近期，中国地质调查局武汉地质调查中心（以下简称“武汉地调中心”）在南岭大义山地区锡矿研究的取得新进展。

南岭成矿带是我国重要的稀有金属矿产地。钨锡、区内中生代钨锡多金属成矿作用与同时代广泛分布的花岗岩类的密切成因联系，一直是国内外地质学家研究的热点。大义山岩体是南岭成矿带重要的成锡花岗岩体之一，在其成岩时代、岩石成因类型、锡多金属矿化与不同期次花岗岩的对应关系等方面还存在不同认识。大平锡多金属矿为武汉地调中心在大义山地区新发现的中型规模矿产地，其成矿与高分异花岗岩关系密切，相关研究为回答上述问题提供了新的选择。

武汉地调中心联合辽宁师范大学等单位对大义山岩体及大平锡多金属矿床开展了详细的野外地质调查及岩石学、地球化学年代学研究，取得以下认识：（1）2件中细粒斑状(含电气石)二云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为153.2±0.9Ma、152.3±1.0Ma，为大义山岩体第五期岩浆活动的产物；矽卡岩型、云英岩型锡矿石锡石U-Pb年龄分别为153.4±3.6Ma 和150.22±0.37Ma，成岩、成矿年龄在误差范围内一致，均属于燕山早期。（2）高精度成岩、成矿年代学结果显示大义山地区成矿作用与岩体第三、五期有关；猫仔山、大顺窿锡矿可能发生了多期叠加成矿。（3）提出大义山岩体源自中元古代基性岩和变沉积岩源区混合，且以后者为主，源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代。（4）结合岩相学、岩石地球化学及对比分析，确定大义山岩体属高分异A型花岗岩，形成于太平洋板块俯冲有关的陆内局部伸展环境。（5）构建了大平锡多金属矿成矿模型，助推区内稀有金属矿产找矿勘查。

相关成果以“Tin-polymetallic mineralization and granitic rocks in the Nanling daping mining area_ Geochemical and geochronological constraints”为题在线发表于国际知名地学期刊《Ore Geology Reviews》。

图 1 大义山地区代表性锡矿床成岩、成矿年龄统计图

图2  大平锡多金属矿成矿模式图

自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心于2018年12月25-27日，在沈阳市组织有关专家对本单位完成的“内蒙古1:5万楞吉曼达坂(L51E007006)、吉日根林场外站(L51E007007)、西马拉吐(L51E007008)、乌兰沼(L51E008007)、巴彦套海(L51E008008)幅区域地质调查”和“内蒙古1：5万乌日图呼布、陶海营子、乃木格根、昆都苏木幅区域地质调查”项目成果报告进行了评审。两个项目均为大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查二级项目所属工作项目。“内蒙古1:5万楞吉曼达坂(L51E007006)、吉日根林场外站(L51E007007)、西马拉吐(L51E007008)、乌兰沼(L51E008007)、巴彦套海(L51E008008)幅区域地质调查”项目取得了以下主要成果：

一是依据岩石组合、接触关系、古生物化石组合、同位素资料以及区域对比等划分了12个组、段级地层单位和6个第四系成因类型填图单位，厘定出格根敖包组、老龙头组、龙江组、光华组、乌尔吉组，并获得一批高精度同位素测年数据。

二是在林西组地层中新发现植物化石Protoglyptostroboxylon zhalaiteqiense sp. nov（扎赉特旗水松型木新种）、Ufadendron elongatum sp. nov.（伸长乌法木新种）。

三是从原玛尼吐组中厘定出上石炭统格根敖包组，将最老的地质年代记录由晚二叠世延伸至晚石炭世；按照沉积成因环境将林西组地层细划到岩性段；从原林西组地层中解体出中侏罗统万宝组地层。

四是详细解体区内侵入岩体，划分出早白垩世时期8个岩石填图单位，并获得了一批LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄及Lu-Hf同位素数据。并尝试利用花岗岩风化砂X衍射测试方法进行了强风化岩体的填图试验，效果较好。

五是采用火山岩三重填图方法，对中生代火山岩进行了岩性、岩相和火山构造划分，圈定出3个火山盆地、9处Ⅴ级火山机构，划分出5个期次火山喷发旋回；提高了测区中生代火山岩的研究程度。

六是根据各地层岩性组合及建造特征、侵入岩建造特征、构造变形、古生物化石特征、各填图单位的接触关系及同位素测年资料等，建立了测区构造格架。识别出一系列褶皱和断裂构造。

七是新发现铜多金属矿化点3处、稀有稀土矿化点1处、珍珠岩等非金属矿化点3处、含锶水源地5处、烃源岩4处，其中巴彦敖瑞烃源岩厚度达35m以上，属中等-好页岩气烃源岩。

经过专家组的评审，最终内蒙古1︰5万楞吉曼达坂等五幅区域地质调查子项目取得了成果报告优秀，图幅三幅优秀、二幅良好的成绩。

“内蒙古1：5万乌日图呼布、陶海营子、乃木格根、昆都苏木幅区域地质调查项目”项目取得了以下主要成果：

一是依据岩石组合、接触关系、古生物化石组合、同位素资料以及区域对比等划分了8个组、段级地层单位和12个第四系成因类型，新厘定出老龙头组，确认其与下伏林西组呈平行不整合接触，并获得一批锆石U-Pb同位素测年数据。

二是将林西组划分为半深湖相、滨浅湖相和扇三角洲前缘相，将老龙头组划分为湖泊相、河流相和冲积扇相，恢复了林西组和老龙头组沉积环境。

三是注重化石的发现和采集，在林西组新发现化石点12处，其中Pecopteris unita Brongniart（联合栉羊齿）、Pecopteris (Asterotheca) cyatheca (Schloch.) Brongn.（桫椤栉羊齿）和Peltaspermum buevichae Gomankov et Meyen（布氏盾籽）为东北地区林西组首次发现；在新民组新发现了大量的硅化木（3属4种），为林西组、新民组时代厘定和古气候环境恢复提供了新资料。

四是通过沉积物组合特征和古环境指标分析，结合沉积年代学研究，探讨了170.7Ka以来的沉积演化和环境变迁特征；并新发现一系列第四纪冰川遗迹，厘定冰川形成时限为晚更新世早期。

五是对侵入岩进行了详细解体，建立了中生代岩浆演化序列，将侵入岩划分为晚侏罗世二长花岗岩（158.8-160Ma）、早白垩世早期（140.2-143.4Ma）和早白垩世中期（126.7-128.7Ma）三期共9个填图单位，并获得了一批LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄及Lu-Hf同位素数据。

六是采用火山岩三重填图方法，对中生代火山岩进行了岩性、岩相划分，圈定出5个火山盆地，恢复了22个火山机构，划分为4期火山喷发旋回。

七是划分了3个构造层、4个构造亚层，划分了9个构造事件，识别出68条断裂构造，9个褶皱构造，新构造阶地2级，建立了测区构造格架。

八是在林西组中发现中-优质页岩气烃源岩层8处，在陶海营子地区预测出一个烃源岩远景区。

九是发现铅锌矿点2处、金矿点1处、银钼铜多金属矿点1处及矿化点5处，总结了区域成矿规律，圈定出4处成矿远景区及7处找矿靶区。

十是培养了一批年轻技术人员，项目组成功申请国家青年自然科学基金1项；项目成员合计发表学术论文26篇，其中SCI 4篇，EI 2篇；发表科普论文1篇；指导本科生毕业论文2篇，培养博士研究生2名。

经过专家组的评审，最终内蒙古1:5万陶海营子等四幅区域地质调查子项目取得了成果报告优秀，图幅三幅优秀、一幅良好的成绩。

近日，由自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所承担的“川西稀有金属矿集区综合地质调查”二级项目通过野外验收。该项目主攻锂铍等稀有金属矿产资源。自项目实施以来，全所上下高度重视，项目人员精心组织、奋力拼搏，在项目野外实施过程中，挂图作战抓进度，科学安排讲质量，精心组织保安全，绿色调查重环境，尊重民俗重和谐。历时两年多圆满完成了审批意见书及实施方案要求的各项野外工作任务，完成1:5万区域地质调查5348平方千米、1:5万矿产地质调查3530平方千米，圈定找矿靶区23处（含C类），发现找矿线索25处（新发现锂矿产地6处），申报发明专利10项。

专家组在听取项目负责人野外工作总结汇报后，对项目野外原始资料进行了全面检查，并在野外实地抽查了毛日乡伊生村侏倭组下段实测构造剖面PM105、阿科里雪山杂谷脑组—新都桥组实测地层剖面PM402、观音桥镇实测构造-地层剖面PM303、观音桥镇实测构造-地层剖面PM304、太阳河乡松都村石英闪长岩体-二长花岗岩体实测地质剖面PM305，地质调查路线LZ3-3、L311，12个1:5万水系沉积物测量采样点位以及石旁村锂矿点等。检查过程中，各位专家与项目组进行了充分沟通和交流，提出了宝贵的意见和建议，进一步提高了项目质量。

通过野外验收汇报、各项原始及阶段性成果资料检查和野外实地抽查，专家组认为项目野外工作均按实施方案和审批意见书开展，提交的原始资料齐全，真实可靠，精度和质量符合相关规范要求。专家组一致同意该项目通过野外验收，可转入室内成果报告编写阶段。

