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    “全力服务”做贡献,鲜花掌声送模范。

    3月28日,在自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所(下称成都综合所)召开的第六届三次职工代表大会上,贵州毕节-六盘水大型能源资源基地技术攻关团队毫无悬念地被评为“2018年度优秀创新团队”。

    “‘贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查’是成都综合所在新形势下向大型能源资源基地建设转型的第一个项目,也是我所‘全力服务于国家能源资源安全和自然资源中心工作,全力服务于地方社会经济发展’的生动实践。”成都综合所所长、党委书记胡泽松说,经过近两年的努力,项目组在乌蒙山扶贫开发区黔西北毕节威宁县哲觉镇一带新发现1处超大型、1处大型新类型沉积型稀土矿床。此次找矿取得的重大突破,不仅拓宽了我国稀土矿成矿规律研究领域和找矿空间,为我国打造又一个新的稀土勘查开发基地奠定了坚实基础,对推动乌蒙山地区扶贫攻坚,以及黔西北毕节-六盘水建成我国重要的战略资源支撑基地具有重要意义。同时,该项目也是对中国地质调查局能源资源基地资源潜力-技术经济-地质环境“三位一体”调查评价的一次新实践。

    一系列成果的取得绝非偶然。对于成都综合所及其项目团队而言,这是一次全新的尝试,也是一次艰巨的考验,更是一次利用传统优势技术支撑服务新型地质调查工作的严格检验……

    强强联合 共克时艰

    黔西北毕节-六盘水地区是我国重要的能源资源基地,覆盖国家重点扶贫的乌蒙山区毕节市和六盘水市。该地区“三稀”矿产资源丰富,特别是上二叠统宣威组底部,发现有大量富含稀土的粘土岩建造。2012年,《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》明确提出,要以毕节、六盘水、兴义为节点城市,充分发挥能源矿产资源优势,建设我国南方重要的战略资源支撑基地。

    事实上,毕节威宁-赫章地区开展地质调查工作由来已久,但针对“三稀”矿产的调查研究并不多。解放前,丁文江、刘之远、黄懿、罗绳武等人对区内的地层及煤、汞等矿产资源层曾做过概略调研。而该地区系统的地质调查、矿产勘查则始于1960年。自上世纪80年代以来,前人对这一地区开展过众多地质矿产研究工作,但是主要针对铜、铅锌、锰矿等。自1997年开始,地质工作者陆续在黔西北地区发现二叠系宣威组底部存在一套富稀土粘土岩,但稀土的赋存状态、成矿模式、成因类型、可利用性等问题均未查明,加之成矿规律不清,找矿迟迟未取得突破。近年来,贵州省地矿局、贵州大学、中国科学院地球化学研究所、成都理工大学等单位瞄准“三稀”资源,对含稀土的磷块岩、铝土岩矿床、磷矿床伴生的“三稀”元素进行了初步研究。然而,真正意义上深入推进该区域“三稀”资源综合地质调查工作的还要从成都综合所和贵州省地矿局的合作说起。

    俗话说:处处留心皆学问。而成都综合所之所以能后来居上,幸运地立项并取得重大突破,既与他们强烈的大局意识和服务意识有关,也与他们平日的留心积累有很大关系。当中国地质调查局党组提出“三位一体”调查评价体系、支撑服务大型能源资源基地建设时,成都综合所就开始了筹划谋局,试图在这方面闯出一条新路。经过资料综合分析,他们了解到当地的稀土矿线索,并深入分析了难以开发利用的“症结”。

    国家能源资源安全的战略需要,中国地质调查局党组的明确要求,地方脱贫攻坚战的迫切需求,加上自身转型升级的客观要求以及技术优势和信息资源优势,使成都综合所上下很快达成了共识,举全所之力,主攻贵州毕节地区稀土矿。

    说干就干,时不我待。2017年1月10日,成都综合所与贵州省地矿局开展了一次座谈。此次会议,双方达成了合作共识,即以能源资源基地综合地质调查为平台,重点开展矿产资源综合利用调查、技术经济与环境影响概略性评价等工作;通过大型能源资源基地综合调查,查明资源现状、资源潜力、矿石可利用性,摸清区域地质环境特征和承载力,共同建立资源基地技术经济与环境影响概略性评价体系,为资源开发利用、环境保护、生态文明建设和矿政管理提供服务。同年2月28日,成都综合所召开会议启动“贵州毕节-六盘水地区能源‘三稀’资源大型基地”建设工作,明确了为贵州资源开发利用、环境保护、生态文明建设和矿政管理提供基础服务的目标。紧接着,3月7日,成都综合所与贵州省地矿局在成都正式签订战略合作协议,共同打造贵州毕节-六盘水地区能源“三稀”资源大型基地。根据协议,双方将以大型能源资源基地建设为引领,围绕“区调、矿调、环调”地质调查评价、能源资源经济性评价工作、重金属污染土壤修复示范,结合精准扶贫行动,共建产学研创新平台,推动地质科技成果集成与转化。

    随后,“贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查”项目正式启动实施。

    为了加快推进中国地质调查局大型能源资源基地建设工作部署,成都综合所按照“协同创新、融合创新”的思路,特别成立了项目联合推进工作领导小组,同时编制了“贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查”项目实施方案。通过整合双方资源、技术、业务优势,共同推进基地建设,以服务地方需求实现服务国家需求的目标,有效创新地质调查工作模式。在服务国家能源资源保障战略的同时,助推乌蒙山毕节地区脱贫攻坚。

    科技创新 迎难而上

    开弓没有回头箭。

    正当项目如火如荼地开展时,技术人员却迎来了前所未有的挑战。

    威宁、赫章两县沉积型稀土矿尚处于勘查开发的起步阶段。根据沉积型稀土的赋存状态来看,矿体多出露于地表,开采地质条件较好。含矿层段在威宁及赫章地区分布广泛,资源潜力巨大。但是2018年以前,整个黔西北地区沉积型稀土矿的成矿规律、稀土赋存状态及可利用性均未查明,选冶工艺也未曾取得进展。一度有分析认为,该类型稀土矿并不具备勘查开发价值。业内权威专家对此也是质疑声不断。有人认为,在此地区根本找不到大矿;有人则认为,即便是侥幸找到了矿,也很难“拿”出来。

    成都综合所顶着巨大的压力,通过层层传导,最后落到了项目组全体人员身上。个中滋味,也只有亲历过的人体会最深刻——

    谈起该项目,项目团队成员惠博博士不无感慨地说:“这是我工作至今啃得最难的一块骨头!为了有效富集回收该地区稀土资源,项目组成员都付出了大量心血。”

    其实,从1997年开始,黔西北沉积型稀土就不断受到关注,但是至今尚未有明确的矿石赋存状态研究及选冶工艺突破。“贵州沉积型稀土原矿中稀土氧化物(REO)含量最高时可达1.6%,平均约0.15%。但是,由于无独立的稀土矿物,采用常规的物理选矿方法无法实现稀土的富集回收。”惠博解释说。为了更好地完成任务,惠博与项目组其他成员早在半年前就开始筹划准备。项目开展之初,他们主要采用常规的技术手段进行分析和处理,但是许多问题都没有说透。

    “这不是一类传统的矿石,在对这一类矿石进行研究的过程中,我们必须拿出客观的科学数据来证明它是否具备勘查开发价值。”惠博说,对于该项目的科研攻关,成都综合所领导高度重视,先后两次开动员会,要求技术人员每月向项目负责人、科技处负责人及所长汇报进展情况。

    可是,纵使技术人员使尽浑身解数,倔强的石头依旧不为所动。时间一点一点地过去了,无数次试验都无功而返,研究进展依旧未能达到预期。难道真如前人所说“该类型稀土矿并不具备勘查开发价值?”此时,成都综合所内上下压力倍增。

    专家组与科研人员研讨钻孔岩芯中稀土含矿层的垂向演化趋势

    “锲而舍之;朽木不折;锲而不舍;金石可镂。”

    终于,大家找到了突破口。通过反复试验和实地调查,项目组确定了两个重点攻关方向:一是在工作手段上采取多学科联合的方式,即工艺矿物学、地质学、冶金学联合攻关。二是科学的思维方式。在常规手段没有得出结果的情况下,引入一些假设性的试验。

    首先是工艺矿物学先行。惠博介绍说,这就如同我们在医院看病一般,需要先问诊(即取样),查明病因(即查明矿石成因)。在这个过程中,工艺矿物学发挥了重要作用。我们选用了关于物质和结构分析目前国内最先进的手段,例如化学分析里的荧光、XRD分析、电子探针等,并利用国际先进的矿物分析试验设备将矿石的基本性质从里到外、从粗到细进行了全面分析,同时还与其他类型矿石进行类比分析。在以往的试验中,我们主要采用10倍、20倍的显微镜,但是在该矿石的分析研究中,我们甚至采用了近千倍的显微镜,以及做材料的技术手段,终于查清了矿石中各元素的赋存状态。

    “但是,这些还远远不够。在此基础上,技术人员开始开展选矿研究,却无功而返。冶金技术随后及时跟进,开展了浸出试验,验证理论上的赋存形式。通过试验,对大家通过仪器观察的现象进行了定量化的佐证。综合比对国内外相关资料,整个研究工作中,我们团队做得更深入、科研链条也更长,基本上做到了类似产品的级别。”惠博说。

    而此次项目能够取得重要成果,主要基于两方面的经验:一是多学科联合攻关。这要归功于成都综合所的优势业务领域之一——矿产资源综合利用。成都综合所拥有一支涵盖地质找矿、资源综合利用、综合评价等专业层次布局合理的专业人才队伍。“成都综合所在一矿变多矿、贫矿变富矿等方面具有丰富的经验和技术优势,特别是一些呆滞的、我们认为可能在技术上或者经济上不过关的资源,所里也有成功的案例。所以,多学科联合攻关也成为这次试验研究能够取得成功的一个重要因素。”胡泽松说。

