近期，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”）同位素室，利用飞秒激光-高分辨等离子体质谱对我国矽卡岩型铁、铜、金、钨等矿床中钙铁榴石开展了U-Pb年龄测试工作，获得部分矿床中石榴石形成的精确年龄数据。

石榴石是一种较为常见的造岩矿物，广泛分布于变质岩（麻粒岩、榴辉岩等）、侵入岩（花岗岩、伟晶岩、正长岩、煌斑岩等）及火山岩中。2017年以钙铁系列石榴石为代表的微区原位U-Pb同位素分析方法，首次在自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室利用飞秒激光剥蚀系统-高分辨电感耦合等离子体质谱（fs-LA-HR-ICP-MS）开始建立(图1)。飞秒激光剥蚀系统为 Applied Spectra 公司的 J200，由激光器、飞秒激光光学传输系统、观察系统和剥蚀池等组成。激光输出波长为343nm，激光脉冲宽度为＜480fs。分析石榴石的激光能量设定为50%，束斑为60mm，频率为8Hz。高分辨电感耦合等离子质谱为Thermo Element XR。飞秒激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合。每个点测试的时间包括大约15–20s的空白信号和50s的样品信号。对分析数据的离线处理（包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U–Th–Pb同位素比值和年龄计算）采用软件ICPMSDataCal完成。利用此方法对山西义兴寨金矿床角砾岩筒内的矽卡岩角砾中石榴石进行微区原位U-Pb同位素分析，精确限定了角砾岩筒的形成时代，而金矿化很可能与同时代岩浆释放的热液流体直接相关。2018年2月，该成果《石榴石U-Pb定年对山西义兴寨金矿床角砾岩筒时间的限定和金矿成因的指示》发表在《地球科学》杂志上（图2），7月，陈蕾博士在澳大利亚麦考瑞大学召开的第十届国际地质微束分析大会上做了《U-Pb geochronology of grandite by femtosecond laser ablation high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry》口头报告交流，并得到很好反响。

矿床中石榴石的U-Pb同位素定年法，能精确限定变质和岩浆活动的时间，对矿床成因研究具有重要的指示意义。

图1  飞秒激光-高分辨等离子体质谱

 图2 钙榴石、锆石U-Pb谐和图和206Pb/238U 加权平均年龄图 

“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）！

 

 

春风，细雨，嫩芽；阳光，绿草，花香。三月，是一个万物复苏的时节，大地呈现一片生机勃勃的景象，三八妇女节也在这个充满希望的季节来临。

古有花木兰，今有娘子军。在我国的各行各业中，女性的力量一直都不容小觑。今天，就让我们一起聊一聊自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所的巾帼女将。

莫向光阴惰寸功

面对超负荷的科研工作、大项目纷杂的日常管理和“上有老、下有小”的生活压力，仍坚持到野外一线调查、学习——这就是资源所稀有稀土贵金属矿产研究室王岩的日常工作。这份执着和付出也换来了丰硕的成果：作为第一作者发表国内外核心期刊论文20余篇，作为第一作者出版专著《重要低品位、难选冶金属矿产可利用性评价》（2017年，43万字）、《中国典型矿床分布图》（1∶500万，2018年）及《中国钨矿成矿规律图》（1∶500万，2018年）等，参与的《全国重要矿产和区域成矿规律研究》成果获国土资源科学技术奖一等奖，连续多年获得资源所优秀个人、优秀党员荣誉称号。

王岩（左）与陈毓川院士一行在野外探勘

2011年入所工作以来，王岩先后在邢树文研究员、肖克炎研究员及王登红研究员的带领下，主持、参与多项中国地调局、科技部、基金委及基本科研业务费项目。幸运的是，入职不久，她便作为项目办成员之一负责了“全国矿产资源潜力评价”项目的成果汇总及资料汇交工作。该项目是原国土资源部在矿产资源领域部署的重要国情国力调查工作，也是对新中国成立以来地质成果资料的系统总结提升，其成果具有里程碑意义，达到了国际领先水平。通过参与该项目，她积累了大项目管理经验，管理水平和业务能力均得到提升。

