天然成因金刚石一般产自于金伯利岩筒、钾镁煌斑岩、蛇绿岩体中，少量形成于陨石撞击。金刚石的碳稳定同位素能为它们的生长过程提供关键线索，能够示踪地幔物质循环，尤其是深部碳循环过程。目前金刚石微区碳同位素分析主要仪器设备（纳米）离子探针造价高，且对制样要求较高，迫切需要开发一种快速、准确、高效的测试方法。

近期，中国地质科学院地质研究所开展激光剥蚀多接收器质谱法（LA-MC-ICP-MS）技术攻关，评估使用LA-MC-ICP-MS测定金刚石碳同位素可行性，取得了系列新认识。一是评估了激光参数对碳同位素分析的影响。按梯度调整激光参数，当信噪比优于4，可以获得跟离子探针类似的精度；采用合金制靶而非环氧树脂，可以有效降低碳的背景值，从而提升信噪比。二是揭示了基体效应的产生机制：通过对ICP中¹²C⁺，¹³C/¹²C和⁴⁰Ar³⁺进行了高空间分辨率耦合成像研究，阐明了⁴⁰Ar³⁺的离子化动力学，获得了元素之间互相影响电离（基体效应）的直接证据，核素电离过程的相互影响导致元素和同位素分馏，这是产生基体效应的机制之一(图1)。三是确定了ICP中碳同位素分析的最稳定区域以便于高精度碳同位素分析。四是验证了LA-MC-ICP-MS方法的可靠性：对两种金刚石（天然金刚石（D-N-1）和合成金刚石（D-HTHP））分别使用多种技术手段进行了测量，既标定了标样也验证了该方法的可靠性，尽管空间分辨率略逊于（纳米）离子探针，但充分表明LA-MC-ICP-MS是一种快速、精确、准确的金刚石碳同位素分析方法。

本研究通过样品制备工艺的改进、等离子体性质研究、标样研制等工作，揭示了基体效应的形成机制，评估了使用LA-MC-ICP-MS测试碳同位素的可行性，建立了金刚石激光微区碳同位素分析方法，为后续基体效应的深入研究和其它碳酸盐碳同位素分析方法研发奠定基础。该项技术已成功为珠宝鉴定行业区分出十余种人工合成及天然金刚石，并且已经为地质所深部碳循环等课题组提供了技术支撑。

图1 等离子体中元素同位素分布（Neptune Plus）

自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心同位素实验室成立于2014年，从锆石U-Pb定年业务慢慢拓展到独居石、斜锆石、榍石、磷灰石等其他含铀副矿物的U-Pb定年，以及原位微区微量元素和Sr-Nd-Hf同位素测定。

2023年，实验室迁往长宁新区新基地，建立千级前处理超净实验室，在原位微区分析测试业务基础上，开发全岩Sr-Nd-Hf同位素比值测定方法，并于2024年5月正式对外开放，接收样品。

本实验室Sr-Nd-Hf同位素溶液的纯化采用DGA树脂，上样介质为饱和硼酸溶液，一柱分离Sr、Nd、Hf同位素溶液（图1），淋洗体积88mL，时长8小时。Sr、Nd、Hf的淋洗酸分别为5N HNO₃、3.5N HNO₃+0.2N HF、1.85N HCl。上机测试采用浓度匹配、标样间插校正法。实测国际标样AGV-2，RGM-2，BCR-2的Sr、Nd、Hf同位素比值，均与推荐值一致。

如有测试需求，请联系：魏老师（13772546295，同微信）、汪老师（13324517306，同微信）。

“锂”从山中来，仗剑走天涯

 邓伟 李成秀 冀成庆 徐莺 周雄

1.“锂”的家族群

1）锂（Li）

锂的克拉克值为30ppm，是较分散而又广泛分布的元素，主要在岩浆结晶作用的晚期阶段富集在伟晶岩中；花岗岩中含量最高，其次是碱性岩。矿床中经常与铍、铷、铯、钽等有益元素共生。

目前，已知含锂的矿物有150多种，呈独立矿物形式的有30多种，主要工业锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂铝石、铁锂云母等。川西稀有金属矿集区中的锂资源基本以锂辉石形式产出。

锂辉石，化学成分LiAl[Si2O6]。一般Li2O含量7%左右；晶体呈柱状、板状、针状，颜色可呈无色、灰白、淡紫、淡绿、淡黄、宝石绿色；条痕白色；摩式硬度6.5-7；比重3.03-3.22。

含锂矿物特征

2）铍（Be）

铍的克拉克值为6ppm，为显著的亲石元素。在花岗岩及霞石正长岩中的含量较高，在岩浆分异过程中富集于岩浆残液中，经常固结集中在岩石圈最上部，在地壳深部含量减少。

世界上已发现的铍矿物和含铍矿物有60多种，常见的矿物约有40多种，主要的工业矿物有绿柱石、硅铍石（似晶石）、羟硅铍石、金绿宝石（铍尖晶石）和日光榴石。

绿柱石，化学成分Be3Al2[Si6O18]，一般BeO含量13%左右；晶体一般呈柱状，呈绿色、黄色、浅蓝色、红色；条痕白色；玻璃光泽或树脂光泽；性脆；硬度7.5-8；比重2.65-2.91。

含铍矿物

3）铌（Nb）和钽（Ta）

铌和钽的原子构造类似，因此，两者在物理化学性质、地球化学性质及矿物学性质方面都很相近。铌、钽经常共生，在岩石和绝大多数矿物中铌和钽的含量此消彼长。在成因上与碱性岩有关的矿物中铌相对富集，与花岗岩有关的矿物中钽相对富集。

