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    为深入贯彻落实习近平总书记关于保密工作的重要指示批示精神,认真落实总体国家安全观,9月19日,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所(以下简称“郑州综合利用所”)组织保密委员会、保密办、关键岗位人员以及所属部门保密监督员等30余人赴河南省保密宣教中心接受保密教育。

    在保密宣教中心,大家观看了保密教育警示片;听取了我党保密工作优良传统教育和近年来发生的窃密、泄密警示案例;观摩了计算机、手机、智能手表等电子设备窃密泄密攻防演示;沉浸式体验了新技术条件下智能办公设备、社交媒体软件失泄密风险;接受了一次全方位、立体式的保密教育培训。

    此次保密实训教育具有很强的针对性,让干部职工对保密工作形势有了更深的认知,对如何做好保密工作有了更真切的感受。大家纷纷表示,当前国际形势严峻复杂、窃密手段层出不穷、失泄密案例触目惊心,要坚决贯彻落实总体国家安全观,进一步增强保密意识、强化保密责任、落实保密制度、提升防范能力,做到居安思危、警钟长鸣,坚决杜绝失泄密情况发生,为郑州综合利用所事业高质量发展提供坚强保障。

    郑州综合利用所赴河南省保密宣教中心开展保密教育培...

    谢桂青(左)在野外勘查

    1975年出生的谢桂青,1994年考入长春地质学院,从大学学习地质学专业,在中国科学院地球化学研究所攻读矿物学、岩石学、矿床学专业研究生,直到2003年博士毕业进入中国地质科学院矿产资源研究所工作,地质似乎是他命中注定的一份事业。

    脚踏实地,努力实现找矿突破

    自参加工作以来,谢桂青承担了10多项科技部、国家自然科学基金委和地质大调查项目,迅速成长为科技骨干。

    铜矿是我国紧缺矿种之一,斑岩—矽卡岩型铜矿是我国主攻的找矿类型。针对制约找矿的科学问题,在前辈指导下,谢桂青开展了不同维度下的斑岩—矽卡岩型铜矿矿床模型与预测的调查研究。

    2003年~2007年,谢桂青依托中美矿产资源评价等项目,开展了全球和中国斑岩铜矿的成矿规律的调查研究,收集了全球1886个铜矿床的地质资料,并将全球分为14条重要铜矿成矿带,建立起不同类型矿床的描述性矿床模型,为我国矿业“走出去”提供了重要信息和技术支撑。

    秦岭是全球最大的钼矿成矿带,但铜矿找矿一直未取得重要突破。2009年~2011年,谢桂青带领团队与西北有色地质勘查局的地质队合作,厘定了陕西省山阳县池沟为南秦岭首例斑岩铜矿床,推动了南秦岭铜钼矿的找矿突破。

    在地质找矿过程中,人们较多地关注成矿带和典型矿床的调查研究,但对矿集区的成矿模型研究较少。自2003年起,谢桂青团队就一直以我国矽卡岩铜铁矿床最集中的地区——湖北大冶矿集区为研究对象,最终建立起大冶矿集区的成矿模型,拓宽了铜矿的找矿方向。

    近20年来,谢桂青带领团队跑遍了50多处大大小小的老矿山。他早已记不清有多少个节假日是在井下度过的,让他印象最深的是2008年的端午节,当时,谢桂青正在湖北省大冶鸡冠咀金铜矿地下470米深处开展剖面测量和采样。突然,停电了,漆黑的巷道让人心生恐惧,手电筒因进水也无法正常使用。他和矿山工程师背着样品,摸黑走了近2公里,硬是从掌子面走出了巷道。回想当初的情景,谢桂青感慨地说:“见到亮光时,心里突然有一种重见天日的喜悦,这让我更加深刻体会到了地质人的‘三光荣’精神。”

    披荆斩棘,勇攀地质科学高峰

    矽卡岩矿床,又称接触交代矿床,是在中酸性侵入体和碳酸盐岩类等岩石的接触带及其附近,由含矿热液交代作用形成的高温热液矿床。

    我国碳酸盐岩地层特别发育,是全球矽卡岩矿床规模最大和数量最多的国家之一。矽卡岩矿床以品位高为主要特征,是经济价值较大的矿床类型。前人对矽卡岩矿床的成矿机制开展了大量研究,但斑岩—矽卡岩矿床与低温矿床之间是否有成因联系,是一个未解决的关键科学问题。

    工作10多年来,谢桂青主要开展高温矽卡岩矿床调查研究,从未接触过低温金锑矿床。直到2014年,他主持了又一个国家重点基础研究发展计划(973)项目之子课题“低温成矿与深部作用的关系”。

    地质工作是个良心活。除了脚踏实地的科学研究,没有任何捷径可走。接到任务后,谢桂青带领项目组和研究生迅速开展了湖南中部低温金锑矿床的野外踏勘,并研读了大量国内外资料,提出了工作模型,计划在低温矿集区寻找高温矽卡岩矿床。

    虽然面临较大的困难,但谢桂青团队没有退缩。经过近5年的努力,他们找到了大量证据,并提出湘中低温矿集区有高温远端矽卡岩钨矿床,建立起与壳源岩浆有关的矽卡岩钨矿床﹢低温金锑矿床组合模型。

    2018年底,以中国工程院院士陈毓川为组长的课题评审专家组认为,“低温成矿与深部作用的关系”课题在低温金锑矿床与岩浆热液钨矿床具有成因联系的矿床组合模型等方面取得了创新性成果,并将该课题成果评为“优秀”。

    受此成果的启发,谢桂青带领团队还开展了长江中下游成矿带矽卡岩铜金矿外围的低温金矿床调查研究,查明矽卡岩铜金矿床外围的低温金矿床是远接触带低温金矿床,是长江中下游成矿带新的矿床类型,与矽卡岩铜金矿床属于同一成矿系统,并建立了与壳幔混源氧化性岩浆有关的幔源矽卡岩铜金矿床﹢远接触带低温金铊矿床组合新模型,指引在矽卡岩成矿系统中发现红铊矿和铊矿化。

    孜孜以求,瞄准矿床模型前沿

    选择了地质事业,就意味着担负起国家的重托。为了更好地完成项目任务,谢桂青经常深入一线开展地质调查,少的十几天,多则几个月。面对亲人和家庭时,他只有深深的愧疚和自责。

    谢桂青没有辜负家人的理解和支持。2012年,谢桂青成为中国地质科学院资源研究所最年轻的博士生导师。从此,谢桂青肩上更多了作为园丁的重任。“我希望自己是个合格的领路人。”

    除了做好自己的科研,谢桂青的另外一件大事就是把研究生培养成地质科学复合型人才,根据每位学生的特点,扬长避短,力争让每名研究生都能取得一些创新性成果。谢桂青每年都会带着研究生开展野外考察,亲自教他们做野外路线调查、岩心编录和系统采样,带领他们真正把“论文写在祖国大地上”。

    谢桂青说,矿床学的目的就是要发现在现代经济技术条件下可以开发利用的石头。地质学科既要加强基础研究推动理论创新,也要面向国家重大需求。因此,地矿科技工作者必须投身到野外一线,围绕找矿勘查开展调查研究。

    20多年来,为了唤醒深埋在地下的宝贵矿藏,谢桂青带领团队跋涉于崇山峻岭,攻坚克难,赢得了一项项荣誉:国家自然科学二等奖,省部级科技成果一等奖、二等奖,2019年获得国家杰出青年基金资助……

    上天不易,入地更难。面对目前的矿产资源形势,寻找深部富且大的矿体已成为我国未来矿产勘查的重要方向。“随着地质工作程度不断加深,找矿难度日益增大,我们急需加强矽卡岩矿床的立体成矿模型研究。”谢桂青说。

    如今,谢桂青的下一个科研目标已经锁定——以斑岩—矽卡岩矿床为研究对象,向矿床组合模型研究这一世界科技前沿发起进攻,提出深部矿体有效找矿标志,实现紧缺矿产的找矿突破。

    科技创新人物 谢桂青:把脉大地 寻矿探宝
     











    阅读提要

    ◆页岩气开发,还有待各项鼓励和监督政策的引导和支持,开发的关键技术仍有待突破

    ◆资源节约与综合利用的理念仍要不断加强,建立矿产资源勘查开发保护系统观

    ◆系统评价资源本底的综合地质特征和资源环境承载力,为京津冀协同发展提供重要支撑服务

    我国极具开发潜力的新能源有哪些?我国矿产资源综合利用的潜力有多大?京津冀一体化协同发展如何应对资源环境约束?4月25日,中国地质调查局围绕第46个地球日“珍惜地球资源转变发展方式——提高资源利用效益”主题举办的中国地质调查成果主题报告会上,三位工程首席专家为来自国务院相关部委、国土资源部相关司局、在京地质调查行业单位、大型矿业企业以及大专院校等各方代表,带来一场内容丰富的有关地球资源利用的知识盛宴。

    三位科学家从我国国土资源国情出发,讲述了中国地质调查局在提高资源利用效益方面取得的卓越成果以及今后工作的着力点。透过这些成果,我们看到了地质工作者为提高资源利用效益所作出的努力,也看到他们力图通过自己的努力,让蓝天常在、青山常在、绿水常在的美好愿景。

      新能源开发利用

      更低碳、更环保

    当前,我国经济换挡升级,能源和其他重要矿产资源的需求总量仍居高位,但需求结构发生重要变化,以低碳、绿色、环保为特征的新能源、新材料等战略性新兴产业的迅速崛起,促进能源消费结构的重大调整,并带动以锂、钴、三稀等为代表的新能源、新材料矿产品需求增长。

    中国地质调查局油气资源调查中心副主任翟刚毅在报告中介绍了我国目前极具开发潜力的几种新能源。

    页岩气,是一种清洁、高效能源。美国依靠页岩气开发技术的突破,2009年以6240亿立方米的产量首次超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。这也让页岩气逐步走入公众视野,并日益受到关注。