随着潜力评价工作的常态化，2012年“中国矿产地质志”研编工作在陈毓川院士及王登红研究员的带领下正式启动。此次编志是继1906年鲁迅和顾琅编制完成第一部《中国矿产志》百年来的一项重要的立典性工作，是矿床界的大事。该项目的顺利开展，得益于部、局、所领导的高度重视和支持，老一辈科研工作者们的引路，更与各外协单位的积极配合密切相关。独木难成舟，为了完成这个艰巨的“世纪大工程”，69个外协单位与资源所矿产志项目办拧成了一股绳。王岩作为矿产志项目办副主任，深感身上的责任之重。每个阶段该做什么、出什么样的成果，她都尽量做到考虑周全、未雨绸缪；会议的组织召开、资料的搜集整理汇交、与各研编组及专家们的沟通联系、与全国、各省级主管部门的协调等等，不一而足；对繁重的项目日常管理工作更是细致谨慎，尽全力协助陈毓川院士推进志书研编工作。

代晶晶在海拔5200米的西藏野外工作区

陈毓川院士及王登红主任带领的“三稀”大团队的一个传统就是老同志多、老前辈多。这些老前辈学识渊博且经验丰富，个个都是地质矿产领域的权威专家，他们渊博的专业知识和“八十岁高龄”仍保持对工作兢兢业业的态度、野外中不怕苦不怕难的精神使王岩深受感触、受益良多。在老一辈的言传身教之下，她始终坚持超强的团队合作意识和奉献精神，以一丝不苟、勤恳敬业的工作态度，践行着新时代地质工作者“责任、创新、合作、奉献、清廉”的核心价值观。

道路千万条，奋斗第一条。为了做好一张图、处理好上万条数据，熬夜奋战是常有的事。但无论何时何地遇见王岩，她总是衣冠整洁，带给人积极向上的正能量。她常说：“少年辛苦终身事，莫向光阴惰寸功。认真把握好每一天就是成功了。”

逐梦科研勇争先

少年时，资源所同位素实验室博士陈蕾的理想是当一名科学家，酷爱旅行和大自然的她在大学选择专业时从事了地质学，2003年考入中国地质大学（武汉），2005年跟随李建威教授开展大学生业余科研立项，2007年荣获湖北省第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品二等奖和湖北省大学生优秀科研成果二等奖。在李建威教授的指导和鼓励下，她本科毕业后直接申请了硕博连读，博士研究生期间先后两次获得资助在美国地质调查局丹佛联邦中心开展合作研究，2012年从中国地质大学（武汉）毕业，获得理学博士学位。在博士研究生期间，她参与了李建威教授的国家自然科学基金项目《夏河-合作地区卡林-类卡林型金矿成因的矿物学、地球化学和年代学制约》，利用所学知识，发现此类金矿中硫化物普遍细小且环带发育，利用常规测试方法可能获得的是混合值，而利用离子探针的微区原位技术可以有效区分不同环带中硫化物的硫同位素，示踪硫源，而我国在这项研究中还是空白。

陈蕾在实验室工作

这段博士后生涯，在陈蕾的未来工作中起到了很重要的作用。2015年，她在国际期刊《Mineralium deposita》上发表了第一篇我国离子探针微区原位硫同位素分析技术的论文，并对西秦岭地区微细浸染型金矿不同期次的黄铁矿和不同环带的黄铁矿进行了测试，区分出它们的不同成因和硫的来源。微区原位硫同位素分析技术现已应用于大洋深钻和大陆深钻样品的测试上，在地质学5个分支领域取得了重要研究成果。

