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    近日,中国地质科学院地质力学研究所孟华君副研究员团队依托“沈抚新区活动构造与地质调查”项目成果,出版了《浑河断裂活动性与地质灾害效应评价》专著。

    全书分为九章,共50余万字。该书从区域地质背景、浑河断裂带构造特征及活动性、研究区工程地质特征、地质灾害发育特征及形成机制、浑河断裂地质灾害效应、区域地壳稳定性评价、典型场地稳定性分析及防治建议、结论与建议八个方面,梳理了研究区主要活动断裂和重大工程地质问题发育特征,揭示了浑河断裂的活动特征及其对地表区域性不良工程地质问题(地裂缝、滑坡等)的控制作用,厘清了浑河断裂带及其诱发的滑坡、地裂缝对抚顺西露天矿等重大工程安全运营的影响机理、模式和灾害效应。在此基础上,结合抚顺西露天矿停采闭坑、由采转治工程场景,重点分析了西露天矿北帮边坡未来失稳风险,并提出了相应的防灾减灾建议。

    《浑河断裂活动性与地质灾害效应评价》专著出版

    大陆地壳由性质各异的克拉通、造山带和增生体拼合而成,既可以长期保持稳定,也可以再活化或被强烈改造,但决定大陆趋于向“克拉通化”发展还是经历再活化过程的机制尚不清晰。中亚造山带是显生宙期间形成的大型增生型造山带,含有大量的蛇绿岩、岛弧、增生楔及地块,经历了多期次、多种类型的复杂变形,是研究造山带活化的理想研究对象。然而,科学界对中亚造山带最终拼合后多期活动的变形样式、控制因素尚不明确。

    针对上述关键科学问题,中国地质科学院地质研究所张进研究员团队选择中亚造山带中段的阿拉善地区(图1),通过大比例尺构造地质填图、古应力分析以及低温热年代学手段,厘定了中亚造山带南缘多期陆内变形的样式、运动学特征以及变形序列,提出了板块边缘汇聚产生的应力传递、俯冲带长期俯冲引起的上覆板块弱化以及陆内先存薄弱带共同控制造山带的活化,并主导了中亚造山带南缘在中生代陆内演化阶段的变形特征与运动学过程,这对认识造山带的陆内演化趋向于固化还是活化具有重要意义,具体如下:

    图片 1

     

    图1 研究区大地构造位置图和研究区地质图

    一是中亚造山带中生代期间多期次的活动受控于大陆板块边缘的远程应力。侏罗纪至白垩纪期间,阿拉善地区的雅布赖盆地经历了多期伸展与挤压活动。古应力数据显示中—晚侏罗世同沉积近南北向缩短、早白垩世同裂谷伸展以及晚白垩世挤压变形(图2)。综合同时期大陆边缘的古应力方位,侏罗纪近南北向缩短与蒙古—鄂霍茨克洋闭合及拉萨地块—欧亚大陆南缘碰撞相关,而晚白垩世北西—南东向挤压受欧亚大陆东缘的远程应力传递的影响。

    图2 阿拉善中部雅布赖–北大山地区中生代变形期次和古应力方位

    二是从构造变形角度约束了中亚造山带南缘中段在中—晚三叠世处于陆内变形阶段。目前,科学界对中亚造山带南缘发育的古亚洲洋最终闭合存在争议,分为早于二叠纪和在晚三叠世闭合两种主流观点。通过区域构造解析,研究厘定阿拉善地区碰撞阶段的变形表现为走向近东西的区域性褶皱和逆冲断裂。低温热年代学结果揭示出该地区经历240–200 Ma的冷却事件,该时期两条北东走向的区域性左行走滑断裂(狼山-巴彦乌拉山断裂和星星峡断裂),地质活动还切穿了近东西向的中亚造山带,两条断裂之间形成一个走滑挤压阶区,240-200Ma的冷却时间代表了两条断裂之间阶区的挤压隆升(图3)。因碰撞阶段的变形被后期区域性走滑断裂切割,中—晚三叠世的冷却事件和走滑挤压属于陆内阶段的变形,古亚洲洋在阿拉善地区的最终闭合早于中三叠世(约240 Ma)。   

    图3 中-晚三叠世阿拉善及周缘地区变形的动力学解释模型。

    三是揭示控制造山带固化或者再活化的主要因素。造山带在汇聚板块边缘远程应力作用下易发生再活化,这一效应在年轻的增生型造山带中尤为显著。中亚造山带中生代以来长期处于多方向、多阶段的俯冲-碰撞环境,周缘发育指向陆内的俯冲带且位于俯冲带的上盘,而沙特阿拉伯地盾长期处于稳定环境,周缘缺乏指向陆内的俯冲带且位于俯冲带的下盘。通过阿拉善地区的分析,揭示了板块周缘俯冲带的持续俯冲引起的地幔弱化、大陆地壳先存构造和源自大陆汇聚边缘远程应力的传递造成中亚造山带形成之后的多期次活动(图4)。

    图4 晚三叠世阿拉善地区陆内变形受到同期板块边缘汇聚、周缘俯冲带引起上地幔弱化和造山带内先存构造三大因素控制。

     

    地质所关于造山带活化的控制因素研究取得新进展

    2023年度自然资源科学技术奖评审结果近日揭晓,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)以第一完成单位的《深部矿产资源智能预测理论方法创新与找矿突破》和《我国锂等稀有金属成矿理论创新与找矿突破》项目获自然资源科技进步奖一等奖,《新生地壳再造过程中的陆内成矿作用与找矿突破》项目获自然资源科技进步奖(找矿奖)一等奖,王春连研究员和赵正研究员获青年科技奖。

    《深部矿产资源智能预测理论方法创新与找矿突破》项目围绕“深部成矿空间三维结构重建机制”和“深部矿化定位机制及深部预测途径”等关键科学问题的深度剖析和刻苦攻关,取得了理论、技术、系统平台及找矿突破成果。一是首次提出了找矿模型-三维建模-定量预测的三元大数据深部矿产资源预测理论体系,为我国矿集区3000米以浅大深度矿产预测工作提供理论支撑。二是创新研发了地质文本大数据找矿模型挖掘、多尺度分层立体三维建模、大深度成矿构造与物化探响应特征智能提取等新技术,突破了深部成矿空间三维结构重建以及矿化空间定位等关键技术瓶颈。三是研制了一套具有完全自主知识产权的软件平台系统,填补了我国深部矿产预测信息化、智能化领域的空白,打破了我国矿产资源预测评价软件卡脖子技术壁垒。通过上述理论、技术、平台等创新,在山东焦家、甘肃早子沟等6个示范区分别预测金潜在资源4960余吨、铜潜在资源4972万吨、锰潜在资源4.17亿吨,拉动社会投资数亿元,取得了显著的社会经济效益,也为全国深部“第二成矿空间”找矿提供思路与技术支持。2022年以来,该成果已在全国范围推广使用,在内蒙古、河南、山东等地区重要矿山取得了新的找矿成果,潜在经济效益千亿元。

    图1 《深部矿产资源智能预测理论方法创新与找矿突破》获奖证书

    《我国锂等稀有金属成矿理论创新与找矿突破》是国家重点研发计划与基础性公益性地调项目紧密结合的典范,是我国21世纪以来锂等稀有金属成矿理论、勘查技术与找矿成果的集中体现。一是首次将锂作为能源金属矿产并提出了大型锂能源金属矿产基地综合调查评价的技术要求、工作指南、关键技术和指标体系,为战略性矿产基地调查评价树立样板。二是系统总结了我国锂、铍成矿规律,全国划分12个锂矿带和7个铍矿带,首次提出松潘-甘孜与西昆仑组成一巨型锂成矿带;在四川、新疆、湘鄂赣等地提交一批新区新类型新层系的锂等稀有金属远景区靶区,奠定新一轮找矿突破战略行动的基础。三是创建“多旋回深循环内外生一体化”成矿理论,构建“五层楼+地下室层脉组合”勘查模型,指导找矿成效显著;四是研发出“空天地一体化”锂矿找矿勘查技术方法体系,包括高光谱遥感找锂矿、三定两参填图、高原绿色钻探、生物找矿、含锂地质体多参数识别标志及“以锂找锂”等,破解厚覆盖、露头差及深切割地区找矿瓶颈。在四川甲基卡等地实现找矿持续突破,带钻验证氧化锂资源量149.46万吨(10万吨为大型),潜在价值巨大,部分成果已通过招拍挂出让探矿权实现成果转化。

    图2 《我国锂等稀有金属成矿理论创新与找矿突破》获奖证书

    《新生地壳再造过程中的陆内成矿作用与找矿突破》项目以大兴安岭地区的陆内成矿作用为研究核心,围绕“新生地壳再造过程中的构造-岩浆活动与巨量金属富集机理”这一关键科学问题,在重大地质事件与陆内成矿作用关系、陆内成矿系统的形成机制与控制因素、陆内成矿系统的找矿技术方法体系与成矿预测等方面,均取得了重要进展。研究揭示:大兴安岭地区晚中生代金属爆发性巨量堆积成矿与区域性岩石圈伸展减薄有关;超大陆旋回背景下俯冲板片断离、软流圈物质上涌和岩石圈拆沉是大兴安岭地区晚中生代金属巨量堆积成矿的关键;新生地壳再造过程中的陆内成矿作用既能形成锡钨钼矿也能形成铜矿;新生地壳再造过程中的陆内成矿作用不具成矿继承性;微陆块是造成新生地壳再造过程中陆内成矿作用具有区域差异性的主要原因。相关研究成果在国内外重要学术期刊公开发表并得以推广交流。该项目建立了新生地壳再造过程中锡钨铜铅锌银成矿系统的“三位一体”找矿预测综合地质模型,以及基于不同尺度地质和物化探数据联合反演的找矿技术方法体系,找矿成果显著。

    图3《新生地壳再造过程中的陆内成矿作用与找矿突破》获奖证书

    青年科技奖获得者王春连研究员一直工作在科研找矿一线,近年来,主持包括国家重点研发计划项目、中国地质大调查项目、国家自然科学基金重点项目在内30个项目的研究工作,依托于其所负责项目的实施,该同志取得了十分重要的找矿和成矿理论研究成果,并且得到了相关同行的高度认可。他在非金属矿产、沉积学、古气候学等方面取得了突出的研究和找矿成果。先后以第一/通讯作者发表论文100余篇,大部分发表在专业领域重要杂志《Earth and Planetary Science Letters》《Journal of Hydrology》《Global and Planetary Change》《Ore Geology Reviews》《Marine and Petroleum Geology》《Sedimentary Geology》《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》《Scientific Reports》《Acta Geologica Sinica (English Edition)》《Applied Geochemistry》《地质学报》《中国地质》《岩石矿物学杂志》《地球学报》《地球科学》等刊物上。

    图4 王春连研究员获奖证书

    青年科技奖获得者赵正研究员正十余年来坚守野外和科研一线,从事华南地区钨多金属矿产的成矿规律与成矿预测研究,主要成果体现在三个阶段:第一阶段,参与国家深部探测技术与实验研究专项,负责南岭3000m科学钻探的现场精细编录和研究:建立了矿集区科学钻探精细编录方法,构建了南岭-武夷结合部W与AgAu-Pb-Zn复合成矿模式,明确了华南东部燕山期“第二找矿空间”,提出了深部找矿方向。第二阶段,负责部公益性行业科研专项-南岭九龙脑矿田成矿规律与深部找矿示范课题,厘定了多期花岗质岩浆演化与W-Sn-U-Nb-Ta-REE-Pb-Zn-Ag富集关系,建立了适用于华南花岗岩区矿田矿集区尺度的“九龙脑成矿模式”,优化了不同类型钨锡多金属矿体深部勘查技术方法,开展了深部找矿示范—增储优质黑钨矿资源量达大型规模。第三阶段,负责执行“十三五”国家重点研发计划-南岭崇义—会昌矿集区三维综合探测与深部成矿预测课题,提出了华南东部中生代矿床成矿系列叠加成矿模式及成矿动力学模型:建立了“花岗岩类相关钨多金属成矿模式”,淘锡坑式钨矿、牛形坝式银金矿和岩背式锡矿等15个矿床式,建立了相应类型矿床的勘查标识体系,实施了深部成矿预测和勘查示范,效果显著。

     

    图5 赵正研究员获奖证书

    本次自然资源科学技术奖共授奖176项,其中一等奖27项,青年科技奖39项。

    资源所获2023年度自然资源科学技术奖一等奖3项,青年...