    据翟刚毅介绍,全球页岩气技术可采资源量与常规天然气可采储量相当,约187万亿立方米,我国的页岩气储量在世界位居首位,地质资源量达134万亿立方米,可采资源量25万亿立方米(不含青藏区),其中四川盆地储量最高,其次为鄂尔多斯盆地和松辽盆地。截至2014年,我国共有页岩气探矿权54个,勘探面积17万平方千米,页岩气产量13亿立方米,今年有望达到65亿立方米。四川盆地海相地层页岩气勘查的突破,最为振奋人心。目前,在重庆涪陵区块已形成10亿立方米的年生产能力,实现了我国首个大型页岩气田的规模开发。鄂尔多斯、四川和柴达木盆地的陆相地层勘查也取得了重要发现。

    翟刚毅指出,作为我国未来重要的接替新能源,页岩气的开发,还有待各项鼓励和监督政策的引导和支持;开发的关键技术仍有待突破,水力压裂、压裂液、水平井等核心技术亟待加强研究攻关;与页岩气开发相应的环境问题更要予以关注,切实做到利用新能源,造福全社会。

    翟刚毅介绍的第二种非常规清洁能源,是天然气水合物。达到全球已知煤炭、石油和天然气资源量总和两倍,可满足人类1000年需求的资源量,使得天然气水合物成为新能源大家族中的翘楚。目前,全球共发现132处水合物产地,其中冻土区9处。

    我国可燃冰主要分布在南海、西北冻土区及东北冻土区。南海水合物自2007年取得突破后,2013年通过实施23口钻探井,控制水合物分布面积55平方公里,折算成天然气,控制储量为1000亿~1500亿立方米,相当于一个特大型常规天然气田规模。祁连山冻土区2008年首次发现天然气水合物,并得到室内激光拉曼检测结果的证实。

    另一种资源量巨大的清洁能源就是干热岩。这种赋存在地下深部具有高温的岩体,主要被用来提取其内部的热量。据初步估算,我国陆区3~10千米深处的干热岩资源量,为860万亿吨标准煤燃烧所释放的能量。

    锂是作为火箭、导弹、宇宙飞船燃料的最佳金属之一。1千克锂通过热核反应放出的能量相当于2万多吨优质煤燃烧的能量。我国已探明的锂资源储量约为540万吨,约占全球总探明储量的13%。相对于国外80%碳酸锂产量来自盐湖卤水,我国目前80%的碳酸锂为矿石提取。而值得指出的是,我国锂资源的85%以上为盐湖锂。由于卤水多具有较高的镁锂比,盐湖锂提取技术瓶颈难以突破,我国卤水锂开采远落后于发达国家。翟刚毅指出,未来加快对卤水锂提取技术的研发,是我国锂资源开发的重要方向。此外,在加工环节,资源利用率仍有待提高。延长锂产业链、发展多元化产品是提高资源利用率、实现循环经济是未来的方向。

      矿产综合利用

      潜力巨大、任重道远

    我国矿产资源禀赋的特点,决定了新常态下必须加大综合开发利用的力度。来自中国地质调查局郑州综合利用所所长冯安生的报告显示,我国矿产资源综合利用的潜力巨大。

    冯安生在报告开始就指出,矿产资源综合利用并不仅在矿产资源利用阶段实现,而是要贯穿矿产勘查开发的全过程。在勘查早期阶段,通过工艺矿物学研究判断矿产资源的可利用性;在矿产普查阶段,通过实验室试验和概略研究初步判断资源经济潜力;在矿产详查阶段,通过实验室扩大连续试验,确定可能的矿产方案产品,通过预可行性研究确定资源的经济属性;在矿产勘探阶段,通过扩大连续试验和半工业确定产品方案和配套工艺技术条件,通过可行性研究和环境影响评估,预测资源的生命周期;在矿产开发阶段,通过技术进步提高资源价值,减少环境扰动,通过产品方案优化,提升产品功效。

    那么,我国矿产资源综合利用的潜力有多大?冯安生用详实的数据予以说明。

    我国已开发利用的141种矿产中,有87种是共伴生矿,占总数的61.7%。85%以上的金属和非金属矿中都有共伴生元素,尤以铝、铜、铅锌等有色金属矿床为多。但从综合利用的角度看,共伴生矿产资源则成为我们的优势。通过高效的选冶分离技术,就可“一矿”变“多矿”。比如:我国91%的钒资源分散在其他矿床之中,银有2/3是铅锌矿的伴生矿、l/3是铜的伴生矿;白云鄂博铁矿中共含有71种化学元素、114种矿物,伴生的稀土金属储量占我国总储量的90%,占世界总储量的80%;攀枝花铁矿是由40多种化学元素、20多种矿物组成的伴生矿,其中钴的储量占全国的90%以上,钛储量占全国的80%以上……

    我国还有存量巨大的尾矿资源。截至2011年底,我国尾矿累计堆放量120亿吨,目前并且还在以每年几亿吨的速度增加。

    冯安生指出,随着资源综合利用技术水平显著提高,我国矿产资源开发利用步入了新阶段。主要表现在,矿产开发利用“三率”水平的提高,延长了资源保障年限,萤石、铝土矿、锑、铁、石墨、磷、锰等10个余种矿产的入选品位已低于地质品位;矿产资源产业集中度明显提高,钾盐、钼矿、铜矿等大型矿山的采矿量占比及选矿厂处理量占比均达到70%以上;矿业废弃物循环利用及共伴生矿产综合利用都取得了显著进步。

    尽管我国矿产资源综合利用水平有了较大提高,但依然任重而道远。冯安生指出,我国矿产资源禀赋制约了我国矿产资源的全球竞争力,目前仍有91.55%的固体非能源矿产必须经过选矿才能有效利用;部分矿种精矿品位显著下降,造成后续作业能耗显著升高;共伴生矿产利用仍有巨大潜力待挖掘;矿业活动从粗放走向绿色化,从单纯矿业开发走向提高资源利用效率,使得新能源资源比以往更加要求可利用性评价,高纯、高性能的矿产品能否合理地被提取变得更关键。

    冯安生最后强调,资源节约与综合利用的理念仍要不断加强,建立矿产资源勘查开发保护系统观。从提高矿产资源利用率转变到提高矿产资源利用效率上,要创建以资源综合效益为中心的开发利用模式;从矿产资源勘查转变到矿产勘查评价一体化上,要营造市场经济条件下的勘查评价新机制;从勘查开发并重转变到统筹勘查开发保护上;要从行政管理转变到管理与技术监督结合上来,减少和杜绝矿产资源勘查开发中履约保证失控,促进企业行为规范符合探矿证、采矿证、开发利用方案等约定要求,从而提高矿业的管理水平。

      人地和谐

      京津冀协同发展有地质保障

    如何促进人地和谐,是生态文明建设的重要课题。中国地质调查局针对京津冀地区城镇和基础设施规划建设、地质灾害防治、绿色农业发展、生态环境保护、水资源管理等需求,充分利用已有资料,系统评价资源本底的综合地质特征和资源环境承载力,编制完成《京津冀地区国土资源与环境地质图集》,提出了合理利用国土资源的建议,为京津冀协同发展宏观决策和规划编制提供了重要支撑服务。

    报告会上,中国地质调查局天津地调中心马震研究员,结合京津冀资源、环境现状,对京津冀一体化国土资源系列图件进行了详细解读。马震指出,京津冀地区面临水资源短缺、地下水超采严重、地面沉降、地裂缝等问题,但土壤质量良好,浅层地温能资源丰富。

    据马震介绍,为服务于城镇与重要基础设施规划建设而编制的地质适宜性建议图,从地质安全角度出发,综合考虑地震与活动断裂、地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷对工程规划建设的影响,划分出不同类型适宜区供规划建设决策参考。

    地质灾害分布与易发程度分区图,划定出9万平方千米的沉降区,其中严重沉降区面积约2.53万平方千米;发现地裂缝主要分布在河北平原区和北京平原区;西部山区及北部山区发生的地质灾害有崩塌滑坡泥石流及地面塌陷。

    重要湖泊湿地修复建议图,将2007年遥感影像解译的湿地分布区定为现状湿地分布区,1975年遥感影像解译的湿地分布区定为湿地修复建议区,五湖及周边的洼地区定为宜湿地修复区。

    土壤质量地球化学分布图显示,京津冀地区良好以上等级土壤占全区80.89%,其中优质级占1.72%、优良级67.1%、良好级12.07%。

    绿色农产品产地适宜性评价图,根据土壤汞、镉、砷、铬、铜、铅等含量及有机质、全氮等养分指标,将土壤种植绿色农产品的环境适宜性分为3级,其中适宜区面积为9.6万平方千米,占全区面积的97.01%。

    此外,天津地调中心还与中国土地勘测规划院合作开展了京津冀地区资源环境综合承载力研究,为京津冀地区国土规划编制提供直接地质资料支撑。

    据马震介绍,今后中国地质调查局将持续开展京津冀地区地质调查,开展区域地下水资源开发保护和地下水严重污染区治理修复,重点规划建设区地质资源与地质安全保障,地面沉降、地裂缝等环境地质问题监测与防控,主要活动断裂及区域地壳稳定性调查评价等,并建立地质环境综合监测体系和三维可视化地质环境信息平台,为京津冀一体化协同发展提供地质保障。

    让蓝天常在绿水长流

    17岁进入地质队,到今年他已57岁。四十年山水相依,四十年风雨兼程,周琦说,他仅仅做了一件事——高原寻锰。

    风餐露宿的勘探,日晒雨淋的跋涉,这位贵州省地矿局首席科学家的脸色也基本上成了“锰褐色”。曾几何时,锰矿是南半球的“专利”,而如今,中国“贫锰”的帽子,如同当年贫油的帽子一样,被远远甩向了太平洋。周琦,一个土生土长的贵州汉子,率领团队,在黔东地区发现并探明了4个世界级超大型锰矿床,一举改变了中国锰矿在世界的格局。贵州锰矿资源储量一跃成为亚洲第一,黔东地区成为了中国锰矿资源最丰富的地区和世界级锰矿资源富集区。

    “锰矿,穷毕生精力找到它,作为地质人,我初心无悔。”周琦对笔者说。

    寻找接续资源迫在眉睫 

    进入21世纪以来,贵州锰工业迅速发展,锰矿资源需求量迅速上升,锰矿石供需缺口加大。已探明的老矿区锰矿资源几近枯竭,寻找接续矿产资源迫在眉睫。

    时任贵州省地矿局103地质队队长的周琦,把找锰当成了第一要务。他带领团队在松桃西溪堡地区开展地质普查评价,历尽曲折,未见进展。接着又在笔架山一带布置了两个钻孔,也没有结果。就这样,吃在大山里,宿在大山里,梦在大山里,周琦恨不得钻进地下看个明白,一探究竟。

    2000年春节刚过,第一个钻孔完成,显示无矿;接着打第二个钻孔,结果还是无矿……接连的失败,接踵的打击。矿在哪里呢?如何找到它?

