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    自2017年初以来,地调局天津地调中心有一批干部先后通过岗位调整、选拔任用走到了新的工作岗位。为全面提高新任职干部的思想政治觉悟,牢固树立“四个意识”,构筑起领导干部思想道德拒变防腐的第一道防线,3月7日,由纪委书记贾伟光对新提拔任用的12名处级干部及5名二级项目负责人进行了集中廉政谈话。

    贾伟光在谈话时指出,廉政谈话目的是提醒大家在新岗位、新起点上始终保持头脑清醒,从严要求自己,绷紧廉洁自律这根弦,做一名让组织满意、职工群众满意的领导干部,为中心地调科研工作做出更大的贡献。大家要牢固树立“四个意识”,严守《领导干部廉洁从政若干准则》高线、《纪律处分条例》和《问责条例》底线以及法律红线,认真履行党风廉政建设工作职责,要“常修为政之德,常思贪欲之害,常怀律己之心”,树立正确的世界观、人生观、价值观和权利观、利益观、地位观。

    贾伟光对参加谈话的同志提出了四点要求:一是加强学习,认真履行“一岗双责”;二是严于律己,带头廉洁自律;三是励志高远,规划好人生道路;四是把权力关进制度的“笼子”,自觉接受监督。

    天津地调中心针对新任职领导干部和二级项目负责人出队前的廉政谈话提醒已成为常态化,这是落实《领导干部廉洁从政若干准则》和局《关于计划协调人工程首席 项目责任人责任与权力的暂行规定》、落实全面从严治党的一项重要举措。

    目前,天津地调中心2017年地调科研工作各项工作即将全面展开,本次廉政谈话提醒主题鲜明、思想深刻,是一次规模较大、涵盖面广的“预防针”和 “警戒线”,将有效促进各项工作任务的深入落实,有力推进全面从严治党“两个责任”的落实和党风廉政建设工作向纵深发展。

     

    天津地质调查中心集中开展廉政谈话
      硒是世界卫生组织和国际营养组织确认的人体必须营养元素,摄入不足或过多均会危害人体健康。通常将土壤硒含量介于0.4毫克/千克到3.0毫克/千克间的耕地定义为富硒耕地。根据《绿色食品 产地环境质量》(NY/T 391-2013)中重金属评价标准和调查区的土壤硒含量,调查新发现5244万亩绿色富硒耕地,主要分布在闽粤琼区、西南区、湘鄂皖赣区、苏浙沪区、晋豫区及西北区。富硒耕地主要受硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体和特定的土壤类型控制,土壤中硒元素来源稳定,有利于长期开发利用。另外在山西、辽宁、福建、天津、青海等地还发现了一批富硼、钼、锌等有益微量元素的特色耕地。

      目前,绿色富硒耕地已经成为发展特色农业和生态农业新的增长点。湖北、广西、青海、浙江、福建、四川、江西、海南、湖南等省(区)人民政府已将开发富硒耕地作为实施农业强省战略的一项重要工作,大力开发富硒、富锌等特色耕地,形成特色农产品产业链,取得了显著的经济效益和社会效益。湖南新田县充分利用富硒耕地,发展富硒农产品种植示范基地面积达27万亩,建成了三大富硒产业园,培育了省内外知名的富硒农产品品牌,形成了46家规模较大的富硒农产品生产企业(或合作社)。2014年全县富硒产业生产总值达20多亿元,比上年增长40%,实现利润超过10亿元,比上年增长35%,从事富硒产业的人员突破10万人。

      全国绿色富硒耕地分布

    地区

    绿色富硒耕地面积

    (万亩)

    占调查耕地面积的比例

    %

    全国

    5244

    3.8

    东北区

    184

    3.5

    晋豫区

    970

    18.5

    京津冀鲁区

    446

    8.5

    闽粤琼区

    916

    17.5

    青藏区

    2

    0.1

    西北区

    133

    2.5

    西南区

    961

    18.3

    湘鄂皖赣区

    1145

    21.8

    苏浙沪区

    487

    9.3


      在富硒地区已发现种植的水稻、小麦等大宗农作物及黄豆、蔬菜、水果等经济作物达到富硒农作物标准,对人体健康十分有益,弥足珍贵。建议科学编制实施富硒耕地开发利用规划,健全开发利用与保护的制度体系,强化数量和质量动态监控管理,促进富硒耕地可持续利用。


    中国耕地地球化学调查发现5244万亩富硒耕地
    我国煤矿资源丰富,长期开发形成了巨大的可利用特殊地下空间,为发展地下生态城市创造了得天独厚的条件。据调查,我国现有煤矿地下空间约139亿立方米,到2030年,预计将达到241亿立方米,长度约160万千米,可绕赤道40圈。

    开发利用废弃煤矿地下空间,既可以避免煤矿采空区被充填造成极大的特殊地下空间浪费,又可以缓解地面城市发展面临的土地紧缺等问题,可为废弃矿井企业提供一条转型脱困和可持续发展新路径,不断推动资源枯竭型城市的转型发展。

    煤矿井下可利用空间的类别 

    煤矿经过长期开采会产生大量的地下空间,这些空间主要包括井筒、巷道、硐室和采空区。

    井筒是指在井工采矿或地下工程建设,从地面向矿体开凿的垂直或倾斜一类工程,垂直的工程称为立井,倾斜的工程称为斜井。井筒是矿井通达地面的主要进出口,是矿井生产期间提升运输煤炭(或矸石)、运送人员、材料和设备以及通风和排水的咽喉工程,是整个矿井结构最“牢固”的地方。

    巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。一般来说,巷道空间上呈条带状,绵延数公里,断面形式为拱形和矩形。开拓巷道服务年限最长,服务于全矿井,准备巷道服务年限其次,服务于矿井的一个区域,回采巷道服务时间最短,基本随着采矿活动的结束而坍塌消失,很少能够保留下来。采矿活动结束,将对准备巷道和回采巷道进行封闭,封闭之后的空间会直接淹没在矿井积水或有毒有害气体中。因此,判断巷道可利用性时,需要考虑空间环境的恶劣性,再对其进行有针对性地改造、修复甚至直接放弃。

    井下硐室主要有排水泵房、变电所、避难硐室等。这些硐室空间大,直径一般在8米,直立高度一般为50米。煤矿井下硐室在设计之初普遍采用了高强支护材料和特殊的结构形式,服务年限一般较长,结构较为牢固。因此,矿井关停后,井下硐室的空间可利用性较好。

    采空区一般是指将地下煤炭开采完成后留下的空区。由于煤炭的赋存一般呈层状煤层出现,因此可以形成大片连续的采空区。一般来说,煤矿开采过程中,采空区顶板需要在特定时间自动垮落或被强制垮落,形成垮落区。顶板岩石会重新充填采空区,因此,煤矿采空区的空间利用局限性很大。

    煤矿地下空间的优缺点 

    废弃煤矿地下空间主要有三大优点:一是防护性和安全性优越。煤矿地下空间具有天然抗灾性,对于防御战争的空袭、核冲击、抗御地震破坏等明显优于普通浅层城市地下空间。二是空间环境条件较稳定。由于埋深较大,煤矿地下空间具有隔音隔震、低本底无辐射、恒温恒湿的特点,受外界影响小,冬暖夏凉。三是节省投资。由于煤矿地下空间在形成过程中已经进行了开拓和加固,因此废弃煤矿地下空间在开发利用时只需要稍加改造、加固和修缮即可,较新建地下工程空间可以节省大量投资。四是有利于就业安排,具有很好的社会效益。煤矿地下空间开发利用对于废弃矿井转型发展提供新的生命,可以缓解当地的就业问题,促进社会稳定,为资源枯竭型城市的转型发展提供新的思路。

    尽管煤矿地下空间具有上述优点,但在开发利用时需要考虑几个问题:

    一是煤矿地下空间结构稳定性和可靠性。在开发利用之前,需对围岩和支护结构进行全面评估,并采取措施进行修复和加固以提高其稳定性和可靠性。二是矿井地质条件与井下环境问题。煤矿地下空间埋深较大,地质条件复杂,地下水、地压、地热、瓦斯及其他有害物质等都会对其可利用性产生重要影响,在开发利用时需要额外注意并采取相应措施。三是提升运输及基本维护费用问题。煤矿地下空间埋深较大,地质环境复杂,二次开发利用时候,通风、进出口提升、巷道运输、排水以及照明等日常维护成本较高。而且,煤矿地下空间一般出口较少,在二次利用时提升运输能力稍显不足。

    煤矿地下空间开发利用的模式 

    基于煤矿地下空间的基本特点,研究人员和工程技术人员开发出多种二次利用模式,主要包括:

    地下储库。煤矿地下空间具有隔音隔震、低本底无辐射、恒温恒湿的特点,为此,利用煤矿地下空间作为地下储库最为适宜,这也是目前其最主要的开发利用模式。煤矿地下空间可以用来储存炸药、雷管等易爆有毒危险品,甚至作为地下水库等。

    博物馆、地下旅游和文娱活动场所。以煤矿地下空间作为博物馆、地下旅游和文娱活动场所在国内外已有较多实例。例如,德国鲁尔工业区的埃森煤矿在关停后改造成地下矿井博物馆,开展煤矿采矿科普教育、矿井旅游等活动,取得巨大成功,并于2001年被联合国教科文组织评为世界文化遗产。国内唐山开滦煤矿是2005年批准建设的全国首批28家国家级矿山公园之一,并被评为国家AAAA级旅游景区。

    开滦国家矿山公园运煤小火车 

    抽水蓄能电站。由于煤矿地下空间体积大且埋深较大,可以将其改造成抽水蓄能电站的地下水库,并将地面矿坑改建抽水蓄能电站的地上水库。在用电低峰的时候,利用便宜、多余的电力,将地下水库的水提升到地表水库中;在用电高峰时段再将地表水库的水向下排放到地下水库发电。目前,德国鲁尔区普斯波(Prosper-Haniel)煤矿正在建设一个抽水蓄能电站,将其埋深1200米、绵延26公里的井巷系统改造成一个100万立方米容积的地下水库。

    地下生态城市示范区。由于煤矿地下空间具有环境清洁、隔音隔震、天然抗灾等优势,可以构建地下宜居城市、地下房地产、地下轨道交通系统等,打造地下生态城市示范区。

    变废弃矿石为可利用资源 

    □田 敏

    矿产资源在我国的国民经济发展中起着举足轻重的作用,我国95%以上的能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料等都来自矿产资源。

    早期受科技水平的限制,人们对矿石中矿物的使用具有单一性粗放性,矿石中低含量矿物或伴生矿物均作为废矿被抛弃,造成极大的浪费。经过长期的科学研究,矿物加工领域的工程师们已经取得了巨大进步,大量低含量或复杂伴生的可利用矿物能够被综合回收。但据不完全统计,全世界每年排出的矿业固体废物仍然在100亿吨以上。

    为了解决这些问题,科研人员通过长期研究,将废石变成了可利用资源。首先,科研人员利用高倍显微镜研究废石的矿物组成,探究其内部结构,尤其是不同矿物之间的连接架构,同时还要仔细了解不同矿物的生长粒度,分析每一种矿物内部的晶格形态。比如,标准石英矿物是由4个氧原子和两个硅原子组成的硅氧四面体,在分析该废石石英矿物时必须考虑其在自然界中是否受外力影响,氧原子被其他矿物如铝原子替换形成类质同相现象。因此,随着对废石中矿物性质的深入研究,将为下一步不同矿物分离奠定坚实的基础。

    玻璃制品在人类的生活中无处不在,其主要是以高品质石英矿物作为原料。石英矿物中的主要成分二氧化硅含量不同则制作的产品也不同,达到90%以上的可以制作玻璃器皿,达到98%以上时可以制作精密的光学产品,达到99.9999%以上时可以作为目前具有高科技性质的芯片原料。江西钨矿属蚀变规模不大的石英脉型钨矿床,废石中矿物含量达到40%~70%的为石英矿物。其内部晶型发育良好,杂质含量极低,具备成为制备高品质石英的原料。经过破碎-分级-物理除杂-化学除杂,利用石英无磁性、硬度较高耐磨性、耐腐蚀性、巨变温差下产生裂隙性等性质,可以生产出高品质石英原料的产品。

    废石中除石英矿物外,还有含量分别在10%~20%的萤石、长石、云母等矿物,萤石是无机盐工业的重要原料,长石在陶瓷工业具有举足轻重的作用,云母天然形态呈现片状,具有良好的弹性、韧性,广泛应用于电器、橡胶、塑料、造纸等行业。针对这几种矿物的不同晶体结构,采用具有针对性络合试剂,通过浮选工艺可以有效地分离,获得不同高纯度优质产品通过变废为宝,再次应用在不同的工业领域,创造更高的经济价值。

