编者按 

“是那山谷的风，吹动了我们的红旗……我们满怀无限的希望，为祖国寻找着富饶的矿藏。”

新一轮找矿突破战略行动启动以来，广大地质工作者大力弘扬爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗的优良传统，把智慧、汗水洒遍山川大地，为地质找矿事业书写崭新的时代篇章。《中国自然资源报》开设“地质足迹印山川”栏目，通过系列报道展示地质人物和团队的感人事迹，推动新一轮找矿突破战略行动取得更大成果。

“要想立足国内实现资源自给，资源勘查必须往深走。”这是第十八次李四光地质科学奖获得者吕庆田一贯的观点。

地层深处高温高压，遍布坚硬的岩石。“入地”之旅怎么走？如何才能“入地”更深？20多年来，中国地质科学院地球深部探测中心研究员吕庆田带领团队在陆内成矿理论和深部找矿预测新方法研究、深部勘探仪器设备研发等方面取得系列成果，给出了答案。

吕庆田2017年参加在美国阿拉斯加举行的 EarthScope会议。

加强地球深部探测

破解资源环境及灾害问题

1981年，17岁的吕庆田在老师建议下，顺利考入长春地质学院应用地球物理专业。1988年硕士毕业后，他被分配到中国地质科学院矿床地质研究所（现中国地质科学院矿产资源研究所），从一名实习研究员干起。之后，他一直在各个项目区通过地球物理的手段研究岩石圈结构等地球科学问题。

2000年，国土资源部“十五”专项研究计划“大型矿集区深部精细结构探测研究”启动，吕庆田参与其中。自此，他的学术方向开始了明确的变化——执着于探向地球深部。

为什么要探测深部、认识深部？“两大因素使然。”吕庆田说。

一是当时全球的矿产勘查都在向深部500米以下进军，我国起步已晚，必须加速赶上。

二是深部因素对成矿的控制作用逐渐被认识到，如幔源岩浆、新生地壳熔融、拆沉与底侵和深大断裂对成矿金属类型和矿床分布的一级控制等。

但深部地质结构、物质性质不清，控矿要素不明确等原因，让勘查深度难以突破，拓展深部资源遇到严峻挑战。为此，吕庆田带领团队先后承担了“十三五”重点研发计划项目“华南陆内成矿系统的深部过程与物质响应”、深部探测专项第3项目等20余项深部金属矿勘查技术和应用研究工作。

2016年5月30日，习近平总书记在“科技三会”上指出，“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。同年，我国酝酿启动深地国家科技重大专项，瞄准国际地球科学前沿进行布局。吕庆田积极参与其立项和申报工作，并负责相关内容的编写。

此后近十年，吕庆田带领团队，以我国东部长江中下游成矿带和西部东准噶尔成矿带为探测对象，在成矿系统理论框架下开展了多尺度地球物理综合探测和研究，在陆内成矿系统的三维结构、深部找矿思路和找矿发现等方面取得重大进展。

选择我国东部长江中下游成矿带和南岭成矿带，以及铜陵、庐枞、于都—赣县等典型矿集区，吕庆田带领团队在成矿带岩石圈层次、矿集区地壳结构层次、矿床（田）精细探测层次，部署开展了三个层次的“入地”探测研究工作。

三个层次的探测研究工作，在揭示区域成藏成矿控制因素、开辟找矿新空间的同时，把握地壳活动脉搏，为提升区域地质灾害监测预警能力提供技术支撑。吕庆田说：“加强地球深部探测，对我国资源能源安全和减灾防灾意义重大。”

发展陆内成矿理论

解开地球深部成矿奥秘

岩石圈结构、物质和深部过程对成矿系统具有关键控制作用，但存在诸多认知“盲区”。

对此，综合20多年开展的综合探测研究，吕庆田带领团队创新性开创了以多尺度探测为特色的成矿系统研究新领域，提出陆内成矿系统受岩石圈拆沉、地壳属性和块体边界控制的新认识，发展了陆内成矿理论。相关成果在“十三五”国家重点研发计划深部探测专项中被充分吸纳。

“比如，以往认为成矿作用大都发生在板块边缘，与板块边缘造山作用密不可分，如洋—陆俯冲造山、陆—陆碰撞造山，而对于大陆板块内部的成矿作用及深部动力学机制却鲜有了解。”吕庆田说，他带领深部探测专项第3项目组在长江中下游成矿带经过4年努力，解开了大陆板块内部成矿的“深部奥秘”。

他们在长江中下游成矿带发现了岩石圈增厚、拆沉和软流圈隆起的关键证据，建立了陆内成矿的深部动力学模型。更为重要的是，他们获取了陆内下地壳和岩石圈地幔俯冲的清晰图像。

