大海上的“蓝鲸1号”平台

2017年5月18日，我国海域天然气水合物试采宣布成功，这标志我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新。本次试采中，“蓝鲸1号”深水钻井平台功不可没。

“蓝鲸1号”是什么？

“蓝鲸1号”钻井平台诞生于山东烟台，是由中集来福士海洋工程有限公司（以下简称“中集来福士”）自主设计建造的超深水半潜式钻井平台，是目前世界上最先进的钻井平台。

此次南海天然气水合物试采作业，是“蓝鲸1号”平台承担的首次钻采作业任务。试采工区在水深1200～1300米处，设计井深300～400米。对于这种程度的钻采作业而言， “蓝鲸1号”完全可以胜任。

那么，“蓝鲸1号”的优势在哪里？

一是体型大。“蓝鲸1号”平台排水量可达7万吨，与“辽宁”号航母满载排水量相当；长117米，宽92.7米，面积相当于一个标准足球场大小；高度达118米，相当于40层楼的高度。

二是性能强。“蓝鲸1号”平台最大作业水深可达3658米，最大钻井深度更是达到15240米，其中大钩钩载1250短吨，可变载荷1万吨。这是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台，适用于全球深海钻探作业。

三是效率高。“蓝鲸1号”装配了全球最先进的液压双钻塔和2个井口，两台钻机可在2个井口同时实现钻井、连接套管、下放防喷器等主副线作业，有效减少了钻井辅助时间，使深水钻井作业效率比传统的单井口作业平台提高30%。同时配备了全球领先的闭环动力系统，可比同类作业平台燃油消耗降低10%。

四是安全系数高。“蓝鲸1号”配备了主副两套15000psi压力级别的水下防喷器，每套防喷器配备三组剪切闸板，而剪切闸板是井喷控制的最后一道屏障。如此配置，大大提升了常规井下压力控制设备的能力，保证了试采作业安全。同时，该平台配备了世界上最先进的DP3动力定位系统，最精确的定位测量误差达到0.1米，通过8台全回转式6034马力的推进器实时定位，保证了作业期间平台在台风“苗柏”11级风力里保持“纹丝不动”。

与天然气水合物试采之约

中国地质调查局和中石油集团到国内运营深水钻井平台的企业进行了多次调研，最终“蓝鲸1号”凭借优越的装备性能、完全自主设计建造而入选为天然气水合物试采施工作业平台。

2016年8月，“蓝鲸1号”平台技术服务合同签订。此时，距天然气水合物试采预定开工时间不到7个月，而平台的建造进度刚刚达到90%左右。中集来福士将平台建造与水合物试采适应性改造同时进行，大大缩短了建造和改造工期，增加了平台调试时间，为平台的如期交付奠定了基础。

天然气水合物试采施工作业面临着新平台、新设备、新队伍和平台作业准备时间紧的几大挑战。试采指挥部高度重视，多次派技术人员驻厂调研、跟踪平台作业准备进度，参与工程总承包中国石油集团海洋工程有限公司与中集来福士“蓝鲸1号”平台项目推进会。试采指挥部在平台调试、海试测试、人员培训、第三方设备安装等关键阶段出谋划策，协调解决遇到的问题，共同推动平台于2017年2月13日如期交付。

台风中保障产气平稳

试采工程光荣而艰巨，工期极为紧张，挑战巨大。

3月6日，“蓝鲸1号”平台从烟台启航，自航奔赴南海工区。平台航行总行程约2263公里，共航行7.1天，平均航速达8.27节，动力功率仅占平台功率的70%左右，可见其动力能力强大，远超越同类的平台。

对南海海域来说，海上钻采作业最大挑战就是遇到台风。6月12日，“蓝鲸1号”平台正面迎来第一次台风——“苗柏”。试采现场指挥部与“蓝鲸1号”操船团队根据南海前期台风的特点，以及对当前平台动力系统和定位系统的能力评价，最终作出保持生产测试、原地抗击台风的决定，同时制定了详细的、可操作性强的应急解脱躲避台风的应急预案。

当日凌晨4点，“苗柏”转向风力突然由预测的9级加剧至11级，海况异常恶劣。但平台凭借强大的动力定位系统和经验丰富的操船队伍，保持在安全区域与暴风对抗，实测最大漂移距离不超过6.5米。在试采各参战单位的坚守下，南海天然气水合物试采的火焰在狂风暴雨中依旧燃烧。

7月9日，我国首次南海天然气水合物试采安全生产满60天后主动关井。此次试采，获得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果，并创造了产气时长和总量的世界纪录，全面完成了试采预期目标。这也充分证实， “蓝鲸1号”平台凭借自身强大的功能，为我国首次海域天然气水合物试采工程的成功实施提供了坚实保障。