    通过采取综合利用技术,将几乎90%的废石变成可以利用的资源,从而实现“变废为宝”,既能产生重要的经济价值,又可以彻底解决土地污染,可谓一举多得。

    钨矿共伴生组分的综合回收 

    □张红新 赵恒勤

    世界钨矿资源储量比较丰富,发现的钨矿物和含钨矿物有20余种,但具有开采价值的只有黑钨矿和白钨矿,黑钨矿约占全球钨矿资源总量的30%,白钨矿约占70%。钨矿资源特点之一是共伴生矿床多,综合利用价值大。我国许多钨矿床伴共生有益组分多达30多种,主要有锡、钼、铋、铜、铅、锌、金、银等。

    根据矿石赋存状态的差异,有些共伴生组分可以在选矿过程中分离,比如锡、铜、铅、锌、萤石等,有些需要在冶炼过程中分离,比如金、银、铟、镓、铼、钪等稀有元素。对钨共伴生组分的综合回收方法的选择则需要根据矿石性质差异采用合适的工艺流程和设备进行分离,主要的分选方法有拣选法、重选法、磁选法、浮选法等,由于钨矿共伴生组分较多,几乎涵盖了所有的选矿方法。

    拣选法。根据物料中不同颗粒之间某些易被检测的物理特性差异,通过对颗粒的逐一检测和鉴别,然后以一定外力使欲拣颗粒分离出来的一种选矿方法。对颗粒进行逐一检测和鉴别,以及依靠外力分离欲拣颗粒,这是拣选不同于其他选矿方法的独特之处。手选是最古老、最简单的拣选。它是根据物料颗粒之间颜色、光泽、密度、硬度、形状等物理性质的差异进行分选的。手选法在黑钨矿中应用较多,通过手选可分选出黑钨矿和石英初级产品。

    重选法。根据矿物密度不同而分离矿物的一种选矿方法,进行重选时除了要有各种重选设备之外,还必须有介质,重选过程中矿粒受到重力(如果在离心力场中则主要是离心力),设备施加的机械力和介质的作用力,这些力的组合就使密度不同的颗粒产生不同的运动速度和运动轨迹,最终可使它们彼此分离。通过重选法可以得到密度较大的锡石。

    磁选法。基于被分离物料中不同组分的磁性差异,采用不同类型的磁选机将物料中不同磁性组分分离的一种选矿方法。在磁选过程中,强磁性矿物所受磁力最大,弱磁性矿物所受磁力较小,非磁性矿物不受磁力或受微弱的磁力。在磁选过程中,矿粒受到多种力的作用,除磁力外,还有重力、离心力、水流作用力及摩擦力等。当磁性矿粒所受磁力大于其余各力之和时,就会从物料流中被吸出或偏离出来,成为磁性产品,余下的则为非磁性产品,实现小同磁性矿物的分离,通过磁选法可以获得黑钨矿。

    浮选法。根据矿物颗粒表面物理化学性质的差异,从矿浆中借助于气泡的浮力实现矿物分选的过程。现代的浮选过程一般包括:磨矿,先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物(或脉石矿物)解离;调浆加药,调整矿浆浓度适合浮选要求,并加入所需的浮选药剂,以提高效率;浮选分离,矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选;产品处理,浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。通过浮选法可获得共伴生组分中的铜、铅、锌、硫等有色金属。

    有些稀散元素,由于其含量极低,常常以载体形式依附于其他矿物,比如金、银和铜、铅、硫结合紧密,通过以上选矿方法难以有效回收,需要在后续冶炼过程中回收。

    以上所述方法通常需要组合使用,然后再选择合适的设备,才能将各种矿物得到有效的回收。通过综合利用,在钨矿利用的同时,也综合回收了其他伴生组分,一方面提高了资源的利用率,增加了矿山企业的经济效益,另一方面也减少了金属矿物的排放,降低了环境污染。

    石英矿床类型及用途 

    □张亮 刘磊

    石英资源是一种重要的非金属矿资源,可作为加工玻璃砂、工业硅等原料,是冶金、化工、玻璃、陶瓷、铸造、橡胶等行业的重要原料,也是电子信息产业、光伏、新能源产业和有机硅新材料产业发展的基石。自然界石英矿床成因多种多样,目前常见可供开发利用的石英矿床工业类型有天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英七类。

    天然水晶 天然水晶为透明的大型石英结晶体矿物,主要成分为二氧化硅。水晶多是在岩洞、岩石裂缝或节理、断层中自然生长形成的,其生长条件比较苛刻,必须同时满足4个条件:充裕的生长空间,能够提供富含二氧化硅的热液,一定的温度和压力,足够生长时间。我国天然水晶资源分布广泛,其中以江苏东海地区最为丰富。

    天然水晶 

    天然水晶矿床储量小,开采条件差,资源匮乏,价格昂贵,难以满足大规模工业生产的需要。但由于天然水晶的色彩丰富,晶莹剔透,美丽纯正,目前主要用作雕刻各种工艺品。

    石英砂岩 石英砂岩是经过沉积作用固结的砂质沉积岩,其石英和硅质碎屑含量一般>95%,副矿物多为长石、云母和黏土矿物,胶结物一般为硅质。目前,我国石英砂岩在各省均有分布,其中云南大关、盐津、彝良及四川沐川等地区资源较为丰富。

    石英砂岩矿床一般规模较大,地质产状稳定,开采条件较好。同时,矿石硬度一般相对较低,天然粒度适中,易于破碎分级和大规模工业化生产。但由于石英砂岩胶结物成分比较复杂,因此通常用于生产日用玻璃砂、玻璃纤维、金属硅、耐火材料、白炭黑、有机硅等领域。

    石英岩 石英岩通常是由石英砂岩或其他硅质岩经区域变质作用或热接触变质作用而形成的变质岩石,伴生矿物除长石、云母和黏土矿物以外,往往还含有微量的电气石、赤铁矿和锆石等。与石英砂岩相比,石英岩其矿石更加致密坚硬。我国石英岩资源十分丰富,开发利用量大,主要分布在安徽凤阳等地区。

    石英岩矿床具有规模大、地质产状稳定、开采条件较好等优点,其矿石一般致密均匀,块度好,比较适合日用玻璃砂、浮法玻璃砂、玻璃纤维、金属硅、耐火材料、石英板材等SiO2含量 99%左右传统应用领域产品大规模工业化生产。

    脉石英 主要是在岩浆热液作用下形成的,通常呈致密块状构造,其矿物成分单一,几乎全部为石英,SiO2含量一般在99%以上。脉石英矿床规模一般不大,产状陡,厚度一般在几米至几十米,长度一般为十几米至几百米,一个矿区可由一条矿脉或由多条矿脉组成。

    脉石英矿床资源储量规模一般相对较小,开采难度相对较大,但由于其杂质含量少、资源品质稳定等特点,因此多将其用于制备SiO299%~99.9%的硅微粉、低铁石英砂、光学玻璃、半导体等高品质石英产品。

    粉石英 通常由硅质母岩在特殊的地质构造条件下(温湿的古气候、地形平缓古地理、水力作用等)风化解体而成的沉积风化型矿床,石英含量通常为95%~98%,有的可高达99%以上。该类矿床在我国南方分布较多,如贵州贵定、江西莲花、渝东云峰山等。

    与石英岩和石英砂岩相比,该类矿床规模相对较小,其主要优点是自然白度高,天然疏松多孔,容易超细粉碎加工,可作为陶瓷原料、硅微粉填料等。

    天然石英砂 天然石英砂是由花岗岩、石英岩、石英砂岩和脉石英等母岩经过自然界长期风化而形成的一种以石英为主要矿物成分的砂状石英矿物原料,其伴生矿物包括长石、岩屑、云母、黏土矿物及锆英石、电气石、钛铁矿和角闪石等重矿物,主要为海相沉积砂矿床和河湖相沉积砂矿床。

    该类矿床规模一般较大,其主要优点是通常具有天然适中粒度和角形因数,开采简单,是加工铸造用石英砂产品理想原料,但该类矿床缺点是杂质成分比较多,如果杂质充分去除可用于SiO2含量99%左右所有石英产品加工。

    滨海石英砂开采现场 

    花岗岩石英 指由于岩浆作用固结成岩形成的大颗粒花岗岩或花岗伟晶岩(白岗岩)中的石英。该类矿床中的石英品位多在25%左右,矿物杂质主要来自石英颗粒中的流体包裹体级晶格杂质元素。该类矿床为生产高纯石英的主要原料,目前主要产自美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区。

    和谐共生 资源综合利用大有可为

    地球是人类唯一的家园。人类生存在地球上,受惠于大自然的馈赠,无时无刻不依赖于自然生态系统。而对自然资源的过度索取,终将导致环境的破坏和生态的失衡。

    人类属于大自然。实现人与自然和谐共生,要尊重自然、善待自然、循自然之道。今天,我们邀请地质专家解读滨海湿地、黄土高原、青藏高原、东北黑土地、岩溶地区等不同生态系统中的“人与自然和谐共生”之道。

    青藏高原 

    敬畏高原 和谐共生 

    张璋 任淑珍

    青藏高原被誉为“世界屋脊”,是全球海拔最高的地区,是我国西南地区的重要自然屏障,拥有得天独厚的生态资源环境系统。

    高原上有海拔7000米以上的山峰50多座,其中以珠穆朗玛峰和乔戈里峰这两座世界第一、二高峰最为出名。除了巍峨的群山,还有气势磅礴、一望无垠的高原平原,配以广布的冰川、深邃的峡谷,以及丘陵和宽谷盆地,使得青藏高原地貌景象万千,繁而不杂。它们共同勾勒出了世界第三极的轮廓。

    较高的平均海拔,使得青藏高原大部分地区年平均温度低于5℃,相较地球同纬度其他平原地区低15℃左右。北部的羌塘地区更是有明显的冰封期。同样由于海拔较高的缘故,高原上空气稀薄,因而日照充裕,紫外线强烈,同时也导致了最高可达30℃的日温差,因此只有较少动植物能够适应。但是这些极端的气候环境特征,随着地势由西向东下降而逐渐缓和,到藏东南部地区气候已经较为适宜,因而这里的居民数量也相对较多。

    青藏高原经历了复杂的地质演化过程,又具独特的气候环境,因此孕育了丰富的矿产、能源资源。全球重要的东西向特提斯构造域贯穿整个青藏高原,复杂的原—古—新特提斯洋演化历程使其具有十分优越的成矿地质背景,涵盖了冈底斯—喜马拉雅、羌塘—三江和秦岭—祁连山—昆仑山三大国内成矿域,是我国矿产资源集中蕴藏区。同时,青藏高原的地热蕴量居全国第一位,水能、风能、太阳能等也具有丰富的储量和良好的发展前景。

    位于西藏拉萨市区以北90千米的羊八井地热发电站,在被系统开发以前,由于不断涌出高温的泉水,使其周围动植物稀少,偶有路过的牧民也会多一份小心以免被烫伤。而在地热发电站建成之后, 曾经被认为是“麻烦”的地热水变成了清洁能源,随着发电量的逐步提升,惠及的用电居民范围也持续扩展。

    除了对地热资源的利用,青藏高原西北部地区发展游牧经济、中部地区种植农业、东南部地区开发利用自然资源等,都是高原人民尊重自然、合理利用资源的真实写照。

    请善待自然,为子孙后代留住这片高原净土!