    为深入学习贯彻习近平总书记关于地质工作的重要指示批示精神和习近平总书记给山东省地矿局第六地质大队全体地质工作者回信,10月26日,李四光地质科学奖基金会联合中国地质科学院地质力学研究所,以“弘扬李四光精神 推动地质科技创新发展”为主题,举办了纪念李四光诞辰135周年学术活动,传承李四光精神,弘扬科学家精神,激励广大地质工作者为新时代国家经济社会发展和地质科技创新而努力奋斗。

    本次纪念活动设置有参观李四光纪念馆、东亚东南亚地学计划协调委员会(简称:CCOP)地应力研究中心和中国地质调查局李四光地质力学研究中心揭牌成立、《李四光地质科学思想之遥感印记》和《李四光地质科学思想之地热印记》首发、院士专家学术报告等环节,从精神感悟、事业发展、科普宣传、学术研究等方面,弘扬李四光精神,推动地质科学事业发展。

    在李四光纪念馆,参加活动的同志们认真听取了李四光外孙女、李四光纪念馆高级顾问邹宗平女士和地质力学研究所李四光纪念馆办公室工作人员的讲解,通过一幅幅图片和一件件实物,重温李四光先生为新中国地质事业发展、科学事业发展和经济社会建设所作出的重要贡献。大家被李四光精神深深感染,对李四光精神所展现的矢志不移的爱国情怀、坚持真理的科学品格、强烈执着的创新意识、诲人不倦的师表风范、严谨求实的工作作风有了更为深刻的理解和认识。大家一致表示,要加快推进科技自立自强,以地质科技创新服务保障中国式现代化建设。

    李四光先生创建了地质力学理论、亲自推动我国的地应力技术研发和相关研究工作。在李四光先生诞辰135周年的时刻,CCOP地应力研究中心、中国地质调查局李四光地质力学研究中心正式揭牌运行。CCOP主席中尾信典发表视频致辞,祝贺CCOP地应力研究中心正式成立。中国地质调查局与CCOP技术秘书处签署了关于成立CCOP地应力研究中心的谅解备忘录,由地质力学研究所负责建设运行。未来,CCOP地应力研究中心将致力于开展东亚、东南亚以及 CCOP 合作国地应力领域技术方法创新、人才培养、大数据平台和大科学计划等方面合作,形成全球领先的地应力技术方法体系,建立区域性地应力观测网络和信息共享平台,组建地应力专家智库,促进研究中心成员国之间地应力领域业务合作,提升应对重大地质灾害的能力,实现 CCOP与各成员国间的合作共赢,打造引领国际地应力研究高地。中国地质调查局李四光地质力学研究中心的成立,将凝聚地质力学研究所的业务特色,引领创新发展地质力学基础理论与技术方法,探索揭示地球演化规律, 解决与之相关的地质、资源与环境问题,培养、孵化高层次地质力学研究人才团队,弘扬李四光精神及科学思想。未来,李四光地质力学研究中心将聚焦力的来源、力的传导、力的作用、力的效应等关键科学问题,重点开展地球系统运行动力机制、应力分布规律与应变效应、不同时代构造体系划分、矿田构造理论与找矿预测、构造过程与能源富集耦合、内外动力耦合控灾机理等方面的前沿问题研究。联合相关单位共同建设,建立人才、项目等合作机制,推动资源共享,打造攻关重大关键技术难题的科研团队,形成开放协同工作体系。

    在李四光先生诞辰135周年之际,李四光地质科学奖基金会策划实施了“李四光地质科学思想印记”科普工程,陆续推出系列科普图书、视频等科普产品。中石化新星公司编制的《李四光地质科学思想之地热印记》和自然资源部国土卫星遥感中心编制的《李四光地质科学思想之遥感印记》在本次活动上首发。系列科普图书的面世,可为行政管理者快速掌握地学研发态势提供借鉴,也可为社会公众了解李四光先生的人生足迹和科学精神、品鉴地学知识提供很好的素材。

    在学术报告环节,郭旭升院士以“中国地热产业高质量发展”为题作学术主题报告,所相关负责同志以“燕辽大火成岩省及其全球对比” 为题作学术主题报告,与会科研人员针对相关问题进行了深入研讨,为拓宽研究思路,深化相关领域的研究工作提供了有益启发。

    自然资源部有关领导同志和相关司局负责同志、中国地质调查局有关领导同志和机关部室负责同志,李四光地质科学奖委员会、基金会有关领导同志,湖北省李四光研究会、中国海洋石油有限公司、自然资源部国土卫星遥感应用中心、中国石化新星公司、中国地质调查局所属单位等有关同志参加了本次活动。 

     

     
     
     
    纪念李四光诞辰135周年学术活动圆满举办

    3月11日,第十八次李四光地质科学奖科研奖获得者、中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)原副总地质师肖克炎研究员新申报的战略矿产项目“战略性矿产资源大数据综合信息预测与找矿勘查示范”通过评审。在过去的40年间,从数学地质到数字化矿产预测,从信息化大数据分析再到如今的智能化资源勘查,肖克炎始终围绕国家需求、紧盯科技前沿刻苦钻研,奋战在中国地质行业数字化、智能化研究的前沿,成为这一进程的缩影和地质科学工作者的榜样。

    肖克炎研究员获李四光地质科学奖科研奖

    理想:将“计算机+矿产预测”作为“一生的事业”

    1980年,16岁的肖克炎考入湘潭矿业学院地质系煤田地质与勘探专业。如果不出意外,他的人生轨迹也会像他的许多大学同学那样,毕业进入煤炭行业,一生从事煤田地质方面的研究和实践。

    不过,20世纪80年代初,改革开放的浪潮席卷中国大地,对“科学技术现代化”的渴望蓬勃生长。那时的湖南,一件大事正在发生。1983年12月22日,中国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河”巨型计算机,在位于长沙的国防科技大学计算机研究所问世。“银河”对青年肖克炎的影响是巨大的,从小头脑活跃、热爱数学的肖克炎看到了计算机在煤田矿产资源领域的巨大应用前景。

    1983年年底,他为自己的实习论文圈定了两个方向——矿产资源趋势分析、计算机应用。学校没有计算机怎么办?在学校的支持下,肖克炎在核工业二三〇研究所(原长沙铀矿地质研究所)借了一台进口巨型计算机,它几乎占据了整个屋子。有了这个“宝贝”,肖克炎花费一个星期时间,对湖南湘中盆地煤田沉积谷地的矿产资源进行了5次趋势分析,圆满完成了实习论文。

    这次成功尝试,点燃了他以数学研究地质的兴趣和志向。当然,那时的他,还不知道未来计算机技术将飞速发展,更不知道自己将以此为起点,与“计算机+矿产”打一辈子的交道。

    1984年,肖克炎考取长春地质学院数学地质专业硕士研究生,师从著名数学地质专家王世称教授,并继续攻读该专业的博士学位。

    数学地质是用数学分析及建模的手段,对地质问题进行规律性的研究。然而,把复杂的地质现象进行定量化研究实非易事,不仅需要把矿床成因、地球探测信息技术、计算机等多学科的知识进行交叉、融合,更需要具有宏观的科学视野和创造性的数理推算能力。在学习和实践中,肖克炎不断探索多元统计分析方法的应用、金铜异常区复合模型的建立以及综合信息矿产预测等领域,像海绵吸水一样,在课堂授课、实习项目和国内外资料中汲取知识和经验,并最终将自己的专业方向确定为矿产预测。这也是他坚定不移的选择,为他未来的研究奠定了坚实的基础。

    在长春地质学院学习期间,肖克炎展现出了非凡的勤奋和才华。他发表了数十篇论文,远超学校规定的数量。期间,他还参与了由王世称教授主持的《综合信息矿产预测理论与方法体系》项目,并获得了国家科学技术进步奖二等奖。

    1991年年底,肖克炎博士毕业后不久,中国地质大学开始招收博士后。在博士后流动站和长春地质学院之间,为了自己的梦想,他选择了前者,来到武汉,成为中国地质大学“矿产普查与勘探”博士后。师从我国著名数学地质学家、原地大总校校长赵鹏大教授,进一步深化对数学地质的研究和应用。1993年博士后出站,已晋升为副研究员的肖克炎,来到资源所成矿远景区划研究室(简称“区划室”)工作。

    直到现在,肖克炎都很庆幸自己的“运气”,不仅能师从于数学地质领域有着“南赵北王”之称的两位泰斗,还能在中国矿产资源顶级科研院所找到专业最对口的工作岗位。当然,这份幸运并不是偶然的,而是他坚守初心、不懈努力的结果。 

    肖克炎研究员野外工作

    使命:“成矿区划”→“潜力评价”→“深部预测”

    踏上工作岗位,正直20世纪90年代,全国地质工作陷入低谷期,而肖克炎的“好运”却并未离他而去。

    肖克炎刚刚来到资源所,就赶上了一个大项目——全国第二轮成矿区划工作,并在其中从事成矿远景区划计算机化及GIS应用研究。巧合的是,肖克炎本科和硕士期间,也曾参与过全国第一轮成矿远景区划的部分工作。

    这个项目由时任中国地质地科院院长和地质矿产部总工程师的陈毓川组织领导。此时,经过数十年的找矿,不少地区已转入隐伏矿床、盲矿床预测寻找和评价阶段,找矿难度大,必须筛选出具有较好成矿远景的重点区域,形成“以点带面、点面结合”的找矿突破。同时,当时的地质科技与成矿理论较之改革开放前有了明显的进步,急需使用新理论、新技术综合研究最新的资料,指导找矿。

    陈毓川找到肖克炎,阐述了中国成矿体系和第二轮成矿区划工作的目标,以及应用计算机技术对区域成矿规律进行研究的设想。他强调,一定要注重开展全国和区域性物化资料综合研究,进行矿产预测和评价;要瞄准世界先进水平加快发展勘查技术,加快现代计算机技术的数据处理和成图技术研究,实现“地矿工作信息化”。

    肖克炎始终认为,陈毓川院士是自己重要的伯乐和导师。通过陈毓川指导与项目实践,肖克炎的学术视野愈发开阔明朗,牢牢把成矿系列理论作为计算机技术应用的基础和出发点,成为他所坚守的、不同于其他矿产资源数字化、智能化研究团队的鲜明特点。

    在第二轮成矿区划工作中,肖克炎作为主要骨干,带领团队逐步建立了以成矿系列理论为指导、以GIS计算机技术为支撑的综合信息矿产预测方法体系,开展了不同比例尺矿产资源方法学比较研究,提出了预测底图编图综合解释模型,完善了综合信息找矿评价模型的研究内容方法,编制了首张中国矿产成矿系列图和跨世纪找矿工作部署图,建立了全国成矿远景区划数据库。

    时间紧、任务重。有时候,“活儿”要得急,肖克炎经常要加班到下半夜。好在,辛勤的汗水换来了扎实的成绩:第二轮成矿区划成果“中国成矿体系和区域成矿评价”,在2004年获得国家科学技术进步奖二等奖,肖克炎是主要完成人之一。

    大项目催生大人才。1996年,肖克炎被破格晋升为研究员,1997年开始担任资源所成矿远景区划室总工,2000年,被任命为区划室主任。2006年,原国土资源部部署全国矿产资源潜力评价国情调查工作。这次,作为学科带头人的肖克炎,毫无悬念地成为其中“全国重要矿产总量预测”项目的总负责。

    从2006年到2013年,肖克炎上满了“发条”,瞄准“总量预测”目标任务,创立了矿床模型综合地质信息矿产预测方法;研发出地质专家系统预测与综合信息预测的预测模型,总结了以计算机信息技术为手段,运用矿床模型地质参数法进行资源潜力估算的预测工作方法流程;首次提出区域预测综合信息编图的综合解释模型、矿产预测类型、矿产预测方法类型、最小预测区等概念,创新发展了矿床模型地质参数资源量估算方法;建立了全国矿产资源潜力预测评价成果数据库,为国家资源决策提供了权威国情数据。

    肖克炎研究员在野外与国际知名专家共同野外查证

    矿产资源潜力评价预测成果促进了地质工作顺应时代的发展:广泛应用于我国“十三五”各类矿产勘查规划部署,厘定了我国26个重要找矿部署区带,优选110余处国家重要整装勘查区和矿集区;支撑国家找矿突破战略行动和矿业企业的矿产勘查,推动新发现多处大中型矿产地,实现找矿工作重大突破。即使是现在,其成果仍在发挥着重要作用。

    近年来,矿产勘查逐渐向深部转移,肖克炎智能勘查技术的研发目标也“由浅入深”,在科技部深地资源勘查开采专项“深部资源预测系统技术研究与示范”项目的支持下,围绕深部资源预测需求,系统开展了深部矿产资源预测理论研究、关键技术、平台系统研究,突破了成矿空间三维结构重建机制、深部矿化定位机制及深部预测途径等关键技术瓶颈,首次建立了找矿模型—三维建模—定量预测三元大数据深部矿产资源预测理论方法,自主研制了一套具有自主知识产权的深部综合信息预测评价平台系统,创新研发了深部成矿构造、地球物理、地球化学和地质异常的时空结构解析方法与深层次信息提取新技术,解决了矿集区深部成矿空间三维结构重建、成矿地质异常空间重构以及矿化空间定位等技术难题,推动了我国深部找矿、三维预测领域的技术进步。 

    深部找矿勘查示范基地

    一个个走在科技创新“风口浪尖”的大项目,有效地支撑服务了国家矿产资源安全保障和资源管理,引领了我国矿产资源潜力定量评价与预测科学进步。它们不仅赢得了近十个国家和省部级奖项,也为肖克炎带来了诸多荣誉:俄罗斯科学院与工程院外籍院士、享受国务院政府特殊津贴,以及部百名跨世纪科技人才、原国土资源部先进个人、自然资源部科技创新人才、湘江学者、楚天学者、珠峰人才等称号,而2023年获得的第十八次李四光地质科学奖科研奖,更是对他在地质科研方面突出贡献的充分肯定。

    与此同时,肖克炎不仅在个人学术研究上取得了显著成就,更在团队建设方面展现出卓越的领导力。

    在全国矿产资源潜力评价和国家重点研发计划等项目的实施过程中,他建立了一支集成矿规律、潜力评价、数学建模、软件工具研发等全链条、多层次的高水平科研团队,形成了全国领先的大数据智能找矿“理论—方法—系统平台”完全自主知识产权的开创性成果。

    在他的指导下,团队突破学科壁垒,出色完成了全国25种重要矿产资源2千米以浅资源量预测研究,圈定了各类找矿靶区4万余处、成矿远景区2000余处、重要矿集区240余处,并科学估算了不同深度预测资源量。在山东莱州—招远金矿整装勘查区、四川会理—会东矿集区、湖南—贵州锰矿整装勘查区、贵州贞丰—普安金矿整装勘查区、甘肃玛曲—合作金矿整装勘查区、西藏冈底斯成矿带等地,开展了深部(3000 米以浅)三维预测评价及找矿预测示范,取得了多项找矿突破。由此,肖克炎科研团队在国际SCI期刊上发表了论文106篇,获得发明专利24项,软件著作权27项,6人获得省部级及以上荣誉称号;培养了博士后5人、博士50余人、硕士100余人,为相关行业、企业输送了大量高素质人才。同时,举办各类培训班40余次,培训了行业、企业技术骨干近千人,他本人还在商务部举办的“一带一路”非洲预测方法培训班中多次授课,近千名国外地质专家聆听相关课程。这些工作和成果在学术界产生了广泛的影响,为矿产预测定量化发展作出了重要贡献。

    未来:发展人工智能预测技术是“创新的高地”

    所谓矿产预测,就是在现代地质成矿理论指导下,对预测区的地质、地球物理、地球化学、重砂和遥感等各种成矿信息进行提取解译,并使用先进的多元统计方法和计算机技术进行综合,从而确定成矿有利地段和靶区,并最终估算其矿床数和资源量。

    在如今的矿产预测领域,很少有人不知道MRAS(矿产资源综合信息评价系统)和MinExplorer(探矿者软件)。这套由肖克炎带领团队在全国矿产资源潜力评价项目实施期间自主开发并拥有全部核心技术与知识产权的矿产资源预测评价系统平台,打破了国外在此领域的技术壁垒,填补了我国矿产预测信息化领域的空白,已被全国32省(区、市)的上千家地质调查单位全面应用。 