铌在地壳中的丰度为3.2ppm，钽的丰度为2.4ppm。由于铌、钽的地球化学迁移行为不同，铌开始早、收敛晚，钽主要富集于晚期。所以铌矿物种类多，分布广；而钽的变种少，分布不广。目前，已知的铌、钽矿物和含铌、钽矿物有130多种，常见的有30多种。如铌铁矿-钽铁矿、钽铁矿、铋铁矿、褐钇铌矿、易解石、铌易解石、铌铁金红石、烧绿石、锰钽矿、重钽铁矿、黄钇钽矿、细晶石等。铌钽矿物基本呈黑-棕红色，半金属光泽、油脂光泽，少数为金刚光泽；比重大，因此可用重选方式得以富集；化学成分极为复杂。

含铌钽矿物

4）铷（Rb）和铯（Cs）

铷在地壳中的丰度为90ppm。目前没有发现铷的独立矿物，呈分散状态，常以类质同象混入物出现在含钾矿物中。工业来源主要从富含铷的锂、铍、钾的矿物中提取。如锂云母中含Rb2O3%、微斜长石（天河石）中含Rb2O0.3%、铯榴石中含微量铷等。

铯在地壳中的含量为20ppm。含铯的矿物有10多种，但铯的主要来源还是稀有金属伟晶岩中的铯榴石和锂云母。除此之外，铯还分散在其他矿物中，如绿柱石、黑云母、天河石和堇青石等。

含铷铯矿物

铯榴石，化学式Cs[AlSi2O6] nH2O。一般含Cs2O30%左右，晶体往往呈立方体、粒状及致密块状，无解理；颜色为无色、白色，有时带灰、粉红、浅紫等色颜色；性脆，硬度6.5-7；比重2.67-3.03。

2.“锂”从哪里来

1）传统矿山

在您印象中矿山是什么样的？答案也许是偏远、荒凉、破旧的厂房，艰苦的条件，又或许是漫天尘土、泥浆满地、污水四溢，像这样又或许是那样……

2）绿色矿山

随着时代的发展和绿色矿山建设的推进，如今的矿山早已不再是从前的样子。先进的设备、一流的技术、现代化的厂房，一座座“花园式”的矿山正拔地而起。清洁生产，循环用水，大家再也不用担心环境污染了！

3）“石头”变“电池”

石头是如何变为电池的呢？锂辉石矿经过采矿进入选矿厂，选矿厂采用物理方法分选出含锂矿物，含锂矿物经过冶金处理成为碳酸锂产品，再由产业部门深加工，最终脱胎换骨成为电池。

3.崭新“锂”程

1） 锂之应用——走入寻常百姓家，健康美好新生活

随着科技的快速迭代升级，锂在日常生活中的应用越来越常见。含丁基锂的橡胶轮胎更加耐用，寿命比原来提高了4倍以上，让驾车出行更加安心；锂动力电池驱动的新能源汽车逐渐进入普通家庭，成为城市代步、环保出行的首选之一；锂电池和其他锂产品在娱乐设备上也得到广泛应用，为我们的休闲娱乐生活开启了无限可能性；锂的应用在家中随处可见，它为我们提供了便捷舒适的智能生活。

厨房里，添加了锂的电磁炉面板等玻璃制品，可以使其变得更轻、更结实、更耐溶。锂盐可为蔬果进行“健康护理”，防止西红柿腐烂和小麦锈穗病，让人们吃得放心、吃得安心。锂在医学保健方面也有新的应用，不仅可以强身健体，还能防治疾病，是人体健康的“守护者”。国外研究发现，锂与阿尔茨海默病存在关联，一款为中老年市场打造的天然矿泉水“锂水”就此诞生。而锂的用途还在不断拓展中，从交通工具到健康护理，锂的应用遍布我们生活的每个角落，改写了每一个人的生活方式。

新世纪崭新的“锂”程指日可待。

2） 铍之应用——让医疗成像、诊断和激光医学走到科技前端的金属材料

铍，是仅次于锂的轻金属，主要是以铍铜合金和铍金属的形式广泛应用于航空、医学等领域，是新兴产业发展必需的战略性矿产资源。目前，世界上只有美国、中国、俄罗斯等国具有工业规模的从铍矿石开采、提取冶金，到铍金属及合金加工的完整铍工业体系。

①提高X射线成像效果

因为铍金属既可以稳定地处理高温阻抗，又可以实现对X射线的高度透明，铍箔在医疗和科研X射线设备当中已经使用了很长时间。铍箔作为窗口来穿透聚焦的X射线，同时可以保持X射线发生管那一侧的真空环境。

②使低辐射成为可能

铍箔仍是CT扫描和乳腺X射线成像等高分辨率医学成像设备中必不可少的材料。在新一代乳腺癌X射线成像设备中使用低辐射扫描可以得到更精细的肿瘤分辨率，使许多早期可治疗阶段的乳腺癌被及时发现，治愈乳腺癌成为可能。

