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    近日,中国地质科学院地质研究所(以下简称“地质所”)胡培远、翟庆国等研究员提出一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的新方法。

    岩石记录的不完整或缺失为精细重塑古老造山带的演化历史带来了极大困难。锆石是自然界中最常见且最稳定的含铀矿物之一,经历多期复杂构造事件仍能够较完好保存,作为多种与岩石成因密切相关元素的重要载体,是探索古老造山带形成演化的有力工具。

    地质所对全球典型地区碎屑锆石稀土元素数据库的大数据分析与研究,提出了新认识:一是进一步揭示了构造演化过程中锆石稀土元素的变化规律,即:铕异常和轻/重稀土比值的耦合关系指示了碎屑锆石源区氧逸度和水含量的稳定程度,也与源区岩浆岩类型相关;二是发现了洋-陆俯冲造山带的碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的耦合程度明显高于陆-陆碰撞造山带,如果洋-陆俯冲造山带受到了位于上覆板片之下地幔柱的影响,其碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值也会呈现解耦的现象。基于上述研究,创新性地提出使用相关系数(rDz)描述碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的耦合程度,建立了一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的新方法。

    结果显示,rDz可以有效的反映构造环境的变化,即rDz值降低指示洋-陆俯冲向陆-陆碰撞或者地幔柱环境的转换,而rDz值降低则指示相反的构造转换过程(图1)。该方法对探索古老造山带演化历史具有重要的应用价值。

    图1 碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的相关系数(rDz)与造山带构造演化的耦合关系示意图

    地质所提出一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的...

    近日,中国地质调查局西安矿产资源调查中心研究人员与中国地质大学(北京)顾雪祥教授、章永梅副教授以及核工业北京地质研究院范光研究员合作,对北秦岭杨斜金矿的Au-Ag-Te矿物组合特征进行了深入研究。研究团队识别出一种罕见的含金碲矿物—叶碲金矿,为揭示其成因及成矿指示意义提供了重要依据。

    矿物学研究表明,杨斜金矿的叶碲金矿具半自形-他形粒状结构,与黄铁矿、闪锌矿、黝铜矿、碲铅矿和方铅矿等紧密共生,属于化学组成稳定且接近理想组成的“正常叶碲金矿”。综合研究认为,杨斜金矿的叶碲金矿形成于中低温、低硫逸度和相对高碲逸度的富CO2-H2O-NaCl岩浆热液体系,其成因可能与含金碲矿脉的富贱金属与Sb组分的再活化有关。由于大多数含叶碲金矿的金多金属矿床与岩浆热液密切相关,叶碲金矿或可作为指示岩浆流体参与成矿的潜在标型矿物。

    本研究得到陕西省自然科学基础研究计划“东秦岭公家坪金矿床Au-Ag-Te-W矿物组合特征及成矿机制研究”和中国地质调查局“东秦岭高岭沟-五里川一带锑金矿产调查评价”项目联合资助,成果近期发表于国内矿物学权威期刊《矿物学报》。

    Sp-闪锌矿;Thr-黝铜矿;Nag-叶碲金矿;Alt-碲铅矿;Gn-方铅矿;Qtz-石英

    图1 叶碲金矿的BSE显微结构特征

    图2 叶碲金矿(Pb-3)-Sb-As三角图解

    Sp-闪锌矿;Thr-黝铜矿;Nag-叶碲金矿;Alt-碲铅矿;Gn-方铅矿

    图3 叶碲金矿及共生矿物的WDS元素面扫描

     

    西安矿产中心在北秦岭杨斜金矿中识别出一种罕见的含...

    红叶映辉煌,冬雪呈祥瑞。11月8日上午九时,在庄严的国歌声中,中国共产党第十八次全国代表大会在人民大会堂隆重开幕。正在集体收听、收看十八大现场直播的中国地质图书馆全体职工的心,也随之欢欣、悦动,满怀期待、满溢信心。

    为更好地学习、领会十八大精神,中国地质图书馆组织干部职工集体收听、收看胡锦涛同志代表中国共产党第十七届中央委员会向大会作的报告。大家认真地聆听着,记录着,被胡锦涛总书记全面、系统的报告深深地吸引着,鼓舞着,时不时报以热烈的掌声。尤其是听到资源、土地、环境等与国土资源工作密切相关的内容时,大家更是振奋不已。

    报告结束后,馆领导单昌昊要求,全馆要把学习贯彻十八大精神作为当前和今后一个时期的首要政治任务。一要积极行动起来,迅速掀起学习、宣传、贯彻十八大精神的高潮。二要结合组织部门职能,认真谋划好全馆领导干部和全体党员学习、宣传、贯彻十八大精神活动。三要以党的十八大精神为指导,切实抓好当前各项组织工作。四要按照十八大精神的要求,认真谋划好明年乃至今后一段时期的组织工作。

    十八大的召开,是党的“盛会”,也是全馆的“盛会”,与会职工也争先谈认识、谈感受、谈畅想。在图书馆内网,大家网言网语说不尽,网上网下叙党情。纷纷表示要深刻领会会议精神,紧密团结在党中央周围,深入贯彻落实科学发展观,确保思想和行动的统一,将本职工作与十八大精神结合起来,推动图书馆科学发展和全面建设,加快推进地学文献服务保障体系建设,把十八大精神落实到保障和促进找矿突破战略行动的实践当中去。一句句心里话,凝聚着对党的坚定信任;一条条建议,体现着干部群众对党的殷殷之情。

    身为地质图书馆的一名中层干部、一名普通党员,黄磊由衷地说:“胡锦涛总书记的报告,让我感到特别振奋,很受鼓舞。我相信在党的领导下,我们的国家今后会更加繁荣昌盛,全国人民会更加幸福,综合国力会进一步提高。我们地质行业也会有更广阔的天地,地学文献事业的前景将会更加光明。”

    早在今年年初,图书馆就推出了“喜迎党的十八大”系列主题活动。如大力推进创先争优联创齐争活动,为党旗增光添彩;引导干部职工积极撰写主题征文,歌颂党的辉煌业绩;召开座谈会,鼓励职工参与讨论,用自己的肺腑之言为党的建设和图书馆的未来发展建言献策等,大家热情高涨,积极主动参与,用各种不同的形式迎接党的十八大的胜利召开。十八大召开前夕,图书馆还及时发出通知,要求认真组织好收听收看工作,开展好学习讨论,并对此提出了具体要求。

     

                                

    看盛世盛会 谋未来发展

    值联合国教科文组织国际岩溶研究中心第九届国际培训班召开之际,中国地质调查局岩溶地质研究所/国际岩溶研究中心主持召开了岩溶关键带学术研讨会,来自中国、美国、巴西、泰国、南非等17个国家的50余名代表参加了会议。

    国际岩溶研究中心常务副主任曹建华研究员首先介绍了与岩溶关键带研究密切相关的、由岩溶所/国际岩溶研究中心推动实施的“全球岩溶动力系统与资源环境效应”国际大科学计划。随后,美国佛罗里达地质调查局Jonathan Arthur局长、印第安纳大学Zhu Chen教授、河海大学陈喜教授、云南大学郑洪波教授、斯洛文尼亚岩溶研究所Mitja Prelovsek博士、塞尔维亚贝尔格莱德大学Sasa Milanovic教授、埃及亚历山大大学Anwar Elfiky教授以及伊朗德黑兰大学Mehran Maghsoudi教授就关键带研究中的热点问题进行了高水平的学术汇报,包括:国际地球关键带研究进展、岩溶系统中地球化学模型、关键带监测研究、水文过程等。各国专家及青年地质工作者进行了深入的讨论,彼此间交流了研究经验。

     
    岩溶关键带国际学术研讨会召开

    2019年1月18日,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所召开民主人士迎新春座谈会。

    会议通报了岩溶所2018年行政、业务、党建和党风廉政建设等方面工作情况,强调成绩的取得与民主党派人士的关心、支持、共同努力密切相关。与会民主人士从岩溶所的建设、科研创新、人才培养、营造风清气正的政治生态等方面对岩溶所2019年工作建言献策。座谈气氛和谐、热烈。

    结合开好2018年党员领导干部民主生活会的通知,座谈会上征求了各民主人士对岩溶所党委及党委成员的意见建议。各位民主党派人士充分肯定了岩溶所一年来取得的成绩,认为这与岩溶所党委的正确领导、全体干部职工的奋力拼搏是密不可分的;同时,也对岩溶所党委及党委成员提出具体的意见建议,主要包括关注年轻人的心理健康,加强年轻人的培养,增强所内文化氛围等。

