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    9月14日,自然资源实物地质资料中心在北京科学中心参加2024年全国科普日活动暨第十四届北京科学嘉年华活动,并在流动科普体验展区推出“逐梦深地——探寻地球最深处的奥秘”主题科普展。

    展览展品主要为我国重要大陆科学钻探井岩心。这些珍贵的岩心穿越层层阻碍,最终呈现在大众面前。它们记录着地球亿万年间地质变迁的秘密,承载着科研人员不懈探索的汗水与智慧。此外,展品还有承载着古老生命痕迹的北京西山植物化石。它们诉说着古生物界的繁荣与变迁,让人对自然界的鬼斧神工感到由衷的敬畏。参观者能够身临其境地探索远古生态环境,感受生命起源与演化的奥秘。

    “逐梦深地”主题科普展览宛如一座连接大众与地质科学的桥梁,让晦涩的地质知识变得触手可及;不仅展示了人类科学钻探历史和我国大陆科学钻探方面取得的辉煌成绩,还将弘扬科学精神与增强科技创新活力相融合,激发了公众对地球科学的好奇心与探索欲,在人们心中种下了热爱科学的种子。

     
    “提升全民科学素质 协力建设科技强国”——实物中心...

    地球科学的创新发展离不开优秀的科技人才支撑。中国地质学会作为党和政府联系全行业和广大地质科技工作者的桥梁和纽带,一直担负着推动地质学科发展、促进学术交流、培养地质科技人才等重要职责。

    金罗盘奖颁奖

    创新驱动的核心是人才。十八大以来,中国地质学会认真学习贯彻中央精神,充分发挥自身职能和优势,拓宽人才服务领域,为广大地质科技工作者搭建平台,激发了他们开展地质科技创新的激情和热情。同时,中国地质学会创新科普形式,在满足社会公众对地质科学的知识需求,提高全民对地球科学的认知度等方面做了大量卓有成效的工作。

    重视青年,促进优秀人才成长

    中国地质学会常务副理事长孟宪来在接受记者采访时表示,中国地质学会高度重视人才和成果奖励工作。近年来,学会在保持已有品牌奖项的基础上,不断完善奖励项目,通过规范、公正、民主的评选程序,推举表彰优秀青年地质科技工作者、优秀科技成果、突出的找矿成果,为促进地勘行业人才队伍建设、扩大社会影响力、增强公众对地质工作的认知度做出了贡献。

    据介绍,中国地质学会设立的“黄汲清青年地质科学技术奖(黄汲清奖)”和“青年地质科技奖(金、银锤奖)”,作为地学界青年科技工作者重要的奖项,是培养和造就青年科技骨干和学科带头人的重要渠道,在全国地勘行业有着重要的影响。

    金银锤奖颁奖

    自黄汲清奖和金银锤奖设立以来,全国共有110名优秀青年地质科技工作者获得黄汲清奖、125人获金锤奖、500人获银锤奖。其中,2012年、2014年和2016年先后完成了第六届、第七届、第八届黄汲清青年地质科学技术奖评选工作,共有44人获奖;2013年、2015年、2017年先后完成了第14届、第15届、第16届“青年地质科技奖(金、银锤奖)”的评选工作,共有30人获金锤奖、120人获银锤奖。

    中国地质学会秘书长朱立新表示,青年科学家是地球科学得以长足发展的基础,因此学会高度重视对青年科技人才的培养和奖励。为了解决基层青年地质工作者在“青年地质科技奖(金、银锤奖)”获奖者中偏少的问题,自2014年开始,中国地质学会拓展人才奖励项目,专门设立了“中国地质学会野外青年贡献奖(金罗盘奖)”,专门用于奖励在地勘行业野外一线工作的青年地质科技人员。此奖项每两年评选一次,目前已经评选两届(2014年、2016年),共有200人获得了此项奖励。

    “这一奖项在全国地勘行业产生了巨大反响,受到了广大地勘行业一线地质工作者的欢迎,对鼓励青年地质工作者立足一线成才起到了积极作用。”朱立新说。

    此外,中国地质学会还高度重视对青年学生的培养工作。2014年、2016年,由中国地质学会地质教育分会组织开展了第三届、第四届“全国大学生地质技能竞赛”。作为目前惟一一项全国性的大学生地质类的重要赛事,这两届比赛吸引了来自全国52所高校、140多支代表队、数百名学生参加,在地质类高校中产生了较大影响。

    举贤纳士,服务高端地学人才

    地学高端人才的举荐一直都是中国地质学会的重点工作之一。2015年两院院士推荐制度改革后,中国科协所属学会成为各行业惟一的单位推荐渠道。2015年、2017年,中国地质学会两次向中国科协推荐两院院士候选人共27名,其中26人通过中国科协评审,成为两院院士的有效候选人。

    科学传播专家团队成立

    孟宪来介绍:“2017年,由中国地质学会推荐的一人进入了中国工程院院士增选第二轮。需要特别说明的是,今年进入中国工程院院士增选第二轮的全国学会有14个,其中进入能源与矿业工程学部的全国学会仅有2个。这也说明了中国地质学会院士候选人推荐工作的高质量。”

    除了认真做好两院院士的推荐工作,近几年,中国地质学会还积极做好向中国科协等部门组织的各类国家级人才奖励的举荐工作。其中,2012年~2017年,由中国地质学会推荐的人才获得“光华工程科技奖——青年奖”1人、“全国优秀科技工作者”9人。“这对于整个地勘行业来说,也是一种荣光。”孟宪来说。

    此外,据记者了解,为完善学会人才和成果奖励体系,2017年中国地质学会还增设了“中国地质学会优秀女地质科技工作者”和“中国地质学会优秀科普产品”奖项。其中,10名女地质工作者获“中国地质学会优秀女地质科技工作者”奖,5项科普产品获“中国地质学会优秀科普产品”奖。

    全国青少年地学夏令营专家授课

    在做好科技成果评选与举荐,提高地勘行业的社会认知度方面,中国地质学会近几年也做了大量的工作。据朱立新介绍,从2012年到2017年,共有100项地质科技和地质找矿成果获中国地质学会年度“十大地质科技进展和十大地质找矿成果”,在全国地勘行业产生了重大影响。在国土资源科技奖推荐方面,2012年到2017年,由中国地质学会推荐的50个项目成果中,共有41个项目获奖,其中一等奖6项。

    “2016年,中国地质学会被中国科协确定为可向国家科技奖励办公室直接推荐国家自然科学奖的学会之一。”朱立新表示,这意味着中国地质学会已经成为了高端地学人才和重大地学成果申报国家最高科技奖项的重要平台。

    地学科普,品牌活动影响广泛

    中国地质学会始终把普及科学知识、弘扬科学精神、宣传科学思想作为一项重要任务,充分发挥学会科技人才密集的优势,根据社会发展和公众新的需求,充分应用新媒体技术,不断创新科普工作形式,动员和组织广大会员和科技工作者宣传普及地学科技知识,在社会上产生很好的影响,增强了社会公众对地学的认知度,取得了显著的社会效益。从2012年到2016年,中国地质学会已连续5年被中国科协评为“全国学会科普工作优秀单位”。

    “世界地球日”活动已经成为中国地质学会开展地学科普的重要窗口,成为我国地学科普品牌。据介绍,中国地质学会每年开展的地球日活动已经普及到省、市、区、县,以及部分矿山企业和中小学校,成为了全国性的科普活动,每年参加活动的各界人士达数十万之多。通过现场咨询、专家讲座、大学生演讲比赛、中小学生参观地质实验室、纪念馆、博物馆、地质公园等活动,“世界地球日”已经成为了宣传国土资源国情国策、增强公众了解地球科学知识、树立节约集约利用资源意识、改变生活方式、破除封建迷信的重要平台。

    世界地球日科普电影专场活动

    “此外我们还精心组织全国青少年地学夏令营活动,向青少年普及地学科技知识。”据朱立新介绍,中国地质学会开展青少年夏令营活动已有近40的历史,足迹遍布祖国各地,已经成为我国最具特色和影响力的青少年夏令营之一,为丰富青少年的地学知识做出了贡献。2012年、2014年、2016年,中国地质学会分别在吉林、山东、宁夏成功举办全国青少年地学夏令营总营,近千名中学生参加了活动。各省级学会也都举办了形式多样的夏令营活动,产生了较好的社会影响。

    创新方式,提升全民科学素质

    “创新的科普工作方式往往会收到事半功倍的效果,特别是在‘互联网+’的时代。”在谈到中国地质学会的科普职能时,朱立新表示,推进“互联网+科普+地学宣传”,是学会创新科普思路、适应新形势的主要做法。

    据介绍,近年来,中国地质学会通过各种形式组织开展或参与了丰富多彩的地学科普活动。通过积极组织“全国科技周”和“全国科普日”活动,组织专家开展科普下基层、进校园、进街道、进乡村活动,利用现场网络直播方式,向社会公众普及地球科学知识;开办了中国地质学会地学科普网站,增加了地学科普的信息量;中国地质学会第四纪地质专委会组织专家参与录制了两期央视的《地理中国》科教节目,讲述了内蒙古阿拉善沙漠地貌变迁、山海关长城的故事;中国地质学会地质灾害与科技减灾科学传播专家团队制作的《五步避险法》、自然环境变迁与古脊椎动物科学传播专家团队制作的4D电影《会飞的恐龙》荣获科技部2015年全国优秀科普微视频作品奖;生物演化与地质科学传播专家团队在中国地质学会的支持下自主设计制作了《生命演化》系列动漫,形象介绍了生命起源。此外,中国地质学会还组织出版了《品文化赏珠宝》、《地球趣话》、《从猿到人》等多本地学知识出版物,非常规油气地质专业委员会组织科研人员撰写了多篇科普文章……

    而作为地学科普的重要载体,中国地质学会组织的地质公园建设工作也得到了社会的赞誉。孟宪来表示:“中国地质学会在国土资源部的统一领导下,积极发挥学会‘旅游地学与地质公园研究分会’的组织优势和专家优势,不断拓宽服务领域,为建设国家地质公园、推荐国际地质公园、普及地球科学知识、保护地质遗迹、推动地学旅游和地方经济社会发展做出了贡献。例如,徐霞客研究分会协调相关单位与地方政府一起,深入挖掘徐霞客的科学精神和深远的社会影响,为推动地学旅游和当地旅游业发展做出了突出的贡献,受到当地政府的热烈欢迎。”