    周琦17岁自昆明地质学校中专毕业后,就分配到103地质队,开始寻锰生涯。原有的专业知识,已有的找矿经验,显然不能回答现实问题。接二连三的失败与打击,对于弱者可能是灭顶灾难,对于强者却是营养和力量。逆水行舟,面对重重压力,必须提升自我,站到巨人肩上去。周琦选择考研,下决心深造。他一边探索,一边研学,由硕到博,完成了嬗变。“后来我才明白,传统的外生沉积成锰理论是导致失败的主因,必须寻求新路。”通过孜孜求学与独立思考,周琦渐渐找到了打开“芝麻开门”的钥匙。看那地表露头的锰矿,已经被开采得差不多了,我们必须目光向下,向深部要矿,必须将目光深入到千米以下,寻找地下的全隐伏锰矿。因为限于当时的技术条件,千米以下找“盲矿”,难度大,风险高;而传统的方法是由浅入深,即从露头的矿体顺藤摸瓜,大致推测一个方向,再打钻孔检验是否有矿。周琦认为,这种方法不适用于攻深找盲,也找不到深部隐伏锰矿。

    周琦在野外踏勘

    关键时刻改变找矿方法 

    细节决定成败,思路决定出路。周琦决心沿着这一思路,探索创建一套适合于我国的锰矿成矿理论和找矿方法。理论的“大厦”,总是生长于一砖一瓦。每当野外勘查时,周琦总是发现,锰矿体中含有沥青,面对这一种奇异的地质现象,问号总在脑子里打转,“锰矿里怎么会有沥青跑进来呢?”周琦白天走路在想,晚上做梦也在思。为了搞明白就里,每到野外,周琦就坐在公路边或者坑道中,用心观察锰矿,用素描将形态画下来,用相机拍下来。饿了不知道吃,累了不知道困。回到家就翻资料,分析研究。看到他如此“痴迷”,不少人都觉得不可思议:矿,本就是那样;人,却陷入了物我两忘。可周琦偏偏就死抓住这一细节不放。他翻遍了相关文献,他到处请教业内专家,拜师教授,上下求索路径,苦苦寻找着答案。

    周琦决定,再次安排技术人员对西溪堡进行更为详尽的地质工作,在不同的区域点上取样,对锰铬比值进行细致地测试分析。通过数据分析发现,在西溪堡地区,预测的矿体由北到南、从厚到薄、从有到无,分布的规律非常明显。于是周琦便决定在盆地的中心位置设计钻孔,安排带钻普查。

    第一个钻孔打下去,到500多米就见到矿,而且品位超过20%,这样高的品位在103队近几年的锰矿勘查中是极少见到的。团队上上下下都感到了振奋。第二个钻孔打下去,却没有见到矿;第三个钻孔打下去还是不理想。是停下来,还是继续勘探?为了证明自己的理论,应当坚持。第四、第五个孔相继见矿了。但整个矿区还不能连成一个整体。周琦经过仔细分析和慎重考虑,决定改变思路,放弃钻探,改为坑道勘探。当坑道打到508米时,主矿体出现了,这是一个相当完整的矿体啊。周琦终于用实践证明自己的找矿理论是科学的!关键时刻,改变找矿方法,变钻探为坑探的思路与决策,无疑是天才灵感之妙笔!

    改变世界锰矿资源格局 

    2008年8月8日,贵州省地矿局与铜仁市政府签订合作协议,按照“战略合作、促进发展、成果共享、风险共担”原则,对铜仁市优势矿产资源开展合作勘查,由此建立了“地方政府、地勘单位、企业”“三位一体”矿产资源合作勘查的“铜仁模式”。随即,他们对锰矿率先实施了整装勘查,开展了空前的找锰大会战。作为锰矿整装勘查指挥长的周琦,深感找锰突破的历史性机遇来了。他有对黔东地区南华纪“大塘坡式”锰矿从事30多年的理论研究与实践探求,也走出了初期找锰的种种困惑,锰矿找矿新突破的曙光就在眼前。

    作为锰矿整装勘查的指挥长和技术总负责,周琦拼了,他带领的找矿团队也拼了。他们不断总结找矿经验,完善找矿理论,使黔东地区南华纪“大塘坡”式锰矿研究不断取得新突破,创立了锰矿气液喷溢沉积成矿原创性理论和隐伏新类型锰矿找矿预测关键技术方法等,用以指导锰矿整装勘查区找矿预测研究和勘查工作。新的找锰理论技术指导和支撑大会战,找矿成果凸显。仅钻探工作量就完成了30多万米 ,若将钻杆相连,可以从贵阳市拉到铜仁市了。就这样,他们先后发现并探明了亚洲最大的锰矿——松桃普觉隐伏超大型锰矿,以及道坨隐伏超大型锰矿、桃子坪隐伏超大型锰矿和松桃高地隐伏超大型锰矿等4个世界级隐伏超大型锰矿,新增锰矿资源量6亿多吨。要知道,全球仅有13个储量超1亿吨的超大型锰矿,贵州铜仁就占4个,不仅改变了世界锰矿资源勘查开发格局,还一举改写了世界超大型锰矿床主要分布在南半球的历史。

    梅花香自苦寒来。历经40年,周琦终于建立起一套较为完善的锰矿成矿新理论,并据此创建了一个新的隐伏锰矿找矿预测方法,使我国找锰实现了历史性重大突破,同时还创造了上万亿元的潜在资源价值。周琦因此于2017年获得了我国地质科学领域的最高奖——李四光地质科学奖;2018年,荣获贵州省最高科学技术奖;2020年5月,获得第二届全国创新争先奖状。

    四十年,周琦只做了这一件事,把青春无悔地献给高原,将论文写在了祖国的大地上。

    他把论文写在祖国大地

    新年伊始,地调科研工作任务即将全面铺开。为确保地调科研工作顺利进行,自然资源部中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所于2019年2月22日组织开展了交通安全培训、车辆检查和野外拉练系列活动,为地调科研工作的扎实推进提供可靠支撑服务。物化探所相关负责人、安全生产管理处及驾驶员等32名人员参加。

    活动首先对26辆自有车辆进行了安全技术条件会审,检查评价了车辆安全性能及随车配备的北斗定位系统、安全救生箱、灭火器及随车工具等技防设施,为车辆安全行驶做好保障。

    随后,进行了驾驶员交通安全知识培训。培训要求:一是驾驶员要树立法制观念,熟知国家法律、法规和交通安全知识,持续提升提高安全意识,做到文明出行,遵纪守法;二是进一步增强责任感,筑牢安全防线,将“安全第一”方针,扎实贯彻到日常行车和工作中;三是努力做好地调科研支撑与服务,确保全所地调科研顺利实施。随后,与会人员观看学习了行车中遇到爆胎、特殊气候和地理环境等安全驾驶警示教育视频。

    最后,进行了野外安全驾驶技能拉练,通过陡坡、沙地及特殊路段驾驶技能和换胎、拖车等一系列操作技能训练,进一步提升和加强驾驶员的驾驶技能。

    通过这次活动,驾驶员既得到了安全教育,也深刻理解到安全行车的重要性,进一步提升了安全驾驶技能,会审检查了所自有车辆,确保了车辆安全性能及各种保障为地调科研工作做好支撑服务。

     

     

    物化探所开展车辆检查、交通安全培训和野外拉练系列...

    日前,自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所冯安生研究员等主编的《重要矿产开发利用技术与指标》专著由地质出版社正式出版发行。该书是“全国重要矿山‘三率’综合调查与评价”项目的重要成果之一,是在充分、全面调研我国23个矿种、19432座矿山(包括677座油田、259座气田和18496座非油气矿山)基础上,经数据集成、系统梳理出的首部介绍我国重要矿产开发利用技术与指标的专著。

    《重要矿产开发利用技术与指标》一书依托全国矿山开发利用大数据,提炼出了我国主要矿种的资源状况与分布、产能分布、矿山结构、采矿集约化程度、选矿集约化程度、开采回采率、选矿回收率、共伴生综合利用率、综合利用率、废石排放强度与循环利用水平、尾矿排放强度与循环利用水平、废水排放与循环利用等指标;总结出了我国当前各个矿种产能领先的十大矿山、十大选矿厂。同时,基于大数据,该书还分析和讨论了影响开采回采率的开采方式与采矿方法等关键因素、影响选矿回收率的矿石工业类型和选矿方法等工艺技术条件、影响综合利用率的共伴生资源特征等,并简要描述了现阶段先进采选技术。全书共八篇44章,包括总论、能源矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、稀土与贵金属矿产、化工与非金属矿产、国外典型矿山技术经济指标和“三率”概念及计算等内容。

    矿产开发利用技术指标是反映矿产开发利用水平的重要标志,可作为矿产资源技术经济评价的参考、矿山规划设计的基础资料、矿政管理的参考依据。该书的出版发行,可作为矿产资源调查评价、矿产资源开发利用从业者的工具书,在教学、科研、试验、设计、生产管理和矿产资源管理工作中参考使用。

     

     
     
    首部系统介绍我国重要矿产开发利用技术与指标的专著...