    岩溶所来自九三学社、民盟、致公等民主党派人士和党委办公室全体人员近30人参加会议。

     

     
     
    岩溶所召开民主人士迎新春座谈会

    党的十九大以来,科技体制改革成为推动我国经济社会高质量发展的重要支点之一。2017年国务院印发《深化科技奖励制度改革方案的通知》,其中提出,科技进步奖评选要围绕创新性、应用效益和经济社会价值,定标定额,以鼓励科技人员潜心研究。

    在2018年国土资源科学技术奖评选中,自然资源部充分适应新形势、新要求,共评选出63项获奖成果,其中一等奖7项。从本次获奖的项目成果来看,科研人员围绕用科技解决资源环境约束、提升国土空间管理治理能力等,创新开展了丰富且卓有成效的实践,多个项目成果体现了产学研合作、中央-地方协调联动的公益性地质工作。

     

    成矿规律研究思路和就矿找矿基本思路

    自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”),在2018年度国土资源科学技术奖评选中硕果累累,共斩获2个一等奖、1个二等奖3个奖项。“全国一共7个项目成果获得一等奖,资源所一家单位就占有两席,确实厉害!”有专家在接受记者采访时也不由发出了赞叹。

    “全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是资源所本次获得一等奖的项目之一。记者近日专程来到资源所,采访了该项目的负责人——该所稀有稀土贵金属研究室主任王登红研究员。王登红表示,该项成果得益于部、局科技创新体制机制改革的引导与促进,更是团队合作的结晶。

    据了解,“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是我国首次在国家层面开展区域成矿规律科学研究的工作,有效保障了“全国重要矿产潜力评价”工作的顺利完成。其相关成果不仅为摸清我国铁、铜、铝土矿、钾盐等重要矿种的矿产资源家底提供了理论指导,填补了成矿规律研究方面的一系列空白,开创了众多全国乃至全世界科技创新、理论创新、技术创新的先河,是我国矿产资源领域一项里程碑式的科研成果,更是为深部找矿、整装勘查、“三稀”矿产资源调查实现新突破提供了有力地科技支撑。

    项目培养了研究生24人,发表论文168篇,出版专著11部,其中《中国重要矿产和区域成矿规律》获得了第六届中华优秀出版物奖,也成为了目前唯一一部获此殊荣的地质矿产类图书。

    立足国家战略需求不断创新

    “在开展这项研究工作之前,成矿规律研究曾被很多人认为是‘拍脑袋的艺术’。这个项目起点高、涉及面广、难度大,是我国矿床学界有史以来罕见的一项全国性系统工程。”王登红介绍说,在此之前,大范围地开展成矿规律研究工作尚无先例,因此项目开始之初整个团队背负着“不小的压力”。

    亚瑟·柯斯勒曾说:“天才的主要标记不是完美而是创造,天才能开创新的局面。”艰巨的任务摆在王登红面前,对于他所带领的这样一支平均年龄不到40岁的朝气蓬勃的队伍来说,有压力,但对应的也是更大的创造的空间。经过8年的科技攻关,一系列创新成果如汩汩涌泉,为发展我国成矿学理论、提升成矿预测和潜力评价水平发挥了重要作用。

    据了解,在工程技术方面,该项目首次研发了统一的技术要求,集成创新了成矿规律研究思路和方法,设计并实现了全国23个主要矿种多要素编图的综合图例及编图标准化,弥补了行业空白,为指导全国的成矿规律研究提供了技术规范。

    在成矿规律方面,该项目重新划分了全国3个级别的成矿区带,首次实现了陆域和海域国土面积成矿带划分的全覆盖,系统总结了16个成矿省和17个单矿种(组)的全国性成矿规律,显著提升了我国成矿规律研究总体水平。

    在成矿理论方面,该项目提出了华南中生代新“三源成矿”理论,阐明了华南成矿省区域成矿规律和地球动力学新机制,建立了华南成矿省区域演化模式;提出了低温成矿域多期成矿模式,发现和探讨古老板块两侧对称成矿机制,显著提升了对区域成矿规律的研究程度和认知深度。

    在成矿预测方面,该项目提出了矿产预测类型、白钨矿趋势线等若干新概念、新认识,建立了典型矿床的描述性模式、成因模式和评价找矿模型,为指导找矿预测提供了理论基础,为矿产资源潜力评价提供了科学依据。此外,该项目还提出了“矿产预测类型”的概念及其划分方案,有效指导了找矿预测;提出了“五层楼+地下室”等找矿勘查模型,拓展了找矿思路,为深部探测提供了理论指导等。

    该项目成果还创新了同位素年代学测试技术方法,首次构建了中国成岩成矿年代学谱系。

    中国工程院院士裴荣富对该项目成果高度评价,认为该研究提出的“五层楼+地下室找矿模型”,对于指导深部找矿具有重要意义,可有效地指导找矿勘查部署工作;首次通过精确的同位素年代学资料刻画出中国矿床的成矿演化历史轨迹,构建了中国成岩成矿年代学谱系,为建立区域成矿谱系和深化区域成矿规律研究提供了方法和实现的途径。

    重视人才培养传帮学带

    团队——这是记者在采访中听到最多的一个词,不管是王登红自己,还是与他一起工作的同事、学生,总会不自觉地把项目成果和荣誉归结于集体智慧,记者能够感受得到,这决不是客套。

    王登红带领的这个科研团队秉承着一种精神:他们敲山问石、倾尽心血奔赴在祖国的崇山峻岭、戈壁荒漠之中,掘地求宝;他们不畏酷暑严寒、风沙雨雪,以星空为伴,与大地为侣,只为在大自然中找到造福人类的矿产资源;他们怀着一颗为国家为民族的胸怀、为理想为信念的意志、不怕苦不怕累的精神,任劳任怨,数十年如一日,一心只为地质事业,不做出成效决不回头。

    据了解,截至目前,这个团队开展过野外地质调查的矿产地已经有600余处,在全国各地几乎都留下了他们的足迹,提出了23个主要矿种的矿产预测类型划分方案,厘定出了388个矿产预测类型,指导了23个单矿种(组)成矿带划分和成矿规律研究,总结了17个成矿省的成矿规律……

    俗话说,以身作则胜于口头训诲。一个团队的成功离不开一个优秀的带头人,王登红就是这样一个用实际行动影响身边人的典型。用他学生的话来说,“王老师不仅知识渊博,为人也十分温润谦和,深受同学们的尊敬和喜爱。”作为自然资源部中国地质调查局评选的首批“杰出地质人才”之一,王登红为多个项目的主要成员,确实很忙,但他也从不忘记自身的责任和使命,尽心尽力为年轻人搭建平台。他常常挂在嘴边的一句话说:“你们这些年轻人赶快成长起来吧,国家需要你们。”

    “经过王老师修改的报告和论文常常是满满的注释和建设性的意见,大到报告和论文整体的课题把控,小到语句的表述,甚至是标点符号,他都会改出来。”从2009年到资源所工作,加入王登红团队已近10年的黄凡博士对此深有体会:“我刚到资源所时,被王老师安排出野外学习,本以为正值暑期,可以提前回京,于是在野外只待了一星期就返回单位了。王老师知道后,严厉地批评了我,当时我才明白王老师对待工作上的事从不含糊,交代的工作一定要认真完成。”

    团队成员刘丽君博士也讲了一个故事。她说:“王老师在做颈椎手术期间,看到核磁共振造影剂药物里含有稀土元素,眼睛瞬间就发光了,生病之余还查阅了该药物的相关资料,从一件药品的使用拓展到一种资源的开发利用和现状,这充分体现出一个科学家的家国情怀和触类旁通的科学素养。他就是这样一位心怀家国的科学家,以老百姓的视角想着怎么把科研工作运用到生活中,怎样跟老百姓生活密切相关。”

    团队成员代鸿章博士回忆起跟王登红一起出野外的情景时说:“王登红老师是一个工作起来忘记自己身体疼痛的人,别人身体不适他会很紧张很关切,自己身体不适却只会闷声忍着。有一次,我们在海拔4500米左右的川西甲基卡矿区开展野外工作,刚上山王老师就开始安排工作,讨论问题时并没有觉得他有什么不正常,但仔细观看就会发现,他因为高原反应而嘴唇发乌、脸色苍白,同学们让他原地休息,他却说自己没事。”

