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    近日,由中国地质调查局《矿产资源节约与综合利用调查工程》首席专家冯安生研究员作序,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)张佳文教授级高工和蔡剑辉研究员团队与成都理工大学数理学院郭科教授和魏友华副教授团队依托“滇东北硫磺矿渣综合利用技术研发与示范”地质调查项目,历时13年合作完成的国内第一部硫铁矿固废调查评价专著《滇东北镇雄硫磺渣资源环境特征及调查评价方法》由地质出版社出版发行。

    滇东北地区是长江上游的生态屏障,镇雄县是革命老区县、乌蒙山区国家扶贫开发重点扶持县、著名赤水河的发源地;而硫磺渣是化工炼硫生产过程排放的、含多种有用组分和有害组分,且具有资源属性和环境属性的典型硫铁矿固体废弃物。新中国成立后至上个世纪90年代,云贵川三省交界地区利用当地的优势矿产硫铁矿和煤,先后在50多个片、点建起100多个硫磺厂和3100多座冶炼炉,采用土法炼硫工艺生产“小硫磺”产品,将炼硫业逐步发展成为山区脱贫致富的支柱性产业。调查发现,这些年尽管政府不断加大对矿区生态环境治理的力度,关停并转这些硫磺厂已有30来年,但过去排放的废渣、废气、废水对当地山水林田湖草沙产生的环境效应却一直延续至今。

    本专著团队依托所承担的地调项目,将选题对准我国经济社会可持续发展和生态文明建设的重大需求,持续聚焦长江流域滇东北地区历史遗存的“小硫磺”固废问题,运用多方法、从多角度,调查评价镇雄县硫磺渣的资源环境属性和有用组分的可利用性,针对其物质组成、赋存状态、资源潜力和环境效应,向当地政府和矿山企业提出综合利用、科学处置和合理保护的对策建议。

    这项长达13年的科研工作涉及学科专业多,实物工作量大,需要调查和研究相结合,具有很强的创新性。合作团队运用遥感地质调查、路线调查、区域调查、重点地段调查、环境地质调查、轻型山地工程、勘查采样、工艺矿物学研究、选矿试验研究和数学地质等多种技术方法,对滇东北地区以镇雄县为主的数十家制硫企业排放和堆存的亿吨硫磺渣进行了系统的调查评价。项目不仅查明了该类型矿业固废对环境的污染主要因炼硫排放的废气、废水与废渣引起;矿区生态环境破坏主要包括水资源破坏、土地占用、植被破坏、水土流失和矿产资源浪费。硫磺渣长期堆存可能诱发山体滑坡并引发矿渣性复合型泥石流等次生灾害,同时还查明了该地区硫磺渣的成因特征、分布范围、赋存状态、物质组成、结构构造、资源潜力及炼硫工艺;查明了滇东北地区硫磺渣的成分特征,确定该地区的硫磺渣是一种含铁钛的弱磁性高硫贫渣或高硫极贫渣,其中有用组分铁、钛具有较好的综合利用价值。

    研究表明,滇东北地区废弃的硫磺渣中的有价元素具有工业利用价值。鉴于当地生产硫磺所用原矿类型、炼硫工艺、废渣组构相同,开发利用较为方便,利用湿式磁重联选主干流程将镇雄县黑树矿区低铁含量硫磺渣从全铁23%、20%的入选给矿富集到精矿产品59.96%、60.33%,富矿比分别达到2.61、3.02。这说明这类极贫渣有用组分不仅可选,而且选矿主干流程可行,适合用于回收滇东北地区硫磺渣有用组分的选矿作业。依据此试验,如进一步形成工业规模生产能力,按照回收每吨含铁60%以上的铁精矿消耗硫磺渣8~10 t计算,从滇黔川交界地区长年堆存的亿吨硫磺渣中,可回收数千万吨含铁60%以上的铁精矿,这相当于找到了一个新的无剥采比的大型露天磁(赤)铁矿床,硫磺渣资源化、减量化、无害化处置的综合效益将十分显著。

    专家组认为,本专著所建立的滇东北地区硫铁矿固废多技术路线组合调查和多学科综合评价方法及所取得的综合研究成果具有创新性,研究得到的结论和提出的对策建议对科学处置和综合利用我国硫铁矿固废具有启示意义,相关工作方法可以为国内矿业固废减量化、资源化、无害化调查评价提供重要参考。 

     

    《滇东北镇雄硫磺渣资源环境特征及调查评价方法》出...

    “全力服务”做贡献,鲜花掌声送模范。

    3月28日,在自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所(下称成都综合所)召开的第六届三次职工代表大会上,贵州毕节-六盘水大型能源资源基地技术攻关团队毫无悬念地被评为“2018年度优秀创新团队”。

    “‘贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查’是成都综合所在新形势下向大型能源资源基地建设转型的第一个项目,也是我所‘全力服务于国家能源资源安全和自然资源中心工作,全力服务于地方社会经济发展’的生动实践。”成都综合所所长、党委书记胡泽松说,经过近两年的努力,项目组在乌蒙山扶贫开发区黔西北毕节威宁县哲觉镇一带新发现1处超大型、1处大型新类型沉积型稀土矿床。此次找矿取得的重大突破,不仅拓宽了我国稀土矿成矿规律研究领域和找矿空间,为我国打造又一个新的稀土勘查开发基地奠定了坚实基础,对推动乌蒙山地区扶贫攻坚,以及黔西北毕节-六盘水建成我国重要的战略资源支撑基地具有重要意义。同时,该项目也是对中国地质调查局能源资源基地资源潜力-技术经济-地质环境“三位一体”调查评价的一次新实践。