    煤层气是重要的非常规清洁能源。有观点认为,“十三五”期间,煤层气有望成为非常规天然气资源开发的主战场。然而,目前制约我国煤层气产业化发展的关键问题是基础研究薄弱、平均单井产量低、生产周期短、投资效益低。

    2014年,自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)工程首席专家张家强开始筹划全国公益性煤层气基础地质调查项目,并明确了四个工作方向,针对南方复杂区、中高煤阶、多煤层发育区,开展贵州六盘水地区和四川南部地区煤层气地质调查;针对新疆低煤阶、高陡构造带,开展新疆准南乌鲁木齐河以西地区煤层气地质调查;针对东北三江-穆棱河盆地群煤炭资源枯竭矿区,开展鸡西、鹤岗等盆地“原位区”、“采动区”、“采空区”煤层气地质调查。为加强煤层气的基础研究工作,2015年,油气调查中心设立了目前惟一的全国性、公益性煤层气基础地质调查项目——黔西川南及东北三江地区煤层气基础地质调查项目,主要开展全国煤层气资源潜力动态评价以及重点地区典型类型煤层气资源潜力调查与评价,在煤层气矿权空白区部署少量工作,以点上突破带动面上评价,以期发挥公益性地质调查的示范与引领作用。

    2017年,项目组在负责人毕彩芹、单衍胜的带领下,在黔西六盘水、四川南部、新疆准南以及东北三江4个地区取得不同类型煤层气地质调查重大突破或重要进展,在行业内引起了强烈反响,极大地提振了煤层气产业发展信心,带动了当地煤层气产业发展。

    如今看来,项目组开展4个重点地区典型类型煤层气地质调查,具有前瞻性、探索性,为基础性、公益性调查项目取得重大突破与重大进展打下了良好的基础。

    南征北战出实效

    在贵州省,项目组在黔西六盘水地区实施的杨煤参1井项目获得高产稳产工业气流。据初步估算,所获地质资源量为365.97亿立方米,为2012年评价资源量的7倍,取得贵州地区煤层气地质调查重大突破。成果鉴定专家组一致认为,六盘水地区杨煤参1井煤系气调查取得了阶段性的重大突破,成果具有战略性、先导性和创新性,对西南地区煤系气综合勘查开发具有重要的引领作用。该成果也被业内评价为贵州煤层气勘探开发历程中里程碑式的成果,不仅为管理、开发、利用贵州煤层气提供了新的认识和思路,而且极大地提振了政府与企业发展煤层气产业的信心,彰显了公益性地质成果的引领和推动作用。

    在四川省,项目组对川南部分地区进行了系统调查和全面评价,在目标区珙长背斜南翼西段实施的川高参1井(直井)项目,在上二叠统宣威组发现了高含气量、超压地层的煤层和泥页岩层;优选煤层压裂、排采试验十几个月,累计产气量132万立方米,连续71天日产气6000立方米以上,最高日产气量8307立方米,创我国西南地区煤层气单井直井最高日产气量和最高稳定产气量新高。根据3年来的地质调查数据,首次估算了川南地区煤层气及煤系泥页岩气资源量约为7129.05亿立方米,为1996年统计资源量的2倍多。相关专家认为,川高参1井成果为新区煤层气地质调查重大突破,成果具有开创性和引领性,对推动南方地区煤层气勘查评价与开发利用具有重要意义。

    川高参1井领导与项目组成员

    新疆准南煤田低煤阶煤层气是我国煤层气勘查开发的重要领域。项目组在乌鲁木齐河西区新乌参1井排采14个多月,累计产气88.2万立方米,最高日产气量达到4012立方米,取得我国低煤阶煤层气地质调查的重大进展。该项目取得的突破与发现拓展了新疆准南煤层气勘查开发领域,有力地支撑了新疆油气体制改革,极大地提振了新疆煤层气勘查开发信心,带动了油气企业及煤层气中标企业加大投入,实现由点到面的突破。2017年,新疆维吾尔自治区科学技术协会批复授予新乌参1井和WXS-1井共建“乌鲁木齐河西区骑马山井场科普教育基地”,交由油气调查中心、新疆维吾尔自治区国土资源厅、新疆维吾尔自治区煤田地质局三方共建。

    东北地区是煤炭资源枯竭矿区分布集中区。项目组在鸡西盆地煤炭资源枯竭矿区的鸡煤参1井钻获高含气量煤层,含气量约为8立方米~12立方米/吨,并发现深部潜力储层,二维地震剖面显示其发育稳定、厚度大。通过分层压裂、合层排采试验,探索了东北地区深部单煤层最大规模的水力压裂改造工艺和深部煤系泥页岩、致密砂岩储层压裂改造技术,合层排采试验346天,累计产气33.37万立方米,最高日产气量2239立方米/吨,连续8个月以上达到1100立方米/吨以上的工业气流,取得煤层气地质调查的重大发现与重大进展。此外,鹤岗盆地煤炭资源枯竭矿区“采空区”黑鹤参1井负压抽采试验取得成功,该井抽采19天,累计采出混合气64.84万立方米。这是项目组首次在黑龙江省实现采空区煤层气试采重大突破,开辟了枯竭煤矿采空区煤层气领域。

    鸡西、鹤岗等盆地原位区煤系气、采空区煤层气地质调查成果,拉动了黑龙江省龙煤集团的煤层气勘探开发工作,助推了龙煤集团通过煤系气资源勘探开发技术突破,解决煤炭资源枯竭城市产业转型,带动东北老工业基地再次振兴。

    成果转化有奇招

    为保障国家财产的合理有效利用,项目组在完成杨煤参1井、川高参1井、新乌参1井公益性地质调查任务后,尽最大努力积极推进地质调查成果的转化利用,保证煤层气地质调查成果具有旺盛的生命力,能在行业内继续发挥示范与引领作用。

    首口井杨煤参1井在完成成果鉴定后,项目组负责人毕彩芹和单衍胜就如何推进公益性地质调查成果转化利用进行广泛调研,与多方沟通。在政策法规方面,他们查阅了《矿业权出让制度改革方案》、国土资源部[国土资规]14号文等文件;在对接移交方面,与贵州省国土资源厅、贵州省能源局、贵州盘江投资控股(集团)有限责任公司单位进行多次沟通。历经6个月,他们最终将杨煤参1井移交给煤炭探矿权相关方、贵州省属国有企业贵州盘江投资控股(集团)有限责任公司继续进行排采试验,支持当地扶贫。

    油气调查中心煤层气基础地质调查项目组创新性提出了不同区位条件下煤层气调查成果的转化模式,初步形成“公益基础先行-国有企业跟进-服务地方脱贫”的工作模式,并拟定了成果移交遵循的5个基本原则:一是移交过程必须公开透明,符合相关制度和规定,避免廉政风险;二是接收方必须是国有企业单位或地方政府,防止国有资产流失;三是接收方为企业的必须为矿权紧密关联方,即拥有煤层气矿权或者拥有该区域相关矿权;四是接收方必须具备保障钻井现场安全的技术条件;五是接收方必须能对当地的脱贫攻坚做出贡献。这些为今后推进类似煤层气钻井成果移交事宜积累了宝贵的经验。

    以杨煤参1井的移交经验为基础,充分考虑区位特点,项目组又成功完成了川高参1井和新乌参1井的成果转化利用。他们将川高参1井最终移交给中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司,继续进行排采试验,支持当地精准扶贫;新乌参1井最终移交给新疆煤田地质局继续开展排采试验和科普教育基地管理。

    精诚合作成风尚

    煤层气地质调查是油气调查中心非常规业务领域中重要的一部分。2017年,煤层气基础地质调查项目取得令行业瞩目的调查成果。然而,一路走来,几多艰辛,几多喜悦,只有同行者最有感悟。

    在开展项目过程中,项目组一直面临目标任务重、工作量大、人员紧张、专业配制不齐全等问题。但无论艰难几多,保障项目顺利进行是全组的第一要务,不可撼动。

    为了解决人才问题,煤层气基础地质调查项目组想办法利用油气调查中心提供的平台,充分调动外协单位的技术力量,广纳社会上热心于公益性煤层气调查事业的专家及各方人士,取得多方的理解与支持,形成了一个以油气调查中心煤层气调查项目组为核心,不怕吃苦、忘我工作、勇于创新、精诚合作的调查团队。据介绍,项目组先后与中煤地质工程总公司黔西六盘水项目组、四川省煤田地质工程勘察设计研究院川南项目组、东北煤田地质局勘察设计研究总院东北三江项目组、新疆煤田地质局新疆准南项目组以及中国地质大学(北京)煤层气项目组开展多次合作。煤层气基础地质调查项目组负责人说:“以公益性煤层气地质调查为首要任务,从确定合作关系的那一刻起,我们只有一个团队,只有共同的目标和不同的分工,他们全力以赴,不遗余力地克服一切困难,配合完成各项工作,为获取最大化地质成果,不计得失。”

    最初组队的时候,号称“黄金搭档、梦幻组合”项目负责人毕彩芹和单衍胜,一个是有在中国石化胜利油田石油勘探开发研究院从事油气勘探部署与评价16年工作经历的“石油人”,另一个是有着野外带队工作5年以上经历的页岩气博士毕业的高材生,却都是煤层气“门外汉”。为了尽快掌握项目所需的专业知识,两个人都抓住一切机会恶补煤层气方面的专业知识,同时发挥各自优势特长,分工明确,密切合作,无缝衔接,高度默契,配合完成各项重要工作任务。

    3年来,项目组坚持提前谋划实施方案、工作部署、井位论证、地质设计等,决不实施任何没有经过严谨工作和严格论证的钻探工程。在施工过程中,他们严格控制工程质量,工程质量尽可能达到优秀标准,以最大可能保证实现地质调查成果。