（作者系中国地质调查局水合物试采现场指挥部办公室工程组成员，《南海天然气水合物试采工程实施及关键技术》项目主要成员，主要从事钻井技术研究工作。）

党的十九大以来，科技体制改革成为推动我国经济社会高质量发展的重要支点之一。2017年国务院印发《深化科技奖励制度改革方案的通知》，其中提出，科技进步奖评选要围绕创新性、应用效益和经济社会价值，定标定额，以鼓励科技人员潜心研究。

在2018年国土资源科学技术奖评选中，自然资源部充分适应新形势、新要求，共评选出63项获奖成果，其中一等奖7项。从本次获奖的项目成果来看，科研人员围绕用科技解决资源环境约束、提升国土空间管理治理能力等，创新开展了丰富且卓有成效的实践，多个项目成果体现了产学研合作、中央-地方协调联动的公益性地质工作。

 

成矿规律研究思路和就矿找矿基本思路

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”），在2018年度国土资源科学技术奖评选中硕果累累，共斩获2个一等奖、1个二等奖3个奖项。“全国一共7个项目成果获得一等奖，资源所一家单位就占有两席，确实厉害！”有专家在接受记者采访时也不由发出了赞叹。

“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是资源所本次获得一等奖的项目之一。记者近日专程来到资源所，采访了该项目的负责人——该所稀有稀土贵金属研究室主任王登红研究员。王登红表示，该项成果得益于部、局科技创新体制机制改革的引导与促进，更是团队合作的结晶。

据了解，“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是我国首次在国家层面开展区域成矿规律科学研究的工作，有效保障了“全国重要矿产潜力评价”工作的顺利完成。其相关成果不仅为摸清我国铁、铜、铝土矿、钾盐等重要矿种的矿产资源家底提供了理论指导，填补了成矿规律研究方面的一系列空白，开创了众多全国乃至全世界科技创新、理论创新、技术创新的先河，是我国矿产资源领域一项里程碑式的科研成果，更是为深部找矿、整装勘查、“三稀”矿产资源调查实现新突破提供了有力地科技支撑。

项目培养了研究生24人，发表论文168篇，出版专著11部，其中《中国重要矿产和区域成矿规律》获得了第六届中华优秀出版物奖，也成为了目前唯一一部获此殊荣的地质矿产类图书。

立足国家战略需求不断创新

“在开展这项研究工作之前，成矿规律研究曾被很多人认为是‘拍脑袋的艺术’。这个项目起点高、涉及面广、难度大，是我国矿床学界有史以来罕见的一项全国性系统工程。”王登红介绍说，在此之前，大范围地开展成矿规律研究工作尚无先例，因此项目开始之初整个团队背负着“不小的压力”。

亚瑟·柯斯勒曾说：“天才的主要标记不是完美而是创造，天才能开创新的局面。”艰巨的任务摆在王登红面前，对于他所带领的这样一支平均年龄不到40岁的朝气蓬勃的队伍来说，有压力，但对应的也是更大的创造的空间。经过8年的科技攻关，一系列创新成果如汩汩涌泉，为发展我国成矿学理论、提升成矿预测和潜力评价水平发挥了重要作用。

据了解，在工程技术方面，该项目首次研发了统一的技术要求，集成创新了成矿规律研究思路和方法，设计并实现了全国23个主要矿种多要素编图的综合图例及编图标准化，弥补了行业空白，为指导全国的成矿规律研究提供了技术规范。

在成矿规律方面，该项目重新划分了全国3个级别的成矿区带，首次实现了陆域和海域国土面积成矿带划分的全覆盖，系统总结了16个成矿省和17个单矿种（组）的全国性成矿规律，显著提升了我国成矿规律研究总体水平。

在成矿理论方面，该项目提出了华南中生代新“三源成矿”理论，阐明了华南成矿省区域成矿规律和地球动力学新机制，建立了华南成矿省区域演化模式；提出了低温成矿域多期成矿模式，发现和探讨古老板块两侧对称成矿机制，显著提升了对区域成矿规律的研究程度和认知深度。

在成矿预测方面，该项目提出了矿产预测类型、白钨矿趋势线等若干新概念、新认识，建立了典型矿床的描述性模式、成因模式和评价找矿模型，为指导找矿预测提供了理论基础，为矿产资源潜力评价提供了科学依据。此外，该项目还提出了“矿产预测类型”的概念及其划分方案，有效指导了找矿预测；提出了“五层楼＋地下室”等找矿勘查模型，拓展了找矿思路，为深部探测提供了理论指导等。

该项目成果还创新了同位素年代学测试技术方法，首次构建了中国成岩成矿年代学谱系。

中国工程院院士裴荣富对该项目成果高度评价，认为该研究提出的“五层楼+地下室找矿模型”，对于指导深部找矿具有重要意义，可有效地指导找矿勘查部署工作；首次通过精确的同位素年代学资料刻画出中国矿床的成矿演化历史轨迹，构建了中国成岩成矿年代学谱系，为建立区域成矿谱系和深化区域成矿规律研究提供了方法和实现的途径。

