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    2019年6月25日,“科技列车甘肃行”在甘肃定西举行,自然资源部中国地质调查局派出科普宣讲团参加此次活动。按照中国地质调查局“科技列车甘肃行”的活动安排,2019年6月24-27日,自然资源部中国地质调查局自然资源实物地质资料中心(以下简称实物资料中心)派出相关人员,和地学文献中心、青岛海洋地质研究所、地质力学研究所、地质环境监测院、中国矿业报社等局属单位的科普专家一起组建“自然资源部中国地质调查局科普宣讲团”,前往甘肃定西开展科普报告进校园、科普图书捐赠等一系列科普活动。

    在“科技列车甘肃行”活动期间,“自然资源部中国地质调查局科普宣讲团”先后前往定西市安定区思源实验学校、通渭县平襄初中和陇西县渭州中学,实物资料中心的科普人员向这三所学校近千余名师生做《深入地球内部的望眼镜——科学钻探》的科普报告,向广大师生介绍了国际大洋、大陆科学钻探的进展,特别介绍了我国“松科2井”科学钻探工程在页岩气、干热岩开发利用、提供白垩纪恐龙灭绝证据等方面取得的成果,在和同学们的互动中普及了页岩气、干热岩、恐龙灭绝等相关知识;同时,向同学们宣讲了科学技术是第一生产力的理念。此外,“自然资源部中国地质调查局科普宣讲团”还举办赠书活动,实物资料中心捐赠了《十个伙伴来分级》、《大地的馈赠,探寻地下“宝藏”——走进国家实物地质资料馆》等科普图书,充分激发同学们的读书热情。

    本次“科技列车甘肃行”活动,实物地质资料中心充分发挥馆藏资源优势,科普成效显著。一方面,科普人员向广大师生介绍了科学钻探的进展及成果,普及了页岩气、干热岩、恐龙灭绝事件等相关地球科学知识,传播了科学思想;另一方面,宣传了地质调查科技成果,灌输了科技创新是国家发展动力的思想理念,教育同学们不忘初心,牢记实现中华民族伟大复兴的使命,虽然我国在科技创新方面取得了很多成绩,但和科技强国还有差距,同学们要站在前人的肩膀上,在科学技术的道路上再攀高峰,为中华民族的复兴贡献自己的力量。

     

    启动仪式

    科普报告现场互动

    科普图书捐赠活动

    科普人员作科普报告

    实物资料中心参加“科技列车甘肃行”活动

     

    加拿大岩石圈探测计划

     

    地球内部剖面示意图

    前不久,我国启动了地震科技创新工程,拟通过“透明地壳”“解剖地震”等4个地球深部探测计划的实施,在未来10年,大幅提升地震科学研究水平以及防震减灾能力,达到国际先进水平。那么,和世界发达国家相比,在地球深部探测方面我们可以借鉴哪些经验成果?大数据时代地质学家探测地球内部所面临的焦点和难点有哪些?从上个世纪60年代起,随着人类对海洋认识的加深,发展出了划时代的板块构造理论,几乎完美地解释了与海洋有关的地质学问题。所以,人们开始把板块构造理论运用于陆地,也就是板块构造理论的“登陆”。

    在研究海洋地质的过程中,科学家广泛采用地球物理学的方法,结合钻井,取得丰硕成果。自然而然地,研究大陆地质学也可以按照这个思路进行。所以,从上个世纪70年代开始,各国相继展开了各式大陆探测计划,极大地完善了大陆地质学理论并取得了良好的经济效益。

    美国:大陆反射地震探测计划和地球透镜计划堪称深部探测典范

    在上个世纪70年代末,美国率先开始实施了大陆反射地震探测计划。这项计划的研究手段来源于石油勘探技术,通过布设一系列测线,收集人工地震产生的地震波,处理之后就可以得到很多地下地质结构的信息。这个计划取得了很多优良的成果,比如:揭示了美国东海岸阿帕拉契亚山的构造,西部山地的地下结构,尤其在落基山断层之下发现一系列油田。一连串的科学与社会效益,使该计划堪称深部探测的典范。此外,这次探测计划的成果,还引发了其他国家相关计划的出炉。

    2001年,美国国家科学基金会、美国地质调查局和美国国家航空航天局,联合发起了一项新的开创性地球探测计划——地球透镜计划。该计划是一项全新的具有风险性的地学探索工作,主要分为四项内容:

    第一项是建立一个由2000个地震观测点构成规则的流动测网,轮流进行地震观测,实时采集数据,用来研究地幔乃至深达近3000公里的地核和地幔边界的情况。另外,还可以用来监测火山和地震活动,进行灾害预测。

    第二项是建立圣安德列斯断裂深部观测站。圣安德列斯断裂是地球上最活跃的断层之一,穿过美国经济发达、人口密集的西海岸,研究程度很高,危险性也很大。项目将在断层带上取出了40米的岩芯供科学研究,并在深部建立了一个观测站,进行长期的观测研究。

    第三项是板块边界观测站,利用GPS和应变测量仪,对太平洋板块和北美板块的相互运动进行连续观测,以研究地震和火山造成的地壳缓慢变形,增强预报的准确性。

    第四项是合成孔径干涉雷达,可以用于火山和地震灾害的研究,还可以提供因地下水和石油的开采造成的地面沉降信息等。美国的地球透镜计划在2003年由国会批准实施,为期15年(2003年~2018年),预计投资超过200亿美元。

    英国:反射地震计划揭示地球霸主恐龙灭绝猜想

    英国反射地震计划开始于1981年,探测范围覆盖英伦三岛及附近大陆架,揭示了这一地区地壳和地幔的结构特征,并得益于反射地震计划帮助,成功发现了储量约47亿吨的北海油田。

    而让人意想不到的是,该计划发展的地球探测新技术,在寻求恐龙灭绝成因方面发挥了很大的作用。我们知道在6500万年前的白垩纪末期,地球霸主恐龙突然灭绝,一种猜想是有一颗直径至少10公里的陨石与地球相撞,导致全球气候大变,恐龙灭绝。