    与其他油气类地质调查项目相比,煤层气地质调查项目单井工作周期需要2年~3年。除了完成钻探任务之外,还需要进行含气性地层测试来完成资源可采性评价,其中排采周期至少在1年以上。设计论证、施工方案、动态跟踪分析等工作量非常大。在任务最为繁重的2016年~2017年,项目组共完成了黔西六盘水、四川宜宾地区、新疆准南地区、东北三江地区共10口井总进尺10000多米的钻探及6口井13层的压裂排采。

    为了保质保量完成工作任务,项目组成员开启全天候工作状态,废寝忘食。大家开玩笑说:“那段时间,不是在加班,就是奔赴在加班的路上。”

    3年来,项目组成员每年在野外工作4个月以上。

    冒黔西洪流、战川南酷暑、忍新疆暴晒、迎东北寒雪……大家开玩笑说,所有人认真体验了一次“南征北战”。

    “我们流过眼泪,擦干眼泪继续前行;我们累并快乐着,更满怀信心期待着。”尽管南北漂泊,但每到一处,项目组成员都即刻投入工作。他们说,无论是谁,都像对待自己的孩子一样,对待每一口井、每一个工作区。在工作过的每一处,都有他们付出的深情和汗水。“当专家组对黔西六盘水、川南宜宾地区煤层气地质调查成果给予肯定,当业内给予高度认可与评价,当成果被录入自然资源部2017年度全国石油天然气资源勘查开采情况通报时,我们深感欣慰并心存感激。我们终于不负使命,让油气调查中心在煤层气行业有了立足之地和发言权。”

    工作在继续,前行的路道仍艰难。但他们说,他们依旧会努力,依旧会探索,历经了3年多的磨练,他们自信已渐入佳境。对于未来,他们更有信心在煤层气领域开创更广阔的前景。

     

    南北寻“气”千百度

    10月26日,从北京传来喜讯:第十五次李四光地质科学奖颁奖,贵州省地矿局总工程师周琦喜获“李四光地质科学奖野外奖”,成为贵州省首位李四光地质科学奖获得者。10月30日,记者采访了获此殊荣的周琦。

    改变格局,摘下中国“贫锰”帽子

    数十年来,54岁的周琦只做了一件事——找锰矿。长期的野外工作,导致这位总工程师的皮肤染上了茶色。

    长久以来,锰矿是南半球的特产,我国曾长期戴着“贫锰”的帽子。

    如今,“贫锰”的标签正在被一点点撕下,而周琦正是其中重要的贡献者之一。

    他率队先后发现了4个世界级超大型锰矿床和1个特大型富锰矿床,这些超大型锰矿床数约占全球总数的1/3,改变了世界超大型锰矿床主要分布在南半球的格局。

    “锰矿是国家十分紧缺的战略矿产资源之一,找到更多锰矿是我们地质人的使命。”周琦经常将这句话挂在嘴边。

    误打误撞,开启40年寻矿之旅

    1978年,14岁的周琦以全县总分第一的成绩从石阡县考入原地质部昆明地质学校,入读地质调查及找矿专业。

    “入校前,我其实不太清楚这个专业是干什么的,真正学了以后,才渐渐喜欢。”周琦回忆道。

    毕业后,在业内资深前辈的引领下,周琦开始接触到了锰矿。

    周琦(左一)在野外现场教学

    “作为国家重要的战略紧缺资源,锰是特种钢不可或缺的合金元素;在新能源汽车电池中,三元锰系电池是主流发展方向……”说起锰的应用,周琦滔滔不绝。

    “由于自产锰矿不能满足国内需求,我国每年需大量从国外进口。2015年,我国锰矿对外依存度高达69%,高于同期石油、天然气。”周琦说。

    从入行时起,周琦便下定决心,一定要为国家找到更多的锰矿,改变依赖进口的现状。

    或许是因为儿时的玩伴——数不尽的群山,一直留在心间。与周琦的交流中,记者发现,无论在深山里待多久,他从未觉得苦。“无论寒暑,做项目八九个月窝在山坳里是常有的事儿,扛着设备和样品满山跑。有时一天下来,肩上和后背上的皮肤都被晒脱皮了,但也不觉得痛。反而是隔上几天不进山,心里就憋得慌。”周琦说。

    就这样,从17岁开始,周琦一直坚持到了今天。

    回炉深造,探究找矿失利原因

    20世纪90年代初,地矿行业发展陷入低谷。周琦当时所在的单位甚至连工资都发不全,同事纷纷另谋出路。改行、调职、下海成了那时很多人的选择,可周琦愣是咬着牙留了下来。

    其实他也很难。彼时他刚结婚,生活负担很重。“那时候我就想着,国家的发展是离不开地质工作的,以后慢慢会好起来的。”周琦的预感没错。没过几年矿业转暖,地质行业开始复苏。就在那时,周琦承接了一项原国土资源部下达的关于黔东地区锰矿资源调查评价的重要项目。

    可项目进行得并不顺利。以前,技术人员通常在初步预测某地可能蕴藏有锰矿后,便会对目标区域进行打孔,以验证是否有矿。2000年2月,第一个钻孔完成,结果无矿;2000年4月,第二个钻孔完成,依旧无矿。“接连的失败对我来说,是个沉重的打击。为什么我没找到矿呢,思来想去,我觉得这是因为缺乏相关的专业知识。”周琦说。

    一次次打击坚定了周琦要继续深造的决心,接着他开始了考研准备。很快,他考入中国地质大学(武汉)攻读硕士学位,毕业后又在该校继续攻读古生物与地层学博士学位。

    大胆求索,提出成矿新理论

    “后来我才知道,传统找矿方法是导致当时失败的主要原因。”周琦在求学中渐渐找到了问题症结。

    “当时在地表露头的锰矿已经被开采得差不多了,只能将目标锁定在完全掩埋于地下的全隐伏矿,也就是‘盲矿’。限于当时的技术条件,传统的老方法是由浅入深,即从露头的矿体顺藤摸瓜,大致推测一个方向,再打孔检验是否有矿。”周琦说,这种方法不适用于找“盲矿”。

    周琦决心创建一套适合于我国的锰矿成矿理论和找矿方法。

    外出勘查时,周琦总能看到,锰矿体中含有沥青等奇异的地质现象。

    “沥青是怎么跑到矿里来的呢?”为了弄明白这件事,每到节假日,周琦就会坐在公路边或者坑道中观察锰矿,甚至会用素描将它们的形态画下来。看到他如此痴迷,很多人都觉得很奇怪,“这个问题就是那样,有什么可想的?”

    可周琦偏偏抓住了这一点。他翻遍相关文献,请教业内专家、教授,上下求索,却一直未能找到答案,直到2005年9月。

    当时还在读博的周琦参加了全国第三次沉积学大会。“当听到台上学者讲到现代海底天然气渗漏形成甲烷礁时,我发现其沉积构造、化学特征等和6亿多年前的锰矿何其相似!”周琦说。

    于是沿着这一思路,他于2008年在其博士毕业论文中给出了一种全新的锰矿成矿理论——古天然气渗漏沉积成锰理论。

    周琦提出,形成锰矿的物质主要来自于地幔。锰和烃类气体、流体融合在一起从地幔涌上来,在裂谷盆地、断陷盆地等中心区域沉积成矿。这也揭开了锰矿中含有沥青的谜底——沥青是古天然气渗漏沉积成锰过程中的伴生产物。

    经过十年的打磨,如今的周琦和团队终于建立起一套较为完善的锰矿成矿新理论,并依据此理论创建了一个独特的锰矿找矿方法。矿床学界的陈毓川、翟裕生、侯增谦和毛景文等院士都对此给予了充分肯定。

    硕果累累,一片向好“锰产业”

    “地质找矿这项调查研究工作带有很强的探索性,没有强大的理论支撑,无异于盲人摸象。”为了扭转这一局面,周琦反复琢磨前辈们留下的资料,利用古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿理论建立的锰矿找矿模型这一方法,周琦及其率领的团队把找寻锰矿的特征从3项增加到8项,研究步步深入,多项技术难题被攻克,深部锰矿找矿成果一发不可收拾。在理论的指导下,贵州省地矿局103地质队进行了由表及里、由浅入深的技术调整,将《贵州省铜仁-松桃地区南华纪锰矿成矿条件与预测》、《古天然气与锰矿成矿-以黔东地区南华纪“大塘坡式”锰矿为例》两项科研成果运用到地质找矿中,为地质找矿拨开云雾。

    通过在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区实践检验,新发现以世界第五、亚洲第一的贵州松桃普觉隐伏超大型锰矿床为代表的4个世界级超大型锰矿床,新发现超大型锰矿床数占全球超大型锰矿床总数的约1/3,新增锰矿石资源量达6.17亿吨,超过了2011年全国保有资源量的总和(5.48亿吨),经济价值巨大,维护了国家经济安全,实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产地质找矿有史以来的最大突破,成为国务院找矿突破战略行动纲要(国办发﹝2011﹞57号)颁布实施以来,全国代表性的找矿重大突破成果之一。

    目前,黔东地区已是国内惟一的世界级锰矿资源富集区,成为国家最重要的锰矿资源基地和战略供应核心区。

     

    找矿40年,他为中国开启富矿之门

     

    胡高伟,男,35岁,博士,专业技术八级,青岛海洋所副研究员。专业方向:天然气水合物

    解决资源环境问题或基础地质问题情况:

    首次开展我国海域天然气水合物试采准备工作,参与试采实施获连续点火60天、累计产气30.9万立方米重大突破。首次获取南海北部水合物赋存区高分辨率AUV调查数据和工程地质参数,为明确试采井场地形地貌、开展试采安全评估、确定试采技术条件提供了关键支撑。研发多项水合物实验技术,首次获得水合物孔隙尺度微观分布的地球物理响应机理。对比主、被动型大陆边缘水合物成藏模式,通过实例解剖丰富了南海水合物成藏理论。综合实验、数值模拟、井场地球物理调查和工程地质调查资料,结合储层特征编写了南海水合物试采地质设计,为试采工程实施奠定了基础。

    实现转化应用和有效服务情况:

    主持完成的“海域天然气水合物资源试采工程准备”项目,优选了有利试采目标区,锁定了试采平台,开展了试采关键技术、装备等准备工作,为试采产气重大突破做了充分准备。主持完成的“天然气水合物成藏机理研究”项目,对比了国际上主动、被动大陆边缘水合物成藏特征,获取了南海北部断裂和气源控制的两种水合物成藏模式,在后续钻探中获得证实。主持完成的“南海富含有孔虫沉积物中水合物形成及其声学响应机理研究”、“沉积物中水合物微观分布模式的声学响应机理研究”等项目,研发了系列水合物实验技术,获取了南海水合物微观分布的地球物理响应机理,提出了适合于南海水合物饱和度估算的模型工具。

    促进科学理论创新和技术方法进步情况:

    建立了水合物试采井场地球物理调查和工程地质调查技术,发展了水合物开采实验和数值模拟技术,获取了水合物分解过程沉积物、水、气和水合物习性行为,参与制定了试采技术方案,促进了试采理论、技术与装备体系的形成。总结了主、被动大陆边缘水合物成藏模式,首次直接观测了水合物微观分布的地球物理响应机理,从宏微观方面丰富了南海水合物成藏理论,认为有孔虫为南海水合物形成提供了有利支持,构造和气源控制水合物呈多层分布或单层分布。建立了含水合物沉积物声学参数、水合物饱和度及其分布的探测技术,提出了南海水合物饱和度估算的岩石物理模型,为水合物勘探和资源评价提供了基础支撑。

    促进人才成长和团队建设情况:

    形成了一支以青年为主且在国内具有一定影响力的7人试采准备研究团队。培养国土资源部杰出青年科技人才1名、水合物试采先进个人4名,获评中国地质调查局水合物试采先进集体。协助培养硕士生3名、博士生1名。发挥传、帮、带作用,带领团队申请获得国家自然科学基金项目近10项,有效促进了国土资源部天然气水合物重点实验室的建设。

    胡高伟

    今年4月22日是第49个世界地球日。世界地球日是宣传我国国土资源国情国策、提高公众节约集约利用资源意识、普及地球科学技术知识的重要平台。

    习近平总书记指出,“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”

    中国地质调查局成都综合所结合工作实际,围绕今年的世界地球日主题“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”,策划开展一系列主题宣传活动。这些活动,充分利用地质科普特色优势,以丰富多彩的形式开展科普宣传,引导社会大众树立“绿水青山就是金山银山”和“人与自然和谐共生”的理念,向公众宣传地质工作新理念、新方法、新技术,引导全社会节约集约利用资源。

    下面,我们摘选该所推出的贵金属-黄金、新能源应用、尾矿库安全与维护等科普知识,以飨读者。

     

    贵金属的黄金世界 

     

     

    巷道采矿

    选矿、冶金专业是成都综合所的传统专业,主要从事矿产资源、化工产品、金属及合金材料、无机材料和“三废”治理及资源化等方面的开发利用技术研究,长期以来,承担了国家、部、省级多项重点研究课题和攻关项目,研究领域涉及黑色金属矿、有色金属矿、非金属矿、贵金属矿、稀土以及复杂多金属矿等不同矿种的开发与合理利用技术研究,获得多项国家、省部级科技成果奖。今年的“4·22”世界地球日,带来的是贵金属-黄金的科普介绍——

     

    金矿重选生产线

     

    大型露天采矿场

    黄金是怎么炼成的 

    金在地壳中的平均含量仅为1亿分之1.1,在1吨岩石中含有1~5克的金,就可以称之为“金矿石”而被开采。从如此低含量的矿石中提炼出金含量99%以上的产品,是极其困难的。

    一般来说,一块黄金的炼成,主要包括以下流程:采矿、选矿、冶炼(粗炼)、精炼等程序。

    采矿将含金矿石从其他岩石剥离、运输至加工场地。

    选矿采用重选、浮选等工艺,将金矿石含量从1g/t~5g/t,提高到40g/t以上,抛弃90%以上的杂质。

    冶炼采用预先处理、浸出、纯化富集等工序,通过物理、化学方法除去有害杂质,获得粗金产品。

    精炼采用高温氯化、溶解沉淀、萃取还原和电解工艺等将粗炼后的产品提纯,使产品的金含量应达到99%~99.9%以上,得到黄金成品金出售。

    金矿是如何形成的 

    黄金,在成为贵金属之前,它首先是一块石头。今天,自然界的金矿分为原生金矿和砂金两大类。

    金的年代久远,几乎可以追溯到地球形成初期。大约在26亿年前,地核中的金元素,慢慢到达地幔,再由火山喷发等形式来到地壳,这些最初的金矿源,在漫长的地质时代中活化、迁移、富集,形成原生金矿,又称之为“岩金”。

    地表浅层的岩金,经过千万年的风化与剥蚀,岩石变为砂土,含金的砂土被流水搬运,在此过程中,金子因比重大而沉积下来,形成砂金。

    黄金的主要用途 

    金的用途广泛,作为一种贵金属,黄金是人类最早发现和开发利用的金属之一。

    用作国际储备,这是由黄金的货币商品属性决定的。由于黄金的优良特性,历史上黄金充当货币的职能,如价值尺度、流通手段、储藏手段,支付手段和世界货币。

    用作珠宝装饰。华丽的黄金饰品一直是人的社会地位和财富的象征。

    黄金由于具有优良的物理化学性能,被大量运用于宇航、电子、电气工业中。宇宙飞船、人造卫星、火箭、导弹、飞机中的电器仪表。

    黄金由于具有较高的化学稳定性、无生理毒性和高的延展性,除用于药物以外,金与合金还用于医用材料。

     

    新能源应用前景广泛

     

    对保障国家能源安全意义非凡

    1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能(原子能)。

    新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。

    在我国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

    一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立,过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识,作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用。因此,废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。

    新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源,相对于常规能源而言,在不同的历史时期和科技水平情况下,新能源有不同的内容。当今社会,新能源通常指太阳能、风能、地热能、氢能等。

    按类别可分为:太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能、海洋能、小水电、化工能(如醚基燃料)、核能等。

    太阳能

    核能

    风能

    生物质能

     

    潮汐能

    新能源具有六大特点:

    一是资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。

    二是能量密度低,开发利用需要较大空间;

    三是不含碳或含碳量很少,对环境影响小;

    四是分布广,有利于小规模分散利用;

    五是间断式供应,波动性大,对持续供能不利;

    六是除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。

    新能源产业政策

    新能源的环境意义和能源安全

    能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局。自1993年起我国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得我国必须参与世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。

    国际贸易存在着很多的不确定因素,国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定,但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给,对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高我国能源、经济安全。

    此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。

    未来的几种新能源

    波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。

    微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。

    第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

    新能源应用-新能源汽车

    什么是新能源汽车?

    1.串联式混合动力(增程式电动):车内只有一套电力驱动系统,包括电机、控制电路、电池,电动机直接驱动车轮,发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。

    2.并联式混合动力:车内有两套驱动系统,大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成,电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机,驱动车轮的时候充当电动机,不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。

    3.混联式混合动力:主要靠电机,发动机为辅助的,电动机和发动机都能单独驱动汽车。

    新能源汽车优势

    节能:新能源汽车使用太阳能、电能等能源,有效减少石油资源的消耗;

    环保:新能源汽车能耗有效减少二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等传统汽车尾气中的污染物的排放,减少环境污染。

    健康:新能源汽车不会排放含铅化合物、苯并芘、固体颗粒物等对人体有害的物质。

    电池技术的瓶颈:

    一是锂电池价格贵。

    二是电池性能。锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废。

    三是电池组管理落后。

    四是充电,锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220V充电的话,电流大得惊人。高压对汽车本身和充电器都是一种考验。

    电动车推动因素(DRIBING FACTORS FOR EV)1.能源战略安全; 2.有害物质排放PM2.5; 3.碳排放; 4.汽车产业发展

    中国未来新能源发展的战略发展阶段:

    第一阶段到2010年,实现部分新能源技术的商业化。

    第二阶段到2020年,大批新能源技术达到商业化水平,新能源占一次能源总量的18%以上。

    第三阶段是全面实现新能源的商业化,大规模替代化石能源,到2050年在能源消费总量中达到30%以上。

    新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

    汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。

     

    尾矿利用大有可为 

     

    矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。国内95%以上的一次性能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。但由于我国贫矿多,单一矿少、共伴生矿多,矿石组成复杂、难选冶矿多的特点,以及多数矿山选矿设备陈旧、老化现象普遍,管理水平和选矿回收率低,矿产资源得不到充分利用。

    尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料,是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源;同时,受选矿技术水平、生产设备的制约,也是矿业开发造成资源损失的常见途径。

    尾矿资源是金属和非金属矿山废弃物中数量最大、综合利用价值最高的一种资源。将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地,给周围的生态环境造成很大的伤害,而且要投入处理和维护费用。而进行尾矿资源的综合回收与利用,不仅可以充分利用矿产资源,扩大矿产资源利用范围,延长矿山服务年限,也是治理污染、保护生态的重要手段,还可以节省大量的土地和资金,解决就业问题,造福于人类社会,实现资源效益、经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。所以,在全球矿产资源供应紧张的局势下开发利用好长期累积的大量尾矿是我国矿业可持续发展的必然选择。

    尾矿中大多含有各种有色、黑色、稀贵、稀土和非金属矿物等,是宝贵的二次矿产资源,有待进一步开发、回收。例如,从铜尾矿中可选出铜、金、银、铁、硫、萤石、硅灰石、重晶石等多种有用成分;从锡尾矿中也能回收铅、锌、锑、银等金属元素。仅就从铁尾矿中回收精铁矿而言,全国铁尾矿品位平均 11%,最高达27%,如以回收品位达61%的铁精矿,产率2%~3%计算,每年从铁尾矿中就可增产(300~400)×104t铁精矿,相当于投资几十亿元建设的一个大型联合企业。