    一系列成果的取得绝非偶然。对于成都综合所及其项目团队而言,这是一次全新的尝试,也是一次艰巨的考验,更是一次利用传统优势技术支撑服务新型地质调查工作的严格检验……

    强强联合 共克时艰

    黔西北毕节-六盘水地区是我国重要的能源资源基地,覆盖国家重点扶贫的乌蒙山区毕节市和六盘水市。该地区“三稀”矿产资源丰富,特别是上二叠统宣威组底部,发现有大量富含稀土的粘土岩建造。2012年,《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》明确提出,要以毕节、六盘水、兴义为节点城市,充分发挥能源矿产资源优势,建设我国南方重要的战略资源支撑基地。

    事实上,毕节威宁-赫章地区开展地质调查工作由来已久,但针对“三稀”矿产的调查研究并不多。解放前,丁文江、刘之远、黄懿、罗绳武等人对区内的地层及煤、汞等矿产资源层曾做过概略调研。而该地区系统的地质调查、矿产勘查则始于1960年。自上世纪80年代以来,前人对这一地区开展过众多地质矿产研究工作,但是主要针对铜、铅锌、锰矿等。自1997年开始,地质工作者陆续在黔西北地区发现二叠系宣威组底部存在一套富稀土粘土岩,但稀土的赋存状态、成矿模式、成因类型、可利用性等问题均未查明,加之成矿规律不清,找矿迟迟未取得突破。近年来,贵州省地矿局、贵州大学、中国科学院地球化学研究所、成都理工大学等单位瞄准“三稀”资源,对含稀土的磷块岩、铝土岩矿床、磷矿床伴生的“三稀”元素进行了初步研究。然而,真正意义上深入推进该区域“三稀”资源综合地质调查工作的还要从成都综合所和贵州省地矿局的合作说起。

    俗话说:处处留心皆学问。而成都综合所之所以能后来居上,幸运地立项并取得重大突破,既与他们强烈的大局意识和服务意识有关,也与他们平日的留心积累有很大关系。当中国地质调查局党组提出“三位一体”调查评价体系、支撑服务大型能源资源基地建设时,成都综合所就开始了筹划谋局,试图在这方面闯出一条新路。经过资料综合分析,他们了解到当地的稀土矿线索,并深入分析了难以开发利用的“症结”。

    国家能源资源安全的战略需要,中国地质调查局党组的明确要求,地方脱贫攻坚战的迫切需求,加上自身转型升级的客观要求以及技术优势和信息资源优势,使成都综合所上下很快达成了共识,举全所之力,主攻贵州毕节地区稀土矿。

    说干就干,时不我待。2017年1月10日,成都综合所与贵州省地矿局开展了一次座谈。此次会议,双方达成了合作共识,即以能源资源基地综合地质调查为平台,重点开展矿产资源综合利用调查、技术经济与环境影响概略性评价等工作;通过大型能源资源基地综合调查,查明资源现状、资源潜力、矿石可利用性,摸清区域地质环境特征和承载力,共同建立资源基地技术经济与环境影响概略性评价体系,为资源开发利用、环境保护、生态文明建设和矿政管理提供服务。同年2月28日,成都综合所召开会议启动“贵州毕节-六盘水地区能源‘三稀’资源大型基地”建设工作,明确了为贵州资源开发利用、环境保护、生态文明建设和矿政管理提供基础服务的目标。紧接着,3月7日,成都综合所与贵州省地矿局在成都正式签订战略合作协议,共同打造贵州毕节-六盘水地区能源“三稀”资源大型基地。根据协议,双方将以大型能源资源基地建设为引领,围绕“区调、矿调、环调”地质调查评价、能源资源经济性评价工作、重金属污染土壤修复示范,结合精准扶贫行动,共建产学研创新平台,推动地质科技成果集成与转化。

    随后,“贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查”项目正式启动实施。

    为了加快推进中国地质调查局大型能源资源基地建设工作部署,成都综合所按照“协同创新、融合创新”的思路,特别成立了项目联合推进工作领导小组,同时编制了“贵州毕节-六盘水地区能源资源基地综合地质调查”项目实施方案。通过整合双方资源、技术、业务优势,共同推进基地建设,以服务地方需求实现服务国家需求的目标,有效创新地质调查工作模式。在服务国家能源资源保障战略的同时,助推乌蒙山毕节地区脱贫攻坚。

    科技创新 迎难而上

    开弓没有回头箭。

    正当项目如火如荼地开展时,技术人员却迎来了前所未有的挑战。

    威宁、赫章两县沉积型稀土矿尚处于勘查开发的起步阶段。根据沉积型稀土的赋存状态来看,矿体多出露于地表,开采地质条件较好。含矿层段在威宁及赫章地区分布广泛,资源潜力巨大。但是2018年以前,整个黔西北地区沉积型稀土矿的成矿规律、稀土赋存状态及可利用性均未查明,选冶工艺也未曾取得进展。一度有分析认为,该类型稀土矿并不具备勘查开发价值。业内权威专家对此也是质疑声不断。有人认为,在此地区根本找不到大矿;有人则认为,即便是侥幸找到了矿,也很难“拿”出来。

    成都综合所顶着巨大的压力,通过层层传导,最后落到了项目组全体人员身上。个中滋味,也只有亲历过的人体会最深刻——

    谈起该项目,项目团队成员惠博博士不无感慨地说:“这是我工作至今啃得最难的一块骨头!为了有效富集回收该地区稀土资源,项目组成员都付出了大量心血。”

    其实,从1997年开始,黔西北沉积型稀土就不断受到关注,但是至今尚未有明确的矿石赋存状态研究及选冶工艺突破。“贵州沉积型稀土原矿中稀土氧化物(REO)含量最高时可达1.6%,平均约0.15%。但是,由于无独立的稀土矿物,采用常规的物理选矿方法无法实现稀土的富集回收。”惠博解释说。为了更好地完成任务,惠博与项目组其他成员早在半年前就开始筹划准备。项目开展之初,他们主要采用常规的技术手段进行分析和处理,但是许多问题都没有说透。