重视人才培养传帮学带

团队——这是记者在采访中听到最多的一个词，不管是王登红自己，还是与他一起工作的同事、学生，总会不自觉地把项目成果和荣誉归结于集体智慧，记者能够感受得到，这决不是客套。

王登红带领的这个科研团队秉承着一种精神：他们敲山问石、倾尽心血奔赴在祖国的崇山峻岭、戈壁荒漠之中，掘地求宝；他们不畏酷暑严寒、风沙雨雪，以星空为伴，与大地为侣，只为在大自然中找到造福人类的矿产资源；他们怀着一颗为国家为民族的胸怀、为理想为信念的意志、不怕苦不怕累的精神，任劳任怨，数十年如一日，一心只为地质事业，不做出成效决不回头。

据了解，截至目前，这个团队开展过野外地质调查的矿产地已经有600余处，在全国各地几乎都留下了他们的足迹，提出了23个主要矿种的矿产预测类型划分方案，厘定出了388个矿产预测类型，指导了23个单矿种（组）成矿带划分和成矿规律研究，总结了17个成矿省的成矿规律……

俗话说，以身作则胜于口头训诲。一个团队的成功离不开一个优秀的带头人，王登红就是这样一个用实际行动影响身边人的典型。用他学生的话来说，“王老师不仅知识渊博，为人也十分温润谦和，深受同学们的尊敬和喜爱。”作为自然资源部中国地质调查局评选的首批“杰出地质人才”之一，王登红为多个项目的主要成员，确实很忙，但他也从不忘记自身的责任和使命，尽心尽力为年轻人搭建平台。他常常挂在嘴边的一句话说：“你们这些年轻人赶快成长起来吧，国家需要你们。”

“经过王老师修改的报告和论文常常是满满的注释和建设性的意见，大到报告和论文整体的课题把控，小到语句的表述，甚至是标点符号，他都会改出来。”从2009年到资源所工作，加入王登红团队已近10年的黄凡博士对此深有体会：“我刚到资源所时，被王老师安排出野外学习，本以为正值暑期，可以提前回京，于是在野外只待了一星期就返回单位了。王老师知道后，严厉地批评了我，当时我才明白王老师对待工作上的事从不含糊，交代的工作一定要认真完成。”

团队成员刘丽君博士也讲了一个故事。她说：“王老师在做颈椎手术期间，看到核磁共振造影剂药物里含有稀土元素，眼睛瞬间就发光了，生病之余还查阅了该药物的相关资料，从一件药品的使用拓展到一种资源的开发利用和现状，这充分体现出一个科学家的家国情怀和触类旁通的科学素养。他就是这样一位心怀家国的科学家，以老百姓的视角想着怎么把科研工作运用到生活中，怎样跟老百姓生活密切相关。”

团队成员代鸿章博士回忆起跟王登红一起出野外的情景时说：“王登红老师是一个工作起来忘记自己身体疼痛的人，别人身体不适他会很紧张很关切，自己身体不适却只会闷声忍着。有一次，我们在海拔4500米左右的川西甲基卡矿区开展野外工作，刚上山王老师就开始安排工作，讨论问题时并没有觉得他有什么不正常，但仔细观看就会发现，他因为高原反应而嘴唇发乌、脸色苍白，同学们让他原地休息，他却说自己没事。”

一个在工作上无私奉献、笃定忘我的人，生活中又是什么样呢？刘丽君对记者说：“在生活中，王老师对学生的关心是无微不至的，但在野外共处时的点点滴滴却更让人感动。我觉得王老师不仅是老师，更像是一位慈父。每次和王老师一起出野外的时候，他总是走在前面，先查看地形地貌，害怕大家不熟悉路况，出现什么意外，不仅自己的东西自己拿，还抢着跟大家一起背地质样品。他就是这样宽以待人，严以律己，希望学生们能多学一点，也尽可能地为学生们遮风挡雨。”

王登红就是这样一个热爱地质事业的人，他的学生说：“老师都这么努力，身为学生的自己有什么理由不去奋斗呢？”在他的学术指导和言传身教下，团队中的年轻人得到了充分锻炼，取得了优秀的成绩。

据了解，在王登红培养的学生中，有很多人荣获了程裕淇优秀研究生奖、优秀学位论文等奖励，还有一些人在找矿勘查实践中取得了较大突破，于扬博士就是一个很典型的例子。在王登红的指导下，于扬在赣南通过6年坚持不懈分季度的采样监测，基本查明了离子吸附型稀土开采对环境尤其是水环境影响的各种因素，建立了稀土矿山环境评价的理论模型与SMAIMA工作方法体系，即：野外调查（S）-实验测试（M）-特征分析（A）-指标体系构建（I）-模型研究（M）-综合评价（A），为矿山环境评价和治理提供了新的技术平台。