    攀枝花市区全景

    攀西地区优势矿产分布

     

    攀西地区尾矿综合利用的大胆尝试

    中国地质调查局成都综合所承担的地质调查二级项目“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,聚焦生态文明建设,针对攀西地区矿山地质环境问题,对矿产资源集中开采区矿山开发引起的矿山地质环境问题及危害进行调查,并探索矿山废弃物资源综合利用途径,旨在实现废弃物资源化、减量化和无害化。

    攀西地区南部属于典型“岛状”南亚热带高原季风气候,干湿季分明,雨热同季,具有日照充足、气候温和、年温差小、日温差大、热量充沛的特点。由于海拔高、大气尘埃少、透明度大,该地区光照资源十分丰富。

    攀西地区生物资源复杂多样,拥有多种类型的生态系统。其中特色植物资源有50多种,包括国内特有种4种(攀枝花苏铁、越西木香、凉山乌头、凉山虫草)。珍稀树种有香杉、云南大山茶花、黄杉、肉桂、米的杉、榨树、棺木、银杏等;珍稀动物有大熊猫、牛羚、小熊猫、豹、岩羊、大鲵等35种。

    攀西地区是我国重要的矿产资源富集区,埋藏有多种矿床,已探明有大型钒钛磁铁矿、铜、铅、锌、锡、煤等54种矿产。在仅占全国国土面积0.3%的区域里,蕴藏着全国13%的铁、69%的钒、93%的钛和13%的水能。

    攀西地区矿山开发共产生大大小小尾矿库147个,总占地面积1906.39公顷。尾矿的大量堆存易带来泥石流、滑坡、溃坝等地质灾害和环境污染。

    减少尾矿库环境影响的措施首先是尾矿资源化节约集约利用,控增量、减存量,以期从源头上减轻地质灾害的发生。不能综合回收利用的尾矿库闭库后采用覆土碾压形成隔水层,种植本地草本植物,修建纵横向的截排水沟,截留上游余水经排水廊道排往下游,加强尾矿库下游重点流域水质监测的工程治理措施,尽量减少尾矿淋漓废水。

    对于新建或老旧的含有害化学物质的尾矿库,必须按《防治尾矿污染环境管理规定》进行防渗漏处理,阻止尾矿水向地下渗透,避免造成库外水体污染等生态破坏及污染。

    对于尾矿库尾水可采取澄清后直接返回或经过处理后返回选厂循环使用,以节约水资源,降低企业生产成本,同时避免尾矿库尾水因得不到回收利用排到库外而污染库外水源。

    在中国地质调查局部署下,成都综合利用所组织实施了“攀西地区多金属矿产资源集中开采区地质环境调查”,针对攀西地区巨量堆存的尾矿,开展了尾矿可利用调查和综合利用技术攻关,成功研发了适宜攀西地区铜矿、钒钛磁铁矿和稀土矿等尾矿综合利用技术,为矿山地质环境保护与治理提供了新途径。

    从拉拉铜矿矿集区尾矿中综合回收了铜精矿、铁精矿和云母精矿,利用部分二次尾矿成功开发出多功能硅肥产品,实现尾矿减量40%以上。从白马矿集区钒钛磁铁矿尾矿中获得硫钴精矿、铁精矿、钛精矿及长石精矿,实现尾矿减量20%左右。从大陆槽矿集区德昌稀土尾矿中综合回收了稀土精矿、萤石、锶钡混合精矿,实现尾矿减量15%以上。

    攀西地区矿山规模化开采自上世纪60年代开始,尾矿的大量堆存带来了资源、环境、安全和土地等诸多问题。尾矿综合回收利用技术的突破,将实现资源化、减量化和无害化,对提高矿山节能减排水平,保护有限的矿产资源及土地资源,保护矿山地质环境具有重要的战略意义。

    香杉

    牛羚

    我国尾矿利用与维护现存问题

    一是综合利用意识淡薄,资源浪费现象严重。

    由于人们大多对我国的资源情况缺乏正确的认识,矿山企业盲目开采,采富弃贫的现象十分普遍。许多矿山企业,尤其是中小型矿山企业,没有充分认识到尾矿综合利用对矿山企业特别是对亏损矿山企业、资源枯竭型矿山企业可持续发展的重要性,仍然采用“高开采、低利用、高排放”的粗放型发展模式,为了追求短期经济利益,人为地缩短了矿山寿命,导致矿产资源巨大浪费与破坏。另外,某些矿床过分关注主矿产品的价值,忽视其共(伴)生组分,缺乏综合利用的意识。

    二是制度不健全,管理不规范。

    倡导尾矿资源综合利用的理念已经提出了多年,但我国对资源综合利用的政策和立法,仍缺乏完善的管理体系和严格的强制性法律法规及政策措施。一方面,鼓励利用尾矿资源的政策未落到实处,国家投入较少,开发尾矿的成本较高,企业的经济效益低,导致矿山企业对资源综合利用的积极性不高;另一方面,现行有关法律、法规对矿山尾矿、废石等固体废料的管理与利用只有原则规定,没有制定强制性措施,缺乏有效的监管。

    三是生产技术落后,资源利用率偏低。

    我国对矿产资源的综合利用起步较晚,欧美等发达国家早在20世纪60年代就已重视矿产资源的研究开发,生产技术逐渐成熟,一般有色金属综合利用率达80%~90%,目前的趋势是开展“无废工艺”或“无尾工艺”。受矿石品位低、呈多组分、矿物嵌布粒度细、生产技术落后等因素制约,我国大多数矿山综合利用指数低,有色金属矿产资源利用率为60%,比发达国家低10%~15%,共伴生有色金属综合利用率仅为40%,比国外低20%;综合回收率低,目前矿产资源总回收率仅为30%,以采选回收率计,铁矿约为67%,有色金属矿为50%~60%,非金属矿只有20%~60%,造成大量的资源损失于尾矿中;矿产资源综合利用技术水平不高,综合利用产品档次低,市场销路有限,经济效益不理想。另外,由于我国矿业企业的准入门槛低,大量不具备开发资质的企业进入矿业开发领域,部分矿山选冶技术工艺落后,一些小企业的资源采收率低于50%。

    四是资金投入不足。

    从工艺技术、设备研究到生产经营管理与产品制取,矿山尾矿等固体废料的综合开发利用与治理都需要投入大量资金,但多数矿山目前的经济状况难以开展这项工作,尤其是许多老矿山累积的问题较多,经费问题更难以解决,而无论是公共财政的专项支持、国家财税杠杆的政策倾斜,还是社会资本的积极参与,都与现实需求相差甚远,而且目前尾矿综合利用项目的融资渠道非常狭窄,通过各种金融工具进行专项融资也十分有限,从而影响了这方面工作广泛深入地开展。

    五是市场阻力问题。

    产品的市场问题也是制约尾矿资源化利用的一个重要因素。有些资源,如钛、钒、钨、稀土等,因为市场需求有限或价格低,从尾矿中回收相应矿产也都受到影响。另一方面,则是人为因素造成的障碍,如由于地方保护主义,新产品无法与当地产品竞争,市场拓展很有限。

    尾矿利用实验

    尾矿成分鉴定

    树立尾矿综合利用新观念

    矿产资源主管部门和矿山企业应当基于长远的战略考虑,立足循环经济发展模式,把尾矿资源综合利用作为实现矿业可持续发展的必要措施来认识。同时注重科学规划,树立尾矿资源整体利用的新观念。针对我国全民矿情意识差、违规开采严重的情况,有关部门要大力加强我国的矿情及相关法律、政策宣传和教育,让全民了解我国的资源情况,加深对资源综合利用、环境保护的认识,增强全民合理利用矿产资源的自觉性。

    完善尾矿综合利用的制度建设

    由于尾矿利用是集环境、社会、经济效益于一体的长期性、公益性事业,因此政府部门应强化政策导向,强化管理,加大政策扶持力度,制定优惠经济政策,将尾矿利用纳入国家和行业发展规划中。参照国外相关政策、措施并结合我国实际情况,制定相应税收及经济资助等办法。如:国家将可持续发展、资源节约型项目列为国债投资重点;设立尾矿资源综合利用专项资金,对尾矿综合利用和开发所需资金贷款给予贴息、低息、延长还贷期、减免所得税和增值税等优惠政策;引导和支持矿山企业及科研部门对尾矿综合利用的投入。

    同时,还应通过立法来促进尾矿资源的综合利用。1986年,我国颁发了《矿产资源法》,对矿产资源的合理开发和有效保护起到了积极的作用,但此项法规已不能完全适应新时期的要求。现阶段应研究可持续发展的法律、法规及《资源综合利用条例》、《资源综合利用专项规划》等,研究促进循环经济发展的政策和机制;尽快出台鼓励性和严格的强制性法律法规,使我国的综合利用工作纳入法制轨道,有效解决资源消耗高、综合利用率低、资源浪费和环境问题。

    加强技术革新

    尾矿矿物组分不同,其利用价值也就不同。应加强尾矿资源的工艺矿物学研究,尽可能开发高附加值产品。相关深度加工方法很多,如制造微晶玻璃、提纯,超微细粉碎,表面改性处理等。

    搞好尾矿综合利用,矿业公司还应加大科技攻关力度,充分发挥矿山设计研究所的研究能力,并与有关科研院所一起,“产、学、研”结合,开展尾矿利用研究,重点解决尾矿中伴生有价元素的回收技术,开发高附加值产品、高技术含量尾矿产品等,以提高尾矿综合利用的经济性。

    通过工程示范,推动尾矿利用发展

    尾矿开发利用是一项大型系统工程,涉及的行业多、技术面广,应在全国逐渐展开矿山选厂堆存尾矿综合利用的研究(包括金属与非金属矿物分选回收、尾矿作复合矿物原料用于玻璃、陶瓷、建材及农业肥料)、尾矿作土壤改良剂及微量元素肥料的研究、尾矿制微晶玻璃等高附加值新产品的示范工程,积累实践经验。

