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    煤矸石制砖

     

    紫金山尾矿库

     

    矿产资源是重要的不可再生自然资源,是国家经济建设的基础物质材料,其保障程度关系到国民经济长期稳定发展和国家安全。我国是世界上矿产资源种类齐全、储量丰富的少数国家之一。

     

    据统计,我国90%以上的能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产原料都来自矿产资源。目前,我国已发现172种矿产,探明有储量的矿产168种,已探明矿产资源储量潜在价值约占世界矿产总价值的14.6%,居世界第3位。

     

    然而,我国矿产资源人均占有量仅为世界人均占有量的58%,列世界第53位。面对国民经济建设的巨大需求,我国矿产资源储量严重不足。

     

    令人欣慰的是,“加强矿产资源节约和管理”被写入“十三五”规划纲要,其中特别提到,大力推进绿色矿山和绿色矿业发展示范区建设,实施矿产资源节约与综合利用示范工程、矿产资源保护和储备工程,提高矿产资源开采率、选矿回收率和综合利用率。这意味着,矿产资源综合利用已被列入国家规划层面。

     

    实际上,近些年来,国土资源部一直在鼓励和推进矿产资源综合利用,并联合国家发改委,于2011年推动了首批40个矿产资源综合利用示范基地建设;截至2014年底,分4批确定了661家国家级绿色矿山试点单位,35家矿山通过验收。

     

    中国国土资源经济研究院不久前发布的《中国矿产资源节约与综合利用报告(2015)》(下称《报告》)称,近5年来,我国尾矿年排放量高达15亿吨以上。虽然尾矿利用增速明显高于排放增速,但利用量仍赶不上新增量。为此,国土资源部等职能部门紧扣国家建设生态文明社会战略,在“十二五”期间,对矿产资源综合利用集中发力,连续出台引导性和激励性政策,增强政策执行的落地效果。

     

    据中国国土资源经济研究院相关负责人介绍,《报告》旨在让全社会全面了解我国矿产资源节约与综合利用的年度工作进展和发展趋势,帮助矿山企业掌握相关法规政策、技术装备和标准规范,提高资源开发利用的效率和效益。

     

    推进矿产资源综合利用是一项功在当代、利在千秋、利国利民的大事。这份《报告》的出台,呼应了国家生态文明建设的战略需要。不难看出,大力推进矿产资源节约与综合利用,将成为矿业领域生态文明建设长期坚持的方向。

     

    现状:综合利用潜力巨大

     

    众所周知,中国矿产资源禀赋具有“三多三少”的特点,即贫矿多富矿少,低品位难选冶矿石所占比例大;大型-超大型矿床少,中小型矿床多;单一矿种的矿床少,共生矿床多。

     

    《报告》称,多年来,矿业开发重经济效益、轻生态保护,加之监管手段单一等因素与上述因素的交互作用,导致了中国矿业整体粗放式经营的现状。同时,“十二五”期间,矿产品价格整体进入下行通道,伴随着矿业领域产学研结合的进一步深化, 矿业企业对开采回采率、选矿回收率、共伴生矿产综合利用率等“三率”进行挖潜,既达到降本增效的目的,也进一步减轻了安全环保方面的压力。

     

    《报告》列举了当前面临的两大状况:资源开采难度加大,开采回采率稳中有升。2003年到2013年是矿业高速发展的黄金十年,十年里,中国矿业的产值翻了四翻。大规模的资源开发,使我国主要矿山的开采深度逐渐加深,开采品位逐渐降低;矿体形态、产状变得复杂;资源开采难度进一步加大,但开采回采率处于较高水平,部分矿种表现为稳中有升。如2014年,地采铁矿采出品位同比下降0.4个百分点,开采回采率同比提高2.3个百分点,贫化率同比下降0.3个百分点。

     

    资源选别难度加大,选矿回收水平总体向好。在原矿入选品位降低、矿物嵌布粒度细、大多呈共伴生状态的情况下,选矿回收率基本保持稳定或略有提高;在原矿入选品位不变的情况下,选矿回收率明显提高。如2013年,铜矿的入选品位同比下降0.04个百分点,选矿回收率同比却提高0.15个百分点,选矿回收水平总体较好。

     

    尾矿利用增速明显高于排放增速,但累积堆存数量巨大,综合利用大有可为。据《报告》提供的最新统计数据显示:我国尾矿和废石累积堆存量近600亿吨,其中废石堆存438亿吨,75%为煤矸石和铁铜开采产生的废石;尾矿堆存146亿吨,83%为铁矿、铜矿、金矿开采形成的尾矿,这部分尾矿中,稀贵金属含量比较丰富,综合利用价值较高。

     

    《报告》指出,近5年来,我国尾矿年排放量高达15亿吨以上。虽然尾矿利用增速明显高于排放增速,但利用量仍赶不上新增量,并且受矿业市场影响,与“十一五”期间相比,尾矿利用增速出现大幅下降。数据显示:我国尾矿综合利用率仅为18.9%,主要用于充填开采和建材。

     

    废旧金属大量沉淀,再生有色金属产业快速发展。再生金属的回收利用,可大大减少矿产资源的开发强度,是资源循环利用的重要环节。据统计数据显示,2011年~2013年,铜、铝、铅、锌再生总量连续3年突破1000万吨,产业规模不断扩大,资源综合利用水平不断提高。2013年,再生有色金属主要品种(铜、铝、铅、锌)总产量约为1073万吨,同比增长3.3%。其中,再生铜产量约275万吨,与2012年持平;再生铝产量约520万吨,同比增长8.3%;再生铅产量约150万吨,同比增长7.1%;再生锌产量128万吨,同比下降11.1%。

     

    大宗矿产品价格下跌,部分矿产的综合利用产值回落。2012年以来,国内经济增速放缓,大宗资源产品需求下降,价格回落;全国矿产资源(非油气)综合利用产值略有增长,但增速明显回落;部分矿种综合利用产值出现下降。2014年,全国矿产资源(非油气)综合利用产值虽高达1285亿元,但同比仅增长2.8%,增幅与2013年持平。其中,2014年金矿、磷矿和铁矿的综合利用产值大幅下降,同比降幅分别为45.9%、61.6%和42.9%。

     

    成果:突破多项技术难点

     

    在具体政策方面,国土资源部等职能部门紧扣国家建设生态文明社会战略,在“十二五”期间,对矿产资源综合利用集中发力,连续出台引导性和激励性政策,增强政策执行的落地效果。

     

    《报告》指出,“十二五”期间,相关职能部门加强矿产资源节约与综合利用制度建设,政策法规不断完善。

     

    一是在继续实施《资源综合利用目录》、《中国资源综合利用技术政策大纲》、《资源综合利用企业所得税优惠目录》的基础上,相继发布实施了《“十二五”资源综合利用指导意见》等,对提高资源利用效率进行了多方位部署;二是国土资源部不断加强制度创新,充分发挥规划的龙头作用,制定并实施了《矿产资源节约与综合利用“十二五”规划》、《国土资源节约集约利用行动计划》,连续发布了《矿产资源节约与综合利用鼓励、限制和淘汰技术目录》和《矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录》,加快提高矿山领域资源利用效率。

     

    二是矿产资源开发利用逐步由秩序监管转向开发秩序与合理利用监管并重,监管体系初步建立。

     

    三是构建标准体系,连续发布22个矿种“三率”最低指标要求。2015年4月1日,国土资源部发布的《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》(DZ/T0272-2015)正式实施。该行业标准界定了固体非能源矿产资源综合利用过程中的主要技术指标,为全面评价资源节约与综合利用提供了指南。

     

    至今,国土资源部已发布4批共22个矿种的“三率”最低指标要求,基本形成了重要矿种的“三率”指标体系,由此,矿山企业开发利用矿产有了“最低要求”和节约与综合利用的“红线”,也有了矿产开发利用方案和矿山设计的依据。

     

    通过综合利用示范基地建设,探索资源节约集约利用新模式。截至2014年底,在矿产资源综合利用示范基地建设方面,累计投入中央财政资金148.8亿元、企业配套资金949.87亿元。实现了八大综合利用关键技术的突破,形成了九大资源开发和产业发展新模式,成功探索矿业转型升级新路径。

     

    发布新修订指标,新一轮国土资源节约集约模范县(市)创建工作启动。活动自2012年启动以来,两届共产生202个模范县(市)和10个模范地级市。各地在创建中形成的45种的典型模式和79种机制,有力地推动了国土资源的节约集约利用。

     

    绿色矿山建设试点单位增至661家,35家矿山通过验收。2014年8月,《国家级绿色矿山试点单位验收办法(试行)》印发,明确绿色矿山九大基本条件。截至2014年底,我国共分4批确定了661家国家级绿色矿山试点单位,35家矿山通过验收。

     

    技术装备目录相继发布,鼓励资源综合利用的重大装备自主研发。近年,国家先后两次修改并发布了《重大技术装备自主创新指导目录(2012年版)》和《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2014年版)》。

     

    科技进步成为攻关的主要载体。近年来,我国产学研结合的步伐进一步加快。据统计,目前已有133个大专院校和科研院所参与到40个示范基地的平台建设,联合设立了41个研究中心、10个重点实验室、7个院士工作站、6个博士后工作站或人才培养基地,共设立科研项目203个,获得国家级科技进步奖、省部级科技进步奖40余项。

     

    产学研的有机融合促进了不同层面的技术攻关,突破了多项资源综合利用产业化技术难点,将一批低品位、共伴生和难利用资源变成了经济可采资源,经济效益显著。

     

    如在矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录(第四批)中,中国黄金集团公司所属长春黄金研究院,研发了极高浓度氰化尾液3R-O新技术及成套装备,适用于需要对高浓度或极高浓度含氰、重金属、硫氰酸盐、二氧化硫等污染物的废水、废气、矿浆等进行综合治理的黄金、电镀等行业;研发的环保型浸金试剂推广应用技术,提高含金矿石及尾矿中金的回收率。

     

    甘肃省早子沟金矿有限责任公司开发的含砷、锑复杂难处理金矿高效提金综合新技术,解决了泥化严重、含锑、砷复杂金矿的资源综合回收利用难题。

     

    新疆白银矿业开发有限公司研发的低品位铜钼矿柱机联合分选技术,解决了低品位铜钼矿的分选难题。

     

    据了解,矿产资源综合利用示范基地建设以来,共形成八大成果:

     

    一是低渗、超低渗油气资源开发利用水平进一步提高,平均单井产量由原来的2吨提高到8吨~10吨,提高3倍~4倍,使一次井网采收率提高3%~5%,在世界上率先实现了对低渗透、超低渗透油藏的效益开发。

     

    二是油页岩等非常规能源实现规模化、产业化开发利用,为我国能源资源的开发找到了新途径。

     

    三是页岩气勘探开发试点取得突破,展现了我国页岩气良好的勘探开发前景,推动建立了页岩气勘探评价、分段压裂等技术体系规范。

     

    四是创新“以矸换煤”绿色开采方式,消除了传统煤炭开采的弊端,达到了减少占地、减轻塌陷、减少污染、增加资源的“三减一增”效果,实现了煤炭开发方式的重大变革。

     

    五是钒钛磁铁矿等资源综合利用关键技术取得新突破,在解决钒钛磁铁矿提钒难题的同时,实现了钒废水和废渣的全部利用。

     

    六是有色伴生多金属资源实现高效综合回收,比如江西铜矿通过采选规模化、设备大型化、采选高效化,运用高效选矿技术,实现了含铜0.25%~0.3%低品位矿石的综合利用。

     