2015年12月，陈蕾被分到资源所同位素室一线工作，成矿作用与资源评价重点实验室为她提供了平台，陆续主持国家自然科学基金面上项目等7项科研项目。工作中，她瞄准世界科技前沿，利用微区原位分析技术会产生基体效应，研发出磁黄铁矿作为实验室内部微区原位硫同位素的一种工作标样。2016年引进新的飞秒激光剥蚀系统和高分辨等离子体质谱后，她投入了全部的精力学习新的知识，野外采集样品不管是矿井还是露头都亲自跑，样品采回来自己制备，经常早出晚归泡在实验室，深夜修改论文，与毛景文院士反复探讨，向同位素室的前辈和同事们请教。目前，利用飞秒激光-高分辨等离子体质谱建立了多种矿物的微区原位U-Pb年龄测定方法，首次建立了我国矽卡岩中钙铁榴石的U-Pb测年方法并精确限定了山西义兴寨金矿床角砾岩筒的形成时间。该方法已在我国矽卡岩型铁、铜、金、钨等矿床中钙铁榴石U-Pb年龄测试工作中成功应用，并获得部分矿床中石榴石形成的精确年龄数据。

陈蕾还十分注重学术交流，多次开展国际合作并参加国内、国际会议。她在中国地质学会2017年学术年会上的“微区原位硫同位素分析方法在地质学领域应用的工作综述”获得优秀论文奖；2018年在国际地质微束分析会议Geoanalysis上对实验室建立的新方法作口头报告，得到国际同行较好的反响。

一路走来，陈蕾从未忘记最初的梦想，一直和自己比拼，坚持创新，不惧困难，为使自己成为更高水平的地质科技人才而努力奋斗，力争在地质科研的道路上做出更大的贡献！

靓丽青春献藏区

提起资源所的硕士导师代晶晶，同事们总要称赞一句：谁说女子不如男？一个优雅、知性、聪慧的女人，放弃了在青春葱茏的雅致里实现自己的梦想，选择了遥感地质这一专业，用细腻精致的本色、干练勤奋的职业素养，在10年工作时间里，出色地完成了一项又一项国家项目，将青春与汗水洒在了祖国的美好山河上。

2009年到2018年的10年间，几乎每年代晶晶都要奔赴西藏开展野外工作。五月，北京槐花飘香、绿意盎然，正是一年风光最好的时刻，然而此刻的西藏，特别是高海拔地区，却还是春寒料峭，气候干燥、空气稀薄、环境严酷，令人望而生畏。在野外考察的路上，她常以馒头香肠果腹，甚至方便面都称得上是最美味的食物。海拔五千多米的矿区空气稀薄，稍有运动就会气喘吁吁，她凭着自己坚韧的意志和求知的精神，克服困难，奔波于西藏各个研究区域。

2011年以来，在王登红研究员的指导下，代晶晶创新性地将遥感技术应用于三稀矿产资源调查中，取得了一系列的新认识和新突破。如，运用高空间分辨率遥感技术监测稀土矿山的开采现状和矿山环境问题，更好地服务于矿政管理工作；多源遥感数据的应用高效地提供了一批伟晶岩型锂矿找矿线索，为地质找矿节省了人力物力；通过对稀土高光谱理论研究，建立了一套基于光谱特征的稀土浓度定量评估模型，为稀土污染与流失及稀土水化学找矿提供了新思路。

作为一名硕士生导师，代晶晶常对自己学生说：“我非常热爱自己的研究领域。遥感地质就是遥感与地质的碰撞、理论与实践的结合，这门交叉科学有很多未知可以探索，在不断探索的道路上我们可以收获很多。”她经常教育学生要开阔视野，不要局限于自己的研究领域，要不断借鉴其他学科的研究思路和研究方法。

在资源所工作10年期间，代晶晶每年都是几个项目的负责人，在如此大的压力之下，她努力克服家庭和身体压力等重重困难，出色完成了一个又一个项目，靠的就是对学科的喜爱与坚持。

（材料由自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所党办（工会）提供）

 

记者日前从自然资源部中国地质调查局天津地质调查中心了解到，该中心曲凯研究团队发现的自然界新矿物——氟栾锂云母获得国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会正式批准。

新矿物“氟栾锂云母”，发现于河南省卢氏南阳山稀有金属矿床，产自LCT（锂铯钽）型花岗伟晶岩，在手标本上呈现银白色，单偏光下呈灰白色至无色，与多锂云母、栾锂云母、锂绿泥石、锂辉石、锂电气石、铯榴石、钽锰矿、石英和钠长石等矿物共生。氟栾锂云母全型标本现已存放于中国地质博物馆。