“这些发现诠释了为什么在长江中下游这个狭窄的带内，形成了数百个金属矿床。”吕庆田进一步解释说：“与板块边缘成矿类似，大陆内部在远程应力的作用下，也可以发生大陆俯冲，俯冲导致壳幔强烈相互作用，最终沿俯冲带形成大陆内部的巨型成矿带。”

前期扎实的探测研究工作，为钻探验证奠定了良好的基础。庐枞矿集区深部异常验证钻孔取得了深部重大找矿线索，发现了高强度的铀矿化，深部铀矿化为交代碱性岩复合型铀矿的新认识据此被提出。这一发现对庐枞深部找铀具有重大的理论和实际意义，并被推广到华南陆内造山等成矿系统的研究中。

创新深部探测技术

让矿集区结构“透明化”

知道深部有矿，怎么找？当时，国内外都没有多少经验可以借鉴。“

对深部矿产勘查来说，不仅需要突破精度、灵敏度更高的各种传感器技术，提升野外测量设备的稳定性，还要发展新的数据解释技术，把观测的数据转换为‘透视’地下的图像。”吕庆田说。

这一目标，在他带领深部探测专项第3项目组开展长江中下游成矿带深部探测试验时实现了。他们形成了一套针对大型成矿带岩石圈结构探测的技术解决方案，发展了多种地球物理数据处理与解释技术。

通过骨干剖面的反射地震探测和重磁数据的全三维反演，项目组揭示了庐枞、铜陵矿集区的地壳结构框架，发现了一批新的断裂，建立了该地区的三维地质模型，初步实现了矿集区的“透明化”，为认识成矿作用和助力深部找矿起到了关键作用。

“希望我们在长江中下游成矿带、矿集区到矿田的探测模式和技术思路可以推广到其他成矿带去。”吕庆田这样表示。为此，他带领团队经过长期实践探索，提出了稀疏地震剖面、地表地质约束的三维重、磁交互反演地质建模方法，并以此为物性反演初始模型，采用求取置信区间确定物性变化、通过逻辑拓扑实现岩性识别，完善了岩性填图技术，为矿集区结构“透明化”提供了技术手段。

在以上成果基础上，他带着团队经过进一步研究，形成“三维结构+成矿模式+综合信息”相融合的深部找矿“三元”预测方法——通过提取已知矿床地质属性特征，通过三维证据权方法、专家系统、机器学习算法，实现深部成矿预测的自动化和定量化。

利用该方法，他带领团队在安徽庐枞矿集区井边—巴家滩预测区深1500米～1740米之间，发现累计厚97米的高品位铀矿化体；在新疆伊吾县戈壁滩，发现拉伊克勒克大型隐伏斑岩—矽卡岩铜铁矿床，获得333+334铜资源量118.8万吨。矿集区“透明化”探测和“三元”成矿预测方法的有效性得到验证。

目前，“三元”成矿预测方法已推广应用到安徽、新疆、江西、山东等地区，取得了良好深部找矿效果。

研发系列勘探设备

推动我国勘探技术进步

多年的深部探测实践，让吕庆田越来越深刻意识到，突破“卡脖子”核心技术，降低对外依赖，对保障国家资源安全意义重大。强烈的使命感、责任感使吕庆田和他带领的研发团队担起了“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”研发任务。

作为该计划重大项目首席专家，吕庆田带领团队先后突破了高精度微重力传感器技术、铯光泵磁力仪传感器技术、宽带感应式电磁传感器技术等10项关键核心技术。其中，微重力传感器的突破使我国成为国际上为数不多的可以自主生产高精度重力仪的国家。

在重磁、电磁、地震、井中勘探仪器和钻探设备方面，他们研制出高精度地面数字重力仪、大功率多功能电磁探测系统、4000米地质岩心钻探成套技术装备等18套急需的勘探地球物理仪器设备，形成了从地面到地下的系列仪器装备。

在地球物理方法数据处理和解释方面，他们完善了直流电阻率与极化率三维反演方法、重磁三维约束反演方法等20多项地球物理数据处理解释方法，研制出多参量地球物理数据处理与反演软件系统、金属矿地震处理解释新技术与软件系统2套大型软件系统，形成了多功能三维电磁正反演与可视化交互解释软件系统、金属矿地下物探数据处理解释系统等8个专用软件系统。

“这一轮的技术研发，使我国在地球物理勘查技术领域极大地缩小了与国外的差距，大幅度降低对国外勘查设备和解释软件系统的依赖，一定程度上打破了国外在此领域的仪器设备垄断，大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力和国际竞争力。”吕庆田说。