③改善X射线光管强度和稳定性

作为成像技术的前端科技，铍持续为满足X射线光管高强度、稳定性、抗高温、X射线穿透率等性能要求。

④光学激光器的小型化

使用氧化铍的医学激光器可以帮助眼科医生为数百万患者恢复或改善视力。具有高导热、高强度、介电性能的氧化铍是唯一能控制微小高功率气体激光器的材料。

⑤简化外科手术

铜铍连接器将精确的电信号传送到精密手术器械和最新的非侵入性外科技术的监测装置当中。这种技术减少了对病人的创伤和感染风险，同时加快了愈合和恢复的过程。

⑥分析血液

铍还用于分析HIV和其他疾病的血液分析设备部件当中，给医生和病人提供所需的精确性和可靠性数据。

3） 铌之新应用——冉冉升起的电子材料之星

铌行业全球市场集中度非常高，目前全球最大的铌矿企业是巴西矿冶公司(CBMN)，占据全球市场80%-85%的产量，主要从事铌产品的开发、工业化和商业化运营，是世界上唯一一家可以生产全系列铌产品(包括标准铌铁、特殊牌号铌铁、真空铌铁、真空镍铌、铌金属和五氧化二铌)的企业，对铌价格的走势具有较强的影响力，控制着全球铌产品扩产计划的进度。

具有超导性能的元素不少，铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金，临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度，是目前最重要的超导材料之一。

2019年，材料领域国际顶级期刊《自然材料》发表了复旦大学修发贤团队的最新研究论文《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》。文章显示制备出二维体系中具有目前已知最高导电率的外尔半金属材料——砷化铌纳米带，电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。此次制备出的材料砷化铌纳米带的电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。业内表示，导电材料是电子工业的基础，现在最主要的材料是铜，已经大规模运用于晶体管的互连导线。

4）钽之新应用——人体“亲金属”的神奇医学材料

钽作为一种金属材料，具有优异的力学性能和抗疲劳特性，因此被广泛应用于医学领域，尤其是在骨科领域。它可以替代人体骨组织，起到承重作用，目前已在临床取得显著疗效。钽金属材料在与人体组织结合时，具有强度、生物相容性和稳定性等优点。因此，它比传统金属材料的人工置入物更具有优势，在医学领域的发展前景十分广泛。

研究和临床应用表明，多孔钽金属具有比金属钛和钛合金更好的骨融合和骨传导性能，运用钽金属材料制作的仿生骨骨组织长入良好，骨性生物固定优良。未来，利用3D打印高致密度和高力学性能钽金属核心技术，将为我国在高端骨科植入物、医疗器械和难熔金属工业部件发展领域做出积极的贡献。

不仅如此，将钽金属与其他金属材料结合应用在临床医学中也取得了十分重要的突破。很多金属材料因其独特的性能可用于医学领域，但是由于缺乏生物相容性，不能将其优点很好地应用在临床。为此，科研人员想到将耐腐蚀性强且稳定的钽金属涂覆在这些金属材料的表面，使那些有独特性能但原先忌于低生物相容性而不能用于临床的金属材料重新用于临床，并取得显著疗效。

5）铷之应用——超视距精确授时，极佳光电传感器件制造

全球独立铷矿床非常少，下游应用供应链受限，已成为全球对该元素发展的约束要素。铷是自然界一种最大光电效应的稀有分散元素，其合成材料在智能制造中逐渐开始发力。

铷因其极佳的光电效应，在光电管、红外辐射仪表、太阳能光电池等器件制造方面均实现了重大革命性变革。据外媒报道，太阳能电池在通往最高效率的道路上正在不断改进中。德国国家可再生能源实验室研究人员开发了一种新的太阳能电池，为了改善用于吸收可见光的钙钛矿与用于吸收红外线的铜、铟、镓和硒的混合物两层之间的接触，研究小组在它们之间添加了一层铷原子，团队让电池的峰值效率达到24.16%。

铷基设备材料精准计时功能助力集群医用设备同步获取精确时间信号。近年来，基于星载铷钟开发的网络同步时间服务器在国内卫生部门得到良好的推广，为医院提供标准的网络时间统计信息服务，也为局部辐射区域近万台网络客户端提供精度小于5毫秒的时间同步服务器，较大程度地改善了全区医疗机构网络系统，包括：医护人员的办公PC及医疗设备、走廊、大堂子钟系统等授时操作的统一性，充分实现了大数量集群精确医疗设备同步作业中时间的精准性保障。

铷基量子传感器有望用于诊断房颤。心房颤动（AF）是一种导致心率异常的疾病，发作时心脏中传导的电生理信号易出现紊乱行为。目前，常规用于检测房颤的心电图受到灵敏度、时间等诸多限制。据一项发表于《应用物理学快报》的研究，科学家利用原子磁强计，通过基于铷的量子传感器接受信号，成功对导电率与生物组织相近的溶液进行电磁感应成像，可测出高导电性的区域。这项技术实现了非屏蔽环境下的小体积成像，且灵敏度较传统技术提高了50倍，为房颤的快速临床诊断带来了希望。

固体废弃物如何变身宝藏？

邓杰 邓善芝

几个世纪以来，人类社会的快速发展基于对自然资源的使用与消耗。尤其是第三次工业革命以后，生物科技与产业革命的迅速发展，使人们对能源和矿石的需求量激增。同时，为满足迅速增长的社会需求，各行各业纷纷扩能扩产。2012年，国际民间组织“全球足迹网络”（GFN）及英国智库“新经济基金会”提出“地球生态超载日”的概念。“地球生态超载日”是指地球当天进入了本年度生态赤字状态，已用完了地球本年度可再生的自然资源总量。据测算，约从1970年起，人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点。从过去数十年来看，几乎每隔10年这一天的到来就会提前1个月。

资源过度开采和废弃物的无节制排放，造成越来越严重的生态环境问题。人类用碧海蓝天换来了现代社会的方便快捷和科技的快速发展。随着人们经济水平的提高以及对自身健康的重视，环境的重要性被越来越多的人认识。如何在保障人类需求的前提下，尽可能保护和改善环境，寻求资源环境和谐发展的解决方案，成为时下人们关注的重点。为节约资源、提高现有资源的利用率，资源综合利用的概念逐渐被人们所熟知。