随着团队的不断壮大，团队间的业务交流就显得尤为重要，该团队建立并实施了周例会制度。据代鸿章介绍，此想法产生于王登红给年轻人修改文章的过程中，他考虑到团队中成员普遍较年轻，参加工作的时间较短，且每个人遇到的问题不同，如一一单独解答，费时费力且效率不高。因此，他提出，要建立一套长期高效的业务交流机制，于是每周的例会就这样开始了。据了解，团队每次例会内容丰富、主题鲜明、目标明确，大家在交流中发现问题，分享经验。更加难能可贵的是，经过多年如一日的坚持，这项交流活动已经成为了王登红团队的一个传统和特色，甚至在全资源所都起到了很好的示范作用。

继往开来再创佳绩

古人云，千人同心，则得千人之力。就是这样一个不到20人的团队，他们齐心协力取得了一个又一个成就，用自己的言行践行着“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。虽然，有时候因为常年在野外工作，他们错过了很多所谓的“机会”，但那并不妨碍他们默默无闻奉献自己的青春，也不影响他们在自己的工作岗位上创造奇迹。

“我们做地质工作是为了勘查野外地质情况，为下一步的矿业开发提供第一手准确的信息，而不是为了追逐名利。”“我们要及时把科研成果转化成能造福百姓的实实在在的东西，做地质工作就是要造福人类。”当记者问到如何在工作中去找到心理平衡时，团队成员们基本都用王登红的这两句话进行了回答。

立足基层、服务基层，他们以自己的实际行动参与精准扶贫工作，为推动当地经济社会的发展贡献着自己的力量，他们始终牢记自身职责使命，以“找大矿、找好矿、好找矿”为宗旨，以国家重大战略需求为导向，在平凡的工作岗位上尽心尽力，扎根于人民大众的生活中。

王登红表示，新时代，团队还有更多的事要做，下一步团队要在两个方面继续努力：一是全国重要矿产成矿规律研究，要动用全国地质工作者之力，系统总结自新中国成立以来的钨、锡、铜、金等18个矿种的成矿规律，继续研编《中国矿产地质志》，进一步完善成矿系列理论体系，提升我国在地质矿产资源领域的研究水平，指导地质找矿取得新突破，为我国经济社会发展提供矿产资源安全保障，为中央、各级地方政府制定矿业发展规划提供技术支撑；二是全面了解、掌握我国“三稀”资源现状、成矿规律、供需形势、主要应用领域和利用技术及其发展趋势，分析“三稀”金属矿产开发利用关键技术研发需求，指导“三稀”金属成矿区带远景调查和重要找矿远景区调查评价，实现找矿新突破，建立“三稀”矿产资源勘查、开发评价指标体系，为国家提供“三稀”资源后备基地，促进我国战略新兴产业发展。

采访时记者还了解到，为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见》和《国务院关于优化科研管理提升科研绩效若干措施的通知》等精神，促进国家、部局科技创新政策的落地生效，资源所正在修订相关管理办法，包括简化财务报销流程、强化科研项目绩效评价等，对像王登红这样的优秀团队给予倾斜，加大项目成果奖励力度，不断加强人才队伍建设，充分做到为科技人员“松绑”，全力保障他们开展科技创新，全身心投入地调科研工作，培养一支坚强有力的科研团队，孕育产生一批具有宏观影响的重大成果和整装成果。

资源所青年科研人员是资源所发展的主力军。该所以学科建设为核心，以体制机制创新促进人才队伍建设，依托重点实验室这一科技创新平台，通过举行青年座谈会、聘请专家讲座等形式，为青年科研工作者搭建展示自己及成果的舞台，增强学术氛围，激发青年创新活力，提升科技创新能力，助力资源所各项事业的高质量发展。

日前，由自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所自主研发的“一种双层扩孔钻头”“一种膨胀管下入装置”“一种膨胀管加压增压装置”和“一种海洋复杂地层取心用全封闭岩心取样装置”等4项实用新型专利获得国家知识产权局证书。

“一种双层扩孔钻头”（专利号：ZL201920182538.7）此技术满足了膨胀波纹管下入后的膨胀需求，使孔壁更加光滑、扩孔直径更加精确，解决了目前单层三刀翼式扩孔钻头存在刀翼磨损严重、扩孔直径不精确的情况。

“一种膨胀管下入装置”（专利号：ZL201920182539.1）膨胀波纹管的下入工艺是整个护壁工艺的关键环节，下入工艺包括下入、膨胀、切头、去尾等环节，此技术将其集为一体，减少了起下钻的次数，可满足单次下入完成以上所有动作后提钻完成护壁。

“一种膨胀管加压增压装置”（专利号：ZL201920182707.7）膨胀波纹管的膨胀是通过内部注入的高液压力完成的，此技术通过管路设计，完成对膨胀波纹管的膨胀。装置结构简单，模块化安装，增压效果明显，压力输出稳定，解决了目前地质钻探所用的泥浆泵所能提供的压力不足以完成膨胀波纹管的膨胀要求。