    七是难利用固体钾盐开采和低品位胶磷矿选矿关键技术实现突破,比如青海盐湖示范基地利用老卤(废液)溶采盐湖中低品位固体钾矿,既节约了淡水资源,又减少了废液排放,盘活了近2亿吨钾盐资源。再比如云南磷矿首次将浮选柱应用于胶磷矿选矿,攻克了世界性难题,开发了具有自主知识产权的选矿新技术,入选品位由23%降至20.9%,在全国可盘活近30亿吨资源,极大地提高了我国磷矿资源的保障能力。

     

    八是低品位砂岩型铀矿勘探开采达到世界先进水平,可带动我国铀矿资源的高效利用。

     

    问题:政策机制亟待完善

     

    有资料显示,一些重点大型煤炭矿区采区回采率达到80%以上,金属矿山露天开采回采率达到85%以上,地下回采率达到80%以上;不少矿山铁矿选矿回收率达到85%左右,有色金属选矿回收率达到80%,磷、硫达到60%;50%以上的钒,22%以上的黄金、50%以上的铂、钯、碲、镓、铟、锗等稀有金属来自于综合利用。

     

    毋庸置疑,矿产资源的综合利用,既增强了矿山企业的经营活力,又提高了我国矿产资源可持续发展的保障能力。

     

    但是,也有数据表明,随着矿产资源大规模勘探和开发,我国矿产资源的综合回收率不超过50%,总体利用率约为20%,全国共伴生组分综合回收率在40%~70%的国有矿山企业不足40%。有色金属矿产资源综合回收率为35%,黑色金属矿产资源综合回收率仅为30%,比发达国家低20个百分点。

     

    全国现有2000多座金属矿山尾矿库,存有尾矿约60亿吨,每年新增排放固体废弃物约3亿吨,而平均利用率只有8.3%。我国目前综合利用搞得比较好的国有矿山仅占30%左右,部分进行综合利用的国有矿山为25%左右,完全没有进行综合利用的占45%。全国有20万个集体、个体矿山基本上不搞综合利用。

     

    我国作为发展中大国,矿产资源供应总量的大幅提高仍难以满足经济快速发展的需求。更为严重的是,全球政治经济格局深刻变化和全球资源竞争日趋激烈,导致了利用国外资源的难度增加。所以,在工业化过程中,必须通过矿产资源节约与综合利用,来改善和缓解供需矛盾。这个矛盾解决好了,才能加快中华民族伟大复兴的进程,早日实现“中国梦”。

     

    但是,就目前而言,我国矿产资源综合利用工作与发达国家和地区相比,仍存在着很大差距,主要表现为:一部分企业和地方对矿产资源节约与综合利用意识不强,积极性不高;综合利用优惠政策不到位,对矿床中共(伴)生组分勘查、综合评价不够,工业部门利用矿物有用组分单一。

     

    其次,综合利用矿山比例低,众多中小矿山综合利用水平更低,共生、伴生有用组分利用指数低,有用组分回收少;适用于我国资源特点的综合利用技术欠缺;综合利用所得产品科技含量和附加值低,效益不佳等。

     

    上述问题的存在,导致了矿产资源的大量闲置和浪费。

     

    尽管矿产资源节约与综合利用工作取得了一定的成绩,但在法制建设、标准体系、市场调节、技术研发与应用、激励约束等环节还存在制约因素。

     

    ——矿产资源相关的法规制度建设还有待完善。特别是当前矿产资源法中对矿产资源保护与合理利用的要求过于原则,缺乏操作性,政策制度没有形成合力,各类规划之间尚未实现有效衔接。

     

    ——矿产资源利用技术的创新尚不能满足新要求。技术攻关能力不够、转化率不高,技术研发与企业需求之间衔接不够,成为制约我国矿产资源合理开发利用的主要因素之一。

     

    中国国土资源经济研究院相关负责人认为,要有效解决上述问题,必须从以下五个方面入手:

     

    一是加快矿产资源开发管理体制改革,理顺矿产资源开发管理体制,打通矿产资源管理与矿业管理,实现统一监管,有效解决资源粗放利用和环境扰动问题。对矿山企业的矿产综合利用方案进行严格审查,规定在开发立项时没有资源保护与综合利用方案的,不予颁发或者缓发采矿许可证;大力加强矿产资源储量管理,建立资源综合利用申报认定制度、统计制度、公报制度和信息网络。

     

    二是完善矿产资源管理法律法规建设。加快推进《矿产资源法》的修改进程,解决包括产权归属和矿业权设置等在内的矿产资源保护与合理利用等相关法律问题,为资源综合利用、发展循环经济提供法律保证,坚决打击浪费矿产资源的“败家子”行为。

     

    三是加快技术攻关与技术推广平台建设,持续开展对呆滞矿、难处理矿的利用技术研究。加大对重大采选冶技术、矿产综合利用技术、循环利用技术等的研究与开发力度;对二次资源进行勘查、评价、开发和利用,培养一批“种子”企业进行推广。

     

    四是完善综合利用的经济激励政策。做好矿产资源规划,制定切实可行的、有利于促进矿产资源领域发展循环经济的政策,将综合利用纳入国家优惠政策范围。

     

    五是加强行业自律和舆论监督,提高矿山企业合理开发利用资源的自觉性和责任感。鼓励引导同类矿种的中小型矿山、选矿企业与资源综合利用已取得成功的大、中型企业“联姻”,以解决综合利用的资金、技术难题。

     

    近山不可枉烧柴
      4月25日上午,中国地质调查局围绕第46个地球日“珍惜地球资源、转变发展方式——提高资源利用效益”主题,举办了“中国地质调查成果主题报告会”。中国地质调查局党组成员、副局长李金发出席报告会并作题为“珍惜地球资源是我们共同使命”的主旨报告。中国地质调查局党组成员、中国地质科学院党委书记王小烈主持会议。国务院相关部委、国土资源部相关司局、在京地质调查行业单位、大型矿业企业以及大专院校等百余位代表参加了本次报告会。

      李金发在主旨报告中指出,中国地质调查局始终把“揭示地球奥秘、开发地球资源、改善地球环境、促进人地和谐”为己任,通过组织实施国家地质调查工作,以解决经济社会发展大局中的重大地质问题为出发点和立足点,近20年,在服务国家能源资源安全保障、服务生态文明建设等方面取得了一批有宏观影响的重大成果。如:在南祁连、突泉盆地等新区取得油气新发现;在银额盆地古生界新层系发现天然气;在柴达木、鄂尔多斯、湘西北等多个层位取得页岩气发现;在伊犁、吐哈、鄂尔多斯、二连、巴音戈壁等盆地取得铀矿找矿突破;新发现大批矿产地、新增加一批重要矿种资源量、圈定了一大批矿产资源富集区;在我国严重缺水地区勘查寻找地下水源、有效服务民生;全面完成了全国地质灾害普查、建立了监测预警体系;完成了我国1:100万海域近海资源和海岸带地质环境调查、发现了一批新的海洋油气远景区等。同时基础地质科学也得到了长足的发展,取得了一批对我国经济社会发展有重大影响、在国际上有重要地区的科学研究成果。经过全国广大地质工作者的不懈努力,近20年来,中国地质调查工作为我国城镇化、工业化、农业现代化发展做出了突出贡献。

      十八大以来,我国经济发展进入新常态。对油、气等能源需求持续增长;铁、铜、铝、钾盐等大宗矿产需求依然迫切;锂、钴、“三稀”等战略新兴产业资源需求日益加大。国家生态文明建设、京津冀协同发展、“一带一路”、长江经济带、海洋强国、创新驱动等重大战略的实施,也对地质调查工作提出了更高的要求。以“新生物科学”、“创生、再生技术”为标志的第六次科技革命和以“仿生、再生和合成产业”为标志的第四次产业革命即将到来、开发利用高效、清洁和再生新能源以及广泛利用新兴战略矿产,高效、循环利用原材料,合成新材料将成为新时期重要标志;更加强调社会科学与自然科学战略融合、突出为社会生态文明可持续服务的地球系统科学研究方兴未艾;大数据、智能化、移动互联网、云计算技术等,正推进地质调查构建数据密集型的科研方式和现代化的服务方式。这些新的方向和技术也对地质调查成果的融合、集成与服务提出了新的指向。

      报告会上,中国地质调查局总工程师室严光生主任全面、系统地介绍了近20年来中国地质调查取得的成果及目前已经形成的成果服务体系。中国地质调查局三位工程专家分别作了“新能源-发现、机遇与挑战”、“矿产资源集约与综合利用”和“京津冀协同发展国家战略决策支撑”的主题成果报告,介绍的主题成果涵盖了我国页岩气、可燃冰等新能源资源的分布和发展情况,生态文明理念下的矿产资源综合利用技术,地质调查成果的提升和转化情况,以及地质调查服务京津冀地区协同发展等内容,引起了与会者极大的兴趣。

      此外,中国地质调查局还从宣传地质调查成果、创新服务理念的角度,以光盘的形式向社会推出了一批最新制作的地质调查成果数据。这些数据包括:公开版1:50万水工环调查成果系列图数据、矿产资源整装勘查区重要地质钻孔数据、矿产资源整装勘查区地学文献服务产品和一批专题图集等。其中“公开版1:50万水工环调查成果系列图数据(2015版)”是以“八五”到“十五”期间各省完成的区域环境地质调查成果为基础,采用全国统一的基础地理底图,经调整、补充、加工、整合和处理后形成的数字化系列成果图件。包括分省“水文地质图”、“工程地质图”、“环境地质图”、“环境地质调查环境水文地质评价预测图”、“地质灾害发育强度分区评价图”等。本次提供的公开版1:50万水工环调查成果系列图是中国地质调查局进一步推出的中比例尺公开版产品,公众可凭有效身份证件到全国地质资料馆索取。“整装勘查区重要地质钻孔数据(2015版)”则包含分布全国的95万个钻孔的基础信息,以及其中8万个钻孔的保管单位信息、项目信息、钻孔柱状图等全方位信息。“整装勘查区地学文献服务产品(2015版)”附有文献题录,涵盖全国109片整装勘查区相关的期刊文献7292篇,馆藏专著181本,英文文献32篇,除专著和个别文献外其他均为全文提供。文献题录包括题名、作者、关键词、单位、摘要、基金、刊名、年、期等8项内容,供用户检索查询。“专题图集”则包括《京津冀地区国土资源与环境地质图集》、《长江经济带国土资源与环境地质图集》和《中国自然资源图集》的部分图件,共计37张,内容涵盖全国尺度和京津冀地区、长江经济区区域尺度的土地资源、矿产资源、地质环境背景及国土开发适宜性评价等内容。

      对1:5万地质图和1:25万地质图数据、全国矿产资源潜力评价基础数据等其他大量的地质调查成果数据等,会议通过发放《中国地质调查局地质信息服务指南》,向社会各界进行了服务公告和宣传。

      在“十三五”到来之际,中国地质调查工作将继往开来,把握“全力支撑能源资源安全保障、精心服务国土资源中心工作”的定位,陆海统筹部署实施陆域能源矿产地质调查、重要矿产资源调查、重要经济区和城市群综合地质调查、地质灾害防治和地质环境保护支撑、国土开发与保护基础地质支撑、“一带一路”基础地质调查与信息服务、地质科技支撑、地质数据更新与应用服务和海洋地质调查等“九大计划”,按照找矿突破战略行动目标,支撑和服务国家紧缺能源矿产勘查开发、国家能源安全、能源矿产勘查开发体制改革、重大区域发展战略、地质灾害防治和地质环境保护、土地和矿产资源利用管理、“两种资源、两个市场”战略,引领解决重大资源环境灾害问题,建设“地质云”,向社会提供更加及时有效的地质调查成果及资料信息服务。