该矿物是项目组2018年在北秦岭开展关键矿产典型矿床研究时发现的，由于其不同于常见锂云母的特征，引起了研究团队的注意。经过物理性质鉴定、化学成分成分测定、晶体结构精修与谱学特征分析等系统矿物学研究后，确认其应为一种自然界尚未被发现的云母族新矿物，并于2019年6月正式向国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会提交新矿物申请。2019年国庆期间传来好消息：新矿物“氟栾锂云母”获得批准，矿物编号为IMA2019-053。

氟栾锂云母晶体结构模型图

据了解，截至2019年10月，在我国发现的135种新矿物仅占世界矿物总数5467种的2.5％，远落后于俄罗斯、美国、德国、加拿大、澳大利亚等国家，与我国资源大国的地位极不相称。新矿物的发现属于矿物学领域重要的基础性研究工作，是一个国家矿物学研究水平的重要标志之一，可为人们认知与利用自然界中新物质提供科学依据。氟栾锂云母的发现，是该研究团队继今年发现新矿物“太平石”后又一重要原创性研究成果。罕见“三稀”矿物的发现，不仅增加了自然界的矿物种类，同时也对深入研究关键矿产成因具有重要意义。

据曲凯介绍，该研究得到了国家自然科学基金项目和中国地质调查局能源矿产调查项目的联合资助, 中国地质大学（北京）李国武与核工业北京地质研究院范光研究团队共同参与了新矿物的发现与研究工作。

 

矿产资源节约与综合利用调查工程进展顺利、成效突出，在支撑开发利用监管、挖掘资源利用潜力的同时，也促进了地质调查工作的转型。

2017年，由中国地调局郑州矿产综合利用研究所牵头组织实施的矿产资源节约与综合利用调查工程进展顺利，成效突出。

据统计，2017年度，该工程的目标任务（含科技创新目标）完成良好，实物工作量圆满完成，其中，完成1∶5万区域地质调查1338平方千米，完成率100%；完成1∶5万矿产地质调查6726平方千米，完成率100.98%；完成1∶5万地质环境调查7508平方千米，完成率100%；完成选冶试验526次，完成率116.89%。

卡尔却卡工作区1∶5万矿山地质环境问题保护与治理区划图

利用水平调查支撑开发利用监管

一是实现了矿山数据及时汇聚更新，提高了矿产开发利用水平调查可靠性和时效性。

该工程全面收集了2016年度煤炭、铁矿、锰矿、铜铅锌等20余个矿种勘查开采公示系统中数据，完善“三率”数据库。并通过数据挖掘分析，编写《重要矿产资源开发利用情况通报》，主要内容包括重要矿产资源采矿行业集中度、选矿行业集中度、产能利用率、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、尾矿排放强度与循环利用等内容。

根据调查分析，我国非能源领域19个矿种与煤炭矿山共计排放尾矿与煤泥6.51亿吨，当年利用、处置尾矿1.32亿吨，平均尾矿利用率18.97%；尾矿累计积存量109.93亿吨。我国矿山废石利用率不高，排放矿山废石总量较多的矿种如铁矿、铜矿、镍矿、钼矿、磷矿等矿种的废石利用率较低。有些硫化矿废石，来自硫化矿物开采中剥离的废石和矿物夹石层以及排土，这类矿山废弃物中，残存相当高的硫化物，露天堆置条件下，易被空气中的氧气氧化，氧化深度直达堆体内部。遇降雨形成强烈的酸性水，通常酸度在pＨ1-2，并挟带大量的重金属离子。

二是“三率”指标技术要求体系得到进一步完善，大力促进矿产资源利用水平。工程相关部门在矿山调研、会议研讨、矿山试用、广泛征求意见的基础上，研究提出钽矿、铌矿、镁矿、芒硝、膨润土、硅质原料资源合理开发利用“三率”指标要求，并向国土资源部提交相关指标要求建议。截至目前，不包括新提出的6矿种“三率”指标要求，国土资源部已发布五批共33个矿种的“三率”最低指标要求，涵盖能源矿产、有色金属矿产、黑色金属矿产、非金属矿产等，基本构建形成了重要矿种的“三率”指标体系。矿产“三率”指标体系的建立，对于推动矿产资源合理开发和有效管理，提高矿产资源保障能力将产生积极影响。