    (作者单位:中国地质调查局成都地质调查中心)

    黄土高原

    山沟里打坝 山坡上种田

    徐永

    在黄土高原水土流失地区,为拦泥、淤地、蓄水、建设农田等,往往在各级沟道中修建坝工建筑物——淤地坝。

    规模较大的淤地坝,淤积范围大,设施齐全,尤其是具备完备的排水设施。这种淤地坝造价较大,修建需要一定的技术含量。但在黄土高原,更多是广大农民自发修建的比较小的淤地坝。有些地方还有微型坝,因为形似燕子窝,俗称“燕窝”。上世纪六七十年代,响应国家号召,村村修梯田打坝。山顶上或者半坡上修梯田,保证水不下山;山沟里打坝,保证泥不出沟,治理水土流失效果显著。可以说,在遏制黄土高原水土流失和减少入黄泥沙方面,淤地坝发挥了巨大作用。

    淤地坝在保障生态效应的同时,经济效益也非常可观。因为坝地中水分和养分条件较好,农作物产量较高。一般在坝地中种植玉米等相对高产的作物,同等条件下淤地坝产生的经济效益是梯田的3倍、坡耕地的6倍。

    其实,淤地坝在很久以前就有,最早的淤地坝可以追溯到明清时期。但当时的淤地坝不是人为有意修建的,而是滑坡和崩塌形成的堰塞湖,水逐渐排干后形成的坝地。当时,人们将这种地稍加改造后进行耕种,发现这种地不仅产量大,而且方便耕种,于是就充分利用。后来慢慢由被动改为主动,在黄土高原普遍推广。现代最早人为修建的淤地坝是1945年在白鹿原鲸鱼沟中修建的。黄土高原广大地区20世纪五六十年代开始逐渐发展淤地坝,到20世纪七八十年代达到高潮。目前黄土高原存留的大部分淤地坝都是在这个时期修的。

    当然,淤地坝也面临一定的生态环境问题。如遇到大暴雨时可能会发生连续溃坝。此外,淤地坝还有一个比较明显的问题,就是两侧边坡崩塌滑坡频发。近年来,修建淤地坝或者治沟造地时,为了扩大坝地面积多利用机械开挖两侧边坡的坡脚,无疑增加了地质灾害的发生几率。

    当前,黄土高原淤地坝面临的一个困局是,最初修建淤地坝多为了耕种,但现在随着社会经济和城镇化的发展,对淤地的需求明显衰减。新时期,淤地坝的作用到底是什么?淤地坝的社会经济效益如何?什么地方适合新建淤地坝?这将是迫切需要科学家解决的问题。最近几年在调查中发现,部分地区将淤地坝和旅游、生态农业、养殖等结合起来,不仅有生态效应,而且经济效益可观,应当是一个不错的发展模式。

    (作者单位:中国地质调查局西安地质调查中心)

    岩溶地区

    治理石漠化 石窝里生“金”

    喻崎雯

    我国西南地区是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区,也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。这里,山岩裸露,土层浅薄,地表水严重缺乏,生态环境十分脆弱。在人类不合理的社会经济活动的作用下,脆弱的生态系统更是不堪一击:植被破坏、土壤退化、岩石裸露,土地生产力严重退化。

    在自然因素和人为因素的双重作用下,石漠化成为我国西南地区最为严重的生态问题之一。

    造成石漠化的自然因素包括岩性、土壤、气候、坡度等。岩性方面,纯质碳酸盐岩地质背景条件下,石漠化更容易发生。由于碳酸盐岩坚硬、持水性低、孔隙度小,加之岩溶裂隙、溶洞等岩溶通道发育,普遍具有地下地表双层空间结构,不利于水土资源保存,导致岩石裸露率高。而碳酸盐岩自然成土速度慢,缺土、少水的生态环境下植被生长速度较慢,也加快了石漠化的进程。

    导致石漠化的人为因素有:过度开垦、过度放牧、矿山开采等。过去迫于人口压力,人类在原本贫瘠的土地上将林地、草地辟为耕地,种植玉米、土豆等粮食作物,且牛、羊以放养为主,毁坏林草植被,导致土壤易被冲蚀。而矿山开采活动,由于强烈的人为扰动造成局部的水土流失和植被破坏,造成大量的山体剥离,形成岩石裸露。

    人为因素是造成缓坡地段石漠化的主要原因。单一的农业结构致使石漠化地区土地生产力低下,农民增收困难,于是形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。据统计,石漠化引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及耕地流失,导致了4200万缺水人口和5000万贫困人口。

    进入新世纪以来,中国地质调查局会同省级人民政府及相关部门,组织岩溶地质研究所等单位,向西南岩溶地区石漠化“宣战”,形成了以岩溶流域为单元—地质调查为基础—岩溶水开发为龙头—选择适生植物发展生态产业为突破口—人与自然协调发展的石漠化综合治理科学思路,以及试验先行—示范带动—辐射推广的行动方略,在广西建立了果化、弄拉等石漠化综合治理示范区。

    通过开发表层岩溶泉、配套修建水柜等方式,1000多万人喝上了“自来水”,同时也解决了当地部分耕地灌溉用水问题;通过土壤种子库植物调查和特色植物引进培育试验,筛选出火龙果、金银花、苦丁茶、赤苍藤等多种适生特色植物,最终形成具有代表性的特色生态产业,带动周边县市百姓脱贫致富。如今,示范区内曾经的石山已被葱茏的树木覆盖,弄拉示范区基于优美的峰丛地质景观还发展了新型岩溶景观生态旅游业,人民收入大幅增加,成为我国乡村振兴和生态文明示范村建设的样板。

    尊重自然、顺应自然,是实现人与自然和谐共处、协调发展应遵循的基本原则。岩溶地质工作在石漠化综合治理区取得的显著成效,正是推进人与自然和谐共生的生动实践。相信随着科学研究的不断深入和科技水平的不断提升,岩溶地区的山水景观将更加秀丽,人民生活也将越来越幸福。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    滨海湿地

    抢救性保护 合理化利用

    杨士雄 叶思源

    湿地,被誉为“地球之肾”,仅覆盖地球表面的6%,却为地球上20%的物种提供了生存环境。

    我国湿地面积占世界湿地面积的10%,位居世界第四、亚洲第一。其中,滨海湿地是连接海洋和陆地的重要过渡地带,兼有水、陆两者的生态功能。滨海湿地拥有着盐沼、滩涂、红树林、珊瑚礁、海草床和浅海水域等多种类型,被认为是地球上生物多样性最高的生态系统。

    滨海湿地不仅蕴藏着丰富的水资源、土地资源和生物资源,还具有保护生物多样性、为生物提供栖息地、涵养水源、控制海岸侵蚀、降解污染物、调节气候等重要作用。

    我国滨海湿地总面积为579.59万公顷,占全国湿地面积的10.85%,分布于我国东部沿海11个省(市)和港澳台地区。但在过去的半个世纪里,受人类经济活动的影响,在海平面上升、海岸侵蚀、近岸环境污染、滩涂围垦等自然与人为因素的共同作用下,大面积的滨海湿地资源遭受破坏,并逐渐退化,甚至消亡。截至目前,中国已经损失了53%的温带滨海湿地、73%的红树林和80%的珊瑚礁。仅有24%的滨海湿地被列为保护地,远低于全国湿地平均43.5%保护水平。

    要抢救性地保护滨海湿地,必须科学制定滨海湿地利用政策,合理布局滨海区域生产、生活、生态空间,加强沿海区域水污染治理,建立滨海湿地保护网络体系,加强对敏感物种的针对性保护。近年来,我国对湿地保护工作非常重视,湿地保护工作不断得到加强。在湿地调查和研究、立法和规划、自然保护区建设、湿地恢复重建、国际合作和宣传教育等方面都取得了显著成就,但是湿地保护工作依然任重而道远。

    古往今来,受惠于大自然的馈赠,滨海湿地充当人类宜居环境的天然“空调”,维持了海岸带的生物多样性。绿水青山就是金山银山,实现人与自然的和谐共生,是新时代赋予我们的新使命。朝霞与鹭鸟齐飞,碧水共蓝天一色。保护湿地,建设湿地,就是在保护和建设我们赖以生存的家园。

    (作者单位:中国地质调查局青岛海洋地质研究所)

    东北黑土地

    破解生态密码 保障粮食安全

    戴慧敏

    黑土地是大自然给予人类的得天独厚的宝藏。全球仅有四大黑土区,分布在我国东北地区、美国密西西比河流域、乌克兰大平原和阿根廷潘帕斯草原,总面积约9.16亿公顷,仅占地球陆地总面积的6%左右。

    我国东北黑土区总面积约100多万平方千米,其中典型黑土地以弯月状分布于黑龙江、吉林两省,面积约17万平方千米,目前已开垦出耕地700多万公顷,粮食产量占两省的60%以上,是中国最大的商品粮生产基地。

    由于黑土土壤生境湿润寒冷,微生物活动较弱,有机物分解慢,腐殖质含量高,人们常用“一两土二两油”来形容黑土地的肥沃。但人们在黑土地开垦初期错误地认为,肥沃的黑土地可以在没有任何投入的情况下可持续利用,进而以掠夺性生产方式开垦黑土地,导致黑土地质量下降。

    有调查研究显示,黑土区平均每年流失0.3~1厘米厚的黑土表层,土壤有机质每年以1/1000的速度递减。由于多年水土流失,黑土区原本30~100厘米厚的黑土层有的只剩下20~30厘米,有的地方甚至已经露出黄土母质,基本丧失了生产能力。按这一流失速度测算,黑土地现有的部分耕地再经过40~50年的流失,黑土层将全部消失。

    中国地质调查局沈阳地质调查中心实施的黑土地质量地球化学调查,截至2019年完成东北黑土地耕地覆盖区50万平方千米。调查结果显示,黑土地土壤基本无重金属污染,黑土地环境质量依然优越,土壤质量以良好和优质为主。而且,还在黑土地分布区发现了大量的连片富硒土壤。

    黑土地关乎国家粮食安全与生态安全,黑土保护刻不容缓。但如何实现对黑土地保护性开发,以及如何对退化的黑土地进行修复,都是亟待解决的问题。

    所幸,有关致力于破解黑土地生态密码的地质科学研究项目正在进行。中国地质调查局沈阳地质调查中心已获取了东北黑土区不同时期(1985年、2000年、2017年)土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等,开展了土地利用类型相关转换的研究,初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系。这些成果详细介绍了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征,以及土壤中有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素的含量,反映了黑土地的最新状况。

    摸清资源家底,明确保护方法,并做好土地可持续利用规划,方能实现黑土地的保护性利用,夯实国家粮食安全的“压舱石”。

    (作者单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心)

    循自然之道 享地球之美

    目前,深部矿产资源勘查已成为我国未来矿产勘查的重要方向。近年来,随着全国危机矿山接替资源找矿和老矿山接替资源找矿等项目的实施,深部找矿勘查工作取得了一系列重要进展。这些新发现和新成果,不仅颠覆了对已有矿床成矿规律(成矿系统的发育深度和不同类型矿床的分带、叠合规律等)和矿床成因的认识,推动了科学研究“向深部进军”,还为深部矿产资源勘查提供了重要依据。本文选择近年来深部找矿取得重要突破的矿山,介绍其深部勘查的新发现及意义,以期引起业界对矿床系统的理解和再认识,更好地服务于深部矿产资源勘查工作。同时,结合已有的深部找矿经验,对下一步深部矿产勘查工作提出建议。

    深部找矿新发现促进矿床成因新认识

    1. 西藏罗布莎铬铁矿

    西藏罗布莎铬铁矿床是目前国内规模最大、研究和勘探程度相对最高的铬铁矿床,但经多年开采,矿山保有资源储量严重不足。

    自2006年以来,通过开展矿区含矿构造岩相带与矿体空间分布规律研究,同时配合重磁电综合解释,在矿床深部发现厚大隐伏矿体,实现我国铬铁矿找矿的重大突破。钻探资料显示,钻孔ZKWT02在孔深286.3~341.1米处见累计视厚度达46.28米的4层矿体,Cr2O3含量50%以上;钻孔ZK西2004于孔深334.5~426.9米处见4层矿,累计视厚度46.1米,Cr2O3含量约50%,发现的Cr-80单矿体资源量达115万吨,成为目前国内发现单体规模最大的铬铁矿矿体。此外,通过“千米钻”深孔ZK东04的实施,在孔深679.5米处见蚀变破碎带中的浸染状铬铁矿,验证了深部有规模较大的中央含矿构造岩相带的存在。

    通过深部找矿工作的实施和深部厚大铬铁矿体的发现,对该矿床的成矿规律和成矿模型取得了新的认识,打开了找矿空间。进一步验证了中央含矿构造岩相带对于深部铬铁矿体的控制意义,查明了豆荚状铬铁矿体主要赋存于罗布莎超基性岩体中北部的斜辉橄岩岩相带中,浸染状铬铁矿体赋存于岩体北部纯橄榄岩岩相带中;提出豆荚状铬铁矿形成的多阶段成因模式;矿体表现出成带分布、成群出现、分段集中的特点,与层状铬铁矿的形成机制完全不同,可能是含铬铁矿残浆受构造作用强力侵位的结果;建立了以西藏罗布莎铬铁矿为典型的“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”。总之,深部找矿工作的开展为罗布莎铬铁矿以及国内同类型铬铁矿床下一步找矿勘查工作提供了新的思路。

    2. 广东大宝山铁铜钼多金属矿

    大宝山铁铜钼多金属矿床是一座以铁、铜、铅、锌、硫、钼为主的大型矿床。广东省地质局705地质大队曾于1958~1961年完成普查—勘探工作,并提交了相当于122b的铜多金属储量79.96万吨(品位0.86%),铅金属储量31.36万吨(品位1.77%),锌金属储量84.97万吨(品位4.44%),铁矿石储量8034万吨(品位49.69%),以及钼金属资源量(2M11,包括外围)2.26万吨。大宝山矿床经过半个多世纪开采,资源几尽枯竭,属严重危机矿山。