“一种海洋复杂地层取心用全封闭岩心取样装置”（专利号：ZL201920291474.4）针对海洋浅层、淤泥、流沙等流质地层的岩心取样要求而设计，通过花瓣式瓣爪和侧孔底喷式钻头水路的设置，能够获得对“流质”岩心、岩样良好的取心效果，保证流体地层岩心采取率，大大提高流体地层的取芯质量，解决了目前常用陆地取样装置常用的爪簧因拦挡效果差而难以取得钻探要求的足量、质量合格的岩心的情况。

截止目前，勘探技术所在膨胀波纹护壁技术领域共获得4项国家专利，在海洋钻探技术领域共获得15项国家专利，进一步加强了科技创新能力建设，推动了对自主研发科技成果的保护与转化工作。

  

“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）！

 

 

①宝石学专业研二学生彭晖正在为标本拍照

②何明跃对标本库的资源如数家珍

③刘皓向记者展示最新一代标签

④赵鹏大院士采集的标本

当人们都在为到来的“人类世”而兴奋不已时，地质工作者们依然在默默地耕耘着。因为在他们看来，无论关于地球的过去还是未来，还有更多的奥秘等待他们去探索。而他们探索这些奥秘的线索之一，就是岩矿化石。近日，历经20年、两代负责人和数百位标本资源数字化人员不懈努力的国家科技基础条件平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”终于建成，记者采访了该平台的建设者们。

一块化石改写地球历史

当记者来到位于中国地质大学（北京）逸夫楼地下一层和二层的国家岩矿化石标本资源库时，首先展现在记者眼前的，是“松科一井”的全部岩芯标本。

“松科一井”是在松辽盆地布孔、为研究白垩纪气候变化的超深钻、科学钻，两段总共2600米的岩芯，都保存在这里。“松科一井”发现的微体古生物化石，反映了几百万年前古气候的变化，地质工作者以此来推测未来气候的演变。“‘松科一井’发现有孔虫的化石，从而揭示松辽盆地至少存在海相沉积。而在此之前，地质界普遍认为松辽盆地是陆相沉积。有句话说‘一粒种子改变世界’，用在我们这就是‘一块化石改写地球历史’。”国家岩矿化石标本资源共享平台负责人、中国地质大学珠宝学院党委书记何明跃教授介绍。

的确，岩矿化石提供了古生物和古环境演化的线索，是地质工作者探索远古、预知未来的重要依据，每一个岩矿化石之中都可能藏有破解地球谜团的密码。也正因为如此，将岩矿化石标本资源整合共享，成为中国地质大学（北京）众多院士专家的愿望。

1999年，在杨遵仪、王鸿祯、郝诒纯、翟裕生、莫宣学、叶大年、茅绍智等一批院士和老教授的倡导下，由中国地质大学（北京）牵头、原校长吴淦国教授负责，何明跃教授具体组织实施，从国家层面开展了跨单位、跨部门的岩矿化石标本资源整合与数据库建设工作。标本资源整合后，2003年他们开始将标本资源信息化，并提出“共享平台”概念，从而进入“国家岩矿化石标本库”阶段。2011年，何明跃教授接过接力棒，进一步开展标本资源整合与共享工作，带领由中国地质大学（北京）牵头，联合中国地质博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质大学（武汉）、吉林大学、北京大学、成都理工大学、昆明理工大学、河南省地质博物馆、自贡恐龙博物馆等20余家我国重要岩矿化石保存单位进行地学标本资源整合与共享。

此外，在共享平台建设过程中，陆续有个人、专家、科学家向平台捐赠收藏的标本，很大程度上起到了抢救标本的作用。如今，两代负责人和数百位标本资源数字化人员经过20年的不懈努力，终于在最近被科技部与财政部发文批准为国家科技资源共享平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”。

一个平台展现地球古今

看完标本库的岩芯、矿物和化石，这里的杨眉老师向记者介绍了共享平台的具体情况。

共享平台的岩矿化石标本产地覆盖34个省（区、市）及行政区，以及美国、俄罗斯、加拿大等91个国家，具有科学价值的化石、矿物、岩石、矿石标本，有17.8万余件实物和数据库。同时，平台构建了九大模块、150余个专题：古生物化石群专题20个（云南澄江动物群、北京周口店及山顶洞古人类遗址、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南汝阳盆地恐龙动物群等）、典型矿床专题80个（内蒙古包头市白云鄂博铁铌稀土矿床、江西省德兴市斑岩铜矿床、甘肃省金川铜镍硫化物矿床等）、地学专题3个（天津蓟县中上元古界地层剖面等）、3000种系统矿物学数据库及查询系统、珠宝玉石专题39个、岩矿化石精品图片库4个、原创科普视频10个、3D矿物精品24个，以及基础地理、基础地质、地学科普专题等。“每一件标本背后都有一个故事，它们共同记录了地球演化进程中无数精彩的瞬间。”何明跃说。