    一个在工作上无私奉献、笃定忘我的人,生活中又是什么样呢?刘丽君对记者说:“在生活中,王老师对学生的关心是无微不至的,但在野外共处时的点点滴滴却更让人感动。我觉得王老师不仅是老师,更像是一位慈父。每次和王老师一起出野外的时候,他总是走在前面,先查看地形地貌,害怕大家不熟悉路况,出现什么意外,不仅自己的东西自己拿,还抢着跟大家一起背地质样品。他就是这样宽以待人,严以律己,希望学生们能多学一点,也尽可能地为学生们遮风挡雨。”

    王登红就是这样一个热爱地质事业的人,他的学生说:“老师都这么努力,身为学生的自己有什么理由不去奋斗呢?”在他的学术指导和言传身教下,团队中的年轻人得到了充分锻炼,取得了优秀的成绩。

    据了解,在王登红培养的学生中,有很多人荣获了程裕淇优秀研究生奖、优秀学位论文等奖励,还有一些人在找矿勘查实践中取得了较大突破,于扬博士就是一个很典型的例子。在王登红的指导下,于扬在赣南通过6年坚持不懈分季度的采样监测,基本查明了离子吸附型稀土开采对环境尤其是水环境影响的各种因素,建立了稀土矿山环境评价的理论模型与SMAIMA工作方法体系,即:野外调查(S)-实验测试(M)-特征分析(A)-指标体系构建(I)-模型研究(M)-综合评价(A),为矿山环境评价和治理提供了新的技术平台。

    随着团队的不断壮大,团队间的业务交流就显得尤为重要,该团队建立并实施了周例会制度。据代鸿章介绍,此想法产生于王登红给年轻人修改文章的过程中,他考虑到团队中成员普遍较年轻,参加工作的时间较短,且每个人遇到的问题不同,如一一单独解答,费时费力且效率不高。因此,他提出,要建立一套长期高效的业务交流机制,于是每周的例会就这样开始了。据了解,团队每次例会内容丰富、主题鲜明、目标明确,大家在交流中发现问题,分享经验。更加难能可贵的是,经过多年如一日的坚持,这项交流活动已经成为了王登红团队的一个传统和特色,甚至在全资源所都起到了很好的示范作用。

    继往开来再创佳绩

    古人云,千人同心,则得千人之力。就是这样一个不到20人的团队,他们齐心协力取得了一个又一个成就,用自己的言行践行着“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。虽然,有时候因为常年在野外工作,他们错过了很多所谓的“机会”,但那并不妨碍他们默默无闻奉献自己的青春,也不影响他们在自己的工作岗位上创造奇迹。

    “我们做地质工作是为了勘查野外地质情况,为下一步的矿业开发提供第一手准确的信息,而不是为了追逐名利。”“我们要及时把科研成果转化成能造福百姓的实实在在的东西,做地质工作就是要造福人类。”当记者问到如何在工作中去找到心理平衡时,团队成员们基本都用王登红的这两句话进行了回答。

    立足基层、服务基层,他们以自己的实际行动参与精准扶贫工作,为推动当地经济社会的发展贡献着自己的力量,他们始终牢记自身职责使命,以“找大矿、找好矿、好找矿”为宗旨,以国家重大战略需求为导向,在平凡的工作岗位上尽心尽力,扎根于人民大众的生活中。

    王登红表示,新时代,团队还有更多的事要做,下一步团队要在两个方面继续努力:一是全国重要矿产成矿规律研究,要动用全国地质工作者之力,系统总结自新中国成立以来的钨、锡、铜、金等18个矿种的成矿规律,继续研编《中国矿产地质志》,进一步完善成矿系列理论体系,提升我国在地质矿产资源领域的研究水平,指导地质找矿取得新突破,为我国经济社会发展提供矿产资源安全保障,为中央、各级地方政府制定矿业发展规划提供技术支撑;二是全面了解、掌握我国“三稀”资源现状、成矿规律、供需形势、主要应用领域和利用技术及其发展趋势,分析“三稀”金属矿产开发利用关键技术研发需求,指导“三稀”金属成矿区带远景调查和重要找矿远景区调查评价,实现找矿新突破,建立“三稀”矿产资源勘查、开发评价指标体系,为国家提供“三稀”资源后备基地,促进我国战略新兴产业发展。

    采访时记者还了解到,为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见》和《国务院关于优化科研管理提升科研绩效若干措施的通知》等精神,促进国家、部局科技创新政策的落地生效,资源所正在修订相关管理办法,包括简化财务报销流程、强化科研项目绩效评价等,对像王登红这样的优秀团队给予倾斜,加大项目成果奖励力度,不断加强人才队伍建设,充分做到为科技人员“松绑”,全力保障他们开展科技创新,全身心投入地调科研工作,培养一支坚强有力的科研团队,孕育产生一批具有宏观影响的重大成果和整装成果。

    资源所青年科研人员是资源所发展的主力军。该所以学科建设为核心,以体制机制创新促进人才队伍建设,依托重点实验室这一科技创新平台,通过举行青年座谈会、聘请专家讲座等形式,为青年科研工作者搭建展示自己及成果的舞台,增强学术氛围,激发青年创新活力,提升科技创新能力,助力资源所各项事业的高质量发展。

    剑炼八年终成利器——“全国重要矿产和区域成矿规律...

     

    7月7日,国土资源部中国地质调查局在湖北宜昌鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果研讨会上透露,中国地质调查局部署实施的鄂宜页1井,在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组,获得了6.02万立方米/日、无阻流量12.38万立方米/日的高产页岩气流,并首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏——迄今全球发现的最古老地层中的页岩气藏。

    这是世界页岩气勘查史上的一个重大突破——在排液仅40分钟,鄂宜页1井就形成高产气流并点火成功。鄂宜页1井,成为我国中扬子地区首次获得页岩气工业气流的参数井,也是迄今世界上在最古老地层中获得页岩气重大发现的参数井。鄂宜页1井,还标志着我国南方老地层的页岩气勘查在中部率先实现了突破。

     

     

    长江经济带主要油气、页岩气田分布示意图

     

    鄂宜页1井压裂施工现场技术研讨

     

    ①半个世纪的梦想终成真 

    “鄂宜页1井的突破,圆了中国地质人半个多世纪的梦想。”中国地质调查局武汉地调中心主任姚华舟说完,介绍了地质人在南方寻找油气资源的艰辛历程。

    在地质学中,与华北板块相对应的南方大陆叫扬子板块。其中,四川盆地以东的渝东、湖北、湖南及江西的一部分被称为中扬子。新中国成立后,华北板块上的油气勘探突破接踵而至,可扬子板块除了在上扬子的四川盆地内部找到普光、元坝、安岳气田,在四川盆地周缘的川东及川南地区获得页岩气突破外,中、下扬子一直没有大的发现。

    怀着找油找气的梦想,自1958年开始,地质人年复一年在中扬子地区深耕细作。但无奈这里地质条件太复杂,总的成藏条件不是太好,油气勘探一直没有大的进展。

    “有人形象地把中扬子地区比喻为摔在地上还踹了一脚的玻璃块。”中国地质调查局李四光学者、武汉地调中心油气资源室主任陈孝红说,“中扬子虽然被人们视为一个完整的板块,但其实是被秦岭—大别造山带与江南—雪峰造山带挤成的碎玻璃块。”

    “尽管如此,地质人始终没有放弃在中扬子寻找油气资源的梦想。”姚华舟说,在经过半个多世纪的艰苦探索后,地质人对中扬子地区海相层系成藏条件、盆地的构造演化、构造圈闭类型等形成了一系列新认识,认识到黄陵基底等对于区域构造格架的稳定作用。特别是在油气调查类型上,实现了由单一找常规油气向常规油气与非常规油气并重的转变,从而在鄂宜页1井实现了页岩气勘探的重大突破,圆了地质人半个多世纪以来的梦想。

    ②变顺藤摸瓜为寻根究底 

    谈到突破,武汉地调中心鄂宜页1井项目部的刘安、张保民、罗胜元、李海、张国涛、危凯、曾雄伟、李培军等一帮年轻人说,关键就是找矿思路由原来的顺藤摸瓜变为现在的寻根究底。

    他们介绍说,常规油气找矿理论可概括为生、储、盖、移4个字,即确定油气生成地层后,再找油气的运移通道和有良好盖层的储存空间。而页岩气则属于生成后原地保存的天然气,不用考虑运移通道因素。