    在地学科普专家团队建设方面,中国地质学会近几年也取得了显著成效。据了解,2013年,根据中国科协的要求,中国地质学会开始组建科学传播专家团队。到2016年底,中国地质学会已建立了以武强院士、殷跃平、郭颖等专家等为首席专家的12支专家团队,在世界地球日等重大科普活动期间,各团队都积极组织开展各类科普咨询活动。

    朱立新介绍说,传播团队专家有的深入幼儿园、中学开展防灾减灾知识讲座;有的做客中央电视台科教频道和省市电视台讲授地学相关知识;有的在地质灾害现场为公众解疑释惑,参加地质灾害的原因调查。这些活动普及了地学知识,受到了公众的欢迎。

    野外植树活动

     

    当好火车头,推动地学创新发展

    十大地质科技进展

    1.我国首次海域天然气水合物试采成功

    由国土资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局叶建良为首席专家的研究团队组织实施的海域天然气水合物试开采,是世界上首次实现资源量全球占比90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采。连续试开采60天,累计产气量超30万立方米,创造了产气时长和总量的世界纪录。实现了勘查开发理论、技术、工程和装备自主创新。一是实现三项重大理论自主创新,创建天然气水合物系统成藏理论、“三相控制”开采理论,有力指导了试采目标井位确定和试采方案制定。二是实现储层改造、钻完井、勘查、测试与模拟、环境监测等关键技术自主创新。三是构建了大气、海水、海底、井下“四位一体”的立体环境监测网,监测结果显示,试采未对周边大气和海洋环境造成影响。

    2.湖北宜昌寒武系—志留系页岩气调查实现重大突破

    以中国地质调查局武汉地质调查中心陈孝红为首席专家的研究团队于2017年在宜昌黄陵隆起周缘实现下古生界页岩气调查重大突破。鄂宜页1HF井在寒武系获得6.02万立方米/日、无阻流量12.38万立方米/日的工业气流,鄂阳页1HF井、鄂宜页2HF井也分别在寒武系、志留系获得高产页岩气流。创新建立了古老隆起边缘页岩气富集模式;自主研发了构造复杂区地质导向技术、低地温页岩储层压裂液体系、高水平地应力差和常压储层压裂技术;创新形成了钻完井一体化工程管理的工作模式。该地区页岩气调查的重大突破填补了中扬子页岩气勘查的空白,实现了我国页岩气勘查从长江上游向长江中游的战略拓展。

    3.延安气田复杂致密气藏开发关键技术创新

    延长石油(集团)王香增团队针对延安气田位于鄂尔多斯盆地东南部“储层致密且横向变化快、地震预测技术适用性差、气藏叠置关系复杂、开发难度大”等一系列问题,开展了复杂致密气藏开发关键技术攻关,创新发展了非震条件下“沉积相控制、骨架井约束、动静态校正、逐级优化”的有效储层预测技术,创建了黄土塬地貌多井型立体井网动用技术,研发了大跨度长井段不动管柱多层分压改造技术,建立了基于产能试井和静态资料的早期快速产能预测模型,实现了快速建产、高效开发的目的。目前,延安气田已建成产能32×108立方米/年,累计产气74.83×108立方米;预计2018年底建成产能52×108立方米/年,“十三五”末建成产能100×108立方米/年,可满足陕西全省人民用气需求;同时,对保障国家能源安全、缓解天然气供需矛盾、保护陕北地区的绿水青山,具有重大的现实意义。

    4.深部金矿阶梯式找矿技术方法成效显著

    由山东省地矿局宋明春研究团队率先组织实施的深部找矿探索和技术研发项目,将成矿理论、找矿技术与勘查实践有机结合,自主研发了深部金矿勘查系列方法技术。研究团队突破传统浅表部金矿找矿思路,研发以“阶梯式成矿模式+精细地球物理模型”为核心的深部金矿阶梯式找矿方法,获得国家发明专利,将胶东主要金矿区的探测深度由500米延伸到超过2000米,拓展了深部第二找矿空间。针对滨浅海勘查存在的钻孔定位、岩芯采取等技术难题,发明海域金矿勘查钻探方法,开辟了海域找矿新空间。集成创新多尺度逐步逼近成矿预测技术,首次预测胶东金资源总量约10000吨。新方法为胶东深部找矿提供了关键技术支撑,助推探明了三山岛、焦家和玲珑3个千吨级金矿田,使胶东跃居世界第三大金矿区。

    5.西北印度洋现代海底热液成矿现象的首次发现

    国家海洋局第二海洋研究所韩喜球团队在西北印度洋卡尔斯伯格脊上发现了6个热液区,其中3个属于正在发生热液成矿作用的活动热液区,有繁茂的热液生态系统和林立的海底黑烟囱;另有3个属于已经休眠的热液区。携“蛟龙号”首次对卧蚕1号、卧蚕2号、天休与大糦热液区进行了近距离观察和精细的调查采样,对热液活动的特征、热液流体的温盐和成分等物理化学参数、围岩类型与微地形地貌、多金属硫化物的分布、热液生物群落类型等有了详细的了解,厘定了各热液区热液成矿作用的类型,建立了成矿模式。为卡尔斯伯格脊现代海底热液成矿作用、极端生境生命起源和生物多样性等相关研究奠定了坚实基础;也为古代火山成因块状硫化物矿床的成矿机制研究和找矿勘查提供重要启示。

    6.井下超前探放水和水害监测关键技术系统研发

    国家煤矿水害防治工程技术研究中心武强带领的创新团队将钻探与物探技术有机无缝结合,研发了井下钻孔物探超前探放水成套技术与系列装备(钻孔激发极化、钻孔电磁波层析成像和钻孔雷达三大类超前探放水技术与装备),直观明了在有限数量钻孔中进行廉价、短距离精准随钻物探;应用物联网技术,将微震与激发极化高密度电法有机耦合,研发了可同时监测采动变形和突(透)水潜势于一体的矿井水害面状监测预警技术和装备,解决了矿井突水的水源、水量以及突水通道三者联合监测的难题;基于弹性波数据传输理论的三维电子罗盘测量钻孔轨迹技术,研发了随钻钻孔轨迹深度测量技术和装备,提出了利用弹性波的传输时间测量钻孔深度的技术方法。

    7.多要素多技术城市地质调查有力支撑雄安新区总体规划编制

    由中国地质调查局水环部郝爱兵为首席专家牵头组织实施的多要素多技术城市地质调查项目有力地支撑雄安新区总体规划编制。研究团队认真落实习近平总书记关于雄安新区规划建设的重要指示精神,改变观念、创新理念,围绕雄安新区规划编制需要,组织开展工程建设和地下空间开发利用条件、土地和地下水质量、地下水资源与地面沉降现状等多要素调查,创新编制支撑服务雄安新区总体规划地质调查报告、国土空间布局综合地学建议图和地下空间利用区划图,为雄安新区总体规划和土地利用、地下空间、交通、能源等专项规划编制提供了依据。首次以空间、资源、环境、灾害为调查对象,以城市规划、建设、运行、管理全过程为服务对象,以多方协调联动为工作机制,为多要素城市地质调查提供了示范。

    8.全国煤中金属矿产资源评价取得新进展

    由中国煤炭地质总局宁树正为首席专家主持的地质调查项目,坚持产学研结合,以全新工作理念开展全国煤中金属元素分布规律和矿产资源调查评价。总结了煤中金属元素矿产研究方法,确定了煤中金属元素矿产综合评价指标,首次划定了全国煤中金属元素成矿区带,发现一批新矿点,圈定了地质工作远景区。初步摸清了全国煤中金属元素矿产资源家底,预测煤中锗、镓、锂、铝、稀土矿产资源量分别为:1.17万吨、188.02万吨、86.49万吨、195746.9万吨、1130万吨。上述成果表明,煤中金属元素矿产资源潜力和价值巨大,是我国“三稀”矿产资源的重要组成部分。该项目实施拓展了煤炭地质工作新领域,对指导煤系矿产资源综合勘查和开发利用具有重要意义。

    9.相山铀矿田三维地质“玻璃体”调查和成矿预测取得新进展

    由核工业北京地质研究院李子颖为首席专家的研究团队承担的中核集团示范工程《相山铀矿田三维地质“玻璃体”调查和成矿预测》项目,运用多学科、多技术方法综合研究,建立了火山岩型铀矿深部有利成矿空间探测的地质、地球物理、地球化学三维立体勘查技术体系,首次实现了相山矿田2500米深度范围立体探测,构建了三维地球物理模型、三维地质模型,实现了相山矿田三维地质“玻璃体”。揭示了铀矿化、热液蚀变、元素的水平和垂向空间分布规律,查明了基底构造控矿规律,构建了三维综合找矿模型,首次实现了我国热液型铀矿三维定量定位预测。深部钻探查证取得突出成果,实现了相山矿田铀多金属找矿新突破。为相山铀矿田外围及深部铀资源找矿突破提供了技术支撑,对我国热液型铀矿找矿勘查具有重要的示范作用。

    10.首次建成国家地质大数据共享服务平台—“地质云1.0”

    由中国地质调查局发展研究中心高振记为首席专家的研究团队组织实施的国家地质大数据共享服务平台“地质云1.0”。采用混合云架构,实现了数据集成共享技术创新,研发了云环境下海量、异构、分布式地质数据的统一组织、调度与服务技术,初步解决了异构、异地、异主数据共享技术难题;实现了地质调查业务系统整合协同应用创新,集成开发了智能调查、业务管理、数据共享与信息服务等云应用系统,提高了系统整合及协同服务能力;实现了地质调查数据安全有序开放和分级共享机制创新,基本解决了“数据孤岛”与“信息烟囱”等老大难问题;探索了云环境下智能地质调查工作新模式。权威专家认为“地质云1.0”成果达到同行业国际领先水平,为国家正在推动开展的政务部门信息系统整合与数据资源共享提供了一个鲜活范例。

    十大地质找矿成果

    1.湖南省平江县仁里发现超大型铌钽多金属矿

    由湖南省核工业地质局三一一大队周芳春为首席专家的团队在湖南省平江县仁里发现了超大型铌钽矿。仁里矿区位于湖南省平江县,钦杭成矿带主带的中部,幕阜山复式花岗岩的西南缘,为典型的花岗伟晶岩脉型铌钽矿床。项目团队运用大岩基地区多期次岩浆演化的“共岩浆补余分异”稀有金属成矿理论,在矿区发现铌钽矿脉14条,圈定矿体17个,(333+334)五氧化二钽资源量10791吨,五氧化二铌资源量:14057吨,平均品位:五氧化二钽:0.036%、五氧化二铌:0.047%。矿区铌钽品位富,找矿潜力大, 五氧化二钽远景资源量有望突破2万吨,潜在经济价值超过1千亿元。突破了“大岩基地区难以形成超大型稀有金属矿床”的既有认识,总结、提出的铌钽等稀有金属矿成矿规律及控矿因素的新认识,丰富和发展了稀有金属成矿理论,对华南地区稀有金属找矿具有重要的指导意义。