作为科技部国家科技资源共享平台的一级平台，岩矿化石标本资源实物及数据库和专题数据库及数据产品通过在“国家岩矿化石标本资源共享平台”网站发布共享，并将元数据发布在国家科技基础条件平台，用户可在门户网站通过资源中英文名称、产地、样品编号、资源形成时代、保存单位、库存位置号等11个查询条件，快速查询检索标本资源共性描述及图片信息。平台还提供标本资源信息及实物共享，同时提供地学特色专题展示、学术交流与科普教育等服务。目前，平台日访问量1万以上，累积访问量达3300余万，实现了岩矿化石标本资源的有效整合、合理保护、充分共享和高效利用，为科技创新、专业教学、人才培养、人工智能研发及科学普及等提供了重要支撑。

为加强国内外交流和共享，共享平台还设立了全球岩矿化石标本资源保存机构名录，含国外335家、中国37家标本保存机构的网络平台链接。

同时，作为我国最大的地学标本平台，何明跃和他的团队研究制定了岩矿化石描述标准52个、技术规程39个，出版了《矿物、岩石、矿石标本资源及矿床描述标准》《无脊椎动物化石标本资源描述标准》《脊椎动物、植物、牙形类化石及旧石器标本资源描述标准》《岩矿化石标本资源收集整理保存技术规程》，指导全国标本资源保存单位进行岩矿化石标本资源分级分类整理、鉴定、描述、数字化建设。

“在整合资源的过程中，我们的一个理念是，数据质量最重要。例如：标本描述标准由100多位科学家参与制定、研讨、评审、试用、修改完善，最后出版，形成标准和规范。”何明跃还介绍，正是有了精确的标本描述，为后期平台建立专题提供了翔实的基础资料。因此，平台的专题、视频含金量高、科普性强。

一项事业传承地学精神

在化石标本库里，记者看到一件华夏植物群的化石标本，它的采集者是中国地质大学（北京）古植物学退休教授杨关秀。一直从事地层古生物教学和科研工作、对我国二叠纪古植物及生物地层作了长期的调查和研究的她，也是标本库的第一代建设者。“杨老师退休后还惦记着她的标本，2008年开始到她坐着轮椅，用几年时间整理完了1000多件标本。她常说，心愿了了就好了。”杨眉老师说。

是的，这里每一件标本的身上，都凝聚着地质人心血。记者在标本库里看到，几乎每一件标本，都有“三代”标签：“第一代”是手写标签，“第二代”是打印表格标签，“第三代”是带有二维码的打印标签。它们，不仅是时代发展的见证，也是一代代标本库建设者精神力量的传承。

就在记者采访的当天，何明跃收到了国家科技基础条件平台中心颁发的第六届“共享杯”大学生科技资源共享服务创新大赛优秀指导教师奖，他指导的研究生团队制作的参赛视频也获得了一等奖。“我们的参赛作品基本上年年都获奖，而且很多是一、二等奖。”何明跃自豪地说，“这是一个让学生了解现状成果和未来趋势的过程，他们在做数据产品的过程中获得了国际视野，并得到锻炼。”而这些视频，都是共享平台中各个专题的精品内容。

何明跃的学生、宝石学研究生二年级的刘皓在标本库工作已经有几年了，标本库的工作对她的学业有不小的帮助。像她这样的年轻学生还有很多，标本数字化过程中，需要对岩石、矿石、矿物进行拍照、鉴定和描述，他们在参与共享平台建设的过程中，也逐渐沉淀和提升了专业素养。多年来，这里已经培养了100多名研究生。

经过20年的不懈努力，共享平台终于建成，但这并不是终点。对于未来，何明跃还有更多的思考：下一步，他们要走入基层，到更有特色的地方，如中国重要古生物群、世界金钉子剖面、国家大型超大型矿山等，进一步发掘优质标本资源；把英文网站做起来，与国外专业标本网站互联互通，努力建成一个现代化、国际化、开放型的地学领域岩矿化石数据中心；深化信息服务，开发标本库人工智能，初步设想基于图像识别法，研发手机识别岩石、矿物、珠宝、化石的功能；通过公众服务，促进全国标本库的标准化建设……同时，何明跃也坦言，目前我国地学标本库建设方面还存在一些问题。例如，基层单位技术力量薄弱；在成果评价机制和转化方面，建库人员的积极性和获得感还需要提升等等。

何明跃常说，岩矿化石是地球科学的“根”。而他们的工作，就是保护好这个“根”。我们希望，越来越多的人关注和投入到地学标本采集和保护事业中，从而让地球科学这棵“大树”更加枝繁叶茂。

相关链接

国家岩矿化石标本资源共享平台有哪些资源？

化石标本资源：模式化石及典型化石群标本8.2万件，其中模式化石标本1.1万件。典型化石标本主要有：我国境内古人类化石、云南澄江动物群、辽西热河生物群、山东山旺生物群、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南栾川恐龙动物群、黑龙江嘉荫恐龙动物群等20多个国内重要化石群及重点地区地层古生物化石标本，国外典型地层古生物标本，以及北京周口店、河北阳原、河南三门峡、内蒙伊盟、山西运城、贵州西部发现的旧石器标本。其中包含“世界上第一朵盛开的花”——辽宁古果、“世界上第一只飞起的鸟”——中华龙鸟、北京周口店古人类化石及云南澄江动物群化石标本等享誉世界的珍贵标本。