    依据这一原理,武汉地调中心在一开始就形成了独具特色的页岩气勘查模式,即在勘查团队组建上,选择与油气资源生成密切相关的地层古生物研究室为主体,再根据工作需要不断引进和补充油气地质研究人员;在研究思路上,坚持从基础地质调查做起,以坚实的地质调查为基础,从一大堆碎玻璃片中找出相对较大的碎玻璃块。

    “这个勘查模式更显示了生物生油理论与勘查单位优势学科有机融合的魅力。”姚华舟说。

    原来,武汉地调中心自1962年成立后,一直以中扬子地区地层、沉积、构造等基础地质研究为主,以宜昌黄花场“金钉子”剖面、关岭生物群等为代表的地层古生物研究更是在全球享有盛誉。页岩气赋存在富有机质页岩中,而页岩往往富含生物化石,是地层古生物学家的重要研究对象。这些因素无缝对接,为中扬子页岩气勘查新模式的形成创造了条件。

    从2007年开始,武汉地调中心承担的《雪峰山西侧地区海相油气地质调查》《中南地区非常规油气形成地质背景与富集条件综合研究》《中南地区页岩气调查评价》《中扬子地区页岩气基础地质调查》等油气、页岩气研究项目硕果频出,和页岩气相关的新认识也逐渐清晰:宜昌地区在寒武纪早期处于台棚过渡相带,富有机质页岩的厚度较大,往往能达到数十米至上百米,页岩富含有机质,生烃条件好;宜昌地区发育古老的结晶基底,在印支期以来的构造运动中相对稳定,地表地质调查和地震剖面解释断裂不发育,页岩气保存条件好;宜昌黄陵古隆起属于继承性古隆起,长期隆起致使寒武系水井沱组页岩的热演化程度相对较低,页岩气形成的时间晚,气体逸散时间相对坳陷区短,有利于页岩气富集;宜昌地区大面积寒武系水井沱组、志留系龙马溪组页岩埋深在1000~3500米,地层倾角一般在10°以下,有利于部署页岩气地质井和参数井……

    对这些专业表述,陈孝红用3个比喻进行了解释:宜昌是华南的“根”,基底是30多亿年前的太古代地层;宜昌是生命的“源”,是华南最早的海底多细胞生物分布区,为油气成藏提供了丰富的物质来源;宜昌是恐龙的“家”,侏罗纪和白垩纪地层为油气的保存盖上了厚厚的被子。

    “良好的刚性基底、完整的沉积盖层、丰富的烃源岩,使宜昌成为油气成藏的有利地区。”陈孝红说。

    在这些新认识指导下,新的勘查模式率先在宜昌开花结果。2015年,武汉地调中心在宜昌点军区车溪和远安县石桥部署了两口页岩气调查井,在中扬子地区寒武纪、志留纪系地层进行页岩气调查。

    2016年4月28日,鄂宜页1井正式施工,开启了宜昌地区寒武系页岩气的系统评价。2017年1月22日,在鄂宜页1井评价基础实施侧钻水平井,4月13日进入压裂试气阶段,5月11日,压裂液返排开始。

    “排液40分钟时,监测人员抱着试试看的心态将火种伸向排液口,没想到一下就腾起近1米高的火焰。”承担压裂任务的中石化江汉油田页岩气开采服务公司总经理袁发勇说,而且这还是在气液尚未分离、排液孔口径10毫米的情况下实现的。

    ③创新助推梦想启航 

    “鄂宜页1井创造了我国页岩气勘查的多个第一。”中国地质调查局油气咨询专家乔德武兴奋地告诉记者:“第一次在复杂构造区的寒武系老地层中找到高产页岩气工业气流、第一次在中扬子地区采用水平井压裂、第一次在中扬子地区使用国产桥塞……”

    “能实现这么多第一,还在于我们贯彻了分工合作、有机整合、成果共享的市场化条件下科技创新机制。”武汉地调中心副主任张旺驰说,这也可以看作是新的勘查模式的一大特色或内容。

    在项目实施过程中,武汉地调中心在坚持地质理论、认识创新的同时,还同工程施工单位一起深入研究工程施工中技术工艺的创新。如在直井施工中,武汉地调中心地质人员与核工业216大队技术人员一起,通过技术工艺创新解决了施工中遇到岩性复杂井斜控制难、高演化页岩解气精度不高等难题,使完钻后的鄂宜页1井井眼直,固井质量好,目地层定位准确,为水平井准确入靶和完井作业奠定了良好的基础。

    “特别值得称道的是江汉油田页岩气开采服务公司。他们宁可自己经济上吃亏也坚持为地质服务。”张旺驰介绍说,在水平井施工前,页服公司技术人员研究主压裂层的剖面图后发现,页岩层呈北东—南西向以8~10 度的倾角展布,若水平井向北东方向施工,压裂后排放压裂液时就有一定的势能可以利用,既不用再上工程手段增加排液费用,还会节约排液时间降低总体费用。但当地质人员提出下倾角下方的页岩层赋气性更好时,总经理袁发勇当即表示:“朝最好的页岩层打钻,排液不畅就上手段!只要能打出高产气流,我们亏的钱就当是对中扬子油气大突破的贡献!”

    地质与设计施工单位融合创新,带来了一系列对中扬子板块油气勘探突破具有现实借鉴意义的成果:

    创新地质与工程联合攻关的地调项目工作新模式。坚持以实现产能最大化的地质目标为导向,地质设计与工程施工一体化;强调钻完井工程的目标整体化下各个施工环节工作目标责任制以及无缝对接管理。制定了工程设计和施工过程考核与最终地质目标相结合双重目标责任制考核方法。建立了以地质目标引导过程考核,以过程严格考核促进地质目标实现的目标责任制考核管理方式。

    创新低勘探程度地质工程一体化技术。提出了低勘探程度复杂构造条件下“精细描述—技术研究—工程设计—组织实施—综合评价”地质工程一体化技术,集多学科气藏研究、全方位项目管理及钻完井设计施工于一体,攻关形成了适应寒武系页岩储层特征的钻完井一体化工程技术系列。

    创新构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。提出了低勘探程度构造复杂区分段分级控制、井震剖面对比—计算—预测—调整地质导向方法,优化设计了变曲率渐增式五段制井眼轨道,优选出精准导向钻具组合和钻进参数,创建了定向+录井+地质导向联合工作模式,形成了构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。

    创新复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术。研制了低温乳化剂、润湿反转剂、降滤失剂,自主研发了低温防垮塌油基钻井液体系,创新提出了全过程井壁稳定预控模式,形成了复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术,解决了寒武系页岩层长水平段水化失稳难题。

    创新常压低温高钙质高应力差页岩储层改造技术。在国内率先提出了常压低温高钙质高应力差页岩储层“主缝+复杂裂缝”改造思路,评价分析了寒武系常压低温页岩储层“六性”特征及其改造效果影响因素,建立了寒武系常压低温页岩储层复杂缝网评价方法及模型,优化了支撑剂组合方式、射孔方式、泵注程序等施工工艺。

    创新低温低伤害页岩气压裂液体系。研制了低温破胶剂、减阻剂、稠化剂、助排剂,自主研发了低温低伤害FLICK滑溜水和低温低伤害LOMO胶液体系,有效提高了常压储层压裂液返排率,减少了储层伤害,打破了国外技术垄断。

    鄂宜页1井的突破,增添了企业在中扬子的油气勘探信心。现在,中石油已在相邻区块内完成300平方公里的三维地震,并已部署一口评价井;中石化则拟直接利用尚在压裂试气中的鄂宜页2井的资料和经验,在进行充分准备后直接进入开发。

    ④为了梦想衣带渐宽终不悔 

    “鄂宜页1井的突破,离不开项目组全体人员付出的泪水、汗水和心血。”武汉地调中心党委书记胡茂焱动情地说,“为了找到扬子板块油气资源勘探的突破点,为全面突破提供科学理论和实践经验,项目组的同志只得将对家人的愧疚深压在心底。他们无愧于中国地质人的称号!”