    但这么大一颗陨石与地球相撞,必定要留下一个巨大的陨石坑,那么它在哪儿呢?早期的科学家通过对墨西哥湾地区岩石学的研究发现,这里可能存在一个巨大的陨石坑,但它到底是什么形状,有多大,一直是个谜。因为这里大部分地区都是在海下的,难于观察。所以,在1996年的1月~5月间,该计划的科学家联合美国、墨西哥的地质学家对墨西哥湾地区进行了详细地探测,最终确定了这里存在一个巨大的陨石坑,直径大约100公里,为恐龙灭绝这一科学问题的研究补上了重要的一环。

    加拿大:岩石圈探测计划为矿业勘探和开采提供详细信息

    加拿大岩石圈探测计划(1984年~2003年)是加拿大国家级多学科合作的地球科学研究项目,目的是综合了解北美大陆北半部的大陆演化。加拿大地区本身地质演化历史久远,超过40亿年,这让加拿大成为研究地球大陆早期历史及后续演化最理想的国家。

    在漫长的历史中,大陆经历了怎样的变化,都有哪些地质过程,大陆的组成是怎样的,这些问题不仅对加拿大,更是对全球的地质学研究都有着重要的意义。另外,加拿大矿产资源丰富,矿业是本国的支柱产业之一,探明地下的矿产分布及储量,更是对本国的经济发展具有重要意义。所以,加拿大岩石圈探测计划从一开始就具有科学和社会的双重目标。

    从1984年开始,参与该研究的750多名作者发表了近2000篇著作,详细阐述了加拿大本土大陆的演化特点,绘制详细的岩石圈剖面,尤其注重对矿业开发区的探测,为矿业勘探和开采提供更详细的信息。

    所有这些,不仅显著提高了加拿大大陆地质学的研究水平,而且极大地促进了本国矿业发展,丰富的成矿信息增强了矿业公司投资的信心。

    澳大利亚:“玻璃地球”计划的目标是人眼能看到地下构造、岩层、矿产甚至灾害

    矿产资源大国澳大利亚被誉为“坐在矿车上的国家”,为了解决未来的资源问题,1999年该国提出了“玻璃地球”计划。所谓的“玻璃地球”,顾名思义,就是让地球像玻璃一样透明,让人一眼就能看到地下的构造、岩层、矿产甚至灾害。有学者称之为“透明地球”或“水晶地球”,在一个国家范围内则被称为“玻璃国土”,指通过多种地质手段获取海量数据,建立全球性、多尺度、数字化的地质模型,可供我们查询和分析,然后据此作出正确合理的决策。澳大利亚“玻璃地球”的思想理念一经提出,就吸引了世界各国纷纷效仿,开始投入大量资金进行实施。

    “玻璃地球”计划的目标是:使澳大利亚大陆地表以下1000米深度以内的地质状况变得透明。要实现这一目标,需要大量的地质勘探、地球物理勘探和地球化学勘探工作,如:新的钻探技术、航空重力梯度测量、航空电磁法、地球化学填图、同位素跟踪、地下水化学研究等。该计划提出之后被正式列入澳大利亚的国家预算,并开始实施。遗憾的是,2003年因多种原因而被迫终止。

    欧洲:深部探测计划促进了科学研究的跨国界合作

    从1981年起,受美国深部探测计划的影响,欧洲各国随后也展开了自己宏大的计划。

    欧洲深部探测计划(1981年~2001年)旨在实施新一代的重大项目,更好地了解欧洲大陆地壳和地幔的构造演化,以及一直以来控制整个演化的动力学过程。欧洲探测计划挑选9个目标区域进行重点研究,每个区域都由高度自治的研究团队负责,所有的团队都致力于运用地质学、地球化学、地球物理学相结合的方法,了解地球表层和深层的关系,解释形成欧洲大陆岩石圈主要特征的过程。

    在本计划实施的20年间,有30多个国家,上千名地质学家参与,从俄罗斯的乌拉尔山到葡萄牙里斯本,从土耳其到瑞典,地质学家对欧洲的主要地质结构进行了系统的研究,硕果累累,加深了人们对欧洲大陆深部构造和地质学过程的认识,同时也极大促进了科学研究的跨国界合作。

    ◆相关链接

    瑞士地壳探测计划:主要是通过地球物理和地质联合的方法探测瑞士阿尔卑斯山脉的深部结构,深部探测的数据主要采集于1986~1993年之间,研究成果合理解释了瑞士阿尔卑斯山的构造演化:一个温度相对较冷的“山根”快速插入到20公里以下的下地幔,结果导致了大陆的碰撞;高密度球状“山根”导致阿尔卑斯山中部快速隆起及波河盆地下沉的大陆动力学模型。加上欧洲各国联合开展的欧洲探测计划,共同揭示了欧洲大陆与非洲大陆碰撞带的精细结构,为发展碰撞造山理论、薄皮构造理论奠定了基础。

    德国大陆反射地震计划:通过接收、处理和解释地球物理数据,取得了对欧洲深部地质结构的新认识。深地震反射揭示了岩石圈不同尺度的各向异性和下地壳的“鳄鱼嘴”构造,一些反射联合剖面揭示了陆内盆地的演化,显示了下地壳减薄和岩浆初始阶段的证据。

    意大利深地壳反射计划:由意大利国家研究委员会资助,主要目标是通过深地震反射技术研究意大利主要造山带的地壳结构及动力学演化过程。项目起始于20世纪80年代,形成了覆盖意大利半岛及周边海域的地震剖面网。

    俄罗斯深部探测计划:以折射地震技术和大地电磁技术为主,这在国际上是唯一的也是非常超前的。俄罗斯是世界上最早开展深部探测的国家之一,其中科拉半岛科学钻深度超过1.2万米,成为世界上最深的钻孔。科拉超深钻改变了地球物理探测解释的许多深部现象,研究成果形成了适时的成矿地质体定位的深部地质—地球物理和地球动力学标尺和俄罗斯境内各种矿产资源多参数成矿预测分析的数据库。