项目组人员将虚心接受专家组对项目野外地质工作提出的修改意见，认真开展项目查漏补缺工作，尽早提交高质量的成果报告，促进川西地区稀有金属资源早日开发，助推甘孜、阿坝州经济社会发展。在野外验收期间，中国地质调查局西南地区项目管理办公室成果处及技术处相关同志对野外验收情况进行了审核工作。

编者按：作为自然资源的重要组成部分，矿产资源与山水林田湖草资源共同构筑起一幅多彩而珍贵的大自然画卷。在这幅地球馈赠的大自然画卷里，矿产资源不仅要有内在气质，还要有外在颜值，在有力支撑经济社会发展能源资源保障的同时，更注重绿色发展高质量发展的时代担当。对于地矿行业而言，开源是一方面，依靠科技创新和技术进步的“节流”，即矿产资源综合利用，也是不可或缺的另一方面——既提高了资源的利用效率和可持续性，又减少了尾矿排放及环境影响。

“既要金山银山也要绿水青山”。珍惜自然资源，珍惜矿产资源，方可守护好我们的绿水青山、金山银山。从“三位一体”的综合地质调查，到全国重要矿山“三率”综合调查与评价，新发展理念已在地矿领域落地生根，并贯穿于地质勘查、选矿富集、冶金提取、材料加工的整个矿产开发利用过程。作为专注于矿产资源综合利用的科研单位，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所多年来致力于矿产资源综合利用技术、装备的研发、推广，厚植工艺矿物学、难选冶金属矿产高效利用、非金属矿合理利用和二次资源循环利用等优势学科，在矿产资源综合利用及技术经济评价等方面走在了全国前列。

值此第49个世界地球日之际，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所干部职工围绕“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”的主题，结合自身矿产资源综合利用工作的实际，从尾矿资源化利用、智能选矿技术研发、矿山地质环境保护、固体废弃物的处置、综合地质调查等方面进行了研究梳理、总结提炼，形成了多篇实用且具有科普价值的文章，现精选一部分，以飨读者，敬请垂注！

不可或缺的矿产资源综合利用

张艳娇 刘红召

矿产资源综合利用目前已作为国策贯穿于地质勘查、选矿富集、冶金提取、材料加工整个资源开发利用过程，强调在开采利用矿床中主要矿产资源的同时关注共生、伴生矿产资源的利用效率。我国已探明的矿产储量中共、伴生矿占很大比例，全国25%的铁矿、40%的金矿、80%的有色金属矿及大多数煤矿都有共、伴生矿产。开展综合利用工作，既提高了资源的利用效率和可持续性，又减少了尾矿排放及环境影响。对部分资源而言，综合利用工作至关重要、不可或缺。

山东石榴石矿选矿厂改造

自然界中有部分元素，在地壳中含量很低，大都呈分散状态，很难形成独立的经济矿床。有独立矿物的，可以选矿富集目的矿物再冶金提取。没有独立矿物的，就只能选出其载体矿物再分离提取。这其中，如果载体矿物恰好是该矿床的主矿产，伴生组分可以随着主矿产的选矿富集而富集，其选矿回收成本最低，回收率相对也较高，在冶金提取主金属时作为副产品回收；如果载体矿物不是矿床的主矿产，但也能选矿富集，则伴生组分就可以回收，但需要论证经济可行性。还有一种情况，伴生有用组分分散在脉石矿物中，无法选矿富集，直接冶金加工成本昂贵，目前综合利用的可能性就很小。

以金属铼为例，它具有高熔点、高硬度、抗蠕变性、抗腐蚀性以及良好的塑性，广泛应用于热电偶、金属涂层和电子工业。用于制造航空发动机涡轮叶片和发动机喷管，是其他金属不能替代的。此外铂-铼催化剂在石油催化裂化重整过程中极为重要。铼是自然界储量最少的金属之一，在地壳中丰度大约为10－9。世界上已探明铼储量2500吨，基础储量近10000吨，我国铼的保有储量237吨。铼没有具有开采价值的独立矿物，主要以类质同象形式分布在辉钼矿和斑铜矿中。开采利用钼矿床和铜矿床时，辉钼矿和斑铜矿的选矿提纯过程也就是铼的选矿富集过程。辉钼矿选矿中钼要富集数百倍，往往在钼精矿中才会检测分析铼的含量。铼随辉钼矿或斑铜矿进入精矿产品后，由于铼氧化物极易升华，在钼精矿焙烧和铜的冶炼过程中，铼与钼或铜分离进入烟灰和废酸，再通过离子交换或者萃取的方式从烟气淋洗液和废酸中提取。我国著名的钼产业基地栾川及金堆城，其选矿产品钼精矿中每吨均含有几十克铼，但长期没有合适的回收技术而无法综合利用。2015年，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所研究成功从钼冶炼的烟气淋洗液中回收铼的工艺，在栾川钼业公司与金堆城钼业公司推广应用，从而使宝贵的铼资源能够在这两家企业回收利用，并由此给企业带来了可观的经济效益。

共伴生矿产同主矿产资源一样，都是大自然赐予人类的礼物。开展综合利用便是我们接受并珍惜这份分量虽小但极其宝贵的礼物。

合理处置被放错位置的资源

吕振福

联合国环境规划署定义自然资源为“在一定的时间、地点条件下，能够产生经济价值，以提高人类当前和未来福利的自然环境因素和条件。”自然资源通常包括矿产资源、土地资源、水资源、气候资源与生物资源等。作为自然资源的一部分，矿产资源是人类赖以生存的重要基础，是国民经济健康发展的物质保障。矿产资源产业是基础产业，对国民经济发展起到了重要支撑作用，同时不可避免地会产生矿业固体废弃物。如何正确认识和合理处理这些被放错位置的资源？

矿业固体废弃物通常包括废石和尾矿。废石主要指采矿环节采出的、低于工业品位且未能进入选矿等后续作业的固体物料。尾矿是选矿分选作业的产物之一，是入选物料富集得到精矿和中矿后的固体废弃物。尾矿包括物理选矿产生的固体废弃物，也包括堆浸工艺、全泥氰化工艺提取金、铜等金属后产生的固体废弃物。

尾矿和废石的排放水平与矿产资源共伴生矿多、品位低的特征分不开。平均入选原矿品位在一定程度上决定了废石和尾矿排放水平。原矿品位低、剥离的废石品位更低，使得矿山废石量巨大。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所“全国重要矿山‘三率’综合调查与评价”项目对2011-2015年全国代表性矿山的废石、尾矿产生情况大数据进行了系统研究，结果表明：一方面我国经济社会发展对矿产资源的需求巨大，另一方面我国矿产资源具有富矿少、贫矿多，独立矿产少、共伴生资源多的特点；我国不仅矿产品产量居于世界第一位，在生产矿产品的同时，排出矿业固体废弃物也非常之巨量。

废石与尾矿都具有潜在的资源属性。随着技术进步、经济发展，越来越多的废石和尾矿被用于采矿采空区充填、直接用作建材或者用于生产建筑材料。采矿废石、选矿尾矿的综合利用具有越来越好的前景。根据“三率”调查统计，我国20种典型矿产矿山当年排放的废石中有17.77%被消耗利用，当年排放的尾矿中有18.97%被消耗利用。

2015~2017年，“22种重要矿产资源节约与综合利用调查”项目通过开展1300座尾矿库取样、分析测试，在其中的210座尾矿库中发现具有综合回收潜力的有价组分。如果对这些组分加以回收利用，潜在经济价值达349亿元。

上述发现的具有综合回收价值的尾矿多为上世纪五六十年代排放的有色金属尾矿，说明技术的时空特征和尾矿的二次资源特征。从二次资源的角度考虑，合理处置和保护固体废弃物更加重要。

废石与尾矿都具有环境扰动属性。废石和尾矿处置不仅占用土地，而且可能产生有机和无机污染物，并通过土壤、水体、空气和生物链传导。从技术上讲，当前技术经济发展水平条件下排放的废石和尾矿，不可能实现100%再利用。相比较而言，妥善处置可能比试图利用更加迫切。因为矿山废石和尾矿引发的环境问题必须认真面对和妥善解决，同时如果处置和保护得好，在若干年之后废石还有可能成为资源。

我国尾矿、废石要加强减量化、无害化和资源化工作，需要加强尾矿和废石的分类处置、有效保护、合理利用的标准化工作和技术创新。通过技术经济、环境效应和资源属性三位一体的综合评价方式来确定废石和尾矿是选择利用，还是选择处置和保护。通过不断加强技术创新，提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率，促进废石和尾矿的源头减量化。

矿石分拣机器人助推选矿技术智能化

彭团儿 郭珍旭 陈明文 张继民 贾宇航

矿石分拣机器人——智能光电拣选机是可以代替人工手选分拣矿石的智能化自动执行工作的机器装置，是集光、电、气、机为一体的具有感知、分析、推理、决策和控制功能的新型高端智能装备。它利用矿石表面特征、导电性、磁性、放射性及矿石对射线的吸收和反射能力等物理特性差异，借助各种探测仪器和执行机构实现矿石中有用矿物和废石分选。矿石分拣机器人可以拓展分拣物料的品种、粒度范围，提高分拣速度和精度，改善劳动条件。