    这个团队在陈孝红、王传尚的带领下,用一个个创新性成果回报了家人对自己的支持与理解:

    以这一项目为平台,陈孝红修订了宜昌地区寒武纪、志留纪地层格架,建立了宜昌地区寒武纪镶边碳酸盐台地边缘沉积相模式和志留纪前陆盆地沉积相模式,发现了寒武系、奥陶系甲烷渗漏证据以及古地理、古环境和古气候变化及其对页岩气储层的制约关系,为页岩气有利区优选、井位部署提出了科学依据。

    王传尚提出了宜昌地区页岩气具备多层系立体勘探潜力的认识,为页岩气参数井的部署提供了依据。

    刘安通过项目实施查明了寒武系页岩气地质条件,获得了含气性参数,圈出了远景区。通过古流体研究,分析了中扬子重要圈闭构造的油气保存条件,明确了宜昌地区古流体演化过程与页岩气富集的关系。

    张保民通过深入研究,精细刻画了宜昌斜坡带寒武系富有机质页岩的发育层位,明确了页岩的古地理分布特点,结合二维地震资料的分析解释,深化了宜昌斜坡带地层、构造以及古地理的认识,圈定了宜昌地区寒武系页岩气有利区。

    张国涛在全面收集、整理和分析中扬子地区震旦系和下古生界页岩有机地球化学特征后,编制了中扬子地区震旦系和下古生界各页岩的厚度、有机碳含量、成熟度等有机地化参数等值线图,圈定了中扬子页岩气远景区。

    罗胜元通过对中扬子复杂构造区页岩气形成富集机理的系统研究,提出宜昌斜坡区所处的黄陵古隆起对页岩气的形成和聚集有优越控制作用,是寒武系页岩气有利勘探区的认识……

    路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。项目组成员表示,今后,他们将继续发扬拼搏、奉献、创新的精神,为实现中扬子油气资源的全面突破继续努力。

    中扬子油气梦想扬帆起航

    稀有金属成矿作用与花岗质岩浆的高度分异过程密切相关,受锆石“高U效应”和继承核的影响,对高分异花岗岩时代的准确限定一直是成岩成矿年代学研究中的难点。

    得益于更低的封闭温度和普通铅含量,独居石和榍石被认为在记录演化晚期低温花岗岩结晶年龄和成因信息上具有独特的优势。鉴于此,中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心与德国弗莱堡大学和中国地质大学(武汉)合作,选取独居石和榍石对原特提斯北秦岭岩浆弧高分异花岗岩开展了精细的年代学和矿物学研究。新的年代学结果对单个岩体给出了更为集中的形成年龄,并且识别出弧岩浆从北向南年轻化的趋势;独居石微量元素反映岩浆经历了高度演化,榍石微量元素则记录了一期重要的壳-幔岩浆相互作用。据此提出原特提斯商丹洋在早古生代(ca.440Ma)曾经历了显著的俯冲-后撤(subduction roll-back)过程,并伴随着大规模的幔源岩浆底侵、地壳深熔和高温麻粒岩相变质作用(图1)。该成果展示了独居石和榍石在揭示高分异稀有金属花岗岩成因方面的广阔应用前景。

    相关论文在国际知名地学期刊《Lithos》最新一期在线发表。 

    图1 原特提斯商丹洋早古生代俯冲-后撤过程

     
    武汉地调中心在原特提斯商丹洋演化方面取得研究新进...

    烈日炎炎似火烧,云朵淡淡如水洗。在黑龙江省五大连池、吉林省查干湖、辽宁省卧龙湖的水面上,活跃着这样一支支引人注目的小分队:他们身着地质服,腰挎救生圈,手持测深仪,量边界、测湖深、采水样……这是中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心东北平原与山地湖区湖泊调查项目组开展野外现地调查时的情景。

    永葆自信心,坚守一个“行”字

    2022年10月,哈尔滨中心立项承担东北平原与山地湖区湖泊调查项目。开展该项目,是系统掌握湖泊资源家底的有效路径,主要通过遥感解译、实地调查等方式全面准确掌握湖泊生态环境变化的基础信息,形成区域内湖泊调查系列成果,从而支撑水资源调查与确权登记管理,提升国家水安全保障能力。

    首次承担湖泊调查任务,项目组成员心里都没底。“我们以前主要从事陆地找矿勘探,如今去水上搞调查,能行吗?”“湖泊上开展调查,采集的数据能准吗?”“水上作业能保质保量完成任务吗?”

    面对成员们的质疑和自馁,项目负责人黄继民第一时间召集成员鼓劲加油。“不会可以学,不懂可以问。何况有前人的基础资料,咱们有能力有精力有干劲,没有什么可畏惧的,我们一定能行!”动员会结束后,项目组所属的资料收集小组、对外联络小组、文字起草小组摩拳擦掌,成竹在胸。

    经过一个多月的共同努力,项目组先后收集《中国湖泊志》《中国湖泊概论》《中国湖泊资源》和《中国五大淡水湖》等专著以及中国湖泊数据库等众多有关湖泊的前人成果。同时,项目组与黑龙江、吉林、辽宁省自然资源厅,松原市自然资源局、鸡西市自然资源和规划局,查干湖旅游经济开发区、兴凯湖风景名胜区、五大连池风景区管委会等单位积极对接,并得到地方政府和相关单位的鼎力支持,曾经一度担心的基础信息获取难、外部关系协调难、调查船只保障难等问题迎刃而解。由于前期准备细致、论证充分,项目实施方案于2023年3月一次性通过了专家组评审。

    永葆责任心,坚守一个“精”字

    湖泊作为一种与人类生存和发展密切相关的独特资源,在供水、防洪、航运、养殖、旅游及维系区域生态平衡等方面发挥着巨大作用。项目组成员深知从事湖泊调查的重大意义所在,责任感、使命感、自豪感日益增强。特别是2023年7月中旬,全国生态环境保护大会召开后,更是引起了项目组全体成员的高度关注。调查小组组长柳立业激动地说:“湖泊调查工作是在直接参与生态环境保护和美丽中国建设,我们一定做精做细,用精准的调查成果服务生态文明建设。”

    2023年3月,在中国科学院南京地理与湖泊研究所举办的全国湖泊水资源调查技术培训会上,项目组选派的10名学员个个收获满满。野外作业开展前,项目组13名成员每天加班到深夜,查数据、搞研讨。项目展开后,项目组第一时间邀请相关专家以2个湖泊为例,全流程现场实操,成员边学边问、边问边记,短短几天便熟练掌握了调查方法。

    图片

    项目组在调查五大连池时,因湖泊边界高低起伏,且周围是清一色的火山岩,最热时温度超过50摄氏度,如同炙烤一般,几天下来,调查人员的脸部、背部被晒破了皮,疼痛难忍。在调查新荒泡时,正值三伏天,厚厚的救生衣透不过气来,调查人员身上一片片地长痱子,在汗水的浸泡下,奇痒无比。7月中旬,第三小组在吉林省查干湖开展调查作业,在整理数据时发现一组测深数据异常,成员们顾不上白天的辛苦,连夜分析数据异常原因,最终分析判断是由于当天风浪引起船舶颠簸造成的数据错误。第二天一大早,成员们再次登船,对数据进行重测,重测的测量数据结果显示正常。在野外实地调查中,像这样为了一个数据而“返工”的情况时有发生。“即使再苦再累,我们也不能让一个数据有问题,必须坚守初心干好良心活儿。”黄继民斩钉截铁地说。

    付出终有回报。2023年8月,哈尔滨中心组织的中期质量检查验收中,该项目被评为“优秀”。

    永葆警惕心,坚守一个“稳”字

    “东北地区湖泊特点是多、散、险,富营养化情况普遍,水草繁茂,个别湖泊还有隐藏洞穴,调查难度大,潜在风险多……”中国科学院南京地理与湖泊研究所专家的告诫时时回响在项目组成员的耳畔。2023年,项目组需对400余个1平方千米以上自然湖泊开展遥感解译,对30个重点湖泊开展水下地形调查和水质分析,调查任务重,质量要求高,安全隐患多。

    “湖泊调查的安全风险无处不在,只有认真遵守《水上作业安全管理规定》,严格执行《湖泊水资源调查技术指导手册》,才能安全、高效地完成调查任务。”项目组安全员战勇说。

    天气晴好,微风徐徐,野外调查难得赶上这样的好天气。第一小组的组员早早地收拾装备,直奔月亮泡。路上,党支部副书记王瀚然像往常一样,一遍遍地叮嘱安全注意事项。“组长,你说的这些我都能背下来啦。”驾驶员杨德福开玩笑地说。“这是我们的每日安全餐,晚上还有一顿呢。”组员林祥朋调侃道。