    ◆延伸阅读

    “透视”地球正变为现实

    在上述国家的研究计划中,所采用的主要方法是地震反射技术,它是一种精度很高的地球物理勘探方法,主要利用人工爆炸、冲击或其他振动源产生地震波,然后在地表或井中用检波器将其接收并对其进行处理和解释,便可以分析判断地层界面、岩土性质和地质构造等。

    目前,美国、俄罗斯、英国、意大利等国都在积极推动“穿透地壳”深反射地震剖面的工作。根据三维可视化地质信息与服务系统,只要按要求在电脑上输入相应的指令,研究区域的主要地层、地下构造、地热、地下水等三维仿真模型即可直观地展现在眼前。如果想知道哪里有断裂,哪里有地热和温泉,哪里赋存着丰富的地下水资源,都可以在系统上清楚地查询。

    未来世界各国的“玻璃地球”计划将会从局部的三维地质模型向全国范围发展,我国的发展方向将会更多地向实用化转变,在规划、国土、环保、水务、市政、建设、农业等多个领域更多地发挥管理和决策的作用。

    目前,虽然实现全球范围的“透明化”尚需要很长的时间,但随着人类探索地球奥秘的步伐不停,大数据时代呈现“看不见”的地球内部将一直是未来地球科学研究的方向。

    大数据呈现“看不见”的地球内部

    羌塘秘境、西南峻岭、昆仑风雪、大漠孤烟,谁能想象,有这样一批青年人,抛下了舒适的城市生活,离开了他们时刻挂念的亲人,每天穿行在西部富饶美丽却又条件极为恶劣的广袤大地上。他们,无论是驻守青藏高原进行羌塘油气调查,还是挺进罗布泊优选隐伏矿床,无论是为山区百姓扫除地质灾害隐患,还是研究大数据背景下的智慧找矿技术方法,都是那样兢兢业业、不惧艰险、忘我付出。

    他们,都有一个共同的名字——中国地质调查工作者。他们的脚下,是地质科技创新无比艰辛却又奇趣无穷的道路;他们的肩上,则是我国地质调查事业辉煌的未来。

     

     探索青藏高原的地质秘密  

      

    中国地质调查局矿产资源研究所 宋 扬

     

     羌塘,平均海拔5000米以上,且高寒缺氧、交通不便,被视为“生命禁区”。2003年以前,羌塘地区仍是青藏高原最大的一块中比例尺地质调查空白区。虽然,近几年发现了举世瞩目的多龙铜矿,但是班公湖—怒江成矿带其他地段还没有显著的找矿突破,一直是“只见星星不见月亮”的状态。

    现任中国地质调查局矿产资源研究所区域成矿规律研究室副主任的宋扬副研究员,在收集大量地质资料和矿床数据的基础上,提出了广义和狭义的班公湖—怒江成矿带的概念。这在一定程度上推进了青藏高原成矿带划分工作,对新的矿产志、地质志编写以及国家基础地质编图都具有借鉴意义。

    以往认为青藏高原由于不可避免的剥蚀作用,中生代浅成低温热液矿床很难保存下来。但是西藏多龙地区的千万吨级浅成低温热液型铜矿体是如何保持下来的呢?宋扬通过在野外细致编录,在矿体顶部发现了古风化壳,确认了矿床形成之后安山岩覆盖的地质事实。这种矿床保存特征在西藏尚属首例,指明在藏北高原强烈的隆升剥蚀下具有形成和发现浅成低温热液矿床的可能。这一发现,对班公湖—怒江成矿带今后公益性地质工作部署,意义重大。

    2015年,宋扬带领项目组全面分析多龙地区大规模聚集成矿的主控因素,在双湖地区设立并主持了新的1∶5万矿产调查子项目。

    在艰苦的阿里地区改则县无人区,宋扬和研究团队一起对中铝资源公司所属的西藏多龙勘查区9宗矿业权,与西藏地勘局地质五队、中铝资源公司技术人员密切配合,开展勘查工作部署、成矿条件研究,优选找矿靶区,建立勘查技术体系。通过细致的科学编录和研究,研究团队提出了铁格隆南为斑岩—浅成低温热液叠加型矿床的新认识,进而科学部署勘查方向,促进西藏斑岩—浅成低温热液矿床取得重大找矿突破。

    2012年8月宋扬被聘为“中国地质学会青年工作委员会”委员,协助青工委成功举办了“首届找矿突破战略行动青年论坛”和“第一、二、三届全国青年地质大会”,先后获得“中国地质学会2014年度优秀信息员”称号,及第二届全国青年地质大会特别贡献奖”。

    2016年,已被评为硕士生导师的宋扬,作为中国地质代表团成员,在南非开普敦举办的第35届国际地质大会上作了西藏多龙找矿突破的口头报告,在国际上展示了资源所青藏高原团队最新研究成果。在主持1∶5万4幅矿调项目期间,他努力开展团队建设,目前已经形成化探、构造、古生物、矿产、数据库等重要学科兼具的区调团队。同时,探索和组织基础地质调查与科学研究相结合的工作方式,初步打造了一支能吃苦、肯坚守、善创新的骨干人才队伍。

     

    写好人生大数 

     

    中国地质调查局地质力学研究所 王文磊

     

    2013年,王文磊获加拿大约克大学地球空间科学博士学位。2014年,他说服了怀孕的妻子,放弃了优裕的生活,积极响应国家“广开进贤之路,广纳天下英才”的号召,毅然回国投身地质调查事业。

    回国后,王文磊以创新与传承的结合、地质科学理论与地质调查实践的结合、先进性与实用性的结合为工作目标及手段,相继参加了《西藏班公湖—怒江成矿带铜多金属矿资源基地调查》《内蒙古集宁浅覆盖区矿产地质调查》等项目。