    经全国危机矿山接替资源找矿(2006~2009年)和老矿山接替资源找矿(2014年)两轮找矿勘查工作,在大宝山矿区深部分别探获了一处大型规模的斑岩型钼矿体和一处厚大的斑岩型铜硫矿体,取得了重大找矿突破。其中,斑岩型钼矿体主要呈似层状、透镜状产于花岗闪长斑岩和次英安斑岩中,受岩体和构造联合控制。矿体围岩蚀变分带明显,从浅部至深部分别为粘土化带→青磐岩化带→绢英岩化带→钾化带(如图),显示出典型的斑岩型成矿特点。斑岩型铜硫矿体主要赋存于泥盆系棋梓桥组灰岩、粉砂岩和次英安斑岩中,矿石类型以黄铁矿型铜矿石、磁黄铁矿型铜矿石和黄铁矿型硫矿石为主。由此,大宝山铁铜钼多金属矿床的矿体空间分布可分为深部的花岗斑岩型钼(钨)、铜硫矿、矽卡岩型钼(钨)矿、浅部的脉状、似层状铜铅锌矿以及远端的菱铁矿。

    关于大宝山铁铜钼多金属矿床的成因主要有3种观点,即与岩浆期后热液有关、与海相或陆相火山热液有关以及与沉积改造作用有关。大宝山深部斑岩型钼矿体和铜硫矿体的发现进一步改变了以往对该矿床成因的认识,为下一步找矿工作提供了重要线索和依据。祝新友等研究认为,大宝山矿床深部的斑岩型、矽卡岩钼钨铜矿化、浅部的脉状铜铅锌矿化以及远端的菱铁矿化构成了斑岩型或岩浆期后热液型成矿系统。应立娟等对层状铜硫矿体研究后认为,大宝山矿区及外围成矿作用与岩浆热液有关的,属同一成矿系统演化的产物。戴塔根等指出,大宝山多金属矿床斑岩型、矽卡岩型矿体与岩浆热液有关,而似层状铜铅锌矿体则与海底火山热液活动有关,并受后期岩浆热液的叠加改造。

    大宝山矿床37线剖面图

    3.江苏栖霞山铅锌矿

    江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于南京市东郊的栖霞镇境内,处于长江中下游成矿带宁镇矿集区。2012年~2014年,地质矿产调查评价专项实施“江苏省南京市栖霞山铅锌矿接替资源勘查”项目,对矿床开展了深部找矿工作。在研究石炭系高骊山组与黄龙组硅/钙面控矿和脉状矿体侧伏规律的基础上,项目利用坑内钻追索和控制了1号主矿体在走向和倾向上的延伸,并新发现多层厚大铅锌矿体。尤其值得注意的是,在钻孔KK4603和KK4201中均发现金、银、铜矿化。其中,钻孔KK4201中银、金、铜平均品位分别为金 2.19克/吨、银 319.73克/吨、铜0.49%。经估算,本次工作新增333+334资源量:铅锌58.13万吨,共(伴)生金7.64吨、银1113吨、铜1.53万吨。

    栖霞山矿床是华东地区目前已发现规模最大的铅锌多金属矿床,前人开展了大量找矿研究工作。然而,关于该矿床的成因一直存在争议,即矿床的形成与岩浆热液成矿作用有关,还是与热水沉积成矿作用有关?此次通过深部找矿勘查工作,在栖霞山矿床深部发现银-金-铜矿化,一方面暗示矿床深部巨大的找矿前景,另一方面为矿床成因研究提供了新的线索和证据。根据这些深部矿化信息,张明超等对矿床开展了流体包裹体显微测温及氢-氧-硫-铅研究,指出栖霞山铅锌矿的成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆,岩浆水和大气水的混合是导致矿质沉淀的重要因素。因此,栖霞山矿床深部勘查的新成果不仅促进了矿床成因方面的研究工作,取得了新认识,而且更为下一步找矿工作指明了方向。

    4.云南澜沧铅矿

    云南省澜沧老厂铅锌银多金属矿床一直被认为是以火山岩为容矿建造或与火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS)。2006年实施矿山深部找矿工作以来,在矿区继ZK153101钻孔揭露了钼矿化带后,ZK14824、ZK14827钻孔均揭露了深部的钼矿(化)体。其中,ZK14827钻孔孔深1417.05米,圈定的工业矿体总长度696.25米,平均品位0.068%,矿体主要产于深部隐伏斑岩体(喜马拉雅期)和接触带内。深部隐伏斑岩体和岩浆型钼矿的发现引发了学者们对该矿床成因模式的争议。斑岩型或岩浆型成矿系统的存在已是事实,如果考虑前人的石炭纪的块状硫化物成矿系统,则应是2个成矿系统的叠加。

    朱裕生等强调“成矿系列”的“缺位找矿”理论,在多年前建立了“同位成矿”理论。在前人的理论认识基础上,可以对上述新发现给予验证和深化。韩润生等认为,澜沧老厂矿床是2套主要成矿系统、多种有利成矿要素有机耦合的结果,具多成矿动力学环境、大时间间隔和多类型成矿作用同位叠加的显著特征,是多种构造环境演变过程中形成的火山喷流沉积+隐伏斑岩热液成因为主的矿床,并将其成矿模式归纳为“双成矿系统同位叠加模式”。

    5.内蒙古毕力赫金矿

    早期勘查和研究认为,毕力赫金矿床赋存于晚侏罗世玛尼图组火山、次火山、火山碎屑岩系和隐爆角砾岩中,从基性的玄武岩到中酸性的流纹岩构成一套含金火山建造。其中的蚀变火山岩、次火山岩、角砾岩是主要的含金地质体,又是赋矿的直接围岩。主要岩性有安山质角砾熔岩、安山玢岩质角砾熔岩、闪长玢岩、热液角砾岩、蚀变玄武质角砾岩等。矿体的形态特征也表明其与火山机构关系密切。卿敏等通过对矿区深部、外围勘查和典型矿床解剖研究后认为,毕力赫金矿的成矿作用与海西期岩浆活动有关,成矿流体的性质、矿体空间产出与浅成花岗闪长斑岩关系密切,并在此基础上建立了矿田“斑岩-构造蚀变岩-浅成石英脉型矿化类型一体化”成矿模式。

    深部找矿新发现开拓区域找矿新思路 

    1. 内蒙古维拉斯托锡多金属矿

    维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段,曾作为大型铜锌银多金属矿床进行开发和找矿工作。2013年,地质人员在勘查过程中发现矿区及外围的黑云斜长片麻岩中发育有含锡石英脉,进而推测深部可能存在隐伏矿体。2014年地质调查项目实施的老矿山找矿项目,在矿山深部发现石英脉型锡钨锌铜钼矿体、隐爆角砾岩型锡铜锌矿体和浸染状锡锌铷铌钽矿体。其中,隐爆角砾岩型矿体位于岩体顶部外接触带,呈筒状,角砾成分为主要为黑云斜长片麻岩,胶结物以石英、黑钨矿和锡石为主;石英脉型矿体赋存于下古生界锡林郭勒杂岩和石炭纪石英闪长岩中,总体倾向北东,矿物组合为石英、锡石、闪锌矿和黑云母等;浸染状锡锌铷铌钽矿体赋存于云英岩化和天河石化的岩体顶部,矿物组合主要为锡石、闪锌矿和黑钨矿等。项目已初步查明矿体30余条,其中,1号矿体为主矿体,长大于700米、宽大于300米,总体呈舒缓波状;矿体厚度(视厚)平均5.15米,Sn品位平均为0.89%;共提交锡金属量8.1万吨(333及以上),实现了大兴安岭南段锡矿找矿的重大突破。

     

    矿床三维空间结构模型示意图

    大兴安岭南段是我国重要的铅锌、银、铜、锡多金属成矿带。按照成矿物质来源和矿床组合,区内划分出3个成矿带,其中林西-甘珠尔庙一带以锡多金属成矿作用为主,而锡林浩特-霍林郭勒地区则以银铅锌成矿作用为主。因此,长期以来,大兴安岭南段的锡矿找矿工作一直以林西-甘珠尔庙地区为重点,但多年来始终未取得较大突破。维拉斯托矿床位于以银铅锌成矿作用为主的锡林浩特-霍林郭勒地区,其与拜仁达坝矿床一起曾作为大型银铅锌矿床开展找矿勘查和科学研究工作。然而,此次维拉斯托矿床深部锡多金属矿体的发现,显示出传统的银铅锌成矿区巨大的锡矿找矿潜力。最近,Liu et al、祝新友等和Wang et al研究认为,维拉斯托矿床的银铅锌矿体和锡矿体是同一成矿系统的产物,并指出浅部为热液型脉状铅锌银矿,深部则可能存在岩浆热液型锡(钨)多金属矿。因此,维拉斯托矿床深部锡多金属矿的发现不仅改变了人们以往对大兴安岭南段锡、银、铅锌成矿规律的认识,而且将影响该区域今后的锡矿找矿勘查思路,意义重大。

    2. 四川拉拉铜矿

    四川拉拉铜矿田位于扬子准地台康滇地轴中段,属东西走向的金沙江断裂褶皱带与川滇攀西大裂谷南北向构造带的交接复合部位。拉拉铜矿是我国西南重要的大型铜矿,也是四川省最大铜矿生产基地。矿田内金属矿产以铜为主,次为铁、镍,伴生金属有银、金、钴、钼、铂、钯等。2012年以前,经勘查的主要矿床(点)42个,其中大型矿床1个、中型矿床4个,其余为小型矿床和矿点,已累计探明铜资源量130万吨,铁资源量2600万吨,镍资源量5万吨。2012-2014年,老矿山接替资源勘查项目在拉拉落凼铜矿南部红泥坡矿区勘查取得了重大突破,新增333+334铜资源量63.22万吨,实现重大找矿突破。

    拉拉地区铜矿矿体赋存于古元古界河口群火山沉积岩系中,具有明显的层控特征。但与以往拉拉地区铜矿均赋存在河口群中部火山沉积旋回落凼组地层中不同的是,本次发现的红泥坡铜矿体主要赋存在河口群上部火山沉积旋回长冲岩组上段,其主矿体东西最大延伸1950米,南北延伸2100米;矿体平均厚度为10.37米;Cu品位平均为1.36%。红泥坡铜矿矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿等;脉石矿物有钠长石、白云母、黑云母、钾长石、石英、铁白云石等。与典型的拉拉铜矿条带状矿石构造不同,红泥坡铜矿矿石构造以脉状、网脉状、角砾状为主。

    拉拉铜矿田是我国重要的铜矿集区,一直以来是研究的热点地区,众多学者对其进行了详细的研究并取得了丰富的成果。然而,由于矿床的复杂性,拉拉矿田的成因仍存在争议,目前主要的观点分为两类:一是一些学者根据其赋存于河口群落凼组海相火山岩中,矿体呈层状、似层状产出,矿石主要为块状、条带状构造,结合部分硫铅同位素数据显示成矿物质来自于河口群地层,据此认为矿床属于火山成因块状硫化物矿床(VMS),并认为成矿年龄与成岩年龄一致为16~17亿年,但拉拉铜矿目前较为可靠的辉钼矿Re-Os定年数据显示其可能的成矿年龄为10.86亿年,且该矿矿化元素仅有Cu和Fe,无Pb或Zn,显示其可能的VMS矿床成因证据仍显不足。

    ②也有学者认为其特征很类似IOCG矿床,其发育很强的钠长石化,出现大量的贫Ti磁铁矿,并富集Co、Au、P、F、REE等,而贫Pb、Zn;C-H-O-S同位素数据显示其岩浆热液来源,有部分成矿物质来自于地层;且根据辉钼矿的Re-Os同位素年龄得到其成矿年龄为10.86亿年,并与当时板内拉张环境密切相关。但与典型的IOCG相对比,落凼铜矿缺乏大范围分布的角砾状矿石,并且受断裂控制不明显,所以其可能的IOCG矿床成因也存在争议。红泥坡铜矿的发现及其揭示的矿床地质信息,为研究者研究拉拉铜矿田的成因机制提供了绝佳的契机,通过对其系统的解剖,有望最终确定拉拉铜矿田的矿床成因并建立找矿预测地质模型,进一步指明区域找矿方向。总之,红泥坡铜矿重大的找矿突破打开了拉拉地区广阔的找矿空间,新赋矿层位的发现明确了本地区下一步的找矿方向,并增强了矿山企业“拉拉外围找拉拉”的找矿信心,为川滇有色金属成矿带开展“拉拉式”铜矿找矿提供了可借鉴的成功经验。