他带领的团队因此荣获2022年自然资源科学技术奖特等奖，获得发明专利授权66项、实用新型专利授权45项、软件著作权105项。现在，相关成果广泛应用到矿产勘查、国防、科研和工程等领域，替代国外进口，解决国家重大需求，极大促进了我国金属矿勘探技术的系统提升、整体跨越和进步。

收获“深地”成果

一路艰辛成为美好回忆

系列重大成果的取得并不是一帆风顺的。

“我带着深部探测专项第3项目组在庐枞、铜陵矿集区开展三维立体探测施工的时候困难重重。在野外，我们遇到的最大困难是各种看不见的电磁和振动干扰，这些干扰来自各种电线、工厂、高速路和居民生活区。”吕庆田苦笑着说，因为反射地震的数据采集要记录地下几十千米反射上来的信号，需要绝对的安静。

为了获得高信噪比的数据，项目组不得不在夜深人静的时候采集数据。有时，他们还需要设置警戒，或与周边的工厂协调暂时停工。这需要他们和当地相关部门和百姓反复沟通。

“技术上的难题、施工上的困难、与当地相关部门协调等，多年下来，大家都成了多面手。”吕庆田笑着说。

20多年在深地探测领域的不懈努力和学术积累，让吕庆田及其团队先后获得国家科技进步奖一等奖、二等奖各一项；国土资源科学技术奖一等奖3项，二等奖1项。他本人于2009年入选国家“新世纪百千万人才工程”国家级人选，2019年入选自然资源部高层次科技创新人才第二梯队人才和科技创新团队（负责人），2023年获得第十八次李四光地质科学奖（科研奖）。他先后为国家培养了18位硕士、20多位博士和10多位博士后，带领的深部资源探测研究团队于2018年入选自然资源部高层次科技创新团队。

“与6000多千米的地球半径相比，我们的研究还仅仅停留在地球的表皮。”吕庆田说，“我毕生奋斗的方向就是带领团队拓展深部空间，认识地球深部运行规律，发现更多的资源。为了在这个方向走得更远，我们比以往任何时候都更加需要弘扬李四光等老一辈科学家的精神，坚持真理、严谨求实、锐意创新，以李四光先生的崇高精神为标杆，主动服务国家发展战略需求，积极投身地球科技创新前沿，努力为建设科技强国贡献力量！”

11月以来，中国地质调查局成都地质调查中心（以下简称“成都地调中心”）组织了一系列精彩纷呈的地质科普活动，走进多所学校，为师生们带来了丰富的地质知识盛宴。

11月1日，一场名为《神奇的魔法宝石》的科普讲座在天府十一学校精彩上演。讲座中，戴婕高级工程师通过生动的讲解和精美的实物，向三年级和四年级同学们展示了宝玉石背后的地质故事。紧接着，11月4日，戴婕高级工程师又为天府中学初中部七年级师生们带来宝玉石学方面的讲解。她以地质视角深入浅出地介绍了宝玉石的形成、分类、鉴别等方面的知识。11月8日，科普活动团队走进了大凉山腹地的昭觉县第三小学校。杨贵来工程师为六年级三班的同学们生动地介绍了成都地调中心在昭觉县新发现的清洁能源——页岩气。11月12日，科普团队先后来到了天府一小一年级和石室联中八年级。侯林研究员和刘洪高级工程师分别带来了来自远古年代的三叶虫故事和青藏高原隆升的故事。11月20日，成都天中附小的全体师生900余名也迎来了地质科学的盛宴。科普团队在这里进行了两场讲座，分别是刘洪高级工程师的《6000万年前的大碰撞——撞出一个大中国》和程锦翔高级工程师的《神奇的石头会生气——认识能源新星——煤层气》。

这一系列科普活动不仅丰富了中小学生的课余生活，还为他们打开了一扇通往地质科学世界的大门。成都地调中心的科普团队将为培养更多具有科学素养和创新能力的青少年人才贡献力量。

戴婕高级工程师带来的“魔法宝石”点燃了天府十一学校孩子们的热情

杨贵来工程师给大凉山区孩子们讲解产自家乡的页岩气

戴婕高级工程师给天府中学初一学子普及宝玉石的地质知识

侯林研究员向天府一小一年级小朋友展示数亿年前的海洋霸主——三叶虫 

刘洪高级工程师在石室联中春晖课堂上为初二学子讲述青藏高原的沧海桑田 

刘洪高级工程师走进天中附小讲解地球的奥秘

程锦翔高级工程师在天中附小讲解清洁能源——煤层气

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，中国地质科学院地质力学研究所（以下简称“地质力学所”）举办第七届“弘扬李四光精神 推动地质力学创新发展”学术交流会，包含地质调查项目原始资料展评会、学术交流会及青年论坛。