    王文磊长期致力于地质矿产、数学地质、地学信息多学科交叉研究,围绕地质、地球物理、地球化学、遥感等多元数据找矿信息识别、提取与融合及非线性理论等前缘科学问题与方法技术难题,拓展并创新了多元、多尺度地学数据非线性融合方法与致矿异常各向异性奇异性算法,提出了研究元素构造—地球化学行为的空间定量方法、隐伏成矿地质体空间定量推断模型、成矿地质过程多因耦合机制空间不稳定性定量评价模型,建立了揭示构造—岩浆活动对成矿元素空间分布各向异性的控制作用,及成矿地质过程非线性特征内在联系的空间定量评价模型,促进了基于成矿动力学过程的矿产资源预测理论、方法的发展,为矿产调查工作部署和找矿实践提供了重要的参考依据,并为我国大数据背景下地质调查智慧找矿工作的开展提供了具有重要借鉴意义的方法技术以及工艺流程。在中国地质科学院地质力学研究所矿田构造研究室,王文磊以实现构造动力成岩成矿过程数字化定量评价为研究目标,牵头组建了由数学地质、矿田构造、矿床学及计算地球化学构成的多学科交叉研究团队,目前承担并参与多项与矿产预测理论方法创新、矿产资源调查评价有关的科研及工作项目。作为国际数学地球科学学会(IAMG)青年会员,王文磊多年来不断参与并协助学会组织国际学术交流活动,在2012年Goldschmidt年会上担任专题分会召集人。2014年被任命为国际地科联青年地球科学家学会(YES)驻IAMG代表及联络人。2016年YES换届选举中,王文磊高票当选副主席,负责学会国际科学合作工作,大大提高了我国青年地质调查科技人员在国际地学学术组织的影响力及话语权。

    科技创新是国土资源事业发展的动力源泉。如今,面对国家一系列人才利好政策,尤其是国土资源部、中国地质调查局党组对科技人才培养的格外重视,王文磊的干劲更足了。他说,我们这一代年轻地质人,唯有勇于迎接挑战,积极面向国家经济建设和社会发展需求,面向国土资源“三深一土”工程的科技创新战略,面向地质调查主战场,才能更快、更好、更茁壮地成长、成才,在新的历史时期,创新业,立新功!

     

    地质工作能为西部做得更多 

      

     中国地质调查局西安地质调查中心 高永宝

     

    高永宝永远记得2012年的那一天,在昆仑山工作多年的他,终于尝到了帐篷被大雪压垮的滋味。面对漫天大雪,刚刚从帐篷中逃出来的高永宝和队友们,虽有些狼狈,却相视而笑。

    2008年,刚刚参加工作的高永宝被派往昆仑地区从事地质调查。面对高寒缺氧、气候多变的恶劣条件,他心中始终有个坚定的信念:要为国家地质调查事业奉献自己的力量。从此,在昆仑山伟岸的身影下,每年都会有一位青年地质工作者和他的团队奋战在海拔4000~5000米的“生命禁区”,开展野外地质矿产调查与科学研究,寻找矿产宝藏。整整8年,高永宝克服了高原反应、泥石流、狂风、暴雪、荒野抛锚、车陷沼泽等常人难以想象的困难,在祁漫塔格铁铜铅锌多金属整装勘查区、塔什库尔干铁矿整装勘查区、玛尔坎苏锰矿整装勘区、火烧云及外围铅锌找矿远景区等,留下了深深的足迹。

    2016年11月,高永宝带着满腔热忱来到南疆地区克孜勒苏柯尔克孜自治州,在克州国土资源局挂职副局长。

    挂职期间,高永宝深刻体会到地质工作的价值,他的“昆仑梦”也渐渐清晰。他参与编制完成了《克州矿业产业发展行动计划》《克州第三轮矿产资源总体规划》,有力支撑了克州矿业经济发展,也极大地服务了克州产业扶贫、富民固边;西昆仑玛尔坎苏锰矿带的勘查开发也得以推动,富锰矿资源量已达3000万吨,一期电解金属锰厂已建成投产,年产值5.8亿元,年上交利税近5000万元,带动地方就业约2000人,2017~2018年商业性地质勘查投入将达2亿元。

    近年来,高永宝主持及参与地质大调查项目11项、国家“十一五”科技支撑计划专题2项、国家自然科学基金项目2项、省部级科技项目2项。作为项目负责人承担地质大调查项目6项、国家自然科学基金项目1项、省部级科技项目2项,现为《西昆仑铁铅锌资源基地调查与勘查示范》二级项目副负责人。

    高永宝还与加拿大渥太华大学、美国印第安纳大学等广泛合作,在中酸性侵入岩浆作用成矿与找矿、镁铁—超镁铁质岩浆作用成矿与找矿以及铅锌矿床有机成矿作用、成矿模型研究等方面取得较多创新认识,并积极将科研成果推广应用到具体找矿部署和实践中,对西北地区尤其是昆仑成矿带的找矿突破发挥了重要作用。他先后在等各类中外期刊发表论文70余篇,参与出版专著2部,入选陕西省青年科技新星、中国地质调查局第三批青年地质英才等,并协助南疆大型资源基地调查工程首席,努力开展团队建设,促使西安地调中心形成了一支扎根昆仑、甘于奉献的中青年地质调查与研究队伍。

     

    把百姓的平安放在心头 

      

    中国地质调查局成都地质调查中心 邓国仕

     

    今年36岁的邓国仕从吉林大学毕业到中国地质调查局成都地质调查中心工作后,始终奋战在地质灾害调查与监测、地下水资源调查与评价研究第一线。而无论是防灾减灾还是找水扶贫,他心中最重的,就是百姓的安全与幸福。

    2008年“5·12”汶川大地震发生后,邓国仕离开身怀六甲的爱人,主动请缨,和成都地调中心其他18名同志第一时间奔赴抗震救灾的重灾区、生命的孤岛——茂县,开展次生地质灾害隐患排查工作。这也是中国地质调查局第一支进入重灾区的地质兵。