“矿产‘三率’指标要求，是矿山企业开发利用矿产的‘最低要求’和节约与综合利用的‘红线’，是矿山企业矿产开发利用方案和矿山设计的依据。新建或改扩建矿山企业‘三率’指标要达到相应指标要求，在产矿山要在指标发布之日后两年内达到规定指标要求。”该工程首席、中国地调局郑州矿产综合利用研究所所长冯安生介绍称，矿产“三率”最低指标要求的制定，是国土资源部落实节约优先战略，健全矿产资源节约集约利用机制和促进生态文明建设的重要措施，强化了矿产资源合理开发利用的监督管理；通过源头保护、过程监管、后果严惩的全流程管理，开展指标评估，加强指标考核，引导并促进矿山企业提高矿产“三率”水平，可以有效促进矿山企业节约与综合利用。

为引导矿山创新开发利用技术，倡导绿色开发模式，2017年，该工程启动了矿产资源开发利用领跑者指标制定工作，领跑者指标在“三率”指标的基础上，涵盖效率指标、技术先进性、数字矿山、资源循环利用等方面的指标，目前已按2017年初目标任务完成了铜矿、磷矿、锰矿等矿种资源合理开发利用领跑者指标要求制定（建议）。

三是重要矿产资源开发利用水平试点工作启动，促进我国资源利用效率进一步提高。该工程在2017年提出了13项指标反映矿产资源开发利用水平，形成了矿产资源开发利用水平评估办法规程，创新了矿产资源开发利用评价方法，研究提出矿产资源开发利用水平试点办法，并在确定了评价技术指标的基础上，编制了“矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法”并提交国土资源部储量司。2017年8月10日，国土资源部办公厅印发《矿产资源开发利用水平调查评估试点工作办法》（国土资发〔2017〕33号）下发试点省份及各业务支撑单位使用。该文件的印发，为国家生态文明体制改革总体方案中矿产资源开发利用水平调查评估制度建设奠定了基础，有效支撑了国土资源部工作。

四是铜尾矿等六矿种尾矿综合利用特征调查全面完成，助推绿色矿业发展。建立形成了铜铅锌钼金萤石矿山尾矿综合利用特征数据库，通过对尾矿、废石综合利用调查评价发现了一大批具有综合利用价值的尾矿、废石、废渣。

技术创新支撑资源利用潜力挖掘

1.钼（铜）冶炼废酸中稀散元素铼的综合回收技术。

铼作为一种有特殊用途的稀散金属，在航空航天发动机高温合金方面有着不可替代的作用，是重要战略新材料资源。铼在自然界中没有独立的矿床，常常伴生在辉钼矿和铜矿中，目前绝大多数钼冶炼企业没有合理的技术方法对铼进行综合回收，造成铼资源的严重流失。鉴于此，研发了一种离子交换法从钼精矿焙烧淋洗液中直接吸附铼的工艺，能够实现钼精矿焙烧淋洗液中铼的高效综合回收，可得到99.9%以上的高铼酸铵产品，铼总体收率>95%。该项技术配套申请了2项发明专利，2017年度已授权1项,目前已通过了中国有色金属协会组织的成果鉴定，鉴定结果表明该技术达到国际先进水平。

2.晶质石墨层压粉碎-分质分选技术。

鳞片石墨原矿固定碳含量较低，需要经过富集提纯后方可进一步加工利用，常规浮选法流程长、富集比低、生产成本高。大鳞片石墨（100目以上）原料的价格是细鳞片石墨(100目以下)的2～4倍，保护石墨大鳞片是石墨选矿相对于其它矿物选别的一个特殊要求，常规粉碎工艺有助于提高磨矿效率，但是对保护大鳞片十分不利，尤其是在粗磨阶段，导致石墨大鳞片损失率高，分选产品相对单一，无法差异化利用。鉴于此，研发了晶质石墨“层压粉碎-混目浮选-分质分级-区别再选”技术工艺，区别再选采用并联工艺，避免了传统串联工艺中流程长、分选环境复杂，产品单一的缺点。该技术目前已申请国家发明专利1项。