我国从上世纪60年代开始研制矿石拣选设备，70年代到80年代有了较大进展，但拣选理论和装备技术的发展远远落后于重磁电浮等传统选别技术，只停留在小试和工业试验阶段；90年代后期，光电选别装备——色选机在大米、杂粮等粮食加工领域快速发展，国内制造企业开始半学习模仿半自主开发色选机；从2000年开始，进口设备的市场份额大幅减少，国产光电色选机技术快速发展，色选机的规格、功能越来越丰富，多通道选别、二次复选、双面镜头检出、特殊波长光源等技术逐渐成熟；2012年后，随着矿石拣选预处理技术、高精度快速分拣、大颗粒拣选、规模化处理等行业瓶颈技术的突破，智能光电色选机逐步在非金属矿领域逐步推广应用。

滑道式智能光电拣选试验机

履带式智能光电拣选试验机

智能拣选机工作原理及结构组成

各种智能拣选机的组成都基本相同，主要由给料系统、照射及探测系统、信息处理系统和拣选执行系统四大功能部件组成。智能光电拣选机工作时，被选物料从顶部的料斗进入机器，通过振动器装置的振动，被选物料沿通道下滑，加速下落进入分选室内的检测识别区域，并从传感器和背景板间穿过。传感器将获得图像及数据信息经信息系统处理得出矿块品位或特征量化数据，做出决策输出信号，驱动机械打板或电磁阀工作分拣出目标颗粒至接料斗的废料腔内，而好的被选物料继续下落至接料斗成品腔内，从而达到选别的目的。

给矿系统由料槽、给料机、滑槽、输送带等组成，使矿块呈单层、单列、多列均匀地给到机器的照射和探测系统。一般采用多级给矿，第一级控制给料量，第二、三级使矿石排队，矿块呈单层稳定离散状态，且矿块间拉开一定的距离。探测系统则通过敏感元件测定不同矿物的光学、磁学、电学或放射性环境下吸收、散射或反射特征参数作为选别依据。信息处理系统主要任务是对来自检测系统的矿块射线活度和光电信号经放大、降噪、整形、分析、转换后得出矿块品位或特征量化数据，与预定值比较后进入主控单元，做出决策，确定是否给执行机构发出命令。执行机构主要有机械挡板或高压气流两种，根据信息处理系统的命令通过使目标矿粒偏离正常运动轨迹，实现拣选分离。

智能拣选机分类

根据检测系统中矿物与不同波长电磁波作用吸收、散射或反射特征差异，拣选方法可以分为放射性分选法、中子吸收法、荧光法、X射线吸收法、紫外荧光法、光电法、红外法等。在各种拣选方法中，应用较多的主要是光电分选和X射线分选。根据X射线照射矿石后的不同特征反应，X射线分选法分为X射线荧光法、X射线激光法、X射线反射法、X射线吸收法等。光电法主要通过高分辨率传感器，在可见光条件下对原料进行颜色识别并剔除，从而实现分选。目前国内成熟的光电拣选机主要包括滑道式和履带式两种。

滑道式拣选机利用斜槽滑道导矿，矿石在沿滑板平面下落完成检测和分离过程，适用于形状规则性的物料，不易翻转、干燥的块矿，具有结构简单、紧凑实用的特点。履带色选机使用皮带对矿石进行加速，使其稳定通过照射检测区域，具有给料平稳、输送物料种类多、色选精度高、破损小、产量高、带出比小、对物料的损伤相对轻微、破损小等特点，并且速度可控，产量可调整，可以具体根据客户的生产实际进行设计，但造价相对比较高。

智能光电拣选实验室

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所依托原国土资源部公益性行业科研专项——《基于CCD技术智能光电拣选装备及矿石分选工艺研究》项目，建立了0.5吨/小时~2吨/小时规模智能光电拣选实验室，分拣矿石适宜粒度范围为2~25毫米，适用于钾长石、石英、滑石、硅灰石、方解石、蛭石等非金属矿分拣。项目采用智能光电拣选工艺与传统选矿工艺相结合，研发出光电拣选原矿预处理技术、中粗粒预选抛尾与湿法磨矿磁选精选联合选矿、花岗伟晶岩分质分类差异化分选、光电拣选与干法磨矿联合制粉等绿色节能选矿技术，对河南嵩县、方城、栾川，山西运城，内蒙古察右后旗、乌兰察布市等地钾长石矿进行拣选试验。

根据项目研究成果，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所在所属原国土资源部矿产综合利用野外试验基地建设5~8吨/小时规模工业试验生产线，目前已投入使用。核心设备LS1200双层智能光电拣选机具备二次复选功能，单台机器即可完成尾矿扫选或精矿精选，实现预选抛尾或直接获得合格颗粒精矿。工业化智能光电拣选机检测识别系统采用云技术相机，深度识别微小而精细的杂质，实现高清扫描、精准识别及高速运算，高速动态捕捉并实时分析显示物料，真正实现分拣目标实时可视化。执行机构采用专用新型高频电磁阀，超低耗气量，实现最优带出比，超高打击精度，拥有完美的自修复系统，维护成本低，使用寿命100亿次以上。光源系统采用高性能LED光学系统设计、光控技术，免维护，降低能耗35%。

智能光电技术在典型矿种分选中的应用

河南方城某风化花岗岩钾长石矿主要类型为斑状二长花岗岩和中粗粒花岗岩；主要矿物为斜长石、微斜长石、石英；杂质矿物主要为磁铁矿、黑云母。其中，高品位长石呈肉红色，致密块状，部分白色石英呈大颗粒分布在钾长石矿石中，造成矿石总体长石含量低，产品附加值低。为获得高附加值钾长石，传统选矿方法采用磨矿后在酸性或中性环境下浮选分离长石石英，磨矿能耗高，浮选废水造成一定环境污染。根据长石石英颜色差异及解离粒度，采用智能光电拣选对5~15毫米粒级原矿进行分拣，原矿K2O含量6.3%，Na2O含量3.1%，分拣后获得颗粒长石精矿K2O含量9.7%，Na2O含量3.7%，精矿产率53.6%，回收率82.7%。通过拣选工艺实现粗颗粒长石石英分离，提高湿法制备钾长石粉原矿品质，降低废石入磨量，实现中低品位钾长石高值化利用。

5~8 t/h智能光电拣选工业试验生产线

河南嵩县某低品位石英脉型金矿属脉幅窄、贫化率高的矿脉，由于金与黄铁矿呈密切伴生关系，根据判定矿石黄铁矿与脉石矿物颜色和晶体形态差异，采用光电分选技术对不均匀成矿矿脉、均匀成矿矿脉的边界与围岩进行处理，使低于工业品位的低品位金矿通过预选抛废可以经济利用，预选抛尾产率37.37%，尾矿金属量损失率10.18%。该技术可部分取代效率低而成本高的选择性开采方法，提高采矿效率，提高资源利用率。

自20世纪70年代以来，计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术迅猛发展，形成了先进制造技术，促进拣选装备技术向精密化、自动化、智能化、图形化、可视化、集成化快速发展，智能拣选逐渐成为科研院所关注和研究的焦点。以人工智能为代表的智能拣选装备技术作为一种低成本、环保高效的分选工艺，有望成为继重选、浮选、电选、磁选之后又一重要的工业化选矿方法，并在有色、黑色、稀有、放射性、贵金属元素的矿石以及非金属矿领域得到广泛应用。建立和发展完善的低品位矿石拣选资源化利用知识体系已经成为选矿行业发展的主要攻关方向之一。

(该研究为原国土资源部公益性行业科研专项——《基于CCD技术智能拣选装备及矿石分选技术研究》)

综合地质调查谱地质新篇

马亚梦 谭秀民 赵恒勤

当前，我国矿产资源供需矛盾日益突出。因此，要加大勘查力度，实施找矿突破战略行动。随着矿产资源全球化配置，需要统筹协调的问题逐渐增多，单一传统的资源调查方式已不能适应当今的新时代、大格局。在此大背景下，助推单一资源调查向地质资源潜力、技术经济条件、地质环境影响“三位一体”综合地质调查转变，形成资源环境综合评价及勘查开发布局对策建议显得尤为重要。

何为“三位一体”

“三位一体”的综合地质调查是秉承“绿色矿业”的理念，以问题和需求为导向，按照“综合部署、科技引领”的原则，进行的逐层深入研究。其基本研究内容是以资源基地为研究对象，全面梳理资源基地资源、环境、技术经济相关数据及研究成果，在资源条件调查与潜力评价、地质环境条件调查与影响评价、技术经济调查评价的基础上开展的综合评价。

相较于以往着重于地质找矿的单一传统的资源调查方式，“三位一体”的综合地质调查更加突出成果的集成，在推进实施过程中需要遵循自然规律与经济规律，统筹部署好相关工作，完成新发现大型资源潜力基地从资源基地到适应经济新常态的产业基地的转变，其主要包括：