    抗震救灾工作必须争分夺秒,邓国仕他们哪里顾得上自身的安危。仅仅用了3天时间,邓国仕与他的队友行进300千米,覆盖面积近4000平方千米,完成了茂县所辖23个乡镇的地质灾害应急调查,以及灾情险情评估和临时安置点选址,为灾民安置赢得了宝贵时间。此后,又进行了全面的核查和排查,最终核查原有地质灾害点115处,新调查地震诱发的次生地质灾害点219处,为灾区人民交了一份满意的答卷。

    2013年至今,邓国仕一直从事乌蒙山区找水打井工作。

    2016年9月上旬的一天,他带领项目组一大早从德昌县麻栗乡老鹰沟出发,徒步翻越螺髻山开展水文地质调查。经过数小时,他们边走边采集和记录地质信息,山顶上,瑟瑟寒风吹过显得格外凄凉萧杀。经过一天的劳累工作,晚上,他带领项目人员搭了帐篷住下,怎料半夜竟淅淅沥沥地下起了雨,冰冷难眠,早晨鞋袜全部冻成了石头。此行历时七天六夜,队员们记不清这一路穿过了多少个丛林,越过了多少个沟壑,当终于看到熟悉的普格县螺髻山镇时,大家都有一种冲出重围、重见天日的感觉,情不自禁地唱起了《勘探队之歌》。

    四年来,邓国仕扎根乌蒙山连片贫困缺水区,利用水文地质理论,结合地球物理勘探方法指导找水,开展碎屑岩区找水的地球物理方法科技创新研究,带领水文地质团队在贵州毕节地区和四川凉山地区等地完成水文地质调查4050平方千米,针对缺水村屯寻找有利的蓄水构造富水区,准确定位探采结合井井位21处并成功出水和成井(成井率达77%),实施典型泉引泉工程6处,有效缓解了乌蒙山贫困缺水区3万余人用水急需。十余年的磨砺,邓国仕已经成长蜕变成一名具有成熟科研作风和思想理念的地质人,他用扎实的专业知识理论、吃苦耐劳的敬业理念、崇高的献身精神以及科学严谨的工作态度,诠释了一名地质人爱人民、爱社会的高尚情怀。

     

    探寻地球深部宝藏 

      

    中国地质科学院深部探测中心 严加永

     

    “我们干地球物理的特别喜欢西部。人文干扰小,能取得好数据,而这也意味着可以为矿产勘查提供更精准的信息。” 来自中国地质科学院深部探测中心的严加永说。

    作为项目副负责人,严加永在承担地调项目《新疆东准琼河坝矿集区铁铜多金属靶区优选与隐伏矿床(体)快速定位示范研究》和新疆地勘基金《新疆伊吾县拉伊克勒克一带铁铜矿勘查》项目期间,经历两次手术,仍然坚持带队在野外一线工作。在团队努力下,拉伊克勒克靶区实现快速查证,通过大比例尺地球物理探测,在厚覆盖区之下发现了矽卡岩—斑岩铜矿。经过2011-2016年工作,最终发现拉伊克勒克铜多金属矿,获取铜资源量118.8万吨,伴生银1404.44吨、钼资源量6376吨、磁铁矿石量251.17万吨,使该矿一举迈入大型铜(银)矿行列。

    2015年6月,严加永加入了地球深部探测中心团队,主要从事深部探测和矿产勘查技术研究,特别是承担深部地质调查工程下属的钦杭结合带及邻区深部地质调查等项目,使严加永积累了大量深部资源勘查技术经验,取得了丰硕的研究成果:

    改进了重磁多尺度边缘检测流程和显示方法,提高了重磁方法确定板块边界、断裂、岩体等边界的精度。该技术在长江中下游构造格架研究、铜陵矿集区构造厘定、胶东半岛和东准噶尔琼河坝地区区域构造分析中发挥了重要作用。

    系统研究了成矿带深部背景研究的经济可行方法,集成了一套计算岩石圈垂向结构(岩石圈厚度、莫霍面、居里面、磁性基底、均衡异常)和三维集成分析的技术方法。在深部探测专项Sinoprobe-3中,将该方法用于长江中下游成矿带成矿深部背景研究中,获得了不同界面的起伏形态,并集成到三维可视化环境中进行交互分析,为理解成矿带深部过程提供了深部信息。

    尝试了基于重磁三维反演的岩性识别工作,在庐枞、宁芜矿集区开展了试验,识别出来主要岩性的三维分布特征,为找矿预测提供了直观信息,取得了阶段性进展,为矿集区“透明化”推进积累了技术。

    在国内率先开展了三维分布式电法探测试验,通过焦家带已知矿床的探测试验,总结和对比该方法在破碎蚀变岩型金矿金矿上的探测效果,并在焦家带南延带开展了探测,推断了焦家带南延的可能位置和形态。

    现在的严加永满腔热情都放在了深部找矿上,他的最大梦想就是:立足于本职岗位,更好地为我国深部探测事业和找矿突破战略行动贡献力量。

     

    青春的梦想从羌塘起航 

      

    中国地质调查局成都地质调查中心 宋春彦

     

    羌塘高原,承载着宋春彦服务国家油气事业的青春梦想。

    8年前,宋春彦第一次上羌塘,在安多的那一晚,头痛得非常厉害,胸闷、心慌、喘气、彻夜未眠,让他第一次知道了什么是高原反应。

    2012年是宋春彦在羌塘野外工作时间最长的一年,从5月份一直工作到了10月份,历时5个多月。当时他负责了羌塘盆地内第一口1000米深的地质调查井。

    功夫不负有心人。宋春彦和同事们通过这口井的编录研究,首次发现了羌塘存在古生界油气藏以及优质的二叠系烃源岩的证据,打破了前人对于羌塘只有中生界才具有勘探潜力的片面认识。

    回首过去的8年,羌塘野外地质工作种种艰辛令人难忘,其中最让宋春彦感到揪心的就是对家人关爱的缺失。每逢女儿生日,他都身在遥远的藏北高原。他多想在电话里听听女儿的声音,但由于工区没有手机信号,让这样一个简单的心愿也成为一种奢望。他只能手捧着女儿的照片,默默的说一句:“宝贝,生日快乐,爸爸爱你!”