    3. 江西相山铀矿

    江西相山铀矿田位于钦杭成矿带北东段,赣杭陆相火山岩铀成矿带西南端,德兴-遂川大断裂的南东侧,是我国重要的热液型铀矿田。以往对于相山铀矿田的研究工作主要侧重于铀的成矿作用机制和找矿预测等方面,且主要集中在矿田浅部。随着矿山深部找矿的实施,多个深孔均见到较好的铅锌铜等多金属矿化,且品位较高,已达综合利用价值。例如,钻孔CUSD3在孔深1095.4~1549.2米、1574.2~1577.5米分别见到铅锌铜矿化脉和铜多金属矿化脉。又如,钻孔ZK26-101在深部见约330米的铅、锌、银等多金属矿化,初步估算铅锌银矿资源量分别为Pb1.7万吨、Zn 0.88万吨、Ag76.2吨。地质特征显示,深部的铅锌银矿化主要赋存于流纹英安岩、碎斑熔岩及基底变质岩中,受断裂构造、岩层界面、火山塌陷构造复合控制;铜矿化主要分布于基底变质岩中。最新研究表明,相山铀矿田浅部的铀成矿作用与深部的铅锌铜成矿作用具有相同的成矿物质来源,属同一岩浆-热液成矿系统的产物。深部铅锌铜多金属矿化的发现构成了相山矿田上铀-中铅锌金-下铜的成矿空间模式,不仅加深了对矿田成矿规律的认识,拓展了深部找矿空间,而且开拓了区域找矿思路。

    4. 南京市梅山铁矿

    根据宁芜地区玢岩铁矿的成矿模式,梅山式铁矿为次火山岩体与火山岩接触带上下高温气液交代充填矿床和矿浆充填矿床,具透辉石-石榴子石-磷灰石-磁铁矿组合。近年来实施的梅山铁矿接替资源找矿项目中,在梅山铁矿层顶部硅化、黄铁矿化、碳酸盐化凝灰岩、沉积凝灰岩、凝灰角砾岩中发现了金矿体,同时这一层位也是梅山铁矿层顶部普遍存在的一个“近矿指示蚀变带”。据江苏省地矿局第一地质大队项目成果资料,ZK4101钻孔在392.2~407.8米处见到金处矿化15.6米,平均品位0.97克/吨;ZK4121钻孔在406.28~414.77米处见金矿层8.49米,平均品位1.88克/吨。初步估算新增333金矿资源量(金属量)2.85吨。

    宁芜地区铜金矿主要有铜井地区的铜井式铜矿,矿床类型均属火山-次火山热液型矿床。此类矿床的矿化与偏碱性、碱性火山活动有关,受区域构造裂隙或火山构造裂隙的控制。矿体一般呈脉状沿构造破碎带或破火山口构造成群出现,陡倾斜产出,与围岩界线清楚。矿石组合多为铜、金、多金属矿物与石英(重晶石、碳酸盐矿物)组合,并以中-低温热液充填型为主。典型矿床有铜井金铜矿(中型)、观山铜铅矿(小型)、谷里铜矿(小型)、金驹山金矿(小型)等。梅山铁矿矿体顶部层位发现的含金蚀变带与铁矿的密切关系可能反映铁矿和金矿是同一岩浆热液不同演化阶段形成的产物,当然目前也不能排除后期热液叠加成矿的可能。尽管目前对铁矿化和金矿化成生关系的认识还有待于进一步深化,但这一发现对宁芜地区玢岩铁矿的找矿不乏指导意义。

    5. 吉林夹皮沟金矿

    夹皮沟金矿位于华北克拉通北缘,是一座资源几近枯竭的危机矿山。该矿床虽有近200年的开采历史,但其成因却一直存在争议。前人曾先后提出过绿岩型、层控型、韧性剪切带型、变质热液型、岩浆热液型等多种成因模式,尤其以韧性剪切带型成因模式最为主要。近年来,随着老矿山接替资源找矿项目的开展,在夹皮沟矿床深部取得了重要突破。经钻孔验证,在夹皮沟矿床深部742~754.9米处见10米厚的细脉浸染型金矿体,平均金品位为2.2克/吨。钻孔编录结果显示,细脉浸染型金矿体主要产于隐伏的石英闪长岩体顶部接触带,矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等,脉石矿物主要为石英、方解石等。此外,在八家子南西的头道溜河地区,还发现了与闪长玢岩体有关的爆破角砾岩型金矿床。多种金矿化类型的新发现,不仅加深了对夹皮沟金矿矿床系统的认识,而且为区域深部找矿提供了新的思路和方向。

    对下一步深部找矿工作的建议 

    1.持续推进矿集区找矿预测工作

    老矿山是开展深部矿产资源勘查的理想场所,而矿集区是大中型矿山密集分布的地区。矿集区矿产地质调查程度和找矿预测直接关系到老矿山及其外围的深部找矿工作。然而,由于种种原因,许多矿集区尚缺乏系统的矿产地质调查及找矿预测,直接阻碍了深部找矿突破。矿集区找矿预测工作主要包括以下两方面内容——

    一是在1∶5万矿产地质调查、地球物理测量、地球化学测量、矿产及异常检查、典型矿床研究、资源潜力评价等工作的基础上,确定重点工作区开展找矿预测。在重点工作区开展大比例尺专项地质填图(含修测)、专项物探、专项化探、专项样品采集及深部钻探探查等工作,系统研究工作区内主要矿床类型的成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志,构建找矿预测综合信息模型,预测矿体赋存位置,评价资源潜力,提交预测资源量,引导后续勘查。

    二是围绕深部找矿预测需求,开展矿集区及老矿山“三位一体”(成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志)找矿预测理论与方法创新与示范,主要包括:1)成矿构造与成矿结构面研究方法与模式建立;2)开展矿床深部定量预测理论与方法研究;3)基于2DGIS/3D建模平台构建矿集区“成矿地质体-成矿构造与成矿结构面-成矿作用特征标志”找矿预测模型。

    2.进一步加强勘查区找矿预测理论与方法研究

    勘查区找矿预测理论方法体系的创建,首次提出成矿地质体、成矿结构面、成矿作用特征标志的概念,在实际使用中取得了良好效果,切实指导了深部找矿。但是,勘查区找矿预测理论目前仍不完善,需要在实际的应用过程中进行修正。

    一是要结合矿山深部和外围找矿的新发现,重新认识各类矿床的成矿规律、成矿系统的发育深度和不同类型矿床的分带、叠合规律。以深部找矿为目标,通过建立典型矿集区脉、层、块、体矿化样式组成的上下、左右多元空间矿床矿化系统结构模型,突出反映找矿信息,进而指导矿山深部和外围找矿工作。

    二是矿床模式的研究要从矿床的角度走向矿集区,从单个的矿床成矿模式发展为典型矿床成矿模式之间的组合模式,从构造体系控矿发展为构造成矿系列的阶段,这对于认识成矿系列控矿的规律,深入总结和认识矿床和矿集区成矿规律,提高对深部矿床成矿理论的认识和指导矿产资源勘查实现重大的突破具有重要意义。

    3.加强科技引领,推进新方法和新技术的研发应用

    从近年来矿山深部找矿的经验来看,重大成果的取得无一不是根据新现象,打破旧思维,结合实际情况进行理论、方法和技术创新的结果。科技创新无疑将对未来深部矿产资源勘查工作起到重要引领作用。因此,在开展深部找矿勘查工作的同时,还应重点研发和推广适合深部找矿的物化探等技术方法。

    一是继续贯彻“三深一土”国土资源科技创新战略,针对矿集区3000米以浅的地下空间,重点研发覆盖区探测技术和深部地质结构与成矿系统探测技术,开展覆盖区物质组成识别标志研究、矿集区深大剖面探测、深部成矿系统蚀变标志研究等工作,查明各类重要成矿要素在深部空间的分布特征,尤其重点探明与成矿有关地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志等关键成矿要素的空间展布规律和形态特征,建立符合矿集区深部找矿的地球物理和地球化学等技术的指标体系,构建矿集区深部地质三维结构模型。

    二是对成熟的新技术新方法进行推广应用。在科学分析矿集区地质条件的基础上,根据深部新发现,充分利用KGR抗干扰电法仪激电测深、大比例尺低飞航磁测量、井-地磁测反演技术、构造地球化学测量、1∶5万抗干扰电法扫面等先进技术方法,进行推广应用,总结出一套适合本地区寻找同类型矿床的物化探方法组合,进一步指导矿集区及外围深部勘探工程布置,开展深部矿产勘查示范。

    总之,深部找矿新发现进一步促进了深部成矿规律的认识,开拓了找矿思路,已成为持续推进矿产资源勘查“向深部进军”的强大动力。同时,深部找矿突破的实现,还需要系统的矿产地质调查、完善的找矿预测理论和先进的探测技术等作为强有力的支撑。

    深部找矿新发现及意义

    “夏雨滋润,激情涌动”。2018年7月20-22日,“大兴安岭南段西拉木伦河-古亚洲构造域演化野外现场研讨会”在内蒙古赤峰市成功举办。这是为进一步贯彻自然资源部中国地质调查局十九大以来对地质工作的新要求,切实落实中国地质调查局“1+1+6”机制,在中国地质调查局基础部统一部署下,自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心成功举办的一次规模较大的野外学术现场研讨会议。来自中国地质调查局系统、省级地调院、行业地勘单位、高校等单位近百位专家、学者齐聚赤峰,围绕“大兴安岭南段西拉木伦河-古亚洲构造域演化”主题,开展了学术交流。自然资源部中国地质调查局地质所李锦轶研究员,吉林大学张兴洲教授等6位专家就“西拉木伦河构造带等东北地区古生代重要断裂构造带演化特征”及“大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查项目前中生代重要地质构造单元研究新进展”做了大会主题报告,引起了与会百余名专家、学者的关注和热议。 

     “东北老工业基地资源环境综合调查”工程首席沙德铭主持了开幕式。沈阳地调中心总工程师朱群在致辞中表示“希望通过这次会议进一步加强与各单位深入交流与合作,探寻国际前沿地质领域发展方向,学习国际先进经验,推进基础地质学理论研究创新发展”。 

    2016年中国地质调查局开始实施“大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查项目”,取得了一系列地质调查成果,形成了一支稳定的区域地质调查研究团队。如在黑龙江省龙江县大泉子屯地区识别出24-25亿年新太古代TTG岩石组合,在乌兰浩特地区识别出18亿年古元古代变质表壳岩组合,首次确定了龙江地区和乌兰浩特地区存在前寒武纪基底残块;在西拉木伦河大板镇、海勒斯台、爱民屯和巴拉格歹地区新识别出多条古生代构造混杂岩带,为进一步研究西拉木伦河构造带、贺根山-扎兰屯构造带和大石寨-蘑菇气构造带演化特征等提供了新的证据。这在一定程度上提高了人们对大兴安岭中南段洋陆转换以及兴蒙造山带东段早期地质记录的认知水平。 

    本次研讨会野外实地考察了赤峰市北部巴林右旗至通辽市扎鲁特旗一带近年来由沈阳地调中心实施“大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查”二级项目新识别出的石灰窑、吉林达坝和半拉山构造混杂岩等重要地质记录,来自多个地勘单位和高校的专家学者现场对野外地质现象进行了深入的交流与探讨。本次大会既让参会代表了解到了东北地区、特别是大兴安岭地区西拉木伦河-古亚洲构造域研究发展的趋势、最新研究成果,也加深了“洋板块地质学新理论”的认识。参会代表们既是一名倾听者,也是一名参与者,享受了大会带来的脑力激荡和视觉碰撞,圆满达到了会议的预期效果。会后,各位代表带着收获依依不舍地离开,期待着在下一次基础地质野外现场研讨会议上再次相聚。

     

     

     

    大兴安岭南段西拉木伦河-古亚洲构造域演化野外现场研...