在资源开发利用及使用消费过程中，不可避免会产生伴生矿石、围岩及选矿尾矿等，比如钨矿中伴生的铜、铅、锌等含有稀有分散元素的矿物，氧化矿中的碳酸盐和硅酸盐类脉石、有机物生产中产生的废水、生活中的废旧金属和电池等，这些生产和生活废弃物中含有大量的有价金属、有机及无机盐类矿物质资源，将其直接排放到环境中，不仅会造成大量的宝贵资源白白流失，还会影响耕地质量、污染空气和水源，破坏生态环境。在资源开发利用和消费过程中，针对这些伴生矿物资源和生产生活中的废弃物开展回收利用，使其重新资源化，从而最大限度地实现现有资源的高效利用，可以称之为资源的综合利用。

如何实现资源的综合利用？现阶段，资源的综合利用主要从三方面开展：

一、在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用。

煤炭被人们誉为“黑色的金子”“工业的粮食”，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，过去采煤过程中产生的大量煤矸石一直被作为大宗固体废弃物堆放在煤矿周围。正如犹太经典《塔木德》中所说：“世上没有废物，只是放错了地方。”煤的伴生矿——煤矸石也是如此。煤矸石综合利用的途径很多，除了传统的利用途径，如回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。最新研究表明，煤矸石还可以作为下游精细加工业的原料。如，煤矸石经处理后可以作为橡胶填料，获得与炭黑相当的补强效果；还可以制备聚硅酸铝铁，用于处理造纸综合废水等；此外，煤矸石可以用于陶瓷、耐火材料、橡胶工业、涂料、塑料、4A分子筛、铝硅铁合金等十多个行业。

二、对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用。

除矿石中的伴生资源外，矿石资源生产加工过程中还会产生大量的废弃物资源。以铜矿尾矿为例，研究表明，铜尾矿中除了可以回收有价金属元素铜之外，还可以回收非金属组分石榴子石、硅灰石等，并将剩余部分作为植物培养基等原料进行利用，实现铜尾矿的减量化和资源化。部分有色金属尾矿的主要成分为SiO2，且包含大量钙、镁等元素的氧化物，和市场上普遍运用的建筑材料的化学组成非常相似。尾矿用作建筑材料时加工方式比较简洁，能够有效解决成本和能耗问题。

三、对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

除开展矿山资源的综合利用之外，再生资源回收利用也是开展资源综合利用的重要方面。发展再生资源回收行业可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。中国是全球公认的制造业大国，然而近些年随着人口红利日益消失，以及环保成本的不断抬升，我国资源的对外依存度逐渐走高。在此背景下，大力发展再生资源回收利用产业，具有积极重要的战略性意义。

现阶段，资源环境和谐发展之路仍然崎岖且漫长，人类需要开展更多的探索与实践。相信在不久的未来，资源综合利用方法和途径会越来越多，资源环境和谐发展之路必将越来越顺利。

带你了解这朵“云”——地质云

戴新宇

“地质云1.0”闪亮登场，魅力初现

“地质云”是自然资源部中国地质调查局主持研发的一套综合性地质信息服务系统，集地质调查、管理、共享、服务四大功能于一身，面向社会公众、地质调查技术人员、地学科研机构、政府部门提供丰富的各类地质信息服务。经过“地质云”研究开发团队艰辛付出，2017年11月6日，“地质云1.0”闪亮登场，迈出了“地质云”建设三步走的第一步。

“地质云1.0”刚上线运行，就受到地质调查科技工作者的青睐，局系统内外正式用户达4000多人，日均访问量突破6000次，在地质调查管理和应急事件服务上体现出精准、快捷的特点。例如，在2017年11月18日西藏林芝市米林县发生6.9级地震后，“地质云”首次启动了应急服务工作机制，在2小时内线下完成震区地质图数据制作，仅用10小时就为应急救灾在线提供了震区区域地质图、国家地质资料馆藏涉及震区的地质资料，以及林芝地区卫星遥感影像图、震中300公里范围地质钻孔、林芝专题地质文献库等系列地质信息产品。毫无疑问，“地质云1.0”实现了地质调查数据共享破冰，为75个国家核心地质数据库的互联共享和2382个信息产品提供社会化服务。

“地质云2.0”华丽转身，飒爽英姿

在2018年10月18日召开的中国国际矿业大会上，“地质云2.0”宣布正式上线，完成“地质云1.0”云上数据资源和系统功能的全面升级，完成手机版地质云APP国家地质大数据共享服务平台研发，通过数据资源整合和信息系统集成，全面提升地质调查数据采集、汇聚、处理、分析、共享与服务能力，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力，及时、有效地满足政府部门、行业用户、社会公众等各类用户对地质信息的多元需求，以信息化带动地质调查现代化。

“地质云3.0”鲲鹏展翅，大展宏图

“地质云”建设三步走设想2020年上线运行“地质云3.0”。为此，地质云研发团队的科研人员做足了功课，全力以赴助推云平台、大数据、智能化“三位一体”建设应用迈上新台阶，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力支撑，建成分布式地质大数据中心，并在以下九个方面提供全方位综合地质服务：