    二是科学的思维方式。胡泽松认为,在研究过程中,不能轻易否定研究对象,要打破传统的思维模式,只有这样才能取得成功。我国是世界稀土资源储量大国,不但储量丰富,且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位高及矿点分布合理等优势,全国稀土资源总量的98%分布在内蒙古、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。但是,该项目发现的稀土类型完全不同于这两种状态,也区别于深海稀土,在标准上并没有可借鉴性。

    通过综合分析研究,项目组最终确定黔西北地区的稀土矿床为独特的“沉积型”稀土矿床——发生于二叠纪末的巨量岩浆活动是华南陆块演化历史上的一次重大地质事件,导致了扬子克拉通西部峨眉山大火成岩省的形成。在大火成岩省的形成和演化过程中,常伴随有区域岩石圈地壳的大规模抬升和地表岩石的去顶剥蚀。峨眉山大火成岩省的主要岩性为玄武岩和层状-似层状火山碎屑岩,且构成峨眉山大火成岩省主体的玄武岩及火山碎屑岩富含铁族、高场强元素和稀土元素。在晚二叠世温润潮湿的古地理环境和频繁的海侵、海退作用下,玄武岩及火山碎屑岩便易于发生强烈的风化、蚀变和剥蚀作用,经进一步搬运、沉积、富集便形成了黔西北地区独特的“沉积型”稀土矿床。

    同时,项目在开展过程中还形成了绿色高效的“预处理-选择性浸出”冶金新工艺。试验结果表明,稀土元素浸出率高于85%,同时铝、铁、钛和硅等主要杂质浸出率均小于5%。此工艺流程短、选择性强,绿色高效,对推动地质科技成果转化,助推黔西北毕节-六盘水建设我国重要的战略资源支撑基地具有重要意义。

    经过近8个月的科研攻关,沉睡的稀土宝藏终于揭开了她神秘的面纱。

    三大突破 意义深远

    2019年3月28日,在成都综合所召开的第六届三次职工代表大会上,贵州毕节-六盘水大型能源资源基地技术攻关团队被评为该所“2018年度优秀创新团队”。对于贵州毕节-六盘水团队来说,这项荣誉实至名归。

    首先,他们取得了沉积型稀土矿产的重大找矿突破。该团队在对稀土含矿层精细的岩相古地理、沉积微相和稀土沉积成矿要素研究基础上,锁定富稀土层的岩相类型,建立成矿模式,通过矿产检查,于毕节市威宁县麻乍镇新发现超大型稀土矿1处,于威宁县哲觉镇新发现大型稀土矿1处。

    其次,攻克了新类型稀土矿产综合利用的技术瓶颈。通过系统工艺矿物学研究,首次查明了该稀土赋存于以高岭石(83%以上)为主的粘土岩中,无独立稀土矿物,成因类型属“沉积型”,工业类型为类质同象离子吸附型。该类型稀土的粒度极细,选冶难度极大,团队中青年优秀骨干进行了四阶段的选冶试验攻坚,最终创新性研发出针对此类型稀土矿的“预焙烧处理-选择性酸浸”工艺流程,使得该类型稀土的综合回收率超过85%,攻克了选冶难题。

    第三,创新了能源资源基地技术经济评价及地质环境影响评价方法。通过对威宁重点工作区地质环境调查评价,项目组结合已有资料的二次开发和整理,对威宁、赫章地区地表水、地下水、地壳稳定性、植被覆盖率、土壤环境、空气质量、石漠化、矿山地质环境问题等进行了系统总结,编制各类环境图件15张,提出了下一步恢复治理和绿色矿山建设方案,同时建立了一套适用于以黔西北为代表的中国南方岩溶地区地质环境影响评价指标体系。

    对接需求 精准扶贫

    2018年12月12日,自然资源部中国地质调查局成都综合所与贵州省地矿局一行来到贵州省毕节市。与以往不同,他们此行的目的是将前期形成的综合地质调查成果进行移交。

    本次移交的综合地质调查成果,是依托于成都综合所与贵州省地矿局共同实施的“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目成果,形成的《贵州省毕节-六盘水能源资源基地威宁-赫章地区勘查开发布局建议书(2018)》(以下简称《建议书》)1份,附图图册1套(包含相关附图31份)。《建议书》对毕节市威宁县、赫章县优势矿产资源的现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等方面进行了系统的总结和全面评价,在此基础上,划分了3处重点勘查开发区,2处次重点勘查开发区及6处不宜开发区。同时,为了更好地对接毕节市政府需求,有针对性地部署下一步工作,成都综合所还表示,将与贵州省地矿局共同协助毕节市建立“三稀资源绿色勘查开发基地”,做好技术支撑工作。

    两周后,毕节市政府发来信函,对于成都综合所移交的“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目阶段性成果给予高度评价,对中国地质调查局在毕节开展的地质找矿工作高度认可。信函中写道:

    “《建议书》对我市威宁县、赫章县优势矿产资源的现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等方面进行了系统的总结和全面评价,特别针对两县广泛分布、资源潜力巨大的沉积型稀土矿产进行了论述,提供了有进一步工作价值的超大型稀土矿1处,大型稀土矿1处;研发的沉积型稀土综合利用技术原型,将浸出率从5%~20%提高到85%以上,为我市对该类型稀土矿产的采选及利用提供了有力技术支撑。《建议书》及附图图册内容丰富,涵盖了我市威宁、赫章两县优势矿产资源潜力、综合利用潜力、地质环境现状及变化趋势等方面,划分了3处重点勘查开发区,2处次重点勘查开发区及6处不宜开发区,对我市绿色矿业发展和矿产资源勘查开发规划提供了基础地质资料,为我市打造‘三稀资源绿色勘查开发试验基地’奠定了坚实的资源基础。”

    这封信函不仅是对项目成果的肯定,同时也是对技术人员夜以继日工作的鼓励与肯定。

    精准脱贫不仅是地质工作者的历史使命,更是政治担当。

    近年来,中国地质调查局在乌蒙山区等14个集中连片特困地区安排了项目,重点开展能源资源调查、重要矿产资源调查及服务生态文明建设的水工环地质调查等工作。这些项目,均瞄准了贫困地区的实际需求,解决急需问题,有的发现了新的矿产地,有的查清了地质环境情况,对当地经济社会发展和生态文明建设产生了重要的推动作用。贵州乌蒙山片区是整个乌蒙山片区中的重点贫困片区,贫困面广量大,贫困程度深,脱贫形势十分严峻。“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目阶段性成果提出,毕节威宁地区应从煤炭等传统化石能源基地向沉积型稀土、沉积型锂矿、铅锌等战略性、新兴矿产资源基地转变的发展新思路,对于有效服务地区绿色勘查开发、助力乌蒙山扶贫攻坚具有重要的现实意义。

    尾 声

    采访中,除了科技创新,团队成员严谨求真的钻研精神也给记者留下了深刻的印象。当记者询问惠博技术攻关后的心情时,他的回答出乎意料——如释重负。回望项目整体开展过程,虽然取得了很大的突破和成果,但是团队成员却依然保持着谦虚、谨慎的工作态度。工作结束后,他们没有沉浸在成功的喜悦之中,而是第一时间总结经验和教训:一是不能草率下结论;二是研究工作需要有使命感和责任感。

    的确,成功往往都是眷顾有准备的人。地质调查工作不仅需要科技创新,更需要像他们一样锲而不舍、严谨务实。

    新时代地质调查工作有新定位,即“全力支撑能源、矿产、水和其他战略资源安全保障,精心服务生态文明建设和自然资源管理中心工作”。面对新形势、新任务、新要求,我们相信,在新的征程中成都综合所人将飞得更高、行得更远!

     

    亿万年的等待只为你召唤

    2016年08月30日至9月9日,地调局武汉地调中心承担的“武当-桐柏-大别成矿带武当-随枣地区地质矿产调查”二级项目所属“湖北1∶5万十堰市、吕家河、薛家村、土城幅区域地质调查”子项目,邀请中国地质大学(武汉)变质岩专家周汉文教授针对子项目野外地质调查过程中遇到的问题、新发现和新认识进行野外现场指导。

    该子项目目标任务之一是以现代沉积学及造山带理论为指导,系统建立调查区地层系统,特别是新元古代青白口系武当群的地层层序(含岩石组成、形成时代、变质变形作用及期次、空间展布规律等)。周汉文教授全程参与了武当群杨坪组变质岩剖面的测制,期间针对杨平组中的每一个构造变形特征进行了详细的应力分析,并对变质期次进行了详细解读,强调对于武当群地层层序的划分重点在于标志层的认识,利用解析构造及相似性原理对区域构造变形进行类比。9月6-9日二级项目负责人彭练红教授抵达子项目工区与周教授一起带领子项目组实地考察了邻区青峰镇武当群杨坪组、保安寨寒武纪杨家堡组硅质板岩、官渡镇志留系梅子垭组辉斑玄武岩和基性火山岩等典型剖面;在实地考察典型剖面的过程中,周教授对子项目组提出急需解决的杨坪组时代如何准确限定、双台组中酸性火山岩和基性岩属性、如何恢复原岩建造等几个关键问题发表了看法。

    此外,周教授还结合二级项目整体规划,就武当群古环境恢复为子项目后期工作提供了建设性意见和建议。

    二级项目负责人彭练红教授结合野外考察和子项目实际工作情况对子项目提出以下要求:一是要加强子项目工作方法及工作思路的讨论,跳出思维局限,对武当群重新认识,并强调子项目组内部应定期组织交流研讨,根据工作实际情况适时调整工作方法和工作思路;二是要高度重视安全生产和保密工作,加强野外作业安全培训,将安全保密责任落实到每个人,做到各司其职、各尽其责。

     

    讲解武当群杨坪组白云母石英片岩变质变形 

     

    考察寒武系杨家堡硅质板岩背斜 

    武汉地调中心邀请专家指导野外地质调查工作

    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...