    2.福建省建瓯市井后探明超大型优质叶蜡石矿

    由中化地质矿山总局福建地质勘查院卢林为首席专家的团队在福建省建瓯市井后矿区探获超大型叶蜡石矿。井后叶蜡石矿属火山期后低温热液交代矿床。矿体呈似层状赋存于晚侏罗世南园群火山碎屑岩中,最大走向延展长725米,最大延深600米,各矿体累计总厚可达90米。矿石划分玻纤级和陶瓷两个品级。项目技术人员从火山构造研究开始,在火山期后热液蚀变与矿石原岩组构的研究中发现了火山岩地层与火山期后气液矿化蚀变之间的有机联系,取得矿区成矿理论的突被,并依此科学规划地质找矿技术路线,有效推导成矿空间,合理布设探矿工程,地质找矿取得重大突破,提交一处特大型叶蜡石矿床,资源量达4000余万吨,资源储量占全国叶蜡石累计查明总资源储量的1/3,为我国最大叶蜡石矿床。

    3.内蒙古自治区乌拉特中旗石哈河首次发现大型砾岩型砂金矿

    由内蒙古第三地质矿产勘查开发有限责任公司冯硕颖为首席专家的团队在内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特中旗石哈河地区发现一大型露天开采的砂金矿床,这是内蒙古地区近年来发现的第一个大型冰碛砾石型砂金矿床。备案矿石资源储量44695481.22立方米,金金属量17020.85千克,平均品位金0.3808克/立方米,混合砂平均厚度25.30米。石哈河冰碛砾石型砂金矿矿石可选性较强,为易选矿石;矿床采矿、选矿生产工艺成熟可靠。该矿床的开采将对发展边疆经济,增加地方财政收入起到积极的作用。

    4.塔里木中西部顺北地区探明超深层大型油气田

    由中石化西北油田分公司焦方正为首席专家的研究团队通过3年的攻关研究,在顺北9169米超深层探获大型油气田。明确了塔中北坡陆棚—斜坡部位是优质烃源岩分布区,由此将重点勘探区域由隆起向斜坡部位拓展,大大扩大了下古生界碳酸盐岩勘探范围;建立了塔里木周缘前陆盆地寒武纪烃源岩成烃、沿断裂带运移聚集成藏新模式,提出了“立足原地烃源岩,沿着高陡断裂带、寻找原生油气藏”新的勘探思路;初步明确顺北地区油气成藏条件与富集规律,形成顺北超深碳酸盐岩裂缝洞穴型油气藏成藏理论;建立了塔里木盆地沙漠覆盖区超深层裂缝洞穴型储集体预测技术系列、"超深、三高" 井钻完井配套技术,超深小井眼短半径定向钻井技术(水平井斜深8169米)跨入世界领先行列;这些理论技术有效指导了区带评价及勘探部署,天然气探明储量73.8亿立方米,控制储量33.82亿立方米,预测储量412.3亿立方米,实现了超深找矿的突破。

    5.准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡二叠系探明大型油田

    由中国石油新疆油田分公司何海清为首席专家的团队在玛湖凹陷南斜坡探获大型油田。项目组提出上乌尔禾组为区域不整合面之上第一套填平补齐的沉积,具备形成大油区条件。创新性提出三项认识和三项配套技术:1.构建了大型地层背景下砂体纵向叠置、横向连片大面积成藏新模式;2.建立了凹槽区厚层状低饱和度、斜坡区互层状和古凸带薄层状三种类型油藏分布模式,探井成功率从35%提高到76%;3.发现了上二叠统支撑砾岩高产储层新类型,指导试油选层,多井获得百吨高产;4.攻克扇体刻画、低渗砾岩测井评价和低饱和度油层改造三项配套技术,试油获油率从45%提高到83%。在上述认识和技术的支撑下,玛湖凹陷南部上乌尔禾组勘探快速推进,落实三级石油地质储量3.36亿吨,展现出5亿吨级前景。

    6.甘肃省西和县大桥探明超大型金矿

    由甘肃省地质调查院张忠平为首席专家的团队在西秦岭地区发现并探明了一处超大型硅化角砾岩型金矿床。矿床控制长约4500米、宽40~1100米,发现金矿体53条,累计探获金资源储量105吨,伴生银资源量276吨,并在外围发现了渭子沟、马家山、安子山等金矿点。该矿床的发现和勘查为西秦岭地区增加了新的金矿类型,为地质找矿指出了新方向,并提供了类比依据和理论指导。矿床已于2012年建厂投产并取得了显著的经济效益,大大改善了当地贫困落后的面貌和就业状况,促进了经济发展。

    7.江西省武宁县东坪发现超大型钨矿

    由江西省地质调查研究院楼法生为首席专家的团队在武宁县东坪探获超大型钨矿。团队成功运用赣南石英脉型黑钨矿“五层楼”成矿模式,历时6年持续勘查,实现找矿突破。东坪矿床共探获储量:保有钨矿(122b+332+333)矿石量47729千吨,金属量(三氧化钨)213941吨,平均品位0.448%;保有低品位钨矿(332+333)矿石量6105千吨,金属量(三氧化钨) 5946吨,平均品位0.097%。其储量规模超过福建行洛坑、湖南瑶岗仙和江西西华山等钨矿,成为目前我国乃至世界资源储量规模最大的黑钨矿。矿床具有规模大、品位高、易采易选等特点。东坪矿床的发现丰富和完善了“五层楼”式石英脉型钨矿床成矿理论和成矿规律,拓展了长江中下游成矿带钨矿找矿空间、找矿思路和找矿方向。提出了赣北地区自南至北存在160Ma±、150~145Ma、135~125Ma三期钨成矿作用的认识。

    8.云南省盈江县大石坡发现超大型红柱石矿

    由中国冶金地质总局昆明地质勘查院李伟为首席的团队在云南盈江县大石坡矿区探获超大型红柱石矿。在该区发现并圈定7个红柱石矿体,探获(333+334?)类矿石量91979.89万吨,红柱石矿物量11043.57万吨,工业矿平均品位18.0%,低品位矿平均品位8.5%。该矿的发现与勘查,开创了云南寻找红柱石矿的先河,实现了该区找矿新突破。采用湿式磁选—浮选流程工艺,红柱石回收率62.03%,精矿满足HJ-55产品技术要求;通过碳热还原工艺可直接生产硅铝合金、3N高纯硅;磁选云母可综合回收氯化铷。未来矿山开发社会经济意义重大,对我国红柱石矿勘查及应用研究将起到良好的示范作用。

    9.河南省嵩县雷门沟探明超大型钼矿

    由河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院章传飞为首席专家的团队在嵩县雷门沟探获超大型钼矿。矿区地处华北地台的南缘,熊耳山古隆起与嵩县中新生代断陷盆地的交界处,属环太平洋成矿带东秦岭矿带,岩浆及构造活动具多旋回和多期次活动的特点,矿床受高—中温热液蚀变影响,是以钼为主伴生硫的可供综合利用的一特大型斑岩型钼矿床,共完成钻探17184.90米,圈定大小矿体92个,其中工业钼矿体19个;低品位钼矿体66个;钼氧化矿体7个。共估算(332)+(333)工业矿钼矿石资源量80180万吨,钼金属量636373吨。开发本区钼矿资源为当地及周边地区提供资源的同时,也将促进本地区工业的发展,改善当地居民生活水平,对地方经济的繁荣将起到重要的作用,经济意义巨大。

    10.广东省英德市鱼湾发现大型稀土矿

    由广东省有色金属地质局九四〇队温汉辉为首席专家的团队在英德市鱼湾探获大型稀土矿床。圈定6个矿体,估算花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿资源量(332+333)矿石量136411千吨,全相稀土氧化物总量153618吨、平均品位0.1126%,离子相氧化物总量105218吨、平均品位0.0771%;另有低品位矿石量2801千吨,储量规模达到大型。矿区探明的稀土储量为广东省近年第一。矿山总工业价值约80亿元,矿山服务年限50年,具较好经济效益;可带动当地相关产业的发展,并增加就业及税收,具有较好的社会效益。

    中国地质学会2017年度十大地质科技进展十大地质找矿...

    科技创新与科学普及是实现创新发展的两翼。地质报国不仅意味着形成高精尖科技成果,也意味着与地质调查业务发展相适应的科普能力,同时,地质事业转型发展也需要以全社会科学文化素质的提升作为支撑。作为我国首部地学科普规划,《中国地质调查局科学技术普及规划(2017~2020年)》将为我国专业领域科普工作带来哪些积极而深刻的变化?

    “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。”科普工作正以一种前所未有的高度全面铺开。作为基础知识学科,地学科普一直都是国家科普工作的重要内容。

     

    中国岩溶地质馆第47个世界地球日科普活动

    国土资源部党组高度重视地学科普工作,指出实现国土资源科技创新,必须努力营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好社会氛围,厚植国土资源科技创新的群众基础。中国地质调查局党组也明确提出,要用科技创新改造、支撑、引领地质调查,要把科学普及工作摆在更加突出的位置,同时要求地质调查每个计划、每个工程和每个项目都要设立科技创新与科学普及目标任务,并实行一票否决考核制。

    在近日召开的2018年全国地质调查工作会议期间,中国地质调查局发布了《中国地质调查局科学技术普及规划(2017~2020年)》(以下简称《规划》),明确了中国地质调查局2020年、2025年两个阶段的科普工作目标和重点任务。

    记者从中国地质调查局科技外事部了解到,2017年,局系统深入贯彻落实全国科技创新大会、国土资源科技创新大会、中国地质调查科技创新大会有关精神,共同推进科普工作,明确了各单位重点工作中的科普目标任务,对相关项目的科普工作进行了总体部署,并通过开展有关活动,取得了较好效果,有力支撑了地质调查科技创新工作。

    “这次发布的《规划》是中国地质调查局发布的首个地学科普规划,其中将有关重点任务进行了细化分解,将有助于局系统各单位、各项目组充分理解科普工作的重要意义,并根据实际情况创新手段、拓宽渠道,将科普工作做得更好。”中国地质调查局科技外事部有关负责人表示。

    新时代要有新要求

    新时代国家对地质调查工作提出了新的更高的要求。作为地质调查公共服务的重要组成部分,地学科普工作也必须在新形势下创新突破,通过各种方式介绍地学知识、推广科学技术应用、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神,为提升全民地学素养作出贡献。