一是升级完善“在线化”调查系统、研发升级重要专业应用系统，初步实现在线化调查，构建立体式地质信息感知体系。二是显著扩大中大比例尺实体数据共享资源，精准开发地质信息系列产品，提供地质信息专题服务，提升“地质云”服务门户访问便捷性，加快构建地质信息共建共享云生态，基本实现在线化服务，显著扩大地质信息线上共享服务规模。三是升级地质调查业务管理系统，完善地质调查业务管理大数据辅助决策系统，强化在线化管理，支撑地质调查业务管理高效运行。四是推行地质调查在线化办公，支撑远程办公、便捷办公。五是通过攻关实现智能区调矿调、智能识别、智能管理、智能数据搜索引擎等智能地质调查技术突破，示范构建智能化工作模式。六是建立完善地球科学“一张图”大数据体系，更新维护国家核心地质数据库。七是采取优化地质调查网络、规范化运维“地质云”节点体系、加强网络安全建设等措施，建实地质调查基础设施与网络安全体系，保障安全稳定运行。八是完善地质调查信息化制度标准体系，支撑自然资源信息化建设。九是加强信息化人才队伍建设与国际合作，提升中国地质调查局在国内外的影响力。

这就是中国地质调查局功能强大的地质云（Geocloud）！神奇的地质云（Geocloud）！

 

 

横跨东北三省，与大小兴安岭为邻，既是大庆油田的诞生地，又是大陆深部科学钻探工程松科二井的施工地，松辽盆地这片富饶而神奇的土地给予中国地调人无上的荣耀，而中国地调人也为这片土地倾注了无限的深情，使这片土地熠熠生辉。

作为奋战在松辽盆地上的地调队伍之一，自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心（以下简称“沈阳地调中心”），认真贯彻落实习近平总书记大力提升国内油气勘探开发力度的指示精神，全力按照中国地质调查局党组服务百年大庆油田建设“沉着冷静、精心实施，点上突破、面上拓展”的要求，会同中国石油大庆油田公司（以下简称“大庆油田”）联合组织了松辽盆地北部页岩油科技攻坚战，用实际行动践行广大石油、地质工作者联手攻坚克难的神圣使命，开创了松辽盆地非常规石油勘探开发的新篇章。

松页油1井出油

丰硕成果彰显地调担当

在百年风云变幻中，兴实业、利民生、强资源、壮国威，地质调查工作始终发挥着基础先行的作用，广大地调人始终将责任与担当铭记在心。

时光追溯到2019年9月26日。这一天是大庆油田值得骄傲的日子，也是沈阳地调中心值得骄傲的日子。在大庆油田发现60周年庆祝大会上，大庆油田对外宣布了四项重大勘探开发成果，其中之一是松辽盆地页岩油成果。随后，在2019年底召开的大庆油田年度油气勘探技术座谈会上，页岩油勘探攻坚战被列为油气勘探五大攻坚战之首。2020年3月21日-27日，大庆油田连续开了6个半天会，专门研讨页岩油勘探，进一步明确松辽盆地北部页岩油资源丰富，古龙页岩油非常规资源的勘探开发是大庆油田发展的新领域、新战场，也是大庆油田振兴发展的新希望、新起点，为页岩油勘探实现全面突破明确了方向。

页岩油攻坚战是中国地调局清洁能源地质调查科技攻坚战之一，沈阳地调中心与大庆油田通过3年多的协同攻关和前期探索，联合研究、联合部署，取得了丰硕的成果，大大加快了松辽盆地北部页岩油勘探开发进程。

一是四口参数井在松辽盆地获得泥岩基质型页岩油工业油流，证实松辽盆地具有良好的页岩油开发前景。继松页油1井和松页油2井取得工业突破后，“直改平”的松页油1HF井在青山口组一段泥页岩基质储层敞口自喷求产获得日产原油14.37立方米，最高日出油46.89立方米，累计产原油504.8立方米。松页油2HF井在青山口组一段泥页岩基质储层抽汲求产获得了日产原油10.06立方米，最高日出油27.81立方米，累计产原油197.99立方米。这两口水平井已经移交大庆油田进行后续试采。截至目前，松页油1HF井已试采求产超过150天，油嘴3.47毫米，累计产油800立方米；松页油2HF井已试采求产超过180天，累计产油600立方米。两口水平井取全了地层、压力和温度等各项参数，实现了泥页岩储层页岩油战略调查的重大突破。

二是评价结果显示，松辽盆地具有很好的页岩油资源潜力，有望成为重要的油气接续资源。利用新井资料，结合已有的成果，重新计算松辽盆地北部页岩油甜点区资源量近40亿吨。其中，Ⅲ类页岩油（纯页岩型）位于青一、二段半深湖-深湖相，砂地比<10%，TOC>2%，Ro>0.75%，面积11200平方千米，资源量占比70%以上，是下一步页岩油勘探的重要领域。

三是总结一套适用于陆相泥质页岩油勘探的创新成果认识和技术方法体系，提出松辽盆地北部页岩油有利目标区和井位优选的综合评价体系等五项创新成果认识，探索形成“覆膜石英砂、酸性压裂液体系、段塞加砂、纤维加砂、液态CO2”的压裂组合等三项页岩油关键工程技术。

压裂现场

五次论证指明攻关方向

每一项重大地调成果的背后，都有着事关国家能源安全的重大决定；每一项重大地调成果的背后，都离不开一批人的艰苦奋斗；每一项重大地调成果的背后，都经过一次又一次的论证与探讨，松辽盆地北部页岩油成果的取得同样如此。

时光追溯到2016年3月7日。习近平总书记在全国两会期间听取会议代表关于大庆油田形势汇报后指示：要振兴东北老工业基地，关注大庆油田发展。为贯彻落实习近平总书记重要指示精神，自然资源部中国地质调查局积极响应、迅速部署，吹响了攻坚松辽盆地页岩油的“冲锋号”。