    探矿者软件(MRAS3.0)赠送仪式

    科学的探索从来都是循序渐进、厚积薄发。

    早在1996年,肖克炎申请承担的“基于GIS平台矿产资源评价辅助决策系统”,在国内首次提出将传统矿产资源评价与现代地学信息技术相结合的研究思路并研制了MRAS软件系统;2002年,肖克炎承担国家863项目“地学空间信息三维可视化系统”,通过基于GIS的资源评价分布式网格计算,开始了对“探矿者”软件核心技术的研发与积累;2006年~2013年,“探矿者”在全国危机矿山找矿专项中推广应用,形成了矿床勘探3DEM储量估算系统;之后,“探矿者”升级为v3.0版本,实现了对三维数字矿床模型及深部矿产资源的立体预测评价。

    MRAS打通了矿产资源评价的GIS工作流程,实现了多源信息变量自动赋值及预测单元自动划分,彻底地改变了以往在预测单元选择、变量研究过程中进行矿产资源统计预测的费时费力的工作环境;而探矿者软件,则是一套适合地质矿产勘查、三维可视化智能分析、三维预测评价系统,其自主研发的三维矿产勘查评价智能地质制图、三维地质建模、三维可视化等底层核心技术,实现了从二维平面预测向三维空间立体预测转化,也使传统统计预测要几个月完成的工作,缩短到几天就可以完成。

    这些,都颠覆性地提升了地质工作中矿产预测的工作模式、准确度以及经济性。

    探矿者地质矿产勘查软件系统(MRAS v3.0)

    30多年对矿产预测数字技术的研发与应用,让肖克炎深深地体会到了“大数据驱动”已成为新的科学范式,而对前沿科学极为敏感的他则清晰地意识到,发展新一代人工智能预测技术是当前资源评价领域创新高地,地质找矿工作智能化已是“奔腾的江河”,必然势不可挡、必然汹涌向前。

    如今,在“人工智能+”找矿的大趋势中,肖克炎又针对战略性矿产资源开始了新的研究探索——通过战略矿产项目“战略性矿产资源大数据综合信息预测与找矿勘查示范”,针对锂、钴、镍等11个战略性关键矿产资源,创新大数据预测评价基本理论、方法流程、预测模型及成果表达等,研发智能地质预测模型和大数据精准预测技术,创新资源评价知识驱动和数据驱动双引擎,突破智能地质模型预测计算机关键技术,形成新一代智能战略性矿产评价软件系统,解决资源评价软件卡脖子难题。

    又是一场硬仗。在今后的4年中,肖克炎将带领项目团队,完成战略性矿产超常富集机理及成矿模型研究、战略性矿产大数据综合信息提取与智能预测方法技术研究、战略性矿产数字矿床模型及预测评价系统平台研发、战略性矿产重点成矿区带资源潜力定量评价、战略性矿产重点矿集区三维预测与找矿勘查示范等课题,继续推进矿产资源大数据智能预测评价水平,为国家提供更多的找矿新靶区,尽快找大矿、找好矿、找急需的矿提供重要支撑。

    熟悉肖克炎的人都知道,他有着地质人的豪迈大气,也有着数学家的精细严谨,既有身为学者的“勇攀高峰、敢为人先”,又有作为教师的“春风化雨、玉汝于成”。30多年来,被同事、学生称为“拼命三郎”的他,始终把李四光等地质先辈的科学家精神视为榜样和指引,以服务国家需求为己任,勇于创新、勤于实践,全身心地投入到了“推动矿产预测理论技术进步”的事业中,而未来,面对国家对能源矿产资源的全新需求和日新月异数字技术的不断召唤,他以科技创新驱动大数据智能预测方法研发的步伐也将更加坚定。

     

    深耕资源评价智能化——记第十八次李四光地质科学奖...

    1月25日晚饭时间,武汉市东湖新技术开发区光谷大道69号装备楼603办公室。中国地质调查局武汉地质调查中心北部非洲地质调查合作中心副主任吴发富结束一天的工作,关灯,准备离开,犹豫片刻,他又把灯打开,因为晚饭后项目成员就会陆续回到这里,继续未完成的工作。

    这里是武汉地质调查中心援摩洛哥十幅地球化学填图项目组集中办公的地方。项目刚刚完成成果阶段性评审,后续需要对照标准进行完善。

    今夜,这里的灯又会亮到很晚。

    地质矿产组讨论完善地质图

    2014年,中国地质调查局武汉地质调查中心首次承担中国政府对摩洛哥的地质调查援助项目,主体为区域性中-大比例尺的地质/地球化学调查工作。

    2016年5月,摩洛哥国王穆罕默德六世访华,双方发表《中华人民共和国和摩洛哥王国关于建立两国战略伙伴关系的联合声明》。此后,双方合作加强。

    援摩洛哥十幅地球化学填图项目是中摩两国政府间的合作协议项目,是我国对外地质类技术援助项目之一,由中国地质调查局武汉地质调查中心境外团队实施,为摩洛哥农业、工程、环境、灾害等工作提供地学依据。

    2022年,作为项目负责人,吴发富和项目组50位成员一起在疫情肆虐下远赴摩洛哥,面对境外陌生严酷的自然环境、简陋艰苦的生活条件,连续开展了长达10个月的野外工作,在仅相当于国内同等项目工期一半的有限时间内高质量完成全部野外工作内容。

    全员平安回国后,工作由野外转入室内,项目工作也转入攻坚阶段——开展项目全面综合研究。

    “任务艰巨是肯定的。留给大家的工作时间还不足11个月,其间还要赴摩洛哥完成野外工作质量检查。”在2023年初的项目工作会上,时任中国地质调查局武汉地质调查中心副总工程师牛志军表示。

    为提高工作效率、确保高质量完成任务,项目组全体地质和矿产调查人员在武汉地质调查中心装备楼603办公室集中办公。

    “系统梳理工作任务,每项任务落实到人,一个组员一颗钉,牢牢地把项目这部大机器钉在一起,就能高效有序运转,完成任务。”尽管任务艰巨,但武汉地质调查中心北部非洲地质调查合作中心主任胡鹏始终坚定信心。

    自此,项目组全体成员开启了不分昼夜、没有节假日的工作模式。603办公室也亮起了长明灯。

    在这间办公室,项目组完成了28000余件化探样品及3400余件岩矿样品的送样测试、各类数据的处理分析、1000余张化探图件的绘制、20本地球化学图说明书和地球化学图集的编写、10个地球化学填图数据库的制作、6幅1∶10万区域地质图、6本地质图说明书、6个区域地质填图数据库、1幅1∶50万摩洛哥东阿拉斯山地区矿产地质图、1本1∶50万矿产地质图说明书……武汉地质调查中心境外团队以“高精尖”的业务水平、扎实的工作成果,推广我国地球化学调查技术标准和规范,开创了中摩地学领域合作的新局面,获得了合作国认可,增进了两国互信和友谊。

    “装备楼603办公室是武汉地质调查中心最繁忙的办公室!”这里是武汉地质调查中心领导“盯”上了的地方,是团结协作敢闯敢拼的地方,也是他们最欣慰又心疼的地方。

    对摩洛哥的地质调查援助项目还在继续,603办公室的灯光仍将照亮武汉地质调查中心境外团队前行的路。

    新春走基层 | 603办公室的长明灯

    “在矿床学家中,能够管理一个部门地勘队伍的不多;退休之后,仍然跑野外、布设钻孔的专家更少;80岁了还在爬山,下坑道,布设2000米、3000米深钻,并且都打到矿了,还有这样的老专家吗?有!陈毓川院士就是这样的老专家!”

    这是一份颁奖词的开场白。在不久前召开的第十四届全国矿床会议上,中国地质学会矿床地质专业委员会颁发了首届终身成就奖,我国著名矿床地质学家、中国工程院院士陈毓川是两位获奖者之一。

    在发表获奖感言时,陈毓川院士说:“我能取得今天的成绩,要感谢党、感谢国家、感谢人民、感谢团队。只要我还能出野外,就一定要到生产一线,继续发挥我的余热,为国家和人民的需求投入终身。”要知道,这位“八零后”院士今年已经84岁高龄了,但他依然活跃在矿床地质工作一线,无论是到野外开展矿产资源勘查研究,还是主持编撰《中国矿产地质志》,他无时无刻不在用自己兢兢业业的精神影响着身边的人。

    作为一名长期从事矿床地质、地球化学、区域成矿规律、成矿预测研究及矿产勘查工作的专家,陈毓川院士多年来躬耕野外一线,取得了丰硕的研究成果。他深入研究广西大厂超大型锡多金属矿床,为指导找矿、总结成矿规律做出了重要的贡献;他系统地研究了宁芜、庐枞、南岭及全国区域成矿规律及找矿方向,提出了宁芜玢岩铁矿成矿模式,在国内开拓了区域矿床成矿模式研究领域;他总结了华南花岗岩有色、稀有矿床及陆相火山铁矿成矿规律,促进了全国火山岩区及花岗岩区地质找矿;与中国科学院院士程裕淇等研究提出了矿床的成矿系列概念,极大地丰富和发展了我国区域成矿理论。这些科研成果,被广泛应用于生产一线,并指导地质找矿实践,推动了找矿的重大突破。

    更为难能可贵的是,陈毓川院士作为我国地质矿产事业发展的优秀领导者和组织者,曾长期在地矿部门担任领导职务,负责固体矿产勘查工作、全国金矿找矿工作、全国重要矿产潜力评价工作等,均取得突出成就。他始终心系地矿事业改革发展,多次向中央领导建言献策,提出加强地质找矿工作、发展我国矿业、科学有效地推进国有地勘队伍的体制改革、建设一流科研院所的对策和建议。特别是在国家地质工作处于低谷期间,于2003年联合37位院士向时任国务院总理温家宝提出了加强地质工作的具体建议,得到中央高度重视。《国务院关于加强地质工作的决定》的出台,对我国地质找矿事业的健康发展发挥了重要作用。

    在第十四届全国矿床会议期间,《中国矿业报》记者对陈毓川院士进行了专访,请他就矿床学研究工作的发展趋势、矿业发展与环境保护、科学精神培养等方面的问题进行了深入解读。陈毓川院士提出的真知灼见,对业界去思考和探索矿床学科的发展有着很重要的参考意义。

    陈毓川院士在第十四届全国矿床会议上作报告 张欣 摄

    《中国矿业报》:作为一名老专家,您在矿床学研究方面取得了很多重要的成果,而且,您目前也仍然还在开展相关的研究工作。您对矿床学研究工作未来的发展趋势有何见解和判断?

    陈毓川:矿床学的发展要从国家发展的需求和学科本身发展的需求两方面来考虑,这两者是完全可以结合的,因为矿床学研究是一个不断进行的过程,它是为国家不断发展服务的。矿床学本身并不是孤立存在的,它是地球科学领域众多分支学科中的重要组成部分,与其它分支学科是相关的。因此,从总的发展趋势来看,矿床学研究工作的视野要更加开阔,要与地球科学其它分支学科更为紧密地结合,开拓新的研究领域。我认为可以从三个方面予以考虑:

    第一,矿床学研究必须要有时间、空间的三维概念,要点面结合。任何一个矿床都不是孤立存在的,是与周围的矿床有关系的,其联系点就是地质构造环境及相关的地质成矿作用。因此,搞矿床学研究的人不能简单地在某一个矿床内观察研究、取点样品,然后回室内测测成份、测测品位、测测年龄,必须要把矿床形成的地质构造环境和区域地质构造环境及其相关的地质成矿作用结合起来考虑,探讨矿床之间的空间及成因联系,以及空间里时间演化与矿床演变的关系。

    第二,矿床学研究必须要跟经济结合起来,脱离了经济评价,研究成果无法应用。从事矿床学研究的根本目标就是要为国家和社会发展提供物质基础。因此,研究成果既要讨论矿床的成因、形成过程、规律等,又要考虑这个矿在经济方面——规模上、品位上、应用的范围上,是否也适合国家的需求,这是非常关键的一点。

    陈毓川院士在野外开展工作

    第三,矿床学研究必须考虑环境问题。目前,国家将环境保护工作放在非常重要的位置,因此搞矿床学研究的人必须考虑矿产资源初期勘查、勘查完毕矿山建设、开发完毕治理恢复等三个阶段的环境问题。将矿床研究和矿山环境结合起来,这与社会的发展阶段息息相关,每一个不同的社会发展阶段对于环境保护的要求是不一样的。因此,在新时代,找矿的、采矿的、研究矿的人都要共同考虑环境问题,要做到绿色勘查、绿色开发、绿色恢复。以目前科学技术水平来看,通过努力实现矿业与环保双赢是可以做到的。

    这三大方面是矿床学可以有所创新的方向。第一方面的创新是科学性的,通过探索研究会不断有新的东西出来,指导新的找矿突破;第二方面的经济评价是矿床学科必须积极主张的;第三方面的环境问题符合目前国家生态文明建设的发展方向。

    《中国矿业报》:您对目前我国矿床学人才的培养有哪些建议?

    陈毓川:矿床学的发展,最重要的基础就是人才。矿床学人才培养是一个连续的过程,涉及到多个环节,必须要通盘考虑。

    第一个环节是学校的培养,这是人才培养的起步阶段,必须要与野外实践紧密结合起来,目前有些高校忽略了这一点。青年学生的主要任务就是把基础知识学扎实,包括书本知识和野外实践知识。但是,现在很多大学生、研究生毕业后到了野外一线干不了活儿,这就是课内的实践做得不够造成的。因此,地学类的高校有必要增加学生的野外实习时间,而且要把宏观和微观相结合、书本和实践相结合提升到一定的高度。

    第二个环节是生产单位的培养,无论是科研单位、勘查单位,还是矿山单位,都是矿床人才培养的“第二所大学”。对于刚从学校毕业的学生来说,无论到任何单位,都要结合所在单位的实践开展工作。从单位层面来说,不管是搞基础研究还是找矿勘查,都要结合具体的项目,给新同志设定目标,而且不要随意变化这个目标,要给人才成长创造一个相对稳定的环境。

    第三个环节也是对生产单位提出的要求,组织领导要合理。各个单位要善于在实践中发现人才,要给予这些人才适当的条件,保障其发展成长。对于优秀的、出众的人才,一定要重点培养,除了创造相对稳定的成长环境,还要在待遇上充分考虑,要为他们配备合适的团队,帮助他们寻找稳定的合作者,还要给他们“出难题”,把真正难解决的问题交给他们,给他们创新和探索的机会。

    《中国矿业报》:您认为如何培养地球科学研究的科学精神?

