢,并纷纷表示今后一定各尽所能,发挥余热,继续支持海洋地调科研工作,为构建和谐青岛海洋所而努力。

    走访慰问

    走访慰问

    走访慰问

    青岛海洋所春节前走访慰问离退休老干部

    8月7日-8日,为贯彻落实“不忘初心、牢记使命”主题教育及自然资源部陆昊部长在天津地质调查中心调研讲话精神,深入推进基础地质工作转型升级,自然资源部中国地质调查局天津地质调查中心相关负责人带队,赴“温都尔庙—镶黄旗地区区域地质调查”项目野外工作组,就工作推进及基础地质工作转型升级等情况进行调研。

    8月7日下午至8日上午,调研组首先到野外工作区实地检查,对达茂旗塔林宫、善达、车根达来等地区就前寒武纪基底、古生代构造带及地层等进行了指导。8日下午,调研组与项目开展座谈,项目组就2019年项目部署、工作进展、存在问题以及基础地质调查工作转型升级情况进行了简要汇报。调研组对项目工作表示肯定,并指出项目下一阶段应进一步明确拟解决的关键地质问题,聚集国家重大需求,针对古生代造山带结构及演化、成矿地质背景等关键问题,按照最新区域地质调查技术要求开展填图工作;另外,调研组与项目组就基础地质工作转型升级进行了深入交流,指出基础地质工作转型升级既是挑战也是新的机遇,转型是向着更加充分支撑国家重大需求的方向转变,升级是在科技创新引领下基础地质工作水平的进一步提升。转型升级对基础地质人员提出了更高的要求,要进一步加强学科建设,坚持需求导向、问题导向和地调科研融合。

    野外工作区实地检查

    调研组与项目组开展座谈

    天津地调中心到“温都尔庙—镶黄旗地区区域地质调查...
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