    “随着经济的发展和社会的进步,社会公众对地质知识的需求日益增长。青少年对地球深部奥秘、生命起源与演化等前沿科学问题兴趣浓厚,农民群体对地质灾害应急避险技能需求明显,城镇居民继续关心节约集约利用资源,对地质旅游的需求凸显,公务员群体始终关注地质工作服务经济社会发展、支撑科技强国建设的功能与作用等。”中国地质调查局科技外事部相关负责人表示,加强科普工作是提升地质调查公共服务能力和满足社会公众对地学知识需求的现实需要。

    而且,围绕服务国家能源资源安全保障和国土资源中心工作,公益性地质调查工作近年来逐步实现了战略性结构调整,在能源资源等领域取得了具有重大影响的成果,例如天然气水合物试采成功、新区新层系油气突破、地球深部探测、城市地质、“地质云”信息服务等重大成果和重点工作备受社会关注。地学科普工作的任务就是要进一步向社会公众解读重大成果和重要部署,进一步挖掘新时期地质工作者核心价值观的先进事迹,传播地质科学思想和科学精神,扩大地质调查工作的社会影响。

    “近几年,中国地质调查局科普能力建设不断提升,地质调查科普产品体系建设、人才队伍建设等稳步推进,科普产品的种类、数量也在不断增加。但在新形势下,地质调查科普工作也还存在很多薄弱环节,如科普产品和平台单一、相关人员科普意识能力不强、激励考核机制不健全等等,这些问题都亟待解决。”该负责人表示。

    据了解,本次发布的《规划》提出,新时期地质调查科普要围绕国家重大需求,聚焦解决重大资源环境问题和地球系统科学问题的科技攻关,打造科普产品体系和传播平台体系,建立科学普及与地质调查科学研究融合发展机制,促进地质调查重点业务领域和重大成果方向的科学普及工作,提高地质调查公众服务水平,把中国地质调查局建成在国内外有重要影响的地学科普服务机构。

    具体来说,到2020年,要在天然气水合物、地球深部探测等领域达到国际先进水平,成为我国科学普及示范基地;构建相对完备的科普产品体系,打造有社会影响的科普传播平台,建成一定规模的高素质科普人才队伍,在天然气水合物、地球深部探测等领域,进入世界先进行列,部分科学知识进入我国中小学教辅内容。到2025年,要形成与地质调查业务发展相适应的科普能力,重点业务方向科普水平进入世界先进行列,成为具有国际影响的地学科普机构;建成完善的科普产品体系和科普平台体系,创建5~7个科普品牌,推动“李四光科普讲坛”成为国内地学科普最有影响的传播平台;科技人员的科普能力得到显著提升等。

    科技创新引领科普

    “地质调查科普怎么做?做什么内容?”这两个问题时常会给从事地质调查科技工作的研究人员带来困扰。地质调查成果具有专业性和基础性特征,在社会化传播推广、科学普及、扩大公众影响力的过程中,既要注意避免过多生僻的专业词汇,还要注意创新形式,才能达到较好的效果。特别是伴随信息技术的普及与发展,公众对科普传播方式也提出了便利化、体验化的新需求,这对于地质科技人员的科普能力也提出了新的要求。

    针对这一问题,《规划》依托地质调查重点工作,将地质调查科普的重点任务进行了细化,从一定程度上解决了“地调科普做什么、怎么做”的难题。《规划》明确,要围绕“三深一土”科技领域、“七大地质科技攻坚战”重点方向、地质调查“十大计划”业务领域、行业精神与文化领域等四个方面开发重点科普产品。

    例如,依托深地、深海、深空和土地地球化学调查等有关工程,围绕社会关心的深部能源资源、城市地下空间、深海地质调查、航空地球物理探测、土壤污染与安全利用等多个主题,编写实物资料专题画册等科普图书、撰写相关主题科普文章、制作科普视频作品和奥秘动画及虚拟现实产品(人机互动产品)等,向青少年、社会公众、公务员等特定群体量身定制科普产品,普及有关知识。

    而针对地质调查“十大计划”业务领域和天然气水合物调查研究、北方新区新层系油气资源调查、南方复杂构造区油气页岩气调查、西藏羌塘油气调查、砂岩型铀矿调查、陆相盆地页岩油调查等“地质科技攻坚战”,除制作传统的图书、文章、视频等科普产品外,还可组织专门的讲座、活动,让有关专家针对社会工作关心关注的问题答疑解惑,凸显地质调查工作的基础性、公益性和战略性地位对经济社会发展的支撑作用,解读相关地质调查成果的战略意义。

    《规划》还特别提出,要围绕地质领域两院院士、李四光学者等人才,以及天然气水合物、页岩气、青藏高原地质调查、极地地质调查等科技创新团队,地质学历史上的先进人物、知名重大事件,编制地质人、地质重大成果事迹报告科普图书,撰写地质人才专访、地质人物报道等科普文章,开发李四光、徐霞客、丁文江等地质人系列音像制品,传播科学思想,弘扬新时期地质工作者核心价值观,塑造地质行业形象,扩大地质行业宣传影响力。

    打造高效传播平台

    本次发布的《规划》将打造具有社会影响力的科普传播平台作为了一项重要的内容。

    《规划》明确,要创建以“李四光地质科普讲坛”和重要科普日活动精品为代表的地质调查科普活动品牌。据了解,针对地质调查重大突破性成果,特别是“三深一土”“七大科技攻坚战”中社会关注的热点问题,中国地质调查局将定期组织地质调查工程首席等权威专家,面向社会公众举办科学普及讲座,打造具有广泛社会影响的“李四光地质科普讲坛”。而针对世界地球日、全国防灾减灾日、全国科技活动周、全国土地日、全国科普日等重大科普活动日,中国地质调查局将与协会学会、地方政府、学校等合作,组织开展面向社会公众的地质科学普及活动,共同举办地学夏令营和地质调查社会实践活动等,解读地质调查成果,普及地球科学知识。

    据了解,近几年来,地质调查科普基础设施建设不断加强,中国地质调查局系统共建成了1个全国科普教育基地和14个国土资源科普基地。本次《规划》还明确提出,“十三五”期间将重点在地质调查扶贫区、特色领域优先建设10个地质调查科普基地。同时,加强已有14个国土资源科普基地建设,进一步完善科普功能,在海洋地质、环境地质、矿产资源、勘查技术等领域新建3~5个国土资源科普基地。此外还将开展科研基地科普功能建设,建设完善重点实验室、野外科学观测研究基地的科普功能设施,合理规划新建科研基地的科普空间。

    在科普媒介平台建设方面,《规划》也明确,将在“地质云”框架下,依托中国地质调查局地学文献中心建设完善“中国地质调查科学普及网”,并依托直属单位网站建设地质科学普及专栏。同时还将开发中国地质调查科学普及微信公众平台,研发全国重要地质遗迹信息平台、岩矿识别APP等地质服务专题应用平台。

    此外,《规划》还提出,要建设《国土资源科普与文化》科普期刊,围绕地质调查重大成果、重大业务方向等,组织发表科普文章;还将在《中国矿业报》开设科学普及专栏,解读地质调查重大成果,传播地质知识和地质科学精神。

    建立多项保障机制

    为更好做好地质调查科普工作,《规划》还明确了多方面的保障激励措施,这里面包括了工作机制、考核机制、奖励机制、经费来源等多个大家关心的问题。

    《规划》明确提出,要加强科普人才队伍建设,围绕地质调查重要业务领域,发挥工程首席、项目负责人在科学普及工作中的示范带头作用,建立地质调查首席科学普及传播专家团队。“十三五”期间,优先在天然气水合物等战略性能源资源、“三深一土”、海洋地质、地质灾害、环境地质等专业领域遴选首席科学普及传播专家。《规划》还要求,中国地质调查局系统每个单位至少有1名专(兼)职人员负责科学普及工作,全体科研人员也均要作为地学科普的兼职人员开展相关工作。此外还将在中国地质调查局系统举办科普培训班,提高地质科技人员的科普创作、科普活动策划、科普讲解等方面的能力。

    而在工作体制机制方面,《规划》明确,要实施地质调查项目与科普工作同规划、同部署、同考核、同验收的项目科普制度,要求所有地质调查工程、项目都要设立科学普及目标与具体任务,在项目周期内至少开展一次科普活动,至少完成科普文章、科普图书、科普画册或科普视频等一件科普产品。同时,要求中国地质调查局系统各单位每年度要对科普工作进行统计与总结并提交报告。

    《规划》还特别提出,要加大激励引导力度,设立中国地质调查局地质科技奖科普专项奖。将评选和奖励优秀地质科普成果,激励和引导地质科研人员从事科普作品创作和科学传播活动;积极推荐科普成果申报国家、国土资源科技奖励;对于在科普工作中成绩突出的单位和个人还将予以通报表扬。此外,《规划》还提出,中国地质调查还将加强与中国科协等部门合作,争取更多的政策支持;鼓励、引导地质科研人员参与科普工作,各单位将科普工作成效纳入个人年度考核内容。探索建立科普工作成果纳入职称评定、人才评选考察内容的机制;探索建立科普工作成效纳入重点实验室等科技平台建设重要内容的机制。

    在科普经费方面,《规划》明确,将科普基地建设、科普活动组织等工作纳入单位年度工作重要内容及地质调查项目年度任务,确保经费投入。同时在地质调查项目中部署科普研究任务,开展地质调查科普规划、科普产品框架体系、传播平台体系研究,谋划重点科普产品布局。

    排兵布阵,地学科普将这样成为创新发展另一翼

    建设中的“中国天眼”

    地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

    2006年专家组初勘大窝凼

    技术人员检查桩孔

     

    9月15日,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)首席科学家、总工程师南仁东先生逝世,社会各界深切缅怀。就在一年前的今天,FAST在贵州省黔南州平塘县大窝凼落成启用。它是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,其研制和建设体现了我国自主创新能力,实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越。半个月前,中国科学院公布了2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单(通用领域),FAST工程研究集体成功入围。作为建设在地质环境复杂地区的国家重点工程,其选址、勘察、设计、施工甚至投入使用,都离不开地质工作。为什么会选址在偏远的岩溶洼地?如何解决相关环境工程地质问题?……带着这些问题,记者近日采访了曾经参与过FAST规划选址、勘查设计和施工建设的中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平、中国地质环境监测院总工程师殷跃平、贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平等几位工程地质专家。

    2016年12月16日,FAST入选由《自然》杂志评出的2016年度重大科学事件。而刚刚公布的2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单,认为研究集体按期建成具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜FAST,在未来10~20年将保持世界领先地位,为我国在科学前沿实现重大原创突破提供了前所未有的机遇。其研制和建设体现了我国自主创新能力,实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越;拥有3项自主创新:利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,自主发明主动变形反射面,自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人;研发了高强度高精度大跨度索网结构,高性能动光缆,大尺度高精度实时测量系统等一系列关键核心技术,取得多项技术突破,推动了我国众多高科技领域的科技进步与产业升级,在国家重大需求方面具有重要应用价值,将促进西部经济的繁荣和社会进步。这些成绩和荣誉的背后,是中国科学家和科研工作者以及建设者的智慧结晶。这其中,地质元素和构成必不可少。

    为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地?