    陈毓川:以我从事矿床学研究工作几十年的经验来说,有三点体会:

    第一,必须要树立目标。目标分为国家、人民、家庭和个人四个层面,都很重要。从事科学研究工作,必须把国家和人民的需求放在第一位,这是我们工作的方向和取得进步的最大动力。人的一生是很曲折的,但不能因为挫折就低沉下去,仍然要坚持自己的目标不放弃。具体到工作上,我们必须要给自己设定长期目标和短期目标。科技工作者必须要明确地知道自己每个阶段需要干什么、应该干什么、正在干什么,这样才有前进的动力。

    第二,必须要探索创新。这是科学精神的核心,尤其是对于地质学来说,未知的东西太多,特别需要探索创新的精神。科研工作的核心是实事求是,一定要到一线去学习调查研究,与地质对象直接接触,进行可靠的论证,注重探索的过程,真理一定是一线地质工作者总结出来的。科学探索是没有止境的,地球系统的复杂性也决定了地学研究的成果是阶段性的,因此一定要充分学习和尊重前人的研究成果,即使是自身取得了成绩也不能沾沾自喜、止步不前,必须要有不断探索创新的精神。

    陈毓川院士在野外探勘

    第三,必须要团队合作。个人的能力是有限的,科学精神的培养必须要依靠集体,如果没有团队成员间的通力合作,创新的难度会增大很多。地球科学是一门复杂的科学,这也决定了要取得创新的成果就必须依靠团队的力量,只有整个团队同心同德、相互关心、取长补短,才能共同前进。

    《中国矿业报》:与先进的矿业国家相比,您认为我国的优势和差距存在于哪些方面?

    陈毓川:很多发达国家从300年前就开始工业化进程,从那时起矿业也受到前所未有的重视。我国的现代矿业基本从新中国成立时才开始起步,在短短几十年时间内发展到现在的水平,是非常不容易的。与国外相比,我们有优势也有劣势。

    目前来看,在局部领域,例如航空重力、某些钻探工具、岩矿测试等方面,我们还存在一定的差距,一些先进的设备仍然依赖从国外引进。在矿业市场建设与管理方面,我国尚有较大的差距,但在找矿勘查领域,可以说我国大部分的技术都较为先进。因为社会主义制度的优越性,国家高度重视和大力支持,并成立了专职的队伍、专职的机构开展地质勘查工作。例如,石油勘查技术,我认为我国是远远超过国外的;再例如,铜矿、铁矿、钨矿以及其它一些优势矿产资源的找矿勘查技术,我们的技术力量也是处于领跑地位的。

    我国的地球科学发展具有自身明显的特色:一方面,在国家的大力支持下,我们可以快速引进国外的先进技术;另一方面,我国的科技工作者又能结合国家的实际情况进行新的创新,而且这种创新越来越多。例如,我国科学家提出来的陆相成油理论、焦家式金矿成矿模型等,都是根据我国的地质环境实际情况提出来的新东西,并且在全国范围内得到了很好的推广应用。再例如,在上世纪六十年代提出的钨矿“五层楼”找矿模式,到现在为止还在指导找矿;上世纪七十年代提出的宁芜地区玢岩铁矿成矿模式,是我国乃至世界首个完整的区域性成矿模式,这些研究成果对于指导找矿是非常有帮助的。

    在区域成矿规律的研究方面,我国也有自己的优势,有很多创新的理念。例如,成矿系列的概念。这个理论强调要将区域内所有矿床作为一个整体来研究,考虑时间、空间、成因等三个因素,研究对象是在同一个时代、同一个地质构造环境、同一个成矿作用三位一体条件下形成的有成因联系的矿床组合。目前来看,这是矿床学研究未来的一个发展方向,这对于研究矿床的发展演化是很有意义的,能够更好地总结成矿规律,反过来又能更好地研究解释地球演化过程中物质变化和成矿物质变化的过程。

    《中国矿业报》:目前,环境保护已是我国矿业界普遍关注的一个重要问题,您认为如何协调好矿业开发和环境保护之间的关系?

    陈毓川:从我国目前的科学技术水平来看,环境保护和矿业开发是完全可以实现双赢的。前面已经讲到,对于环保的要求必须适应我国社会的发展阶段,因此千万不能搞“一刀切”。但从目前的情况来看,过于严苛的环保要求已经对我国矿业的健康发展造成了影响,甚至说已经影响到国家的资源能源安全。例如,据我了解,今年我国黄金产量较去年很可能要下降,因为划定在保护区内的很多金矿已经停产了。

    当前,国际形势动荡不定,我国很多大宗矿产品的对外依存度也越来越高,在这样的背景下我们更应该加强自身的资源储备和自主供应能力,这是保障国家资源能源安全和经济安全的根本。因此,在矿产资源问题上,我认为国家不能减少人才物力的投入,应该将矿产勘查工作放在一个相对重要的位置上,保持一定强度的勘查工作,在鼓励市场资本进入的同时,政府也要主导必要的投入,靠“两条腿走路”。同时,在充分利用好国外矿产资源的情况下,保证国内一定的生产水平和资源储量增加的水平。

    在环保问题上,我们要坚持“绿水青山就是金山银山”的理念,但也要根据我国经济社会发展的实际情况,摒弃那些不切实际的做法。对此,我提几点建议:第一,从实际情况出发,由国家按照统一的标准划定各类保护区,不宜再由各个部门按照各自不同的标准来划定,保护区的范围也不宜太大;第二,要对划定的保护区进行分级,要分出次序、区别对待;第三,在大部分的保护区内要允许进行基础的地质调查和矿产调查,因为地质调查是摸清地质情况的基础工作,而使用现在先进的物探化探方法开展矿产调查,对保护区的环境也几乎是没有影响的;第四,通过调查工作,如果在保护区内发现重要的矿产资源,要允许在一定范围内进行必要的勘查工作,如果勘查确认是国家亟需且具备开采价值的矿产资源,要允许严格按照绿色矿山的标准进行建设和开发,对于非紧缺矿产资源,作为资源储备进行登记备案。

    其实,在环境保护方面,地质工作是大有可为的。例如,地质调查工作可以将全国的地质环境情况摸清楚,这是开展环保工作的基础;水工环地质工作可以对各个地区的水文地质环境有一个全面的了解,调查结果对开展工程地质、地质灾害防治等有重要意义;城市地质工作,对于城市地下空间的合理利用、城市环境的改善等都非常有用。地质工作对于保持好国家的地质环境、自然环境都具有重要的作用,自然资源部、自然资源部中国地质调查局等已经开展了大量的工作。国家也应该把地质工作放在一个重要的位置,因为这对于资源能源、环境保护、基础建设等方面都有着很重要的基础性作用。

    “只要我还能出野外,就一定要到一线”

    松辽盆地大陆深部科学钻探工程——松科二井  谷兰丁 摄

    “我宣布,松辽盆地大陆深部科学钻探工程即松科二井超额完成预定目标,胜利完井!”

    5月26日,在黑龙江省安达市松科二井工程现场,自然资源部中国地质调查局副局长李金发的话音刚落,雷鸣般的掌声在高耸的井架下响起。

    在“向地球深部进军”的号召下,松科二井这一亚洲国家组织实施的最深大陆科学钻井,也是国际大陆科学钻探计划(ICDP)实施的最深钻井,在地球探索领域树起了一座新的国际地标。

    国际同行竖起大拇指

    “值此松辽盆地大陆深部科学钻探工程——松科二井完井仪式召开之际,我谨代表国际地质科学联合会,向自然资源部中国地质调查局全体同仁表示衷心的祝贺!向本次工程的参与实施单位及全体工作人员表示诚挚的敬意!”在完井仪式上,国际地科联主席成秋明深情地说。

    成秋明指出,大陆深钻是地球科学里非常前沿和核心的、代表国家水平的工程。这次的项目取得了很多世界第一,从工程设计到施工完全是由中国科学家和工程技术人员自主设计,拥有自主知识产权,很了不起。松科二井工程的成功实施,为地球深部探测和科学实验研究提供了关键技术和装备,拓展了松辽盆地深部页岩气、地热能等清洁能源勘查开发的新空间,同时还引领了全球白垩纪陆相古气候研究,显著提升了中国在地质历史古气候研究领域的国际影响力。

    也正是因此,成秋明还代表国际地质科学联合会表态:国际地质科学联合会将会继续支持中国地球深部探测研究,并积极开展更多合作。

    与成秋明同样表示祝贺与期待的,还有国际大陆科学钻探计划。在仪式现场,国际大陆科学钻探计划运行支持部主任乌利希·哈尔姆宣读了来自总部的贺信。

    贺信将该项目誉为“灯塔”,盛赞其“不仅对中国大陆科学钻探,而且也对世界大陆科学钻探工作具有‘引领’作用”,并将项目的“灯塔”作用上升到“对中国和国际上所有的科学家,在科学上、技术上和国际合作上都是‘灯塔型’样板工程。”

    对项目在钻探工程和科学研究上的成就,贺信称:“松辽钻探项目在多方面取得杰出成就。如:钻探深度7018米,单个岩芯长度达40米,岩芯采取率超过95%。该项目取得的技术成就将长期影响中国和世界钻探工作,并将影响到参与该工作的科学家。”“有关松辽科钻的成果已经在国际重要期刊上发表,达到了科钻预期目标,体现了松科二井对社会的重要贡献,更让中国在国际科学界的作用举足轻重。”

    对项目成就的认可、赞誉,还体现在国际大陆科学钻探计划委员会今后的计划中。贺信表示,“在松科二井执行期间,国际大陆科学钻探计划委员会计划成立松辽深地实验室,这是我们首次长期利用ICDP资助并计划的。”

    更让国际大陆科学钻探计划兴奋的是,透过这一项目,他们看到了科学与工业结合的途径,相信松辽科钻将成为工业和科学成功结合的典范”。

    一个灯塔、一个样板、一个典范,中国地质人以松科二井为依托,在地学领域树起了一座新的国际地标。

    这座新的国际地标有多高呢?请看以三个之最:亚洲国家实施的最深的大陆科学钻井,国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井,全球最早钻穿距今约6500万年至1.45亿年的白垩纪陆相地层的科学井。

    其实,在此之前,松科二井就引起了国际地学界的关注,松科二井也多次占据国际大陆科学钻探计划(ICDP)组织网站首页中心位置。

    通往白垩纪的时间隧道

    白垩纪,是地球上海陆分布和生物界急剧变化、大西洋迅速开裂和火山活动频繁的时代,植物、动物界许多重大变革的影响,一直持续到现在,而国际地学界对相关问题的激烈争论,也一直持续到现在。

    解决争论的唯一办法,就是穿越到白垩纪,了解当时到底发生了什么。

    穿越显然是不可能,唯一的办法就是在地球上进行科学钻探,打一深孔然后再对岩心进行分析,一步一步去还原当时的真相。因此,松科二井也被国际科学界称为恐龙时代的旅行。

    在5月21日进行的成果鉴定会上,李廷栋、康玉柱、武强、侯增谦、杨经绥等院士及有关专家在深入研究松科二井的成果后认为,松科二井获得了全球最完整最连续白垩纪陆相地层记录、气候变化主要控制因素和气候波动重大事件等三项重要证据,首次实现了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画,重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史,建立了白垩纪陆地古气候演变规律。

    通俗说,通过松科二井这一时间隧道,中国地质科学者基本还原了白垩纪的场景。

    “小行星撞击只是压死骆驼的最后一根稻草。”针对国际科学界目前争论最为激烈的白垩纪物种灭绝事件,中国地质大学(北京)的张来明用在松科二井的最新发现进行了说明:

    这次重建的白垩纪—古近纪界线附近的陆相气候记录表明,在小行星撞击地球之前约30万年,地球上的温度和大气中的二氧化碳浓度都明显升高,而这与德干高原火山喷发的时间高度一致。而根据陆相记录的研究还发现,在德干火山喷发之后、小行星撞击之前,松辽盆地约2/3的物种已经发生了绝灭。

    “这说明,德干火山喷发与小行星撞击的连续二次打击是造成恐龙等物种绝灭的原因。”张来明解释说,德干火山喷发导致剧烈的升温和二氧化碳浓度上升,破坏了生态系统的稳定性,造成了部分物种的绝灭;之后,短时间内小行星的撞击使原本不稳定的生态系统发生崩溃,形成了压垮骆驼的最后一根稻草。

    在为全球宏观气候变化研究提供实验室的同时,松科二井对松辽盆地深部宝藏的开发,同样提供了众多宝贵信息。以能源资源潜力为例,松科二井证实在盆地下存在有利的页岩气层系,发现页岩气气测异常层达43层、累计厚度102米,甲烷占全烃组分平均含量的86%,异常幅度与背景值的平均比值为14.77。同时,还首次发现了具备开发条件的盆地型干热岩地层,在井深4400米~7018米发现温度150℃~240℃高温干热岩体。

    今后,随着后续研究的逐步深入,相信振奋人心的新发现会越来越多。通过松科二井这个时间隧道,中国地质科学工作者为人类还原一个完整的白垩纪,将不再是梦。

    向地球深部进军不停歇

    松科二井虽然完井,但中国地质人探索地球深部奥秘的步伐仍在继续。

    对此,中国地质调查局已作好了规划:深化地球深部探测理论技术研究和成果转化,组织实施好松辽盆地页岩油(气)、深层油气、砂岩型铀矿、干热岩等清洁低碳能源地质科技攻坚战,带动大庆油田接替资源的勘查开发;加快推进《地球深部探测重大项目》的申报,以及“地球深部探测与能源资源安全”国家实验室与“深部地下观测与实验”国家重大基础科学设施的建设工作;研发15000米国产超深钻探装备系列,做好我国超万米大陆科学钻探工程以及大型含油气盆地科学钻探工程的选址和实施工作。

    而这,与中国地质调查局始终站在人类命运共同体的高度,充分发挥中国的体制优势和自身的人才技术优势,积极开展地学领域前沿探索的传统,一脉相承。

    人类只有一个地球。人类要与自然和谐共处,就必须了解地球。而了解地球最有效的、最直接的办法之一,就是实施深部钻探、在典型地区建通往地球深部的时间隧道,去研究地震成因、火山喷发机理、地质灾害预警、地球气候演变、生命演化历史、深部地质结构和能源资源潜力等,为人类更加和谐地与自然相处提供科学的解决方案。

    于是,1968年,美国率先提出并实施了深海钻探计划(DSDP)。1985年,大洋钻探计划(ODP)开始运作。1998年,我国正式加入ODP,成为ODP历史上第一个“参与成员”。2004年,中国加入规模更加宏大、科学目标更具挑战性的综合大洋钻探计划(IODP),成为人类深入认识深海地质演化俱乐部中的一个重要成员。

