SYZX系列绳索取芯液动锤

3500米全液压地质岩芯钻机在山东招远金矿进行勘探

今年是中国地质调查局勘探技术研究所成立60周年。

60年，一甲子，岁月峥嵘，成就辉煌。

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

我国成立首个探矿工程科研机构，开启国产钻探装备自主研发新征程

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

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

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

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

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

钻探服务领域扩大，钻探技术向多领域、多工艺和科学化发展

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

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

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

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

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

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

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

钻探技术迎来发展新机遇，科学钻探体系进一步丰富

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

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

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

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

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

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

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

大力推进科技创新，多项钻探技术领跑世界

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

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

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

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

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

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

步入新时代，继续为钻探技术装备研发贡献中国力量

党的十九大召开，中国特色社会主义步入新时代。新时代，世界抱以新期待。

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

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

今年新冠肺炎疫情期间，杨志明收到了一个特殊的国际快递。包裹分量很轻，里面只有一个获奖证书——2020国际经济地质学会区域副主席讲席奖。奖项含金量很重，它来自国际矿床领域规模最大、最有影响力的学术组织——国际经济地质学会。

这让他很开心。“获奖并不仅是对我个人的认可，更重要的是代表了我国矿床学研究成果已经逐渐进入了国际同行视野。”

从进入中国地质科学院地质研究所学习、工作至今，杨志明一直潜心于青藏高原斑岩铜矿成矿规律及成矿机制研究。他在中国科学院院士侯增谦的带领下，与团队成员一起提出了一套全新的碰撞型斑岩铜矿成矿理论，并于2019年获得国家自然科学奖二等奖。

中国地质科学院地质研究所能源资源研究中心主任、研究员   杨志明

理论探索实现从0到1的突破

铜被广泛应用于机械制造、建筑工业、国防工业等重要领域，是维持社会经济发展的关键大宗金属之一，重要性不言而喻。

斑岩铜矿是最主要的铜矿类型，提供了全球近3/4的铜。国际矿床学界历经数十年研究，建立起了一套经典的成矿理论，认为斑岩铜矿主要产于岩浆弧环境，形成与大洋俯冲有关。因此斑岩铜矿的分布被认定主要在环太平洋带上，特别是在东太平洋带大陆边缘的智利等国。但在21世纪初，我国青藏高原地区发现的多处斑岩铜矿，形成时已无活动的大洋俯冲，其成因无法用经典的成矿理论解释。

西藏铜矿的铜从哪里来？怎么形成的？特征是什么？要回答这3个问题，就要进入一个理论的“无人区”，挖掘出新的“宝藏”。

自2005年进入中国地质科学院攻读博士学位起，杨志明几乎每年都要去西藏出野外，尤其是冈底斯带，有时候一待就是好几个月。跑野外、看露头、采样品，回到办公室做实验、分析数据、看文献、写文章……这样的工作模式循环往复，一直持续到现在。最终，在导师侯增谦的带领下，他和团队一起，实现了从0到1的突破，提出了一套系统的、全新的碰撞型斑岩铜矿成矿理论。该成果拓宽了全球找铜的区域，为斑岩铜矿的勘查指出了新的方向，同时也加深了对斑岩铜矿形成机制的理解和认识，在国际上产生了重要的学术影响。

被称为“国家科技三大奖”之一的国家自然科学奖，是奖励在基础研究和应用基础研究领域，阐明自然现象、特征和规律，作出重大科学发现的个人。2019年，碰撞型斑岩铜矿成矿理论获得了国家自然科学二等奖，其中，杨志明是第二主要完成人。

开展矿床学的应用基础研究，既可以利用创新理论拓展科学认知，又能与应用紧密结合，创造经济价值。这套成矿理论模式推动了青藏高原多处大型铜矿的勘查发现，包括驱龙铜矿等大型铜矿资源。

十多年，杨志明从地科院的一名学生成长为二级研究员。但是身份的转变并没有丝毫减弱他对地质科研的热情。最近几年，他带领自己的研究小组，连续在多个权威期刊上发表了一系列高水平论文，受到了国际关注。