    “这不是一类传统的矿石,在对这一类矿石进行研究的过程中,我们必须拿出客观的科学数据来证明它是否具备勘查开发价值。”惠博说,对于该项目的科研攻关,成都综合所领导高度重视,先后两次开动员会,要求技术人员每月向项目负责人、科技处负责人及所长汇报进展情况。

    可是,纵使技术人员使尽浑身解数,倔强的石头依旧不为所动。时间一点一点地过去了,无数次试验都无功而返,研究进展依旧未能达到预期。难道真如前人所说“该类型稀土矿并不具备勘查开发价值?”此时,成都综合所内上下压力倍增。

    专家组与科研人员研讨钻孔岩芯中稀土含矿层的垂向演化趋势

    “锲而舍之;朽木不折;锲而不舍;金石可镂。”

    终于,大家找到了突破口。通过反复试验和实地调查,项目组确定了两个重点攻关方向:一是在工作手段上采取多学科联合的方式,即工艺矿物学、地质学、冶金学联合攻关。二是科学的思维方式。在常规手段没有得出结果的情况下,引入一些假设性的试验。

    首先是工艺矿物学先行。惠博介绍说,这就如同我们在医院看病一般,需要先问诊(即取样),查明病因(即查明矿石成因)。在这个过程中,工艺矿物学发挥了重要作用。我们选用了关于物质和结构分析目前国内最先进的手段,例如化学分析里的荧光、XRD分析、电子探针等,并利用国际先进的矿物分析试验设备将矿石的基本性质从里到外、从粗到细进行了全面分析,同时还与其他类型矿石进行类比分析。在以往的试验中,我们主要采用10倍、20倍的显微镜,但是在该矿石的分析研究中,我们甚至采用了近千倍的显微镜,以及做材料的技术手段,终于查清了矿石中各元素的赋存状态。

    “但是,这些还远远不够。在此基础上,技术人员开始开展选矿研究,却无功而返。冶金技术随后及时跟进,开展了浸出试验,验证理论上的赋存形式。通过试验,对大家通过仪器观察的现象进行了定量化的佐证。综合比对国内外相关资料,整个研究工作中,我们团队做得更深入、科研链条也更长,基本上做到了类似产品的级别。”惠博说。

    而此次项目能够取得重要成果,主要基于两方面的经验:一是多学科联合攻关。这要归功于成都综合所的优势业务领域之一——矿产资源综合利用。成都综合所拥有一支涵盖地质找矿、资源综合利用、综合评价等专业层次布局合理的专业人才队伍。“成都综合所在一矿变多矿、贫矿变富矿等方面具有丰富的经验和技术优势,特别是一些呆滞的、我们认为可能在技术上或者经济上不过关的资源,所里也有成功的案例。所以,多学科联合攻关也成为这次试验研究能够取得成功的一个重要因素。”胡泽松说。

    二是科学的思维方式。胡泽松认为,在研究过程中,不能轻易否定研究对象,要打破传统的思维模式,只有这样才能取得成功。我国是世界稀土资源储量大国,不但储量丰富,且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位高及矿点分布合理等优势,全国稀土资源总量的98%分布在内蒙古、江西、广东、四川、山东等地区,形成北、南、东、西的分布格局,并具有北轻南重的分布特点。但是,该项目发现的稀土类型完全不同于这两种状态,也区别于深海稀土,在标准上并没有可借鉴性。

    通过综合分析研究,项目组最终确定黔西北地区的稀土矿床为独特的“沉积型”稀土矿床——发生于二叠纪末的巨量岩浆活动是华南陆块演化历史上的一次重大地质事件,导致了扬子克拉通西部峨眉山大火成岩省的形成。在大火成岩省的形成和演化过程中,常伴随有区域岩石圈地壳的大规模抬升和地表岩石的去顶剥蚀。峨眉山大火成岩省的主要岩性为玄武岩和层状-似层状火山碎屑岩,且构成峨眉山大火成岩省主体的玄武岩及火山碎屑岩富含铁族、高场强元素和稀土元素。在晚二叠世温润潮湿的古地理环境和频繁的海侵、海退作用下,玄武岩及火山碎屑岩便易于发生强烈的风化、蚀变和剥蚀作用,经进一步搬运、沉积、富集便形成了黔西北地区独特的“沉积型”稀土矿床。

    同时,项目在开展过程中还形成了绿色高效的“预处理-选择性浸出”冶金新工艺。试验结果表明,稀土元素浸出率高于85%,同时铝、铁、钛和硅等主要杂质浸出率均小于5%。此工艺流程短、选择性强,绿色高效,对推动地质科技成果转化,助推黔西北毕节-六盘水建设我国重要的战略资源支撑基地具有重要意义。

    经过近8个月的科研攻关,沉睡的稀土宝藏终于揭开了她神秘的面纱。

    三大突破 意义深远

    2019年3月28日,在成都综合所召开的第六届三次职工代表大会上,贵州毕节-六盘水大型能源资源基地技术攻关团队被评为该所“2018年度优秀创新团队”。对于贵州毕节-六盘水团队来说,这项荣誉实至名归。

    首先,他们取得了沉积型稀土矿产的重大找矿突破。该团队在对稀土含矿层精细的岩相古地理、沉积微相和稀土沉积成矿要素研究基础上,锁定富稀土层的岩相类型,建立成矿模式,通过矿产检查,于毕节市威宁县麻乍镇新发现超大型稀土矿1处,于威宁县哲觉镇新发现大型稀土矿1处。