    出队以来,项目组坚持以保障人身安全为底线、质量安全为核心,始终将制度规定挺在前。结合日常实践,他们编写了20字箴言:雷声响起、四级风到、中到大雨、不穿红甲,禁止上船。目的就是让调查队员记住:湖面上空打雷、超过4级的风、降雨超过中雨、不穿救生衣,只要符合其中一条,坚决禁止上船作业。经过项目组的不懈努力,截至目前项目组已安全地完成了3500平方千米的遥感调查和21个湖泊的水下地形调查。

    雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。下一步,项目组将继续发扬新时代地质文化精神,全力做好湖泊调查工作,用精准的数据、创新的成果,服务国家生态文明建设和自然资源管理。

     
    是技术活儿,更是良心活儿

    由中国地质调查局沈阳地质调查中心组织编制的《东北地区地貌分区及第四纪地质图(1:150万)》和说明书日前在地质出版社公开出版。

    该图以以往调查成果为基础,采用最新DEM数据进行了修正和重新分级、分区命名,确定东北地区20种基本地貌形态单元,7种主要成因类型。按照新华夏系构造特征结合东北地区实际,划分一级地貌区6个、二级地貌区13个、三级地貌区78个。第四纪地质反映东北地区第四系地质时代和成因类型。纵贯南北、横贯东西的2条长剖面和横贯三江平原东西向的1条短剖面,反映了区域地形变化特征,一、二级地貌分区位置及特征,第四系分布及结构特征。镶图反映东北地区在全国地势阶梯中的位置、新构造运动分区、水系、多年平均降水量等值线和人口密度分布等与地貌条件密切相关的内容。

    该图的编制对相关管理部门和地学工作者开展东北地区地质工作部署和地学研究提供了重要的基础资料,有效服务国土空间规划和经济社会发展。

    《东北地区地貌分区与第四纪地质图》出版

    中国老百姓公共产品公共服务缺口依然巨大

     

    2015年1月21日,李克强总理在瑞士达沃斯举行的世界经济论坛全会发表特别致辞,首次将“改造传统引擎,重点是扩大公共产品和公共服务供给”与“打造新引擎,推动大众创业、万众创新”共同称之为中国经济的“双引擎”新华社记者 饶爱民 摄

     

        2015年年初,李克强总理在瑞士达沃斯世界经济论坛上发表特别致辞。在这场备受瞩目的演讲中,中国总理首次将“改造传统引擎,重点是扩大公共产品和公共服务供给”与“打造新引擎,推动大众创业、万众创新”共同称之为中国经济的“双引擎”。

     

        有外媒评论:从强调传统的“三驾马车”到提出“双引擎”,中国经济的发展动力论有了微妙而适时的变化。

     

        此后,国务院常务会议多次安排与“改造传统引擎”密切相关的议题:

     

        2015年2月25日,决定进一步强化城镇棚户区和城乡危房改造及配套基础设施建设;

     

        5月13日,部署推广政府和社会资本合作模式,汇聚社会力量增加公共产品和服务供给;

     

        6月17日,部署加大重点领域有效投资,发挥稳增长调结构惠民生的多重作用。

     

        及至上月28日的第100次常务会议,部署推进城市地下综合管廊建设,扩大公共产品供给提高新型城镇化质量。

     

        “我们老说经济面临下行压力、投资增速下降是因为内需不足,但事实上,中国老百姓公共产品公共服务缺口依然巨大。”李克强总理在一次常务会上郑重提醒道。

     

        李克强提醒参会各部门的负责人,要认真研究过去经济社会发展还有什么“欠账”,有哪些需要补上的“短板”,要把这些需求挖掘出来,通过供给引导需求潜力的释放。

     

        ■ 既是支撑投资的新增长点,也是老百姓翘首以盼的民生需求

     

        针对公共产品和公共服务供给的短缺,李克强总理曾列举过这样一组数据:目前中国公共设施的存量仅为西欧国家的38%,北美国家的23%,服务业水平比同等发展中国家还要低10个百分点,而城镇化率则比发达国家低20多个百分点。

     

        值得注意的是,当李克强总理提出“改造传统引擎”这一概念时,中国经济传统的投资驱动模式正呈现出典型的换档期特征——2015年1月份制造业采购经理人指数(PMI)为49.8,跌破荣枯线(50)的数据显示出中国制造业正面临着巨大压力。

     

        “这是一个非常重要的转变,意味着总理应对当前经济下行的对策已然成型。”一篇文章分析道,“过去一些拉动经济增长的传统引擎在相继失效,但中国需要保持一定的GDP增速,并以此确保就业和发展,并为更多改革举措推进创造物质和财政条件,而改造传统引擎便是李克强给出的解决方案之一。”

     

        在今年年初的一次常务会议上,李克强进一步明确将棚户区改造、中西部铁路建设与重大水利工程建设并称为改造传统引擎的“三大支柱”。

     

        总理并称的这三大支柱,有一个共同特点:既是支撑投资的新增长点,同时也是老百姓翘首以盼的民生需求。

     

        事实上,这种“一箭双雕”的思路始终贯穿在国务院常务会议的相关议题中。

     

        2014年4月2日的常务会议确定了深化铁路投融资体制改革加快铁路建设的政策措施。李克强在会上说,铁路建设可以起到一举多得的关键作用,尤其是中西部铁路建设,对经济增长有巨大的带动作用。

     

        2014年5月21日的常务会议部署加快推进节水供水重大水利工程建设。总理明确指出,重大水利工程建设不仅有利于夯实农业基础,是保障我国粮食、水利安全的重大举措,对于当前稳增长也有重要意义。

     

        2015年6月17日的常务会议部署进一步加强城镇棚户区和城乡危房改造及配套基础设施建设。李克强表示,推进棚户区改造及其配套基础设施建设,事关千百万住房困难家庭生活改善,是惠民生、稳增长相互促进的重大举措。

     

        有媒体报道:“若‘改造传统引擎’切实得以很好实施,不仅对于当前稳增长是重大利好,也是关乎长远的利国利民之举。”

     

        ■ 从确定增加公共产品公共服务,到深化投融资体制,总理稳增长的每一招棋都是“改革”

     

    2015年2月14日,李克强来到贵阳轻轨1号线施工现场,考察城市基础设施建设。总理戴上安全帽走进隧道,询问工程进度。多数施工者来自农村,李克强称赞他们是城市功臣。他叮嘱省领导,等这条轻轨修通后,你们一定要请回这些一线建设者,乘坐首班列车。

     

        李克强总理对改造传统引擎赋予了新的思路——加大公共产品和公共服务投资,不能仅靠政府“包打天下”。

     

        为此,国务院常务会议专门“部署推广政府和社会资本合作(PPP)模式,汇聚社会力量增加公共产品和服务供给”。

     

        事实上,“PPP”是相关议题讨论中的一个高频词。2015年5月13日的常务会议上,李克强指出,过去主要依靠财政投入的公共产品和公共服务投资“是不可持续的”,推广PPP模式,是当前稳增长促改革调结构的重要举措,也是拉动投资增长的有效手段。

     

        “有效运用社会资本,这本身也是一种改革。”总理说。

     

        最新的第100次常务会议上,讨论到城市地下管廊建设时,李克强总理问询有关部门负责人:“要在城市地下综合管廊建设中开展PPP模式,有没有成熟经验证明这一模式有回报率?”得到的是肯定回答。

     

        随着“传统引擎”的不断改造升级,当前中国经济正呈渐趋稳步向好态势。据国家统计局不久前发布的数据,今年上半年中国经济同比增长7%。其中,规模以上工业增加值增速连续3个月回升;固定资产投资5-6月增速连续两个月回升。

     

        “这说明,这台传统引擎的动力正在到得显著增强。”有报道这样分析,“从确定增加公共产品和公共服务,到深化投融资改革,总理稳增长的每一招棋都是‘改革’。”

    国务院常务会议回顾解读(七):焕发“传统引擎”的...
    土壤是人类的衣食之源和生存之本,是最基本的生产要素。土壤的健康质量直接影响动植物和人类健康。为了更好地保护我们的生存之本,今天我们就来认识了解土壤环境问题中较突出的重金属污染。