    选址工作跟进十多年,最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

    FAST工程从初步的设想、选址、勘察、设计、施工至投入使用,历经20余年。1994年,中国科学院第一轮选址;2007年7月,国家发改委正式批复立项;2008年12月,FAST工程奠基;2011年3月,FAST正式开工建设;2016年9月25日,“中国天眼”正式落成,“天眼”开眼。

    在这20多年里,有一位科学家从中青年开始就伴随FAST一直走到现在。他,就是FAST观测台址系统总工程师、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平博士。“利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,是整个系统工程3项自主创新之一!”在他的办公室,聂跃平自豪地告诉记者。

    作为FAST选址的主要负责人,曾在贵州省地矿局科研所工作过的聂跃平对“中国天眼”落户贵州功不可没。

    1994年夏天,中科院原北京天文台(2001年国家天文台成立)副台长南仁东和彭勃博士等到中国科学院遥感与数字地球研究所咨询在全国范围内寻找适合建造大射电望远镜洼地事宜,之后便委托聂跃平到贵州做一次针对性的野外调查。同年8月至9月,聂跃平到平塘、普定等地进行了1个多月的实地调查,为在荷兰召开的LT大会提交了《中国贵州选址调查报告》,并得到大会充分肯定。随后,便开始了漫长的FAST探寻之路。

    1994年底,中国天文界以北京天文台为核心,组成LT(SKA)中国推进委员会,推荐聂跃平为台址评价组组长。根据选址要求,选择的洼地必须符合尽可能圆、既要交通方便又要相对隔离、台址稳定、没有无线电干扰等若干要求。

    聂跃平告诉记者,贵州虽然洼地众多,分布面积广泛,但要找到符合上述条件的洼地也十分困难。因此,根据以往在贵州的工作经验和岩溶洼地的发育规律,他选择在苗岭分水岭两侧的黔南州和安顺地区,应用遥感技术手段进行先期普查,然后在地形图上逐一标注,建立了300多个能够进行各种指标查询的洼地数据库,并完成了《大型射电望远镜中国贵州选址研究报告》博士后出站论文。在此基础上,聂跃平和中国推进委员会主任南仁东、副主任彭勃、国际LT中国代表吴盛殷、荷兰天文专家理查德先后到平塘、普定对部分洼地进行考察和电波干扰情况测量。1995年10月,LT第三次国际会议在贵州省贵阳市召开,会议代表到平塘、普定对洼地进行实地考察,对中国贵州选址给予了高度评价。

    1997年,LT(SKA)中国推进委员会提出了LT(SKA)中国工程概念先导单元,即由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜的创新方案的初步设想。经过不懈的努力和扎实的研究工作,FSAT最终获得国家立项。

    聂跃平介绍,FAST是一个大科学工程,对洼地的要求随着工程的不断优化而改变,对洼地的直径要求从开始的300米、350米、400米直到500米,因此选址工作一直跟进了十多年。最后根据野外考察、模拟计算和综合评价,优选出平塘大窝凼洼地作为FAST观测台址。FAST立项后,选址组围绕FAST对台址的严苛要求,应用遥感、GIS、虚拟技术等,对大窝凼进行了台址的工程稳定性、水文工程地质、岩溶地质灾害、周边环境、工程开挖量等一系列工程问题展开了工程性研究,并向国家天文台FAST项目指挥筹备组提交了相关报告,肯定了大窝凼可作为FAST观测台址的可行性。

    “从1994年到现在,20多年过去了,我从中青年开始伴随FAST走到今天,经历了漫长的时间考验,也遇到种种困难。但是一想到能利用家乡的地利优势实现FAST工程,就感到无比欣慰!”对此,聂跃平感慨万千。

    FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决?

    创新勘察方法,地下河洪涝灾害、断裂破碎带、巨石混合体、松动岩体、球冠状边坡等问题被逐一破解

    我国西南岩溶地区地质环境复杂,如何解决FAST观测台址遇到的环境工程地质问题?记者采访了中国地质环境监测院总工程师殷跃平,他也是这次杰出科技成就奖授奖建议名单中唯一一位中科院系统外的贡献者。“地表像是一口直径达500米的大锅,地下却是非常复杂的岩溶灾害体。”殷跃平开门见山地告诉记者。

    FAST观测台址选定大窝凼场洼地后,地质问题成了FAST建设成败的关键。2006年4月,殷跃平初次受国家天文台邀请,参加了FAST观测台址建设可行性论证技术组的工作。因其丰富的岩溶工程地质经验,2008年8月,受国家天文台的聘请,兼任了观测台址建设的地质总工程师。

    殷跃平告诉记者,FAST观测台址建设面临的第一个难题,就是地下河洪涝灾害。这里地处贵州高原到广西丘陵平原地区的斜坡地带,串珠状的峰丛峰林洼地非常发育。表面上看,它是一个完整的洼地,实际上大窝凼洼地底部(即锅底)50多米深发育有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河。

    “当时中国地质调查局正在组织实施的西南地区岩溶地下河地质大调查项目提供了很好的基础资料,前期调查表明,这条地下暗河一直流到了广西境内。它通过漏斗和落水洞将大窝凼与地下河建立了水力联系,这意味着地下水动态变化非常大,在极端暴雨的情况下,地下河水将上涨数十米。同时,在建设期间,土石方工程也将会改变洼地产流和径流条件,从而导致洪涝灾害。”后来,针对这一问题,可行性方案提出了新型的螺旋形加放射状截排水措施,并沿洼地底部设立了1公里长的泄洪隧洞,从根本上消除了FAST场地的洪涝风险。

    第二个问题就是断裂破碎带的地质工程问题。贵州的岩溶地下河往往与断裂带有关,技术人员现场工程地质勘察发现,长达十多公里的董当断裂带自北向南穿过,将大窝凼洼地切割成了东西两半。由此,东西二侧半球冠状的洼地工程地质条件将出现差异性,即随时间的推移,望远镜可能存在变形差异,而且断裂破碎带的软弱性也将带来地质工程问题,影响望远镜发射板的锚固安装质量。“望远镜有2400多个三角形反射块,像鱼鳞片一样。用锚杆与下面的地层固定,如果有断裂破碎带,注浆质量会下降。锚杆施工后,如果断裂带溶蚀严重的话,注浆时漏浆量会很大,导致抗拔力出现大的差异,影响工程质量。”于是技术人员专门在现场对断裂带进行了大量的锚杆拉拔实验,获得了注浆参数、锚固长度、设计锚固力等一系列参数。“比如注浆中加一些早强剂,防止它漏失,让它固定住,不会出现新的变形。”

    第三个问题是洼地西南侧分布数百万立方米的大型溶塌崩塌堆积体,正好位于望远镜圈梁附近,开挖扰动后将带来滑坡问题。“这些堆积体在大小井地下河系演化过程中,由岩溶动力侵蚀形成,具有一定的稳定性。但是,被切脚临空后,稳定性将会降低。我们通过抗剪试验和室内模拟,发现这种溶塌崩塌堆积体和传统的滑坡堆积体是不一样的。我把它称为‘巨石混合堆积体’,它与下伏基岩界面形成了点摩擦,有一定的嵌固性,抗剪强度要高,可以按照代换补强的思路,采用小口径组合桩群加注浆的措施对前缘进行加固,这样就构成了一个由巨石混合体和桩群构成的棱体,形成了拱圈效应,对巨石混合体起到了支挡作用,确保了望远镜的安全。”殷跃平展开当时的设计剖面图,向记者解释道。

    第四个问题就是古地下河的卸荷松动岩体稳定问题。殷跃平介绍,在大窝凼洼地3点钟到5点钟一带,出露有一古地下河通道,洞口岩体破碎,形成了大范围的松动岩体。如果在FAST观测台址建设和运行过程中,不对这些松动岩体进行加固的话,将会形成崩塌滚石灾害直接摧毁望远镜。因此,技术人员在对这些松动岩体进行系统防护的同时,还重点对12处稳定性很差的危岩体进行了清除或整体加固,避免了崩塌滚石灾害的发生。

    第五个问题就是开挖边坡的稳定性评价和加固问题。FAST观测台址并不是严格的球型洼地,施工建设过程中需要切凸补凹,形成均匀性很差的球冠状边坡。而这种边坡具有越向底部,应力越集中的特点,采用传统的平面分析方法就不行了,因此,他们提出了基于仓储理论等的三维评价方法,并取得了很好的效果。

    FAST观测台址的工程地质勘察评价,也探索出了一套新方法。在此之前,我国对平缓场地和山地的勘察方法较为成熟,并形成了国家标准,但对大型、特大型岩溶洼地的工程地质勘察经验很少,相应的规范标准更是空白。为此,FAST观测台址的建设形成和改进了很多勘察方法,为今后实施同类工程积累了经验。

    殷跃平还追忆了与南仁东教授一起在FAST观测台址建设现场工作的日子。他说:“南教授不仅亲自组织深入论证地质解决方案,而且多次与我们到洼地陡坡查看危岩滑坡等。他可谓惜时如命,白天与我们一起进行野外查勘、解决问题,晚上匆匆忙忙吃完饭,又伏案熬夜。南教授告诉我,他担任国际天文台主席等学术职务,每天晚上要处理数百封电子邮件。他是仰望星空的前沿科学家,亦是惟精惟一的卓越工程师。”

    如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题?