    其次,攻克了新类型稀土矿产综合利用的技术瓶颈。通过系统工艺矿物学研究,首次查明了该稀土赋存于以高岭石(83%以上)为主的粘土岩中,无独立稀土矿物,成因类型属“沉积型”,工业类型为类质同象离子吸附型。该类型稀土的粒度极细,选冶难度极大,团队中青年优秀骨干进行了四阶段的选冶试验攻坚,最终创新性研发出针对此类型稀土矿的“预焙烧处理-选择性酸浸”工艺流程,使得该类型稀土的综合回收率超过85%,攻克了选冶难题。

    第三,创新了能源资源基地技术经济评价及地质环境影响评价方法。通过对威宁重点工作区地质环境调查评价,项目组结合已有资料的二次开发和整理,对威宁、赫章地区地表水、地下水、地壳稳定性、植被覆盖率、土壤环境、空气质量、石漠化、矿山地质环境问题等进行了系统总结,编制各类环境图件15张,提出了下一步恢复治理和绿色矿山建设方案,同时建立了一套适用于以黔西北为代表的中国南方岩溶地区地质环境影响评价指标体系。

    对接需求 精准扶贫

    2018年12月12日,自然资源部中国地质调查局成都综合所与贵州省地矿局一行来到贵州省毕节市。与以往不同,他们此行的目的是将前期形成的综合地质调查成果进行移交。

    本次移交的综合地质调查成果,是依托于成都综合所与贵州省地矿局共同实施的“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目成果,形成的《贵州省毕节-六盘水能源资源基地威宁-赫章地区勘查开发布局建议书(2018)》(以下简称《建议书》)1份,附图图册1套(包含相关附图31份)。《建议书》对毕节市威宁县、赫章县优势矿产资源的现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等方面进行了系统的总结和全面评价,在此基础上,划分了3处重点勘查开发区,2处次重点勘查开发区及6处不宜开发区。同时,为了更好地对接毕节市政府需求,有针对性地部署下一步工作,成都综合所还表示,将与贵州省地矿局共同协助毕节市建立“三稀资源绿色勘查开发基地”,做好技术支撑工作。

    两周后,毕节市政府发来信函,对于成都综合所移交的“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目阶段性成果给予高度评价,对中国地质调查局在毕节开展的地质找矿工作高度认可。信函中写道:

    “《建议书》对我市威宁县、赫章县优势矿产资源的现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等方面进行了系统的总结和全面评价,特别针对两县广泛分布、资源潜力巨大的沉积型稀土矿产进行了论述,提供了有进一步工作价值的超大型稀土矿1处,大型稀土矿1处;研发的沉积型稀土综合利用技术原型,将浸出率从5%~20%提高到85%以上,为我市对该类型稀土矿产的采选及利用提供了有力技术支撑。《建议书》及附图图册内容丰富,涵盖了我市威宁、赫章两县优势矿产资源潜力、综合利用潜力、地质环境现状及变化趋势等方面,划分了3处重点勘查开发区,2处次重点勘查开发区及6处不宜开发区,对我市绿色矿业发展和矿产资源勘查开发规划提供了基础地质资料,为我市打造‘三稀资源绿色勘查开发试验基地’奠定了坚实的资源基础。”

    这封信函不仅是对项目成果的肯定,同时也是对技术人员夜以继日工作的鼓励与肯定。

    精准脱贫不仅是地质工作者的历史使命,更是政治担当。

    近年来,中国地质调查局在乌蒙山区等14个集中连片特困地区安排了项目,重点开展能源资源调查、重要矿产资源调查及服务生态文明建设的水工环地质调查等工作。这些项目,均瞄准了贫困地区的实际需求,解决急需问题,有的发现了新的矿产地,有的查清了地质环境情况,对当地经济社会发展和生态文明建设产生了重要的推动作用。贵州乌蒙山片区是整个乌蒙山片区中的重点贫困片区,贫困面广量大,贫困程度深,脱贫形势十分严峻。“贵州省毕节-六盘水地区能源资源综合地质调查”项目阶段性成果提出,毕节威宁地区应从煤炭等传统化石能源基地向沉积型稀土、沉积型锂矿、铅锌等战略性、新兴矿产资源基地转变的发展新思路,对于有效服务地区绿色勘查开发、助力乌蒙山扶贫攻坚具有重要的现实意义。

    尾 声

    采访中,除了科技创新,团队成员严谨求真的钻研精神也给记者留下了深刻的印象。当记者询问惠博技术攻关后的心情时,他的回答出乎意料——如释重负。回望项目整体开展过程,虽然取得了很大的突破和成果,但是团队成员却依然保持着谦虚、谨慎的工作态度。工作结束后,他们没有沉浸在成功的喜悦之中,而是第一时间总结经验和教训:一是不能草率下结论;二是研究工作需要有使命感和责任感。

    的确,成功往往都是眷顾有准备的人。地质调查工作不仅需要科技创新,更需要像他们一样锲而不舍、严谨务实。

    新时代地质调查工作有新定位,即“全力支撑能源、矿产、水和其他战略资源安全保障,精心服务生态文明建设和自然资源管理中心工作”。面对新形势、新任务、新要求,我们相信,在新的征程中成都综合所人将飞得更高、行得更远!

