近期，中国地质科学院地质研究所在重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程方面取得新认识，研究通过专题地质填图，查明了中亚造山带研究中争议较大的西拉木伦河蛇绿混杂岩的物质组成和构造变形特征；通过系统年代学、岩石学和地球化学研究，确定了蛇绿岩的成因类型及其代表洋盆的构造属性，获得了反映碰撞造山作用的关键变质证据，为重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程提供了关键科学依据。相关研究成果发表在国际地学期刊《GSA Bulletin》和J《ournal of Asian Earth Sciences》上。

我国内蒙古东南部位于中亚造山带东段南部，发育多条古生代蛇绿混杂岩带，被认为是西伯利亚和华北古板块之间古亚洲洋最终闭合的地区。由于对各条蛇绿岩带的成因类型和形成时代的认识分歧，导致地质界对该区晚古生代海洋盆地的构造属性和洋陆的演变过程，至今仍存在较大的认识分歧，这也是回答东亚大陆北部聚合过程的关键。西拉木伦河蛇绿混杂岩带位于中亚造山带东南部，其中蛇绿岩属于何种成因类型和所代表洋盆具有何种构造属性（是古亚洲洋演化晚期的残余洋盆、裂谷型小洋盆还是弧后盆地），是制约该区晚古生代构造演化的重大地质构造问题之一。

针对这一问题，中国地质科学院地质研究所刘建峰研究员、李锦轶研究员及合作者在对西拉木伦河北侧杏树洼和半拉山蛇绿混杂岩开展1:5万专题地质填图基础上，对蛇绿混杂岩开展了系统的岩石学、年代学和地球化学研究，取得了以下主要进展：

一是揭示西拉木伦河蛇绿岩代表一个类似现今太平洋的广阔洋盆，而不是裂谷或红海型小洋盆。在以往工作中，前人曾将杏树洼混杂岩中灰黑色板岩、变质粉砂岩及灰岩划分为正常的沉积地层单元，命名为上志留统杏树洼组（S3x）或西别河组（S3x），将其中的镁铁质和超镁铁质岩石划分为晚期侵入体。本研究表明，该地质单元为一套遭受了强烈的剪切变形的以硅泥质和凝灰质粉砂岩为基质，包含大小不等蛇纹岩、（枕状）玄武岩、辉长岩、硅质岩以及灰岩等外来岩块的构造混杂岩；在哈什吐井子村北山坡上可见代表洋岛/海山残片的枕状玄武岩、硅质岩和灰岩互层的复合岩块（图1）。对混杂岩中不同产状镁铁质岩块地球化学分析表明，其中既包含正常洋中脊（N-MORB）、富集洋中脊（E-MORB）、洋岛玄武岩（OIB），也包含岛弧以及陆缘弧等多种成因的蛇绿岩残片；对硅质岩岩块的分析也揭示其中存在深海和半深海环境的硅质岩。蛇绿岩和硅质岩成分的多样性表明，它们代表一个类似现今太平洋的广阔的海洋盆地，而不是裂谷或红海型小洋盆（图2A）。

 图1. 杏树洼蛇绿混杂岩中洋岛/海山岩块剖面及典型照片

二是证实西拉木伦河蛇绿岩带是西伯利亚和中朝古板块之间古亚洲洋最终闭合的位置。西伯利亚古板块南缘和中朝古板块北缘早-中二叠世及之前的地层中碎屑锆石的年龄组成具有明显的差异（图2A）。对混杂岩基质开展碎屑锆石U-Pb定年结果获得2484Ma、1862Ma、456Ma以及280Ma年龄峰值（图2B）。通过对比表明，华北古板块北缘是混杂岩基质的主要源区，其中少量中、新元古代锆石的存在暗示西伯利亚古板块南缘也提供了物源。基质中存在两侧陆缘物质的贡献指示西拉木伦河蛇绿岩带代表两大古板块的最终缝合带，这也与晚古生代末期安加拉和华夏植物群地理分区反映的板块边界位置是一致的。中亚造山带东南部五道石门-二八地、达青牧场-迪彦庙以及贺根山等蛇绿岩混杂岩中碎屑锆石组成显示西伯利亚古板块南缘的亲缘性，它们代表西伯利亚古板块南缘增生过程古俯冲带或弧后盆地的位置。