    大陆钻探计划启动后,1996年2月,德国、美国和中国作为第一批成员,发起了国际大陆科学钻探计划(ICDP)。目前,ICDP已经实施了湖泊、陨石撞击和生物灭绝事件、研究火山和地热、断层带等几十个科学钻探项目。我国已成功申请到“大别—苏鲁”大陆超深钻、中国环境科学钻探青海湖工程、科钻一井和二井工程等多项ICDP项目,在大陆科学钻探领域方面取得令人瞩目的成绩。

    “大别—苏鲁”大陆超深钻是我国首例大陆钻探工程,2001年开工建设,至2005年完成钻探施工任务,是全世界穿过造山带最深部位的科学深钻,被国际地学界誉为超高压变质带大陆动力学的研究宝地。

    2005年7月21日,青海湖环境科学钻探开钻,到9月5日结束,历时47天,分别在青海湖东盆、南盆等5个地点钻取了13支岩芯,共548米, 取得岩芯323米。通过青海湖科学钻探研究,查明了青海湖湖盆形成演化,气候构造变化和青海湖波动的历史,达到了解东亚季风气候和内陆干旱化变迁的研究目的。

    2006年8月18日,在松辽盆地北部中央坳陷区开钻的中国白玺纪大陆科学钻探工程(松科一井)分两孔进行,称为“一井双孔”。2007年10月20日,松科一井顺利完钻,总取心进尺为2577米,心长共计2485米,为白玺纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化的后续研究奠定了坚实基础。

    松科二井于2014年开钻,目标是打穿松辽盆地白垩系,探索松辽盆地深部能源潜力,建立松辽盆地深部地层结构,寻求白垩纪气候变化地质证据,研发深部探测技术。松科二井到目前已完成钻井深度7018米,成为亚洲国家实施的最深科学钻探井。

    这一系列成果对人类的贡献,得到了来自国际地学界的高度赞誉,也提升了我国“向地球深部进军”的能力和水平。

    中国人常说“上天容易入地难”。深部钻探过程中会遭遇很多世界级难题,其中要解决地球的“三高”(高温、高压、高地应力)问题,就必须有好的钻探装备。正是通过以上系列科学钻探工程的实施,中国地质人在为国际地学研究贡献系列成果的同时,还带动了我国万米大陆科学钻探装备和1000米、2000米、3000米、4000米等系列钻探成套装备的研发与进步。

    现在,中国已进入到科学钻探与钻探装备互相促进、互相进步的新时代。而随着科学钻探和钻探装备间的良性互动、螺旋式上升,中国地质人向地球深部进军的能力也在不断提升,为人类提供更多了解地球的信息也必将越来越丰富,对人类命运共同体构建的贡献也必将越来越大。

    中国地质调查局在松科二井完井后形成的规划,就是中国地质人站在新起点、进入新时代的宣言。

    松科二井重大突破与进展一览

    一 创造了深部钻探技术

    四项世界纪录和两项重大突破

    1. 创造了四项世界纪录。

    311毫米大口径连续取心最长——1650米。

    311毫米口径单回次取心最长——30米。

    216毫米口径单回次取心最长——41米。

    152毫米口径单回次取心最长——33米。

    大幅提高了施工效率和岩心采取率(96.6%),缩短了施工周期,降低了成本,确保了全球最完整最连续的白垩纪陆相地层记录的获取和科学目标的实现。

    2. 创新了超深井大口径取心技术体系。

    在世界上首次研发并成功应用大口径一次取心成井和中空井底动力绳索取心等技术,将钻进速度提高了2倍。

    3. 攻克了超高温钻井技术难题。

    研发成功抗高温的水基钻井液、固井等系列技术,创造了国内最高温度(241℃)条件下钻进的新纪录,为解决超万米深部钻探面临的超高温难题做好了技术储备。

    二 发现了松辽盆地深部

    两种清洁能源具有良好的勘探开发前景

    1. 完整揭示了深部页岩气资源潜力。

    在松辽盆地深部凹陷带沙河子组合火石岭组(3350米以深)地层中发现页岩气气测异常43层,累计厚度102米,甲烷占全烃组分平均含量的86%,异常幅度与背景值的平均比值为14.77,证实了松辽盆地深部存在有利的页岩气层系,为实现深部能源勘查向页岩气勘查拓展提供了重要依据。

    2. 首次发现了具备开发条件的盆地型干热岩地层。

    在井深4400米~7018米发现温度150℃~240℃的高温干热岩体和两层含高放射性元素异常地层,热流值为84毫瓦/平方米,展示了松辽盆地具有良好的地热能开发应用潜力。

    三 获得了白垩纪陆地

    古气候演变规律的三项重要证据

    1. 首次实现了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画。

    建立了白垩纪重要地质历史档案,为研究白垩纪古气候演变提供了重要的科学依据。

    2. 首次重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史。

    发现了各个时间尺度陆相气候变化的主要控制因素,为研究地球气候系统在温室气候条件下演变机制找到了新证据。

    3. 发现了白垩纪气候波动重大事件。

    捕捉到大规模火山爆发排放二氧化碳引发陆相气候剧烈波动的重要信息,证实了气候快速变化是导致恐龙灭绝的诱发因素,对研究和预测未来全球气候变化意义重大。

    四 取得了基础地质研究三项重大进展

    1. 建立了地层对比的“金柱子”。

    创建了完整的松辽盆地陆相地层标准剖面——“金柱子”,为开展区域性和全球地层对比研究提供给了重要的陆相“标尺”。

    2. 建立了松辽盆地演化新模式。

    揭示了松辽盆地深部地质构造特征,发现了古大洋板块俯冲、聚合的深部证据,构建了盆地早期基底双向汇聚、后期伸展反转的陆内盆地演化新机制,为松辽盆地成因再认识及深层油气勘探提供了理论指导。

    3. 丰富了白垩纪陆相生油理论。

    首次发现了松辽盆地多次、短期海侵事件的新证据,提出了白垩纪海侵事件是有机质富集和烃源岩形成的重要因素之一的新认识,对松辽盆地深部油气勘探有重要的指导意义。

    中国自然资源报:树起地学领域新地标

    中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心日前在京举行了揭牌仪式。对于这样一个新生的研究机构,业界有着诸多疑问。为此,中国矿业报记者专访了矿产资源绿色评价研究中心主任王京彬,请他就这个机构成立的背景、定位、作用、目标、运作等做了全面的介绍。

    矿产资源全链条绿色评价技术体系(资料图)

    中国矿业报:请问成立矿产资源绿色评价研究中心这样一个研究机构,是基于一个什么样的背景?

    王京彬:主要是基于我国国情。在相当长的一段时期内,我国对矿产资源的刚性需求还将不断加大,而矿产开发的同时,对生态环境的保护也责无旁贷,绿色勘查和绿色矿业发展是大势所趋。

    习近平总书记提出:“既要金山银山,也要绿水青山。”党的十八届五中全会也把“绿色发展”作为五大发展理念之一。为此,决策部门开始行动。2009年,国土资源部出台了《矿山地质环境保护规定》,把“矿山地质环境保护与治理恢复方案”作为申办采矿许可证的前置条件之一,逐步健全完善矿山地质环境管理制度体系;2010年,国土资源部正式印发《关于贯彻落实全国矿产资源规划,推进绿色矿业,建设绿色矿山工作的指导意见》,进一步明确了推进绿色矿山建设的思路、原则与目标;2011年“发展绿色矿业”被纳入《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,上升为国家战略;2015年,中央就生态文明建设出台了第一个全面专题部署文件,明确把发展绿色矿业、加快绿色矿山建设作为重要任务,具有里程碑意义;2017年5月,国土资源部、财政部等六部委出台《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,提出“将绿色发展理念贯穿于矿产资源规划、勘查、开发利用与保护的全过程,引领和带动传统矿业转型升级。”

    中国地质调查局部署了一系列地质环境调查和矿产资源基地综合地质调查项目,支撑绿色矿业发展。《中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划》将大型资源基地资源环境综合调查作为重要矿产资源领域4项主要任务之一,并且在重要矿产资源调查、地质灾害防治与地质环境保护、国土开发与保护、基础地质支撑等计划中部署了一系列地质环境调查项目。

    相关单位开始积极行动。青海省有色地勘局在推进“青海省多彩地区铜多金属矿整装勘查”项目中,建立了绿色勘查多彩模式;贵州西南能矿集团第一个出台了绿色勘查企业标准;成都探矿工艺所建立了绿色勘查技术团队,加强技术开发和应用示范……

    这些探索难能可贵,而且成效显著,但生态文明建设和绿色发展永远在路上。如何解决单一化、局部化、区域性和碎片化的问题,从矿业全产业链的高度来构筑一整套行之有效的标准、规范、制度,并提供可供参考甚至推广的示范与模式,仍是亟待解决的问题。也就是说,矿业全产业链的绿色发展,需要可靠的技术及智力支撑机构,要有提供技术支撑的“领头雁”。正是在这样的背景之下,在决策部门和企事业单位殷切期待之下,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心顺利诞生。

    中国矿业报:中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心的业务定位是什么?

    王京彬:矿产资源绿色评价研究中心是中国地质调查局专门从事矿产资源绿色评价研究的学术性非法人组织。面向绿色矿业发展和国家资源基地建设,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心以矿产资源基地为基本单元,以支撑服务矿产资源基地综合地质调查和矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价研究为重点,系统开展矿产资源数量、质量、生态环境“三位一体”综合评价。在矿产资源基地综合地质调查成果的基础上,聚焦三个方面的评价研究:一是基于生态环境的矿产资源技术经济可行性评价,回答在考虑生态环境成本的条件下是否是“矿”的问题;二是资源勘查开发对生态环境影响性评价,回答勘查开发活动对生态环境的影响程度、范围及可修复性的问题;三是勘查开发活动自身的绿色化评价,是否采取了有效措施实现资源勘查开发最优化和生态环境影响最小化。

    通过系统的评价研究,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心将为建立一套矿产资源全链条的绿色评价技术标准(指南、规范等)体系提供科学依据,为优化勘查开发布局和中国地质调查局资源基地综合地质调查工作部署提供咨询建议。

    中国矿业报:中心目前确定了哪些研究方向?

    王京彬:目前我们主要针对资源基地地质环境和生态系统调查与研究的薄弱环节,系统开展矿产资源的资源潜力、开发条件和环境影响一体化评价,构建矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价技术支撑体系。

    具体来说,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心目前主要有以下4个研究方向:一是矿产资源基地综合地质调查与资源环境承载力评价;二是绿色勘查与资源技术经济环境影响评价;三是绿色矿山评价体系、监测示范与生态环境修复技术研究;四是矿产资源全链条绿色评价技术标准(规范)研究与成果集成。

    中国矿业报:中心在打造全链条绿色评价体系方面,确立了什么样的发展目标?

    王京彬:我们计划通过10年左右的持续努力,逐步建成世界一流的矿产资源绿色评价研究中心。为达成这个目标,我们以支撑服务绿色矿业发展和国土资源管理中心工作为目标,以矿产资源基地为基本单元,针对生态环境评价薄弱环节,在综合调查的基础上,系统开展资源基地的资源潜力、开发条件和环境影响一体化评价,构建矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价技术支撑体系,争取成为矿产资源基地绿色评价创新与合作交流平台、矿产资源全链条绿色评价信息集成与服务平台、绿色评价标准(规范)制定与管理决策技术支撑平台、绿色评价新理论新技术新模式的示范推广平台。

    中国矿业报:能否谈一下为了达成10年的目标任务,中心做了哪些具体工作规划?

    王京彬:为实现总目标,中心制定了明确的阶段性目标任务。2017~2018年,建实矿产资源绿色评价研究中心。以完善结构、资源基地综合调查为重点,通过对业务中心的组织结构、业务结构、人才结构、合作网络的不断完善,夯实业务中心的发展基础;完成好综合地质调查示范项目,在集成相关成果的基础上,初步建立资源基地综合地质调查的技术方法流程、资源环境承载力评价方法和技术经济与环境影响评价体系;提出“资源基地综合地质调查技术要求”建议和项目部署建议,支撑引领矿产资源基地综合地质调查工作。

    2019~2020年,建成国内一流的矿产资源绿色评价研究中心。以全链条绿色评价和标准(指南、规范等)研究为重点,建立矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复等阶段的绿色评价关键指标体系、技术方法流程;初步提出或完善各阶段相关技术标准(规范、规程)建议,优选和推广绿色调查、勘查、开采和生态环境修复先进技术,促进绿色评价成果转化;建设国内一流的矿产资源绿色评价应用研究、学术交流、人才培养和示范推广中心,引领矿产资源基地绿色评价工作。

    2021~2025年,跻身世界一流的矿产资源绿色评价研究中心行列。以示范推广和国际合作为重点,优化完善矿产资源全链条各阶段绿色评价指标体系,构建矿产资源全链条绿色评价技术支撑和服务体系,突出成果集成与示范推广,加强国际合作研究与交流,以一流的人才、一流的成果、一流的管理和一流的服务,把中心建设成为世界一流的矿产资源绿色评价研究中心,有力支撑中国矿业“走出去”和国家“一带一路”矿产资源勘查开发合作,促进全球绿色矿业发展。

    中国矿业报:作为依托单位,北京矿产地质研究院将为矿产资源绿色评价研究中心提供哪些支持?