    中国地质调查局召开地球日成果主题报告会

    为纪念陈梦熊院士诞辰100周年,弘扬科学精神,传承地质文化,由中国地质调查局发展研究中心(全国地质资料馆)主办的“跋涉者之歌——纪念陈梦熊院士诞辰100周年专题史料展”于2017年10月12日在全国馆数字地质资料馆(http://museum.ngac.org.cn/08/index.html)、全国地质资料信息网(http://www.ngac.cn/subject/chenmengxiong/index.html)、全国地质资料馆资料服务公众号同时上线开展。

    陈梦熊院士是我国著名的水文地质学家、新中国水文地质工程地质事业的创始人和奠基人之一、中国科学院院士、国土资源部咨询研究中心咨询委员。在新中国水文地质工程地质工作发展史上深深铸刻着陈梦熊的名字:他是中国第一支横跨祁连山队年龄最小成员;他参与绘制中国第一幅1:300万地质图和1:100万天水幅、福州幅的编图工作;他承担中国第一条横跨秦岭的复杂山区铁路新线—大西北铁路线的第一次勘测;他带队在青海柴达木地区找到了地下水供水水源;他在我国组建水文地质普查部队时,起到了不可替代的作用;他创办了我国第一个遥感水文地质培训班;他负责主编了中国第一幅1:300万中国水文地质分区图和第一本区域水文地质专著;他组织各省首次完成了全国地下水资源的计算和评价任务;他引进和倡导地下水系统新理论、创立水文地质学新学科体系、促进国际学术交流与合作;他经常奔赴各地讲学、传授知识和经验,培养大批专业人才。

    2016年9月13日,陈梦熊院士家属向全国地质资料馆捐赠各类地质档案资料约10000件,主要为地质档案资料、图件、工作总结、会议材料、照片、论著、书籍、手稿等。在捐赠资料的基础上,我们挖掘、梳理出陈梦熊院士70年地质生涯中取得的成果和做出的贡献。在捐赠的资料中,不仅有陈梦熊参加我国第一支横跨祁连山考察队时的野外工作日记,还有他参加我国第一条横跨秦岭的复杂山区铁路新线——宝成线工程勘测工作时的工程地质照像集等珍贵资料。在陈梦熊院士的野外工作日记中记载了此次勘查路线,这些记录和描述,不仅真实、客观地反映了当时的工作背景和实际情况,也使我们对我国的第一次祁连山地质矿产综合考察有了更全面的了解。

    本次专题史料展主要从生平、成就两个方面进行展示,以文字和图片结合的形式,呈现陈梦熊院士70年地质生涯中取得的成果和做出的贡献。陈梦熊院士求实、求真、创新的治学作风,老骥伏枥、壮心不已的崇高精神,永远是我们学习的典范,永远激励着我们的代代青年前进。此次展览将是促发社会公众对于以陈梦熊院士为代表的我国优秀地质工作者的敬仰之情,也是发扬地质“三光荣”精神的一项有益之举。在党的十九大即将召开之际,让我们全体地质人共同为党的十九大喝彩、为中华民族伟大复兴喝彩。

    1945年 祁连山地质矿产综合考察队时野外工作日记

    1954年 宝成线宝略段工程地质照像集

    纪念陈梦熊院士诞辰100周年专题史料展

    近年来,科技创新已经成为推动区域经济转型升级的核心支撑要素。“十二五”期间,国土资源部把强化科技创新平台建设摆在实施创新驱动发展战略、建设创新型国土资源的突出位置,围绕节约集约利用资源和找矿突破战略行动需求,在矿产资源综合利用先进适用技术和数字地质调查理论技术方法研究与推广平台建设上,取得了较大的进展。

     

    技术推广平台让资源利用效率更高

     

    低品位、共伴生、难利用矿多是我国矿产资源的基本特点。新中国成立以来,我国在石油、天然气、煤炭、金属、化工等重要矿产采、选和综合利用方面,取得了一系列先进适用技术,但技术的转化率和普及率低。如何提高矿产资源的利用效率,增强保障能力,是近年来矿产资源管理的重大问题之一。

    因此,建立健全先进适用技术推广发布制度,分批发布矿产资源节约与综合利用先进适用技术,发挥其导向和示范作用尤为重要。据中国国土资源经济研究院相关人士介绍,先进适用技术不仅包含矿山开发利用的采、选、废弃物处置全流程的技术和装备,而且还涵盖矿山信息化建设等领域,汇集了当前适合我国矿产资源开发利用的先进技术。专家表示,先进适用技术推广平台建设,以企业和科研院所为基础,以提高矿产资源利用“三率”为核心,以网络为媒介,打通了矿山企业对先进适用技术信息获取的渠道,实现了“两个找到”,即让有需求的矿山找到先进技术,让先进技术找到适用矿山。

    ——建立先进适用技术推广发布制度。推广先进适用技术是提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率的关键环节。2012年,国土资源部印发了《关于推广先进适用技术提高矿产资源节约与综合利用水平的通知》(国土资发〔2012〕154号),明确了重点领域先进适用技术的推广工作,建立了先进适用技术推广发布制度,搭建宣传、交流和推广平台,并强化了推广先进技术的监督管理。

    ——建立科学规范的遴选机制。为确保能够评选出具有时代特色、符合形势需求,真正代表行业先进水平、具有影响力的先进技术,首先明确重点推荐范围,科学设定推荐条件,规范推荐评选程序,然后在各省(自治区、直辖市)国土资源主管部门和有关中央企业组织推荐基础上,组织国内各行业资深专家从创新性、先进性、适用性、成效显著性和推广可行性五方面进行评选。最后,对专家优选出的先进技术,在国土资源部门户网站公示,公开征求各省级国土资源主管部门和社会的意见,经部领导审定后公告发布。

    ——构建了分领域和环节的先进适用技术体系。2012~2015年,共发布四批210项矿产资源节约与综合利用先进适用技术,涵盖了能源、金属和非金属等各个领域的采矿、选矿及综合利用等开发利用环节。其中,油气类30项,包括特超稠油藏、致密砂岩气、低渗透油藏等高效开发技术;煤炭类45项,包含以矸换煤充填开采、煤层气抽采利用、保水开采、干法选煤等煤炭资源高效开采和清洁利用技术;金属类94项,包含低品位资源利用、尾砂充填、共伴生资源高效复选、高压辊磨机超细碎、尾液处理等技术;非金属矿产41项,包含低品位磷矿、固体钾盐、含铀硼铁矿等高效利用技术等。

    ——搭建先进适用技术推广信息共享平台。先进技术发布后,搭建推广信息平台,采取多种形式的宣传,力求推广效能达到最大。一是举办多场现场推广会或经验交流会,并利用国际矿业大会的平台,加强管理部门、科研院所、行业组织、矿山企业之间的交流,促进产、学、研平台建设。二是在媒体开设先进技术推广专栏,对先进技术进行全面介绍,扩大宣传面。三是在国土资源部门户网站开设先进技术信息共享平台,设立综合利用最新动态、通知公告、综合利用知识普及、政策法规、标准规范和先进技术介绍6个专栏,将先进技术信息及综合利用最新进展及时向社会发布。集中展现先进适用技术的推广政策、工作进展和先进典型,完整介绍推广技术的适用范围、技术参数和典型案例,实现矿山企业快速查询。

    ——建立先进适用技术激励约束机制。进一步明确政策支持措施,将先进技术作为先进技术推广应用示范矿山和国土资源节约集约模范县(市)创建的考核内容,并通过经济手段支持先进适用技术的应用。同时,强化监督管理,将先进适用技术推广工作与矿产资源开发利用监管、“三率”考核、矿山地质环境保护等工作紧密结合,鼓励和引导先进适用技术的应用,逐步淘汰落后技术和产能。

    专家表示,先进适用技术推广普及后,将极大提升我国资源利用效率和保障能力。国土资源部提供的资料显示,油气资源推广应用特超稠油藏、高含水油藏及低渗透油藏高效开采技术,预计可新增可采储量近27亿吨;煤炭资源推广应用充填开采、薄煤层机械化开采等技术后,预计可盘活我国煤炭资源140亿吨;金属矿产推广应用充填开采、矿石超细碎、低品位资源高效选矿及废弃物综合利用等技术,预计60亿吨难利用铁矿资源将得到有效利用;化工矿产推广应用低品位磷矿浮选和固体钾矿高效利用技术,预计将盘活我国低品位胶磷矿近17亿吨,盘活固体钾盐1.7亿吨。

     

    数字平台让地质调查工作更加便捷

     

    数字地质调查理论技术方法研究与推广应用是《中国地质调查局中长期发展规划纲要(2011~2015年)》和国土资源部《国土资源信息化“十二五” 规划》的重要内容之一。地质调查主流程信息化团队经过近8年的持续集成研发和推广应用,逐步形成了比较完整的地质矿产调查全流程数字化理论、技术方法和自主软件平台。

    据了解,自2008年开始,数字填图系统全面升级与扩展到数字地质调查系统,使数字地质调查系统贯穿整个地质矿产资源调查全过程,涵盖地质调查、地质填图与三维建模、矿产资源勘查、矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿体三维建模、矿山开采系统优化等内容,并出版了《数字地质调查技术理论研究与应用实践》等5本专著。中国地质调查局发展研究中心提供的资料显示,2010年,我国数字地质调查系统开始进入新的发展阶段,形成了具有自主知识产权的数字地质调查GIS基础平台和智能数字地质调查系统,逐步实现了从数字化转向智能化、从2D走向3D的地质调查。初步形成了天地一体的野外地质调查工作、管理、安全保障和泛在服务模式。主要取得了以下九大突破性成果:

    ——创建了中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程无缝数字过程及理论方法。基于“3S”技术,创建了PRB粒度理论与技术方法、地质路线(PRB)双重三维建模技术、第三代地质图数据模型技术、不同阶段数据继承与数据流池技术、三级野外与室内数据综合一致性约束技术、不同阶段数据业务流程耦合三维模型技术、野外地质编录图件同步增量覆盖技术、地质调查DGSGIS中间件等综合技术方法和理论,开发了数字填图系统、探矿工程编录系统、数字地质调查综合平台、资源量估算与矿体三维建模系统。在中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程,实现了从野外数据采集到最终成果的数字化、信息化和部分智能化;并在保持全过程数据模型的一致性和继承性等体系方面,从体系架构上支持了地质矿产调查勘查全过程无缝数字过程,并在国内外同类软件系统保持领先水平。

    ——建立了覆盖基础地质调查和矿产调查过程的《固体矿产勘查数据库内容和结构》标准,把数据库建设流程与具体地质矿产勘查业务工作充分地融合在一起,形成新的工作模式。数据库基本内容涉及矿产地质填图、探矿工程、地球化学勘查、地球物理勘查、重砂测量、遥感地质调查、矿产检查、资源量估算、区域地质图与地质矿产图、成矿规律与矿产预测等综合研究等,涉及数据模型表格339个,约3499个数据项。首次对涉及的要素类、表、实体进行了统一表述,规范标准数据模型的统一描述,充分体现了数据库、数据字库、要素类、数据表的层次关系与结构。

    ——对PRB理论从二维向三维进行扩展和完善,创建了地质填图PRB双重三维构模技术,建立了浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术。通过对地质填图PRB核心技术从二维到三维的扩展研究,提出了地质填图PRB双重三维构模技术,实现了地质填图过程从二维到三维的提升。同时,通过地表地质调查数据,能够快速构建工作区初始三维地质模型,集成地表地质、地球物理、钻孔等数据,形成了“地质路线+ 轮廓线重构与变异函数+晶胞模型+块体模型”的浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术体系,并开发形成地质、地球物理、钻探多专业数据约束的三维地质建模工具。