为高质高效推进页岩油攻坚战的实施，中国地质调查局先后组织召开了5次重要的论证会，局领导亲自把关定向，攻关目标一次次聚焦。正是这5次关键且严谨的高层次论证会，明确了松辽盆地北部页岩油的调查攻关方向，选准了有利目标区和甜点层段，敲定了5口井的井位和具体施工方案，最终使得陆相页岩油调查和科技创新取得重要突破。

2016年5月20日，第一次会议论证《加快推进松辽盆地及外围油气资源调查工作方案》。这个经页岩油团队奋战一个月形成的方案，是举全局之力，用非常规手段，在科学部署前提下，开展超常规工作而形成的“作战纲领”。该方案明确了工作定位、总体思路、合作领域和协调机制，成立了前线指挥部，确定了攻关专家组。经专家深入论证，明确总体目标：以“开辟新区，探索新层系，联合攻关新类型、新领域，支撑百年大庆油田建设”为目标；提出预期成果：力争2-3年见实效，形成松辽盆地页岩油战略接续领域，同时在外围提交一批新区、新层系战略准备区；形成总体思路：立足松辽盆地，围绕非常规资源，统筹油气，远近结合，分开层次，突出重点，事企互动，联合推进，加快“四新”领域突破。第一次论证会明确了大方向，为后期工作提出技术总纲。

2016年8月9日，第二次会议论证《松辽盆地北部古龙凹陷松页油1井井位》。从5月到8月，沈阳地调中心和大庆油田密切配合，联合部署，联合研究，利用泥页岩的七性关系优选确定了齐家凹陷南部和古龙凹陷北部是页岩油发育的最有利地区，利用泥页岩的六要素明确了页岩油参数井的井位。论证会上专家组认定了位于古龙凹陷的松页油1井井位，认为若该井取得突破，对实现中国北方陆相页岩油战略突破具有重要意义。在审核了页岩油团队提出的两个井位建议后，专家考虑两个井位分别处于不同凹陷，都具备攻关施钻的必要性，因此建议两个目标同时上，最终根据油气发现选择一口井进行“直改平”，实施大型体积压裂。后期，又进行了一次补充论证，确定在齐家凹陷南部部署松页油1井，在古龙凹陷北部部署松页油2井。这次论证会，确定了两个目标井位，为后期取得成功奠定了深厚根基。

2017年7月20日，第三次会议论证《松辽盆地北部页岩油参数井试油选层及地层含油气性测试设计》。经过页岩油团队近一年的现场施工和探索，松页油1井和松页油2井钻探均见到较好油气显示，录井及测井资料解释均有油层。据此，页岩油团队研究提出了试油选层及含油气性测试方案。专家认为，两口参数井针对的储层类型不同，进行地层含油气性测试工作很有必要，明确松页油1井地层含油气性测试层位是青山口组二三段中下部的三个层位和青山口组一段的三个层位，松页油2井地层含油气性测试层位是青山口组一段的三个层位。后期，中国地调局专题会研究同意了工程设计方案，要求适当加大压裂规模，力争获得高产，获取关键参数。

2017年12月23日，第四次会议论证《松辽盆地北部松页油2井直改平地质论证设计》。通过精心施工，两口直井压裂均获得成功，松页油2井获得日产4.93立方米的页岩油工业油流，松页油1井获得日产3.22立方米的页岩油工业油流。为进一步评价页岩油资源量和勘探开发潜力，页岩油团队提出了松页油2井侧钻实施水平井的建议。专家论证认为，证据充分、合理可行，同意侧钻实施松页油2HF井。半年后，2018年6月8日，专家再次通过对《松辽盆地北部松页油1HF井地质设计》论证，确定在松页油1井侧钻实施松页油1HF井。两口水平井的实施，为后期页岩油高产工业油流的实现起了至关重要的作用。

2019年3月26日，第五次会议论证《松辽盆地北部松页油3井井位论证报告》。依据沈阳地调中心和大庆油田的会议纪要，明确继松页油1井和2井成功后，继续向页岩油勘探程度低的东部和北部地区开拓新区，页岩油团队选择三肇凹陷进行深入研究，优选并部署了松页油3井参数井。专家论证认为，该井位对于开拓新区新领域具有重要探索意义，对于整体评价松辽盆地的页岩油资源前景和获取关键评价参数具有重要的探索和引领作用。随后，该井也通过了压裂方案论证，经试油证实该地区确实具有较好的页岩油资源前景。目前，松页油3井试油见到好苗头，有望实现新区页岩油调查突破。

宝贵经验成就未来梦想

回顾地调百年风雨历程，广大地调人满怀历史的成就感和厚重感，不断总结过去，奋力前行。松辽盆地页岩油攻坚战取得重大成果，给予中国地调人特别是沈阳地调人的不仅仅是一份荣耀，更是一份引领成功的宝贵经验与启示，而这份宝贵的经验与启示将推动广大地调人创造地质调查事业的“第二个辉煌百年”。