地质资源潜力——注重矿集区各类地质勘查资料的收集整理、二次开发和综合分析，注重矿集区找矿预测研究，总结成矿地质背景、成矿规律和控矿因素，开展重点区域靶区优选、野外查证、成矿预测工作。

地质环境影响——调查评价矿山地质环境现状，着重分析评价地质环境容量，预测矿产资源开发对环境造成的影响及危害；探索矿产资源开发地质环境影响变化机制及防控技术创新，提出矿产资源绿色开发地质环境防治的对策建议。

技术经济条件——注重资源的综合开发技术研究，提高矿产资源综合利用水平；评估矿集区资源开发利用的前景，对资源开发的经济效益、社会效益、环境效益等做出科学评价和预测，推进当地资源开发的资源-经济-环境的协调发展。

怎样“勘查开发”

党的十九大报告中指出，“人与自然是生命共同体，人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然”，“为把我国建设成为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国而奋斗”，这为我们矿产资源勘查开发工作指明了方向。

现阶段，制约我国矿业经济发展的因素主要有以下几个方面：自然条件严酷，基础设施落后；矿产资源勘查投入不足，勘查程度普遍较低；矿产选冶加工技术研究滞后。因此，在资源环境综合评价的基础上，提出科学的资源勘查开发布局对策建议，不断提高地质工作服务经济社会发展的主动性和能动性，有助于将找到的矿产资源合理、有序、高效、集约、生态地开发出来。其主要内容是：依据矿集区成矿规律与成矿预测，结合国家和区域相关产业政策，划分矿集区勘查、开发基本区块；理论与实际相结合，构建资源勘查开发布局评价指标体系；建立评价标准，评价勘查、开发各区块的优劣度，提出适宜、科学的勘查开发布局对策建议。

划分勘查开发区块——根据勘查区和开发区划分的依据，划分矿集区勘查、开发基本区块。勘查区的划分依据包括：不存在法律和其他禁止勘查的情况；矿集区成矿规律与成矿预测最新成果，包括矿床、矿点、矿化点及异常分布，找矿靶区分布等；整装勘查区勘查规划划定的预查普查区；矿产资源规划划定的重点勘查区。开发布局划分的依据包括：不存在法律和其他禁止开发的情况；区内存在已探明并具有一定资源储量规模的矿床；区内有一定的基础设施条件，区域范围有一定的工业基础；矿产资源规划划定的矿产资源开采区域。

构建评价指标体系——评价的基本框架和指标体系的主体构成具有共同性和通用性，主要依据《矿产资源基地综合地质调查技术要求》中的矿产资源基地综合地质调查评价指标。此外，评价指标体系也应遵循因地制宜的原则，有关评价内容需要根据评价对象所处的经济地理和社会环境的不同而有所区别。也就是说，我国东、中部的矿产资源基地和西部矿产资源基地，在布局评价的指标设计上应该有所不同。

勘查开发布局评价——主要包括评价指标的权重确定，评价指标的评分标准，评价指标的计算等。评价指标权重一般采用层次分析法来确定，把复杂事情分成若干有序层次，确定每一层次中各元素的相对重要性次序的权重；通过对各层次的分析，进而导出对整个问题的分析，即总排序权重。评价标准是指各级评价指标评价值的判别标准，起着一把尺子的作用，一个评价指标处于什么状态，用这把“尺子”去衡量，就可以清楚这个指标的状态是好还是坏。

规划布局对策建议——根据区块评价的结果，借鉴国内外已有大型矿产资源基地的开发经验和管理措施，提出适宜的矿产资源基地勘查开发工作布局、资源规划、资源管理的政策建议。唤起全社会资源忧患意识，加强地质矿产勘查工作，实行开源与节流并重、开发与保护并重的方针，依靠科技进步，提高矿产资源勘查、开发利用水平，加强矿业规划管理，促进矿业经济可持续发展，为社会主义现代化强国建设提供安全、稳定、经济、可靠的资源保障。

蕴藏在尾矿中的宝藏

王威

尾矿具有环境危害性和资源性的双重属性。近年来，尾矿的资源属性受到我国各级政府和生产企业的高度重视，尾矿资源化的发展趋势日益清晰，尾矿综合利用将是21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大的领域。因此，从国内尾矿资源的实际出发，开展系统调查评价，厘清尾矿利用、保护和处置的边界和先后次序，提出规模化消纳、资源化利用、无害化处置总体解决方案，实现尾矿资源化利用的同时，最大限度地消除其对周边环境的威胁，有着十分重要的经济效益和社会意义。

尾矿是矿石经粉碎、选冶形成精矿后的剩余部分。我国尾矿来源按行业划分主要包括黑色金属尾矿、有色金属尾矿、稀贵金属尾矿和非金属矿尾矿。

根据《中国矿产资源节约与综合利用报告（2016）》，截至2015年度11月底，我国在用或者未治理尾矿库有9565处，尾矿累计量超过200亿吨，占地约100万亩。矿石空场填充是尾矿利用的重要方式，占尾矿利用总量的53%，金矿石、铜矿山的尾矿及其他有色和稀贵金属矿山、铁矿山是尾矿充填利用的主要方向，分别占尾矿利用总量的18%、23.6%和11.4%。

虽然我国尾矿综合利用起步较晚，但由于各级政府和生产企业的高度重视，我国矿产资源综合利用及矿山环境治理已经快速起步并取得了很大成绩，但还需进一步加强尾矿资源化利用领域研究，提高有价组分综合利用水平，丰富尾矿资源化利用的方法途径，实现尾矿利用由“削足适履”到“量体裁衣”的转变。

中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所在地质调查项目支持下，开展铜、铅、锌、钼、金和萤石矿山尾矿调查评价，完成了1300个尾矿库的调查，形成了尾矿综合利用特征大数据，同时，发现了一批稀有稀散组分高的尾矿。栾川地区尾矿库中赋存高于工业品位的钨金属量>5万吨（估算），达到大型规模；在其他尾矿库中还发现了高于或接近工业品位的金1.1316吨，银114.3604吨，钴3581.4吨，铅36.152万吨，锌21.294万吨，萤石26.685吨（估算）。筛选其中42个尾矿库尾矿进行综合利用技术研发和评价，发现有38个尾矿库尾矿综合利用技术经济合理，这说明尾矿资源化具有广阔的前景。

铁尾矿、铜尾矿和黄金尾矿分别占我国尾矿的51%、19%和13%，是我国主要的尾矿类型。铁尾矿的综合利用主要体现在铁矿物的回收利用、用作建材原料、用做土壤改良剂和微量元素肥料、进行生态恢复等。铜尾矿综合利用主要有铜尾矿再选、用于矿井充填或复垦土地、用于生产建筑材料等。金尾矿的综合利用主要体现在有价元素的综合回收、生产各种建筑材料、井下充填、复垦造田等。

由于我国前期选矿技术水平的制约和“单打一、重主轻副”的思想等多种原因，我国尾矿中不仅含有可提取的金属组分，而且存有大量可用的以硅酸盐矿物、碳酸盐矿物为主甚至可直接提取的非金属组分，是我国矿产资源的新的宝藏。

开展典型尾矿资源综合利用技术研究和推广尾矿资源产业化利用技术研究与推广，不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山焕发青春，而且还能够重新成为新的资源基地，以开辟新的材料科技领域，推动科技进步，同时也可以解决环境污染、改善生态环境，具有巨大社会效益、经济效益和环境效益。虽然我国在尾矿综合利用领域开展了很多研究，但仍缺乏关于尾矿的系统调查评价，尾矿综合利用依然停留在单一的综合利用模式，没有形成区域性整体利用模式。因此，亟须开展系统调查评价，厘清尾矿利用、保护和处置的边界和先后次序，提出规模化消纳、资源化利用、无害化处置总体解决方案，实现尾矿资源化利用的同时，最大限度地消除其对周边环境的威胁。

揭秘日常生活中的高岭土

赵恒勤 谭琦

高岭土，俗称“瓷土”、“观音土”，是一种铝硅酸盐矿物，也是人们日常生活中必不可少的一种矿物材料，其中最广为人知的是用来制作陶瓷。

我国是世界上最早发现和利用高岭土的国家，远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶，就是以高岭土制成。江西景德镇生产的瓷器名扬中外，国际上通用的高岭土学名-Kaolin，就是来源于景德镇东郊高岭村边的高岭山。高岭土在陶瓷中主要用来做坯胎，将高岭土用于陶瓷坯胎中在我国陶瓷史上具有划时代的意义，高岭土在釉料中的作用主要是提高釉料的熔融温度和悬浮性，使釉水不宜沉淀。

我国历史上闻名的“唐三彩”和“青花瓷”均采用高岭土来制作坯体。唐三彩的釉质，主要成分是硅酸铅，而呈色剂则是在釉料中加入各种不同的、适量的金属氧化物所形成的。青花瓷是我国陶瓷中的珍品，也是瓷器的主流品种之一。目前，陶瓷考古界和科技考古界较为认同的“青花”是指利用含钴的矿物作为着色颜料在白瓷坯上绘画，经上釉后在高温下一次烧成(非低温铅釉)而呈现蓝色装饰的釉下彩瓷器。青花瓷的制作工艺复杂，整个工艺流程主要分为瓷土加工工艺-制坯工艺-釉与料工艺-装饰工艺-烧成工艺等5个部分。其中高岭土主要用于制作瓷胎，高档青花瓷对于高岭土原料要求很高，要求Al2O3含量＞21%，Fe2O3+TiO2＜0.5%。