    ——面向数字地质调查特点和需求,形成了智能化地质调查DGSGIS底层自主平台。针对数字地质调查应用的需求,强化地质调查业务流程数字无缝性,形成了桌面和移动的智能地质调查 DGSGIS平台。通过底层框架的独立性构建,使数字地质调查软件平台可以跨平台保持无缝连接。该软件平台开始对其他专业系统提供基础平台支撑,在地下水、地球物理、地球化学等领域以公益形式推广应用。

    ——建立了集成国内外主流资源储量估算方法与业务流程的地质矿产勘查从野外到矿产资源评价(靶区圈定)、资源储量估算及矿体三维建模一体化的软件体系。该成果创建了野外数据采集、成果综合、资源储量估算和矿体三维建模与表现的全过程信息化和数字流程,为资源量估算和矿体三维显示提供了有效工具和平台,与目前国内外市场同类软件相比,其最大的特点是计算机数字化流程与业务流程完全一致,从槽井坑钻野外数据采集到资源量计算和矿体三维显示无缝连接、零数据交换,使得在具体应用中,充分体现了提高效率和成果精度、节省大量人力和物力所带来的优势。

    ——建成了以北京、大区、省级三级体系组成的中国地质调查信息网格结点体系(分布全国 20个结点群),成为国内最大的行业网格之一。基于本体理论,按照资源聚合器标准规范,进行统一的数据描述与组织,提供统一的发现、集成整合与发布,数据量已达TB级。在整合公开地理信息资源基础上,通过地质调查信息空间和物理空间智能叠加,构建从地理空间向知识空间的地质调查智能空间平台,以多比例尺地质图数据、地质工作程度等200余种地质专题数据服务为中心,以“天地图”等地理信息为衬托,面向专业和非专业人士提供了主要由13个功能模块构成的 “5+1”服务模式工作流。通过各专业结点的特色服务,体现出具有高效性、及时性、易得性和多元化等时代特征的新一代地学信息服务模式。

    ——提出与发展了基于网格环境下海量数据空间分析与处理服务、多源空间数据集成应用、空间信息分布式协同计算等多项关键技术,为我国网格技术的应用实践提供了开创性示范实例。

    ——面向以大数据、云计算、智能感知服务、第四范式与泛在服务为特点的地质调查智能空间平台改造与升级。开展以智能感知、非结构化数据的挖掘和知识发现为核心的技术方法研究,初步构建地质调查智能空间平台原型系统,形成天地一体化地质调查、管理和智能服务体系雏形;以大数据技术为依托,初步形成智能地质调查非结构化数据发现与挖掘服务雏形,实现了地质大数据的一键式存储、组织、管理、快速检索与智能挖掘等。推进野外地质调查工作向智能流程的再造,为地质调查信息化流程提供后台支撑平台服务,创新地质调查方式和服务方式。

    ——与时俱进,把新一代信息技术融入数字地质调查体系,构建了智能地质调查体系,提供现代地质调查工作、管理与服务的新模式。基于大数据和云计算等新一代信息技术,把智能设备、北斗系统充分融入数字地质调查系统,集成开发了基于大数据技术和北斗卫星技术的应用数字地质调查系统,为构建“野外地质调查工作+管理+安全保障服务”的天地空一体化服务体系架构和模式奠定基础。

    ——创建了天地空野外地质调查工作现场管理调度、野外现场技术指导与专家会诊、艰苦地区安全保障服务一体化新模式,建立了多通信技术与网格技术的协同集成技术、适合“野外地质工作+管理+安全保障服务”的静动态北斗4级组网技术、野外地质调查安全保障主动服务技术。

    数字地质调查理论、技术方法与软件平台的应用为现代化野外地质工作各个环节提供了全方位技术支撑;创新了野外地质工作、管理和服务模式,推动了我国地质调查从数字化走向智能化和智慧化的快速发展,培养了一批跨学科的技术人才,取得了显著的社会效益。据了解,“数字地质调查系统”已在地质调查实际生产和许多矿业公司中全面应用。从2006年开始,成果已广泛应用于全国区域地质调查、矿产远景调查、矿产资源调查评价及危机矿山接替资源调查等专项及矿区勘探等领域。目前,成果推广应用单位超过1000家、人员超过15000人,涉及全国地质、冶金、有色、核工业、建材、化工、煤炭等行业部门、高校科研部门和国内大型矿业公司。创立的数字填图技术与方法已被多个大学列入本科生教学课程。

     

    数字地质调查理论技术方法与软件平台

    科技创新平台建设叫好又叫座

    近日,由中国地质调查局岩溶地质研究所与山东省地矿工程勘察院合作建设的济南趵突泉岩溶碳循环动态观测站正式投入使用。

    观测站位于济南市趵突泉出口下游30米处,用于动态采集趵突泉水位、流量等水文指标及pH、电导率、无机碳、有机碳等指标。站点采集的数据将用于深入揭示流域尺度岩溶碳循环的动态过程、影响因素及稳定机制,定量分析硅酸盐岩补给水的岩溶地球化学作用及碳汇速率,建立岩溶流域碳汇评价模型。该站的投入使用将对我国北方岩溶大泉碳循环动态过程的精确观测及北方岩溶碳汇通量的准确计算提供重要支撑。

     

     

    济南趵突泉岩溶碳循环动态观测站正式启用

    引言 

    习近平总书记在2016年全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会明确指出“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。李克强总理最近多次批示“推动开展地球深部探测研究”,“可以列为重大专项”,“两个方面,一是地下资源能源问题,二是城市地下基础情况问题。”《“十三五”国家科技创新规划》对地球深部(深地)探测研究也有明确的表述。这表明党和国家对地球深部探测研究高度重视,并指明了方向。

    2012年10月~2014年3月,在科技部原部长徐冠华和科技部基础司的倡导和支持下,以“地球深部过程与成矿作用”为主题的调查研究开始进行。这项研究耗时一年半,参与人员达150余人,含院士8人、教授和研究员30人。为保证调研工作的顺利开展,成立了专家组,组长为莫宣学院士,副组长为马福臣研究员、赵振华研究员,成员包括李曙光院士、金振民院士、张国伟院士、朱日祥院士、华仁民教授、邓晋福教授。秘书为朱弟成、杨立强、王银宏教授。研究完成并提交了《地球深部过程与成矿作用》战略调研总报告及5份分报告(造山带、克拉通、花岗岩省、地幔柱、实验)。在此基础上,于2014年3月召开了以“地球深部过程与成矿作用”为主题的483次香山会议,由孙鸿烈院士、翟裕生院士、滕吉文院士、莫宣学院士、马福臣研究员担任执行主席,来自各方面的40多位专家参加了会议。会后发表了会议简报,向国家有关主管部门提出尽快对“地球深部过程和成矿作用”立项,并列入优先资助领域,给予长时间、大强度的支持。2015年4月瞄准国科发资〔2015〕52号文件中第7个重点方向(面向国家战略需求的基础研究)中的“深地”战略性研究,提出“地球深部过程与成矿作用”的立项建议。

    本文仅对地球深部探测研究与地下资源的关系作一些探讨。

     

    莫宣学院士简介:莫宣学,岩石学家,中国地质大学(北京)教授,中国科学院院士,1938年12月出生,1960年毕业于北京地质学院。1981年~1983年美国伯克利加利福尼亚大学及劳伦斯伯克利国家实验室访问学者。曾任中国地质大学(北京)副校长、中国地质大学研究生院院长、国家自然科学基金委员会第六、七、十、十一届学科评审专家组成员、第30届国际地质大会学术委员会副主席、经济地质学会(Society of Economic Geologists)Fellow及负责亚洲区域的副主席。现任《 地质学报》主编及《Geoscience Frontiers》主编。曾获国家科技进步奖一等奖。

    莫宣学首次提出任意压力下岩浆氧逸度计算公式及含Fe2O3硅酸盐熔体密度预测模型,为建立岩浆演化综合热力学理论模型发挥了关键作用。他几十年长期研究青藏高原构造-岩浆作用,在揭示印度-亚洲大陆碰撞时间、青藏高原巨厚陆壳成因与增厚机制、深部壳幔物质运移等方面,取得了系统成果。他长期坚持“岩浆-构造-成矿”方向,研究青藏高原及金沙江-澜沧江-怒江成矿带的成矿规律与具体找矿方向,为开拓西南“三江”和西藏冈底斯国家级矿产资源新基地做出了贡献。

    “地球深部过程与成矿作用”研究的必要性与紧迫性 

    确保矿产资源供应是实现我国“两个一百年”发展目标不可缺少的关键要素。目前,我国经济发展进入新常态,对矿产资源的需求总量保持高位态势。据统计,2013年我国21种矿产消费量居世界首位,占全球消费总量的1/3。未来10年~15年,我国矿产资源刚性需求仍将持续,大宗金属矿产需求峰值将陆续来临,对外依存度将大幅攀升,严重超越国家资源安全警戒线。如果未来10年探明资源储量不能大幅度增加,几乎所有的大宗金属矿产将面临消耗殆尽的危险局面,形势危急,前景堪忧。立足国内,开辟新的找矿空间和深度,寻找找矿战略新区,实现找矿重大突破,提高资源保障程度,已成为我国一项紧迫、艰巨而又长期的重大战略任务。

    为了完成这项重大战略任务,必须揭示中国地质结构和演化的复杂性与特殊性,及其导致的中国成矿作用的复杂性和特殊性。中国地处世界三大构造域的复合部位,经历众多离散陆块多期聚合拼贴过程,在中生代、新生代遭受改造与活化,岩石圈结构异常复杂、不同深部过程多期叠加复合,导致成矿金属选择性地巨量堆积,形成金属成矿省和巨型成矿带,造成我国矿种繁多、类型多样,多源复成、破坏再生的禀赋。

    科学家们认识到,虽然资源、环境、灾害问题主要表现在地球的浅表层,然而其推动力却来源于地球深部,地球深部过程控制了浅部运动与变化。例如,青藏高原是地球上最高、最大的高原,蕴含着丰富的自然资源,又对亚洲乃至全球的气候、生态、环境有重大的影响。然而,造成这一切的根本原因却是印度-欧亚碰撞以来青藏高原壳幔各圈层物质和能量的调整和再分配,即印度-欧亚大陆碰撞所引起的青藏高原下面地球各圈层内部及圈层之间(重点是中下地壳、岩石圈地幔、软流圈地幔)的物质与能量的调整和再平衡。正是这个物质与能量的调整和再平衡过程,从根本上控制着青藏高原的隆升、形成演化和资源环境效应。由此可见,只有阐明了地球深部过程,即地球内部的物质组成、性质、运动演化过程及动力学,才能抓住资源环境问题的关键。

    同样,矿产资源虽然主要就位于地球的浅表层,但其驱动力也来源于地球深部。地球深部过程是大规模成矿作用的“发动机”(提供能量和动力)、“供应源”(提供金属和流体)和“开拓者”(提供矿质输运通道和汇聚空间)。在不同动力学体系作用下,地球深部过程(包括地球深部发生的物质-能量交换以及成矿物质活化、调整和再分配)促使深部含矿岩浆和地壳流体运移、聚集,卸载,在地壳的适宜部位形成巨型成矿带和大型-超大型矿床。因此,要从根本上回答我国矿产的分布格局与资源潜力,从深层次上揭示区域成矿规律和金属巨量堆积过程,开辟新的找矿空间和深度,预测找矿战略新区,就必须深入理解地球深部过程,深刻揭示地球深部物质、结构和层圈相互作用,特别是深部物质-能量交换-传输的地球动力学过程,创建全新的成矿理论体系。