    王京彬:作为矿产资源绿色评价研究中心的依托单位,北京矿产地质研究院在中心建设及运行期间将提供全方位的支持,主要表现在:

    一是具备科研-调查-勘查-开发-环境治理修复完整的技术-产业链,为开展矿产资源全链条绿色评价提供坚实的实践基础和技术支撑。作为一个长期服务于工业部门的研究和调查机构,北京矿产地质研究院有着独特的产业背景、人才优势、专业综合优势和长期积累,有突出的找矿业绩和矿山开发经验,形成了科研-调查-勘查-开发一体化的新机制,构建了较为完整的矿产勘查开发和环境修复技术产业链。

    与此同时,北京矿产地质研究院(含下属单位中色地科矿产勘查股份有限公司)拥有区域地质调查、固体矿产勘查、地球物理勘查、地球化学勘查、地质钻探、地质灾害防治工程勘查施工等甲级地勘资质,甲级测绘资质,地质灾害治理工程甲级施工单位资质,地质灾害危险性甲级评估资质,建筑业企业资质证书(特种专业工程专业承包)等。

    另外,北京矿产地质研究院正在实施的东天山、赤峰有色金属矿产资源基地综合调查二级项目,以及在实施的承德生态文明示范区综合地质调查项目和3个矿集区(整装勘查区)找矿预测子项目,将从项目层面有力支撑“研究中心”建设。

    二是北京矿产地质研究院拥有6家境外上市资源公司,相对熟悉境外绿色勘查先进做法和技术要求,有助于高起点借鉴境外研究成果和最佳实践经验。北京矿产地质研究院及其下属企业在立足国内地质工作的同时,抢抓“走出去”机遇,海外地勘项目聚焦重点国家,形成了加拿大、澳大利亚、智利、埃塞俄比亚、坦桑尼亚和老挝等海外“根据地”,在16个国家拥有60个探矿权和采矿权。依托海外风险资本市场,境外找矿取得重大突破。美国南加州奥德山超大型金矿、加拿大魁北克HR超大型铜–镍–铂族矿、埃塞俄比亚VMS铜锌金矿、西澳铀矿、坦桑尼亚金矿、苏丹北部金矿、智利铁铜金矿、老挝纳勐铜矿,均取得突出的找矿效果。目前,中色地科公司是加拿大多伦多证交所上市的奥卡黄金公司、东非金属公司、金股矿业公司和北方镍矿勘探公司,以及在澳大利亚证交所上市的英特金属公司、英特铀矿公司等6家境外上市的初级资源公司的第一大股东,形成支撑美洲、非洲、澳洲等主要资源大区海外风险勘探的上市公司群。在多年的海外合作实践中,较系统地学习和初步掌握了澳大利亚、加拿大等矿业发达国家,在地质矿产勘查、矿业开发、环境保护和安全生产等方面的先进经验、做法和技术规范要求,便于“研究中心”结合我国国情更好地学习借鉴,取得与国际标准规范对接的研究成果。

    三是具备人才和技术设备优势,可为中心运行提供人才和科研条件保障。北京矿产地质研究院当前人员精干、装备精良,主要技术骨干人员大多承担过复杂地质条件下国家、部(省)或大型以上地质调查或勘查项目,能够解决工作中重大疑难问题。同时,北京矿产地质研究院及下属控股公司近年新购置的先进技术设备和仪器500多套,自主研发了超低空高精度磁测系统和井中三分量高精度磁测系统等设备,拥有实施各类地质调查项目的能力。

    四是具有有色金属产业背景和有色地勘领军地位,可促进研究成果的转化与示范推广。北京矿产地质研究院作为有色地勘系统的领军单位,隶属于国资委和中国有色金属工业协会,是中国地质学会矿山专业委员会、中国有色金属工业协会地质矿产分会、中国有色金属学会地质学术委员会的挂靠单位,与有色金属矿业企业和有色地勘单位保持良好的合作关系。同时代表行业部门,每年以“三会一奖”为抓手,组织属地化有色地勘单位与矿业企业的改革发展经验交流和资源地质、民生地质成果交流会,承办中国有色金属工业找矿成果奖评选,具有较强的行业服务能力和影响力。有利于“研究中心”工作的推进和研究成果的示范推广。

     

     

    致力推进矿业全产业链绿色发展

    联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心成立

     

    中蒙边界地区铜地球化学图

     

    巴基斯坦地球化学调查野外采样培训

     

    共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”,是中国国家主席习近平向世界发出的诚挚邀请,为中国和世界开启了一扇实现互联互通、共享发展红利、通往美好未来的大门。

    三年来,“一带一路”建设从无到有、由点及面,务实合作不断推进,赢得了沿线国家的广泛赞同和参与。

    在“一带一路”这份促进全球合作共赢的“中国方案”中,地质调查领域的国际合作书写了浓墨重彩的一笔。国土资源部积极巩固拓展国际合作网络,打造国际地学创新中心,推进“一带一路”沿线国家开展地质调查和合作研究,取得了一系列重要成果,有效推动了全球矿业命运共同体建设。

    巩固拓展合作网络平台,“一带一路”地质朋友圈不断扩大

    中国提出“一带一路”倡议,为的是和沿线各国一起积极应对全球治理中存在的现实问题。“一带一路”倡议提出3年多来,“朋友圈”不断扩大。目前,已有100多个国家和国际组织响应支持,40多个国家和国际组织与中国签署了相关合作协议。

    作为其中的重要组成部分,地学领域的合作主要围绕解决人类社会发展共同面临的资源与环境问题,聚焦地球科学研究和地质调查合作。国土资源部、中国地质调查局搭建起广泛的国际地学合作网络和平台,先后与俄罗斯、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、越南、缅甸、柬埔寨、匈牙利、塞尔维亚等近30个“一带一路”沿线主要能源资源国家签署了合作谅解备忘录或项目合作协议,形成了高层互访和协调机制。在两国政府间机制性合作委员会框架下,设立的中哈地质与矿产利用分委会和中蒙地质矿产分委会,与哈萨克斯坦“光明之路”、蒙古“草原之路”进行地质矿产领域战略对接,协调解决投资合作遇到的问题和困难。

    在双边地学合作不断加强的同时,多边地学合作则助力我国倡导的“化学地球”等国际大科学计划的实施,提升我国在国际地学组织的地位和影响力。国土资源部与亚太经合组织、联合国教科文组织、世界银行、国际地质科学联合会等20余个组织建立了长期友好合作关系;先后有50余名专家在国际地质科学联合会、国际海底管理局等国际组织任职,发挥了重要的组织协调作用;利用东盟+3矿业高官磋商机制和东亚东南亚地学计划协调委员会平台,与东亚、东南亚国家建立了稳定的地质调查国际合作关系,并推进了一系列多边合作。

    值得一提的是,联合国教科文组织国际岩溶研究中心、全球尺度地球化学国际研究中心分别依托中国地质调查局岩溶地质研究所和中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所成立,世界地质公园网络办公室在中国国土资源部挂牌运行。这些国际地学组织机构落户中国,搭建起为全球岩溶地区发展、地球化学填图国际合作、世界地质公园建设和管理贡献中国力量的平台。

    落户中国地质调查局西安地质调查中心的国土资源部中国—上海合作组织地学合作研究中心,是国土资源部着力打造的一个开放性国际地学合作研究中心,主要围绕重大而广泛关注的地质—资源—环境问题,积极开展国际合作和交流,促进地球科学理论与技术进步,以及上海合作组织各成员国矿业经济发展,从而为丝绸之路经济带建设成为经济、利益、命运共同体而努力。

    此外,为推动区域地学合作,中国地质调查局建立了东南亚南亚地学中心、东北亚地学中心、东南非地学中心、西非北非地学中心和南美洲大洋洲地学中心,而中国—东盟地学合作研究中心、中国—阿拉伯国家地学合作中心也在逐步建设中。

    联手攻关重大地质问题,“一带一路”地学研究水平不断提升

    “一带一路”倡议,唤醒了沿线国家的历史记忆,同时也唤起了沿线各国分享中国发展机遇、加强战略合作的热切企盼。

    “一带一路”沿线国家能源资源丰富,是全球能源资源供应与优化配置的重要地区。这些国家把加强能源资源勘探开发,作为推进经济发展、加快工业化进程的重要措施。但这些国家普遍存在地质工作程度低、资金短缺、技术落后、人才匮乏等问题,迫切要求与我国开展地质调查和矿业方面的合作。

    基于此,中国的“一带一路”地学合作在国土资源部中国地质调查局的全面部署下逐步深入。

    具有标志性意义的是,由中国地质调查局组织、中国地质科学院地质研究所实施的1∶500万国际亚洲地质图项目,联合了20个国家的100多位科学家,首次对亚洲地区内的地层、变质岩、火成岩、断裂系统等地质内容进行了系统划分和对比,并对亚洲一些重大地质问题进行了专题研究。这是第一份全面反映亚洲及相邻海域地质并带有数据库的国际亚洲地质图。从这张图上,不仅可以从全球角度全面解读亚洲地质,而且可以研究亚洲与相邻大陆和海洋的构造关系。

    由中国地质调查局中国地质科学院组织中国、俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、韩国五国共同参与的国际合作地质编图项目《1∶250万亚洲中部及邻区地质图系》,不仅填补了1∶250万比例尺世界洲际性地质图系的空白,而且解决了一些相邻各国之间长期悬而未决的重大地质、成矿规律问题。该图系连续在第32届、33届和34届国际地质大会上展示,受到国际地质界专家学者赞赏,被100多个国家收存。

    由中国地质调查局岩溶研究所和水环所承担的中国与东南亚地区岩溶地质系列图编制,填补了亚洲及东南亚地区洲际(区域)岩溶地质及环境地质系列图件空白的同时,也为我国和东南亚各国岩溶水资源规划、岩溶地质环境保护与治理、防灾减灾提供了科学依据。

    另外具有国际影响力的还有1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图、1∶500万亚洲地下水系列图、中蒙边界地区1∶100万地质图和成矿规律图等。据统计,目前在地质调查国际合作成果基础上,由我国主导编制的、第一手的全球性、洲际性和区域性的地质、矿产、大地构造和成矿规律图等地质矿产系列图件达到近千幅,显著提升了我国和“一带一路”沿线国家的地球科学研究水平。

    合作开展地质调查项目,“一带一路”矿业投资目标不断增加

    “一带一路”倡议,以打造命运共同体和利益共同体为合作目标,得到沿线国家广泛认同并积极参与。

    “一带一路”沿线国家在矿产资源合作方面具有很强的互补性,市场大、机会多,这为沿线各国共享地球科学研究与发展成果、构筑地学发展合作共赢利益共同体创造了需求与基础。

    中国地质调查局“一带一路”基础地质调查与信息服务计划要做的,就是充分发挥地质调查先行和科技引领作用,着眼于跨越我国的巨型构造成矿带,通过与沿线国家地质机构合作,通过基础地质矿产信息采集、重点国家和区域地质背景与成矿规律研究,以及重点矿种资源潜力评价及水文地质、环境地质调查,科学评价‘一带一路’沿线各国矿产资源潜力与资源环境综合承载力,为政府间合作决策制定和企业矿业投资合作决策提供有效服务,从而推动沿线国家间能源资源合作,促进产业调整升级与互利共赢协调发展。

    与此同时,在各方的努力下,一系列地质调查国际合作项目在新丝路上铺开。

    在蒙古,中国地质调查局地球物理地球化学研究所、天津地质调查中心与蒙古矿产资源管理局合作,先后合作开展了《中蒙边界地区1∶100万地球化学填图》《中蒙边界重要成矿带1∶100万成矿规律图编制与研究》《中蒙边界地区重要成矿带成矿规律对比研究》等项目,研究地区包含了“一带一路”中蒙走廊带的大部分区域,取得了丰硕成果。

    中国与吉尔吉斯斯坦的地质合作,帮助吉尔吉斯斯坦建立了7个地质矿产类数据库,编制完成中吉系列地质图件、系列地球化学图件等百余幅;开展的吉尔吉斯资源潜力综合信息评价,圈定了找矿预普查选区,不仅为政府部门、地勘单位、研究机构和企业等提供了及时有效的信息服务和技术指导,而且大大提高了吉尔吉斯斯坦吸引矿业投资的能力。

    中巴两国在地学领域的合作一直稳步推进。中国地质调查局西安地调中心积极与巴基斯坦地质调查局开展区域编图、成矿地质背景对比及矿产资源调查评价等方面的合作研究,不仅有力支撑了中巴经济走廊建设,同时为中资企业在巴基斯坦的矿业投资提供了基础信息服务。

    中塔合作的帕米尔地区地球化学填图首次完成1∶100万面积6万平方千米、1∶25万面积2万平方千米,编制近100张地球化学系列图件,合作成果显示合作调查区内良好的找矿前景,发现铁银山铁铜银多金属矿、铅矿川银铅矿、铅钼梁铅银铷矿和白云峰锌矿点等,对调查区内通过发展矿业经济改善民生、改善基础设施环境具有重要意义。

    据中国地质调查局相关负责人介绍,目前已与25个国家合作完成地质、地球化学调查630万平方千米,绘制不同元素地球化学图件近万幅,图件成果显示了巨大的找矿潜力,为提高“一带一路”国家基础地质调查、基础地质工作水平以及服务矿业投资合作发挥了重要的基础作用。

    培训推广先进技术方法,“一带一路”地质调查技术不断进步

    先进的技术方法,是推进地质调查工作的利器。

    在开展地质调查国际合作的过程中,我国先进的地质调查技术方法受到“一带一路”沿线国家的青睐。国土资源部中国地质调查局采用国际培训、合作研究、联合调查、技术援助等多种形式,与“一带一路”沿线国家共享我国地球化学填图、卫星遥感、数字地质填图、数据库建设、实验室分析测试等先进技术,从而促进他们的地质调查技术进步和能力提升。

    目前,我国的数字化学填图技术已推广应用于哈萨克斯坦、印度尼西亚、摩洛哥、巴西等近30个国家,有效支撑了“化学地球”国际大科学计划实施和全球地球化学基准网建设。数字地质填图技术已实际应用于老挝、马来西亚、秘鲁、摩洛哥等国家地质填图;卫星遥感技术已广泛应用于塔吉克斯坦、苏丹、埃塞俄比亚、秘鲁等国的地质调查工作中。

    在推广过程中,中国地质调查局为90个国家的1000多名官员与技术人员举办国际培训班62期。2016年,在国家援助资金资助下、中国地质调查局发展研究中心派出专家在柬埔寨与柬埔寨矿业能源部共同举办一期“柬埔寨地质调查与矿业开发海外研修班”,共计培训柬埔寨矿业能源部与柬埔寨技术科技大学的66名官员与技术人员,基本实现了对柬埔寨各省地质技术人员的全覆盖。“走出去”举办类似的研修班,一来可以使更多的当地官员、技术人员受益,二来节省办班成本,还能够更加准确的了解受援国的实际情况,利于后续国际合作项目的开展。

    受益于国际培训成果和国际合作关系的建立,学员所在国家与中国政府间地质矿产领域的合作得到促进。令人高兴的是,通过学员牵线搭桥,我国与十几个国家签署了政府间合作谅解备忘录。此外,在培训过程中,还为企业与受援国开展双边合作建立良好沟通渠道,为企业海外矿业投资合作建立人脉网络,部分企业直接获得境外项目信息,通过进一步的合作,部分企业已经形成产能,为当地经济发展带来了实实在在的收益,如江西地勘局在纳米比亚的石材矿业项目,造福当地百姓。

    目前,中国地质调查局已培养一批国际化人才和创新研究团队,培养具有国际视野的创新人才300余人,在国际组织和学术机构任职人员达到50多人;先后有25人次获得蒙古、塔吉克斯坦、摩洛哥、苏丹等合作国的表彰。

    提供境外矿产信息服务,“一带一路”矿业合作风险不断降低

    为服务“一带一路”共建倡议和国际产能合作,引导企业到海外从事矿业投资和产能合作,国土资源部加强全球矿业投资环境研究、境外地质矿产信息发布,力求为国内外矿业企业提供服务,从而提升我国参与矿业全球化的能力和水平。