     

    亿万年的等待只为你召唤

    3月3日下午,全国政协常委、自然资源部中国地质调查局副局长李朋德在接受《中国矿业报》云采访时高兴地告诉记者:“元旦前向中国农工民主党中央提供的4件提案素材中有3件中选,今天已经提交给十三届全国政协第四次大会,其中一件作为农工党中央提案,另两件作为农工党界别委员们小组提案。此外还有一个中央提案是基于中国地质调查局与农工党中央共同调研形成的有关页岩气煤层气勘探开发利用的提案。”

    此次参加全国政协十三届四次会议,李朋德常委另外还准备了4件提案,涉及到地学旅游、地热开发、地下空间利用和地理信息产业高质量发展。这些提案都立足新时代,把握新需求,内容紧扣中国地质调查局“十四五”时期的工作任务,涉及发展空间基础设施提供全球公共产品、贯彻习近平法治思想构建国土空间、开展长江健康体检和支持精准生态修复、依法治理尾矿库促进资源高效综合利用等,为开创“十四五”时期地质调查事业改革发展新格局建言献策。

    李朋德常委一直关注并跟踪着提案内容,针对黄河水、长江水、泉水、井水及解决饮用水等问题,参加了全国政协乡村振兴饮水安全调研,从贫困地区找水打井,到乡村振兴的饮水保障。他认为,农村饮用水安全是小康社会的重要标志之一,也是地质调查的重点工作,任重而道远。

    李朋德作为来自中国地质调查局的全国政协常委,其第一批确定的4件提案,业界也颇为关注,那么这4件提案究竟有哪些内容呢?

    全国政协常委 李朋德

    提案一:发展空间基础设施提供全球公共产品

    我国地球观测系统虽然为全球提供卫星定位、气象预报和遥感信息服务,但是我国空间基础设施为全球提供公共产品能力严重不足,大部分遥感卫星只发挥了四分之一的数据获取能力,各卫星体系间的统筹能力也不足。

    李朋德常委表示,我国应充分利用地球观测能力的优势,积极开发高科技的全球公共产品。我国虽然已是航天大国,拥有的航天器数量位列世界前三,遥感卫星种类齐全且数量不断攀升,但尚缺少统筹,主要体现有四个方面:一是我国缺少在全球分布广泛的卫星接收网络和服务体系。二是卫星工程立项的目标偏低,任务考核缺少挑战性。三是我国卫星的检校和标准缺乏国际化。四是我国卫星遥感数据处理的财政经费,一般不包括境外数据的处理和管理。

    新时期新阶段,我国将进一步提升地球观测能力,完善空间基础设施、空地基础设施和全球化地球观测数据服务体系,开发更多的公共外交产品,建成“数字丝绸之路”,更好地支撑网络强国、数字中国、美丽中国建设,同时也是积极响应全球需求,支持全球的绿色发展。

    李朋德常委为此建议,一是加快出台《航天法》及其配套条例。依法规范航天活动,加大航天活动的统一规划,确保太空安全和我国空间基础设施的全球化,进一步提升我国地球观测公共服务能力,实现我国航天、遥感、北斗卫星和地理信息产业的健康发展。二是加快建设全球化空地信息通道,实现面向全球的信息服务。我国的海外卫星接收站网建设严重滞后,必须发挥企业的积极性,培育建设海外接收站网,鼓励与外国政府和组织联合建设接收体系,尤其要实现遥感卫星境外直接服务的能力。三是设立地球观测领域的对外援助计划。规划部署航天、地球观测和地球探测等领域的对外援助工作,鼓励企业利用我国空间基础设施资源,开发系列化的全球公共信息产品,彰显航天大国的责任,推动我国数字经济的全球化发展。四是加快开展卫星运控体系改革。随着我国航天产业的快速发展,在轨的卫星越来越多,现有的卫星测控、接收和服务体系已不能满足要求,要加紧改革卫星运控体系,形成备份和多渠道,强化卫星的业主管理体系。

    提案二:构建国土空间治理体系

    国土空间治理制度主要包括自然资源资产产权制度、资源有偿使用和生态补偿制度等自然资源资产所有者相关制度,以及国土空间规划、用途管制、生态保护修复等国土空间开发与保护相关制度。当前,我国国土空间开发与保护矛盾凸显,面临着区域发展不平衡、城乡发展不平衡,人民美好生活的空间供给不充分,生态环境保护治理不充分等问题。

    构建国土空间开发保护新格局,必须贯彻习近平生态文明思想和习近平法治思想,加强对国土空间的科学合理开发和长久有效保护,为经济社会可持续发展和绿色转型发展提供坚实有力的支撑。

    为此,李朋德常委提出以下四项建议:

    一、加快国土空间规划相关法律法规的制修订工作。加紧研究制定《国土空间开发保护法》《国土空间规划法》等法律,将国土空间规划相关工作法制化。对“多规合一”改革涉及的《土地管理法》《环境保护法》《水法》《草原法》《森林法》《海域使用管理法》等相关法律重新审视,对突破现行条款或不适应的内容进行修订,对过时的法律法规废止或新立。按照立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局的思路,构建起一套能够为国土空间保护与修复保驾护航的法律法规体系,体现出对国土空间规划的科学化和法定化支持。

    二、加快构建国土空间“一张图”监督管理体系。加快形成国土空间规划“一张图”,体现“多规合一”,实现各类专业规划数据共享和平台的互联互通。加强规划实施的监测评估与预警,加快构建责权清晰、依法规范、高效运行的国土空间规划监督实施体系,将国土空间规划执行情况纳入自然资源执法监督内容,纳入领导干部考核指标体系。

    三、建立国家自然资源和生态环境监测评价体系。加快制定资源环境承载能力监测预警相关技术标准和指南。建立资源环境监测预警长效机制,支撑规划实施全过程监督。基于不同层级、不同尺度和精度,建立相应的指标体系,形成支撑“五级三类”国土空间规划的“双评价”与“双评估”技术指标、标准与方法体系。

    四、加强国土空间科学发展的政策体系建设。要完善主体功能区政策,塑造高质量发展、高品质生活的城镇空间,打造与乡村振兴相适应的美丽乡村空间,才能加快修复山清水秀的生态空间。要建立健全自然资源调查监测、资源资产管理、有偿使用、用途管制、生态保护修复等实施保障机制和政策措施。按照国土空间格局优化和差异化空间管控要求,深化财政体制改革,完善公共财政体系。出台鼓励多渠道融资和有偿使用的政策,形成优化国土空间开发的鲜明导向。进一步完善生态产品价值评估与实现相关政策。