    2018年12月,自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心地质灾害调查团队编著的《清江河道变迁与滑坡崩塌》(中国地质调查成果CGS2018-042),由中国地质大学出版社正式出版发行。

    清江,古称夷水,早在《水经注》中即有较详细记载。八百里清江山川秀丽,有丰富的自然、旅游、水力和矿产资源,是公认的古人类和巴人的发源地之一,自古就是连接川汉的交通要地。清江是长江在鄂西南山地最大的支流,也是我国滑坡崩塌易发区,其水文环境的变迁及岸坡演化过程中产生的危害,近年来受到越来越多地质工作者的关注。

    自2008年以来,武汉地调中心地质灾害调查团队先后完成了“清江流域地质灾害详细调查”“清江流域地质灾害详细调查成果集成”“长江上游宜昌-江津小流域地质灾害调查与早期预警”等3个地质调查项目,足迹遍布清江及其周边的山山水水。该书对10年来取得的调查研究成果进行了深入系统地梳理与总结,图文并茂,文字生动,简明易懂。

    该书共分六章,分别为研究背景、河流阶地、河道变迁、滑坡崩塌、响应关系和方法应用。主要内容是在研判分析与清江河道变迁有关的自然地理、考古发现、历史记载、基础地质等前人成果的基础上,从清江中下游的谷中谷等特殊地貌形态和古宽谷中河流阶地的系统调查研究入手,利用自然历史分析法和类比法,梳理并重建了清江河流阶地的年代顺序、中更新世晚期以来清江大致的河道变迁过程;运用归纳和类比等方法,对清江流域内滑坡崩塌等地质灾害数据进行统计分析,总结其分布规律和致灾背景、发育特征和主要成灾模式,提出了重点风险防控的类型和区域;探索将河流地貌演化与滑坡崩塌泥石流灾害相结合,创新研究清江流域岸坡稳定性对河道变迁过程的响应关系,并归纳总结了山地河道变迁的基本分析方法和响应规律,继而以峡江支流磨刀溪下游为实例进行了应用说明和补充。

    该书可作为从事地理、地貌与第四纪、地质灾害、工程地质等专业人士的参考书。

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    《清江河道变迁与滑坡崩塌》出版发行

    近日,中国地质调查局水环所承担的“巴丹吉林沙漠及周边地区1:25万水文地质调查”项目携手内蒙古阿拉善右旗国土资源局,开展科普宣传活动。

    依托“巴丹吉林沙漠及周边地区1:25万水文地质调查”项目建设的巴丹吉林沙漠野外试验场,迎来了内蒙古阿拉善右旗和甘肃省金昌市的200多人中学生。项目组主要成员刘学全高工,以巴丹吉林沙漠中湖泊的特殊存在为切入点,从巴丹吉林沙漠风沙来源、地层结构、地下水补给径流排泄、气象监测、包气带水盐运移试验等方面,科学地解释了巴丹吉林沙漠中湖泊存在的原因和机理,详细介绍了“巴丹吉林沙漠及周边地区1:25万水文地质调查”项目已取得的最新成果;浅显易懂地科普了地下水含水结构、地下水来源与存储、地下水超采、沙漠地下水开发利用等水文地质相关的基础知识和试验场中气象站,包气带及蒸发设备原理。

    活动中学生们兴趣浓厚,踊跃提问,刘学全高工通过比喻、类比、图示等方法,形象地回答了学生们的问题,并积极引导青少年建立节约利用地下水资源,珍惜宝贵水资源的理念。

    水环所巴丹吉林沙漠及周边地区1:25万水文地质调查项...

    2018年4月28日,中国-捷克陕西省汉中天坑群联合科学考察团进驻陕西省汉中市南郑区小南海镇。本次科考活动是中国地质调查局岩溶地质研究所、陕西省地质调查院与捷克洞穴学会、英国洞穴协会共同组织的国际天坑——洞穴科考活动,其中外方团队由国际洞穴联合会副主席、捷克洞穴学会主席兹德内克.莫提契卡先生带领;中方团队由亚洲洞穴联盟副主席、岩溶所张远海教授级高级工程师带领。

    本次科学考察采取野外小组分组的形式对小南海台原地区的洞穴系统、天坑、地下河排泄情况进行了调查摸底。自4月28日至今,科学考察活动已经进入工作区6日,取得了阶段性调查成果。

    捷克团队11人共分3组,分别利用地下潜水、皮筏艇漂流、洞穴SRT技术对观音洞地下河系统、天星洞洞穴系统、伯牛坑洞穴系统进行了洞穴测量。其中,洞穴测量新发现伯牛坑上游洞道400米,下游洞道300米;天星洞新发现洞道长度300米、观音洞新发现洞道300米,合计新发现洞穴长度1300米。同时,针对小南海台原地区地下河排泄的水动力条件,于伯牛坑地下河投放了荧光素钠的示踪剂,以揭示小南海地区洞穴水系的关系。同时,捷克团队的小组人员进行了实时的采样监测以分析地下水排泄的途径。

    中方团队承担了大佛洞洞穴系统、西沟洞洞穴系统的补充测量工作,并就小南海台原地区的洞穴沉积物进行了系统的采样工作。此次共新探测大佛洞上层洞道长约900米,并在大佛洞末端发现沉积于早期洞道的钙华瀑布沉积,体量长150米,宽12米,高8米,是目前发现的洞内最大分布面积的洞顶钙华沉积,这反应了早期洞道的流水中碳酸钙过饱和的状态,与现在发现的洞穴滴水环境具有很大的差异。目前,大佛洞洞道末端洞穴石笋几乎全部中空,代表了地质历史某个阶段洞穴水溶蚀强度增大。洞穴发育早期与晚期不同的水化学特征与洞穴发育阶段密不可分,是进行洞穴沉积环境对比的良好素材。同时,岩溶所团队调查发现大佛洞不同层位洞道内沉积有大量古地下河砾石层,根据砾石成分统计,黄绿色粉砂岩占比45%,粘土及砂土占比30%,含燧石和石英的粗砾岩占15%,花岗岩砾石占比7%,石英砾石占2%,灰岩砾石占比1%。这说明小南海台原地区大佛洞洞穴系统与外围地区元古代岩体的水动力联系,外源物质进入洞穴的埋藏年龄是揭示洞穴发育和台原地貌解体的时间钥匙。

    本次中-捷联合考察将进一步推进天坑与洞穴年代学研究、天坑与洞穴分布区区域生态环境演化研究、地下河洞穴系统展布特征及形成演化研究,提升汉中岩溶地质景观研究的科学价值,为汉中天坑群申报世界地质公园提供科学依据。

    同时,本次科考对推动岩溶所牵头实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划中岩溶地质景观调查、对比和评价起到了促进作用,为开展全球尺度岩溶地质景观区划提供了重要科学依据,奠定了良好基础。此外,本次科考成果对推进联合国教科文组织国际岩溶研究中心建设起到了举足轻重的作用。国际岩溶研究中心的目标任务之一就有关于地质公园建设、地质景观合理开发,以帮助当地百姓减贫脱贫。而本次科考成果,一方面可用于开展全球景观对比及类比研究,另一方面为当地政府提供了可持续发展的重要依据,有助于完成了岩溶中心对教科文组织的承诺,有力支持了岩溶中心的建设与运营。

    汉中天坑群国际科考取得阶段性成果
        6月24日下午,在图书馆举办题为“甲烷渗漏背景下海底生物地球化学过程及水合物优化开采模拟”的讲座,报告人为吉林大学教授许天福。

        许天福教授在地下多相流体流动和地球化学运移耦合的理论和模拟方面取得了一系列重要成果,提出了综合反映地质条件、地热传导、地球化学和流体动力条件的概念模型,独立开发了模拟地下多相流体流动和地球化学运移耦合过程和机理的计算机程序——TOUGHREACT,代表了国际反应性溶质运移模拟的领先水平。

      许天福教授首先简要介绍了甲烷水合物的背景及研究意义,随后详细介绍了冷泉碳酸盐岩和硫化物的形成模式、海底冷泉沉积物储层特征及研究方法(如室内反应釜/反应柱实验、天然类比法和数值模拟法),最后深入介绍了甲烷水合物的成藏背景、天然赋存状态、开采方法和优化开采模拟研究进展。讲座结束后,还与图书馆和油气中心相关人员进行了交流,回答了非常规能源相关领域的询问。

      通过此次讲座,使图书馆相关研究人员对甲烷水合物的研究工作有了更深入的了解,对提高图书馆水合物相关文献资料服务的质量和情报研究服务的水平将起到重要的指导意义。

    图书馆举办“甲烷渗漏背景下海底生物地球化学过程及...

    “我们可以用什么方法在遥感拍摄的照片上找到天安门”“卫星上的照相机坏了可怎么办”。5月18日,自然资源部中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心迎来了一群特殊的小客人,在听完《遥感改变生活》的科普讲座,用遥感视角环游全球后,他们脑洞大开,迸发出了智慧火花。

    这是“发现·共享”学院路城市穿越节科普活动的现场,来自海淀区第三实验小学、北京林业大学附属小学、北京科技大学附属小学、北京石油学院附属小学的160名小学生在航空物探遥感中心体验“熟悉的陌生人”这条趣味性和挑战性并存的比赛路线,“科考+比赛”的科普形式让这4支科考小队的兴致格外高涨,一双双小眼睛里都透露着对遥感科学的求知渴望。

    在“科考”活动中,航空物探遥感中心科技人员用诙谐有趣、浅显易懂的语言向4支科考小队介绍了“什么是遥感”“遥感改变我们的生活”“遥感触手可及”“小朋友怎样为遥感事业做贡献”。讲座以“千里眼”比喻遥感,用眼睛成像类比遥感的技术原理,带着小科考队员们从百度地图的卫星影像图中去寻找自己的学校,通过卫星遥感视角体验全球著名建筑,并介绍了卫星遥感技术在地质灾害防治、城市发展和自然资源监管方面的应用。同时,中心科技人员还启发小朋友们认清中国遥感事业与国际领先水平的差距,在他们心中播下科学的种子,引导他们为遥感事业发展做出更多贡献。科考活动还设置了VR虚拟环节,科考小队员们通过3D技术三维体验了卫星发射和卫星运行过程。