现代人们的日常生活中也处处可见高岭土制品，比如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷等。我国是世界上最大的日用陶瓷和建筑卫生陶瓷生产国和消费国，且产品逐步被世界认可和接受。近年来，其生产工艺技术进步迅速，整体已接近世界先进水平，但存在过度消耗高岭土资源、中低档产品居多、污染环境等问题。随着陶瓷行业的不断发展，优质的高岭土资源日趋枯竭，对陶瓷生产质量造成很大影响，故中低品位高岭土成为陶瓷行业的接续矿物资源。

此外在人们日常生活中用到的各种纸张中也不乏有高岭土的身影。高岭土作为造纸涂布颜料的主体组分，其特性对造纸生产可操作性和涂料特性以及成纸质量有很大影响。国外发达国家高岭土主要用于造纸行业。高岭土既可用于填料，也可用于涂料，在造纸中的要求要比陶瓷用高岭土高。此外，高岭土还能用来制备化肥、农药、杀虫剂载体等。

我国高岭土资源储量丰富，总储量约30亿吨，主要分布在广东、广西、福建、江苏、江西、湖南、河南、山西和内蒙古等省区，可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。其中煤系高岭土储量约17亿吨，主要分布在我国北方地区。软质高岭土为热液蚀变型，主要分布在苏州。砂质高岭土属风化型或沉积型矿床，主要分布在南方亚热带多雨地区。根据不同的资源类型，采用不同的加工工艺，煤系高岭土主要采用破碎-磨剥-煅烧-超细解聚-分级，部分磁选工艺，应用方向是油漆、涂料、造纸、橡胶、电缆、陶瓷等；砂质高岭土和软质高岭土主要采用捣浆-螺旋除砂-旋流器分级-离心机分级-磁选-漂白-洗涤-压滤-干燥等工艺，陶瓷土主要采用磁选除铁增白，造纸涂料土主要靠漂白除铁增白。

现在我国多数高岭土企业的现状是：规模较小、产量不大、产品质量不高，与美国、英国、巴西等国相比，存在较大的差距，甚至全国高岭土总产量不及国外一个高岭土大公司的产量。因此，我们应在资源合理利用与保护、产品和市场开发、工艺技术和装备以及管理和政策支持等方面，共同努力，尽快使我国由高岭土资源大国变为高岭土产业强国。

高寒荒漠区金属矿产资源开发中的矿山地质环境保护

张永康 曹耀华 谭秀民

青藏高原东北部、柴达木盆地西南缘铁铜等金属矿集区，是我国西部地区重要的铜、铁、铅、锌、镍多金属成矿带，目前已发现大型、超大型铁、铅锌、铜、镍等矿产资源多处，其中夏日哈木镍矿资源丰富，镍资源量达106.24万吨，有望成为继甘肃金昌镍矿之后我国又一“镍都”。

该地区平均海拔在3000米以上，属于典型的高寒、干旱内陆高原盆地气候，区内地势陡峻，沟谷深切，地貌以戈壁滩、沙丘、高山为主，地表处有厚1米左右的土层覆盖，底下为岩石及沙石层，土壤类型主要为灰棕漠土。植被覆盖率一般小于15%，呈现典型的高寒荒漠景观。

高寒荒漠区金属矿产资源的开发历史悠久。随着国家对紧缺矿产资源需求量的增加，该区丰富的铁铜镍等金属矿产资源的进一步开发将对国民经济发展起到重要作用，可为国家经济安全提供有力保证，带动交通、通信等基础设施发展，提供一定数量的就业岗位，促进工业化和城镇化建设，为更好地实现西部地区脱贫攻坚提供经济支撑。

金属矿产资源的开发一般包括采矿、选矿、冶炼三个过程。以往粗放式的采、选、冶过程对生态环境的影响主要有矿山地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏、含水层破坏和水土环境污染等。

那么，高寒荒漠区矿山地质环境灾害如何防治？

建设绿色矿山

我国历来重视环境保护。习近平总书记指出：“既要绿水青山，也要金山银山；宁要绿水青山，不要金山银山；而且绿水青山就是金山银山。”这为矿业开发环境保护指明了方向。2017年，原国土资源部、原环境保护部等六部委联合出台了“关于加快建设绿色矿山的实施意见”，详细阐述了绿色矿山的建设。

绿色矿山是指在矿产资源开发全过程，既要严格实施科学有序的开采，又要将对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内；对于必须破坏扰动的部分，应当通过科学设计、先进合理的有效措施，确保矿山的存在、发展直至终结，始终与周边环境相协调，是融合于社会可持续发展轨道中的一种崭新的矿业形象。绿色矿山建设是一项复杂的系统工程，代表了一个矿业开发利用总体水平和可持续发展潜力，以及维护生态环境平衡的能力。它着力于在科学、有序、合理开发利用矿山资源的过程中，最大限度保护和恢复治理矿山环境。

加强矿山地质环境防治

在高寒荒漠区，这样一个矿产资源丰富、动植物资源丰富、环境又极为恶劣的区域，结合矿山开发对地质环境造成的影响，建议从以下几方面进行矿山地质环境防治及保护：

针对新建矿山，应按照“加快建设绿色矿山的实施意见”精神，建设绿色矿山，从源头保护矿山地质环境，实行过程控制的保护性开发措施。

针对已发现的矿山地质灾害，应加强治理与监测工作，加强对不稳定边坡监测和移动规律认识，消除和减小不稳定边坡崩塌滑坡灾害可能对过往行人和车辆的威胁。

针对高寒荒漠区矿山开发过程中主要造成的影响是土地资源破坏和地形地貌景观破坏这一现状，加强土地资源的保护，尽量减少对原生态土地的占用与破坏，特别是尽量减少对表层土壤的破坏，以地下开采为主，采取以钻代槽、浅钻的绿色勘查技术，对于必须破坏部分土地时，必须对表层土采取保护措施以防止表层土散失和退化。

锡铁山铅锌矿废石堆上的人工林

采取封育、地表植被重建，在草皮的种属选择、工艺的采选上要与矿区所处的地理位置、气候条件、土石环境相匹配，以确保植被重建的成效；废石、废矿渣堆覆土绿化；废石、废矿渣堆积台面整治，压实台面，加固边坡、衬砌护坡，在有效部位建设拦挡工程，设计相应的排水、防水工程；地质探槽治理，采取土方回填。

开展人工现场调查、遥感监测工作，动态掌握矿产资源勘探开发活动对土地资源的破坏类型、面积及破坏程度等，同时监测监督矿山地质环境治理恢复工作情况。

建设矿山公园

在青海西部大柴旦地区，西部矿业股份有限公司锡铁山铅锌矿分公司在矿山地质环境保护方面就是一个优秀的典范。该矿山位于青海省柴达木盆地北缘戈壁滩上，常年刮风，沙尘暴天气时有发生，降水量稀少，植被稀少，难以存活。整个矿区及周围只有少许骆驼草和麻黄草生长。经过改造，该矿山在废石堆、厂区内种植了大量杨树、柳树、红柳和草皮，在厂区形成了具有防风固沙能力的人工林，绿化覆盖率达到了可绿化区域面积的80%以上，改变了矿区小环境，降雨量增加，风沙天气逐年减少，逐步形成了适宜人居住的环境。

作为国家首批十大地质文化村之一，山东省泰安市曹家庄村正在着力打造“地质﹢生态农业”的新型乡村——

岩石标本展览墙

曹家庄河道里的岩石

“画入水中秀，水在画上流”，位于泰山西麓的彩石溪景区，具有“北方小九寨”的美誉，是我国著名的观光休闲胜地。而泰山脚下与之毗邻的山东省泰安市曹家庄村，得益于地质文化村建设工作的推进，也正在从默默无闻的小村庄，变身成为一个产业兴旺、生态宜居、以地质文化为底色的新型美丽乡村。

融入地质文化

调整村庄产业结构

曹家庄位于泰安市的西北缘，地处泰山自然保护区外围。2020年，自然资源部中国地质调查局全力推进落实建设“中国十大地质文化村”，会同地方政府建设10处地质文化村（镇）示范样板。在中国地质调查局地质环境监测院古生物化石与地质遗迹调查工程团队的指导下，在中国地质调查局天津地质调查中心的推动下，曹家庄村被列为国家首批十大地质文化村之一。

驱车前往曹家庄，刚进入村口便感受到了浓郁的乡土气息。沿着蜿蜒的水泥路一路行进，道路两旁郁郁葱葱，一边是大片的茶园，一边是各式的林木，远处的晨雾柔美地飘荡在片片青翠之上。

村子的最中央是一处科普文化广场，陈列着各种地质标本，里面除了有泰山本地的山石标本，还有一些来自其他产地的代表性岩石。广场中最引人注目的是一面记事墙，墙上的《曹家庄赋》道尽了曹家庄的发展历史。