    提案三:开展长江健康体检和精准生态修复

    长江不仅是黄金水道,更是我国重要的生物基因宝库和生态安全屏障。由于长期无序利用和过度开发,可持续发展面临极大挑战。近年来,长江两岸的环境逐渐好转,然而仍有看不见的污染在地下,仍有看不见的隐患在江堤下面和江底,且长期被忽视。

    李朋德常委建议,一是开展长江河道的定期综合健康体检。利用卫星遥感、航空遥感、河道扫描,准确掌握河道三维形态变化和江水的流向,找到河道和堤岸存在的问题,分析产生的原因,提出监控和修复重点。二是建设智慧长江平台。基于长江的地理、水文、地质和生态数据,利用物联网、5G技术建设关键区段的感知系统,形成长江生态环境健康监测体系。三是开展污染场地调查评价与修复。企业搬迁后应该提交给政府干净的土地,地方政府应该开展专业化的地下空间遗留物和污染物探测,并强制进行修复。四是开展长江沿岸矿山的生态修复。综合利用尾矿库和废矿材料,建立矿山公园。开展长江河道治理工程。积极开展长江河道修复试点,中央和地方加强联动,全面开展长江河道修复工程。

    提案四:矿山尾矿资源高效综合利用

    我国矿产资源长期高强度开发形成的大量矿山尾矿库,存在着环境污染和安全生产隐患,已成为生态文明建设中亟待解决的重大问题。

    随着技术创新和国家需求的变化,一些尾矿已经成为具有开发利用潜力的优质资源。如何在充分调查和评价的基础上,实现尾矿的资源化利用,不仅是依法推动绿色矿山和生态文明建设,同时也是科技创新全面提高资源利用效率、保障能源资源和战略性矿产资源安全的重要举措。

    大部分尾矿库有价组分含量接近或高于边界品位,可利用性强、经济价值可观。一是从国家资源安全角度而言对尾矿中战略性矿产资源的需求增加。比如尾矿中的镓、锗、铟等伴生战略性矿产资源对航空航天等高端制造、战略性新兴产业的发展极为重要。二是生态文明建设对矿山尾矿综合利用提出了新需求。对矿山尾矿中非金属有价组分进行综合回收,也是矿山尾矿的规模化减量过程。三是尾矿综合利用为矿产资源改革提供支撑服务。通过开展尾矿库空间分布、堆量、有毒有害状况、综合利用率等调查评价,可有效支撑国土空间规划、生态环境修复及矿产资源保护。

    李朋德常委表示,尾矿高效利用尚存在权属不清和法律法规不到位等问题。一是矿山尾矿的资源现状不清。尾矿资源化利用潜力和环境影响不明,还未建立尾矿信息系统。现有法规只规定了企业的相应责任和义务,早期形成的尾矿库无人管理,所有权不清,没有纳入到当地政府的考核目标。二是矿山尾矿综合利用水平偏低。不仅技术缺乏,也缺乏金融、税收等优惠激励政策,尾矿再开发的企业也较少,矿石规模化减量的技术水平较低,高附加值产品少。三是融合资源环境属性的矿山尾矿科学分级分类的标准尚未建立,尾矿治理政策缺乏科学依据。矿山尾矿的合理处置,需要兼顾其资源属性和安全环境风险。矿山尾矿利用、保护和处置的边界还未厘清,未形成相应的分级分类规范。

    李朋德常委建议,一是研究制定《矿山尾矿综合利用条例》。在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》基础上,制订配套实施方案,细化尾矿资源利用管理部门职责和企业责任,从资源综合利用的角度用好尾矿。二是开展全国范围尾矿库确权调查。由自然资源部牵头,联合发改委、工信部、应急管理部等有关部门建立协调机制,开展尾矿资源综合调查特别行动,为确权登记提供支撑。三是设立尾矿综合利用科技攻关专项。工信部、科技部设立专项,组织技术和装备研发,开展矿山尾矿综合利用共性技术攻关,实现资源利用的最大化。四是制定绿色矿山金融政策。设立绿色矿山基金,或在国家绿色发展基金中设立专项;同时,通过减免尾矿再利用企业的税赋,提供绿色信贷等正向激励措施,推动矿山生态修复,快速减少尾矿存量。五是积极开展尾矿资源综合利用国际合作。

    不凡之年 高质量履职服务高质量发展
     











    阅读提要

    ◆页岩气开发,还有待各项鼓励和监督政策的引导和支持,开发的关键技术仍有待突破

    ◆资源节约与综合利用的理念仍要不断加强,建立矿产资源勘查开发保护系统观

    ◆系统评价资源本底的综合地质特征和资源环境承载力,为京津冀协同发展提供重要支撑服务

    我国极具开发潜力的新能源有哪些?我国矿产资源综合利用的潜力有多大?京津冀一体化协同发展如何应对资源环境约束?4月25日,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”主题举办的中国地质调查成果主题报告会上,三位工程首席专家为来自国务院相关部委、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各方代表,带来一场内容丰富的有关地球资源利用的知识盛宴。

    三位科学家从我国国土资源国情出发,讲述了中国地质调查局在提高资源利用效益方面取得的卓越成果以及今后工作的着力点。透过这些成果,我们看到了地质工作者为提高资源利用效益所作出的努力,也看到他们力图通过自己的努力,让蓝天常在、青山常在、绿水常在的美好愿景。

      新能源开发利用

      更低碳、更环保

    当前,我国经济换挡升级,能源和其他重要矿产资源的需求总量仍居高位,但需求结构发生重要变化,以低碳、绿色、环保为特征的新能源、新材料等战略性新兴产业的迅速崛起,促进能源消费结构的重大调整,并带动以锂、钴、三稀等为代表的新能源、新材料矿产品需求增长。