    在比赛环节中,科考小队员们需要在北京市卫星影像图上辨认出天安门广场、鸟巢等著名建筑完成打卡,完成航空遥感和卫星遥感的对比小作业,并撰写趣味科考论文。

    “发现·共享”学院路城市穿越节科普活动由海淀区学院路街道党工委主办,街道办事处、学院路学区管理中心和学院路10余家科研单位共同举办,航空物探遥感中心是4处实地科考场所之一。通过科普活动的举办,让孩子们更加热爱科学、热爱他们生活的这片家园,争做科技小公民、街道小主人。

    航空物探遥感中心将继续发挥自身的技术优势,共享优质科普资源,与学院路街道和地区其他单位共同探索地区科普新模式。

     

     

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    遥感视角环游全球给小学生带来科普新体验

    据中国地质调查局消息,全国危机矿山接替资源勘查理论创新与找矿重大突破荣获国家科技进步奖二等奖。

    资源枯竭是矿山无法逃避的宿命,矿山的发展由盛而衰也是无法越过的坎。对于这样的窘境,人们干脆赋予了一个新的名词——危机矿山。

    危机矿山指由于矿区范围内可供开采的矿产资源短缺,或者可采储量逐年萎缩,而难以继续经济地开发利用其保有的矿产资源,由此导致矿山产量持续下滑,矿山保有服务年限低于警戒线,在目前或者今后一段时期内难以维持正常生产经营而面临闭坑或破产危机的矿山企业。

    叶天竺先生(右一)在指导危机矿山找矿工作

    21世纪初,据对全国1010座大中型矿山调查,其中632座面临资源枯竭,形成资源危机矿山,涉及240多万矿工和1000余万家属的工作和生活,直接影响到国民经济的可持续发展和社会稳定。

    党中央、国务院十分关心矿业的可持续发展。2004年,国务院第63次常务会议通过《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要(2004~2010)》,设立国家专项,由国家发展和改革委员会、财政部、国土资源部组织实施。

    作为业务和技术指导单位,中国地质调查局临“危”受命,责无旁贷地承担起了这个艰巨的任务。但是,要真正解决危机矿山面临的问题,并不是想象的那么容易。根据以往的经验,危机矿山找矿难度极大,工作程度高,探矿深度大,电磁干扰因素复杂,缺乏系统的理论指导和有效的方法手段,矿山虽经多轮勘查,仍未摆脱危机,陷入了束手无策的困境。

    为实现国家目标,作为项目牵头实施单位,中国地质调查局发展研究中心采用统一规划、统一部署、统一管理的组织形式,历经8年,由全国28个省(区)、168个地勘单位、31个科研团队、230个矿山企业及100多名资深专家参加。投入资金35.9亿元,完成钻探248.8万米、坑探38.1万米,在47个重要矿集区优选230座矿山开展深部找矿工作,涉及铁、铜、铅锌、金、铀等20个矿种,通过“理论指导、技术突破、机制创新”的途径,取得了一系列科技创新成果。

    首次在资源枯竭矿山开展全国性深部找矿行动,实现了找矿重大突破

    根据“理论指导、技术先行、探边摸底、拓展外围”的原则,充分认识危机矿山探矿工作的艰巨性,一大批监审专家,矿山企业、地勘单位、科研院所技术研究人员,各级国土资源和财政部门管理人员,全国危机矿山找矿专项专家委员会主任及成员,是他们的共同努力,才实现了危机矿山找矿的重大胜利,给共和国提交了解决危矿问题的答卷。

    ——广西铜坑锡矿、山东三山岛金矿、辽宁白云金矿、甘肃格尔珂金矿、江西银山铜矿、山西支家地铅锌矿等45座矿山新增资源储量达大型-超大型规模,湖北鸡冠咀铜矿、安徽铜山铜矿等80座矿山新增资源储量达中型规模,94座矿山新增资源储量达小型规模。其中,辽宁阜新八道壕煤矿新增煤炭资源储量有力地支撑了矿业城市的经济发展。河北迁安铁矿新增资源储量2.4亿吨。辽宁红透山铜矿新增铜锌资源储量24万吨。湖南宝山铅锌矿等矿山深部发现大型矿床后,使矿山再一次焕发生机。

    ——新增备案资源储量:铜338万吨、钨42万吨、锡35万吨、金636吨、银9229吨、铅锌816万吨、原煤54.5亿吨、铁矿石9.95亿吨、锑34万吨、磷矿石26348万吨、石墨386万吨、锂2664吨、铍7004吨。

    创建了勘查区找矿预测理论,为深部找矿提供了理论指导

    应用空间预测的基本原理作为构建勘查区找矿预测理论的基本思路,创建了以成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志研究为核心内容的勘查区找矿预测理论体系。

    ——成矿地质体是指与矿床形成在时间、空间和成因上有密切联系的地质体,是形成矿床主要矿产主成矿阶段空间定位的成矿地质作用的实物载体,是为成矿物质集聚提供能量的地质体。通过成矿作用时间、空间、物质、能量一体化研究,确定成矿地质体及其空间范围,研究其特征及其与矿体(床)的关系,确定找矿方向。总结了沉积、火山、岩浆侵入、区域变质、大型变形5种地质作用12种类型成矿地质体总体特征及其与矿床(体)的关系,解决了矿床与成矿地质作用的实体联系,为找矿预测奠定了基础。

    ——成矿结构面是指赋存矿体的显性或隐性存在的岩石物理化学性质不连续面,即赋存矿体的各种界面。成矿物质受压力、重力、热力、热液流体、构造5种动力驱动,又以分选、分异、充填、交代、混合、沸腾、塑性流变等方式沉淀,形成了复杂的赋矿空间,据此划分了原生和次生成矿结构面成因类型,解决了矿体赋存空间与成矿作用的关系。建立了沉积、火山、岩浆侵入、褶皱、断裂5种成矿构造系统,构建了常见矿床类型的结构面空间组合与格架,为预测深部矿体空间分布提供了工具。如岩体与围岩接触面、“硅钙面”等界面为接触交代型矿床的重要成矿结构面。

    ——成矿作用特征标志是指应用成矿作用地球化学理论,结合大量矿床研究实际资料,总结的主要成矿元素分配分布、迁移、沉淀过程形成的矿体、矿石、矿物、元素及流体等特征的标志。应用成矿地球化学障理论结合大量地质事实,概括了主要矿床类型成矿作用物理化学条件转换的特征标志,如黄玉和电气石是高(中)温热液型钨锡矿床成矿作用特征标志,为判别成矿作用中心及找矿前景提供了确定性依据。

    ——以成矿地质体和成矿结构面为空间格架,以成矿作用特征标志研究为载体,构建了由脉、层、块、体矿化样式组成的上下、左右多元空间结构模型。

    与国内外现有的成矿预测理论相比较,实现了矿床学、矿床地球化学等基础理论研究和矿产勘查的有机结合。成矿地质体作为成矿作用和基础地质研究的桥梁和纽带,解决了矿床与地质作用的实体关系,锁定了与成矿有关的目标体。成矿构造和成矿结构面研究建立了矿体赋存空间与成矿作用的关系,创建了全新的成矿结构面成因理论,解决了预测矿体空间定位问题。成矿作用特征标志研究把成矿作用的产物与成矿物质迁移、沉淀的物理化学变换因素结合起来,解决了确定成矿作用中心和筛选找矿标志的难题。将找矿预测由经验找矿、方法找矿,提升为理论找矿,并解决了实现途径。

    首次研究创建了符合我国成矿地质特征的找矿预测地质模型,为深部找矿提供了类比标准

    通过129个典型矿床解剖研究,500多个矿床调查研究,收集了1300多个典型矿床资料,获得了50000多组原始数据,依据我国独特的成矿地质背景,创建了涵盖我国主要矿床类型的25种找矿预测地质模型。

    ——厘定了以卤水盆地及其边缘深大断裂控制的非岩浆后生热液型铅锌矿床的概念,构建了碳酸盐岩容矿和砂岩容矿两种找矿预测地质模型。

    ——建立了以脉、层、体矿化样式为特色的次火山热液型金银矿、次火山热液型铅锌银矿、玢岩型铁矿3类找矿预测地质模型。

    ——以西藏罗布莎铬铁矿为典型,建立了板块踫撞蛇绿混杂岩带超镁铁质岩岩相构造带控矿的找矿预测地质模型。

    ——应用沸腾沉淀理论,建立了侵入体外接触带“五层楼”水压致裂结构面和内接触带云英岩型二元结构的钨锡矿找矿预测地质模型。

    ——全面总结了我国冈底斯、赣东北、西准噶尔、多宝山4种地质构造背景下的斑岩铜矿找矿预测地质模型。

    ——总结了新疆古生代、中东部中生代、西藏新生代3类斑岩型钼矿三维多元结构地质模型。

    ——建立了华南地区受白垩系红层盆地边缘深大断裂控制的花岗岩容矿的铀矿找矿预测地质模型。

    ——首次提出了“硅钙面”成因机制,建立了2种成矿结构面类型的接触交代型矿床找矿预测地质模型。

    ——总结了我国2种地球化学类型的金成矿特征,建立了次火山热液型、岩浆期后热液型、剪切带型3类金矿找矿预测地质模型。

    ——应用向型构造轴部塑性流变及重力作用的成矿机制,建立了沉积变质型铁矿找矿预测地质模型。

    研发了适合矿区复杂条件下的关键技术,为深部找矿提供了技术支撑

    ——建立了针对大深度的地球物理探测新技术体系。电磁法技术组合解决了1000米深度的矿体探测,并取得良好应用效果。首次研制了3D井-地磁测联合反演技术(SWMI3D)和地-井方位激电(IP)联合反演技术,有效探测深度达到2000米。采用重磁三维反演技术,在河北迁安铁矿1100米深处发现100多米厚的矿体。

    ——针对矿山复杂电磁干扰,研发了系列抗干扰技术。引入并完善了大比例尺直升机航磁技术,开发了50Hz陷波器等;采用参考站数据相关分析、指数谱函数拟合方法和滤波等技术开发了数据处理软件;采用加大功率、增加叠加次数、逐点采集噪声、错时或停电测量等组合方法降低干扰影响。