板凳甘坐十年冷

攻读博士期间，杨志明遇到了人生中最灰心沮丧的时刻。

在阅读了大量文献后，他感受到了与国外矿床学研究的巨大差距。“我们国家的矿床学起步晚，成矿理论研究落后国外很多。就好比人家已经建立了高楼大厦了，我们还是在打地基的阶段。”

第一次，他因为研究地质的巨大落差和压力而差点崩溃。但也正是地质，令他以更宽广的胸怀去吸收了这种压力，转化为科研的动力。

“聊人生侃历史，不过是以百、千年计数，而地质学动辄几百万年，地球演化更是有46亿年历史。实验室分析样品，最小可以到微米级，而讨论成矿规律则是在一个区域甚至是全球范围，又将空间拉升到108米。这种时空上大尺度的来回跨越，会在潜移默化中拓宽认知。所以地质人看待事物的变化、规律，都会放到更长的时间、更宽的空间中来衡量。”身为北京科技大学的讲座教授，杨志明上课会对学生说，学地质能令人豁达、心胸宽广。

近20年的科研生涯，杨志明觉得自己的人生观都因地质而改变，这也是他坚持矿床学研究而毫不动摇的原因所在，因为他已融入其中、乐在其中。

随着科研取得创新成果，荣誉也纷至沓来。2018年，他获得国家杰出青年科学基金资助，成为自然资源部系统最年轻的“杰青”。同年，他入选科技部重点领域创新团队负责人。

而这一切背后，是鲜为人知的艰辛和曲折。要知道，挑战西方奉之为圭臬的经典成矿理论，并让中国人研究出的理论在国际上得到认可，何其艰难。2007年，杨志明团队投了一篇关于碰撞型斑岩铜矿形成机制的文章到国际权威杂志，对方却以“不相信”的理由拒绝了。直到6年后，他们的文章才得以发表。

“虽然现在理论已经成型，但是还有一些细节问题需要补充，而且随着研究进展和思考的深入，又会出现新的想法，需要回头检查原来没有注意的地方。”杨志明表示，当下自己在做斑岩铜矿的同时，也会适当拓展对关键矿产的研究。青藏高原他还会继续跑下去，科研的“冷板凳”还会继续坐下去。

专注矿床学研究不动摇

科研的道路是漫长的，必须孜孜不倦、十几年如一日的坚持。杨志明却从未觉得辛苦，因为做的是自己喜欢的事情。

曾经有一个月，他每天10多个小时泡在地下室整理样品，看石头，只是为了梳理清楚一个矿床中矿脉的切穿关系。“如果想要成才，出成果，就要选择自己感兴趣的专业或方向，坚持下去，10年、20年，最后肯定能成为专家。”

在杨志明眼里，一辈子能够把一种矿床类型研究明白就已经很不错了。“我们所里很多专家都是在某一个领域研究了大半辈子甚至一生，才小有所成。如果别人都是花一生做一件事，那我只用10年，怎么比拼得过呢？”

于超是中国地质大学（北京）地质专业的学生，未毕业的时候听社团学长提起了杨志明，便慕名报考了他的硕士研究生。在他眼里，杨老师十分严格。野外跑了一天，晚上还要求他们整理资料或者读文献。但令于超佩服的是，导师同样以身作则，回到单位，杨志明必须将样品切割、打磨、抛光，然后扫描后存档，他办公室里十多筐样品全是如此，一个外行直接拿起来就能看到闪烁的金属铜。

如果为了某个事业付出了一生，却没有得到相应的回报，会后悔自己的选择吗？杨志明的回答就如同他的名字。“选择矿床学，选择做斑岩铜矿，肯定会一直坚持下去，从没考虑过获不获奖，也从无后悔两个字。”正是这种“无悔”的信念感，令他能够潜心近20年专攻一件事。