据记载，清朝乾隆年间，曹氏祖先从外地迁居到泰山脚下，“天工开物，靠山吃山”，村子里的人以开采泰山石材谋生。“凿凿以开石，兢兢以创业，孜孜以守成，欣欣以立村”。曹家庄村支部书记曹运强介绍说，曹家庄村紧邻泰山，早期村庄的经济来源主要以开采加工泰山石材为主，旅游相关经济产业起步较晚，属于泰山景区周边发展较滞缓的村庄。近些年来，随着人们对生态环境的重视，禁止开山采石、保护泰山地质景观，曹家庄开始逐步调整产业结构，探索新的村庄经济发展模式。

泰山是世界文化与自然双重遗产，其独特的自然风光和厚重的人文底蕴吸引着来自世界各地的游客，随着高铁经济圈的日益成熟，泰安市的旅游经济总量逐年增长。如何将泰山的游客吸引过来，发展村庄经济、调整村庄产业结构，成为曹家庄人日思夜想希望破解的一个难题。2019年，正在泰山进行地质调查研究的中国地质调查局天津地质调查中心的科研人员给曹家庄提出了建设“地质﹢生态农业”型地质文化村的建议，并为其提供了具体的技术支撑。

天津地质调查中心的地质专家不仅查明了曹家庄的地质遗迹资源，还经过多方调研梳理了村庄的人文历史脉络，通过地质调查、地质测试等手段明晰了曹家庄前寒武纪基底岩石对土壤、水和农作物品质的影响，建立起地质文化与生态农业之间的有机联系，不仅丰富了泰山地质文化的内涵，也健全了泰山全域旅游的地学科普内容，为曹家庄生态文明发展、实现经济产业转型提供了有效支撑。

到2020年底，曹家庄完成了地质文化村的建设，并进行了首批地质文化村的申报。

发挥地质优势

打造新型特色村庄

曹运强介绍说，目前曹家庄有居民986人，主要经济来源为种植、加工女儿茶和人工养殖螭霖鱼，其中茶叶种植年产值达560余万元，是曹家庄的支柱产业。

曹家庄的女儿茶颜色碧绿娇嫩、晶莹剔透，叶片肥厚坚结，口感甘甜清新，非常受喜爱品茶之人的欢迎。曹运强感慨说，曹家庄有多个家庭制茶工坊，还有一个村集体茶厂，村民们按照传统工艺从种植到生产最大限度地保持原生态。然而，尽管茶叶的品质极好，却一直卖不上好价钱，村民们也只能勉强维持生计。

天津地质调查中心的地质专家李怀坤等人在曹家庄进行地质调查时告诉村民，曹家庄地质条件非常好，不仅适合种植茶叶等经济作物，而且水质还适合养鱼。

据李怀坤介绍，曹家庄坐落于中低山区的河谷阶地之上，村庄地势顺河谷自西而东逐渐升高。曹家庄的地质特征与泰山主景区基本相同，主要以约25亿年前形成的傲徕山序列的花岗岩为主，其中的二长花岗岩属相对富钾的母岩类型，而“富钾”使其土壤肥力对于种植茶叶等经济作物具有天然优势。此外，花岗岩地区的基岩裂隙水一般水质都较好，并富含各种矿物质，适合进行农业种植和养殖。

天津地质调查中心的科技人员还对曹家庄内的农田土壤、新鲜茶叶以及水样进行了测试分析，结果显示该村土壤土质良好、无重金属污染，女儿茶符合我国有机茶、绿色食品和无公害茶叶等各项标准，且村内源自泰山的山涧水符合饮用富锶水国家标准。

良好的地质环境条件以及优良的水质对于养殖鱼类具有天然优势。螭霖鱼是一种产于泰山山涧溪流中的小型鱼类，在自然条件下，野生螭霖鱼长不足20厘米、重不超过100克，属于国家二级保护动物，极为珍贵。由于螭霖鱼养殖难度和成本较高，属于食用鱼市场上的高价鱼类。曹家庄因为良好的地质环境，在养殖螭霖鱼方面走在了前面，目前已经成功培育了从鱼苗到5年期的螭霖鱼，人工养殖已初具规模。

充分了解曹家庄的地质优势，让村民们对自身的发展有了底气。曹运强高兴地说：“现在我终于可以告诉别人为啥曹家庄的茶叶好喝，种出来的粮食香，养出的鱼也好吃了。”曹运强认为，发展“地质﹢生态农业”型地质文化村，不仅为曹家庄指明了发展方向，更为曹家庄的发展植入了灵魂，让一个曾经只会“靠山吃山”的村庄走上了科学且可持续发展的特色之路。泰山管委会的工作人员说，曹家庄地质文化村的建设，也为泰山周缘地区乡村振兴战略的落地实施探索了一条新的路径。

发展特色旅游

承接大众科普需求

“泰山石是什么样？为什么中国人对泰山石如此喜爱？为什么泰山脚下的女儿茶口感更好……”，这一连串的疑问来自一位8岁小游客洋洋。今年五一假期，洋洋跟随爸爸妈妈一起到泰山旅游，旅程中毕业于地质院校的父母被路旁的地质文化村的标牌吸引，便带着洋洋来到了曹家庄。

在曹家庄，洋洋玩得不亦乐乎，一会穿梭于“冥古宙”，一会爬上了“太古宙”，没过多久洋洋就已经对“冥古宙”“太古宙”“中生代”等地质年代记忆深刻。原来曹家庄的几处古院落被修葺为地质时代特色民宿，分别以“冥古宙”“太古宙”等地质年代命名，目前已经有6座小院正式对外营业。洋洋母亲王女士说，这几间特色民宿太火了，早早就被预订满了，这一次她只能带孩子参观参观，下次有机会再来入住体验一下。

参观中，洋洋一家看到了很多蕴含地质元素的陈设，有摆放在桌椅旁边的地质类科普图书，有院落里陈列的泰山石，还有房间里悬挂的一张张地质景观画等等。参观一圈下来，洋洋关于泰山石的疑问终于解开了。王女士很感慨，以往旅游经常去一些名山大川，但这种将地质景观和地质文化知识结合起来的旅游还是第一次，这次曹家庄游览不仅对小孩子是一次难得的科普之旅，对她来说也是一个全新的体验。

谈起曹家庄的地质科普旅游，泰山管委会副主任马生平介绍说，创建地质文化村、系统规划曹家庄地质研学的特色旅游形式，除了可以发展泰山周边乡村经济，对于承接泰山景区的文化旅游服务功能也具有重要意义。泰山地区的新太古代地质记录完整、清晰，是国内典型的花岗—绿岩带，具有较高的科学研究和科普研学价值。曹家庄村紧邻以高级变质作用为特色的彩石溪景区，村内的花岗岩地貌和地质现象，是对泰山景区现有科普内容的补充和完善。

针对这种情况，在建设曹家庄地质文化村的过程中，天津地质调查中心的地质专家不仅从物质基础、成景条件和成景过程3方面对地质遗迹资源进行系统研究和科普解析，而且针对典型地质现象和特色景观开展细致的成因剖析，注重提升游学景观科学内涵，还特别加强了对地学科普产品的设计和宣传推广工作。目前，曹家庄内已建立地质文化广场、泰山岩石家族实物影壁、三大岩类典型样品景观墙、地质遗迹解说牌、生态农业和人文历史解说牌、特色民宿—地质时代小院等，强化了对地质文化知识的科普。此外，天津地质调查中心地质专家融合女儿茶等特色资源，为曹家庄设计了地质文化村村标，并根据曹家庄的地形地貌、可通达性等特点，规划了3条研学游览路线，同时还结合村内地质和生态农业资源制作了科普推广图册和宣传视频。

中国地质学会2020年度十大地质科技进展和十大地质找矿成果近日在京揭晓。

据了解，中国地质学会自2007年开始，每年组织评选年度十大地质科技进展和十大地质找矿成果。十大地质科技进展和十大地质找矿成果的评选促进了社会各界进一步了解地质工作在保障国家能源资源安全、服务生态文明建设、支撑国家重大战略和保障人民生命安全中做出的突出贡献，对提高地勘行业的社会认知度，不断推出地勘行业领军人才起到了积极作用。

2020年度十大地质科技进展分别是：我国率先利用水平井技术完成天然气水合物试验性试采、大数据重现地球3亿多年生物多样性变化历史、青海共和干热岩试采规模化压裂造储和定向钻探成功实施、澄江动物群“麒麟虾”的发现揭秘节肢动物起源之谜、大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体、松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现、我国在诸广地区1550米深度发现最深工业铀矿、新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证、塔里木盆地顺北超深断溶体油气藏富集理论与关键技术取得重大进展、煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术实现新突破。

2020年度十大地质找矿成果分别是：山西省中阳县探明大型铝土矿、山西省繁峙县发现大型斑岩型金矿、青海省都兰县那更康切尔沟探明超大型银多金属矿、四川甲基卡稀有金属找矿获重大突破、新疆若羌县卡尔恰尔探明超大型萤石矿、江西省上饶市许家桥发现世界最大滑石矿、渤海海域勘探老区地质理论创新与亿吨级岩性油田获重大突破、塔里木盆地塔北寒武系奥陶系深层石油勘探获重大突破、渝东南南川招标区探明超千亿方大型常压页岩气田、内蒙古阿拉善右旗塔木素矿区发现超大型天然碱矿。