    由于藏北严重缺氧,先后导致多名与宋春彦一同到藏北开展野外工作的年轻同事患上了心脏早搏、心房不规则增大等各类高原疾病,而不得不告别了他们为之挥洒青春羌塘。宋春彦曾说:“也许某一天,我也会跟他们一样因身体原因再也去不了羌塘,但只要还能坚持,我都决不放弃,都要尽力去完成一个羌塘油气工作者的责任与使命。”

    2016年是藏北地质调查史上具有标志性的一年。这一年,藏北迎来了第一口深达5500米的石油地质参数井。它是目前国内海拔最高的一口深井,也是地调局系统五大科技攻坚战的主战场。

    作为直接负责这口井的子项目负责人,宋春彦在井位论证、工程设计、地质设计、施工方案审查的每个环节都小心翼翼,收集查阅大量的文献资料,确保不出一丝纰漏。

    最后,这口羌参1井终于在2016年12月实现了开钻,从而开启了藏北油气地质调查工作的新篇章。

    2017年是羌塘油气的攻坚之年。为了在雨季前多赶工期,4月初,宋春彦在进藏后,顾不上休整,第二天就赶到海拔4900米的双湖,第三天早晨便抵达了海拔5030米的钻井现场。如此快速的赶往高海拔地区,让宋春彦经历了自己生平最严重的一次高原反应,每到夜晚,全身关节钻心的疼痛,而且头痛欲裂根本无法入眠。但他硬是咬着牙挺了过来,从未萌生退却、放弃的念头。因为他知道,羌塘攻坚,自己重任在肩。

    把青春写在西部大地上

     

    “我们的家乡,在希望的田野上,炊烟在新建的住房上飘荡,小河在美丽的村庄旁流淌,一片冬麦 (那个)一片高粱……”这首在上世纪80年代曾风靡全国、歌颂大美农村的《在希望的田野上》,在当时的年青人的心里烙上了深深的印痕,也时常勾起人们对彼时美好乡村的记忆。

    “八月杞园树树红,年年果实喜秋成。”金秋八月,当中国矿业报记者一行来到都兰香诺木洪地区时,仿佛一下子打开了记忆的阀门:诺木洪河水从农场里潺潺流过,一眼望不到边的枸杞树上长满了透红的枸杞,像红色的海洋挂满了希望,路边空地上晾晒的一片片枸杞,犹如一张张红地毯在喜迎客人的到来,处处一派丰收的田园景象。

    “这里河水充沛,土壤肥沃,是青海省的枸杞主产区和高效农业示范区。”青海省第五地质矿产勘查院(以下简称五勘院)副院长刘长征说,“我们经过前期工作,近期首次在柴达木盆地的诺木洪地区发现大面积的富硒土壤后,这里将成为名副其实的‘硒’望田野!”

    为她富裕为她兴旺

    正如歌曲中唱道的那样:“ 我们世世代代在这田野上生活,为她富裕,为她兴旺。”五勘院作为一支“土生土长”、专门为青海省经济社会发展的地勘单位,尽管组建时间满打满算不到8年,却在巴颜喀拉掘金、在东昆仑探镍、在沱沱河找铅锌等方面取得了骄人战绩,得到了国土资源部领导的高度肯定。他们在大场地区发现了一个特大型、2个大型、3 个中型金矿床在内的矿集区,探明金资源量高达200多吨;在夏日哈木发现了一个世界级的大型铜镍矿,实现了东昆仑成矿带找矿新突破,打开了该地区寻找新矿种的窗口。这次找矿新突破,为青海省当时的“资源立省”战略和长远的富裕、兴旺奠定了坚实的物质基础。

    然而,作为“中华水塔”的青海,发展特色经济,尤其是循环经济、高原特色农牧业是今后经济发展的重要方向。特别是随着生态文明建设的推进,青海省 “生态立省”战略的明确及实施,如何拓展地质服务领域,在坚持矿产勘查主业同时大力推进农业地质,开展区域地球化学调查,为高原农牧业的富裕和兴旺夯实基础,自然成为摆在五勘院面前的头等大事。

    事实上,青海省国土资源厅也早就认识到了这项工作的重要性。在2004年,该省国土资源厅为开拓青海农业地质之路,在西宁及周边启动了农业环境调查项目,主要通过调查以土壤为主,作物、水等介质为辅的生态环境,查明其地球化学特征,发现一批有益、有害资源,为开发利用及预警预测提供依据。令人惊喜的是,该项目初战告捷,首次在青海这块低硒背景土地上的在西宁-平安小峡地段,发现了富硒土壤及富硒作物。该项目的实施及其成果的取得,无疑为随后五勘院开展的区域地球化学调查工作奠定了基础。

    好雨知时节。2008年,中国地质调查局在全国开展的多目标区域地球化学调查工作扩展到西部,启动了海东地区局部的多目标调查工作。刚刚组建成立的五勘院承担了这一项目,由此拉开了向农业地质拓展的序幕。

    “多目标区域地球化学调查是一项生态、环境、农业、资源、城市、旅游、工程安全等多个方面的基础地质调查,目前分为多目标区域地球化学调查、生态地球化学评价和土地质量地球化学调查评价3个层次。”刘长征介绍,该项目通过调查东部表层土壤、深层土壤中元素分布特征,定位特色资源,在西宁-乐都首次发现了大面积富硒土壤。这一重大成果的发现,不仅为海东地区调整农业产业结构、发展特色农业提供了基础,指明了方向,也为五勘院根植区域地球化学调查工作,在广阔的田野上播种“硒”望积累了经验,打下了基础。