地质调查项目原始资料展评会上，地质力学所主要负责同志出席，20个在研的地质调查项目参加展评，展示项目实施过程中形成的野外记录、图件等原始资料，各位行业专家仔细查看原始资料，点评各参展项目，并针对存在问题提出修改建议。项目组与专家积极讨论，活动现场气氛活跃。此次活动为项目搭建了互相交流和学习的平台，达到了以评促进的效果。 

学术交流会上，中国工程院院士等多位知名专家作学术报告，地质力学所领导班子出席会议，全体科研人员参加会议。会议表示，在过去的一年里，地质力学研究所在“李四光精神”的指引下，坚持创新发展地质力学理论，不断拓展地质力学在解决关键地质问题、服务新一轮找矿突破、保障重大工程安全等方面的应用，在项目申报、科技创新、成果转化等方面都取得了很好的成绩。新的一年，要将李四光精神与“梦想”号精神紧密结合，自觉强化地质工作者使命担当，瞄准国际地学前沿，实现重大理论、核心技术与关键装备突破，全面提升我国地质科技创新水平。他希望与会专家充分研讨，通过思想碰撞产生科学的灵感和智慧的火花，推动地质力学创新发展。中国工程院院士、清华大学教授、中国地质大学（北京）教授、中国地质科学院地质研究所研究员、中国科学院大学教授、北京大学教授、中国科学院地质与地球物理研究所研究员分别作地质灾害防治、大陆构造、矿产资源勘查领域主旨报告。现场人员与报告专家就报告内容开展积极研讨。学术交流会开阔了科研人员研究思路，对推动地质力学创新发展具有重要作用。 

青年论坛会上，9位青年科研人员作学术报告。地质力学所科学技术委员会主任、副主任等7位专家对报告进行点评，并对报告进行细致指导。青年论坛为青年科研人员搭建了学术交流平台，让其充分展示各自领域最新研究成果，促进不同学科之间交叉融合，形成相互了解、相互促进、相互融合的良好学术环境，帮助青年人才快速成长。

近日，由中国地质科学院矿产资源研究所中国工程院院士陈毓川组稿主编的《中国矿产地质志·重要成矿理论卷》已正式出版发行。该卷是对我国代表性成矿理论、成矿规律及找矿预测研究的系统总结和高度概括。内容既包括了海相成矿理论又有陆相成矿理论；既有金属矿产研究成果又有非金属矿产研究成果；既有区域成矿规律总结又有典型矿床案例剖析，是一部集成矿理论、预测方法和找矿实践于一体的，可读性强，参考价值高的理论专志。该志书还对我国首个区域成矿模式——玢岩铁矿成矿模式、青藏高原盐湖成矿模式、中国陆相油气成矿理论、青藏高原碰撞造山成矿模式、“幔汁成矿理论”等的来龙去脉进行了详细介绍。

矿床成矿理论对科学有效的找矿勘探具有重要意义，由我国地质学家从中国自身的地质特征和成矿特点出发，破藩篱，摒成见，原创的成矿理论和重大研究成果，不仅是理论创新的具体体现，更是在找矿勘查实践中发挥了重要作用，为世界矿床成矿理论创新和保障矿产资源安全贡献了中国智慧，是《中国矿产地质志》的重要组成部分，故辑录成册，以志传世。本志是各位专家长期在野外一线工作的辛勤劳动结晶和重要原创成果，有效指导了勘查实践，取得了丰硕的找矿成果。如，发育于长江中下游断陷盆地中的玢岩铁矿成矿模式的提出具有两个主要创新点：一是不限于个别矿床及矿床类型的研究，而是把盆地火山-侵入活动过程中先后形成有内在成因联系的各类矿床、矿床类型构成一个自然整体，称之为玢岩铁矿。这是1979年程裕淇为首的集体提出矿床的成矿系列概念的重要思维之一，是矿床成矿系列的雏形，二是绘制了玢岩铁矿理想成矿模式，这是区域矿床成矿模式，开拓了区域矿床成矿模式研究领域，并有效指导铁矿找矿勘查取得重要突破。

我国矿产的人均资源占有量远远落后于世界平均水平。随着社会经济的迅速发展，矿产资源大量消耗，包括锑在内的有些传统优势矿种也已濒危，石油、天然气、铜、铬、富铁、钾盐等大宗矿产仍然高度依赖进口，面临“卡脖子”的严峻形势，严重影响到社会经济的可持续、高质量发展，亟需寻找各类矿产资源。本志书的出版，不单是为了铭记国人取得的辉煌成就，更是为了在今后的找矿勘查中继续发挥其重要作用，尤其是在新一轮找矿突破战略行动中作出新的更大贡献。

玢岩铁矿理想成矿模式