    地球深部过程是指地球内部(从地壳到地核)壳-幔物质与能量交换、物质运动行为、轨迹及其动力学响应。地球深部过程与成矿,是指在不同力系作用下,深部物质重新分异、调整,并在特定壳-幔结构空间驱动含矿热液流体运移、富集并在地壳介质的适宜部位,特别是在深部空间(500米~3000米)形成大型、超大型矿床或矿集区的作用过程。主要包括岩石圈尺度(背景场)、Moho界面(壳-幔物质与能量交换的界面)、小于5千米 的“透明”上地壳(理解导矿控矿构造与层序和矿化分带)、500米~3000米深度(本世纪固体矿产勘查开发的主要深度)。地球深部过程及其对成山、成盆、成岩、成矿(包括能源)、成灾的制约和影响,是本世纪地球科学深化认识地球本体的核心科学问题。迄今,我国对矿产资源的利用和勘查工作主要还在500米以上的地球浅部,对地球深部的成矿规律了解得很不够。然而,如果只懂浅部不懂深部,不研究地球深部过程对矿产形成和保存的控制,就不能回答诸如我国急需矿种的成矿潜力究竟如何,在哪里能够找到大型-超大型矿床这样的重大资源战略问题,不能从根本上解决国家的矿产资源保障。

    关键科学问题 

    根据中国大陆所具备的独特地质条件,针对国内外研究现状和存在问题,提出下述三大关键科学问题:

    (一)深部物质组成、结构的不均一性和演变及差异成矿作用

    地球深部物质组成和结构的不均一性及深部壳幔作用过程,从根本上控制着矿产的区域性分布、区域优势矿种和成矿潜力的差异,也从根本上控制着矿产资源的形成。但迄今仍然不很清楚中国大陆重要成矿区带的深部结构、物质组成以及深部物质结构的不均一性与成矿元素离散与聚集的关系。因此,需要精细解剖中国大陆重要成矿区带不同尺度(从表层到壳幔过渡带)岩石圈的组成、结构与时空变化特点,深入研究岩浆作用的成因,有效识别幔源物质、壳源物质的贡献,将岩浆作用与成矿作用紧密地联系起来,围绕大矿、富矿形成的源、运、储,开展深入研究,查明成矿物质超常堆积的控制因素(如壳幔不均一性、岩石圈类型与厚度、地壳类型与厚度、软流圈的上隆及侧向运动、壳内和幔内或壳/幔相互作用的程度和方式)和差异成矿的根本原因。

    (二)深部流体过程与物质能量交换

    成矿作用与岩浆过程、岩浆-热液过程或热液过程引起的物质和能量交换密切相关,矿床的形成(成矿物质来源、成矿物质迁移和成矿元素的沉淀)离不开成矿流体,可以说没有成矿流体就没有矿床。深部巨量熔/流体在岩石圈内部的系统循环是金属元素活化、迁移的必要条件,也是大型超大型矿床形成的诱因。但迄今对岩浆和热液体系氧逸度变化的控制因素及其对成矿作用的影响、对金属元素在深部熔/流体中迁移、演化与富集机理的认识还存在很大争议。因此,还需要采用多学科交叉结合的手段,充分考虑流体作用对软流圈地幔的改造和对成矿岩浆的贡献,查明流体的来源、迁移和聚集过程,查明金属元素富集机理和物质能量交换过程。

    (三)成矿系统的深部过程驱动机制

    深部过程应包括构造过程、岩浆过程、流体过程、热化学过程和地球物理过程。如前所述,地球深部过程控制着浅部构造运动与矿产资源的形成和保存,查明地球深部的物质组成、结构和性质,阐明地球深部过程(物质运移-聚集规律、运动-演化过程和动力学机制),是正确理解地球浅表层矿产资源形成、变化与保存等问题的关键。但迄今为止,对岩石圈及壳-幔圈层物质和能量交换的深部动力学过程仍然还停留在概念层次上,对金属元素超常堆积的控制因素和深部驱动机制也缺乏很好约束。因此,需要更新现有的技术和方法,补充新的分析手段(如铁、铜、镁和钙等非传统同位素示踪手段),重视高温高压实验研究,加强同位素示踪和数值模拟,通过地质学、地球化学和地球物理学的综合探测研究,利用合适的地质学和岩石学概念模型、边界条件和物性参数,探讨不同构造体制下的壳幔物质交换、矿源供给、流体迁移、成矿元素堆积和矿床定位等一系列不同层次深部过程的驱动机制,阐明由深部地质过程引发的构造-岩浆-流体-化学作用与元素富集成矿机理。

    长远目标与近期目标 

    应当紧紧围绕上述三个关键科学问题开展“地球深部过程与成矿作用”研究,努力达到建立地球深部过程与成矿作用相统一的理论的长期目标,提高矿产资源保障工作的预见性与目的性。

    “地球深部过程与成矿作用”研究的近期目标是:揭示造山带、克拉通、大花岗岩省、地幔柱的深部物质组成、结构、演变及与成矿作用的内在联系,开展相应的实验模拟和方法研究,解剖代表性大型矿集区,查明其深部流体作用与物质能量交换,成矿作用的深部驱动机制,控制大规模成矿的主要因素,提升大型矿床预测效率。在时间上,以中-新生代为重点,兼顾晚古生代;圈层上,以地壳-上地幔为重点,适当探索核幔边界。□

    (标题为编者所加) 

    寻找战略新区须深入理解地球深部过程

    近日,由中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心(以下简称“长沙中心”)和中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)联合实施的页岩气参数井“黔麻页1井”顺利完井。该井完钻井深2308米,取心251.8米,成功钻遇多套含气层,含气层累计厚度大、气测显示活跃,进一步拓展了雪峰西南缘寒武系页岩气勘探新区,有力支撑桂中-黔南地区页岩气资源基地建设。

    “黔麻页1井”由油气调查中心完成井位论证与地质设计,长沙中心全面负责钻井、取心、录井、测井及固井等现场作业。该井是长沙中心首台ZJ50DB大口径石油钻机列装,并组建油气钻井与录井队伍后,独立完成的首口页岩气参数井,作业过程中面临着不少挑战。

    面对灰岩地层坚硬破碎、漏失严重、软硬频繁互层、地层水敏性强,以及局部井段岩层倾角高达50°等系列难题,钻井队伍积极践行绿色勘查理念,创新突破高效护壁堵漏、井斜精准控制、机械钻速提升和恶性漏失固井等多个关键技术瓶颈;同时通过自主研发的废浆处理系统,实现了钻井废浆的无害化处理与绿色循环利用。

    针对目的层取心工作量大、地层研磨性强的特点,钻井队伍采用自主研发的DC182型取心钻具,显著增强抗压、抗扭和井下工作稳定性,配套特制金刚石及PDC取心钻头,通过“取心钻具+直螺杆”组合有效提高机械转速与破岩效率;应用双筒取心技术,最高回次机械钻速6.6m/h,岩心收获率100%、日最高取心进尺39m。此外,泥浆泵液动出心技术最大限度保留了岩心的原状结构,有效保留游离气,实现地层参数“取全、取准”,为后续页岩气储量计算与开发决策提供可靠依据。

    长沙中心ZJ50DB钻机首口页岩气参数井“黔麻页1井”顺...

    地球是一个直径为6000多千米的实心球体,从地面到地球中心的距离比从北京到海南岛2倍的距离还要远。地球由地壳、地幔、地核三部分构成,整个结构就犹如一颗半熟的鸡蛋:蛋壳好比地球的地壳,其物质状态为固态;蛋白好比地球的地幔;蛋黄好比地球的地核,物质状态为液态。地表以下平均每100米温度升高约3℃。科学家研究显示:地核与地幔边界的温度大约为3700℃,而地核内部温度可能高达5000℃,几乎与太阳表面一样炽热。因此,地球内部蕴藏着惊人的热量,其中一部分地热资源便以干热岩的形式埋藏于其中。

    一、干热岩是什么?

    早期,干热岩通常是指温度高于200℃,埋藏于距地面2000米以下的无裂隙的岩体,主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。伴随着干热岩勘测和开发的深入,干热岩的概念有了更为广泛的外延。只要岩体温度高,埋藏深度合理,内含流体较少(或不含流体),能用各种技术手段提取其中的热量,均可称为干热岩。

    干热岩属于地热资源的一种,被誉为“来自地球母亲的温暖”。地热资源是一种来自地球内部的热能资源,温泉便是我们日常生活中最熟悉的地热资源。关于地热的来源,有多种假说。一种假说认为,地热主要来源于地球内部放射性元素衰变释放出的热能。还有一种假说认为,地热来源于地球自转产生的旋转能以及化学反应、岩矿结晶释放的热能。而在地球的发展演化过程中,产生的热能总量超过地球散逸的热能,巨大的地热能便储存于地球内部,等待人们去开发。

    相比当前已开发利用的各类能源,干热岩具有无可比拟的优势。与煤炭、石油和天然气等传统化石能源相比,干热岩是一种清洁的可再生能源,不会产生污染环境的有害物质。与太阳能、风能、核能等新能源相比,干热岩的稳定性好,不受季节气候昼夜条件的限制。此外,干热岩的成本低,干热岩发电的成本仅为风力发电的一半,只有太阳能发电的十分之一,和煤炭发电的成本相当。

    干热岩是无处不在的资源,分布几乎遍及全球,从理论上说,随着地球向深部的地热增温,任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩,因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看,由于技术和手段等限制,干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。因此,当前的干热岩开发更多地着眼于这些地区,它们位于全球板块或构造地体的边缘,构造活动剧烈,是地球释放内部能量的主要区域,地热资源十分丰富。

    我国干热岩分布广泛,特别是东北地区、华北平原、东南沿海地区、西北地区均具有丰富的干热岩资源,具有很大的开发潜力。以高温干热岩体的发现地青海共和盆地为例,其干热岩理论资源量折合标准煤6303.05亿吨,以其2%作为可开采资源量计算,折合的标准煤是中国2016年能源消耗的3倍。

    干热岩不但储量丰富,还可以循环利用。开发干热岩时,加热产生水蒸气的过程会使岩石温度降低,但地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石,从而实现干热岩的周期性循环利用。

    二、“石头”也可发出电来?

    目前,人们对干热岩的开发利用,主要集中在干热岩发电。干热岩开发利用的核心是建立增强型地热系统(EGS工程)。首先从地表往干热岩体中打一眼井(注水井),将井口封闭后,注入高压清水,此时井底能够产生非常高的压力,该压力足以将致密的岩石压裂形成复杂缝网,或将岩体中的天然裂隙扩张形成更大的裂缝;随着清水的不断注入,裂缝不断增加、扩大,并相互连通,最终形成一个体积庞大的人工热储(类似一个巨大的鸟窝)。在距注水井合理的位置再钻几眼采出井,通过控制井眼轨迹,使采出井能够贯穿压裂缝网。整个EGS工程,通过注水井(回灌井)将低温水注入到人工产生的、张开且连通的缝网中,低温水与高温岩体接触被加热,然后通过采出井便将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面,取出的水、汽温度可达150~200℃,通过热交换及地面循环装置用于发电,冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

    以法国东部阿尔萨斯地区的一座干热岩发电站为例,工作人员在这里钻了三眼深井,一直钻到地表5000米以下的基岩中。发电时,用水泵以每秒100升的速度从中间的注水井向地下灌冷水,这些冷水被干热岩加热成约200℃高温的水蒸气,从另外两眼生产井抽出地面,送入一个热交换器,并在热交换器中驱动涡轮机发电。整个转换过程消耗的总电量,只相当于发电站发电量的20%。

    增强型地热系统的开发和利用主要是建造两个子系统:地下人工储层和地面发电系统,二者都需要多项技术的运用和集成。其中,创建地下人工储层是目前研究的焦点。

    三、我国干热岩勘查开发现状

    我国干热岩资源潜力巨大,开发前景广阔,是极具潜力的战略能源,但是我国干热岩勘查与开发起步晚,在干热岩形成机制、分布情况、热储特征、评价方法、勘查开发技术等领域仍存在较多尚未解决的问题。

    为推动我国干热岩勘查开发,2013年以来,中国地质调查局先后在东南沿海地区、松辽平原地区、华北地区和青藏高原等重点地区实施了干热岩勘查。2014年,中国地质调查局与原青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查钻获干热岩,填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。2017年5月在共和县恰卜恰镇完井的GR1干热岩勘探孔再获温度新高,取得了一批重要成果,为我国进一步开展干热岩勘查开发研究打下了重要基础。在此基础上,中国地质调查局围绕国家清洁能源需求,加大力度在青海共和推进干热岩资源的试验性开发。

    干热岩开发利用的技术原理虽然简单,但实际应用过程中仍存在大量的技术性难题,例如在干热岩中钻井,对钻杆、钻头的寿命以及具有“钻井血液”之称的泥浆稳定性都是极大的挑战;而地层中含有大量的矿物质,在干热岩开发中,被气化的矿物质会重新在井壁结垢,类似血管中的“血栓”,沉积时间一久很容易将开采通道堵死。面对众多的技术性难题,科研人员唯有加快技术探索的步伐,才能在这场国际能源竞赛中拔得头筹!