矿物标本资源：整合了中国新矿物标本、稀有的矿物晶体晶簇标本、典型矿物标本及部分国外典型矿物标本2万件，含1500余种矿物。其中，国外产出的矿物标本占36%。

岩石标本资源：整合了国内外典型岩石标本5.8万件。主要有：青藏高原及其邻区的岩石，中国高压、超高压岩石分布带的榴辉岩，中国东部中新生代玄武岩及其地幔岩包体，峨眉山大火成岩省超基性岩等标本资源，天津蓟县中上元古界地层剖面，浙江长兴二叠—三叠系界线层型灰岩剖面等典型剖面的岩石标本，以及国外典型岩石标本。

矿石标本资源：整合了100多个中国濒危矿床和大型、超大型、特色矿床和400多个典型矿床的金属、非金属和能源矿石标本1.7万件。

 

2018年是改革开放40周年，是贯彻党的十九大精神的开局之年，是决胜全面建成小康社会、实施“十三五”规划承上启下的关键一年。为展示地质实验工作的主要成就和进展，彰显地质实验测试风貌，自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心牵头组织启动《中国地质实验测试大事记》编纂工作，完成了初稿编写。12月26日，《中国地质实验测试大事记》研讨交流会在北京召开，自然资源部中国地质调查局所属的实验测试中心、成都地质调查中心、南京地质调查中心、沈阳地质调查中心，以及安徽省地质实验研究所、湖北省地质实验测试中心、江苏省地质调查研究院、云南省地矿局中心实验室、河北省地质实验测试中心等单位近30名代表参会。

浴着改革开放的春风，一路走来，我国地质实验测试事业艰辛而辉煌的发展历程，伴随着祖国40年改革开放而成长。地质实验测试行业强化自身建设，服务应用需求转变，不断提高分析测试技术服务水平，支撑国家战略资源找矿突破和生态文明建设，提供了精确的测试数据。实验测试中心主要负责人对大家以今天的方式纪念地质实验测试行业40年发展表示热烈的欢迎和赞赏，指出编写大事记，总结历史，温故知新，提炼亮点，继承发展，表达对地质实验事业的热情和责任，很有现实和历史意义，特别是面临当今互联网、人工智能等现代科技的冲击影响，地质实验测试要保留传统技术和寻求新技术发展，必须尽快赶上新形势的需求，紧跟国家战略需求和现代科技步伐，解放思想，顺势而为，乘着“一带一路”的东风，走出国门、走向世界。

主体发言代表针对中国地质实验工作发展历程、各实验室的发展历程、工作经验和取得的重大成果，以及在高端分析技术方法和国产分析仪器方面取得的重大进展等内容，进行了回顾与展望，畅谈本单位40年来发展中的重大决策、重大节点和重大事件。座谈会上针对《中国地质实验测试大事记》（初稿），大家踊跃发言，相互探讨，对初稿的修改和完善，以及编纂组织工作提出了切实可行的意见和建议。

四十年春华秋实，总结过去，展望未来，在庆祝改革开放40周年之际，即将迎来中华人民共和国成立70周年，我们满怀信心迎接国家地质工作新的发展机遇和地质实验测试工作更美好的明天。

                                 

2018年11月30日，自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心组织专家在吉林乾安对吉页油1HF井钻探工程开展野外验收。 

吉页油1HF井是自然资源部中国地质调查局松辽盆地页岩油科技攻坚战的重点井之一，设计井深3963m，水平段长1200m。水平井于2018年8月10日开始实施，2018年11月30日正式完钻，累积施工111天，完钻井深3978m，水平段长度1252m，在水平段获良好页岩油显示。

本井水平井钻探通过优选防膨防漏防塌钻井液体系、建立精确钻井液性能变化模型、优化钻具组合及井眼轨迹剖面等技术创新，突破了陆相泥岩复杂地层长水平段水平井钻探难题，最终实现了1252m水平段安全成功钻探。并且形成精确的近钻头伽马导向与地质分析相结合的综合地质导向技术，成功实现1.94m薄目标靶层精确钻进目标，钻遇率达100%。

专家组对钻井、测井、录井工程的工作量完成情况、工程质量、实物原始资料及取得的初步成果进行了检查评审。经综合评定，吉页油1HF井完成合同和设计要求的工作量，录井、测井、固井质量合格，同意通过野外竣工验收。

召开现场野外验收会议 

检查野外原始资料

千峰环野立，一水抱城流，名满天下的桂林山水是碳酸盐岩经过千万年的溶蚀风化而留下的岩溶地质遗迹。近日，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所姜光辉研究团队通过将无人机成像和3D打印技术结合，成功将桂林山水原封不动地缩小至一个可以放在口袋里的模型。