    ——大深度钻探技术应用水平明显提高。大深度钻探技术在深部找矿中得到广泛应用,共完成千米以上钻孔295个。

    ——针对矿山找矿工作程度高、深度大、电磁干扰强的特点,建立了一套包括理论指导,模型类比,物探、化探、钻探技术支撑的深部找矿技术方法组合,有效地解决了深部找矿的技术难点。

    专家表示,该专项创新深部找矿预测理论,研发、示范多项深部找矿关键技术,极大推动了找矿预测理论和勘查技术进步,实现了找矿历史性突破,大幅提高了骨干矿山后备资源,极大地缓解了我国资源短缺的局面,有力促进了地方经济发展和社会和谐稳定,政治、经济、社会、科学意义重大。

    在国土资源部组织的危机矿山接替资源勘查科技成果和《勘查区找矿预测理论与方法》科技成果鉴定中,专家们一致表示,成果总体达到国际领先水平。

    中国集中力量在短短7年内完成了230座矿山深部和外围接替资源勘查,取得了一批重要成果。这一重大勘查行动,无论在世界还是在中国矿产勘查史上都是极其罕见的。借此,让我们永远铭记为我国危机矿山接替资源找矿工作做出重大贡献的监审专家、矿山企业、地勘单位、科研院所技术研究人员,各级国土资源和财政部门管理人员,全国危机矿山找矿专项专家委员会主任及成员!此次奖项的获得也是对为了国家危矿事业,奋战在野外一线的地质矿产勘查及科研人员的国家级致敬,是对他们工作及成果的国家级肯定。

     

    临“危”受命,200多座矿山起死回生

    8月31日早上7点05分,记者跟随中国地质调查局发展研究中心党委书记张海啟一行从首都机场起飞,经过3个多小时的飞行,抵达甘肃敦煌机场,再经过2个小时的舟车劳顿,就到了此行的目的地——酒泉市瓜州县柳园镇,这是一个建在戈壁滩上的小镇。

    中国地质调查局发展研究中心北山野外项目部就坐落在这个小镇上。安顿好旅馆,记者就跟随项目部的工作人员一起赶往项目部。

    在戈壁滩上踏勘,是个磨砺意志的活儿。

    在茫茫戈壁中好不容易找到一个砂石地块,队员们立刻停下来选取样本。

    在探槽中寻找“宝贝”

    北山项目部负责人杜泽忠博士正在向中国地质调查局发展中心张海啟(左一)一行介绍矿调情况

    因为有记者跟随,当天的野外午餐算是很丰盛的了。大多数时候,项目部的小伙子们只用保温桶自带的开水泡一碗方便面。

    在野外忙活了一天,回程的路也是很欢快的。

     

    北山野外项目部于2016年5月正式成立,聚拢了一堆博士和硕士。据了解,项目部现有成员23人,其中博士后1人、博士5人,余下的都是硕士,成员平均年龄不到30岁,野外技术人员均具有本科以上学历,是一支年纪轻、学历高的野外团队。

    项目部的主要任务是,完成国土资源部矿产勘查指导中心矿产勘查处承担的“甘肃花牛山-柳园地区矿产调查与找矿预测”子项目。据野外项目负责人杜泽忠博士介绍,该项目属于整装勘查区找矿预测与技术应用二级项目,项目周期为2016年~2018年,核心内容是开展柳园幅、花牛山幅和长流水幅1∶5万矿产地质调查。

    进入项目部,目光所及之处让记者有些震撼——这里的一切都是那么简陋,用“寒酸”来形容一点都不为过。据说,这个办公场地是从当地居委会租来的。院内的地上摆放着一些矿石标本,但是很整齐,狭小的办公室内正挤着五六个年轻人在制作图表,还有两三个小伙子正在厨房忙前忙后,为当天的午餐做着准备。

    不过,让人没有想到的是,饭前突然接到小伙子们的通知:喝的水没了,先吃点水果解解渴。而此时,记者的嗓子正干得有点痒,水果怎能抵得上水解渴呀。出于做客者的礼貌,记者又不好意思提出另外的要求,只得干熬着。

    杜泽忠博士向记者解释,这里的自来水是戈壁盐碱滩打出来的,碱性重,外地过来的人直接饮用的话肯定受不了。我们平常煮饭和饮用水,都是用桶装的纯净水,今天的水还没有送到。

    没想到,在这里喝口水都这么不容易。不过,这顿午餐还算丰盛,一碗面条配几道素菜,十几个人挤在一张桌子上,吃起来还是津津有味的。

    记者是在长江边上的农村长大的,没那么娇气,不相信这里的水没在此地生活习惯了的人不可以喝。当天晚上回到旅馆,记者并不信那个邪,打开水龙头灌了一壶水,烧开后泡上自带的茶叶,美滋滋地一杯一杯喝下去。坏了!这可不得了!凌晨4点半多一点,记者的肚子就不太对劲了,骨碌碌地爬起来,一直折腾到天亮,上了七八回洗手间。这种亲身测试的后果实在是很让人后悔不已。记者想,这群初到此地的小伙子们是怎么熬过这一劫的呀。

    记者粗略地了解了一下,这群80后、90后,应该说是在蜜罐里长大的,尽管来自不同的地域,但是他们大多是在水草丰美的地方长大的,突然来到这个与故乡有着天壤之别的地方过日子,那将是一种怎样的煎熬和折磨呀!

    这里的时差比东部地区要晚许多。9月1日早上8点,天刚亮,记者经过一番折腾,肚子终于消停了些。8点30分,吃过早餐,整理好野外的行头,记者和中国地质调查局发展中心党委书记张海啟一行,跟随北山野外项目部的小伙子们共二十几人,坐上4辆越野车匆匆出发了,开启了这一天的野外之旅。

    汽车开出柳园镇,就见不到正儿八经的路,茫茫戈壁滩放眼望去,黑黝黝的一片,见不到一丝让人眼睛有些温润的色彩。越野车晃晃荡荡、摇摇摆摆地一路前行。记者坐在最后一辆车上压阵,前车溅起的灰尘,雾一样地在大漠戈壁飘扬,这样的场景很是刺激。记者在一路尘土中,脑子里幻化出西部牛仔骑着一匹高头大马,驰骋在大漠的浪漫场景,很是爷们。

    车窗外实在没有值得观赏的,除了乌黑的山丘,连茅草都难得见到一根,这样的景致也实在缺乏观赏性。越野车已经越来越颠了,人坐在车里,像羊癫疯一样,颤悠悠地摇摆,只感觉肚肠都在跟着摆动的节奏扭动着。不远处,“甘肃安西极干旱荒漠国家级自然保护区”十几个大字在人工砌成的水泥矮墙上横亘着,约有二三十米长,这大概是一路上见到的最美的“风景”了。

    1000多年前,大唐高僧玄奘为了求取真经,从长安出发,在今甘肃酒泉一带走出国门,踏上一条冒死西行之路。就在这条根本不是路的路上,一心求取真经的玄奘法师冒死西行,怀着一颗虔诚的心去往西天取经。在《大唐西域记》中,玄奘如此描述这片戈壁:“长八百余里。上无飞鸟,下无走兽,复无水草……”

    当然,1000多年前,玄奘的交通工具与今天无法类比,但这里地质环境的恶劣程度恐怕千年未变。

    越野车一路往前,就基本没有路了,到处坑坑洼洼,晃荡得厉害,感觉司机开得有些随性,哪儿好走一点就往哪儿走,这样“跟着感觉走”一点也不好玩,人坐在车里颠得有些难受、有些惶恐,刚开始脑子里幻化的那点西部牛仔骑高头大马的浪漫情怀早已飞到九霄云外。

    越野车终于在一片看起来像山丘的地方停了下来,这就是我们今天的目的地。说是山,其实就是一片黑黝黝的戈壁。下车后,眼睛所及之处不见一颗茅草,大地像撒了柏油一般,若不是那凹凸有致的地貌结构作为天然标记,你很难分清来时的路。

    定位、测坡度角、拉测线、清理探槽、取标本、记录,项目部的小伙子们都忙开了,一个个是那么仔细、那么专注。这是地质填图的必须程序,每间隔20米就在手中的表格上做一个标记。由于这里长年极度干旱,地质锤敲打岩石的声音显得格外清脆。就这样,在茫茫戈壁中,他们演奏出只有地质人能听得懂的交响曲。

    说得粗俗一点,就是这样一个“鸟都不想来拉屎”的地方,项目部的小伙子们却还忙得如此欢愉。

    其实,记者在头一天刚刚与这帮小伙子见面的时候,听介绍中谁谁是博士,谁谁是硕士,谁谁是刚刚大学毕业,有点不屑,因为他们活像一群在工地上长期暴晒的农民工。从他们黝黑、略显古铜色的脸上,实在找不出能与之相对应的影子。在记者粗浅的印象中,他们应该是白白净净的秀丽书生。

    此时正值中午,太阳当空照下来,这是一天最热的时候,天空蓝得有些瘆人。这要在内地,这样的天气绝对是可以令人赞美的。但是这里却不同,由于地表缺乏相应的湿度与之对接,云都懒得从此飘过。阳光裹夹着强烈的紫外线,毫无遮挡地直接射到人身上,裸露的胳膊有些灼痛的感觉。

    今年31岁的杜泽忠博士皮肤黝黑,像个农民。此时,他正头顶着草帽,带着项目部的兄弟们风风火火地忙碌着。为了拍摄一点他们的工作场景,记者只得一路小跑着跟上他们的脚步。如果不知道他们的身份,远远看去,你会以为这群头顶草帽、挎着帆布包的年轻人是一群叫花子。

    杜泽忠主要从事矿床学、矿产勘查研究,刚刚博士毕业就进入中国地质调查局发展研究中心工作。几乎是刚刚参加工作不久,就碰上了中国地质调查局“科研走出办公室”的号令,于是,他便顺其自然地成为了北山野外项目筹备组人员之一。就这样,他再也没有离开过这里。