水环境硫的迁移转化及源解析是学界普遍关心的热点问题。自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所张千千团队致力于研究水环境硫酸盐的源解析技术及探究其迁移转化机理，联合应用多种同位素耦合溯源技术结合源解析模型、多元统计技术以及水化学演化理论，针对滹沱河冲洪积扇地区地下水硫酸盐的源识别和迁移转化进行了深入研究，取得重要进展。

一是构建了水环境硫酸盐的多同位素溯源技术方法，首次将硫酸盐δ³⁴S和δ¹⁸O与同位素源解析模型（SAIR model）联合应用，实现了定量解析水环境硫酸盐多种来源（先前的研究仅能定量解析3种以内的来源）的贡献率。二是联合应用多种同位素(SO4^2-的δ³⁴S和δ¹⁸O,水的δ²H和δ¹⁸O)和源解析模型可以提高溯源结果的准确率。三是查明滹沱河冲洪积扇地区地下水中硫酸盐存在5种潜在来源（硫化矿物氧化、生活污水、化肥、蒸发盐溶解和降雨），其中主要来源是硫化矿物氧化和污水，分别占到总贡献率的37.5−44.5%和35.5−42.7%。地表水硫酸盐来源的贡献率表现出明显的季节变化，雨季硫化矿物氧化的贡献率(31.8±9.9%)要显著高于枯水期(20.9±8.2%)和平水期(22.4±7.8%) 。 研究成果发表于环境领域国际权威杂志《Environmental Pollution》上。

侯增谦（右）在野外。

侯增谦（后排右四）和团队成员、国际同行在野外考察。

侯增谦在青藏高原。

侯增谦带领团队一头扎进青藏高原，潜心研究20年，取得了重大突破，颠覆了国际流行的“碰撞难以成大矿”的传统认识，建立了青藏高原“大陆碰撞成矿理论”，回答了大陆碰撞如何成大矿的理论问题，“为青藏高原实现重大找矿突破提供了重要理论指导”。这项成果不仅获得了国家科技进步特等奖，而且在国际矿床学界产生了强烈反响。

2017年11月28日，备受瞩目的两院院士增选结果揭晓，中国地质科学院地质研究所研究员侯增谦当选为中国科学院院士。

侯增谦从事矿床学研究已有四十载，长期扎根于青藏高原，在大陆成矿理论、矿床成矿模型和勘查评价方法三方面取得系统性的创新成果，在国内外产生了重要影响。侯增谦的履历见证了他的成长历程：先后主持完成国际地学计划IGCP项目1项、国家973项目2项，“杰青”基金、重点基金、科技攻关等重要项目十余项，荣获国家科技进步奖特等奖1项、一等奖1项，部级一等奖4项，同时还获国土资源部首届杰出青年和领军人才、全国先进工作者、李四光地质科学奖等多项荣誉；主编国际英文期刊专辑4部，在Geology、EPSL、Economic Geology等国际地学主流刊物发表SCI论文167篇。此次当选中国科学院院士，既是同行专家对他科研成果的充分肯定，也是对他人生信条的高度认可。

谨遵师训、严以修身，心系青年、兼容并包

1978年夏天，17岁的侯增谦考入了河北地质学院。四年的时光，他从懵懂少年成长为优秀大学毕业生。随后，他带着对地球科学的热忱，考入了中国地质大学（北京），师从池际尚、莫宣学、邓晋福三位老师，继续攻读硕士和博士学位。三位导师对他的科研生涯影响至深，他们的科学精神和人生态度，成为指引侯增谦前行的灯塔。