    中国地质调查局油气资源调查中心副主任翟刚毅在报告中介绍了我国目前极具开发潜力的几种新能源。

    页岩气,是一种清洁、高效能源。美国依靠页岩气开发技术的突破,2009年以6240亿立方米的产量首次超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。这也让页岩气逐步走入公众视野,并日益受到关注。

    据翟刚毅介绍,全球页岩气技术可采资源量与常规天然气可采储量相当,约187万亿立方米,我国的页岩气储量在世界位居首位,地质资源量达134万亿立方米,可采资源量25万亿立方米(不含青藏区),其中四川盆地储量最高,其次为鄂尔多斯盆地和松辽盆地。截至2014年,我国共有页岩气探矿权54个,勘探面积17万平方千米,页岩气产量13亿立方米,今年有望达到65亿立方米。四川盆地海相地层页岩气勘查的突破,最为振奋人心。目前,在重庆涪陵区块已形成10亿立方米的年生产能力,实现了我国首个大型页岩气田的规模开发。鄂尔多斯、四川和柴达木盆地的陆相地层勘查也取得了重要发现。

    翟刚毅指出,作为我国未来重要的接替新能源,页岩气的开发,还有待各项鼓励和监督政策的引导和支持;开发的关键技术仍有待突破,水力压裂、压裂液、水平井等核心技术亟待加强研究攻关;与页岩气开发相应的环境问题更要予以关注,切实做到利用新能源,造福全社会。

    翟刚毅介绍的第二种非常规清洁能源,是天然气水合物。达到全球已知煤炭、石油和天然气资源量总和两倍,可满足人类1000年需求的资源量,使得天然气水合物成为新能源大家族中的翘楚。目前,全球共发现132处水合物产地,其中冻土区9处。

    我国可燃冰主要分布在南海、西北冻土区及东北冻土区。南海水合物自2007年取得突破后,2013年通过实施23口钻探井,控制水合物分布面积55平方公里,折算成天然气,控制储量为1000亿~1500亿立方米,相当于一个特大型常规天然气田规模。祁连山冻土区2008年首次发现天然气水合物,并得到室内激光拉曼检测结果的证实。

    另一种资源量巨大的清洁能源就是干热岩。这种赋存在地下深部具有高温的岩体,主要被用来提取其内部的热量。据初步估算,我国陆区3~10千米深处的干热岩资源量,为860万亿吨标准煤燃烧所释放的能量。

    锂是作为火箭、导弹、宇宙飞船燃料的最佳金属之一。1千克锂通过热核反应放出的能量相当于2万多吨优质煤燃烧的能量。我国已探明的锂资源储量约为540万吨,约占全球总探明储量的13%。相对于国外80%碳酸锂产量来自盐湖卤水,我国目前80%的碳酸锂为矿石提取。而值得指出的是,我国锂资源的85%以上为盐湖锂。由于卤水多具有较高的镁锂比,盐湖锂提取技术瓶颈难以突破,我国卤水锂开采远落后于发达国家。翟刚毅指出,未来加快对卤水锂提取技术的研发,是我国锂资源开发的重要方向。此外,在加工环节,资源利用率仍有待提高。延长锂产业链、发展多元化产品是提高资源利用率、实现循环经济是未来的方向。

      矿产综合利用

      潜力巨大、任重道远

    我国矿产资源禀赋的特点,决定了新常态下必须加大综合开发利用的力度。来自中国地质调查局郑州综合利用所所长冯安生的报告显示,我国矿产资源综合利用的潜力巨大。

    冯安生在报告开始就指出,矿产资源综合利用并不仅在矿产资源利用阶段实现,而是要贯穿矿产勘查开发的全过程。在勘查早期阶段,通过工艺矿物学研究判断矿产资源的可利用性;在矿产普查阶段,通过实验室试验和概略研究初步判断资源经济潜力;在矿产详查阶段,通过实验室扩大连续试验,确定可能的矿产方案产品,通过预可行性研究确定资源的经济属性;在矿产勘探阶段,通过扩大连续试验和半工业确定产品方案和配套工艺技术条件,通过可行性研究和环境影响评估,预测资源的生命周期;在矿产开发阶段,通过技术进步提高资源价值,减少环境扰动,通过产品方案优化,提升产品功效。

    那么,我国矿产资源综合利用的潜力有多大?冯安生用详实的数据予以说明。

    我国已开发利用的141种矿产中,有87种是共伴生矿,占总数的61.7%。85%以上的金属和非金属矿中都有共伴生元素,尤以铝、铜、铅锌等有色金属矿床为多。但从综合利用的角度看,共伴生矿产资源则成为我们的优势。通过高效的选冶分离技术,就可“一矿”变“多矿”。比如:我国91%的钒资源分散在其他矿床之中,银有2/3是铅锌矿的伴生矿、l/3是铜的伴生矿;白云鄂博铁矿中共含有71种化学元素、114种矿物,伴生的稀土金属储量占我国总储量的90%,占世界总储量的80%;攀枝花铁矿是由40多种化学元素、20多种矿物组成的伴生矿,其中钴的储量占全国的90%以上,钛储量占全国的80%以上……

    我国还有存量巨大的尾矿资源。截至2011年底,我国尾矿累计堆放量120亿吨,目前并且还在以每年几亿吨的速度增加。

    冯安生指出,随着资源综合利用技术水平显著提高,我国矿产资源开发利用步入了新阶段。主要表现在,矿产开发利用“三率”水平的提高,延长了资源保障年限,萤石、铝土矿、锑、铁、石墨、磷、锰等10个余种矿产的入选品位已低于地质品位;矿产资源产业集中度明显提高,钾盐、钼矿、铜矿等大型矿山的采矿量占比及选矿厂处理量占比均达到70%以上;矿业废弃物循环利用及共伴生矿产综合利用都取得了显著进步。