    尽管尚未成家立业,但是作为项目负责人,杜泽忠博士既要保障项目顺利完成,又要像老大哥一样对这群小伙伴们做好日常心理疏导工作。特别是那些90后,惦念城市的喧嚣,思念父母亲人,是很正常的心理反应。每每小伙伴们有异样的情绪发生时,第一个站在他们面前的总是杜泽忠博士。就因为这样,杜泽忠被小伙伴们称为“带头大哥”。尽管这个头衔有点帮派的味道,但是杜泽忠还是很乐意接受的,只要小伙伴们高高兴兴地跟着他干活,喊什么都行,怎么亲切就怎么来。

    今年32岁的杜轶伦博士,主要从事岩浆成矿作用、战略性矿产研究。在跟记者聊天的时候,对于这样的工作环境,他说并没有感到什么苦累,地质工作本来就是如此,跟老一辈的地质工作者比起来,我们已经很舒服了。

    30岁的孙海瑞博士,主要从事矿床学研究工作。在与记者的短暂接触中,感觉他是一个很乐观向上的人,他说从来没有后悔过自己所选择的专业,过去也一度想象过野外地质工作的艰苦,尽管这里的环境已经超出自己的想象,但是能跟自己的专业结合得很紧密,干起来也还算蛮有趣味的。“通过野外实践,我发现地学方面的很多知识跟在学校时老师讲的还真不是一码事。”孙海瑞说。

    刚刚27岁的吕鑫,2015年从北京大学毕业后,就直接进入了中国地质调查局发展研究中心工作,主要从事矿床学研究,尽管年纪轻轻,但是如今已经成长为北山野外项目部项目副负责人,业务的精湛程度令同龄人刮目相看。与其他人不同,这位年轻人眼里总释放出一股子锐气和俏皮,他跟记者开玩笑说,当初进入大学的时候,糊里糊涂就选了这个专业,人生难得一糊涂,既然糊涂了,就继续糊涂下去呗,年轻人围着地球打转转也是很有意思的。

    临近中午1点,我们准备转战下一个目的地。越野车蠕虫一般在一片低矮的骆驼刺灌木林中慢慢前行,纵横交错的沟沟坎坎把汽车弄得像摇篮般左右晃荡。在这里,又不能沿着沟豁延伸的方向直行,哪里骆驼刺的间隔空隙大一点就从哪里穿行,“戈壁滩本没有路,路在司机眼中”。

    好不容易磨磨蹭蹭地到了下一站,大家来到一个早已废弃的土夯房子边上,房子不大,也就二十几平方米的样子。说是房子,但却没有房顶,也没有大门,因为长年难下一丝雨水,加盖个房顶反而有些浪费。据说,这个房子是上世纪当地百姓盗采金矿时加盖的,盖这个房子的目的只为躲风,不为避雨。在这个房子的周围,还有数个10平方米左右的四方坑,据说这也是避风用的。

    瓜州戈壁,风大无比。当地民间流传着这样一句话,瓜州的风是魔鬼的兵器,无坚不摧。在瓜州的历史上,记载最多、最翔实的资料就是有关风的故事。这里每年平均有1/3的时间刮7级以上的大风,从唐代至今的1200年间,这里共有37座城池被风沙埋压,变成了废墟。可想而知,这戈壁滩上一旦起风,那将是怎样一个疯狂的场景。

    我们一行人就在这废墟般的房子边歇下来,此时已经有些饥肠辘辘了。杜泽忠博士从越野车的后备箱中拎下一大包馒头,搁在一块大石头上,还有黄瓜和西红柿,以及几包榨菜。一行二十几个人就围着大石头啃咬起来。尽管这些馒头有些干,咬到嘴里有点向外喷撒,但吃起来还蛮香的。经过一上午在汽车上的颠簸和在戈壁滩上不停地跑动,可能大家实在是饿了,居然没有一个人嫌弃这顿饭菜的质量,一个个都狼吐虎咽,咀嚼得有滋有味。

    这个废墟的外墙上“龙门客栈”四个鲜红的大字倒让人忍俊不禁。据说这几个字是来自吉林大学的郑博夫喷上去的。此时这位稚气未脱的26岁小伙子正跟几个年龄差不多的伙伴们在远处拉测绳、测剖面。年轻人在这个满目荒凉的戈壁滩上工作,的确需要有一些搞笑的戏码自娱自乐,释放一下大家的情绪。

    24岁的王虎,是成都理工大学的毕业生,这位长年在空气湿度较高的地区长大的小伙子,刚刚来到戈壁滩开展工作的时候很不适应。他告诉记者,知道西部地区干旱,但没想到干成这样,刚来的时候,唇裂、流鼻血是经常发生的事,现在习惯了一点。不过对于戈壁滩上的这段经历,他认为是他走向社会最好的历练。

    23岁的康凯是项目部年龄最小的队员,刚刚从中国地质大学毕业,马上就要继续读研究生了。他利用开学之前的间隙,来到戈壁滩上,与这帮大哥哥们一起见习野外地质工作。康凯半开玩笑地告诉记者,“年轻人人傻精力旺,干啥都不觉得累。尽管我来的时间不算长,但是学到了许多在课本上根本无法学到的东西,这帮大哥哥们的工作热情和对地学的严谨态度,是我学习的榜样。”

    快到下午3点了,太阳开始偏西,每每这个时候就得准备打道回府了。因为再晚一点的话可能会有狼群出没,很危险。戈壁狼不同于其它地方的狼群,由于缺乏必要的食物链,很饿,很有攻击性。一望无际的戈壁滩,只能见到我们这群人活动的影子。在这样的环境中,没有坚定的理想和奉献精神,是很难长时间呆下去的。不说这帮80后、90后,连我这个自诩在艰苦年代走过来的人,才匆匆经历了一下就有些急了。

    回到旅馆,脸上有些火辣辣的烧灼感。记者对张海啟书记嗔怪地抱怨,怎么把我骗到这么个鬼地方来了?张海啟书记冲记者“嘿嘿”笑笑。实际上,有时候不需要太多的语言来表达,这“嘿嘿”一笑,既是对项目部小伙子们的敬佩和赞许,也是对记者此时心态的一种理解。

    青春的奉献是有回报的。通过近2年的工作,项目组获得了一批找矿线索,进一步开展工作,有望转化成矿产地;作为中国地质调查局确定的1∶5万矿产调查示范项目,积极探索创新矿产地质专项填图及成果表达方式,形成了花牛山幅矿产地质示范性图件;同时,形成并建实了中国地质调查局发展研究中心矿产调查野外团队。

    有感于小伙子们在艰苦条件下的艰辛付出,张海啟书记随后在北山项目部的座谈会上,即兴赋诗一首:

    北山寻理想,南部系故乡。

    纵横千里路,经纬万年长。

    地质乃吾本,矿产是工粮。

    青春放光彩,奋斗报国强。

    青春绽放戈壁滩

     

    图2全国石油资源分布图(2013)

    图4全国天然气资源分布图(2013)





      为及时准确掌握我国油气资源潜力,继2003~2007年国土资源部、国家发改委和财政部联合组织开展新一轮全国油气资源评价(以下简称“新一轮”)之后,国土资源部安排部署,分阶段组织对全国主要含油气盆地开展动态评价。2010年完成鄂尔多斯等6个盆地的评价,2011年完成东北地区(包括内蒙古东部)的评价,2012年完成新疆地区的评价,并对2030年前油气储量产量增长趋势进行了预测。2013年,重点对新一轮全国油气资源评价以来尚未开展过动态评价的华北、中原、河南、江苏、江汉、青海、玉门、东海等8个油田探区,以及动态评价后资源量有较大变化的冀东、大港油田探区和渤海海域、南海中南部主要含油气盆地进行了新的动态评价。到2014年底,完成了又一轮全国油气资源潜力系统评价,得到最新全国评价成果。

      一是我国油气资源总量丰富。全国石油地质资源量1085亿吨、可采资源量268亿吨,与2007年评价结果相比,分别增加了320亿吨、56亿吨,增长42%和26%;已累计探明360亿吨,探明程度33%,处于地质勘探中期。天然气地质资源量68万亿立方米,可采资源量40万亿立方米,与2007年评价结果相比,分别增加了33万亿立方米、18万亿立方米,增长了94%和82%;已累计探明12万亿立方米,探明程度18%,处于地质勘探早期。

      二是天然气资源潜力大于石油。截至2014年底,全国石油和天然气分别累计采出62亿吨、1.5万亿立方米,剩余可采资源量分别为206亿吨、38.5万亿立方米。按照1111立方米天然气折算1吨石油,天然气剩余可采资源量约为石油的1.7倍,未来我国将进入天然气储量产量快速增长的发展阶段。

      三是油气资源主要集中在大型含油气盆地。渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口等主要含油气盆地的石油资源量、储量和产量贡献超过80%。鄂尔多斯、四川、塔里木盆地和海域等四大气区的天然气资源量、储量和产量贡献超过80%。

      四是油气资源勘查开采成本增大。剩余的常规油气资源品质较差,低渗透、大埋深、深水的油气和稠油、高含硫天然气等低品质资源比重逐年增高。由于这些资源的勘查开采利用难度大,均需要采用高新技术,增大了成本。

      五是全国油气资源勘探开发潜力较大。趋势预测结果表明,2030年前,全国石油储量仍保持较高水平,年均探明10亿吨以上,产量保持2亿吨以上,稳中有升,天然气储量保持高速增长态势,年均探明6000亿立方米,产量快速增长,预计2030年产量可达3000亿立方米。

      一、基本情况

      (一)总体原则

      以党的十八大和十八届三中全会精神为指导,紧密围绕经济社会发展大局,适应全面深化改革新要求,以提高我国油气资源对经济社会可持续发展的保障能力为目标,以规范的资源评价方法、技术和基础数据为支撑,以国有石油公司勘探开发工作为基础,充分利用已经取得的资源评价成果,采取主管部门组织,专家技术把关,政产学研相结合的工作方式,突出重点,运用比较分析、专家咨询指导的评价模式,全面、准确、客观地评价我国常规石油与天然气资源潜力,预测2015~2030年油气资源储量、产量增长趋势,为更好地调查评价、规划、管理、保护与合理利用油气资源,为国家编制经济社会发展规划和能源中长期发展规划提供科学依据。