    (作者单位:自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所)

    来自地球深部的绿色能源

    高铁行驶在昆楚大铁路上。

    李茂颖 张伟明摄影报道

    开栏的话

    “十三五”即将收官。这是值得点赞、必须铭记的五年。在复杂的国际国内形势下,中国砥砺前行,以智慧、勇气和担当,一次次攻坚克难,稳步迈向全面建成小康社会的宏伟目标。GDP总量接近100万亿元人民币,人均GDP迈上1万美元台阶,中国成为全球经济分量更重、含金量更高的领跑者。

    这是每个中国人为了更美好生活孜孜努力、梦想成真的五年。就业稳定,收入增加,消费红火,空气变好,预期寿命增长,文化活动多姿多彩,惠及民生的新科技新业态新模式层出不穷……分享着改革发展的成果,老百姓的获得感更强、精气神儿更足。

    从今天起,本报推出“十三五·中国印象”专栏,回眸神州大地这五年来令人感奋的可喜变化和生动故事,全面展示“十三五”时期中国经济社会发展的新成就新亮点。

    “每次坐高铁都很兴奋。现在有机会实地感受高铁制造,太酷了!”近日,乌克兰小伙子伊戈尔和上百位车迷一起,走进位于湖南的中车株洲基地。

    他们看到,一列列电力机车如箭在弦般整齐排列、引弓待发,全球首个超千亿规模轨道交通装备产业集群就在此地。成功研制全球最大功率电力机车、产品服务出口全球逾百个国家和地区……组建5年来,中国中车在新时代的轨道上一路驰行。

    回望这5年,“十三五”规划落地生长、拔节育穗。时光隧道沿途,一幅幅向上的图景闪现——

    那是国之重器彰显国家实力。

    客流量突破1000万人次!在北京,大兴国际机场投运整年来,“钢铁凤凰”引颈展翅,启动京津冀协同发展新引擎。目光移至南国,港珠澳大桥建成通车近两年,一桥连三地,天堑变通途。这五年,人们见证了被外媒直呼“世界新七大奇迹”工程的诞生,也见证了科技领域的一次次突破,飞机“三剑客”,蓝天竞翱翔,国产大航母,下海逐波浪,是嫦娥跃升空、玉兔落月面,是北斗联天下、天问赴苍穹……

    这背后,是中国经济实力的大幅跃升。2019年,中国国内生产总值超99万亿元,人均GDP进入“1万美元俱乐部”,对世界经济增长的贡献率约达30%。预计到“十三五”末,中国GDP将稳稳地跃过100万亿元。“世界比以往任何时候都更需要中国”,美国《纽约时报》今年年中这样写道。

    那是数字创新激起动能澎湃。

    不久前,泰国副总理兼商业部长朱林在中国电商平台为泰国水果直播“带货”,一口气卖出近5000个榴莲和2万个椰青。网络零售、电子支付、大数据、云计算、5G、新能源,一系列创新为中国经济拓开新空间,也在全球掀起新潮流。“我非常钦佩中国在跨境电商方面取得的成就和领先的技术。”朱林赞叹。

    今天,中国研发经费投入总量居世界第二,近4年信息传输、软件和信息技术服务业等新兴服务业年均增速高达19.4%。作为世界第一大市场,中国正成为全球创新的策源地。

    那是开放合作谱就共赢乐章。

    疫情冲击不小,中欧班列却逆势开出加速度。“每周都有45趟至60趟中欧班列往来于杜伊斯堡和中国城市,这个数字创下新纪录。”德国杜伊斯堡市政财务主管马丁·穆拉克说。到今年8月底,中欧班列累计开行近2.9万列;在全球,83%拥有铁路的国家都运行着中车的产品。

    坚持在开放中发展,中国2019年货物贸易进出口总值达31.54万亿元、稳居世界第一,累计与138个国家和30个国际组织签署200份共建“一带一路”合作文件。“中国对外贸易的稳定为世界贸易复苏提供了重要动力。”德国工业联合会董事总经理约阿西姆·朗说。

    那是改革红利结出惠民果实。

    机场修到了云南省怒江州兰坪县!过去“出门过溜索,种地靠攀岩”的怒江人终于有了自己的机场。“这是我们千年‘飞天梦’,也是脱贫致富、发展提速的‘空中快车’。”兰坪县丰华村党总支书记杨五金说。随着脱贫攻坚步步深入,当地傈僳族同胞搬进新居,村镇上盖起崭新的幼儿园、卫生院……“村民再也不用为小病跑老远!”兰坪县啦井镇卫生院院长李汝妹笑得开心。

    2016年到2019年,中国超过5000万农村贫困人口脱贫。到2020年末,现行标准下农村贫困人口全部脱贫、贫困县全部摘帽的目标将如期实现,困扰中华民族几千年的绝对贫困问题将得到历史性解决。

    5年来的一幕幕,在华生活的伊戈尔都是见证者。中车株洲基地上,他目不暇接,不停提问,还随手将这些科技创新的结晶统统“装”进镜头里,“要让更多人认识开放、发展的中国。”伊戈尔说。

     
    这五年,中国经济实力杠杠的

    贝岭镇幅野外调查现场。广东省佛山地质局供图 

    “要用科技创新改造、支撑和引领地质调查”“牢固树立调查过程就是研究过程的理念”“只有科学家才能负责填图,填图质量由科学家终身信誉保障”……

    瞄准能源资源调查,强化对生态文明建设和自然资源管理的支撑服务,2019年召开的第三次全国区域地质调查工作会议,提出了从填图理念到技术标准、从工作布局到组织方式、从评价标准到成果服务的六大改革措施。历经5年实践,我国区域地质调查改革取得一系列新进展、新成果。

    站在新起点,日前召开的第四次全国区域地质调查工作会议明确提出,进一步全面深化区域地质调查改革任务,大力提升区域地质调查工作程度、调查精度和工作广度,力争到2035年实现从区调大国到区调强国的历史性跃升。

    为什么“改”:

    经济社会发展对地质工作提出新要求,需要区域地质调查率先改革探索

    区域地质调查工作是地质工作的先行,是地质科技创新的源泉。

    1910年,我国第一幅地质图《直隶地质图》的发表,拉开了中国区域地质调查事业百年发展的序幕。历经一个多世纪,在几代区调工作者的共同努力下,我国区域地质调查工作不仅形成了全国宏观地质构造格架认识,有力保障了国家矿产资源安全,而且有效服务了重大工程建设和国家重要战略规划实施,取得了一批具有重大影响力的原创性引领性基础地质研究成果,为新中国从站起来到富起来作出了彪炳史册的贡献。

    步入新时代,国家对地质工作提出了新要求,地质工作面临的形势发生了广泛而深刻的变化。作为地质工作基础和先行的区域地质调查,改革发展势在必行。

    首先,国家对地质工作的需求,需要区域地质调查先行改革发展,将能源资源安全保障工作摆在优先、突出的位置,并做好对生态文明建设和自然资源管理的支撑服务。这就要求区调工作从一般性调查向多圈层交互作用的调查研究融合转变,工作不仅聚焦在重点成矿区带,同时也要加强重要经济区、重点海域、重大地质问题区(含重大工程区)调查,开展更加精细的调查研究。

    其次,其自身发展也亟待加快转型升级步伐。尽管我国陆域中比例尺和海域小比例尺区域地质调查已基本实现全覆盖,但调查精度有待进一步提高,服务方向也有待从单纯服务找矿向破解制约资源环境“卡脖子”的基础地质问题转变。

    与此同时,随着科学技术的发展与进步,地球系统科学理念以及大数据、云计算等技术深刻影响着区域地质调查工作的工作方式、方法。现代“星空地”立体调查技术体系的构建,为区域地质调查从以人工地表观测为主向多技术、多方法综合调查转变提供了技术支撑。大数据、区块链、物联网、云计算等的快速发展和应用,令区域地质调查从数字填图向智能化填图转变成为可能。

    站在新的历史起点,2019年召开的第三次全国区域地质调查工作会议,吹响了区域地质调查工作改革发展的冲锋号。中国地质调查局聚焦加快工作布局调整、技术标准体系推广、人才队伍和业务平台建设、一体化产品公开服务、数据更新体系建设、新管理机制落地,推进地质调查与科学研究一体化,着力提升区调破解重大资源环境问题的能力。

    “改”得怎么样:

    着眼破解重大资源环境问题,创新区域地质调查工作方式、方法

    改革激发活力,改革释放潜力。

    5年来,中国地质调查局聚焦新时代党和国家需求,着眼破解重大资源环境问题,解放思想、开拓创新、攻坚克难,推动区域地质调查改革取得了一系列新进展、新成效:区域地质调查改革一揽子举措落地实施,推动区域地质调查工作程度广度精度持续提升,基础地质研究取得多项创新成果,技术标准改革稳步推进,“线上+线下”成果服务更加高效便捷,以创新能力、质量、实效、贡献为导向的区域地质调查人才评价体系初步构建。

    科技在进步、方法在更新,区域地质调查的对象及要素也大大拓展。其技术标准和工作规范迫切需要调整与更新完善。

    中国地质调查局基础调查部统一部署,通过填图试点、方法体系构建和规范的修订与制定,于2019年、2021年先后完成《区域地质调查技术要求(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查技术要求(1∶50000)》及系列方法指南的制定,经过应用和完善后,形成了《区域地质调查规范(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查规范(1∶50000)》。这两个行业标准已由自然资源部发布,于2024年10月1日正式实施。至此,我国新一代区域地质调查规范和技术方法体系基本形成,结束了长达近30年没有更新区域地质调查规范、缺少调查和填图方法体系的局面。

    新发布的《区域地质调查规范(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查规范(1∶50000)》,从顶层设计开始,较好地解决了长期以来我国区域地质调查面临的理念、思路和方法等问题,首次构建了从基岩区到覆盖区一整套的区域地质调查规范,填补了覆盖区区域地质调查规范和技术要求的空白,初步形成重点成矿区带、能源盆地、重要经济区与新型城镇等不同地区技术指南,对推动我国的区调工作从山区走向平原、从单一服务资源型转向综合服务资源、环境及生态型起到重要作用。同时,在破除以往的“点—线—面”网格式填图工作量的硬性要求外,新规范还注重解决实际问题,科学规范工作量;强调地质实体的圈定,真实反映地质体特征,并建立归纳、提炼的填图单元(如侵入岩的岩套),以提升研究和认识程度。