    中国地质调查局立足基础性、公益性地质调查国际合作成果,精心设计,认真开发,境外地质矿产信息服务能力逐步增强,编制了《“一带一路”地质调查规划(2015-2020)》《援外地质调查工作中长期战略系列建议》等一系列战略规划,发布《中国地质调查成果报告(2016)》,给国家宏观决策和“一带一路”产能合作提供有力支撑。

    目前,境外信息产品服务已纳入全国地质资料馆的服务体系,成为面向社会服务的固定窗口。此外,地调局发展研究中心、六大区调查中心等单位的境外研究部门和区域研究中心、航遥中心卫星遥感中心、地质图书馆等,也常年作为境外信息社会公益性服务机构、为社会提供公益性服务,甚至提供面对面的定制服务。

    每年一度的“境外矿产信息发布会”已连续举办11届,成为国土资源部境外信息产品一个品牌服务平台;首届“一带一路”地质调查国际合作论坛2016年在西安成功举办,中外联合举办的中—澳矿业投资合作论坛、中国—坦桑尼亚、津巴布韦矿业投资论坛、尼日利亚—中国矿业投资合作论坛,以及中亚地学信息发布会等非定期的论坛,为国内外的矿业投资者提供了全面、权威的境外信息服务。借助中国国际矿业大会、中国—东盟矿业合作论坛等国际平台,中国地质调查局也为国内外的矿业企业提供了大量信息服务。

    截至2016年底,通过以上服务平台和服务方式,中国地质调查局累计为国内外600余家矿业企业(机构),提供7000多人次的面对面服务,这些服务为一些中外企业合作投资开发金矿、金刚石、铁矿和石材矿产等提供了信息服务,并产生经济效益,造福当地百姓,有力支撑了“一带一路”共建倡议和国际产能合作中的能源资源合作和矿业投资。

    由国土资源部信息中心编制的《世界重要矿产资源勘查投资指南》中,有31个为“一带一路”国家地区,涵盖了“一带一路”主要的矿业国。该指南为矿企在“一带一路”沿线国家矿业合作提供了方便实用的“工具书”和“路线图”,降低了风险,提高了效率,促进了政府归口管理、以及金融、保险、法律和行业协会等相关部门提供优质高效的服务。基于指南编制提出的多项政策建议被国家不同部门采纳,为相关政策制定提供了决策依据。每年进行的全球矿业投资环境评价和年度矿业政策与管理形势回顾,连续多年在中国国际矿业大会上发布,扩大了我国在相关领域的国际影响力。通过指南的编制,培训中国矿业走出去中高层人才数千人,培训发展中国家矿业中高层300余人,同时促进了我国矿业走出去和矿业全球化人才的培养。

    构建地质调查国际合作新格局,“一带一路”能源资源合作更加深入

    “一带一路”倡议,让古丝绸之路焕发新的生机活力,也为地质调查国际合作带来了重要机遇、提供了广阔空间。

    “十三五”期间,我国将构建“一带一路”地质调查国际合作新格局,全面开展双边与多边合作,与重点国家合作在重点地区开展地质矿产调查、与印度洋与西南太平洋国家合作开展海洋地质调查和海岸带重点地区水工环地质调查,加强地质科学研究合作,共享“一带一路”沿线国家地质、能源资源勘查开发利用与保护等信息,建成“一带一路”地质矿产、矿业项目与投资环境信息与服务系统,有力支撑与推动中外企业在相关国家开展能源资源合作,为“一带一路”经济社会发展和重大工程建设的水资源保障以及生态文明建设提供技术支撑。

    国土资源部将继续以创新、协调、绿色、开放、共享五大理念为引领,全面推进“一带一路”沿线国家地质调查合作工作。

    一是坚持准确定位,全方位支撑“一带一路”建设。全面开展双边与多边合作,聚焦常规油气、煤层气、页岩气、铀矿等新型能源资源,铜、镍、钨、锡、锑、钾盐等重要矿产,重稀土、锗、铟、镓、石墨等新材料矿产,兼顾锰、铝、铅、锌、磷、铁、煤炭等矿产,与“一带一路”沿线国家合作开展地质调查。

    二是坚持需求导向,实现境外地质调查工作由粗放服务向精准服务转变。第一,与“一带一路”沿线国家的中资企业进行需求对接。把“一带一路”沿线国家开展投资贸易合作的优秀企业作为最优先的服务对象,使工作更有针对性,服务更有成效。第二,与我国驻“一带一路”沿线国家的使馆,特别是经商处进行需求对接。第三,与“一带一路”沿线国家矿业主管部门和地质调查机构进行需求对接。从规划和协调,形成合力,明确目标任务,搭建合作网络,发挥协调联动工作机制的作用,为“一带一路”能源资源合作提供地质调查支撑。

    三是坚持科技引领,提升境外地质调查支撑服务能力。充分利用航空地球物理、地球化学、卫星遥感、地质信息以及分析测试等方面的技术优势,在境外地质调查中推广应用我国先进的地质勘查技术,联合开展国家重点研发专项和国际大科学计划等重大科技公关,为“一带一路”的矿业投资和产能合作提供更加有利的科技支撑。

    四是坚持创新方式,构建“政产学研用”无缝衔接的境外地质调查合作机制。经过前期的探索,已初步搭建了中央、地方和企业境外地质调查工作的协调联动机制。中国地质调查局与陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、内蒙古6省(区)国土资源厅和西北大学、长安大学、兰州大学、中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、成都理工大学6所大学签署了《丝绸之路经济带地学协同发展战略合作协议》,下一步将进一步完善境外地质调查“政产学研用”合作机制,加快推进“国土资源部中国—上海合作组织地学合作研究中心”共建步伐,以我国西北地区和中亚国家为重点,以西安为高地,着力打造“丝绸之路经济带地学协同发展战略合作中心”。

    5月14日,在中国北京召开的“一带一路”国际合作高峰论坛,开启了“一带一路”建设的新篇章。我们也期待,地学研究和地质调查国际合作将在“一带一路”更广阔的发展平台上,书写出华丽篇章。

    地质合作快车驶上新丝路

     

    从1916年中央地质调查所全面开启中国早期的地质调查工作算起,我国的地质调查工作走过了100年的历程。

    100年风雨兼程,一代又一代地质工作者,跋山涉水,不畏艰险,使我国不仅实现了陆域中比例尺调查全覆盖,而且开启了海洋区域地质调查的先河,推动我国地质事业从无到有,从弱到强,一步一步走向地质大国。期间,地质工作者完成的地质图件数以百万计。其中有些在传递地质信息的同时,也具有很强的艺术欣赏价值,堪称艺术作品。

    百年来地质制图的演变,实际上是中国地质事业发展历程的缩影。正值纪念中国地质调查百年,由中国地质调查局基础调查部、直属机关党委发起,全国地质资料馆联合中国地质图书馆从数百万馆藏图件中遴选出近千张,邀请书画家从艺术的角度进一步甄选出100余幅地质图件,举办了百年地质图艺展,以期通过展现百年地质制图发展的光辉历程,再现中国地质工作的发展历程,同时展示地质工作者良好的艺术素养与浪漫的工作情怀。

    1 初创(1935年前): 手绘制图彰显个人艺术修养---

    1903年,周树人(鲁迅)在其所著的《中国地质略论》中说道:“觇国非难。入其境,搜其市,无一副自制之精密地质图(并地文土性等图)非文明国”。1906年,顾琅、周树人合编完成《中国矿产全图》,我国才有了第一张矿产图。1910年《地学杂志》创刊号发表了邝荣光编制的1:250万《直隶地质图》,这是中国人自己编制的首张地质图。1911年《地学杂志》又发表了邝荣光编制的《真隶矿产图》。这3张地质、矿产图的编制和出版,标志着中国区域地质、矿产综合研究和地质测图及地质制图工作的开端。

     

    ▲直隶地质图(邝荣光)

    在我国地质事业开展的早期阶段,地质先辈们编制了多幅具有重要意义的代表性地质图,为日后中国地质制图打下了第一步基础。

    1914年,丁文江等赴滇、黔、川等省调查,沿途测制了多幅路线地质图、剖面图、以及广西、山东等地的矿区地质图,开创了中国野外实测地质图(填图)的先河。

    1919年,叶良辅等绘制的《北京西山地质图》,是中国人自己测制的第一幅1:10万地质图件;翁文灏完成的《中国地质约测图》,是中国学者自己编制的第一张全国地质图。在上世纪20年代,还相继编辑出版了3幅1:100万地质图。

    这一阶段的地质图件,几乎均为手绘,线条相对简单,以单色图件居多,多色图件绘制上色以水彩颜料为主,使用的纸张也较为粗糙。尽管当时地质制图没有绘制标准,比例尺多以文字描述为主,但手绘地质图件更多地体现了地质前辈们的个人艺术修养。

    ▲梁津绘制的《回头山地质及矿床图之二》,细节刻画到位,线条流畅,特别是大片的留白和起伏的山峦,使得画面主题突出,平实的画面充满了节奏的张力,与其说是一幅地质剖面图,不如说是一幅千里江山景。

    2 探索(1936 年至1954年): 向“规范化”迈出第一步---

    1936年黄汲清发表的《中国地质图着色及符号问题》、南延宗的《地质图上火成岩花纹用法之商榷》及1937年王炳章发表的《地质图符号着色及花纹商榷》,使中国地质编图、制图、野外测图向“统一化”和“规范化”迈出第一步。

    ▲熊永先、罗正远编制的《四川南部古兰珙县间地质图》,是一幅多色区域地质图,依据不同颜色与花纹区分地层与岩石,色彩以黄绿色调为主。图中非常细致地标注了地名,并对一些主要地名进行了中英双语标注。图例划分更为细致,有图框与经纬线,标注了经纬度,总体已非常符合标准地质图的要求。

    除了逐渐趋于标准的地质图外,还有许多生动有趣、绘制精美的手绘素描图,以地质人的视角展现了自然之美。

    ▲我国第一套河流地貌图集《嘉陵江流域地理考察报告上卷•地形图集》中的第24号图,是由我国著名的地质学家、地理学家和地质教育家李承三于1940年底在剑门关邓家坡处手绘,形象地描绘了剑门关地形之险要。

    值得一提的是,在这一时期,黄汲清、曾鼎乾、陈梦熊完成了我国首张1:300万全国地质挂图。1945~1948 年,中央地质调查所区域地质研究室在室主任黄汲清的组织带领下,编制了14幅1:100万国际分幅地质图,通过编制这些图件,系统总结和展现了1948年前全国地质调查研究成果,实现了全国地质图零的突破。这些图件适应了新中国第一个五年计划的需要,为“一五”计划中的地质工作规划和部署提供了重要的基础地质资料,并为以后的综合地质编图进一步奠定了坚实的基础。

    3 成长(1955年至1994年): 图面信息更丰富且印制更规范---

    随着国家建设和地质工作的迅速发展,1953年~1956年,国家相继成立了四个中苏合作的区域地质测量大队。通过中苏合作和我国地质前辈们的不懈努力,中国地质填图和地质制图发展到比较系统和完善的阶段,图面信息更加丰富多样,印制更加规范标准。这一时期,中国的地质制图有了飞速的发展。

    1954年出版的由黄汲清、谢家荣编著的《普查须知》,对野外测图中所需要的地层划分、地质代号使用、各种花纹符号和色标等提出了统一要求,从而为全国大比例尺地质图统一的表示方法提出了科学依据。

    黄汲清编辑指导的《中华人民共和国大地构造图》,是我国首份1:300万构造图。该图件被地学界公认为对亚洲地质构造研究作出了重要贡献,是亚洲构造研究史上具有划时代意义的经典著作。由李廷栋、李春昱和王鸿祯主编的1:500万《亚洲地质图》,以及由耿树方负责主编的1:400万《中华人民共和国地质图》,在参加第25届国际地质大会展览会时引起巨大轰动,外媒给予了高度赞扬。

    ▲亚洲地质图(李廷栋、李春昱、王鸿祯、范本贤等)

    此外,这一时期还完成了我国第一幅1:300万的中国水文地质图,对我国水文地质科学的发展起到了重要的推动作用;我国正式出版的第一幅全国性工程地质图,全面总结和概括了中国区域工程地质条件的基本特征;我国第一幅第四纪地质大型挂图和海底第四纪地质图,对国内第四纪地质进行了全面总结, 并将我国海洋方面有关资料首次在小比例尺挂图上展示,使人们对我国海陆第四纪地质有了一个较为完整的认识。

    在开展区调填图工作的同时,相关的专题研究同步进行,例如农业生态地质研究、环境地质研究、旅游地学研究等均开展专题填图工作。而在地质图件的表示方法、符号的形状、大小、颜色和结构,以及图式、图例等方面的统一具体要求,为地质信息的迅速传输和自动化编图创造了条件。同时,构图色彩的运用也更为大胆,描绘手法更为多样。

    ▲中央有色金属管理局中南分局地质勘探公司完成的《广东始兴石人嶂钨矿地貌素描图二》,尽管是单色绘图,但对树林间隐约显现的房屋都进行了精确描绘,对石人嶂的处理,运用了国画山水技法——皴法,使得画面真实且具有美感。

    ▲梁中将完成的《茂名油页岩田附近地形透视图》,绘图精美,前水后山,由动而静,宛若一幅大气磅礴远景油画,呈现了地学与美学的完美结合。

    4 飞跃(1995年至今): 进入数字填图和数字制图时代---

    “九五”期间,原地矿部部署了1:20万空间数据库建设试点项目。从2000年开始,中国地质调查局结合区域地质调查工作,开展了计算机辅助填图系统研制。

    1999年~2006年间,中国地质调查局在青藏高原及其邻区152万平方公里的区域内采用3S技术、按照统一的填图工作技术标准完成了多幅1:25万区域调查地质图件。这是一项具有划时代意义的重大工程,标志着我国可测陆地面积的中比例尺区域地质调查工作全面完成。

    从上世纪末本世纪初开始,中国地质调查局开展了1:25万、1:100万海洋区域地质调查工作,并制作了1:25万、1:100万标准分幅的区域海域地质图。

    ▲《中华人民共和国地质图(J48C004001 民和回族土族自治县幅)》,为2001年10月由中国地质调查局选择的作为西部地区数字地质填图的试点性图幅。通过1:25万民和县幅试点,建立和完善了1:25万整幅数字填图的“实战”技术要求,并为今后的数字地质填图技术培训、计算机野外辅助填图系统软硬件进一步开发与升级、国际交流提供了资料和依据。

    计算机辅助制图不仅改变了传统的地质编图方法,加快成图速度,减轻劳动强度,提高地质制图信息传输功能和载负功能的质量,而且使地质人员有充分的时间进行综合分析与思维,提高对区域地质发展和构造演化的认识。尽管如此,中国地质调查局仍希望广大野外一线地质工作人员在掌握现代编图方法的同时,不丢弃基本的地质图素描技能,于今年6月组织了“开启地调工作新百年,重拾地质工作基本功”的地质图素描技能展示活动,其中部分优秀作品也在这次展览中进行了集中展示。

    ▲优秀作品展示

    随着计算机制图和3S技术等的不断成熟、发展与完善,我国已拥有海量不同比例尺的、全国性和区域性的地质、矿产、水文、环境、物探、化探等精密地质图件与数据库,中国地质制图已经进入向信息化、电子化、网络化、大数据飞跃的新时代。

    这次展览将在线上线下同步进行,只要点击进入国家地质资料数据中心的网站(网址:http://www.ngac.org.cn/),即可欣赏近千件地质图件,尽享地质与艺术的“跨界之美”。

     
    走进百年地质图艺展,领略地质与艺术“跨界之美”


    陈毓川院士在2016中国探矿者年会上发言

      地质工作以及地质队伍的兴亡取决于什么?