提起池际尚院士，侯增谦总是恭敬地称“池先生”：“池先生是那种又红又专的大科学家，她在美国拿的博士学位，新中国一成立就放弃国外的优越生活回国了。池先生人品高尚，业务精湛，造诣高深，对我影响极大”。而对于莫宣学院士和邓晋福教授，他有更多的机会随行左右，至今仍保持着与两位导师的紧密联系。“莫老师是一位襟怀坦荡、行事大器、和蔼可亲的学术大家，邓老师是一位思想深邃、知识渊博、治学严谨的著名教授，是他们教会了我如何做人、做事、做学问”。除了这三位恩师，还有一位老师对侯增谦的科研生涯有着极大的影响和帮助：“李廷栋先生虽不是我的导师，但对我影响很大。他是地科院的老院长，时刻心系地科院的发展和青年人才的成长”。侯增谦谈到，自己正是在李廷栋、陈毓川等老先生们的亲切关怀下成长起来的地科院一代新人。当他39岁第一次申请国家973项目的时候，正是李廷栋先生的不断鼓励和鼎力支持，才使他在强手云集的竞争中脱颖而出，从此以侯增谦为首的一批年轻人开始在青藏高原的广阔舞台上建功立业。

先生们和蔼可亲、始终心系青年成才的高尚品德，对侯增谦的影响是深远的。自1999年招收第一位博士生以来，侯增谦招收的研究生已多达几十人。熟悉侯增谦的人知道，他对每位学生的成长都倾注了大量心血，和他一同出过野外的学生更是深有体会。白天带着学生一起野外踏勘，晚上回到营地后，他还会组织学生对当天的学习进行自由讨论，生怕学生忽略掉一些重要的地质现象，形成误解误判，耽误了成长。他尽管非常期待学生尽早成才，但并不鼓励学生为了写文章而做研究，他认为“一切研究工作都应该以解决问题为前提，你的研究如果不能创新，那就解决实际问题，不然就没有意义了”。

作为地质研究所所长，侯增谦同样对所内年轻人倾注了大量心血和精力。生活上，看到刚留所年轻人收入低、租房困难，他跟所班子成员商量后，制定周转房政策，优先年轻人居住，解决了许多年轻人的现实困难，解除了他们的后顾之忧；工作上，他更是不断地给年轻人创造机会，鼓励年轻人积极进取、勇挑重担，同时要求他们脚踏实地、着眼长远；为了尽快提高所内年轻人的业务水平，他主持制定了地质所青年海外研修计划，为年轻人出国深造开辟“绿色通道”。支持青年才俊申请“杰青”基金和“优青”基金，侯增谦更是不遗余力。他多次组织试讲会，不厌其烦地帮助他们提炼科学问题、完善研究方案、提升成果水平。“年轻人是我们所的未来，只有年轻人真正成长起来了，我们所才有未来，我们行业才有未来”——这是侯增谦一直坚信并践行的理念。

这一理念，也体现在侯增谦科研团队的建设中。作为地质所矿床学团队带头人，他秉承“学术自由、兼容并包”的团队建设思路，从不要求团队成员必须保持与他一致的学术观点，团队成员之间常因学术问题争得面红耳赤。因此，他的团队成员大都是直来直往的脾气。这种开放自由的学术氛围，成为团队不断前进的动力源泉。

着眼大局、不计得失，志存高远、脚踏实地

39岁成为国家973项目的首席科学家，对于一般人，这已是难以逾越的高度，但侯增谦并没有因此沾沾自喜、停滞不前，而是脚踏实地、低调前行。他相继主持了第二轮973项目、国家自然基金重点项目和重大国际合作项目，目前还在负责一个资金超亿元的国家重点研发计划深地资源项目，在学术探索的道路上没有一刻懈怠。这些项目的成功实施，不仅让他取得了大量的学术成果，同时也拥有了着眼大局的胸怀和眼界。

973项目和重点研发计划项目，如同科技界的“大兵团作战”，参加人员和参加单位众多。作为首席科学家和项目负责人，不仅要有令人敬佩的学术水平，还需要有较强的组织协调能力，才能让项目高效有序地运转。良好的大局意识是做好组织协调的核心，有时要把个人和团队的利益放在大局之后。当年组织第一轮青藏高原973项目时，为了让这个极具科学意义的项目顺利启动，侯增谦与王二七研究员由竞争申请变成合作研究，最后共同承担了这一项目，从而建立了一支长期致力于青藏高原地球科学研究的科研大团队，走出来一批青藏高原地学研究的院士专家。又如他正在负责的国家重点研发计划深地资源项目，为了让更多单位参与进来，让更多的年轻人走向前台、承担重任，侯增谦放弃了做课题负责人的机会，仅在一个课题做普通参研人员。正是这种不计个人得失的大局意识，让他成功地组织了一个又一个大项目。涉及领域广，是大项目的另一个显著特征。如何把不同专业领域的成果有机集成起来，并不是一件容易的事。为此，侯增谦边组织项目实施边学习其他领域知识，不断更新知识结构，不断扩展知识储备，不断提升多学科交叉综合和集成创新能力。“如今，在做自己领域研究时，会自然而然地从其他领域寻找启发及证据，也算是组织大项目的意外收获吧”，侯增谦如是说。