    为她打扮为她梳妆

    “禾苗在农民的汗水里抽穗,牛羊在牧人的笛声中成长。我们世世代代在这田野上劳动,为她打扮,为她梳妆。”恰如歌中所描写的这样,五勘院开展多目标区域地球化学调查工作近8年来,滴滴汗水终成金,在特色农业开发、生态环境污染防治、土壤固碳潜力、土地整治与生态管护、资源调查等方面取得了显著的成果。

    丰收的背后是辛勤的劳动。对刚组建成立就开始进军多目标区域地球化学调查工作的五勘院来说,同样面临着“万事开头难”的窘境。彼时对他们而言,硒还是一个十分陌生的词汇,至于在土壤里如何找硒,则更是一张白纸,从未有过。既无以往的经验可以借鉴,又无现成的模板可以复制,面对首次承担的海东地区局部的多目标调查工作,该如何下手?

    开弓没有回头箭,没有过不去的火焰山!当时的五勘院领导甩下了硬邦邦的话:马上组建团队,没有人才,可以在院技术人员中随便挑;缺乏技术,可以组织人员去外面学;后勤工作,院里全力保障。但目标只有一个,就是不折不扣完成这次调查工作,树起五勘院在农业地质领域尤其是区域地球化学调查工作中的品牌!

    说干就干。五勘院挑选精兵强将,组建了10余人的项目团队。团队人员整体学历素质较高,都是地球化学地质等专业本科以上学历;年龄结构年轻,大部分是“80”后;业务技能纯熟,工作能力出众,吃苦耐劳。项目负责人姬丙艳思维活跃,坚持创新发展,将百姓及地方需求作为项目工作的首要目的,解难题,找结点,在富硒土壤调查评价中攻破了大量技术难关,尤其在研究富硒土壤成因、来源及迁移转化方面有独特见解,同时奠定了青海富硒土壤及生态系统发展的基础。在姬丙艳带领下,已发展成长出多名土地调查评价项目负责人,现均担任平安富硒、柴达木绿洲农业项目负责。

    多目标区域地球化学调查工作包括了农业、环境、生态、基础地质、矿产甚至地方病等多方面的内容,且先进技术方法更新较快。想要搞好青海多目标工作尤其富硒资源项目,必须不断学习,掌握最新方法技术及思想理念,结合实际不断加深认识,把握政府动态和领导思路。五勘院积极组织项目团队参加中国地调局等单位组织的各类学习和培训班,来加强技术交流,集聚先进技术方法,并利用与中国地质大学(北京)教授杨忠芳领导的多目标团队共同承担多项研究工作的机会,不断向他们请教,了解此项工作最新的进展和理论,弥补自身的不足。此外,还多次邀请成杭新、奚小环、杨忠芳等多名知名专家莅临青海平安,现场指导富硒生态评价项目思路,解决技术瓶颈。

    磨刀不误砍柴工。平时点滴间积累起的技术方法终于“厚积薄发”、“修成正果”。经过短短两年的工作,五勘院在西宁-乐都发现了840km2的大面积富硒土壤,并初步认定,该区表、深层土壤均富硒,且来源于地层沉积,来源持续稳定。

    2010年1月,这一重大地质调查成果公开发布后,立即引起了青海省高层的重视。时任青海省委书记强卫、省长骆惠宁分别作了重要批示。随后,五勘院在对找硒经验总结提升基础上,集成编制了《青海西宁及周边地区成果报告》,并在北京邀请於崇文、张本仁、莫宣学3名院士,中国地质调查局、中国地质大学、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所等多名首席专家,联合对该项目成果进行了评审,得到了与会专家的高度好评。

    省委、省政府主要领导的重视和关心,国内专家的肯定与好评,技术的愈益成熟和完善,成果的不断提升和运用,使五勘院如虎添翼,调查成果不断涌现。据相关数据显示:2008~2015年,五勘院通过对近3万多件样品(土壤、水体、生物)进行高精度测试,获得了87多万个数据,建立了土地质量地球化学数据库,取得了较好的调查成果,在海东市发现富硒、富锗、富硼土壤资源分布区,其中富硒土壤1872平方千米、富锗土壤682平方千米、富硼土壤607平方千米,形成以拉脊山为界“南锗北硒”土壤资源分布格局。

    “富硒土壤主要集中分布湟水谷地及拉脊山一带,平安区、乐都区富硒土壤呈现面积大、连续成片、含量较高的特点;富锗(含锗)土壤主要集中分布在拉脊山南部化隆县、循化县,湟水谷地的乐都区、民和县一带,以化隆县面积最大;富硼土壤分布在化隆县、循化县一带,表现为富硼土壤连续分布、区域富集特点。” 刘长征说。

    既然海东地区发现了富硒土壤,那位于柴达木盆地的海西有没有富硒土壤的可能?具有战略眼光的省国土资源厅又及时调整思路,把工作重点聚焦在了有“沙漠绿洲”之称的都兰县境内,于2015年设立了省地勘基金项目——都兰县绿州农业生态地球化学评价,通过采用地球化学测量方法开展绿洲农业生态地球化学评价,查明测区元素地球化学分布和分配特征,对主要工作区土壤母质成因进行调查;选择具有典型意义的异常进行查证,初步查明异常成因及其生态效应,对土地质量和农产品质量进行评价;研究土壤和农作物中元素的分布,提出特色农产品种植建议,为特色农业发展规划及地方经济社会可持续发展提供科学依据。

    对已轻车熟路的五勘院而言,开展此项目简直是“小菜一碟”。2015~2016年,项目组通过对5000余件样品(土壤、水体、名特优农产品)进行高精度测试,在诺木洪地区发现富硒土壤共计417km2 ,这也是青海省在柴达木盆地首次发现富硒土壤。