     

    论坛现场

     

    南方页岩油气地质调查进展

    复杂地质构造区油气实现重大突破;大宗矿产资源获接续性成果;石墨、锂等新能源矿产基地格局渐显。在2016年中国国际矿业大会的中国地质调查新进展专题论坛上,我们看到了一个生机勃勃、红红火火的中国地质调查形象。

    近年来,中国地质调查局以保障国家能源资源安全,服务生态文明建设为目标,秉持需求导向、问题导向、目标导向,在夯实基础的同时,通过科技创新引领促进找矿突破,在油气等能源以及重要成矿区带、战略新兴矿产调查上取得了一系列重要进展和突破。

    油气地质调查:圆梦、筑梦

    贵州遵义“安页1井”获超10万方/日高产稳产工业气流,有望形成新的工业气田;“突参1井”侏罗系压裂获轻质原油,开辟了大兴安岭及辽西近20万平方千米的勘探新阵地;首次确认银额盆地为大型石炭纪-二叠纪含油气盆地;“柯坪1井”塔里木盆地柯坪断隆勘探空白区首获油气显示……

    近年来,全国油气地质调查捷报频传。这与中国地质调查局高度重视能源地质调查工作密不可分。

    细心的人或许已经注意到,从2015年起,中国地质调查局把战略性能源矿产地质调查放在更加突出的位置。目前,能源地质调查投入在地质调查总投入中的占比不断提高,其中陆域油气地质调查投入更是由2006年的346万元增加到2015年的16亿元。而这正是中国地质调查局为响应建设现代能源体系的国家战略要求,更加有力支撑服务国家能源安全保障和油气勘查开发体制改革,对地质调查工作所做的重大调整和部署。

    在此基础上,中国地质调查局立足基础性、公益性、战略性油气地质调查工作定位,面向新区、新层系、新类型、新认识,瞄准勘查程度低、油公司投入低的矿权空白区块及复杂构造区开展工作。重点加强南方页岩气调查、北方古生界调查和松辽外围油气调查,支撑新疆油气改革,积极探索羌塘盆地,建设了一批油气勘查示范基地。截至目前,共有24口井取得了重要的新突破和新发现。

    重点针对我国南方海相地层开展页岩气基础地质调查。2014年以来,中国地质调查局累计投入经费近8亿元,共在四川盆地及周缘、武陵山褶皱带、滇黔桂地区、中扬子地区和下扬子地区等部署钻井50口(参数井10口,调查井40口),二维地震1613千米,页岩气基础地质填图1902平方千米。12口井获得油气页岩气重大突破或发现。圈定了黔北正安-酉阳、陕南镇巴-川北南江等10个油气页岩气远景区,拓展勘查新区6万平方千米;优选了建始、五峰、巫山等14个页岩气有利勘查区块。初步形成了四川盆地及周缘志留系页岩气、湘鄂西地区震旦系和寒武系页岩气、下扬子地区二叠系页岩油气及川南-黔西二叠系“三气”的勘查新格局,贵州正安、湖北宜昌、湖北巴东等3个勘查示范基地初具雏形。其中,长江经济带上游地区获油气重大突破和发现:贵州遵义安页1井获超10万方/日高产稳产工业气流,有望形成新的工业气田,预测该井控制范围内天然气资源量达千亿立方米,将推动该区域26个油气区块的勘探开发;四川达州华地1井钻获页岩气流,实现了川东高陡构造带新区、新领域页岩气调查重大发现,证实了复杂构造条件下仍具有页岩气资源潜力,开拓了川东高陡构造带近10000平方千米页岩气勘探新区。长江经济带中游地区获页岩油气调查重大发现:湖北宜昌宜地2井钻获70米优质页岩,揭示了中扬子地区寒武系具备常规、非常规油气共存的格局,为中扬子复杂构造区天然气勘探提供了新的思路,带动了整个鄂西地区油气勘探;湖北宜昌鄂宜页1井钻获寒武系水井沱组高含气页岩气层,实现从高点找油向斜坡找油的转变,指明中扬子地区页岩气勘探方向,有望改变湖北省能源结构;湖北宜昌鄂阳页1井在牛蹄塘组钻获页岩气流,实现重大发现。长江经济带下游安徽宁国、宣城等地区获页岩油气重要发现:宣城港地1井发现二叠系海陆过渡相页岩气,可为安徽皖江地区页岩油气勘探提供有力支撑。

    积极开展北方新区新层系油气地质调查,助力老能源基地复兴。首次确认了银额盆地为大型石炭纪-二叠纪含油气盆地,创新提出古生界油气成藏新认识——明确银额盆地为典型的叠合盆地,上古生界广泛发育浅海陆棚相泥页岩为良好的烃源岩,油气资源前景广阔;在银额盆地圈定6个勘查区块提供国土资源部竞争性出让,引领油公司在2个中标区块钻获古生界工业油气流,实现了银额盆地新区、新层系油气勘探具有战略意义的重大突破松辽盆地外围油气调查新发现5个隐伏盆地,其中突泉盆地侏罗系首获轻质原油,开辟了大兴安岭及辽西近20万平方千米火山岩覆盖区侏罗系油气勘探新区,为松辽盆地接替资源勘查指明了方向。

    新疆地区及青藏高原地区油气地质调查更新西部地区资源潜力。支撑新疆油气勘查开采改革试点工作取得成效,开展油气基础地质调查18万平方千米,圈定勘查区块15个,为国土资源部提供并成功出让4个勘查区块。柯坪1井塔里木盆地柯坪断隆勘探空白区首获油气显示,扩大了塔里木盆地油气勘探范围;准噶尔盆地博格达山前带博参1井钻探发现23米油层,开辟了博格达山前带找油新领域,扩大有利勘探面积2万平方千米。羌塘盆地油气基础地质调查实现新拓展,首次在高寒冻土区采用宽频人工震源地震采集新方法,识别出半岛湖、托纳木两个大于100平方千米的大型圈闭构造;提出羌塘盆地是一个具有稳定基底的残留盆地、油气成藏条件有利的新认识,为下一步油气勘探提供理论基础。

    下一步,中国地质调查局将一鼓作气,全面打赢南方页岩气和北方石炭-二叠系油气调查两个重大战役,力争在南方复杂构造区、北方松辽盆地及外围、银额盆地、新疆地区、青藏高原等取得新突破。

    重要矿产调查:固本、培新

    近年来,中国地质调查局围绕天山-北山、西南三江、大兴安岭等26个重点成矿区带,开展1∶5万矿产地质调查,圈定找矿靶区,引导和拉动商业性矿产勘查。同时,针对石墨、锂等战略新兴矿产开展攻关示范,发现新的矿产地。

    2015年,中国地质调查局对重点成矿区带矿产地质调查投入资金13亿元,完成1∶5万矿产地质调查9.7万平方千米,圈定综合异常3300余处、新发现矿(化)点1250处,圈定找矿靶区500余处。引领和拉动商业地质勘查,金、锰、铜、钨等取得一批新进展。其中,新疆西昆仑新发现玛尔坎苏锰矿带,目前在奥尔托喀纳什锰矿探获锰矿石资源量2000多万吨,全区远景资源量1亿吨以上;西藏班公湖-怒江探明千万吨级铜矿,载至2015年底累计探获铜1900余万吨,其中铁格隆南为近年新突破的千万吨级铜(金)矿床;西南三江成矿带云南北衙金矿2013~2015年新增金资源量127吨,铜资源量41万吨,铅锌116万吨;上扬子东缘黔东实现锰矿重大突破,至2015年新增锰矿石资源量超过6亿吨,且具有进一步找矿潜力,其中西溪堡锰矿提交锰矿石资源量1.93亿吨,为亚洲最大锰矿;江南陆块南缘江西朱溪钨矿取得新进展,新发现横路里、红梅岭、四村等6处矿(化)点,圈定朱溪外围、东岗、牛角岭等找矿靶区10处,预测资源量140万吨,后续勘查共探获钨(WO3)资源量286万吨,其中富矿333类资源量84万吨,平均品位1.757%;胶东成矿带金矿资源规模进一步扩大,新发现一条规模较大的重力梯度带,有望成为继焦家、招平、三山岛之后的第四条金矿带,矿集区累计查明金资源量突破4000吨,成为世界第三大金矿集区;山东齐河-禹城地区新发现富铁矿,磁性铁品位51.70%,初步估算资源量2500万吨以上。

    战略新兴矿产调查中,四川甲基卡锂辉石找矿取得重大突破,新增锂矿资源量88.55万吨(以Li2O计),全区总资源量超过200万吨,奠定了1处世界级资源基地,为打造川西新能源产业基地奠定了资源基础;新疆大红柳滩锂辉石矿调查,预测资源量(Li2O)2.5万吨,其中查明资源量为7300余吨,显示具有中型以上远景规模;青海柴达木盆地盐湖锂调查中,西台吉乃尔盐湖卤水锂矿预测LiCl资源量达600万吨;在新疆奇台县新发现国内首个超大型岩浆热液型晶质石墨矿——黄羊山石墨矿,晶质石墨固定碳含量7.01%,+100目30%~35%,估算资源量超过2000万吨;河北张家口新发现义哈德石墨矿,预测资源量343万吨;河南西峡-桐柏地区新发现晶质石墨矿;新疆富蕴县沙依肯布拉克地区铍矿,目前圈出了60条铍矿体,其中工业铍矿体27条,新增BeO资源量2100吨,具有中型铍矿床规模;福建新发现永定大坪大型矿床规模钽铌矿,Ta2O51.38万吨,达超大型规模。

    整装勘查区实现找矿突破。2011~2015年,全国107片整装勘查区总投入315.40亿元。其中:中央财政53.75亿元,地方财政41.48亿元,社会资金220.16亿元,社会资金占总投入的69.8%。完成钻探1675.38万米,坑探86.45万米。新发现大中型矿产地317处,其中大型139处,中型178处。主要矿种新增一大批资源储量。至目前,全国新增备案资源储量中,67%的铜矿、52%的锰矿、53%的铝土矿、47%的金矿、41%的镍矿、84%的钾盐以及43%的新发现大中型矿产地均来自整装勘查区。

    下一步,中国地质调查局将围绕重点成矿区带重要找矿远景区开展1∶5万矿产地质调查,2016~2020年,每年将完成约15万平方千米、圈定找矿靶区300处;实现锂、“三稀”、晶质石墨等战略新兴矿产调查重大突破;在成矿理论、找矿技术方法和资源利用技术方面有新突破。初步形成西南三江、青藏高原、南疆五地州亿吨级铜矿资源远景区带;初步形成青藏高原、环扬子亿吨级铅锌远景区带;新增胶东、青海“金腰带”、甘青川等3个千吨级金矿基地。

    同时,将开展《找矿突破战略行动总体方案》修编,优化矿产勘查开发格局,调整全国重点成矿区带和整装勘查区,与自然保护区重叠的全面退出自然保护区,根据国家产业发展规划,对新能源、新材料等战略新兴产业相关的矿种加大勘查;助力脱贫攻坚:优先考虑革命老区、民族地区、边疆地区、集中连片特困地区;确定战略新兴产业相关矿种的目标任务。

    未来发展方向:生态、现代

    “十二五”以来,建设生态中国和现代能源体系,缩小东西部地区差距,对新时期地质调查工作提出了新的更高的要求。近年来,中国地质调查局在提供找矿支撑、服务重大战略中扮演着重要的基础支撑角色。

    “油气资源勘查开发格局的形成,将带动乌蒙山、武陵山、赣南等长江经济带约6万平方千米国家连片特困地区的油气勘查开发,形成新的经济增长点,为脱贫攻坚奠定扎实基础,并满足当地居民生活和工农业发展的用气需求。同时有力支撑长江经济带绿色能源建设,对改善我国能源结构、保护生态环境、解决污染、雾霾等问题具有重要意义。”在2016年中国国际矿业大会相关论坛上中国地质调查局相关负责人表示,南方页岩气地质调查工作,在颠覆了传统对盆地外难以形成油气藏、古生界地层难以突破等一系列成藏理论认识,开拓了油气页岩气勘查新区、新层系及新类型的同时,更有力地支撑了我国长江经济带建设重大战略。

    随着找矿难度不断加大,地质调查如何提供有效的支撑服务?“十二五”期间,我国成矿带基础地质工作程度空前提高,78片整装勘查区基本实现全覆盖,213片找矿远景区可测区基本全覆盖,26个成矿带覆盖程度达到54%,完成约2000幅1∶5万地质图,提出一批找矿新区和新方向,为找矿突破战略提供了重要的基础支撑。系统完成20个重要成矿带成矿地质背景研究;首次完成全国重要矿产成矿地质背景研究,构建了中国侵入岩大地构造研究理论方法和中国大地构造相研究理论方法等一套成矿地质背景研究工作思路和理论方法体系,解决了基础地质要素研究和预测信息提取脱节的问题,推动了矿产预测理论的发展。在基础地质认识创新基础上,提出一批找矿新区新方向,初步厘定出141个侵入岩弧,表明我国具有很大的Cu、Mo、Au、Fe、Ag、Pb、Zn矿资源潜力。上述工作全面查明了区域地质特征和成矿地质背景,指明了找矿方向,在夯实好基础的同时,全面支撑找矿突破战略行动。