    引进市场机制

    在市场经济条件下,应该让“排尾主体”与“利尾主体”分离,成立具有独立法人地位的尾矿利用公司,在矿山企业与尾矿利用公司间建立起市场供需关系,改变某些中小矿山企业资金、技术上的劣势。通过“排尾主体”与“利尾主体”的分离,达到“利尾主体”与“受益主体”的统一,同时推动尾矿资源市场机制的运作,从根本上解决矿山企业尾矿资源利用问题。由于尾矿回收利用行业涉及资源化、公益性和流通性行业属性,这个行业是不能完全市场化的,所以,在引入市场化体制时,还应发挥政府部门的相关作用。

    随着科学技术的迅速发展,传统概念的矿山尾矿固体废料已从消极的环保治理转变为积极的资源化治理。多年的实践表明,将矿山尾矿作为复合矿物原料进行整体开发利用,正成为经济实用的新矿产资源来源。它不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地,恢复和扩展生产,而且可以开辟新材料的科技领域,推动科技进步,同时也能解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大的经济、社会和环境效益。目前,许多工业发达的国家已把矿业废料的开发利用作为矿山开发的新目标,把尾矿的综合利用及治理的程度作为衡量一个国家科技水平和经济发达程度的标志。因此,我们必须加速尾矿综合利用及治理的进程,树立长远的观念,把尾矿综合回收利用及治理作为保护有限的矿产资源、促进经济发展、保持矿业持续发展的必要措施。

    科技改变未来生活

    黔滇交界的乌蒙山区,是贵州高原最有代表性的区域。其中的乌蒙山集中连片贫困区则因交通条件差、自然环境恶劣,导致农村生产生活水平低,农业结构单一,经济社会发展缓慢。同时,由于地理位置差,其重要城镇和缺水乡镇的供水基础设施十分薄弱,资源型缺水、工程性缺水问题十分突出。据统计,边远乡村农户严重缺水比例高达32%。

    为了让当地老百姓喝上水、用上水,中国地质调查局在该地区进行了大量的基础性、公益性地质调查工作,为该地区的脱贫攻坚提供了坚实帮助。

    迎难而上,科学布局助力扶贫找水

    众所周知,岩溶地区成井率并不高,一般只有50%左右。作为中国地质调查局攻坚克难的区域主战场之一,中国地质调查局探矿工艺研究所承担了乌蒙山连片贫困缺水区1∶5万水文地质调查项目,在乌蒙山区云南片开展水文地质调查工作。

    在项目开工之前,工艺所便挑选了精兵强将组建项目组,并以全力支撑自然资源利用和保护、精心服务乌蒙山区脱贫攻坚为己任,以百倍的努力解决乌蒙山区居民的缺水问题为目标,力争让当地老百姓喝上水、用上水。

    项目负责人魏良帅兼任野外临时党支部书记,他带领项目组人员顶烈日、战严寒,跋山涉水、风餐露宿,足迹遍布了云南绥江、彝良、巧家、镇雄,贵州赫章、四川屏山等地的深山峡谷。

    野外调查

    一份耕耘,一份收获。2016年~2017年,项目组共完成了9个1∶5万标准图幅的水文地质调查工作,完成水文地质调查面积4050平方千米,新发现近1700处天然泉点,合计流量达67万吨/天。同时,他们还根据人们对水资源的不同需求,着重补充调查了区内以地下河、大泉为代表的地下水资源开发,基本查明了区内地下水的开发利用前景,并提出建议,为地方政府地下水开发利用规划提供了详实的基础资料,也为乌蒙山片区经济社会发展和地下水资源的合理利用提供了详实的水文地质调查成果资料。

    探采结合,解决群众饮用水之疾苦

    受云贵高原地形条件的限制,岩溶地区普遍存在“地下水滚滚流,地面水贵如油”的现象。广大农户分散居住在半山腰、山垭口等地带,方圆百里,寸“泉”不生,仅有的溪流水质也不佳。如,彝良县奎香镇、赫章县安乐溪乡、屏山县后山村等地,这里的居民生活苦不堪言,一直过着“一水多用”、“靠天吃饭”的生活。彝良县角奎镇华侨村十组村民赵大姐说:“我们喝的水都是买的,后山沟的水都是水垢,只能用来洗衣服,冬天还经常断流……”绥江县会仪镇桂花小学校长说:“学校200多师生的用水都是从5千米外的山沟里用水管引过来的,不仅水量无法保证,饮水安全更是承担着巨大的风险……”

    群众送的锦旗

    听着村民的诉说,项目组成员也非常着急。他们针对这些严重的缺水地区,果断改变找水措施,利用专业技术优势,采取探采结合井的方式来开发利用地下水。通过采取“地面调查-物理勘探-靶区确定-综合分析-井位确定-钻探施工-下泵抽水-移交使用”等一系列方法,既掌握了地层岩性、地质构造、含水层结构等基础地质资料,又解决了当地百姓的缺水问题,一举多得。每施工完一个项目,在进行抽水试验时,周边缺水村镇的居民都会齐聚在井口附近,翘首企盼能出水。“啊,出来了,水抽出来了”“太好啦,我们以后有水吃啦!感谢国家、感谢党!”

    人们奔走相告……

    野外调查

    通过对试验井水质进行分析检测,满足饮用水条件的勘探试验井,项目组便建成地下水利用示范工程供当地群众使用。项目组成员经常是马不停蹄地从一个村镇赶往另一个村镇,顾不上休息,因为那里还有等待他们的缺水群众。

    2016年~2017年,项目组在乌蒙山片区共完成了48口探采结合井施工工程,直接解决了7个县17个乡镇5.4万人的需水问题,有效缓解了当地百姓的缺水问题。

    开发示范,建聚居区取用水之典范

    乌蒙山区还有一部分村镇,距离人口聚居地不远处发现有水质优良的表层泉,其泉水总流量也能满足居民生活用水需要,但是由于开发利用程度较差,村民分散取水,造成水资源的严重浪费。彝良县海子镇大田村赵支书说:“我们这里有1300多位居民缺水非常严重,距离村2公里的地方就有一处冒水,但是利用程度很低,冒水全都浸入地下了,想好好开发,可技术条件不够,资金也很紧张。”“就是呀,我们自己分散接的水,不但管子小不够吃,一下雨水还容易浑浊,而且水管还经常断。”附近村民附和着。

    探采结合井试验

    了解这些情况之后,项目组决定在此类缺水村镇开展表层泉开发利用示范工程,目的就是一方面为了缓解缺水村镇的财政资金,另一方面给类似缺水村镇提供科学开发利用地下水的示范模板。于是,他们在泉口附近修建沉砂池、蓄水池,沿途铺设饮水管道至村镇主干道,居民在门口就可以接上自来水,打通最后一公里,实现取水到用水零距离。绥江县板栗镇双河村一位大爷在用上自来泉水后高兴地说:“我们这里一直缺水,小时候为了吃山上的岩脚泉,一个来回就得2个小时。那个时候就琢磨着哪天这水能直接流进家里来就好了,没想到呀,在我有生之年还真给实现了。”

    野外调查

    2016年~2017年,项目组在乌蒙山片区共完成了8处地下水开发利用示范工程,直接解决了1.4万人的饮水问题,为乌蒙山贫困缺水区找水供水起到了良好的示范作用。示范工程的实施改善了贫困区群众生活条件,提高了生活质量,有利于促进贫困缺水区精神文明建设和社会稳定,充分体现了党和政府对乌蒙山贫困区群众的关心和为民办实事的决心。

    宏伟蓝图,地质找水助力脱贫攻坚

    习近平总书记多次强调,全面建成小康社会,一个都不能少,一个都不能掉队。小康不小康,关键看老乡,关键在贫困的老乡能不能脱贫。到2020年实现现行标准下农村贫困人口全部脱贫,是党作出的庄严承诺,是必须完成的硬任务,没有退路。而解决居民的饮用水问题,不但是部分地区为脱贫制定的硬性指标,还为农牧区产业结构调整创造了条件,带动地方经济的发展,有利于国家精准扶贫的实施。

    工作午餐

    目前,中国地质调查局探矿工艺研究所乌蒙山连片贫困缺水区1:5万水文地质调查项目已经开始开展2018年调查工作,他们将会克服每一个困难,获取宝贵的第一手水文地质资料,为乌蒙山区缺水居民继续服务,为该地区的脱贫攻坚和经济发展尽心竭力。

     

    滴滴甘泉润民心

    为落实中国地调局关于加强驾驶员职业道德、法律法规培训,提高驾驶员安全意识和野外驾驶技能的要求,保证车辆安全性能良好,3月6日,地调局物化探所利用一天时间开展了驾驶员安全培训及车辆安全检查。

    驾驶员安全培训会上,所党委书记甘行平对车辆交通安全管理提出三点希望和要求:一是把安全摆到首要位置,强化安全责任意识,遏制各类事故发生;二是严格落实规章制度,加强车辆交通安全管控;三是强化安全保障措施,提高北斗终端配备使用率,提升安全生产工作水平。安全生产管理处(车队)管理人员,针对局属单位以往安全生产事故情况,进行专题警示教育,组织学习《中国地质调查局野外工作用车安全管理规定》、《物化探所公务用车管理暂行办法》等文件规定,总结讲评了2016年车辆管理情况,组织观看了野外行车安全宣传视频。20名专职驾驶员签订了车辆交通安全承诺书,承诺在驾驶过程中做到“五不两确保”。

    车辆安全检查中,所挑选经验丰富的驾驶员组成车辆安全检查小组,对在所工作用车的发动机、转向系、制动系、行驶系、传动系、安全防护装置等进行全面检查,对车况和驾驶员进行了安全技术条件集中会审。

    通过驾驶员安全培训及车辆安全检查,使驾驶员增强了安全行车意识,提高了野外驾驶技能和应急处置能力,使所野外工作用车和驾驶员达到了安全技术会审条件,为预防交通事故发生,保障野外工作人员生命财产安全奠定了良好基础。

    物化探所开展驾驶员安全培训及车辆安全检查