（详细内容如下）

十大地质科技进展（排名不分先后）

我国率先利用水平井技术完成天然气水合物试验性试采

由中国地质调查局广州海洋地质调查局叶建良牵头组织实施的海域天然气水合物第二轮试采，创造了“产气总量86.14万立方米，日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录，取得了迈向产业化进程的重大标志性成果；突破了从“垂直井”到“水平井”开采的核心关键技术；实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越，创新形成了水合物矿体精细刻画、浅软地层高曲率水平井钻井、动力导向套管下入、未固结储层精细改造、泥质粉砂储层高精度防砂、井中举升与温压精准测控等水合物水平井试采的技术工艺体系；创建了独具特色的环境监测体系，进一步验证了天然气水合物绿色开发可行；自主创新形成的六大类32项技术，增强了深海探测与开发能力，总体达到国际领先水平，为产业化提供了有力保障。

大数据重现地球3亿多年生物多样性变化历史

地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝，通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的重要途径。南京大学、中国科学院南京地质古生物研究所樊隽轩、沈树忠团队联合国内外专家建设国际大型数据库，自主研发人工智能算法，利用“天河二号”超算取得突破，获得了全球第一条高精度古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线，其时间分辨率较国际同类研究提高400倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件，揭示了当时生物多样性变化与大气CO2含量以及全球性气候剧变的协同关系。

青海共和干热岩试采规模化压裂造储和定向钻探成功实施

由中国地质调查局水文地质环境地质部、水文地质环境地质调查中心牵头组织实施的青海共和盆地干热岩勘查试采取得突破性进展和成效。一是成功实现我国首例干热岩规模化储层建造，达到规模化储层改造目标。二是实施两眼多靶点干热岩定向深井，创国内首例。三是系统建立干热岩储层描述与裂隙预测，以及多重改造体积定量界定方法。四是自主探索形成干热岩压裂复杂缝网构建与控制、高效控震、储层成像等规模化储层建造技术。五是探索形成了一套高温硬岩高效定向钻进技术。

澄江动物群“麒麟虾”的发现揭秘了节肢动物起源之谜

由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎牵头的“寒武纪大爆发”研究团队在云南约5.18亿前的澄江动物群中，发现了解答“节肢动物起源之谜”的关键过渡型化石——“麒麟虾”，研究成果发表于《自然》杂志。“麒麟虾”这一造型奇异的五眼虾形动物嵌合了奇虾类等多种节肢动物祖先类型和真节肢动物的形态特征，填补了节肢动物起源过程中的核心缺失环节，为节肢动物主要演化创新的起源提供了关键参考点。该研究同时解答了节肢动物第一对附肢的同源性和演化路径问题，并为解析早期节肢动物之间的演化关系提供了重要信息。这一发现给生物进化论增添了一个强有力的过渡型化石证据。

大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体

由中国地质调查局矿产资源研究所、西藏华泰龙矿业开发有限公司等单位组成的科研团队，在大陆碰撞成矿作用理论的指导下，在青藏高原甲玛矿区成功实施了固体矿产首个3000米科学深钻，精细揭示了斑岩成矿系统结构，实现地质信息“透明化”，累计揭示584.36米铜钼（金、银）矿体，建立了完备的高原科学深钻施工工艺，也为构建3000米以浅的资源勘查和预测技术方法奠定了坚实基础。创建了斑岩成矿系统“多中心复合”成矿作用模型，丰富和完善了碰撞造山成矿理论，并依此新发现则古朗北矿段的巨厚斑岩和矽卡岩矿体，在矿区深部及外围取得重大找矿突破，对国内外深地资源勘查和探测技术集成具有引领示范作用。

松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现

大庆油田在松辽盆地北部古龙凹陷青一段地层的纯页岩内实现水平井产量重大战略突破，试油获高产工业油气流，定产试采表现出稳定的高产能力，平面上15口直井试油证实古龙页岩油平面分布范围广，规模立体含油，轻质油带具有较好的产油能力，轻质油带页岩油气资源量达到几十亿吨。通过岩心精细描述及实验分析化验数据，建立了以古沉积环境控制原始优质烃源岩发育、适中的热演化程度控制油气富集、成岩作用控制优质储层分布的“三控”页岩油富集地质理论，形成了四项“颠覆性”突破认识，系统建立了我国陆相淡水湖盆纯页岩型页岩油气富集理论，创新形成了纯页岩型储层大规模体积复合压裂技术体系。

我国在诸广地区1550米深度发现最深工业铀矿

以核工业北京地质研究院李子颖为首席专家的科研团队，建立了热液型铀矿深部地质结构三维探测技术和预测评价模型，在综合研究和探测的基础上，遴选了广东诸广南长江钻探场址。经设计和实施长江1号(GUSD-1)科学深钻，终孔深度1709米，取得铀矿找矿和技术重大突破，发现铀异常厚度大于230.4米，矿化累计厚度51米，工业铀矿段有8层，在1550米深度发现我国目前最深的工业铀矿，刷新了我国近70年来铀矿找矿深度最深记录，将我国热液铀矿找矿深度向深部推进了500余米；进一步验证了热点深源铀成矿理论，提高了技术探测深度和精度。

新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证

由以中国地质调查局地质研究所李海兵为首的科研团队，通过组织实施巴颜喀拉地块周缘大型断裂带区域地质调查等项目，确定了鲜水河断裂带折多山地区多条分支断裂的精细几何展布、构造变形特征、晚第四纪以来活动速率及地震危险性。在折多山花岗岩体内部首次发现全新世活动断裂带“木格措南断裂”，精确厘定出具有高地应力潜在超强破坏力的色拉哈断裂挤压阶区。根据上述研究成果为重大工程建设提供建议，有效服务了重大工程建设。

塔里木盆地顺北超深断溶体油气藏富集理论与关键技术取得重大进展

由以中国石油化工股份有限公司西北油田分公司云露、漆立新为核心骨干的科技攻关团队，通过持续攻关研究，实现了顺北超深断溶体气藏富集理论与关键技术的重大进展，支撑了十亿吨级的顺北油气田勘探开发持续扩大。创新提出了早寒武世缓坡相优质烃源岩发育模式和冷盆、超深、古老海相烃源岩生烃模式，明确了盆地油气资源结构序列；创新建立了超深断溶体油气藏“寒武多期供烃、构造破裂控储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”成藏新模式；阐明了克拉通盆地走滑断裂控制的“储-圈-运-藏-富”五元一体成藏机理。该成果丰富了中国海相油气成藏理论，实现了我国海相油气勘探类型新突破，总体达到国际领先水平。

煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术实现新突破

由以中国煤炭地质总局水文地质局蒋向明、许超、马瑞花、关民全为骨干的研究团队，针对老窑透水事故占煤矿水害事故80%的严峻现状，对我国14个煤炭基地采空区现状进行了系统研究、科学分类，揭示了采空区的宏观规律；确立了老窑采空区精细探测框架体系，揭示了集成应用多种方法综合勘探的思路是探测老窑采空区及积水的有效途径，成功攻克了制约老窑采空区探测技术应用的关键技术瓶颈。煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术得到了实践检验，成效显著，可以有效预防老窑透水事故的发生，全面推动了煤炭采空区探测领域技术应用的发展。该成果对国内煤矿老窑采空区范围及积水情况探查具有引领示范作用。

十大地质找矿成果（排名不分先后）

山西省中阳县探明大型铝土矿

以山西省第三地质工程勘察院马发思、李建业为首的地质找矿队伍，历经3年艰苦施工，在山西省中阳县下枣林矿区发现了一处大型铝土矿基地。基本查明了铝土矿的形态、规模、产状、厚度和矿石质量、成矿控制因素和矿床开采的主要水文地质、工程地质、环境地质等，对矿床开采技术条件的复杂性做出了评价；估算铝土矿矿产资源量2856.2万吨，其中332资源量657.6万吨，333资源量2198.6万吨，估算硬质粘土矿333资源量3625万吨，估算山西式铁矿333资源量829万吨，估算共生矿产煤的资源量719万吨，估算伴生矿产镓333资源量2113.6吨。

山西省繁峙县发现大型斑岩型金矿

紫金矿业集团股份有限公司地质找矿项目团队通过总结繁峙县义兴寨金矿床的成矿规律，深入研究矿区构造、岩性组合、成矿流体、成矿物质来源、围岩蚀变等要素，建立了找矿预测模型，在山西省内首次发现新类型斑岩型金矿床，且达到大型规模，矿山接替资源找矿取得重大突破。新增金资源储量超过57吨，约占山西省历史上累计查明资源量的一半、现在保有量的2倍，其潜在经济价值近160亿元。此次勘查，改写了区域找矿的历史，突破了该区单一石英脉型金矿成矿的认识，开拓了找矿思路和方向，对该区域乃至更大范围找矿具有重要的指导意义。