如何带领研究团队走上国际地学前沿，一直是侯增谦的不懈追求。与美国、加拿大及澳大利亚等矿业强国比，我国矿床学研究起步晚、基础弱，存在较大的差距，要实现从追赶到引领的跨越，谈何容易。这些年来，侯增谦带领团队，始终围绕国际前沿开拓进取，从最初的寂寂无名，如今已在国际地学界有了较大影响力。近五年，他和团队在Geology、EPSL、Economic Geology等国际权威地学期刊上连续发表了20多篇高水平文章，在国际矿床学界掀起了一股“中国旋风”。在国际经济地质学会（SEG）2017年度大会上，侯增谦团队三人获邀做专题召集人，一人受邀做主旨报告。这些成绩的取得，跟侯增谦拥有开放的国际视野是分不开的。他始终认为：“做研究不能关起门自己干，不能做井底之蛙，必须要与国际同行多合作交流，请进来，走出去，这样你的工作才有可能做到国际前沿”。他是这么说的，也是这么做的。由于工作繁忙，他本人无法长时间出国交流，就鼓励团队的年轻人多去国外见见世面。目前，他团队的大部分年轻人包括研究生都有长时间的出国研修经历，与美国、澳大利亚、加拿大等国家的诸多大学及研究所保持密切的合作关系。在走出去的同时，他还不忘把国际一流的矿床学家请进来，与团队成员一起做更密切的合作研究。国际著名的铅锌矿床学家David Leach教授，近年来每年都会来北京，与侯增谦团队开展3个月左右的合作研究。2011年，他联合David Leach、Jeremy Richards和Richard Goldfarb三位国际著名矿床学家申请的“东特提斯碰撞成矿作用”IGCP项目获得国际地科联资助，在国际上掀起了特提斯成矿作用的研究热潮。

思维敏捷、学风严谨，立足创新、厚积薄发

对于侯增谦为何能取得如今的科研成就，他的团队成员是这样评价的：“侯老师做科研有三个最让人佩服的地方，一是科研敏锐性强，二是学风严谨，三是立足国家需求注重原创性研究。”这也是与侯增谦有过合作研究的同行专家的共识。

与侯增谦讨论过科学问题的人，都会对他敏锐的洞察力产生深刻印象。他总是一语切中问题要害，并能从大家的讨论中总结、提炼出真正的科学问题。有人说这是一种天赋，侯增谦自己却认为：多读国外参考文献，多到野外实地观察，多倾心思考思辨，就会拥有这种能力。听过侯增谦学术报告的人，还会产生另一个印象：内容大气。他的报告常常涉及变质岩、火成岩、构造、地球物理、矿床学等多个学科，而且能把多个学科看似纷乱无章的信息有条不紊地讲成一个让人“脑洞大开”的故事。一位地球物理学家在听过他的项目汇报后说：“我一直在想，地球物理获得的那些认识，到底是怎么通过地质现象反映出来的，听了你的报告，我获得了很大启发。”

对于学风的严谨性，和侯增谦一起写过文章的同事和学生更有发言权。每一块样品、每一个数据，侯增谦都要求真实准确，以保证科研结果的真实性和准确性。对于论文也是如此，不要说文章的逻辑与论证，甚至图件中每一条线的粗细、长短都不能有丝毫的差错。正是这种严谨的学风，使侯增谦面对冗杂的事务，还能够沉下心去做研究，不浮不躁，有条不紊。