      (二)目标任务

      全国油气资源动态评价(2013)工作,以新一轮全国油气资源评价为基础,认真总结近年来评价地区油气勘探开发的新成果、新进展和新认识,丰富完善了资源评价的方法参数体系,主要评价了石油、天然气地质资源量和可采资源量,分析预测了油气储量产量增长趋势,提出了促进油气资源勘探开发的政策建议。

      (三)工作重点

      本次动态评价主要针对近年来在油气勘探领域取得较大进展,以及新一轮全国油气资源评价以来尚未开展过动态评价的盆地和地区。选取渤海湾盆地冀东、大港油田探区和渤海海域、南海中南部主要含油气盆地,以及渤海湾盆地华北油田探区、渤海湾盆地中原油田探区、南襄、江汉、苏北、柴达木、酒泉、东海、二连、雅布赖等盆地和地区开展油气资源动态评价。

      (四)组织实施

      本次动态评价,是按照国土资源部总体部署和要求,由国土资源部油气资源战略研究中心会同中石油大港油田、中石油华北油田、中石油冀东油田、中石化中原油田、中海油天津分公司、中石油青海油田、中石油玉门油田、中石化河南油田、中石化江汉油田、中石化江苏油田、中石化上海分公司、中海油研究总院、中国石油大学(北京)等单位共同实施(图1)。

      (五)评价思路

      石油天然气评价地质资源量和可采资源量两个系列,并根据油气勘探开发进展,确定盆地、坳(凹)陷、领域或重点层系作为评价单元;在总体沿用“新一轮”评价方法的基础上,针对不同评价单元的地质特征和勘探程度,确定各自的评价方法,主要采用统计法、类比法,适当应用成因法,强调多种方法的配套性、实用性和针对性。评价参数依据评价方法和资源类型制定,所用参数具有相对统一性、合理性,本次评价重点通过刻度区的建立与解剖,获取了运聚系数、可采系数等关键参数取值,分析影响关键参数的主要地质因素,建立统一地质模型,掌握关键参数在不同评价地区的特征,明确其在不同地区的应用条件和取值标准,为资源评价奠定了良好的基础。

      (六)主要成果

      总结近年来评价地区油气勘探开发的新成果、新进展和新认识,丰富完善了资源评价的方法参数体系,主要评价了石油、天然气地质资源量和可采资源量,分析预测了油气储量产量增长趋势,提出了促进油气资源勘探开发的政策建议。评价结果表明:全国油气资源潜力较大,渤海海域油气资源大幅增长,东部老油田仍有潜力可挖。

      二、勘探进展

      随着地质认识的深化、勘探技术的进步和勘探开发程度的不断提高,本次评价盆地和地区的油气资源勘探有了新的突破和新的发现。

      渤海海域辽东湾地区勘探取得重大进展,辽西低凸起绥中36-1大油田外围发现第二个亿吨级稠油油田旅大5-2N构造,辽中凹陷南部陡坡带旅大6-2构造带有望成为又一个亿吨级油田群,辽东凸起带北段锦州23-2构造也获重大发现,渤中地区石臼坨凸起秦皇岛33-1南油田浅层获亿吨级资源发现,渤南地区黄河口凹陷南斜坡获得新突破,成熟区探明储量大幅增长。此外,在庙西北洼发现蓬莱15-2亿吨级大油田,边缘洼陷勘探开辟了渤海海域油气资源增长新区,秦南凹陷陡坡带发现秦皇岛29-2亿吨级轻质油气田,科学探索井BZ21-2-1完成渤海第一口超5000米的深井,揭示了渤中凹陷天然气勘探前景。

      柴达木盆地油气勘探在昆北断阶带实现重大突破,昆北油田累计探明石油地质储量上亿吨;狮子沟—英雄岭构造带开拓油气勘探主战场,西段探明狮子沟、花土沟、游园沟三个油田,东段发现了英东一号油气田;阿尔金山前东段东坪1区块、东坪3区块、牛1区块拉开天然气勘探序幕。

      此外,其他盆地和地区也取得了一定的勘探进展,例如,渤海湾盆地大港油田探区岐口凹陷埕北断坡区勘探取得新突破,形成5亿吨级大型油气富集带;华北油田探区冀中凹陷勘探发现饶阳凹陷蠡县斜坡中北段、马西—肃宁地区和文安斜坡三个亿吨级规模储量区;中原油田探区文明寨油田在中生界试获高产油流,取得了中生界三叠系砂岩裂缝型油气藏勘探的重大突破。二连盆地阿尔凹陷发现了阿尔油田,新增控制加预测石油地质储量上亿吨;江汉盆地江陵凹陷发现万城断裂带、荆州背斜带、南部斜坡带等三个千万吨级增储新区带,潜江凹陷发现钟潭断裂构造带、毛场斜坡带等两个千万吨级增储新区带;苏北盆地高邮深凹带戴南组隐蔽油藏、高邮凹陷戴南组和泰州组原生油藏、成熟探区勘探取得重要的发现和进展;玉门油田在雅布赖盆地的致密油勘探获得一定进展,但是整体已处于开发后期,面对较大的稳产压力。

      三、评价成果

      (一)石油地质资源量增长22.70%

      本次动态评价盆地和地区石油地质资源量257.29亿吨,可采资源量58.49亿吨;与上次资源评价结果相比,石油地质资源量增加了47.60亿吨,可采资源量增加了4.40亿吨,分别增长22.7%和8.13%;其中增加量最大的是渤海海域,地质资源量增加了27.63亿吨,其次为柴达木盆地,增加了16.70亿吨,渤海湾盆地的冀中坳陷增加了9.87亿吨;南堡凹陷地质资源量减少了9.56亿吨,黄骅坳陷减少了4.22亿吨。

      (二)天然气地质资源量增长87.73%

      本次动态评价盆地和地区天然气地质资源量12.77万亿立方米,可采资源量6.79万亿立方米;与最近的资源评价结果相比,天然气地质资源量增加了5.97万亿立方米,可采资源量增加了2.69万亿立方米,分别增长了87.73%和65.40%;其中柴达木盆地地质资源量增加了1.74万亿立方米,南华北盆地增加了0.67万亿立方米。

      (三)全国石油地质资源量1085亿吨,天然气地质资源量68万亿立方米

      通过本次评价,全国石油地质资源量为1084.77亿吨,较全国油气资源动态评价(2012)的1037.17亿吨增加了47.60亿吨,增幅为4.59%;可采资源量为268.38亿吨,较全国油气资源动态评价(2012)的263.98亿吨增加了4.40亿吨,增幅为1.67%(图2、图3)。

      全国天然气地质资源量为68.11万亿立方米,较全国油气资源动态评价(2012)的62.14万亿立方米增加了5.97万亿立方米,增幅9.61%,天然气可采资源量为40.11万亿立方米,较全国油气资源动态评价(2012)的37.42万亿立方米增加了2.69万亿立方米,增幅7.19%(图4、图5)。

      四、增长因素

      (一)勘探投入和工作量持续增长

      “十一五”以来,我国油气勘探投资呈现持续增长态势,2013年全国勘探投资785.56亿元,较2006年的447.02亿元大幅增长了338.54亿元。全国2006~2013年累计钻探井2.76万口,2013年全国钻探井3863口,比2006年的2592口增加1271口。全国2006~2013年累计完成二维地震8.68万km,累计完成三维地震31.09万km2,2013年为4.89万km2,比2006年的2.91万km2增加了1.98万km2。

      本次评价工作中,2006~2013年期间,渤海海域完成钻探井320口、二维地震2711km、三维地震40771km2,2013年为5074km2,比2006年的2488km2增加了104%,共探明石油地质储量12.04亿吨,占累计探明储地质储量的41%,探明天然气地质储量741.7亿立方米,占累计探明地质储量的44.86%。柴达木盆地完成钻探井293口、二维地震9186km、三维地震4747km2,共计探明石油地质储量1.78亿吨,占累计探明地质储量的35%,探明天然气地质储量713亿立方米,占累计探明地质储量的19%。其他盆地或地区的勘探投入和工作量均有不同程度的增长。

      勘探投入大幅增长带来工作量的增加,推动了勘探开发的突破,亿吨级的大型油气田接连发现。

      (二)勘探理论的突破和地质认识逐渐深化

      地层岩性油气藏、隐蔽型潜山油气藏等油气理论的突破,使得勘探领域不断扩展、地质认识不断深化,不同盆地和地区结合区域地质特点,形成具有特色的勘探新理论,带来了油气资源领域的不断拓展,资源量得到增加。

      渤海海域辽东湾地区滚动评价和区域甩开均取得重大进展,辽西凸起区油气分布连片增加,渤中凹陷是海域主力生烃凹陷,凹陷内构造—岩性、中深层等资源潜力大,渤南地区黄河口凹陷围绕浅层构造—岩性领域和复杂断块开展滚动勘探,使黄河口凹陷基本证实“满凹含油”,盆地边缘凹陷的突破和发现,拓展了渤海海域油气勘探空间,小型凹陷也将是资源增长重要领域,此外,渤中凹陷深层天然气显示良好的勘探潜力。

      柴达木盆地开展油气成藏模式研究,源外古隆起、古斜坡油气成藏模式认为油气藏分布与古构造关系密切,此理论突破了以往“源外构造区不利于油气成藏”的认识,指导勘探不但发现了柴北缘马北隆起区油气田,而且分别在昆仑山前、阿尔金山前和祁连山前获得突破。源上晚期构造成藏模式认为受喜山晚期新构造运动强烈影响,研究提出盆地腹部“构造多期推覆叠加,断层纵向接力输导,油藏晚期复式聚集”新模式,指导勘探发现英东中浅层亿吨级油田,打破了以往新构造区“早期成藏、晚期调整、次生为主”难以形成大油气田的传统认识。此外还建立了富烃凹陷周缘斜坡区源内岩性成藏模式和生物气动态成藏模式。