 图2. 中亚造山带东南部索伦-西拉木伦河缝合带形成过程示意图

三是提出古亚洲洋闭合之后西伯利亚和中朝古板块之间发生强烈的碰撞造山作用。在前人划分的“双井片岩”中解体出半拉山蛇绿混杂岩。不同于杏树洼蛇绿混杂岩，半拉山蛇绿混杂岩遭受了强烈的变质变形作用，基质为长英质片麻岩，岩块包括蛇纹岩、斜长角闪岩、角闪石岩（堆晶辉长岩）以及石榴斜长角闪岩。锆石U-Pb定年结果表明，石榴斜长角闪岩锆石核部年龄为279±4Ma，与半拉山中变辉长岩的形成时代相近；边部的变质年龄为256.5±1.3Ma，为晚二叠世。基质长英质片麻岩锆石边部年龄为250.2±1.0 Ma和251.5±2.5 Ma，与斜长角闪岩变质年龄相近，共同指示半拉山蛇绿混杂岩变质时代为晚二叠世末期。传统的矿物温压计计算和相平衡模拟揭示，石榴斜长角闪岩岩块经历了顺时针变质P-T演化轨迹，变质峰期的温、压条件分别可达700-725℃和8.5-8.8kbar（图3）。考虑到半拉山蛇绿混杂岩的变质特征，结合区域沉积、岩浆、变质、古地磁以及构造变形等资料，认为西伯利亚和华北古板块在晚二叠世末期沿西拉木伦河缝合带发生了强烈碰撞造山作用。

 图3. 半拉山蛇绿混杂岩中石榴斜长角闪岩P-T视剖面图

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）

 

2月28日，由自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所（国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心）提供技术支撑的江苏东海金红石新材料项目正式签约启动。郑州综合利用所相关负责人带队参加了签约仪式。

在部公益性行业科研专项、局地质调查专项项目支持下，郑州综合利用所李洪潮研究员带领科研团队历时5年研发出高效稳定的榴辉岩型金红石矿综合利用关键技术3项。通过实施新工艺、新装备和新药剂，可综合回收榴辉岩中金红石、石榴子石及绿辉石等矿物，实现“一矿”变“多矿”，极大提升综合利用率。这为该类型钛矿资源高效开发奠定了技术基础。

依托该技术，2018年，国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心与江苏载彤新材料股份有限公司签署了为期五年（2018-2022年）的技术服务合作协议。根据合作协议，双方在江苏东海联合建立“国家非金属矿综合利用工程技术研究中心东海科技创新基地”，致力于提高东海县及周边地区非金属矿产资源开发利用技术水平。此次启动的江苏东海金红石新材料项目即是该协议的重要成果转化项目之一。

江苏东海金红石新材料项目一期建设任务为年处理60万吨榴辉岩型金红石矿选矿厂及深加工车间建设，建成后预计年产值达5亿元，实现利润2亿元，经济及社会效益显著。该项目得到了江苏省连云港市、东海县两级政府的大力支持。

为加强实验室青年科学家学术交流，打造学术研讨与交流平台。2018年11月23日下午，“自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室2018年度青年学术论坛”在北京举办。重点实验室主任毛景文院士，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主要负责人和相关负责人，80余名中青年专家学者和研究生参加了此次论坛。

陈其慎、段士刚副研究员等14位青年学术代表分别从不同的角度重点介绍了自己的工作目标任务、取得的主要进展和成果以及下一步工作计划。实验室学术委员对各报告进行了点评与指导。