    4个阶段岩土工程设计不断优化,自主创新多种技术,工程设计获得多项国家专利

    在FAST之前,世界上最大单口径射电望远镜是美国Arecibo望远镜。如今,FAST台址开挖系统岩土治理规模是Arecibo的5倍,总体建设规模是Arecibo的近3倍。FAST台址岩土工程复杂程度远高于Arecibo,是世界上利用大型岩溶洼地建设的最大工程。如此复杂而庞大的工程,其岩土工程设计至关重要。FAST工程以全新的设计思路,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。其中,贵州正业工程技术投资有限公司是FAST工程台址开挖系统的核心技术团队。

    FAST工程台址开挖系统现场设计工程师、贵州正业工程技术投资有限公司第一勘测设计院岩溶地基研究所所长吴斌告诉记者,由该公司完成的FAST工程台址开挖岩土工程设计被中国勘察设计协会评为2015年全国优秀工程勘察设计奖工程勘察一等奖。该设计还获得了国家知识产权局发明专利受理及授权4项、实用新型专利授权7项。技术成果应用于FAST工程,系统解决了大型岩溶洼地,薄壳岩溶岩体精细开挖建设过程中,遇到的各种复杂岩土工程技术难题,为项目的安全运行奠定了可靠的基础。

    据了解,FAST台址洼地内地形起伏大、坡度陡,大型岩堆、溶蚀峰林、大型溶沟、溶槽、溶蚀裂隙密布,各种岩溶不良现象发育集中,工程地质及水文地质条件极为复杂。台址开挖系统设计按照动态设计原则分为方案设计、优化设计、施工图设计及现场设计4个阶段,历时3年半。通过4个阶段岩土工程设计的不断优化,实现了最初方案开挖投资1.85亿元,优化到最终开挖投资0.97亿元的最佳开挖效果。设计中,技术人员使用了BIM技术,开挖中心选择技术,下拉索促动器基础坐标解析技术,岩土工程信息平面表达技术,馈源塔及圈梁支撑柱位置优化技术,排水、防冲刷技术,螺旋检修道路优选技术,大型构建拼装场地及安装工程临时施工场地建造技术,岩堆、危岩、边坡综合治理技术以及生态保护技术。这些技术的运用,达到了国际领先水平。其中,国家发明专利“一种岩溶洼地排水系统”技术,在历经4个水文年的考验后,证明其排水性能良好,台址区未发生任何水患问题;而开挖中心选择技术则实现了台址开挖量最小,地质灾害治理费用最低等综合优化目标。

    贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平向记者介绍,他们自主创新过程中形成的大量关键技术已经汇总并将出版专著。专著全面系统地反映了FAST工程台址开挖系统建设所遇到的各种技术问题的研究成果,是迄今为止国内外大型岩溶洼地综合利用岩土工程方面集学术研究与工程应用为一体的第一本专著。

    正是有了地质人前期复杂而周密的工作,才保证了FAST系统工程的成功选址以及安全建设和运行。FAST运行1年来,正在为我国暗物质本质、宇宙进化、太空生命起源和寻找地外文明等研究提供着重要支撑,贵州正业工程技术投资有限公司也在不断对工程进行回访记录,未来他们还将关注FAST地区环境信息综合监测。相信有了地质人的“保驾护航”,FAST将会更加安全而有效地运行,为人类探索外太空提供更多的线索。

     
    解译“中国天眼”的地质密码

    2023年5月20日—5月31日为2023年全国科技活动周。为加强成都地调中心科普能力建设,宣传近些年来的科技成果,成都地调中心秉持“热爱科学 崇尚科学”的社会风尚理念,开展了一系列科普活动。

    5月19日,在四川天府新区第一小学课堂上,自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室孙媛媛副研究员给一年级师生带来了“生命的起源与演化”科学课。向小朋友们揭开了一个个地球生命起源、爆发和绝灭的谜团,也在同学们心中埋下了探索未知世界的科学种子。

    5月20日,在北京市通州区城市绿心森林公园“全国科技活动周”现场,由该中心基础地质室文芠高级工程师领衔完成的科普视频:“花海下的秘密——罗平寻龙记”参加了展播。该作品用纪实的手法展示地质工作者在野外找到化石的过程,宣传了地质工作和罗平生物群的独特魅力,也扩大了成都地调中心在全国层次科学普及的影响力。

    5月20日,在贵州省望谟县新屯古寨,该中心基础地质室张启跃研究员和周长勇教授级高级工程师带领团队带来以“一步一万年”为主题的科普活动。该活动以展板和讲座的形式,向当地徒步旅行游客和研学旅行学生介绍了早三叠世望谟古生物群的奥秘。一步跨越一万年地质历史的森林小道、亿万年前的古生物化石、五百万年的生物复苏之路,让100余名游客和学生沉浸式感受了地球和生命演化的神奇。   这一系列活动普及了中心近些年的地调科研成果,向社会播撒了“热爱科学 崇尚科学”的种子,在全国科普工作中贡献更多的西南地调力量。  

     张启跃研究员讲述一步跨越一万年的地质历史

    成都地调中心开展2023年全国科技活动周系列科普活动

    古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一,也是第一个重要成矿期

    瓦尔巴拉超大陆是一个理论上曾经存在的超大陆,自38亿年前开始形成,31亿年前成形,28亿年前分裂。

    前寒武纪地质年表

    今年世界地球日的主题是“珍惜自然资源呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”。那么,对于“生物大爆发”之前远古时代的地球,你又知道多少?今天,就让我们请来一位研究前寒武纪50多年的地质专家——来自中国地质调查局天津地质调查中心的沈保丰研究员,请他讲讲从46亿年前地球诞生到距今5.41亿年寒武纪开始近40亿年的漫长时光中,地球经历了哪些重大地质事件。

    1 前寒武纪涵盖40亿年的地球时光,分为冥古宙、太古宙、元古宙三个地质时代

    记者:说起寒武纪,人们会想到地球历史上第一次生物大爆发,大量且门类众多的海生无脊椎动物在几百万年的很短时间内“突然”地出现了。从此,地球逐渐成了一个生机勃勃、丰富多彩的“生命家园”。那么在之前的前寒武纪时期,地球又经历了怎样的演化过程?

    沈保丰:地球的年龄是45.68亿岁,以5.41 亿年的寒武纪为界,之前约40 亿年的地质时代称为前寒武纪。

    前寒武纪又分为冥古宙、太古宙与元古宙三个地质时代,是陆壳形成、生长、壳幔圈层分异耦合并形成稳定陆块的重要阶段。应该说,在这个漫长的时间尺度上,地球发生了一系列决定地球命运的地质大事件。揭示这些事件的性质和过程,对于理解行星演化、大陆的聚合与漂移、矿产资源的形成、生命的演变,以及地球未来的发展都具有重要意义。

    记者:但以往人们了解得并不多。

    沈保丰:的确。尽管它占据了地球生长期近87.7%的时间,但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录,且岩石已严重变质,不是已经破坏侵蚀,就是埋藏在显生宙地层之下。

    目前,已知地球上地壳的最古老物质记录,是澳大利亚杰克山太古宙沉积砾岩中的碎屑锆石,它的年龄大约是44亿多年。

    2 冥古宙的“黑暗地球”,经历了由天文行星演化到地质演化的质变

    记者:地球形成的初始阶段是没有地壳的?

    沈保丰:早期地球经历了由天文行星演化到地质演化的质变。

    在冥古宙,即距今45.68亿年到40.3亿年,早期地球经历了一段“黑暗时代”,那是一段没有岩石记录的时期。

    冥古宙又可分为混沌代和杰克山代或锆石代两个代,其分界线为44.04亿年。混沌代主要是太阳系及其早期地球等行星形成及演化时期,其间包括太阳系的形成、早期地球的增生、金属地核和硅酸盐地幔形成、月球的形成、一颗“火星大小”的行星撞击等天文行星演化事件。

    距今44.04亿年左右,地球就进入到地质发展时期。在这一时期内,有原始地壳和原始地核起源,初始地幔、水、大气圈和海洋的形成,陆壳、洋壳及生命起源等重大地质发展问题,都需要人类进一步去认识和研究。

    早期地球的研究是当今地球科学研究的热点和难点,因为有关近似火星大小的天体大撞击、全球岩浆海、地幔翻转、陆壳起源、生命出现等大事件都发生在这一时期。但因为在这时期保存的记录极少,又很难得出较完整的结论。因而人类对早期地球的认识程度极低。

    从地质角度对早期地球的研究、获取相关信息的途径,其中对冥古宙碎屑锆石包含信息的研究尤为重要。

    记者:人类都在哪里发现过冥古宙碎屑锆石?

    沈保丰:保存较好的地点是西澳的Mt. Narryer、Jack Hills和Maynard。Mt. Narryer的碎屑锆石年龄为41.5亿年及42亿年;Jack Hills为44.04±0.08亿年,是全球最老的碎屑锆石年龄。

    在中国大陆的西藏三江造山系中的喜马拉雅地块、北羌塘地块、北秦岭西端、北祁连走廊带、天山的东准噶尔和华夏造山系等7个地点,也发现了早于40亿年的碎屑锆石,其中有4个大于40.3亿年,3个接近4亿年。

    3 太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、许多矿产形成的重要时期

    沈保丰:太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、高度还原性水圈、大气圈和铁、金、铜、锌矿产形成的重要时期。

    太古宙是陆核和陆壳巨量堆积时期。根据已有的地质资料,地球陆壳的80%~90%是在早前寒武纪形成的,绝大多数形成于太古宙中的中—新太古代。全球陆壳的巨量增生在29亿~27亿年,主要的岩石类型是高钠的长英质片麻岩,其次是镁铁质—超镁铁质火山岩。据推测,陆壳增生与超级地幔柱事件有关。

    太古宙地幔热对流循环剧烈,构造活跃,火山活动速率较大,这有利于早期大陆物质大量产生,并漂浮于紊流状态的地幔之上。随着地球冷却,原始大陆固结为一些小陆块。依据南非卡普瓦尔和澳大利亚皮尔巴拉克拉通的年代学和古地磁研究,在33亿年左右,甚至可早到36亿年,可能有一些陆块增生并形成地球上第一个构造上更稳定的瓦尔巴拉超大陆。有专家提出,在太古宙末期,27亿年左右或25亿年,可能存在一个肯洛兰超大陆。约24亿年左右,肯洛兰超大陆开始裂解,形成了一系列的大规模放射状基性岩墙群,在23亿年左右形成了古元古代冰川事件。

    记者:太古宙已经开始形成矿产资源?

    沈保丰:太古宙形成的大量绿岩带中有着明显的成矿作用。

    根据其规模、形态、形成时代、岩石组合、变质程度以及成矿作用等方面的差别,全球的绿岩带可分为4种类型:巴伯顿型(35亿~33亿年),形成时代较老,主要矿产有金、铁、铬和少量镍;苏必利尔型(27亿~26亿年),主要矿产有铜、锌、金、铁和少量镍;伊尔岗型(27亿~26亿年),产出的矿产有铜、镍、金、铁等;达瓦尔型(26亿~23亿年),与之有关的矿产有金、铁、锰等。

    4 距今26亿~25亿年间,华北陆块发生了一次大氧化事件

    记者:现在的中国大陆在太古宙时期经历了怎样的变迁?