青海省都兰县那更康切尔沟探明超大型银多金属矿

由四川省冶金地质勘查局水文工程大队承担的“青海省都兰县那更康切尔沟银多金属普查”项目取得重大找矿突破，在青海东昆仑地区首次发现了超大型中低温构造热液型银矿床，地质勘查、研究意义重大。团队通过地质、物探、化探、科研等多专业协同合作，产学研联合攻关，在矿区内已发现银矿带18条，圈出银矿体69条，评审认定（333+334？）银资源量5070.56吨，矿床平均品位326.35克/吨，其中（333）资源量2137.2吨，伴生铅锌151987.26吨，深部及外围还具有较大的找矿潜力。那更康切尔沟银矿的发现，填补了青海省无超大型独立银矿床的空白，对青海省的经济建设以及西部大开发都具重要意义。

四川甲基卡稀有金属找矿获重大突破

由四川省地质调查院承担的“四川省康定县甲基卡海子北锂矿普查”在前期中国地质调查局部署的“四川三稀资源综合研究与重点评价”项目工作的基础上，探获氧化锂（333）+（334）资源量89.49万吨，取得了稀有金属找矿重大突破，伴生铍铌钽规模大，均可综合利用。项目建立的找矿预测方法和三维找矿与勘查模型，指导了甲基卡及外围研究与找矿，相继探获氧化锂资源量达217.45万吨，使甲基卡锂矿田氧化锂资源总量达到280.7万吨，新三（X03）矿脉成为世界最大的花岗伟晶岩型锂辉石单体矿脉。该项目在成矿理论、找矿预测、勘查模型、地质找矿等方面取得了一系列创新性成果，提升了我国新能源资源的保障程度。

新疆若羌县卡尔恰尔探明超大型萤石矿

以浙江省第十一地质大队、新疆华瓯矿业有限公司吴益平为首席的科研团队通过攻关，首次在新疆阿尔金变质杂岩带发现超大型萤石矿床。探明+控制+推断萤石资源量矿石量6631.23万吨，矿物量（CaF2）2248.91万吨，探明+控制资源量（CaF2矿物量）占53.25%；提出了“中奥陶世二长花岗岩体+新太古-古元古界阿尔金岩群a岩组变质岩+韧性剪切带构造控矿”三位一体找矿模式，建立了伟晶岩型萤石矿床成矿模型，推动了阿尔金地区萤石找矿持续性突破。该矿床的发现，使新疆萤石矿资源量由全国排名第24位上升至第4位，单一型矿床规模位居全国前列。

江西省上饶市许家桥发现世界最大滑石矿

以江西省地质勘查基金管理中心王先广为首席的科研团队，在江西省上饶市广丰区许家桥矿区探获世界资源储量规模最大的滑石矿，提交（控制+推断）滑石资源量9552.3万吨（相当全国新增滑石32%），其中控制滑石矿资源量4036.7万吨。上饶市广丰区许家桥滑石矿的发现，刷新了世界滑石矿资源储量规模纪录，改变了世界滑石矿分布格局；创建了“同生断层+富硅热液+富镁海水+有机质”黑滑石成矿模型和“许家桥式”滑石矿“层位+钙镁硅质岩石组合+同生断层+向斜构造”找矿模式，深化了区域成矿规律。区内黑滑石矿石品质好，创建的黑滑石晶体结构模型开拓了材料应用新方向，为上饶市打造千亿级滑石矿产业集群提供了资源保障。

渤海海域勘探老区地质理论创新与亿吨级岩性油田获重大突破

以中海石油（中国）有限公司天津分公司薛永安为首席的科研团队，历经多年攻关，在渤海勘探老区成功发现了渤海湾盆地新近系储量规模最大的高产优质岩性油田-垦利6-1油田，进一步夯实了渤海油田“2025年上产4000万吨”的资源基础。项目团队针对渤海湾盆地新近系油气成藏的特点，创新提出了以“汇聚脊”控制它源型油气成藏与富集理论为核心的新近系大型岩性油藏勘探理论体系，并创建了2项关键技术，有力地指导了渤海新近系油气勘探的重大突破与勘探方向的转变。该油田已上报国家探明储量超过1亿吨，将新建产能近300万立方米/年。垦利6-1油田的成功发现，为渤海湾盆地新近系大型岩性油田勘探厘定了方向。

塔里木盆地塔北寒武系、奥陶系深层石油勘探获重大突破

由中国石油塔里木油田分公司蔡振忠、杨海军等专家牵头的技术团队，通过创新海相油气地质理论认识，攻克了大沙漠区、超深层碳酸盐岩储层预测方法的技术瓶颈，在新疆塔里木盆地塔北寒武系、奥陶系8000米超深层取得石油勘探重大战略性突破。轮探1井在 8200米之下的下寒武统新层系发现了全球最深的古生界油藏，标志着塔里木盆地沙漠腹部寒武系盐下30亿吨级的油气勘探新领域取得历史性突破。塔北南缘富满油田奥陶系在7500米~8000米埋深范围内持续突破，新发现一个10亿吨级海相碳酸盐岩特大型油田，阶段新增石油三级储量超3亿吨，其中石油探明储量1.02亿吨，生产能力为年产原油160万吨。

渝东南南川招标区探明超千亿立方米大型常压页岩气田

中国石化华东油气分公司历经十余年攻关，在渝东南南川招标区发现了我国首个超千亿方大型常压页岩气田。针对常压页岩气富集规律复杂、甜点优选难度大、单井产量和EUR（估算最终采收量）低等难点，攻关团队创新提出了“沉积相带、保存条件、地应力场”三因素控产地质理论，构建了高陡背斜、反向逆断层遮挡等四种成藏模式，创建了“岩相-应力-孔隙”一体化储层综合评价、变密度三维地震勘探、基于地质-工程一体化的甜点评价及水平井设计技术等勘探关键技术，实现勘探重大突破，提交探明储量1918亿立方米。南川常压页岩气田的发现是我国页岩气地质理论创新和勘探技术突破的重大成果，有效推动了我国南方9万亿立方米常压页岩气资源的效益开发。

内蒙古阿拉善右旗塔木素矿区发现超大型天然碱矿

内蒙古矿业开发有限责任公司在阿拉善右旗塔木素矿区取得天然碱矿重大找矿突破，获得固体天然碱（122b+333）矿石量107836万吨，矿物量(Na2CO3+NaHCO3) 70909万吨，其中控制的经济基础储量（122b）天然碱矿石量60884万吨，矿物量40633万吨，是我国目前已查明天然碱储量最大的天然碱矿。其成矿时代为白垩纪，突破了我国天然碱矿仅在新近纪以来成矿的历史，为今后天然碱矿的发现提供了更大的找矿空间。该天然碱矿的发现，或将改变我国以化学合成法制碱为主的现状，减轻化学制碱对自然环境造成的压力，对环境保护起到积极作用，并将带来较大的社会经济效益。

近日，地调局水环中心沂蒙山项目组在沂源县鲁村镇北官庄实施的探采结合孔成功出水，解决了1570人的饮水困难。 

北官庄位于鲁村镇北2公里处，人口1570人，耕地1500亩，果树200亩，大牲畜300头，无灌溉水源，农业靠天收，饮水引自村北花岗岩区沟谷内下降泉，泉水流量约0.6升/秒。旱季时，泉水流量减少，村民吃水困难。为解决全村安全饮水问题，曾于村北实施一眼120米深井，施工后干孔，未能解决问题。受鲁村镇政府所托，沂蒙山项目组将该村作为实施探采结合孔的重点村。

北官庄处于鲁村断陷盆地与丘陵山地接触带，近东西向高峪—北官庄断裂为断陷主控边界，其北地层岩性为傲徕山超单元松山单元肉红色中粒二长花岗岩，零星可见石炭系太原组含煤地层出露，盆地区古近系常路组砖红色泥岩、粉砂岩与复成分砾岩伏于厚度小于10米的第四系山前组含砂、砾粉质粘土之下。

综合分析认为该村所处位置虽为高峪—北官庄断裂带，但南盘古近系盖层贫水，北盘花岗岩基底风化厚度有限，破碎带内古生代地层受挤压作用明显，且之前的干孔证实了太原组灰岩夹层不富水，判断断层为张性不富水断裂；而近南北向冲沟发育，使地表水与地下水径流一致，受断层阻滞，在石炭系碎屑底部与花岗岩接触面，应赋存构造裂隙水，形成地下水相对富集带，是探采结合井实施的目标靶区，目标水量为5方/天。

经过2条物探勘查线的实施，并结合干孔所反映的物性参数，通过对比分析证实了断层的存在，并查明了其空间形态。经钻探分别在Ⅱ线285米处和Ⅱ线265米处施工50米和112米，结合260米处5米深大口井的水位，证实了在相距25米的断裂带内存在浅径流（石炭系裂隙水、断裂破碎带裂隙水）与深径流（花岗岩裂隙水）3个水位，石炭系大口井水位埋深3米、破碎带浅井水位埋深5米，深层花岗岩裂隙水居两者之中承压自流，三层水抽水试验互不干扰，自流井涌水量每天120立方米。

此探采结合孔的成功实施：一是达到了北官庄村委的预期水量，解决居民的饮水困难；二是探索了贫水区断裂构造找水新模式，积累了找水经验；三是获得了花岗岩承压水赋存模式，为分析断陷超覆盆地区的水文地质条件开拓了思路。