3.青海南翼山油田水老卤稀散元素可利用性研究。

南翼山油田卤水属于氯化物型高钙高铵卤水，是青海柴达木盆地深层地下卤水的典型代表，该卤水富含锂、钾、硼、铷、铯等元素，综合利用价值较高。结合油田水老卤的化学组成特点，选择了老卤提硼-萃余液除钙-除钙液浓缩-母液除镁-净化液提锂-铷铯分离的综合路线，硼反萃率达99.03%，钾回收率72.95%，锂的总回收率62.04%，成功制备了硼酸、氯化钾、碳酸锂等产品，化验指标满足或超过国家相应产品的国家标准。同时对稀散元素锂、铷、铯的分离提取，试验指标较好，能进行有效的综合回收。

4.黑龙江三矿沟铜浸渣综合利用技术。

黑龙江多宝山—三矿沟铜矿铜浸渣中含铁33.24%~44.66%、储量约100 余万吨，项目组从铜堆浸尾矿工艺矿物学入手，提出了磁重联合工艺流程综合回收铁和石榴子石，采用磁选工艺获得产率7.82%、含磁性铁65.16%、回收率89.34%的磁铁矿精矿，磁选尾矿重选可得到产率53.57%、纯度95%以上的钙铁榴石精矿产品，实现了共伴生矿物的综合回收，践行了矿产资源减量化利用原则。该技术工艺的主要创新是流程结构短，成本低，简单易于实施。该项技术成果的应用，可显著提高矿石的资源利用率和综合利用水平，有力促进矿产资源化、减量化利用，极大地提升企业经济效益和社会环境效益。该技术目前已得到国内企业的认可，有望进一步工业实施。

5.青海祁漫塔格低品位铁铜矿高效经济综合利用技术。

青海鸿丰伟业矿产投资有限公司正在开发利用拉陵高里河下游铁铜矿属于易选矿石，目前所处理的矿石铁品位32.80%，含铜0.16%。由于铜含量较低，现场并没有进行综合回收。项目结合高寒海拔地区的特点，研制了“弱磁粗选-磁筛提铁降铜-磁选混合尾矿再浮选铜”的技术工艺，铁品位32.80%，含铜0.16%原矿，最终获得铁精矿中铁品位66.84%、回收率72.01%，铁品位较现场提高了3个百分点。铜精矿中铜品位13.59%、铜回收率71.98%，实现了低品位伴生铜资源的综合回收。

该技术解决了传统“先磁后浮”工艺中由于铜损失到铁精矿中导致铜回收率低、铁精矿硫含量超标的技术难题，仅拉陵高里河下游地区就实现3000万吨铁铜矿石的高效利用，综合回收10万吨金属铜资源。高寒海拔地区由于常年气温较低，药剂用量为内地的2~3倍，该工艺能够显著降低药剂用量，对周围生态无明显影响，尤其适合高寒海拔地区低品位铁铜矿的推广应用。该技术目前已申请国家发明专利1项。

6.新疆东天山铁矿中伴生钴综合利用。

东天山中段有色金属基地中，红云滩-铁岭-百灵山-多头山一带的铁矿中伴生钴，含量0.016%~0.045%。含钴铁矿石估计有4000万吨，含钴铁尾矿有数百万吨。目前，这些铁矿均采用单一磁选流程回收磁铁矿，钴未综合利用。

在基地开发利用现状调查中，郑州所发现了这一珍贵的共伴生资源，并对其综合回收进行了选矿试验。采集样品为多头山铁矿选铁尾矿，含钴0.038%，矿石中同时伴生有低含量的硫也未回收。将尾矿磨矿至-200目45%，经两次粗选一次精选两次扫选，可以获得含钴0.44%、含硫32.72%的钴硫精矿，钴回收率85.58%，硫回收率91.15%。伴生组分钴、硫均获得较好的回收效果。