    “诺木洪地区富硒土壤主要分布于农场北部,空间上呈弧状,南以诺木洪洪积扇缘细土绿洲带为起点,向北延伸至柴达木盆地腹地,西至田格里河,东止于宗加乡,富硒土壤在西侧未圈闭。富硒区内每千克土壤硒平均含量达0.47毫克,最大值为2.8毫克。”该项目负责人沈骁说,因富硒土壤范围未圈闭,随着工作的进一步开展,面积会进一步扩大。

    而在刘长征看来,柴达木盆地发现富硒土壤则更有深远意义。他说:“青海省东部地区发现的富硒土壤中,每千克土壤富硒平均含量为0.42毫克,最大值为1.755毫克。对比之下,柴达木盆地发现的富硒土壤中硒元素含量略高于青海省东部富硒区。更重要的是,都兰是青海西部地区主要的粮食高产区,诺木洪地区又是全国著名的枸杞生产基地。富硒土壤的发现,将对发展特色农业、打造青海省的地理标志产品具有积极意义。

    为她幸福为她争光

    青海省多目标区域地球化学调查工作自2008年正式启动后,截至目前,五勘院已陆续完成25万多目标调查工作5个,累计完成面积27900平方千米;完成1∶5万生态地球化学调查评价项目7个,完成调查面积4357平方千米;完成1∶1万典型地区土地质量调查评价100平方千米。其中,全省调查耕地474万亩,占青海省耕地总面积882万亩的54%。

    “我们所开展的这些调查项目在特色农业开发、生态环境调查、土壤碳库、地方病防治等方面均取得了良好的效果,尤其以富硒产业发展为龙头,已形成了较好的发展生产链,为当地经济发展带来贡献。”刘长征说。

    开展调查的目的不仅仅只是为了摸清家底、掌握情况,还要想法让其尽快转化为现实生产力,使调查结果更好地为政府决策服务、为当地农业转型服务。五勘院深深认识到了这一点。他们以“融合需求,互助发展”为目标,加强与地方政府的汇报沟通,积极做好成果汇报,及时为当地经济农业提供部署思路,探索出了一条技术与应用相辅相成、和谐发展的富硒之路,有效推动了青海各地富硒产业的发展。

    为更好地深入开展服务于海东市富硒土壤资源的开发利用,加大对特色农畜产品、特色生物资源的开发利用研究,经过海东市平安区人民政府、青海省地质矿产勘查开发局共同研究,决定由海东市平安区高原富硒现代农业示范园区管委会、五勘院、青海省地质矿产测试应用中心联合挂牌成立青海省高原富硒资源应用研究中心。

    “该中心立足于海东市乃至全省产业园区土壤、农业、水质、农作物以及富硒功能产品进行综合性的检验检测的服务平台,为富硒产品生产基地、园区各类企业提供强有力的技术支撑。早日将资源优势转化为经济优势,成为平安经济发展的‘增长极’。”刘长征说。

    “硒”望的田野带来的是丰收的喜悦,使当地人们的“生活在‘硒’望中变样”。目前,平安区富硒农业园区已形成以“两园一基地”建设为中心,辐射带动其他基地发展的格局,先后引进20余家企业入驻园区,建成23处种养殖业生产及农产品深加工基地,形成富硒大蒜、红提葡萄、大果樱桃、牛羊、蛋鸡五大富硒主导产业,并以富硒种植养殖产业为依托、富硒精深加工产业为支撑、富硒高新技术转化为突破,打造集富硒产品生产加工、出口贸易、旅游观光为一体的沿湟百里农业长廊高原生态富硒产业带,以洪水泉乡、三合镇、平安镇为中心建设青海高原富硒农业科技产业园。

    “现在,平安区高原富硒现代农业示范园区产值已达4.27亿元,富硒产业链已带动当地将近2000多户6000多人就业。另外,通过‘公司+协会+ 科技示范+农户’的经营模式,平安区已经分别在八个乡镇建起了富硒果蔬、饲草、马铃薯等大型生产基地。”刘长征如数家珍地说,在白家村、沈家村、大寨子村等地,以种植无公害瓜果蔬菜为主的白沈沟富硒设施农业长廊已形成规模,培养懂科技、善经营的新型农民2260名,户年均增收5000元左右。此外,在富硒设施农业长廊所辐射的5个村子中,当地的120户贫困户以“农户给农户”打工的形式实现就业。其中,有二三十户贫困户通过政府补助和自筹资金的方式,投资 3.2万元建起了蔬菜温室大棚,年收入达到3万多元,实现了脱贫。

    而柴达木盆地诺木洪地区富硒土壤的发现,同样具有十分重要的意义,可以在产业规划、招商引资、发展特色农业经济、精准扶贫等方面发挥积极作用,最终服务于三农,惠及千家万户。

    “要充分利用地球化学调查成果信息,加大成果转化利用。对诺木洪农耕区具有硒钼碘硼等有益元素、土地质量环境优良的地区,优先发展富硒红果枸杞等特色经济作物;诺木洪北部广袤灌木林地富硒土壤应以富硒特色畜牧业、富硒特色黑果枸杞和白刺果的开发为主导。”刘长征最后建议,对香日德高产区建立名特优农产品的地球化学评价模式,从地质、土壤、水文、地球化学元素含量、光热条件等方面进行研究,实现香日德地区农产品的原产地认证,打造产品的地理商标,运用土地质量档案,实现名特优农产品质量、安全可追溯。

    “我们的未来,在希望的田野上,人们在明媚的阳光下生活,生活在人们的劳动中变样……我们世世代代在这田野上奋斗,为她幸福,为她争光!”在回京的飞机上,中国矿业报记者俯视大美青海的山山水水,耳畔仿佛又回响起了《在希望的田野上》,好像又看到五勘院为了青海的未来,为了当地人民的美好生活,为了为地勘单位争光,又义无反顾地背起了简单的行囊,迎着山谷的风,在田野上为找硒而奋斗!

     富硒红枸杞将改变当地人生活

    在“硒”望的田野上