这个只有书本大小的模型的原形是位于桂林市七星区东郊的丫吉试验场，实际面积有5.87平方公里。但由于采用了高分辨率的无人机照相技术，高大的树木、房屋、登山小道在模型上都是历历在目。不仅如此模型中石峰的形态是等比例缩小，真实地保留了大自然千万年雕刻留下的印记。

将桂林山水缩小建立模型不仅可以满足游客一览众山小的愿望，也有重要的科研价值。地质学是一个强调形象化思维的学科，例如德国科学家魏格纳正是凭借观看世界地图，突发奇想，提出了大陆漂移学说。类似地，精确的模型可以帮助研究者迅速掌握全局，从整体来思考局部之间的联系。姜光辉研究员表示以后还要利用这一技术建造多尺度的模型。超大模型用来模拟桂林地貌的演化，将形成桂林地貌的千万年演化历史集中到一瞬间展示。微观模型则用来解释元素的迁移。地质模型的应用前景广阔。             

丫吉试验场地形3D效果模型

 

丫吉试验场地形3D打印模型

在国家自然科学基金项目（编号：41725011, 41572204）及院长基金项目（编号：YYWF201718）等资助下，自然资源部中国地质调查局地质力学研究所张拴宏研究员课题组及其合作团队，在华北克拉通及全球~13.8亿年大火成岩省及黑色页岩沉积成因联系及其对地层断代及古环境意义等方面取得了重要进展。研究成果在2018年11月以“A temporal and causal link between ca. 1380 Ma large igneous provinces and black shales: Implications for the Mesoproterozoic time-scale and paleoenvironment”为题发表在国际知名刊物Geology上（论文链接：https://doi.org/10.1130/G45210.1）。

大火成岩省（large igneous provinces，LIPs）代表了相对较短时期内形成的规模宏大（巨量）的幔源岩浆活动。因为是地质历史上发生的极端地质事件，大火成岩省对全球性大气-海洋环境的巨变及生物灭绝有非常重要的影响。前人研究结果表明，显生宙（即寒武纪以来）大火成岩省与全球大洋缺氧与生物灭绝有明显的对应关系，显生宙国际地质年代表中多个金钉子均与以大火成岩省、黑色页岩及生物灭绝为代表的全球性地质事件相对应，如法门阶底界、二叠-三叠纪界限、托阿尔阶底界及土伦阶底界等。但由于对前寒武纪，特别是“地球中年期”(18~8亿年，“枯燥的10亿年”)大气氧浓度、海洋的氧化-还原状态及生物门类及演化认识的局限，关于前寒武纪大火成岩省与环境的影响及其与黑色页岩沉积的成因联系一直很不清楚。

张拴宏研究员课题组及其合作团队通过对全球哥伦比亚（奴那）超大陆中~13.8亿年全球性大火成岩省及黑色页岩沉积时空分布的研究，发现这些大火成岩省及黑色页岩的分布有明显的规律（图1）。~13.8亿年黑色页岩广泛分布在北美、格陵兰、西伯利亚、波罗地、非洲、南极等大陆上；而同期的黑色页岩在华北及北澳大利亚克拉通广泛分布，在西伯利亚、巴西及印度等克拉通也有分布（图1、图2）。提出了哥伦比亚（奴那）超大陆中这些广泛分布的~13.8亿年黑色页岩可能沉积于连通的大型海相盆地，而不是前人所认为的局部封闭的小盆地。通过~13.8亿年大火成岩省与黑色页岩内火山灰年龄的对比（图3、图4），进一步提出~13.8亿年存在一次与全球性大火成岩省有关的大洋缺氧事件，以此期大火成岩省与黑色页岩为代表的全球性地质事件为中元古代盖层系与延展系提供了精确的界限年龄为1383 Ma。上述研究结果为认识“地球中年期”(“枯燥的10亿年”)大气圈、水圈、生物圈、岩石圈及其协同演化及晚前寒武纪地层断代提供了重要依据及新思路，也挑战了目前国际上流行的Canfield中-新元古代“长期硫化缺氧”的海洋模型及“地球中年期”大气圈、水圈、生物圈、岩石圈静滞演化的概念。另外，由于华北克拉通下马岭组及北澳大利亚Velkerri组黑色页岩均富含页岩气等资源，研究结果对于认识中元古代黑色页岩内油气资源潜力及其成因也有重要意义。

 

图1 哥伦比亚（奴那）超大陆重建图中13.8亿年大火成岩省及黑色页岩的分布

 

 

图2 华北克拉通下马岭组及北澳大利亚克拉通Velkerri组地层柱及对比

 

 

图3 下马岭组黑色页岩内火山灰（斑脱岩）夹层

 

 

图4 13.8亿年大火成岩省与下马岭组黑色页岩内火山灰年龄对比图