    未来,中国地质调查局将继续加强成矿带区调,查明成矿地质背景,解决制约成矿重大基础地质问题;加强含油气盆地区调,建立地层序列和盆地结构,解决制约油气勘查的重大基础地质问题;加强重要经济区与城市群区调,以支撑服务“四大板块” 、“三大支撑带”战略为重点,查明区域地质背景、解决与地下空间资源利用、环境和减灾防灾相关的重大基础地质问题。

    创新引领:重要矿产地质调查捷报频传
      11月19日至20日,中国地质调查局专家联合甘肃地调院、陕西地矿局等地质单位专家6人对西安地质调查中心承担的“甘肃北山狼山-罗雅楚山地区矿产地质调查项目”进行了质量和管理专项检查。检查组在听取项目组汇报基础上,全面检查了2014年地物化原始资料。专家组一致认为项目野外原始资料齐全,质量管理体系运行和设计执行良好,并取得了较好的找矿成果,经专家组综合评定该项目质量等级为优秀级。
    2014年主要取得了如下成果:

      (1)新圈定1:5万磁异常19个,经对部分异常踏勘,地表发现了磁铁矿体,使红山铁矿找矿范围向西扩大了近30公里。

      (2)新发现矿(化)点7处,其中红柳沟Ⅲ、Ⅳ号铜镍矿点见矿较好。Ⅲ号矿化杂岩体新圈定铜镍矿体3条,矿化体4条,矿体长55~180m,厚1.5~9.0m,Cu平均品位0.1~0.67%。Ⅳ号矿化岩体,地表圈出6条铜镍矿体和6条矿化体,Ni平均品位0.42~1.28%。。其中矿体长125~300m、宽1~4m,Cu平均品位0.04~0.11%,Ni平均品位0.21~0.31%。激电中梯测量和激电测深揭示铜镍矿体具中低阻高极化率异常,深部有规模较大的极化率异常体,找矿前景良好。

      杨岭磁异常经钻探验证,控制隐伏铁矿体长1600米,最大斜深310米,TFe平均品位27.56%,mFe平均品位20.45%。该磁异常长达7公里,找矿潜力较大;控制钒矿体长1600米,平均厚3.91米,V2O5平均品位0.67%。


    汇报现场
    甘肃北山狼山-罗雅楚山项目通过地调局2014年质量检查...
    硒是世界卫生组织和国际营养组织确认的人体必须营养元素,摄入不足或过多均会危害人体健康。通常将土壤硒含量介于0.4毫克/千克到3.0毫克/千克间的耕地定义为富硒耕地。根据《绿色食品 产地环境质量》(NY/T 391-2013)中重金属评价标准和调查区的土壤硒含量,调查新发现5244万亩绿色富硒耕地,主要分布在闽粤琼区、西南区、湘鄂皖赣区、苏浙沪区、晋豫区及西北区。富硒耕地主要受硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体和特定的土壤类型控制,土壤中硒元素来源稳定,有利于长期开发利用。另外在山西、辽宁、福建、天津、青海等地还发现了一批富硼、钼、锌等有益微量元素的特色耕地。
      目前,绿色富硒耕地已经成为发展特色农业和生态农业新的增长点。湖北、广西、青海、浙江、福建、四川、江西、海南、湖南等省(区)人民政府已将开发富硒耕地作为实施农业强省战略的一项重要工作,大力开发富硒、富锌等特色耕地,形成特色农产品产业链,取得了显著的经济效益和社会效益。湖南新田县充分利用富硒耕地,发展富硒农产品种植示范基地面积达27万亩,建成了三大富硒产业园,培育了省内外知名的富硒农产品品牌,形成了46家规模较大的富硒农产品生产企业(或合作社)。2014年全县富硒产业生产总值达20多亿元,比上年增长40%,实现利润超过10亿元,比上年增长35%,从事富硒产业的人员突破10万人。

      全国绿色富硒耕地分布

    地区

    绿色富硒耕地面积

    (万亩)

    占调查耕地面积的比例

    %

    全国

    5244

    3.8

    东北区

    184

    3.5

    晋豫区

    970

    18.5

    京津冀鲁区

    446

    8.5

    闽粤琼区

    916

    17.5

    青藏区

    2

    0.1

    西北区

    133

    2.5

    西南区

    961

    18.3

    湘鄂皖赣区

    1145

    21.8

    苏浙沪区

    487

    9.3


      在富硒地区已发现种植的水稻、小麦等大宗农作物及黄豆、蔬菜、水果等经济作物达到富硒农作物标准,对人体健康十分有益,弥足珍贵。建议科学编制实施富硒耕地开发利用规划,健全开发利用与保护的制度体系,强化数量和质量动态监控管理,促进富硒耕地可持续利用。



    图  全国绿色富硒耕地分布图



    中国耕地地球化学调查发现5244万亩富硒耕地
    五大连池火山世界地质公园位于黑龙江省五大连池市,总占地面积720平方公里,主要地质遗迹类型为火山地质地貌类。

      五大连池是中国境内保存最完整、最典型、时代最新的火山群。园区内有规律地分布着14座火山,其中12座形成于1200万年-100万年的地质时期,2座火山喷发于1719年-1721年,占地60多平方米,是中国最新的火山。老期火山与新期火山相间排列,规模较大的圆台形火山与规模较小的岩渣堆、盾火山相依偎,圆盆状火山口、圆椅状火山口、漏斗状火山口、破裂状火山口、复合状火山口应有尽有,新期火山喷发形成的翻花熔岩、结壳熔岩交替出现,数量众多、规模宏大、保存完好的喷气锥、喷气碟世界罕见。最新的火山喷发堵塞了当年的河道,形成了五个串珠状溪水相连、倒映山色的火山堰塞湖泊—五大连池,享有“天然的火山博物馆”的美誉。

      五大连池火山群各火山的熔岩岩性都基本相似,故我们将五大连池火山群富钾的碱性基—中基性火山熔岩都统称为“石龙岩”,五大连池位于东亚大陆裂谷系的轴部,它的形成很可能是在裂谷作用下的地幔柱上隆产生的。因此,五大连池火山岩对探讨地球板块活动和岩浆演化都有重要科学意义,同时对检测当地火山地震活动也非常重要。

      五大连池在我国辽金时代无人居住,伴随着两座新期火山的喷发、五个彼此相连的火山堰塞湖的形成和疗效神奇的矿泉水的出露,才有游牧民族达斡尔人的迁入,后来汉人大量迁入垦荒种地,繁衍生息,逐渐形成五大连池人民与周边少数民族独特的民族文化与民俗风情。

      园区空气清新,环境幽雅,湖光山色,是难得的科学旅游,休假康疗胜地。这里有景色奇特的火山风光、丰富完整的火山地貌和疗效显著的矿泉“圣水”,是一个集游览观光、疗养休息、科学考察多种功能的综合性天然风景名胜区。

    黑龙江五大连池

    日前,2.2万余处地质灾害监测预警实验点全面建成进入试运行阶段。至此,自然资源部已连续3年开展的地质灾害监测预警实验,通过提高地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力,扩大地质灾害专群结合监测预警覆盖面,推动我国地质灾害防治加快实现“人防﹢技防”——

    自然资源综合调查指挥中心专家组在青海调研地质灾害监测预警实验进展情况

    “4月25日,广西壮族自治区河池市金城江区平桃屯滑坡先后触发蓝色、黄色预警,经地质灾害防治专家现场核实、综合研判,该滑坡处于强变形临滑阶段。当地政府立即组织112名群众撤离危险区,并采取铺盖防水薄膜等应急措施进行处置,该滑坡在5月6日、6月10日再次加速滑动,目前已损毁威胁区域房屋……”

    这份监测信息是自然资源部中国地质调查局地质环境监测院接收到的众多地质灾害有效预警信息中的一份。据介绍,自去年11月至今年5月底,山西、浙江、福建、江西等17个地质灾害防治重点省份陆续完成了2.2万余处地质灾害隐患点的设备安装,至此2021年地质灾害监测预警实验安装工作全部完成并全面进入试运行阶段,截至目前,已有效预警地质灾害险情11起。

    三年磨剑 地质灾害监测预警技防体系初步建成

    自2019年起,自然资源部在全国范围内启动了地质灾害监测预警实验工作,由中国地质调查局牵头推进并提供全流程科技支撑、省级自然资源主管部门组织实施。2019年,中国地质调查局地质环境监测院联合20余家企事业单位开展集成研发攻关,初步形成了监测地表形变与降雨的6种单测项监测设备,以及1个平台和系列标准,并在29处地质灾害隐患点开展了实验。

    2020年,根据“提高可靠性、提高集成度、减低功耗、降低成本”的研发思路,四川、重庆、贵州、云南、陕西、湖南、甘肃、湖北、广东等9省(市)完成了2512处地质灾害监测预警实验点的设备安装和并网,滑坡仪I代正式定型,建成地质灾害智能预警系统V1.0版,有效预警了重庆云阳县团包滑坡、甘肃省陇南泻流坡滑坡、陕西略阳县小石碑子滑坡等15处地质灾害灾情险情,有效避免了366人可能因地质灾害造成伤亡。地质灾害监测预警实验工作在保障人民群众生命财产安全方面取得了初步实效。

    为进一步加快推进建立人防和技防并重的地质灾害监测预警新工作模式,也为进一步巩固和提高2020年地质灾害监测预警实验的工作成效,2021年自然资源部在山西、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、重庆、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、新疆等17个省份(区、市)选择险情较大、成灾风险较高、威胁人数较多的2.2万余处地质灾害隐患点继续开展监测预警实验,并于汛期前全面建成运行。截至5月25日,17个省份全部完成仪器安装和并网工作,实际实施监测22609处,达到任务数的102.8%,监测预警实验进入试运行。截至目前,已有效预警了四川广安、广西河池、江西赣州、湖南怀化、重庆彭水、福建南平等地11起地质灾害险情,由于及时组织人员避险转移,未造成人员伤亡。

    中国地质调查局地质环境监测院的专家介绍说,连续3年开展的地质灾害监测预警实验,提高了地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力,扩大了地质灾害专群结合监测预警覆盖面,推动了我国地质灾害监测预警工作科学化、规范化和标准化,初步构建了“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新格局。

    倾囊相授 专家团队提供全流程技术支撑指导

    2021年地质灾害监测预警实验建设阶段分为踏勘选点、方案设计、招标采购、安装实施与并网运行等5个关键环节,中国地质调查局利用其强大的技术力量和专家团队,提供了全流程技术支撑服务。

    据了解,在2021年地质灾害监测预警实验工作开展伊始,中国地质调查局调集地质环境监测院、自然资源综合调查指挥中心、天津地质调查中心、沈阳地质调查中心、南京地质调查中心、武汉地质调查中心、成都地质调查中心、西安地质调查中心、航空物探遥感中心、地质力学研究所所、水文地质环境地质调查中心、探矿工艺研究所等12家单位的科技支撑队伍,推进标准编制、方案复核、现场检核与技术培训等各项工作。

    “如何科学合理地选择隐患点”和“如何正确地安装监测设备”是监测预警实验工作建设阶段一直面临的难题,为进一步提升隐患选点和设备布设的科学性,中国地质调查局在实际工作中一直全力提供技术支撑。

    在方案设计阶段,12家局属单位抽调精兵强将对17个省份提交的2.49万处监测方案进行方案复核,对其中1.07万处提出了完善意见,极大提升了隐患勘选和设备布设的科学性。进入设备安装阶段,中国地质调查局选派80余名经验丰富的专家下沉到一线,开展地质灾害监测预警的现场技术指导和技术培训,协助各地及时发现和解决实施过程中出现的问题。

    从3月开始,中国地质调查局各技术支撑单位专家与分省驻守专家组成技术专家组,陆续对17个省的地质灾害监测预警实验工作进行了现场技术指导,主要围绕隐患点选择的合理性和设备布设的科学性等问题,对安装阶段方案设计、现场施工等环节的工作进展和质量进行了详细检查,并对设备立杆不规范、GNSS基站位置不合理、通信标准不统一、数据接入不同步、系统配置不完善等存在的问题提出了进一步的改进建议。

    进入4月,随着部分省份逐步完成了设备安装工作,中国地质调查局又聚焦仪器性能、安装布设合理性与预警机制等关键环节关键问题,按照“市州全覆盖、项目全覆盖、灾种全覆盖、单位全覆盖”的原则,对17个省的监测预警实验开展了新一轮质量检查与技术指导,重点对前期实施过程中发现问题较多的项目和具有区域代表性的地质灾害隐患进行抽检,指出各省份在安装布设、预警机制等方面存在的不足,并给予了技术指导与完善建议。