    沈保丰:太古宙地层在中国大陆出露面积为7.4万平方公里。中国大陆主要有三个陆块区,分别是华北、塔里木和扬子。其中,以华北陆块面积最大,变质基底分布范围最广,时代跨度最长——从略大于38亿年到18亿年。

    作为中国最大的陆块,华北陆块的面积约30万平方千米。尽管与世界上其他陆块(克拉通)相比,它的面积不算大,但它不仅具有超过38亿年的漫长地质历史,而且经历了复杂的构造岩浆热事件叠加和改造,记录了几乎所有地球早期的发展的重大地质构造事件。

    在26亿~25亿年,华北陆块是陆壳巨量堆积的高峰期。由于陆壳巨量堆积引起由缺氧到富氧的地球环境的剧变,构造体制重大转折,同时导致了元素的巨量迁移、重新分配和成矿。

    一个有趣的现象是:华北陆块大约30万平方千米面积上,在26亿~25亿年间忽然大规模地形成了几千个规模大小不等的氧化物相条带状铁建造(BIF)型铁矿床,累计查明资源储量已达335.36亿吨,占全国铁矿总资源储量46%。这种在一个不是很大的地区集中产出几千个矿床和矿点,并呈氧化物相条带状铁建造的铁矿床产出,在全球很少见,华北陆块可能是唯一的地区。这也说明在新太古代26亿~25亿年时,华北陆块发生了一次大氧化事件。

    记者:铁矿床的形成与氧化有什么关系?

    沈保丰:铁是变价元素,在自然界有Fe2+和Fe3+两种离子存在。氧化环境中铁呈Fe3+状态存在,Fe3+的迁移能力极小。还原环境中铁以Fe2+状态存在,形成Fe(OH)2、FeCO3、FeCl2等化合物。因而氧化环境有利于铁的沉淀,还原环境有利于铁的迁移。即:在酸性环境下,铁的还原作用增强,促使二价铁被溶解到溶液中去;在碱性环境下,铁的氧化作用增强,促使三价铁从溶液中沉淀下来。

    在华北陆块在26亿年之前,由于强烈的火山和洋底的喷流作用,大气圈和海盆基本是处于强酸性和强还原的环境,在盆地中大量的铁呈二价离子、氢氧化铁或其他络合物形式存在海盆中。在26亿~25亿年由于处于氧化环境,Fe2+便从溶液中沉淀下来,形成了大量的铁矿。

    5 古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一,也是第一个重要成矿期

    沈保丰:古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一。在此期间,发生了古元古代初超大陆裂解、大量基性岩墙(席)侵位、大量巨厚被动陆缘型沉积建造、大陆壳的快速生长、俯冲—碰撞造山作用的首次出现等。同时,这一时期构造体制发生了本质的变化,由太古宙全活动体制转换为活动带和稳定地块并存的构造格局。出现不同规模、不同构造性质的活动带、裂陷槽、岛弧带、活动大陆边缘、被动大陆边缘等。

    记者:全球古元古代大致发生了哪些重大地质事件?

    沈保丰:24.2亿~22.5亿年在古元古代初期,发育有广泛的冰川活动,产生了全球性的地幔慢速下沉和大气圈的氧化。

    这个时期的古老冰川活动被称为休伦冰川活动。它紧随在肯洛兰超大陆破裂、大氧化事件在全球广布条带状铁建造之后。在24.2亿~22.5亿年全球岩浆活动寂静期之后,从22.5亿~20.6亿年岩浆活动重新活跃,出现以玄武质岩浆活动为代表的全球事件。古元古代中期,也是磷矿产生的重要时期。

    20.6亿~17.8亿年是地球历史上重要的地壳生长期,世界上最大镁铁—超铁镁质层状侵入体以及南非含大量矿产的大规模基性布什维尔德岩浆岩省,就产生于这一时间。这一全球的构造事件还导致了哥伦比亚超大陆在距今18亿年时的形成。

    此时的华北陆块也发生了与超大陆形成有关的造山事件。大量丰富的地质记录证实,在古元古代末18.5亿年完成了最后一次前寒武纪聚合造山和变质作用,完全固结成为一个整体的刚性克拉通。在古元古代末,经吕梁运动,华北、塔里木、华南等古大陆相联,组成一个统一的中国古大陆的结晶基底。

    全球哥伦比亚超大陆形成后,从17. 8亿年开始陆续进入裂解期,形成裂谷盆地和被动陆缘盆地。

    古元古代也是地史上第一次十分重要的成矿期。它以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂著称。比如中国就有大量这一阶段因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产,构成了铁、铜、铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石、金红石等矿床成矿带和成矿系列。

    6 “雪球地球事件”之后,温室效应导致地球变暖,元古宙进入尾声,显生宙拉开序幕

    记者:从您的讲述来看,早期地球虽然没有大量生物出现,但故事也是惊心动魄。

    沈保丰:的确非常精彩。

    17.8亿~8.5亿年是地球演化过程中相对稳定期,以硫化物发育的深海洋、疑源类的缓慢演化、哥伦比亚超大陆的解体和距今11亿~9 亿年罗迪尼亚超大陆的汇聚为主要特色。

    8.5亿~5.41亿年是地史中由隐生宙向显生宙过渡的重要阶段,也是生命演化最关键的时期。在这时期的开始阶段,即从7.7亿年开始,地球进入了元古宙第二次环境剧变阶段,广泛发生低纬度冰川,整个地球覆盖着冰雪,形成一个雪球,称为“雪球地球事件”。

    记者:“雪球地球”?连赤道也被冰雪覆盖吗?

    沈保丰:当然。全球年平均气温低达-50C°,海洋表面冰层达到1000米厚。整个地球成为一个雪球。

    这也是元古宙休伦冰期后的第二次全球冰雪时期。

    在新元古代中期,罗迪尼亚超大陆裂解。在这一时期,地球构造运动加强,广泛形成陆内裂谷,同时引起大规模风化剥蚀和沉积作用,使大气中CO2的消耗量大大超过火山喷发释放的CO2量,并出现“冰室效应”:全球气温迅速降低,首先在地球两极的海洋上形成冰盖,随着冰盖面积的扩大,冰面对阳光反射增大,加速了地球表面的气温下降,直至全球冰冻,形成“雪球地球”景观。

    不过,有一句话叫物极必反。由于温度极低,水文循环基本停滞,几乎没有降水作用,消耗CO2的化学循环基本停止。但同时,地球上的岩浆作用依然活跃,火山喷发释放出大量的CO2,且不断增加。经过上千万年的日积月累,大气中的CO2终于达到了一个足够高的浓度,便又产生了强大的温室效应。之后,地球迅速变暖,冰雪大片消融,最终出现了另一极端——解冻加速,一场酷热随之而来。

    随之而来的还有生物界的蓬勃孕育。6.35 亿年,埃迪卡拉纪开始,埃迪卡拉动物群首现,至5.41亿年寒武纪生物大爆发,元古宙结束,显生宙拉开序幕。

    7 元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期,中国至少有该时期形成的超大型矿床40余处

    记者:看来,中—新元古代是地球演化历史上最重大的变革时期之一,为之后地球成为丰富多彩的生物家园奠定了地质基础和气候基础。

    沈保丰:我今年83岁,是从1964年开始研究前寒武纪矿床。我想要告诉大家的是,地球演化和环境变化也与成矿作用息息相关。如,“雪球地球事件”为我国的华南地区留下了大量的铁矿、锰矿和磷矿,特别是锰和磷,规模很大,品位很高。

    记者:那么,我国前寒武纪矿床主要有哪些矿种?

    沈保丰:中国前寒武纪超大陆旋回与成矿作用关系十分密切,我们曾提出,中国前寒武纪大规模成矿作用的主要控制因素是大地构造背景和大型地质构造环境。我国前寒武纪有包括铁、铜、镍、锌、稀土、金、磷等矿种在内的14个矿种产出超大型和特大型矿床,其中超大型矿床40多处、特大型30多处。

    记者:有哪些是我们现在熟知的大矿?能举个例子吗?

    沈保丰:比如白云鄂博。

    记者:我们知道位于内蒙古的白云鄂博矿赋存着大量稀土,在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。它也是在前寒武纪哪个阶段形成的?

    沈保丰:白云鄂博稀土、铌、铁矿床是我国中元古代一个世界级的巨型矿床。初期,我国开发白云鄂博是开采铁矿石,后来才发现并应用其中的稀土、铌等重要矿产资源。

    如果说中国稀土的资源储量约为世界稀土资源储量一半,其中白云鄂博稀土资源储量就能占到全国稀土资源储量的近九成。如今,人们已在矿区内已发现73种元素,构成160种矿物,有综合利用价值的矿产达26种,除稀土之外,铌、钍资源储量都占世界第二位。

    白云鄂博矿床有着复杂的形成历史。

    据研究,白云鄂博矿床有两次成矿期,是早期中元古代以铁-铌-稀土矿为主的岩浆型和晚期加里东期为铌—稀土矿热液叠加而形成的多成因、复合型的叠生矿床。

    在中元古代早期,大约17.5亿年左右,随着全球哥伦比亚超大陆的裂解,太古宙的华北陆块也开始裂解,形成白云鄂博裂谷,并在裂谷中沉积了白云鄂博地层及有关岩浆岩。在14亿~12亿年,这里火成碳酸岩呈岩床或似层状体和岩墙侵位。就在火成碳酸岩岩浆熔离过程中,形成了岩浆期的稀土—铌—铁矿床。这也是白云鄂博的主矿化期。

    在5亿年~4亿年加里东期,这里又叠加了一期构造热事件,形成了第二期稀土、铌热液矿脉。它们也是地壳深部物质部分熔融的产物。

    沈保丰:总的来说,前寒武纪中的元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期。除了白云鄂博超大型稀土—铌—铁矿床外,中国此时形成的知名矿床还有:内蒙古东升庙超大型硫铁—铅—锌矿床、甘肃金川超大型铜镍矿床、海南石碌超大型铁矿床、贵州松桃西溪堡(普觉)超大型锰矿床、贵州松桃道坨超大型锰矿床、贵州开阳超大型磷矿床、贵州瓮安超大型磷矿床、黑龙江柳毛超大型石墨矿床、黑龙江云山超大型石墨矿床等。