——落实习近平总书记重要指示精神，保障国家能源安全是地质调查工作的神圣使命。我国地质调查工作有104年的发展历史。百年来，地质调查始终坚持以服务国家和区域重大需求为导向。当前，我国经济社会发展进入新常态，能源资源刚性需求长期存在。党中央、国务院高度重视油气资源保障工作，2019年9月26日，习近平总书记致信祝贺大庆油田发现60周年，指出“几代大庆人艰苦创业、接力奋斗，在亘古荒原上建成我国最大的石油生产基地，大庆油田的卓越贡献已经镌刻在伟大祖国的历史丰碑上”。60年来，大庆油田累计生产原油近24亿吨，占全国陆上原油总产量的37.6%，为祖国建设和发展做出了彪炳史册的巨大贡献。然而，大庆油田从连续27年稳产5000万吨，到连续14年稳产4000万吨，原油产量持续递减，油田发展面临挑战。为贯彻落实习近平总书记重要批示精神，中国地调局党组将页岩油调查作为科技攻坚战组织实施，在团队人员配备、资金配套、后勤保障等方面给予全力支持。沈阳地调中心联合大庆油田以“攻关齐家-古龙页岩油，寻找大庆油田接续新领域”为目标，迅速集结一支页岩油调查和科技攻关团队，在陆相页岩油地质理论、工程技术等方面进行攻关，努力开拓松辽盆地油气调查新领域。

——打破思想禁锢，地质调查与科技创新有机结合是取得成功的关键因素。页岩油科技攻坚战的成功并非一帆风顺、一蹴而就，项目开展初期整个页岩油团队感受到了巨大的压力。陆相盆地页岩油勘探开发是个全新的领域，缺乏相关的成熟理论和成功经验，页岩油的勘探开发面临着“三难三无”的境况。为了突破这些挑战，需要解决一系列世界性难题。该怎么办？有没有底气解决这些难题？冲锋号已吹响，页岩油团队必须勇往直前。沈阳地调中心在东北四省区开展地质调查工作，深耕细作近半个世纪，积累了海量的数据资料，汇聚了顶尖的页岩油科研团队，提升了攻坚陆相页岩油的自信。

页岩油团队从松辽盆地页岩油实际地质情况出发，参考页岩气、常规油等领域的资源评价方法、成藏规律及工程技术等方面的研究成果，从地质方面到工程方面不断进行创新，解决了一个又一个难题。我国陆相页岩油储层条件复杂，到底属于什么储层类型？对此，页岩油团队开拓了陆相页岩油新的储层类型——基质型（泥页岩储层）页岩油，为页岩油调查工作指明了方向。松辽盆地页岩油主要发育哪里？勘探思路和方向到底在何方？对此，页岩油团队经过攻关，实现了以“泥岩裂缝型”为主的传统勘探思路的转变，提出了巨厚的纹层型泥岩、韵律型泥岩具有丰富页岩油资源潜力的新认识，预测齐家、古龙、三肇凹陷深部蕴含丰富的页岩油资源。甜点区在哪里？规模多大、埋藏多深？井位选在哪里？带着这些问题，页岩油团队提出了松辽盆地北部页岩油有利目标区和井位优选的综合评价体系。利用岩性、物性、电性、含油气性、烃源岩、脆性和地应力七性关系确定齐家凹陷和古龙凹陷是页岩油发育的有利区，三肇凹陷是较有利地区。通过有机质丰度、成熟度、含油量、裂缝、压力和脆性等“甜点六要素”研究，明确杏西地区、巴彦查干地区和三肇凹陷中部是页岩油突破的靶区，形成了井位部署的重要依据。实践表明，3口井位选得都很精准，油气产能均达到工业标准。泥岩取心慢的难题怎么解决？页岩油团队与施工方密切配合、共同研究，改进钻具组合方式等工艺，采用直螺杆+复合片钻头组合方式，极大地缩短了取心钻进周期。陆相湖盆的压裂施工尚无成熟的压裂制度和规范怎么办？对此，页岩油团队在生产中摸索形成了一套适用于陆相湖盆的压裂施工工艺，采用羧甲基羟丙基胍胶酸性压裂液体系，结合前置二氧化碳增能、纤维加树脂覆膜砂、段塞加沙的压裂施工工艺，实现了陆相泥页岩地层中的大型体积压裂。正是页岩油团队在调查过程中将地质目标与地质理论创新结合，将工程目标与工程技术方法创新结合，才逐渐探索形成适合陆相盆地页岩油调查的地质理论和勘查技术方法体系。

——发挥公益先行作用，地质与石油工作者紧密合作是取得成功的重要基础。地质工作是国家经济建设的先行军，“地质工作搞不好，一马挡路，万马不能前行”。60年前，地质人和石油人共同合作，提出并验证了“陆相生油”理论，一举发现令国人振奋的大庆油田。2008年，中国地质调查局和大庆油田再度合作，签署合作协议，共同推进松辽盆地及外围盆地油气资源基础地质调查，为大庆油田实现“百年油田”目标提供一批后备勘探选区。近年来，双方紧密合作、联合研究、联合部署，不仅取得Ⅲ类页岩油（也是难度最大的一类）的调查突破和多项科技创新成果，而且第一时间进行了井场交接和后续试采。同时，沈阳地调中心还联合了中石化中原石油工程有限责任公司、东北石油大学、中国石油大学（华东）、数岩科技（厦门）股份有限公司等多家合作单位，与页岩油团队在工作中团结协作、密切配合、深入研讨、联合施工，涉及施工人员达600多人，卡住每个时间节点，实现有序推进，创造了合作共赢的典范。通过页岩油攻坚战的精心组织，不仅取得页岩油调查的重要突破，而且形成了国家公益性调查与油田企业、科研院所等联合攻关的创新合作模式，对陆相页岩油勘查开发起到示范和借鉴作用。