    另外,新规范提出专题地质填图理念、思路和方法,即以解决特定问题或满足社会特定需求为目的、区域地质调查(填图)与科学和应用研究融为一体的、多学科相结合的地质调查与填图,推动科研与地质调查的融合。

    地质图是区调工作最重要的产品,也是推进区调改革向深向实的重要抓手。近年来,中国地质调查局聚焦需求、解决问题、创新表达、科学家填图等区调改革新理念,持续推进优秀图幅评选,不仅对区调改革起到重要的示范引领作用,同时也增强了填图人员的自信。

    2024年全国区域地质调查优秀图幅共评选出2幅特优图幅、13幅优秀图幅。

    其中,特优图幅广东贝岭镇幅由广东省佛山地质局完成。中国地质调查局地质填图科学家、广东省佛山地质局副总工程师邓飞介绍,该图幅紧扣区域地质调查的目标任务和基本原则,突出地质实体的填绘,详细表达了岩性岩相及各类蚀变,结合断层发育的数值模拟结果对断裂构造进行了分级表达,客观科学地展现了多个构造层的物质组成和变形特征。为探索区域地质调查的范式变革,团队还利用图幅岩矿鉴定成果,开发了粒度智能分析软件并投入使用。在查明成矿地质背景的基础上,图幅新发现稀有稀土矿(化)点24处,并首次在东南沿海火山岩带发现火山黏土型锂矿。依托填图成果设立的锂矿资源调查评价项目,已结合钻探控制含矿层分布范围和厚度,打造了区域地质调查成果快速转化支撑找矿的成功范例。

    中国地质调查局武汉地质调查中心完成的湖北总路咀幅,也获评特优图幅。中国地质调查局地质填图科学家、武汉地质调查中心正高级工程师田洋表示,在区域地质调查改革发展的新征程上,调查工作与科学研究结合得更紧密了,图幅表达的内容也更加丰富了。总路咀幅填图,瞄准扬子陆块早期陆壳生长与演化这一前沿科学问题,新发现10余处太古宙花岗质岩石,完善了地层—岩浆—构造事件格架,重塑了大别山早前寒武纪基底演化格局,同时为深化认识大别地区战略性矿产区域成矿规律提供了基底信息。

    充分利用地球物理、地球化学、遥感及钻探等技术方法,成为当前区域地质调查工作的发展方向。此次被评为优秀图幅的查哈阳农场四队幅,工作区位于大兴安岭及松嫩盆地西缘盆山结合带。中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心通过创新建立“剥离”覆盖层基底地质填图技术方法体系,有效解决了东北浅覆盖区地质填图和采样难题。

    得益于深度学习算法应用和中央处理器(GPU)算力不断提升,智能地质填图探索已取得一系列突破。

    中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心调查信息化室主任李丰丹在第四次全国区域地质调查工作会议上介绍,目前已形成了面向地质填图全过程、基于深度学习的填图对象识别以及人工智能地质图生成技术方法,能够应用于预研究、野外调查、综合研究等工作阶段,有利于提高填图精度、研究程度和工作效率,也有助于提高填图科学性,在解决重大问题过程中发挥作用。取得的示范成果,展现出人工智能在未来地质填图中的应用潜力。

    下一步怎么“改”:

    以陆块聚散与资源环境效应为主线,推进新一轮国家地质填图

    改革只有进行时,没有完成时。

    党的二十届三中全会对进一步全面深化改革、推进中国式现代化作出战略部署,擘画了进一步全面深化改革的宏伟蓝图。对标新形势、新要求和新使命,进一步全面深化区域地质调查面临新的机遇和挑战。

    2023年,新一轮找矿突破战略行动推进大会明确要求,“基础地质调查是找矿突破战略行动第一阶段必须要做好的基础性工作”“要尽快加强基础地质调查工作,填补我国矿产基础地质工作程度总体偏低的短板”。正视关键矿产供给保障的区调短板,加强重点成矿区带和能源盆地区域地质调查,守住国家能源资源安全底线,无疑是区调工作的重中之重。

    与此同时,陆域,我国地质构造复杂,地质灾害频发,风险隐患底数仍未查清,资源、环境、生态、空间、灾害等多要素关键地质问题相互交织,急需加强以地球多圈层演化协同研究为主的地质填图工作;海域,1∶25万海洋区调覆盖率与全面建设现代化海洋强国的要求相差甚远,急需进一步提升海洋区调的精度与广度。

    为彻底扭转工作程度总体偏低和精度不高的被动局面,第四次全国区域地质调查工作会议就进一步全面深化改革作出部署,下一阶段围绕标准更高、精度更细、效率更快、质量更优的工作要求,以陆块聚散与资源环境效应为主线,重点谋划推进新一轮国家地质填图,全力推进“一个计划”,协同构建“一个机制”,全面建设“四个体系”。

    中国地质调查局基础调查部相关负责人介绍,聚焦战略性矿产安全、能源转型、区域协调发展、海洋强国建设和原始理论创新五大服务领域,新一轮国家地质填图将重点开展重点成矿区带填图、能源盆地填图、重要经济区与新型城镇填图、重点海域填图和重大地质问题区填图,形成“五区”填图格局,系统解决制约全国资源与环境的关键基础地质问题。同时,布局陆域大地电磁、地球化学、地应力观测“三网”建设,以及地球物理、地球化学专项调查,进一步深化深部地质作用对成山、成盆、成藏、成矿、致灾等地质演化过程的认识;加快建设全国数字地质图“一张图”服务系统平台,为全社会提供优质产品服务。

    第四次全国区域地质调查工作会议强调,构建从中央到地方权责清晰、运行顺畅、优势互补、充满活力的央地合作、统筹部署、协同创新、成果共享的新机制。中国地质调查局要以快速提高国家区域地质调查工作程度为己任,推动与地方、企业和高校的需求对接、项目对接,推动形成全国区域地质调查“一盘棋”工作格局。各地要担起提升本地区区域地质调查工作程度的责任,将区调工作与促进地方经济社会发展紧密结合。央地合作开展新技术、新方法联合攻关、试点示范与推广应用,央地企共同推进数字成矿区带、数字盆地建设等,及时将各方调查成果汇入国家数字地质图平台。

    第四次全国区域地质调查工作会议还提出,加快打造国际化现代化技术方法和标准体系、用户友好的优质服务产品体系、高标准严要求的高水平管理体系和高素质高水平的人才队伍体系;强化预研究、预填图,做到野外路线填图带着问题填、有针对性地填,提高野外填图效率和填图质量。

    锚定现代化,改革再深化。

    夯实“百年区调”根基,中国的区域地质调查事业再次踏上新的征程,用下一个阶段的改革发展成果,擦亮这块“百年老店”的金字招牌。

    夯实地质工作之基——我国区域地质调查改革发展纪略

    近两年来,中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心启动自然资源要素综合观测工程,在技术创新、数据收集、资源-环境综合研究等方面取得重要进展和认识,探索建立全国自然资源要素综合观测体系,为自然资源管理、区域高质量发展等提供了数据和科技支撑。

    一是探索建立全国自然资源要素综合观测体系。创新自然资源动态区划技术,将全国划为12个一级、100个二级和800个三级区域,并在此基础上构建了三级站网架构。建立了包括四大类、十四小类、三十四个模块的自然资源-生态-环境系统统一观测指标体系,形成了空-天-地-网立体协同观测技术方法和观测-模拟-预测技术体系,在青藏高原、黄河流域、塔里木河流域等区域通过融合共建和空白添建方式,构建起覆盖全国11个典型自然资源区的30余个观测站。

    二是高质量观测数据助力资源环境问题研究。构建了全国自然资源要素综合观测一体化平台,实现了自然资源要素数据在线采集、存储、传输,现已汇聚形成5TB观测数据。开展了一系列资源-环境综合研究,初步摸清了长江源沱沱河地区冰川冻土资源家底,研究了格拉丹东大陆型冰川演变变化及其在2018~2020年期间年均消融产生的水资源量,计算了黄河三角洲单季水稻、黑麦草、苜蓿等作物全生育期单位面积耗水量。

    三是典型示范成果带动科技发展与多方资金投入。以观测站网建设和综合研究典型示范成果为依托,成功申报获批自然资源部自然资源要素耦合过程与效应重点实验室;召开“变化环境下的自然资源与观测预测”第706次香山科学会议,举办2期自然资源要素综合观测大型研讨会;在黄河流域、云贵高原等地获得地方政府批准长久观测用地5处800余亩,带动相关高校和企业投入资金500余万元;向自然资源部、西藏自然资源厅等提供咨询建议报告4份。

    “十四五”期间,将继续扎实推进观测体系建设,力争到2025年形成覆盖全国的全天候、全时段、全要素天-空-地立体观测能力,形成不同区域、不同尺度下自然资源系统演化规律和生态环境退化机理等科学认知,助力自然资源“两统一”管理、生态文明建设及区域高质量发展。

     青藏高原自然资源要素综合观测研究站10米标准气象站

    自然资源要素综合观测工程取得重要进展

    中国地质学会近日开展了第九届黄汲清青年地质科学技术奖的评奖活动。经过严格的评选程序,14位优秀的青年地质科技工作者获此殊荣。

    中国地质学会黄汲清青年地质科学技术奖分设地质科技研究者奖、野外地质工作者奖、教师奖。此次评选的14名获奖者中,孙有斌等6位同志获黄汲清青年地质科学技术奖——地质科技研究者奖;李常锁等7位同志获黄汲清青年地质科学技术奖——野外地质工作者奖,郭颖同志获黄汲清青年地质科学技术奖——教师奖。

    黄汲清是新中国地质事业的开拓者和奠基人之一。他一生始终把国家和民族的利益放在首位,坚持理论与实践相结合,在国内外地学界享有很高的声誉。他生前特别关注青年地质人才的培养。

    中国地质学会黄汲清青年地质科学技术奖是我国青年地质科技工作者的最高荣誉奖之一,这一奖项主要奖励45岁及以下,在地质科学领域有创造性科学成就或在地质勘查及地质教育中做出突出贡献的地质工作者,该奖项已在社会上产生良好影响。黄汲清青年地质科技奖每两年颁发一次。

    附获奖名单:

    地质科技研究者奖

    孙有斌,1973年10月出生,第四纪地质学专业,博士研究生,中国科学院地球环境研究所研究员。从事风尘沉积、古季风演化及粉尘源区干旱化研究,探讨了不同时间尺度季风-干旱环境的演化过程及动力学,揭示出太阳辐射、冰量和CO2变化及大西洋经向环流对轨道-千年尺度东亚季风变率的影响,确定了冰期-间冰期黄土物源变动与大气环流强度变化的关联。研究成果分别发表在Science、Nature Geoscience、Nature Communications、EPSL、QSR等国际刊物上,已发表SCI论文80篇(第一作者和通讯作者SCI论文32篇),论文被SCI引用3400余次,高被引指数(H-Index)为32。主持过国家重点研发计划和科技部973项目二级课题、中科院百人计划择优支持项目、基金委杰出青年科学基金等多项课题。曾获中国地质学会青年地质科技奖(2010年)、刘东生青年地球科学家奖(2011年)、中国科学院青年科学家奖(2012年)、国家自然科学二等奖(2016年,排名第2)。