    6月10日,17个省份的质量检查与技术指导工作全面完成。各专家组对后续工作提出了相关建议,主要包括:一是要继续开展典型地区孕灾环境、致灾模式、成灾机理与风险预警研究,探索形成适合本地区的地质灾害风险预警模式;二是积极推进监测数据的重构与修补、多元数据耦合判定方法、动态预警阈值设定等方面的研究,通过样本积累统计,稳步提升预警准确度;三是通过试设备、试系统、试标准、试运行机制、试管理模式,为设备改进升级、系统优化完善提供理论与实践依据。

    此外,地质环境监测院还对参与实验的省级行政管理部门和技术队伍开展了多次技术培训和指导,规范技术文件、方案设计、报告编制、技术标准和工作流程。各省负责对本辖区内行政管理部门和技术队伍进行具体技术培训指导。据了解,仅地调局系统在各省开展的相关技术培训便多达80余次,各省份组织的各类技术培训达300余次。

    群策群力 环环相扣保障安装运行工作高效完成

    2021年地质灾害监测预警实验工作不仅得到了各级自然资源主管部门的广泛支持,还得到了设备厂商等社会力量的大力协助,在建设过程中逐渐形成了围绕监测预警实验工作,各级自然资源主管部门、地质调查勘察队伍、基层乡镇部门、施工队伍、设备厂商等多方力量共同参与的工作模式。在多方力量的共同努力和协同推进下,今年的地质灾害监测预警实验建设工作如期顺利完成。

    据了解,各省级自然资源主管部门对地质灾害监测预警实验工作高度重视,自监测预警实验开始便建立了专门的推进机制和工作专班负责地质灾害监测预警工作的各项事宜。各省份不仅多次召开项目建设培训会议,还制定了施工组织计划,细化工作任务,层层落实责任,加强项目资金和质量监管,同时利用科技手段强化技术支撑,有序推进各项工作。

    各省实验工作由各省自然资源主管部门牵头推进,涵盖多层级、多单位工作小组,协调指挥调度,充分发挥监督和技术指导作用,有力保障项目实施。据了解,广东省自然资源厅就曾先后派出10余个工作组,前往广东省20个相关地市开展调研指导工作,协调解决推进过程中出现的疑难问题,全面督促广东省加快地质灾害专业监测工作进度。

    地质灾害监测预警实验工作实施涉及设备仪器厂家、地质驻守队伍、设备安装人员众多,信息交互极其频繁。为进一步加强沟通协调、全面推进工作,各省级自然资源主管部门建立了项目统一沟通协调机制,及时传达工作要求和指示,明确工作职责任务,及时解决项目实施中出现的各类问题。同时,实施单位和设备厂商协同推进多项工作,科学合并工作环节,保障项目建设工期。据重庆市地质环境监测总站工作人员介绍,重庆市在工作过程中全面采用了信息化协同办公,统一信息交互平台,既保证了信息畅通,又保障了信息统计的及时性和准确性,做到了繁中有矩、忙中有序、紧中有力,按时高效完成建设任务。

    统一标准 为监测预警工作提供统一技术准则

    地质灾害监测预警实验工作曾面临诸多难题,对于地质环境监测院的研发团队来说,最大的难题就是如何提高监测设备的可靠性与智能化水平。地质环境监测院专家张鸣之介绍,GNSS是地质灾害监测设备中应用较多的一类设备,以前的“测绘型”GNSS设备监测精确度非常高,通过静态解算可监测到毫米级的变化,但是每1~2小时一组高精度监测数据可能漏报一些快速变形的崩滑灾害,此外设备常年保持24小时在线监测,功耗较高,仪器可靠性易受影响。

    地质环境监测院的研发团队根据“两提高、两降低”的思路,提出了“地灾型”GNSS设备研发思路,通过集成微机电传感器实现变频监测与智能唤醒,当监测到倾角、振动加速度测项变化发生时,设备从休眠状态被“唤醒”,进行厘米级高频动态位移数据采集,其他时间设备处于深度休眠状态,每天定时报送1~2组毫米级静态结算位移监测数据。这样,不仅可以最大限度降低设备功耗,而且对于快速变形的滑坡也能实现有效监测,同时使得综合成本大大降低。

    地质灾害监测设备具有精度适当、功能简约、功耗较低、安装便捷等特点,标准化的设备才有可能实现工业化规模化生产。但由于各地标准不同,各生产厂家的仪器设备规格不一,因此也造成设备不能组网混用、无法规模量产的情况。

    为规范地质灾害监测预警“感-传-知-用”各环节技术标准,地质环境监测院目前已联合有关单位共同编制了《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》《地质灾害监测预警数据库建设标准》和《地质灾害监测预警设备检测检验技术规范》四项行业标准,为监测预警工作提供了统一的技术准则,有利于监测预警设备的统一管理和数据共享,保障了今年的监测预警实验工作得以科学、规范、高效完成。

    地质环境监测院专家说,当前开展的地质灾害监测预警实验不只是适合地质灾害监测领域,形成的系列监测装备与风险预警技术对公路、铁路、电力等领域都有一定的借鉴意义,希望目前开展的工作可以引领全国地质安全监测领域的发展方向。

    研用结合 持续推进预警水平和防灾能力再提升

    今年的地质灾害监测预警实验工作按时完成并初步取得了良好的成效,但实验过程中也发现存在的一些问题。地质环境监测院的专家表示,已发现或梳理出来的问题将会是监测预警实验工作接下来改进的重要方向。

    中国地质调查局专家组在检查过程中发现,目前完成的一些监测点中存在监测不足和过度监测两种情况,个别监测隐患点规模较大,但监测设施较少、对关键位置控制不足,而个别规模较小的隐患点又存在设备安装过密的情况;部分设备安装不够规范,由于部分地区植被茂密或者房屋密集,太阳能板、雨量计受遮挡情况时有发生,从而影响监测效果。此外,个别隐患点还存在设备监测数据采集、上传机制不合理,监测数据不能及时上报的情况。针对存在的问题,各省将进行一次全面自查自纠,确保主汛期到来之前整改到位,监测预警实验工作能够真正发挥实效。

    据了解,地质灾害监测预警实验下一步的工作重点,一是抓紧构建完善“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新工作模式,结合原有群测群防工作体系,建立数据分析、预警发布、现场调查、应急处置、信息上报等环节工作机制,形成管理闭环。二是完善监测数据质量评价机制,着手开展监测数据质量评价,查找出问题项目、问题设备,并督促整改,着力提升监测数据质量,为有效预警提供保障。三是加强数据分析和预警模型研究,及时汇总有效预警案例,加强对监测曲线、预警模型的分析和总结,强化机器学习、人工智能等技术的运用,不断提高预警模型的有效性。四是对实验过程中监测设备、预警平台等方面出现的问题进行系统总结,明确方向集中攻关,不断提升监测预警技术水平。

    广西河池地质灾害监测预警设备安装现场

     

    构建地质灾害监测预警新格局

    项目组人员介绍地热资源调查情况

    8月22日,河北省张家口市崇礼区一片繁忙的建设景象,载满砂石水泥等建筑材料的大型货车穿梭往来。位于太子城小镇附近的钻探工地上昼夜轰鸣,高高的钻塔下,锐利的钻头正在穿透厚密的岩层,探寻一种深埋地下的清洁能源——地热。

    崇礼地热“第一井”

    “这是我们在崇礼区部署的第一眼地热井。”张家口地区地热资源调查评价项目负责人袁文真告诉记者,该井定名ZK01-2,设计井深1500米,7月15日正式开钻,“目前已完成一开固井工作”。

    袁文真,一位文静清瘦的小姑娘,博士毕业后入职自然资源部中国地质调查局中国地质科学院深部中心刚刚三年,这也是她独立担纲的第一个大项目。

    “项目隶属于中国地质调查局京津冀地热资源调查评价与综合开发示范工程。”据袁文真介绍,作为可再生能源,开发地热对于减少北方煤炭供暖、优化大气质量、建设绿色低碳宜居城市有着重要意义。张家口是“一带一路”中蒙俄经济走廊重要节点城市,是京津冀地区重要的生态涵养区和国家规划的新能源基地之一,而崇礼又是2022年冬奥会场馆所在地,更需要大力发展地热等可再生清洁能源。

    2015年发布的《河北省张家口市可再生能源示范区发展规划》中指出,在地热资源丰富的赤城、阳原、怀来等县,积极谋划一批、建设一批、储备一批地热供暖项目,重点推进典型示范项目建设。

    然而,由于以往的地热勘查及研究工作程度较低,这里的热储结构、热成因机制、资源潜力等仍存在盲点。“原有工作精度难以满足区域能源发展需求,更难以满足城市清洁资源利用需求。我们希望,按照中国地质调查局的部署,通过开展地热资源调查与综合评价工作,能够精准服务张家口市可再生能源示范区建设、冬奥会场馆周边能源保障工程,为张家口地区绿色发展提供地质科技支撑和有效服务。”在一排绘制着项目科研目标、技术应用等内容的展板前,袁文真介绍说。

    “探采结合”承担科研使命

    从去年开始,深部中心地热探测与利用研究室袁文真、张代磊等项目组成员就长期驻守张家口地区,来往于崇礼—赤城、宣化—怀来、阳原—蔚县3个研究区。

    据张代磊介绍,这里的地热田主要分布在坝下低中山盆地中,点多面广。经调查,研究区内主要控热构造为两组大中型新构造断裂,其中规模较大的断裂为赤城—大河南断裂。“在区域地下水排泄区,两组断裂交汇处往往为热水上涌部位,会形成温泉或隐伏地热田。”

    地热钻探是精确验证调查成果最为有效的手段。

    经过前期野外踏勘、地热地质调查、地球物理勘查、地球化学勘查等工作,项目组圈定了地下热水开发有利靶区,部署了多个地热拟钻井位。“2020年,我们在张家口地区圈定了3处拟钻井位,一处就是太子城村云顶滑雪场的这眼ZK01-2井,另一处在怀来东花园镇附近,目前正在准备钻探设备进场安装;还有一处计划部署在崇礼太舞小镇。”张代磊说。

    据介绍,这些地热井均属于探采结合井,且以“探”为主,也就是说,不仅仅要为当地寻找可以应用的地热资源,为冬奥会场馆及周边地热资源的开发利用提供决策支撑,还有着重要的科研任务——为科研人员提供一系列重要的地质参数。

    “我们将借助原位试验、测试分析、数值模拟等手段,获取与地热相关的地层结构、地质构造、岩性、地温变化、热储特征、地热流体化学等特征,进行地热资源量计算与潜力评价,进一步研究山间盆地地热资源成藏规律与热成因机制,形成适用的探测技术方法,评价区域地热资源潜力,并在此基础上提出地热资源可持续开发利用区划,供当地政府决策。”袁文真说。

    绿色钻探体现绿色勘查

    夏末的崇礼,青峰起伏,绿意盎然,山坡上、公路边,大片的向日葵朝阳伫立。实施地热钻探会不会对这里的环境造成影响?这是记者的担忧,也是许多人心中的疑虑。

    张德龙是一位热情开朗的小伙子,个子不高,黑黑瘦瘦,一身红色工作服上印着大大的几个字“中国地质调查局”。他是这几处钻探施工现场的负责人,来自北京探矿工程研究所。在他附近,几位同样年轻的施工人员在紧张地忙碌着。

    他一边介绍钻井的各种设备,一边告诉记者,在“绿水青山就是金山银山”理念的指引下,地质钻探早已摒弃了以往的粗放型管理和施工,同样,ZK01-2井也坚决贯彻绿色环保理念,不仅采用低能耗的电动钻机,使用绿色环保钻井液,而且安装了多级钻井液固控循环系统,通过先进的技术手段,保证钻井液循环处理“不落地”、零污染。

    对于记者“钻进1500米是否有难度”的提问,张德龙则显得颇为自信:“再深也不怕!”原来,北京探矿工程研究所是中国地质调查局下属“专攻”钻探新技术、新方法、新装备的科研单位,承担过大量深地深海探测、深部地热能、非常规油气、天然气水合物和战略性矿产等领域的钻探工作。他们两年前在广东惠州黄沙洞地热田完成的惠热1井钻探工程,井深3009.17米,自喷出水稳定温度118℃,是迄今为止中国东南沿海地区水温最高、流量最大的高产能自喷地热井。

    “崇礼地热井的施工难度集中在地层上。这里上覆大段的花岗岩,坚硬致密,我们要钻穿深达千米的花岗岩,寻找片麻岩目的层,才能找到高温热储。”指着岩心盒中排列整齐的花岗岩岩心,张德龙讲解道。

    在未来的两个月中,ZK01-2井还将继续它探索地下深部地热资源的使命,而袁文真、张代磊、张德龙这些年轻人,也将在更加悠长的岁月里、在青山绿水间,书写属于他们的精彩人生。

    ZK01-2井取出的岩心

     

    寻找冬奥之城深部的“绿色”