    记者:大自然的奥秘真是太多了。谢谢您为我们分享了一段有关早期地球的精彩故事。

    专家出镜

    沈保丰,研究员、博士生导师。1959年毕业于前苏联乌克兰顿涅茨克工业大学地质系,曾任原地矿部天津地质矿产研究所所长(现为天津地质调查中心)。50多年来,主要从事矿床、前寒武纪地质、区城成矿规律和成矿预测研究,专长前寒武纪成矿作用;先后发表论文100多篇,出版专著14部;曾获国家科技进步奖、省部级科技或果奖等多项,1992年起享受国务院特殊津贴等。

    回望前寒武纪

    四川在线消息(记者 郝勇 文/图)4月14至15日,中国地质调查局成都地质调查中心、成都市植物园联合开展了“石头会说话——听地质学家讲石头的故事”科普讲座,本次讲座吸引了亲子家庭、学生以及地质学爱好者等140多人参加。

    高级工程师郭阳带来的“南红玛瑙的前世今生”为本次讲座拉开了帷幕。他为大家解答了很多关于玛瑙这种自带土豪属性的石头的一些疑问,同时一幅幅色彩绚丽,造型炫酷的南红玛瑙图片也让观众大饱眼福。长期从事青藏高原地质矿产研究工作的研究员李光明通过讲述青藏高原的地质景观刷新了大家对青藏高原的认识,带领大家远程体验了独特的地质旅行。高级工程师董随亮为现场观众带来的“认识你身边的矿产资源”讲座,正是这些资源才让我们人类文明有了如此大的飞跃。而高级工程师王子正带来的“远古的生命大爆发”则将本次讲座推向高潮,让观众穿越到寒武纪见证了生命的起源和繁衍。

    本次讲座受到现场观众普遍欢迎和好评,游客高先生和李小姐说,原来在大地下面埋藏着如此多的宝藏,在为人类生存服务,我们将会把今天学到了知识传递给我们的亲人、朋友,让更多的人都行动起来保护好地球环境,保护好人类的生存资源,为子孙后代留下绿水青山,留下一片蓝天,希望类似的科普活动经常举办。

    本次科普活动还进行了岩石标本展示,主要包括奇石、宝玉石、化石、矿石、沉积岩、火山岩和变质岩等近300多块标本展,特别邀请中国地质调查局成都地质调查中心专家学者还为武警黄金部队官兵、外国友人以及广大游客举办专题讲解6场次,为5000多名中小学学生进行了岩石、矿石、宝玉石和地质等知识进行普及,揭开岩石、矿石、宝玉石和地质的神秘面纱与关系了解它们的构成元素,探索里面的学问,激励青少年学生要更加努力学习,立志为保护自然资源,特别是保护和利用好矿产资源做出自己应有的贡献。

    “石头会说话”科普讲座 带观众见证生命起源和繁衍

    2017年9月18-20日,中国地质调查局武汉地质调查中心在湖北宜昌组织召开“华南前寒武纪构造演化研讨会”。

    华南地区是研究亚洲大陆东部增生、罗迪尼亚超大陆、冈瓦纳大陆、泛大陆聚散的重要窗口,是环太平洋成矿带的重要组成部分。华南的“根”在宜昌,这里有扬子古陆核、新元古代以来完整的地层剖面(两枚金钉子)以及丰富的金、锰、磷、页岩气等矿产。追“根”溯“源”对探索地球早期演化和生命起源、陆块聚散及其对矿产的制约性,实现“扬子陆块及周缘地质调查工程”科技创新目标具有重要的科学意义。中国地质调查局六大区中心、中国地质科学院地质研究所、中国地质科学院郑州矿产资源综合利用研究所、南京大学、中国地质大学(武汉)、湖北省地质调查院、湖南省地质调查院、海南地质调查院、广西地质调查院、广西区域地质调查院、广东省地质调查院、佛山地质局等单位70余名专家、项目负责人及技术负责人参加了会议。

    会议依托武汉地质调查中心承担的“湘西-鄂西成矿带神农架-花垣地区地质矿产调查”二级项目,邀请国内多位前寒武纪研究专家作学术报告。会上交流了近年来中国最老岩石和锆石、新元古代重大地质事件及其耦合关系、扬子地块周缘元古代岩浆作用与构造背景演变、新元古代宏体多细胞生命起源与演化等最一系列新研究成果。会议要求各区调项目组要把科技创新思维理念融入野外地质调查中,进一步提高华南前寒武纪整体地质调查研究水平。此外,会议还组织专家、学者、项目负责人开展了1∶5万区域地质调查技术规范、变质岩区填图工作方法的培训研讨,参观了武汉地调中心组织实施的鄂宜页3井施工现场。

     会议情况

    学术报告会

    华南前寒武纪构造演化研讨会在湖北宜昌召开

    为纪念第48个世界地球日,2017年4月18日至21日,中国地质调查局成都地质调查中心中心科技处、团委、青工部组织有关业务人员,围绕“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”宣传主题,以专题展板和科普讲座的形式开展了系列地球日活动。

    通过专题展板形式,向社会公众宣传国土资源部“三深一土”科技创新攻坚战的作用和意义。重点展示了中国地质调查局2013年-2016年期间乌蒙山扶贫攻坚成果,较全面介绍了特色农业产业发展、绿色矿业开发、清洁能源有效利用、缺水地区饮水安全、城镇化与生态环境保护、地质旅游资源规划及开发利用取得的系列成果。

    4月18日,成都地质调查中心组织科研人员到成都市北站小学开展科普讲座,100多名师生参加了活动,庞维华工程师通过“火山——愤怒的地球”的专题讲座,带领学生认识火山,了解地质灾害的防治的知识。通过“认识石油”专题讲座,讲述了石油的形成、开采、用途和我国石油资源的紧缺性、资源开发现状,分析了不合理开采利用资源对环境造成的破坏、对能源造成的浪费,倡导学生节约集约利用资源,更加关爱地球,做地球小卫士。

    4月21日,成都地质调查中心人员到成都市铁路中学,针对初一300余名师生开展专题科普讲座。中心文芠工程师以“形形色色的化石—生命演化的故事”为题,带领学生认识地球生命起源以及不同地质时期的古生物种类、生物灭绝和演化。学生们对来自远古的生物表现出浓厚的兴趣,现场气氛十分热烈。之后,冯兴雷高级工程师为师生们带来了题为“认识石油”的科普讲座,在此前的讲座上,内容又进行了进一步升华。相关讲座提高了学生们热爱生物、热爱生命、保护自然生态环境,节约资源的意识。

    通过本次活动的开展,宣传了地质调查科研成果,促进了社会公众对地质调查成果的认识和学生对古生物化石、石油等领域的专业认识,帮助他们将课本上的理论知识与实际情况结合,也加深了成都地质调查中心与地方中小学的交流沟通,提高了社会影响力。通过讲解指导,使中小学生们从小就接触科学,了解其求真探索的奥妙,激发其兴趣;明白节约资源和保护生态环境的意义,寓教于学,为科技培植创新沃土。今年地球日约600多人参加活动。 

    海报宣传

    科普讲座现场

     

    “形形色色的化石—生命演化的故事”科普讲座 

     

    “认识石油”科普讲座

     

    “火山—愤怒的地球”科普讲座

    中国地质调查局成都地质调查中心积极开展地球日宣传...

    2021年9月1日,中国地质调查局地质研究所生命演化课题组最新专著《动物世界的先驱——中国第一个候选“金钉子”梅树村剖面实证记录及对比》由云南出版集团正式发行。该书对中国20世纪晚期首个“金钉子”候选剖面——云南晋宁梅树村剖面及产出的保存完好的化石进行了科研式描述和科普化解读。

    云南晋宁梅树村剖面位于风景如画的云南高原明珠——滇池的西南侧,地层沉积相当连续完整,是中国改革开放以后首个参加国际地层划分对比(IGCP项目)合作,参与国际竞争“金钉子(全球地层层型剖面及点位,GSSP)”标定的前寒武系—寒武系界线层型候选剖面之一。梅树村生物群是“寒武纪生命大爆发”的前奏,包含丰富多彩的早期生物类别,其中最重要的是多种组合的具骨骼的微型化石(小壳化石)和各种类型的遗迹化石,以及其他如蠕形实体化石、节肢动物化石、海绵动物化石和叠层石等。

    梅树村剖面的研究充分整合了上一代地质工作者,尤其是地层古生物学者的智慧和力量,凝聚了他们的心血和汗水,在当年大大提升了我国地层学和演化生物学领域的研究水平。同时在研究过程中也意外地发掘到更加年轻的、标志着“寒武纪生物大爆发”的澄江生物群的首件化石标本,由此打开了国内、外探讨地球早期生命起源和进化的独特窗口。尽管经过十多年的争议和竞争,我国地学界争取确立首个“金钉子”的努力归于失败,但是这段尘封20余年的国际合作研究的历史及其经验教训,应当被后辈学者铭记。梅树村剖面和其中所发现的各类保存精美的早期生物化石,以及邻近的出露完好的其他经典剖面及化石都表明寒武纪早期生命的爆发式出现并不是以往认识的那么突然,而是地球表层生物圈演化各个阶段的实际体现;也是大自然惠存给我们的祖先生命的珍贵实证记录,需要我们每一个人珍惜、保护和继续深入研究。

    《动物世界的先驱》封面

    云南晋宁梅树村剖面

    地质所《动物世界的先驱》正式发行

    为迎接第52个世界地球日,传播“珍爱地球 人与自然和谐共生”的理念,2021年4月22日,中国地质调查局武汉地质调查中心联合华师一附中光谷分校小学部,开展了“科普进校园”活动,为一年级的同学们带来了一场地球科学的盛宴。

    武汉地质调查中心危凯博士作了题为“我们从哪里来?”的科普讲座,用生动活泼的语言给孩子们讲述了地球的出生、婴儿期、童年以及生命起源、劫后余生和顽强演化的精彩故事,同时认真回答了小朋友们提出的“地球如果反着转时间会不会停止”“冰河世纪是不是雪球地球”等“重大”科学问题。课堂上一双双大眼睛满是渴望,一只只小手高高举起,一张张小嘴争先恐后,讲座后小朋友们似乎意犹未尽,纷纷发表感言:“原来我们都是从微生物进化来的”“原来地球越转越慢了啊”“麦哲伦好勇敢,我们的祖先们也都很坚强”……看到孩子们收获了满满的科学知识,老师们感到无比欣慰,并期待下次参观武汉地质调查中心的龙化石博物馆。

    科学普及,从小抓起。武汉地质调查中心将继续依托龙化石博物馆丰富的馆藏资源,充分发挥地质工作的公益性,创新科普表现形式,带领孩子们走进科学的殿堂,一起探索科学的奥秘。

    在孩子们心中种下科学的种子