洞察敏锐、学风严谨和求实创新的科学品质，铸就了侯增谦在成矿学上的不凡成就。早在上世纪80年代，侯增谦跟随莫宣学院士进入素有中国“百慕大三角”之称的西南三江地区，在研究义敦岛弧古代海底热液成矿作用取得重要进展的同时，他清醒地意识到，要真正揭开海底热水成矿之谜，必须遵照“将今论古”原则，开展“古今对比”研究。为此，他抓住在日本做博士后的机会，对日本黑矿进行了实地考察，对冲绳海槽现代海底黑烟囱和热水成矿进行了观察研究。2001年，侯增谦在国际矿床学权威杂志《Economic Geology》上发表了专题研究论文，2002年在地质出版社出版《古代与现代海底热水成矿作用》专著，大幅度提升了我国海底热水成矿领域的研究水平，在矿床界产生了重要影响。

从日本回国后，侯增谦将研究目光从古今海底投向了青藏高原。这次研究方向的转移调整，缘于侯增谦对另一重大科学问题的洞察和着迷。大洋板块俯冲产生大规模成矿作用已是地质界的共识，而大陆碰撞能否产生大规模的成矿作用？ 这不仅是一个悬而未决的重大理论问题，也是一个亟待解决的找矿战略问题。在前人研究基础上，经过广泛阅读和深入思考，侯增谦敏锐地将研究突破口锁定在青藏高原——全球最典型的碰撞造山带和研究碰撞成矿的天然实验室。随后，他带领团队一头扎进青藏高原，潜心研究20年，取得了重大突破，颠覆了国际流行的“碰撞难以成大矿”的传统认识，建立了青藏高原“大陆碰撞成矿理论”，回答了大陆碰撞如何成大矿的理论问题，被同行专家评价为“系统阐明了大陆碰撞带成矿系统的发育机制”，“为青藏高原实现重大找矿突破提供了重要理论指导”。这项成果不仅作为核心理论成果之一，获得了国家科技进步特等奖，而且在国际一流矿床学杂志发表，在矿床学界产生了强烈反响。国际著名矿床学家R. Kerrich院士在国际地科联官方杂志《Episodes》上撰文，高度评价这项成果是“喜马拉雅大陆碰撞成矿的开拓性的集成创新成果，具有广泛影响和深度创新”，“将造山成矿的传统观点提升到了一个全新的理论高度，必将推动成矿学的未来发展”。

将自己的基础研究和国家需求结合起来，实现自己的人生价值，是池际尚院士那一代科学家的一个共同特点，侯增谦将其总结为“池际尚精神”。正是在这种精神感召下，侯增谦从学习岩石学步入地球科学大门，到多年潜心研究成矿理论和资源勘查，不变的是基础研究服务国家需求的理想和追求。他常常说：我们的科研成果要对找矿勘查工作起到指导作用，这是我们科研工作的意义所在。正是因为他对科研实用性的坚持，他的学术成果不但有成矿理论的重要突破，还实现了指导找矿的重大突破。早在1998年，侯增谦带领团队多次赴藏东玉龙和西藏冈底斯等地开展实地考察，敏锐地发现大陆碰撞造山带是斑岩铜矿形成的另一重要环境，随即对碰撞环境斑岩铜矿形成机制开展了系统研究，建立了碰撞型斑岩铜矿新模型，完善了斑岩铜矿成矿理论。理论研究与勘查评价相结合，侯增谦率先系统论证了青藏高原冈底斯带具有巨大的成矿潜力，于2001年在《中国地质》上撰文提出冈底斯带有望成为“西藏第二条斑岩铜矿带”，引起了国家相关部门的高度重视。中国地质调查局以此为主要理论依据，部署实施了大规模的矿产勘查；西藏地勘局据此调整战略方向，将勘查重点转向斑岩铜矿。随着理论深化，他又带领团队建立了勘查模型和评价方法，为冈底斯带大型—超大型铜矿的重大突破提供了有力支撑。2008年，他又率先提出青藏高原东北缘发育一条上千公里的巨型铅锌矿化带，并构建了褶皱逆冲系铅锌成矿新模型。针对青海多才玛找矿困局，他按照“褶皱逆冲系成矿”新思路，带领团队开展矿区构造—岩相填图和物探测量，提出“逆冲推覆构造控矿+音频大地电磁测深定位”找矿方法和具体钻探建议，指导青海矿勘五院发现了厚大富矿体，控制铅锌资源量达到620万吨，一跃成为超大型矿床。