    郭华明,1975年9月生,水文地质学专业,博士研究生。现任中国地质大学(北京)教授,博士生导师,水文地质学学科负责人,国家杰出青年科学基金获得者。国际地球化学学会会员,中国地质学会青年工作委员会副主任,国际SCI期刊Journal of Hydrology主编、Applied Geochemistry副主编等。先后主持国家自然科学基金项目、霍英东基金项目等30余项。发表论文120余篇,获批发明专利2项。曾入选教育部新世纪优秀人才支持计划(2007年)、原国土资源部国土资源杰出青年科技人才培养计划(2013年)、科技部中青年科技领军人才(2017年)等,获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖(2007年)。郭华明紧密围绕高砷地下水的形成机理和治理技术领域的关键科学问题,开展了深入研究,揭示了典型水文地质单元高砷地下水的分布演化规律,发现了一些典型的生物地球化学过程和矿物相转变是控制地下水砷分布的重要过程;从水文地球化学和微生物学相结合的角度,揭示了地下水系统砷释放的铁氧化物和吸附态砷的微生物还原机制;定量描述了含铁矿物形成和转变对砷的吸附机理,发现内层络合的砷‐铁配位方式是关键吸附模式,揭示了与砷配位的铁原子数越多砷吸附量越大的微观机理。

    郭威,1979年11月出生,地质工程专业,博士研究生。现任吉林大学建设工程学院勘察工程系主任,教授,博士生导师。主持国家和省部级科研项目8项,发表论文59篇,出版专著3部,授权专利71件,获国家技术发明二等奖1项,教育部技术发明一等奖1项,获中国地质学会第十四届青年地质科技奖金锤奖、吉林省青年科技奖、吉林大学李四光地学优秀青年教师奖。成功研发了具有自主知识产权的陆域天然气水合物冷钻热采关键技术,为我国首次钻取陆域水合物和成功试开采提供了技术支撑。研发了局部化学法油页岩地下原位转化技术,地下原位成功开采出油页岩油,标志着我国油页岩资源利用技术取得突破性进展。

    黄雨,1973年4月出生,地质工程专业,博士研究生。现任同济大学土木工程学院教授、博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者特聘教授。兼任《Engineering Geology》等4本国际期刊编委、中国地质学会工程地质专业委员会委员、构造地质学与地球动力学专业委员会委员等。

    黄雨长期从事重大工程地质灾害成因机理与防治研究,揭示了地震触发土体大变形流动的时空演化规律与致灾机制,构建了相关高性能计算模型,较好实现了灾害全过程的模拟与评估。主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划课题等项目;出版英文专著2部,发表SCI论文72篇、EI论文53篇;获国家发明专利授权10项,教育部自然科学二等奖、全国优秀城乡规划设计一等奖、宝钢优秀教师奖等。

    朱东亚,1975年10月出生,石油地质勘探专业,博士研究生。现在中国石化石油勘探开发研究院工作,研究员,主要从事沉积储层以及流体与成藏机理研究。他先后主持国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中国石化科技攻关等各类科研项目(任务)10余项。在国内外知名期刊发表论文61篇,其中SCI收录18篇,EI收录21篇。2014年获中国地质学会青年地质科技奖金锤奖。

    此外,朱东亚还阐述潮坪-泻湖-高能滩相白云岩体系白云岩化机制和多级次岩溶储层发育动态过程;揭示深部流体作用下孔隙发育和保持机理,预测塔里木盆地断裂-热液区域深层-超深层优质储层持续向深部拓展;建立天然超临界CO2-油耦合成藏模式,论证苏北盆地深层栖霞组为有利勘探目的层。

    王晓梅,1977年6月出生,油气地球化学专业,博士研究生。中国石油勘探开发研究院高级工程师,中国石油油气地球化学重点实验室副主任。

    近十年主要从事中国元古代黑色页岩沉积环境、生物种群和生烃潜力评价等基础研究,发现地球轨道力控制了元古代烃源岩发育的旋回性,首次计算14亿年前的大气氧气浓度(PAL)高达4~8% PAL,重建最古老的最低氧化带海洋。在国内外一级学术刊物发表论文50篇,其中SCI/EI收录34篇,SCI统计引用293篇,其中他引258篇;CSCD统计引用213篇,其中他引197篇,(合作)发表专著2部。申请国家发明专利4项,获授权1项。相关成果获省部级奖4项,2015年获中国地质学会青年科技奖银锤奖,2016年获中国石油天然气集团公司杰出青年科技创新人才称号。

    野外地质工作者奖

    李常锁,1976年3月出生,水文地质工程地质专业,现任山东省地矿工程勘察院总工程师,工程技术应用研究员。自1999年以来,一直在野外一线从事水文地质、环境地质、地热地质调查研究工作。在山东省水生态环境开发与保护,济南泉水保护、服务地方经济、地矿科技创新等方面作出了重要贡献,产生了明显的经济和社会效益。

    李常锁主持完成的“山东省1∶25万区域水文地质环境地质调查”项目,系统深化了对山东省水文地质环境地质条件演化规律的认识,成果获国土资源科学技术二等奖;通过多项与济南泉水保护相关的研究,重新识别了泉水形成机理、水环境演化规律、定量评价了影响济南泉水喷涌的因素,重新划定了济南泉域边界。

    近20年来,李常锁先后主持及参加完成了30多个省部级科研与生产项目,获省部级一等奖1项,二等奖2项,发表学术论文30余篇(其中SCI收录2篇、EI收录5篇)。曾获中国地质学会第十四届青年地质科技奖银锤奖,2017年度“山东省有突出贡献的中青年专家”等荣誉称号。

    王小军,1997年7月毕业于石油大学(北京)石油地质勘查专业,2012年6月加入中国共产党。现任新疆油田公司勘探开发研究院党委委员、院长。

    王小军先后负责完成了中石油和新疆油田分公司等科技攻关项目或课题17项,其中主持完成项目8项。获省部级科技进步二等奖3项,局级科技进步特等奖2项,一等奖2项、二等奖3项、三等奖1项;出版专著1本,获软件著作权1项,发表学术论文21篇。2006年被新疆油田授予“勘探方案优秀设计者”等称号,2013年负责编制的《克拉玛依油田金龙2井区块二叠系油藏评价井部署意见》方案获“评价部署优秀方案”。2017年被《新疆石油地质》杂志聘为编委,2017年被克拉玛依校区石油专业指导委员会聘为委员。王小军同志带领的研究团队相继被授予自治区级“青年突击队”、集团公司“科技工作创新团队”、克拉玛依市“工人先锋号”、“五四红旗团(青)支部”等荣誉称号。

    胥燕辉,1974年12月出生,地质矿产勘查专业,硕士研究生,现任中国冶金地质总局第一地质勘查院总工程师,教授级高级工程师。

    胥燕辉自1997年参加工作以来,一直从事地质矿产勘查工作,主持完成了多项大型地质勘查项目,取得了重大地质找矿突破,尤其是在冀东铁矿勘查中成果显著,提交了多个大型及特大型铁矿,累计提交铁矿资源量近30亿吨,并系统研究了冀东铁矿成矿规律和有效的综合勘查技术方法,起到了很好的示范作用。曾获国土资源科学技术一等奖、中国地质学会十大地质找矿成果十大地质科技进展、冶金科学技术一等奖、中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、中央企业青年五四奖章、中央企业青年岗位能手等荣誉。

    康世虎,1977年9月出生,资源勘查工程专业,硕士研究生,现任核工业二〇八大队地勘一处处长,研究员。

    多年以来,康世虎一直坚守在野外生产一线,致力于二连盆地铀矿勘查与科研工作,先后参加和主持了20多个铀矿勘查项目,发现了超大型、大型等多个铀矿床。主持发现了以哈达图大型铀矿床为代表的重大找矿成果,单孔最高平米铀量达63.77kg/m2,创造了二连盆地铀矿勘查史上单孔平米铀量最高记录。提出了多项创新性认识,建立了“哈达图式”铀成矿模式。

    康世虎先后获得国防科学技术进步二等奖一项、中核集团公司特等奖一项、一等奖两项、二等奖一项,中国地质学会十大找矿成果奖一项,获得中国地质学会第十四届青年地质科技奖银锤奖。

    张会琼,1982年12月出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,博士研究生,高级工程师,现任北京矿产地质研究院科技处处长,中国地质学会副秘书长,中国地质调查局矿产资源绿色评价中心秘书长,中国地质学会青年工作委员会委员。

    张会琼长期工作在地质调查以及科技管理一线,主要从事成矿规律、找矿预测及地质调查等方面的工作,主持或作为骨干参与国家项目11项,获得省部级科技奖励6项,其中一等奖3项,“358”找矿成果一项。2017年获得中国地质学会第十六届青年地质科技奖金锤奖,公开发表文章34篇,著作1部,在新疆哈密卡拉塔格等矿山深边部找矿预测,探索创新矿产资源基地地质-环境-技术经济“三位一体“的综合地质调查等地质科技创新实践中取得了突出成绩。

    李鸿睿,1976年4月出生,地质调查与找矿专业,本科学历,现任甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院副院长、地质矿产勘查所所长。

    李鸿睿先后参与或主持完成了10多个区域地质矿产调查、矿产勘查项目。发表论文10篇(第一作者4篇、CSCD收录一篇)。

    此外,李鸿睿还先后获得2018年自然资源部国土资源科技进步奖二等奖、2014年中国地质学会十大找矿成果奖、中国地质学会第十五届青年地质科技奖银锤奖、第九届甘肃省青年地质科技奖、甘肃省职工职业技能大赛二等奖、甘肃省技术标兵、甘肃省地矿局第四届十大杰出青年、第二届全国地质勘查行业“最美地质队员”、甘肃省五一劳动奖章等奖项和荣誉。

    傅志斌,1973年12月出生,建设综合勘察研究设计院有限公司副总工,岩土工程研究所所长,教授级高工,全国优秀科技工作者,享受国务院政府特殊津贴专家,注册岩土工程师,注册一级建造师。主要从事工程地质和岩土工程专业研究和工程实践,在复杂地质环境条件下深基坑工程、软土和超软基加固技术及设备研制、岩土文物保护勘察与治理技术等方面做出了突出成绩。主持项目获国家、行业和北京市优秀勘察设计奖7次,中国产学研合作创新成果一等奖1次,詹天佑大奖和国家优质工程奖各1次。获国家发明和实用新型专利15项,全国发明展览会金奖1次。主编、参编各类规范标准9部。获中国地质学会青年地质科技奖银锤奖、全国优秀总工程师奖、茅以升北京青年科技奖、茅以升土力学与岩土工程青年奖等荣誉。北京市科技创新领军人才、百千万工程领军人才、北京市“高创计划”领军人才。住建部勘察设计行业“十二五”、“十三五”规划纲要主要起草人,住建部绿色施工科技示范公告主要完成人,全国勘察设计行业2010-2018年各年度发展研究报告编撰委员。

    教师奖

    郭颖,1973年3月出生,宝石学、矿物学、岩石学、矿床学专业,博士研究生。现任中国地质大学(北京)珠宝学院副院长,副教授,硕士生导师。主持并完成科研项目2项,国家级教研教改项目1项、北京市专业建设项目1项,出版专著20余部,光盘14张,编写并出版教材3部,包括北京市高校精品教材2部,独立完成国家精品视频公开课2门。获得中国硅酸盐学会青年科技奖提名奖;全国优秀科技工作者;北京市高等教学成果一等奖;北京市首届青年教学名师奖;中国地质学会优秀科学传播专家(3次);北京市青年教师基本功比赛(高校),文史组一等奖、最佳教案奖、最佳教学演示奖、最受学生欢迎奖;多次获评优秀共产党员、五四奖章等。

    此外,郭颖还开展以宝玉石颜色质量评价体系的研究,提出了宝石颜色比对的新方法,据此,发表学术论文60余篇,包括SCI论文9篇、SCIE论文1篇、国际EI论文26篇;专心教学,并发表教学法论文10余篇;投身科普,积极传播中国传统文化,并在多种媒体中发声。

    中国地质学会大力表彰举荐科技人才
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