近年来实验室技术方法创新取得重要进展，建立了石榴石U-Pb定年和主微量元素同时测定方法，为矿物岩石的形成时代和成因提供更多制约；建立了“含硝酸盐的碳酸盐碳氧同位素高精度分析方法”，为基础地质和气候环境等研究提供了有力支撑；建立了“PPM级硝酸盐氮和三氧同位素细菌反硝化测定方法”，为研究大气污染、生态环境、农业科学和地质科学等研究提供了新的技术手段。首次将锂同位素用于矿床成矿流体研究中，提供了岩浆水大量参与成矿的Li同位素新证据，为解决矿床成因提供了有效手段和途径；高温高压实验技术进步拓展了在不同类型矿床中的应用，为成矿过程、成矿模拟研究提供了新的技术手段。依托试验技术方法的进步，资源所青年科学家在班公湖-怒江成矿带、南岭成矿带、江陵凹陷、湘西地区针对铜、钨、锡、锂等资源，开展了系统的成矿规律与成矿预测研究，取得了重大进展，有效提升了重点实验室的学术水平，推进了资源所学科的发展。

此次论坛，重在为青年科研工作者搭建展示自己及成果的舞台，通过科研学术思想的碰撞，增强所内学术氛围、提升科研技能、加强对青年科技人员的培育。同时，实现科学研究与实验技术方法的结合，助力资源所申报自然科学基金项目，提升以科技创新引领地质调查的能力与水平。各位专家学者、研究生认真聆听了报告，提出较好的工作意见及建议。

资源所主要负责人对各学术汇报人的工作给予充分肯定，指出青年科研工作者是资源所的中坚力量，是推动资源所各项事业发展与科技创新的生力军，青年科研工作者要进一步明确科研业务方向，强调科研创新对于科研工作的重要性。青年科研工作者要互相交流学习和分享经验，为重点实验室建设与发展做出新的更大的贡献。

重点实验室青年学术论坛现场

为推动青年地质工作者广泛参与到地质工作转型发展的探索与实践中来，积极引导青年职工为新时代地质工作支撑服务自然资源管理建言献策，自然资源部中国地质调查局南京地质调查中心团委于2018年8月7日-8日在多功能厅举办了第四届青年地学论坛。此次论坛作为南京地调中心深入开展新时代地质工作服务自然资源管理大调研、大讨论、大实践活动的一部分，得到了科技处、党办和业务室等相关部门的积极参与和大力支持，为南京地调中心工作发挥了有效的支撑作用。

此次论坛的主题为“创新，推动新时代地质工作高质量发展”，设“创新探索组”和“成果汇报组”。共有28位青年职工进行了汇报展示，内容上不仅有对基础科学的探索和对管理工作的思考，也有对项目工作成果的梳理，专业上涵盖基础地质、矿产地质、城市地质、水文环境地质、灾害地质、非常规油气地质、仪器研发、土壤污染修复、地质信息等。论坛开幕式邀请了南京地调中心工程首席专家姜月华、徐敏成和科技处负责人作了“新时代地质工作支撑服务自然资源管理”的主题报告，专家们向与会青年职工系统介绍了新时代地质工作面临的新形势、新任务、新要求，对新时代地质工作如何开展进行了战略性思考，并具体探讨了新时代地质工作应如何全力支撑能源、矿产、水、粮食和其他战略资源保障，精心服务生态文明建设和自然资源中心工作。

经过两天紧张而精彩的汇报，经南京地调中心科技委专家评选，共评出优秀报告18个。其中，蔡逸涛的《安徽含金刚石母岩中超硅石榴石的发现》、吴涵宇的《关于南京地调中心信息化工作的思考》和孙强的《金川流域斜坡稳定性评价》获一等奖；褚平利、周延、舒徐洁、周墨、吴通5人的报告获二等奖；孙建东、常晓军、周道容、杨洋、高扬、杨国强、张炜、李海立、章诚诚、杨海10人的报告获三等奖。

南京地调中心相关负责人在总结中指出，本届论坛举办成功，体现了创新的主题，展示了南京地调中心年轻人的风采，对青年工作起到了极大的促进作用，同时也发现了一批优秀的成果，为进一步支撑服务自然资源管理和地质科技创新打下了坚实的基础。团委要继续创新工作方式，为青年人的成长搭建平台，凝聚青年人的青春智慧和力量，推动南京地调中心的业务工作更上一个台阶，用创新推动新时代地质工作高质量发展。