    土壤重金属污染指的是什么 

    重金属通常是指密度大于5克/立方厘米的所有金属元素,包括汞、镉、砷、铅、铬、镍、铜、锌、钒、锰、锑等,其中前5种元素因其毒性大被称为“五毒元素”。

    顾名思义,土壤重金属污染就是重金属或其化合物通过各种途径进入土壤造成的污染。土壤遭受重金属污染的典型事例最早可追溯到19世纪发生在日本足尾铜矿山的公害事件,由于铜矿山废水排入农田,使土壤中铜含量高达200毫克/千克,不仅造成水稻严重减产,而且使矿山周围农田变为不毛之地。进入20世纪五六十年代,相继发生了举世瞩目的“八大公害事件”,其中发生在日本的“痛痛病”和“水俣病”公害事件就是土壤受到重金属镉和汞污染的两个典型。

    土壤重金属污染的危害 

    重金属可以污染水体、大气、土壤、作物等,但重金属不会像有机污染物那样被降解,因此通过食物链被生物体吸收后,会在体内积累,对人类健康造成巨大的威胁。有毒有害的重金属元素,例如砷、镉、铬、汞和铅,会对人体造成严重的危害,可能导致高血压、语言障碍、疲劳、睡眠障碍、提高攻击性倾向、注意力不集中、易怒、过敏反应、自身免疫疾病、血管闭塞以及记忆力下降等疾病和症状。重金属元素还会对人体细胞酶产生毒害作用。

    土壤重金属污染来源 

    土壤中重金属的来源可分为地质过程内源和人为活动外源两部分。地质过程内源又可分为继承型和次生富集型两类。继承型是指母岩中镉、汞、铅等有害重金属含量本底高,在后期的风化成土过程中,这些有害重金属继续保留在土壤中。资料显示,我国土壤大面积的重金属高异常主要是由成土母岩引起的,这些成土母岩多是富含铜、铅、锌、砷、镉等有害元素的硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体,以及含锰、铬、镍的基性岩等。

    次生富集型是指成土母质中重金属元素含量并不高,但是在母岩风化成土过程中,化学性质活跃的元素,如钾、钠、钙、镁等易进入水体流失。而化学性质不活跃的元素,如汞、铅、砷等有害元素在原地的风化残留物中反而富集了。

    人为活动外源主要是指大量重金属通过人为活动进入到土壤环境中,其中主要是现代化工业,例如电镀、电池、化肥、矿业、造纸、杀虫剂、制革、塑料制品、冶金、采矿、化石燃料等制造、使用、活动过程中产生的含重金属的废水、废渣和废气。

    土壤中重金属的活性 

    土壤中重金属的含量和存在形态,很大程度上决定了其对环境、人体的风险高低。目前,土壤重金属的形态分级可分为离子态(水溶态)、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。不同形态的重金属,其毒性、迁移性和生物有效性均有不同差异。

    一般来说,离子态的重金属移动性强,易被植物吸收,多存在于土壤溶液中或土壤黏粒表面,有着较高的生物有效性;而某些重金属离子会与土壤中的盐类(如磷酸盐、碳酸盐、硫化物、铁锰氧化物等)、有机质形成沉淀物、复合物或螯合物,移动性有所降低,生物有效性也随之下降;最为稳定的则是残渣态,一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等晶格中。

    影响土壤重金属形态分布的因素有很多,归纳起来可分为两大类:一类是土壤内因,即土壤理化性质,如pH值、土壤有机质、土壤质地、胶体含量、离子含量、Eh值、营养元素等;另一类是人类活动,如输入到城市土壤中的重金属的数量、种类的影响。

    土壤重金属污染修复的方法 

    根据修复方式以及处理后土壤位置是否改变,土壤重金属污染治理方法分为原位治理和异位治理。异位治理环境风险低,见效快,成本高,环境扰动大,如客土法、换土法、土壤淋洗法等。原位治理中主要包括物理修复、化学修复、生物修复以及农业生态修复。

    物理修复主要包括电动修复、电热修复等。电动修复主要通过电流的作用,土壤中重金属离子和无机离子以电渗透和电迁移方式向电极运输,然后进行集中收集处理。

    化学修复就是向土壤中投入改良剂,通过对重金属的吸附、氧化还原等作用,降低重金属的生物有效性,常用的土壤改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、有机质等。

    生物修复利用生物削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性。1983年美国科学家Chaney提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染的思想,即利用植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后可将该重金属移出土壤,达到污染治理与生态修复的目的。

    农业生态修复主要包括两个方面:一是农艺修复措施,包括改变耕作制度,调整作物品种,种植不进入食物链的植物,选择能降低土壤重金属污染的化肥,或增施能够固定重金属的有机肥等措施,来降低土壤重金属污染;二是生态修复,通过调节诸如土壤水分、土壤养分、土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因子,实现对污染物所处环境介质的调控。

    钨尾矿资源,待挖掘的宝藏 

    □郝小非

    钨矿是重要的矿产资源,已发现钨矿物和含钨矿物20余种,最具有开采价值的是白钨矿和黑钨矿,主要分布于江西和湖南。钨矿品位一般在0.1%~0.5%,对钨矿选别后,91%以上的固体废弃物被作为尾矿丢弃。我国每年约有1000多万吨钨尾矿被排放到尾矿库中,未被有效开发利用,不仅占用大量土地,还存在安全隐患。但尾矿不是没有任何利用价值的废物,在技术经济条件达到的情况下也是待挖掘的宝藏。

    随着人们对尾矿资源综合利用认识的提高,人们也越来越注意到尾矿也是一种资源,可以被开发利用。钨尾矿中一般含铜、钼、铋等重要金属矿物及石英、萤石、绿柱石和石榴子石等非金属矿物,随着选矿技术的提高,我们不但可以再次回收利用钨,也可以回收铜、钼、铋、铷、锂和钾等有价元素,还可以回收萤石、石英、石榴子石等非金属矿物。另外,我们还可以利用钨尾矿制备地聚物、微晶玻璃、陶瓷原料、免烧砖、透水砖等环保建筑材料。

    总之,只要我们结合钨尾矿资源特点,因地制宜地寻求钨尾矿资源化利用途径,一定可使钨尾矿变废为宝,实现经济效益、生态效益、社会效益的有效统一。

    “锆”诉 

    □雷晴宇

    对普通大众来说,单纯提到化学元素锆,可能相对比较陌生,但它却与我们的生活密切相关。比如,我们最常用到的卫生洁具、瓷砖等陶瓷产品,就是因为其中含有一定量的锆才让它的外表变得那么艳丽和富于光泽,也让它具有了极强的抗腐蚀和耐磨等性能。

    在工业实践中,由于提炼和加工困难、产量不多,锆被列为稀有金属。

    锆的应用领域非常广泛。其中,63%以上的锆以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料领域,约有13%用在锆化学品领域,仅有3%~4%的锆矿石被加工成金属锆。因其具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,锆还被广泛应用在航空航天等领域。

    锆的元素符号为Zr,锆元素在地壳中的含量仅约为0.025%。

    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、钙钛矿、锆石、烧绿石等共生。

    含锆的天然硅酸盐ZrSiO4被称为锆石或风信子石,广泛分布于自然界中,具有从橙到红的各种美丽的颜色,自古以来被认为是宝石,印度洋中的岛国斯里兰卡盛产锆石。

    1789年,德国人M.H.Klaproth对锆石进行研究时发现,将它与氢氧化钠共熔,用盐酸溶解冷却物,在溶液中添加碳酸钾,沉淀、过滤并清洗沉淀物,再将沉淀物与硫酸共煮,然后滤去硅的氧化物,在滤液中检查钙、镁、铝的氧化物均未发现,在溶液中添加碳酸钾后出现沉淀,这个沉淀物不像氧化铝那样溶于碱液,也不像镁的氧化物那样和酸作用,Klaproth认为这个沉淀物和以前所知的氧化物都不一样,是由Zirkonerde(锆土,德文)构成的。不久,法国化学家de Morueau和Vauquelin两人都证实M.H.Klaproth的分析是正确的,该元素拉丁名为Zirconium,符号认为Zr,中国译成锆。

    1808年,英国的H.Davy利用电流分解锆的化合物,没有成功;1824年,瑞典的J.J.Berzelius用钾还原K2ZrF6时制得金属锆,但不够纯。直到1914年,荷兰一家金属白热电灯制造厂的两位研究人员Lely和Hambruger用无水四氯化锆和过量金属钠同盛入一空球中,利用电流加热500℃,取得了纯金属锆。