7.川西锂多金属矿综合利用技术。

针对川西锂多金属矿普遍存在的品位低、复杂难选、综合利用程度低、开发利用中污染物排放量大等技术难题，通过新药剂研发与优化，开发出“锂铌钽混浮-混浮精矿弱磁除铁-强磁、重选分离铌钽”的选矿新工艺，实现了锂辉石浮选回收率由现有的65%提高至85%以上、铌钽综合利用率由现有的25%提高至50%以上的优异指标，并采用无氟工艺综合回收了尾矿中的长石。针对获得的锂辉石精矿，采用晶型转化-焙烧-浸出的优化工艺，锂浸出率可达85%以上，在此基础上，以无水磷酸铁作为前驱体，获得振实密度1克/立方米，0.1C放电比容量达到150毫安时/克的磷酸铁锂。项目形成了针对硬岩型锂辉石矿，从选矿、冶金到材料的整体资源化利用新技术，研究成果已被金川奥伊诺矿业有限公司采用，有望实现成果转化。

地调成果支撑地调工作转型

一是矿产资源基地综合地质调查技术方法体系初步形成。在中国地质调查局资源评价部的领导下，通过多次研讨完成了《矿产资源基地综合地质调查技术要求》编制，并通过局专题会讨论，目前已在试点项目试用。

矿产资源基地综合地质调查以矿产资源基地资源、技术经济、环境等要素的多目标综合调查为新的工作理念，以需求为导向，以资源开发与环境保护综合效益最大化为原则，按照科技引领、整体部署、综合调查、同步实施的思路，开展矿产资源基地资源条件调查、地质环境条件调查和技术经济条件调查等调查工作，同步开展资源潜力评价、技术经济可行性评价和环境影响评价，在此基础上开展矿产资源基地资源环境综合评价，为资源基地的找矿突破、生态文明建设和矿政管理提供支撑，提出矿产资源基地勘查开发优化布局和绿色可持续发展对策建议。

在试点工作基础上，结合技术要求，编制了大型矿产资源基地综合地质调查工作指南，该指南按照资源潜力调查与评价、技术经济条件调查与评价、环境影响调查与评价、资源环境综合评价与规划布局四个方面的内容编制，对技术要求的试用推动具有重要意义。

本着资源、环境、技术、经济的有机统一，编制了《大型矿产资源基地综合评价方法》，涵盖数据获取和评价，对于统一评价方法体系具有指导作用。

二是大型矿产资源基地资源潜力调查支撑基地资源保障。

（1）开展新疆东天山中段资源条件调查，取得铜镍矿找矿进展，支撑了找矿突破行动，保障了该基地资源供给，2017年新圈定了找矿靶区4处，远景靶区2处，2016~2017年合计圈定铜镍找矿靶区7处，提交矿产地1处。首次在大南湖岛弧带内发现了岩浆铜镍矿，首次在东天山镁铁质杂岩体中发现了研究铜镍硫化物矿，引领了区域成矿理论研究和找矿工作，有望使得东天山铜镍资源储量大幅增加。

（2）开展赤峰有色金属基地资源条件调查，取得锡矿资源的找矿突破，有望重塑我国锡矿资源格局。发现一批重要的找矿线索，圈定找矿远景区4处，提交靶区5处。通过近两年来的工作，共计圈定了成矿远景区11处，提交找矿靶区9处，其中2016年提交5处，2017年提交4处。

（3）开展川西稀有金属矿集区资源条件调查，预计可提交矿产地2处，实现川西稀有金属资源的找矿突破。通过2017年度工作，初步圈定找矿靶区6处，预计可提交矿产地2处。

（4）开展青海卡而却卡工作区资源条件调查，圈定找矿远景区7处。依据已知矿点、矿化点和矿化线索及重要地球物理、地球化学异常和遥感异常的分布，结合含矿建造、容矿岩石、重要控矿构造特征，圈定甲类远景区3处，乙类远景区2处，丙类远景区2处。卡尔却卡2号、4号和6号远景区为甲类，1号和5号为乙类，3号和乌兰拜兴7号远景区为丙类。