      渤海湾盆大港油田以斜坡区岩性油气成藏理论为指导,按照“评价断阶区、预探高斜坡”的勘探思路,在低断阶及高斜坡实施重点勘探,并取得突破;华北油田以富油凹陷“洼槽聚油”理论新认识为指导,深化地层岩性油藏形成条件和富集规律研究,构建多种地层岩性油藏新模式,通过深化隐蔽型潜山成藏机理研究,发现一系列高产高效潜山及内幕油藏;苏北油田完善了高邮深凹隐蔽油藏勘探理论,建立“多级坡折或缓坡”和“单级坡折或陡坡”两类隐蔽圈闭成藏模式,指出不同模式下岩性油藏勘探领域。

      (三)工程技术进步大大降低了资源的门槛

      最近几年,勘探开发工程技术得到了很大的提高,过去很多不被认为是资源的,现在也得到了有效的利用,使得资源向更低渗透率、更深埋深、更大水深迈进。

      在地震方面,完全自主知识产权的宽方位、宽频带、高密度地震勘探配套技术实现商业化应用;在钻完井方面,工厂化钻完井与储层改造作业技术、深井超深井优快钻完井技术、氮气欠平衡和油钻杆完井技术的进步,促进了在主要盆地的勘探工作;在测井方面,应用测井数字岩心技术实现了油气层测井评价的准确、高效和一体化,非均质碳酸盐岩有效储层测井识别技术在塔里木、长庆等油气田应用效果显著;海上油田超大型平台浮托技术取得突破、在渤海油气田开发和南海深水荔湾3-1气田建设中成功得到应用。

      五、趋势预测

      综合分析,按目前发展态势,预测2015~2030年,我国石油储量产量稳定增长,累计探明地质储量200亿吨,2020年、2030年产量分别达到2.3亿吨、2.5亿吨;天然气储量产量快速增长,累计探明地质储量12万亿立方米,2020年、2030年产量分别达到2000亿立方米、3000亿立方米。综合煤层气、页岩气等非常规油气资源储量产量增长趋势,2020年全国油气当量接近5亿吨,2030年达到7亿吨。

      东部以松辽、渤海湾盆地为重点,主要是挖潜稳产,通过积极发展先进采油技术,努力提高原油采收率,产量保持基本稳定,2030年,东部老油田的油气当量保持在1.5亿~1.8亿吨,占全国近30%。中西部以鄂尔多斯、四川、塔里木、准噶尔等盆地为重点,逐步成为油气增储上产接替区,2020年鄂尔多斯盆地建成亿吨级油气生产基地,2030年新疆地区建成亿吨级油气生产区,西部油气当量可达3.5亿~4亿吨,占全国的50%以上。海域以渤海、东海和南海北部等为重点,通过开拓深水和南海中南部海域油气资源勘查,2030年,油气当量1.2亿~1.5亿吨,占全国的20%。

      (一)石油储量

      2030年之前,我国的年探明石油地质储量仍保持较高的水平,其中2014~2015年年均探明储量12.35亿吨,2016~2020年年均探明储量12.57亿吨;2021~2030年年均探明11.68亿吨。2014~2030年可累计探明储量204亿吨,年均探明储量12.04亿吨。按石油地质资源量1084.77亿吨考虑,2030年的资源探明程度为51.7%,属于勘探的中期(图6)。

      (二)石油产量

      2030年之前,全国石油产量保持平稳,2015年产量可达2.14亿吨,2020年2.24亿吨,2025年2.30亿吨,2030年2.28亿吨,峰值产量将超过2.3亿吨。2016~2030年每五年的年均产量为2.20亿吨、2.28亿吨、2.30亿吨。到2030年,全国累计产油99.42亿吨,按石油可采资源量268.38亿吨考虑,2030年石油开采程度为37.0%,仍然处于开发中期(图6)。

      (三)天然气储量

      2030年之前,我国的天然气年探明地质储量仍保持“十五”以来的高速增长态势,其中2014~2015年年均探明地质储量6421亿立方米,2016~2030年每五年天然气年均探明地质储量为6104亿立方米、6143亿立方米、6059亿立方米。到2030年,全国可累计探明20.63万亿立方米,按天然气地质资源量68.11万亿立方米考虑,2030年的资源探明程度为30.3%,进入勘探中期(图7)。

      (四)天然气产量

      2030年之前,我国的天然气年产量将持续快速增长,2015年产量可达1430亿立方米,2020年1980亿立方米,2025年2360亿立方米,2030年2510亿立方米,预计峰值产量可接近3000亿立方米。2016~2030年每五年的年均产量为1768亿立方米、2230亿立方米、2469亿立方米。到2030年,全国累计产气4.84万亿立方米,按天然气可采资源量40.11万亿立方米考虑,2030年天然气开采程度为12.1%,属于开发的早中期。

      六、勘探重点

      (一)海域有较大增储空间

      从动态评价(2013)结果看,海域是石油、天然气资源量增长最显著的地区。其中渤海海域石油地质资源量较动态评价(2010)增长了33.4%,渤海海域今后仍坚持以富烃凹陷为主要勘探方向,隐蔽油气藏及潜山为重要勘探领域,同时要兼顾天然气勘探;环渤中、辽中、黄河口等富烃凹陷斜坡区、中深层构造—岩性领域、潜在富烃凹陷等是有利勘探方向。

      (二)老油田新增储量重点在挖潜

      渤海湾盆地的大港、华北、冀东、中原等油田,以及河南、江汉、江苏、玉门等油田经历了40年以上,最高到80年的勘探开发历程,油田获得新发现的难度大、储量规模小。但通过本次评价来看,老油田仍然具有较大的潜力,也是我国石油产量稳定发展的重要支撑。大港油田沧东凹陷岩性油气藏、歧口凹陷歧北斜坡、板桥斜坡与古生界天然气等领域是近期勘探重点;华北油田饶阳、霸县、廊固等凹陷的岩性油气藏、深潜山及潜山内幕是勘探重点;冀东油田南堡凹陷高北斜坡、南部缓坡带和北部陡坡带的中深层构造岩性油气藏是重要勘探领域;中原油田的东濮凹陷中央隆起带深层、洼陷带深层、深层潜山、西南洼陷、兰聊断裂带为重要勘探领域;河南油田泌阳凹陷北部斜坡核三下段、南部陡坡带小型砂砾岩油藏有较大增储潜力;对江汉油田应滚动勘探潜江凹陷潜江组砂岩油藏,展开勘探新沟嘴组砂岩油藏、江陵凹陷白垩系次生油气藏,评价江陵凹陷荆沙组次生油气藏,探索陈沱口、小板凹陷勘探潜力;江苏油田的高邮凹陷、金湖凹陷、溱潼凹陷和海安凹陷仍是勘探的主战场,内斜坡、复杂断裂带和隐蔽油藏为重要勘探领域。

      (三)新区新领域有望形成接替

      从评价结果看,老油田的新层系和新类型(如致密油气)、西部盆地的新区和海上的新区、新层系有望形成重要的勘探接替。从老油田看,大港油田沧东孔二段致密油、古生界碎屑岩潜山可作为中长期勘探领域,河南油田泌阳凹陷的页岩油和江苏油田金湖、高邮等凹陷以及江汉油田潜江凹陷潜江组的页岩油也是未来的重要勘探领域;从西部柴达木盆地看,山前古隆起、古斜坡区是勘探的重点,富烃凹陷周缘斜坡区岩性及致密油气是值得重点探索的区域,而富烃凹陷相邻的断阶带深层、盆内大型晚期构造带和基岩勘探领域是需要加强研究的新区、新领域;从海上看,东海盆地的深层致密气和中生界天然气潜力巨大,是未来勘探的重要方向。

      七、政策建议

      (一)加强油气基础地质调查评价

      一是大力加强我国油气基础地质调查评价工作,查明油气资源潜力,优选油气勘查有利区带。二是继续实施全国油气资源动态评价,加快油气资源信息化建设,提升油气资源管理支撑能力与社会化服务水平。三是加强大型含油气盆地综合研究与整体评价,着重解决制约油气勘查的重大地质问题,提出勘查战略方向和新思路。四是针对我国致密油气等非常规油气的地质复杂性和难采性,加强地质理论研究、富集易采区预测技术攻关。五是开展油气资源调查评价新技术和新方法的研究、引进、示范和推广及相关技术规范与标准研制等,加强公益性、基础性资料的社会化服务。

      (二)加大油气勘查开发投入

      一是加大财政投入力度,重点开展工作程度较低区块的地质工作,寻找后备资源区。二是通过油气基础地质调查、战略选区、资源评价等基础性公益性工作,优选出有利目标区,编制油气矿业权设置方案,降低商业性勘探风险,引导和带动石油企业加大勘查开发投入。三是完善法规和经济调节相结合的区块管理机制,适度提高油气探矿权采矿权使用费标准,提高区块持有成本,研究提高最低勘查投入标准,促使勘查投入不足、进展缓慢的矿业权人退出区块;以市场竞争方式配置探矿权,按照企业承诺勘查期内的投入和工作量,作为监督考核的依据,促进石油企业加大勘查开发投入。四是通过油气体制改革,逐步放开油气勘查开采市场,引入更多的市场主体,拓宽油气勘查开发投资渠道。

      (三)加快非常规油气勘查开发

      确立科学的油气资源观,把提升非常规油气资源的战略地位作为保障我国能源可持续供给的重要举措。实施非常规油气开发利用顶层设计,建立完善的制度保障体系,做到有序开发,科学发展。非常规油气资源勘探开发实施“一级发证、两级监管、部省联招、属地注册”的管理方式,以区块竞争性出让为突破口,允许符合条件的非国有资本进入,逐步形成竞争性开发机制。统筹规划、加强勘探、重视开发、深化应用,努力实现勘探开发、技术应用和下游市场的良性互动,促进非常规油气资源的优化配置。

    我国油气资源勘探开发潜力较大