    锆矿资源是稀有金属矿产资源之一。世界各大洲均发现有锆资源,主要分布在大洋洲和非洲,美洲、亚洲、欧洲也有发现。锆矿床按其成因可分为脉型岩矿和砂矿两种类型,但由于岩矿结构形态复杂,分离共生矿物成本高及开采难度较大等原因,导致目前全球工业开采多以砂矿型为主 。砂矿主要包括滨海砂矿、冲积砂矿以及残积砂矿,其中滨海砂矿最具工业开采价值,规模和产量远大于冲积砂矿及残积砂矿。

    据美国地质调查局数据显示,2012年~2018年,全球锆资源储量维持在7500万吨左右,澳大利亚、南非、肯尼亚及莫桑比克4个国家锆矿储量合计6140 万吨,占全球的84.11%,矿床类型多以滨海砂矿为主; 印度、马达加斯加、巴西、中国、美国、乌克兰、印度尼西亚及俄罗斯等国家锆矿储量1160万吨,占全球的15.89%。

    我国的锆储量和美国基本一致,约有50万吨,仅占全球储量的0.68%。相较于其他国家,我国锆资源非常缺乏,所以,我国的锆资源主要靠进口获得。随着需求量不断增大,近年来进口以每年6%的速度增长,国内每年锆进口需求量达到90%以上。

    锆英砂主要用于生产化学锆、电熔锆、硅酸锆、金属锆等。2019年,我国锆英砂市场需求量为62.02万吨,而我国自有资源产量不足1万吨,近3年的进口量均超过100万吨。

    中国和欧洲是锆的主要消费市场,中国对锆的需求在全球占比高达52%。

    锆矿按照主要用途分为金属锆和工业锆两类。金属核级锆处于锆产业链最顶端,工业锆主要用在化工耐酸碱设备、电子行业等领域。中国是世界陶瓷工业生产和出口大国,硅酸锆则是陶瓷行业的直接和主要原料,陶瓷制品离不开装饰,好的装饰使制品身价百倍,装饰材料是装饰的物质基础,陶瓷色料是最重要的陶瓷装饰材料。由此可见,陶瓷色料在陶瓷装饰中的地位,也可知氧化锆在陶瓷装饰中的地位。同时,随着中国陶瓷产业的迅速发展,锆需求也随之猛增。

    矿山废水变废为宝的秘诀 

    □胡四春

    在矿山开采、矿物富集分离过程中,会产生大量的矿山废水,其中包括矿坑水、露采厂废水、选厂废水、尾矿库和废石场的淋滤水,这些废水不仅被白白浪费掉,而且还污染了地表水和地下水,危害环境。

    根据产生的途径不同,矿山废水性质相差很大。例如,矿坑废水pH值要么是强酸性,要么是碱性;选厂废水可能含有大量的重金属离子和有机药剂,这些都给废水处理及回用造成了巨大的麻烦。因此,根据废水产生的途径和废水处理后的性质进行分类处理和分质利用就成了把矿山废水变废为宝的关键。

    矿山采选废水常见处理方法 

    一般来说,矿山采选废水常见处理方法主要包括七方面:

    自然净化法。自然净化法作为最廉价、最简单的废水治理方法,被我国的选矿厂普遍采用。自然净化法常以尾矿库为构筑物,废水通过管道运输至尾矿库,在库内发生沉淀、水解、氧化、挥发、光照降解甚至生物分解等作用,使悬浮颗粒和残余药剂浓度降低,甚至基本去除。

    自然净化的效果与曝晒时间、光照强度、水体温度、初始pH值、溶解氧等因素有关。通常曝晒时间越长、光照强度越强、温度越高,自然净化效果越好。

    特点:自然净化法具有成本低、管理方便、无二次污染等特点,但存在净化不彻底、耗时长、气候等自然因素干扰大等问题,特别在高寒地区,往往会因为净化效率低下而影响废水的回用。因此,自然净化法通常可作为选矿废水的预处理方法,或用于成分相对简单的重、磁选废水的处理。

    酸碱中和法。酸碱中和法是一种传统的废水治理方法,因简单实用而被广泛采用。这其中既包括酸性废水中的H+(或碱性废水的OH-)与中和剂中的OH-(或H+)发生反应,生成中性水分子,同时矿浆的合适碱度也有利于重金属离子与氢氧根离子反应生成难溶的氢氧化物沉淀,从而消除重金属污染。

    生产实践中,常用的中和剂有石灰、消石灰、硫酸、碱性废水废渣(电石渣等)、酸性废水废气等。在选择中和剂时,应优先考虑厂区周边的废料,以达到“以废治废”的目的。理论上各重金属在一定pH范围内均能沉淀,因此控制好pH值是中和法的关键。

    特点:酸碱中和法具有管理方便、费用较低、操作简便、处理量大、适应性强和运行稳定等优点,但也存在一些问题,如在用石灰中和时,设备及管壁结垢严重、污泥增量较大、易产生二次污染等。

    混凝沉淀法。混凝沉淀法是目前治理选矿废水较成熟的一种方法,常与活性炭吸附或氧化法组成混凝沉淀——活性炭吸附法和混凝沉淀——氧化法。

    混凝沉淀法使用的药剂主要包括凝聚剂和絮凝剂两大类。凝聚剂主要有氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)等,使用最普遍的絮凝剂是聚丙烯酰胺(PAM)。混凝剂的选择至关重要,它直接关系到净化效果的好坏。

    特点:混凝沉淀法可以有效去除废水中的悬浮颗粒和一些重金属离子,是一种成熟、稳定、高效的废水治理方法,但也存在对有机化学药剂净化不彻底,因药剂用量过大易产生二次污染等问题。

    化学氧化法。化学氧化法是深度治理废水中残留浮选药剂的有效方法,特别是近年发展起来的高级氧化技术(AOP)能彻底去除废水中持久性难降解有机污染物。

    化学氧化法的实质是,氧化剂通过夺取废水中有机污染物中的H原子等途径,将有机污染物氧化成无毒或低毒的小分子物质,或转化为容易从水中分离的物质,从而降低废水的COD、BOD。常见的氧化剂有臭氧、Fenton试剂、双氧水、次氯酸钠等。

    特点:化学氧化法治理废水具有操作稳定、反应彻底、处理效率高并能提高废水的可生化性等特点,特别对于处理高COD的有机废水具有显著优势,但也存在运行费用较高等问题。

    人工湿地法。人工湿地是仿照自然湿地人工修建并参与监督控制的具有流动或静止水体的浅水水域,是以基质-植物-微生物为核心的综合生态系统,可通过基质截留、过滤、吸附,植物吸收、拦截,微生物摄食、分解等途径去除废水中的污染物,充分发挥了物理、化学和生物的协同作用。

    特点:人工湿地法为治理废水提供了一条绿色化、生态化的技术路线,但也存在基质易堵塞、占地面积大、受气候等因素干扰大等局限性。

    微生物处理法。微生物处理法对于矿山酸性废水具有显著的优势。其净化原理是利用微生物的新陈代谢作用降解水体中的污染物,从而达到净化废水的目的。

    特点:微生物法治理废水拥有巨大的发展潜力,具有环境友好、选择性好、二次污染少等特点,甚至还可以回收某些重金属原料,但如何筛选出适应性强的菌种是个难题。

    矿山废水的分步处理和分质利用 

    一般来说,铅锌矿矿山废水的分步处理和分质利用分4步来进行:

    一是将铅精矿和锌精矿的浓密溢流水直接回用到各自的选别流程。

    二是向尾矿水加入一定量的钾明矾和阴离子PAM进行混凝反应和絮凝沉降,将尾矿废水中影响选矿指标的铜、铅、锌、镉、铬等重金属离子去除掉。然后,再加入一定量的椰壳型粉末活性炭,并通过纤维球过滤塔来去除掉影响选矿指标的部分有机残留药剂,适度处理后的废水大部分回用到选矿流程。

    三是采场废水一部分用于厂区绿化用水和尾矿干堆库区降尘喷淋用水。

    四是加入一定量的纯碱来降低水的硬度,通过砂滤和膜滤工艺来降低水的浊度等,然后将深度处理后的水分别用于陶瓷过滤机的槽洗水、酸洗水及浮选药剂的配制溶解用水。

    根据其性质及成分存在差异,选用合适的废水处理技术及回用方法,可提高选矿废水循环利用率,实现废水的清洁排放,真正做到变废为宝。

    生态画卷 资源综合利用有新突破
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