情系高原、心怀国土，踌躇满志、整装待发

自第一次踏入西藏，侯增谦已经扎根青藏高原研究20余年了。在西藏出野外的艰苦，只有去过西藏的人才能真正体会。每次去西藏，除了要适应高海拔带来的不适，还要留下力气爬山。为了适应高原工作环境，一般人到西藏出野外，都会先在海拔相对低一些的拉萨住两三天调整一下，而这两三天对侯增谦来说太过奢侈，他经常是中午到3700米的拉萨，下午就到了5000多米的野外。偶尔在拉萨停留一晚上，也是第二天就迅速开展工作。“我没有那个时间”，侯增谦说。他从2000年开始担任矿产资源所主持工作的副所长，2005年又担任地质研究所所长，每一天的时间都要用在刀刃上。遇上高原反应，他都默默忍受着，争分夺秒地开展工作，几年下来，对身体损伤较大，特别是记忆力下滑得厉害。

在青藏高原最可怕的不是高原反应，而是感冒，严重的感冒甚至会要人命。有一次在沱沱河出野外时，侯增谦患上了感冒，幸好经常在野外工作的地质队员们非常有经验，给了他好几种感冒药，满满的一大把，一次性吃下去，也亏得他身体底子好，头天猛药一下，第二天感冒症状就好多了，同事们劝他休息，他说时间紧，不能耽搁，坚持跑完野外工作。尽管如此，侯增谦对青藏高原的眷恋并没有丝毫减弱，而是愈加强烈。如今，他即使再忙，也要每年去青藏高原出次野外。高原是他的福地，是他学术成长的地方，他对高原的感情已经融进了血液。

侯增谦担任地质研究所所长也有十余年了。从地质所走出的中科院院士就有17位之多。管理好这样的研究所，本身就是个挑战。他常说：“地质所是一个有着辉煌历史的大所，作为地质所所长，既要深谋远虑，也要身先士卒，还要责任担当，必须常怀谦卑之心，公平公正办事，脚踏实地工作。”十年来，地质所创新能力不断增强，创新成果不断涌现，大批人才脱颖而出，国际影响力不断攀升。除了一批耀眼的科技创新成果外，这十年还出了3位院士、2位杰青和一批国家级人才工程入选者。更令人高兴的是，地质所已经凝聚和储备了一批非常优秀的青年才俊，为未来发展夯实了基础。

提及如何平衡所务及科研工作时，侯增谦不无感慨地说：“做了所长后，我其实就变成了一个业余科学家，绝大部分时间都用在所务管理上了，只有晚上、周末和节假日才是我的科研时间，只是这些年对家人亏欠太多，放假的时候也没能好好陪他们。”侯增谦对能用来做研究的时间分秒必争，甚至有次住院期间都在阅读文献，他的夫人对前去探望的同事说：“刚到医院他就拿出这么一沓文献，一点儿都没有病人该有的样子，倒好像专门过来读书的。”

谈及向地球深部进军，侯增谦踌躇满志。他说，作为地质科技工作者，自己有义不容辞的责任。同时，对我国矿床学发展，他也特别关注，并不断强调：“与西方矿业大国相比，我们尽管在某些研究领域处于领先，但整体上还有较大差距，未来我们的矿床学研究一定不能仅满足于在国际主流期刊上多发表几篇文章，我们一定要做大文章，发挥集群效应，把更多原创性成果展现给世界，在国际矿床领域发出我们自己的声音。”