——加强人才团队建设、进行管理体制创新是页岩油突破的有力保障。为大力推进页岩油科技攻坚战，沈阳地调中心组建页岩油工程技术中心，搭建页岩油技术创新平台，加大石油地质、石油天然气工程、非震物探等专业人才引进力度，引进急需紧缺领军人才2人、业务骨干4人，培养技术精英10余人。页岩油团队从无到有，从组建到壮大，培养出中国地调局卓越人才1人、杰出人才1人、优秀人才3人，工程首席科学家1人、二级项目负责人5人。同时，按照中国地调局统一要求，页岩油团队始终坚持“五问”“五不唯”评价标准，开展岗位设置和工作内容遴选，给品德好、能力强、成果业绩突出的年轻技术骨干创造机会并搭建舞台；坚持人才激励机制，优化绩效工资分配，出台《特殊贡献绩效奖励实施细则》，对科技创新、成果转化和优秀人才等实施奖励；通过开展技术培训、专家讲课、现场会诊、合作交流等增强技术人员业务素质，不断提升科技创新能力和水平。

为全力推进页岩油调查，沈阳地调中心在创新管理方面不断进行探索与实践：成立页岩油现场指挥部，统一调度各方力量协同攻关，协调解决项目实施中的重大问题，确保各项工作高效有序开展；强化落实目标责任制，2019年度发文推进攻坚战的11个方面共40项具体举措，明确目标，责任到人、落实到日，加强督办和绩效考核；制定6项施工管理制度和质量控制措施，科学管理，狠抓细节，全面实行质量管理控制；制定推进规划路线图，科学合理安排工作进度，深刻总结经验教训，确保各环节工作丝丝相扣；全力提供后勤保障，建设标准化野外基地，为现场技术人员提供良好的工作和生活环境。

——坚守初心使命、弘扬新时代地质文化是页岩油团队奉献拼搏的不竭动力。为了能有效拉动页岩油勘探开发，页岩油团队坚守初心和使命，坚持以政治建设统领业务工作，落实全面从严治党主体责任，推进党风廉政建设向纵深发展，充分发挥党支部战斗堡垒作用和党员先锋模范作用，时刻不忘地质人的初心和使命，报效祖国、服务人民，将“李四光精神”“三光荣传统”融入到血液之中，把“大庆精神”“铁人精神”落实到具体工作中，用实际行动践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时代地质文化，铸就了“勇挑重担、敢于创新、求真务实、甘于奉献”的页岩油团队精神。从烈日炎炎到数九寒天，从钻探工程到抽汲试油，在项目推进的4年中，页岩油团队成员坚守一线、默默奉献，每人每年在野外一线和出差的时间平均在280天以上，可歌可泣的动人事迹不断涌现。“地调儿女砥中流，泥页岩里苦寻求；蚊子飞蚁浑不怕，不见石油誓不休。”寒冬腊月，他们冒着刺骨的寒风，在井场24小时轮班值守；盛夏时节，似火骄阳下，他们在压裂现场一站就是一天，每个人的脸庞都被晒成了古铜色，但这却是地调人引以为豪的一抹最靓丽的色彩！

凡是过往，皆为序章。成绩不是终点，而是一个新的起点。有了第一个百年地调的厚重根基，有了中国地调人的勇挑重担，中国地质调查事业的“第二个百年”将会更加耀眼辉煌！􀴁

日前，中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所申请的发明专利“一种从钼冶炼废酸中回收铼的方法”获国家知识产权局授权，专利号为ZL 201510928911.5。

本发明采用复合胺基乙烯系弱碱型阴离子交换树脂从钼冶炼废酸中回收铼，对铼饱和吸附量大，解吸液中铼含量较废酸中铼含量富集100倍以上，铼回收率高达98%以上。同时，该发明利用高铼酸铵、钼酸铵、硫酸铵的溶解度差异，采用蒸发结晶操作高纯高铼酸铵，所得高铼酸铵的纯度达99.9%以上。

金属铼作为一种稀有高熔点金属，在工业上有着重要用途。但因铼资源较少有独立矿床，主要是钼矿、铜矿开发利用过程中的副产品，国内大部分铼资源都没有得到高效回收利用而白白流失。据了解，目前工业上多用离子交换法回收钼冶炼废酸中的铼，但常用的离子交换树脂多为强碱性阴离子交换树脂，回收率较低，且使用寿命短，导致生产成本增加，同时，常用的解吸液也成本高且具有毒性。郑州综合利用所该发明有效解决了这一难题。该种从钼冶炼废酸中回收铼的方法工艺简单、环保，操作简便，不产生新的污染物，且便于规模化生产应用。

目前，该方法已在洛钼集团下属公司成功实现工业应用，效益显著。

2016年11月9日下午，德国放射化学科学家、Triskem International研发总监Steffen Happel博士赴中国地质调查局岩溶地质研究所就放射性同位素分析方法和测试应用开展交流学习。

在研讨会上，岩溶所岩溶地质与资源环境测试中心就当前使用的铀钍测年方法和取得的经验及存在的问题进行了汇报，Steffen Happel博士针对铀钍测年方法交流了自己的看法和建议，并且介绍了其他不同类型样品中放射性核素的快速分析方法，包括土壤和海水中铀系测年、210Pb测年方法，海水和其他水体中226Ra、137Cs核素的测试方法。

岩溶所测试人员经过与Steffen Happel博士的交流，收获颇丰，为实验室后续开展同位素测年和放射性核素分析测试提供了较好的经验积累。

Steffen Happel是德国放射化学科学家，现任法国Triskem International公司技术及研发总监。2000年毕业于德国菲利普大学，获得放射化学博士学位。曾任Eichrom欧洲分公司技术部经理。长期活跃于放化领域，发表诸多文章，研发新型萃取色谱树脂。