      在前不久举行的2016中国探矿者年会上,中国工程院院士、矿床地质专家陈毓川这样谈到:“地质工作与地质队伍的兴亡决定于国家的需求。新中国成立以来67年期间,地质工作虽多次起落,但可以肯定,地质工作及为其工作的地质队伍是国家不可缺少的重要部分。”

      新中国成立前,从事地质与矿产勘查的地质人员共有290多人,14台钻机。新中国成立67年来,地勘行业经历了三起三落。广大地勘工作者发扬三光荣精神,克服各种困难,为国家找矿、为国民经济与社会发展做出了巨大贡献。

      而现阶段却面临这样一个问题——受国际、国内矿产品价格下跌,国内一些重要矿产产能过剩,矿产勘查投入缩减等因素影响,国内找矿强度明显下滑,国有地勘队伍找矿工作项目减少,影响了经济收入,面临困境。同时,自上世纪末提出的地勘单位体制改革行至此时虽总体形势乐观,但仍很艰难。非油气地勘职工也未能充分享受到现代社会发展的成果。

      在2016中国探矿者年会上,陈毓川专门就“新常态下地质勘查重大问题”进行专题讲座,深入剖析了我国地质工作与地勘队伍改革的相关问题。

      地质工作不同时段经历了哪些历程?地勘队伍体制改革经历了哪些历史沿革?地质工作与地勘行业体制改革将走向何处?地质工作与地勘行业体制改革应得到哪些支持?今日本报7版《“中央的重视是关键”——中国工程院院士、矿床地质专家陈毓川谈地质工作与地勘队伍改革》为您详细报道,敬请垂注。□

      “地质工作与地质队伍的兴亡决定于国家的需求。新中国成立以来,地质工作虽多次起落,但可以肯定,地质工作及为其工作的地质队伍是国家不可缺少的重要部分。”在此前举行的2016中国探矿者年会上,谈及地质工作与地勘队伍的作用,陈毓川院士如此评说。

      在陈毓川看来,地质工作的发展,可与人类社会发展的历史同步追溯。“人类社会发展的历史就是地质找矿发展的历史。我国从远古的旧石器时代、陶器时代到青铜器、铁器时代都进行着漫长的相适应的地质找矿与开发,先人在这方面做出了很大贡献。”

      对于我国的地质工作沿革及自上世纪末提出的地勘单位体制改革,陈毓川院士有着自己独到的认知与理解。

      地质工作不同时段经历哪些历程

      在谈到我国的地质工作历程与形势时,他将我国的地质工作分为“新中国成立前”和“新中国成立后”两个阶段。

      新中国成立前,特别是二十世纪以来的近代地质工作,我国远落后于西方各国。1912年1月南京临时政府设置实业部矿务司,下设地质科,由章鸿钊主持。1913年,北京政府成立地质研究所,章鸿钊为所长,至1916年培养了我国第一批地质勘查骨干,共计21人。1916年,地质研究所改为地质调查所,丁文江任所长,正式开始地质调查工作。1945年抗战胜利后改称经济部中央地质调查所(在台湾保持至今)。1942年后又成立矿产测勘处(归属资源委员会),谢家荣任处长。新中国成立前,从事地质与矿产勘查的地质人员共有290多人,14台钻机。

      新中国成立后,我国地质工作按照时间分六大阶段。即新中国成立初期快速建设发展阶段(1949~1965年),“文革”期间无序萎缩阶段(1966~1976年),“文革”后发展阶段(1977~1990年),地质工作萎缩阶段(1991~2005年),地质工作发展阶段(2006~2012年),地质工作开始萎缩(2013年~至今)。

      “这期间可谓三起三落。”

      对这段时期地质工作所经历的跌宕历程,陈毓川院士如此总结。

      第一个高潮期(1949~1965年)。新中国成立初,新中国工业和国防建设急需矿产原料作支撑。这期间,地质工作发挥了巨大的作用。正是这一阶段,初步建立起了地质工作的新机构及专门的地质队伍。1950年,成立中国地质计划指导委员会,李四光任主任。1952年,成立地质部,李四光任部长。此阶段陆续建立冶金、煤炭、建材、化工、石油等地质勘查部门。1952年底,地质队伍17788人。1957年底地质队伍28.61万人 ,经历1958年大跃进1960年快速增长至61.88万人,1961年调整后为29.26万人,1965年地质队伍发展到38.68万人。

      “文革”期间(1966~1976年)是第一个萎缩期,地质工作受到冲击 ,有一段时期处于无序领导状态。1970年地质部撤销,并入国家计委,成立国家计委地质局,部属地勘队伍下放到省、区、市政府管理。1975年9月,设立国家地质总局。

      “文革”后(1977~1990年 )是第二个高潮,地质工作进入迅速恢复发展期。1979年恢复地质部,1982年改名为地质矿产部。1979年成立武警黄金指挥部部队。1983年成立中国有色金属工业总公司。1991年化工部成立地质矿山局。1979年至1985年开展了第一轮全国区划工作。1985年,全面部署新一轮固体矿产普查工作。地质队伍1990年底达到112.15万人(其中石油部门44.41万人)。各类矿产资源储量有较大幅度增长。

      1991年至2005年,地质工作进入第二个低谷期,资源短缺不断加剧。1991~1998年,由于地质工作费用不足,地质勘查工作规模日益缩小,全国钻探工作量1991年为341万米,到1998年降到71万米。1997年底从事预算内地质和固体矿产矿产勘查工作的地质职工仅为9.4193万人,不到当年在职职工的1/5 (当年非油气在职职工为53.9317万人)。找矿成果大幅下降,不少矿产储量出现负增长。

      1998年4月8日,撤销地质矿产部,成立国土资源部,地勘队伍属地化,地勘单位进入体改艰难时期。1999年,成立中国地质调查局,每年10亿元地调专项经费,其中矿产勘查经费不足3亿元。2000年,各种渠道的矿产勘查投入12.46亿元,当年钻探工作量仅51.59万米,从事矿产勘查人员仅36345人,矿产勘查进入谷底。2002年7月,中国工程院、国土资源部、中科院、中国地质学会联合召开“我国矿产资源形势与对策”论坛,提出了矿产资源的严峻形势和对策建议。2003年底,37位院士向中央提出加强地质矿产勘查工作的建议,被中央采纳。

      2006~2012年是地质工作第三个发展期,资源储量大幅提升。2006年1月,国务院发布《国务院关于加强地质工作的决定》。2006年4月,国务院召开全国地质工作会议。2006年7月,建立中央地质勘查基金 ,之后省、区、市亦先后建立基金。2004~2010年,危机矿山勘查专项实施。2007年国土资源部部署三项矿产资源国情调查。2008年青藏高原地质矿产调查评价专项实施。2011年国务院发布《找矿突破战略行动纲要(2011~2020年)》。2006年到2012年,全国固体矿产勘查投入从74亿元增长到501亿元,地质矿产勘查人员达34.9万人。国有地勘单位工作项目较多,经济状况好转。从国内来看,资源储量增加,供应能力明显提升。

      第三个萎缩期即2013年至今。受国际、国内矿产品价格下跌,国内一些重要矿产产能过剩,矿业市场企业对矿产勘查投资较快下降,中央地勘基金自2014年后停止运行以及中央财政对固体矿产勘查投入的削减等因素影响,国内找矿强度明显下滑,国有地勘队伍找矿工作项目减少,影响了经济收入,面临困境。

      地勘队伍体制改革经历了哪些历史沿革

      上世纪八十年代初,党的十二届三中全会制定的“全国经济体制改革的决定”发布后,地质工作适应市场经济规律的体制改革就开始起动。改革的实质是地质工作实现分体运行:公益性、战略性的地质工作由国家实施;商业性包括矿产勘查由市场为主运作,从事这方面工作的地勘单位要企业化。至今已达30多年。

      据陈毓川院士介绍,1990年底,原地质矿产部的40万地质队伍既搞区域性地质调查、地质环境调查,也搞矿产勘查。矿产勘查是主要部分,工业部门的地勘队伍71万人,其中油气勘查占44万人,主要从事矿产勘查工作。

      按1994年8月朱镕基总理批示,原地质矿产部的体制改革是将地勘队伍分“野战军”与“地方部队”。1995年成立了地质调查局和集团总公司筹备组。1997年已制订具体改革方案,后因地矿部撤销而未实施。

      工业部门的地勘单位在1983年石油部改变为中国石油集团总公司,从冶金部分出了有色金属部分,成立了中国有色金属工业总公司,核工业部改为核工业集团总公司,原部属地勘队伍均归入各总公司。

      石油部门的40多万地勘队伍成功地实现了企业化,走勘查开发一体化道路。国家给了公司探矿权,继续给了探矿经费,给了探矿成果,总公司从1988年开始从开发利润中提取勘查经费,据统计2000年油气勘查投入193亿元,其中国家拨款不到12亿元,实现了勘查经费由公司自筹。

      其他总公司还是采取勘查开发分离,勘查靠国家,改革靠地勘单位自身多种经营的途径,进展很慢,困难重重。

      1998年国土资源部成立后,加大地勘队伍体改力度。大部分地勘队伍属地化管理,进行企业化改革。特别是2011年,中央发布分类推进改革指导意见,要求2020年完成。2012年6~7月,八部委联合对地勘单位体改作了调研,肯定了地勘单位巨大贡献,了解了存在问题,建议制定具体政策促进地勘行业改革发展。

      2013年以来,中央发布了一系列有关企业和事业单位体制改革的文件,2015年,地勘单位正式进入分类改革时期。由于中央没有统一的改革意见和政策,因此,由地方自行组织改革,目前各地改革进度不一,改革分类多样,有全局公益一类的,有组建一个地调院全省企业化的,大部分趋向于公益二类。

      地质工作与地勘行业体制改革将向何处去

      地质工作是人类社会发展的基础性工作。

      新中国成立67年来,地勘行业经历了三起三落。广大地勘工作者发扬三光荣精神,克服各种困难,为国家找矿、为国民经济与社会发展做出了巨大贡献。但非油气地勘职工未能充分享受到现代社会发展的成果。

      “而今,地勘行业面对第三期萎缩,以及艰难的体制改革,国家应给予高度关注。”陈毓川院士表示,“中央的重视是关键。”

      有中央及地方领导部门的重视与有力的领导,有地勘队伍的主动努力,我国地质工作与地勘队伍体制改革总形势是乐观的。

      在当前的经济社会发展新形势下,国家建设与市场经济发展仍然都需要地质工作的支持。具体体现在:中、高精度的基础地质调查(地、物、化、遥)服务于找矿、城建、农业、海洋、工程建设等,服务领域在扩大。矿产资源勘查,需要稳定持续,勘查重点矿产将不断调整。环境地质工作(包括水工、工程地质)包括环境地质调查、评价、地质灾害防治等,工作任务将日益加重。

      客观地说,从需求角度衡量,目前国有地勘队伍从数量和业务素质上都还有待加强。适应国家发展不同阶段对地质工作的需求,适时主动调整队伍工作结构是必行之道。要充分发挥地勘队伍,特别是局级单位主动性,上下沟通,内部调整,有序进行。

      目前,地勘队伍体制改革的思路,从适应目前与今后地质工作需求与国家社会主义市场经济体制的角度出发,将地勘队伍分为三类,分别是为国家、社会从事公益性、基础性地质队伍,属于公益一类,由国家财政全额支撑;从事既为国家、社会,亦为市场所需的地质工作队伍,可属公益二类,由国家财政差额支撑;从事矿产勘查-开发的地质工作队伍进入生产经营类,实行企业化,国家要给予企业化的政策及资本金。

      从目前改革的情况看,大多数地勘单位倾向于选择公益二类。

      地质工作与地勘行业体制改革应得到哪些支持

      从社会层面看,对地质工作的重要性(包括矿产勘查)需进一步统一认识,地质矿产工作是国家发展事业中的重要工作领域,必须持续稳定地保持一定强度。要提高地质工作的社会地位,要用国家法律法规加以保障,要有国家局来统一领导组织,要有国家地质工作计划、规划,要有稳定的国家财政科目经费。

      面对地质矿产工作第三萎缩期的来临,国家应充分发挥调控作用。适当下调矿产资源税,对濒危矿业企业适当补贴;对矿产勘查加大投入,保持矿产勘查的必要强度,弥补市场企业投入的减少;要改变国家不投商业性矿产勘查的观念,要从国家实际需要出发来决策。

      对地勘单位体制改革,应加强中央层面的方向引导,并给以政策。国有地勘单位体制改革属国家大事,但缺顶层设计。2012年八部委为此调查,并有报告,但没有提出意见与政策。当前属改革的关键时期,建议国土资源部再次会同七部委紧急调查,拿出指导意见与政策,推进体改顺利进行。核心政策是公益一类要保证全额拨款,企业化改革的单位“三给”——给矿权、给勘查资金、给勘查成果,亦支持其矿产开发,作为国家给予的企业化资本金。

      为充分发挥地勘队伍在地质工作中的作用,国家在政策与措施方面应有新的内容和行动。比如制定有关法律法规,保证地质工作合理、合法的社会工作环境;恢复初始探矿权申请登记制;建立矿产资源风险勘查基金;确定地质工作知识产权,特别是找矿工作的知识产权;实行环保与找矿、采矿双赢政策与措施。制定科学、合理、切合国情的要求与管理办法。
    “中央的重视是关键”
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