    尽管我国矿产资源综合利用水平有了较大提高,但依然任重而道远。冯安生指出,我国矿产资源禀赋制约了我国矿产资源的全球竞争力,目前仍有91.55%的固体非能源矿产必须经过选矿才能有效利用;部分矿种精矿品位显著下降,造成后续作业能耗显著升高;共伴生矿产利用仍有巨大潜力待挖掘;矿业活动从粗放走向绿色化,从单纯矿业开发走向提高资源利用效率,使得新能源资源比以往更加要求可利用性评价,高纯、高性能的矿产品能否合理地被提取变得更关键。

    冯安生最后强调,资源节约与综合利用的理念仍要不断加强,建立矿产资源勘查开发保护系统观。从提高矿产资源利用率转变到提高矿产资源利用效率上,要创建以资源综合效益为中心的开发利用模式;从矿产资源勘查转变到矿产勘查评价一体化上,要营造市场经济条件下的勘查评价新机制;从勘查开发并重转变到统筹勘查开发保护上;要从行政管理转变到管理与技术监督结合上来,减少和杜绝矿产资源勘查开发中履约保证失控,促进企业行为规范符合探矿证、采矿证、开发利用方案等约定要求,从而提高矿业的管理水平。

      人地和谐

      京津冀协同发展有地质保障

    如何促进人地和谐,是生态文明建设的重要课题。中国地质调查局针对京津冀地区城镇和基础设施规划建设、地质灾害防治、绿色农业发展、生态环境保护、水资源管理等需求,充分利用已有资料,系统评价资源本底的综合地质特征和资源环境承载力,编制完成《京津冀地区国土资源与环境地质图集》,提出了合理利用国土资源的建议,为京津冀协同发展宏观决策和规划编制提供了重要支撑服务。

    报告会上,中国地质调查局天津地调中心马震研究员,结合京津冀资源、环境现状,对京津冀一体化国土资源系列图件进行了详细解读。马震指出,京津冀地区面临水资源短缺、地下水超采严重、地面沉降、地裂缝等问题,但土壤质量良好,浅层地温能资源丰富。

    据马震介绍,为服务于城镇与重要基础设施规划建设而编制的地质适宜性建议图,从地质安全角度出发,综合考虑地震与活动断裂、地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷对工程规划建设的影响,划分出不同类型适宜区供规划建设决策参考。

    地质灾害分布与易发程度分区图,划定出9万平方千米的沉降区,其中严重沉降区面积约2.53万平方千米;发现地裂缝主要分布在河北平原区和北京平原区;西部山区及北部山区发生的地质灾害有崩塌滑坡泥石流及地面塌陷。

    重要湖泊湿地修复建议图,将2007年遥感影像解译的湿地分布区定为现状湿地分布区,1975年遥感影像解译的湿地分布区定为湿地修复建议区,五湖及周边的洼地区定为宜湿地修复区。

    土壤质量地球化学分布图显示,京津冀地区良好以上等级土壤占全区80.89%,其中优质级占1.72%、优良级67.1%、良好级12.07%。

    绿色农产品产地适宜性评价图,根据土壤汞、镉、砷、铬、铜、铅等含量及有机质、全氮等养分指标,将土壤种植绿色农产品的环境适宜性分为3级,其中适宜区面积为9.6万平方千米,占全区面积的97.01%。

    此外,天津地调中心还与中国土地勘测规划院合作开展了京津冀地区资源环境综合承载力研究,为京津冀地区国土规划编制提供直接地质资料支撑。

    据马震介绍,今后中国地质调查局将持续开展京津冀地区地质调查,开展区域地下水资源开发保护和地下水严重污染区治理修复,重点规划建设区地质资源与地质安全保障,地面沉降、地裂缝等环境地质问题监测与防控,主要活动断裂及区域地壳稳定性调查评价等,并建立地质环境综合监测体系和三维可视化地质环境信息平台,为京津冀一体化协同发展提供地质保障。

    让蓝天常在绿水长流
    我国煤矿资源丰富,长期开发形成了巨大的可利用特殊地下空间,为发展地下生态城市创造了得天独厚的条件。据调查,我国现有煤矿地下空间约139亿立方米,到2030年,预计将达到241亿立方米,长度约160万千米,可绕赤道40圈。

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

    煤矿井下可利用空间的类别 

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

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

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

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

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

    煤矿地下空间的优缺点 

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

    尽管煤矿地下空间具有上述优点,但在开发利用时需要考虑几个问题:

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

    煤矿地下空间开发利用的模式 

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

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

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

    开滦国家矿山公园运煤小火车 

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

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

    变废弃矿石为可利用资源 

    □田 敏

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

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

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

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

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

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

    钨矿共伴生组分的综合回收 

    □张红新 赵恒勤

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

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

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

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

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

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

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

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

    石英矿床类型及用途 

    □张亮 刘磊

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

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

    天然水晶 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    滨海石英砂开采现场 

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

    和谐共生 资源综合利用大有可为

    3月3日下午,全国政协常委、自然资源部中国地质调查局副局长李朋德在接受《中国矿业报》云采访时高兴地告诉记者:“元旦前向中国农工民主党中央提供的4件提案素材中有3件中选,今天已经提交给十三届全国政协第四次大会,其中一件作为农工党中央提案,另两件作为农工党界别委员们小组提案。此外还有一个中央提案是基于中国地质调查局与农工党中央共同调研形成的有关页岩气煤层气勘探开发利用的提案。”

    此次参加全国政协十三届四次会议,李朋德常委另外还准备了4件提案,涉及到地学旅游、地热开发、地下空间利用和地理信息产业高质量发展。这些提案都立足新时代,把握新需求,内容紧扣中国地质调查局“十四五”时期的工作任务,涉及发展空间基础设施提供全球公共产品、贯彻习近平法治思想构建国土空间、开展长江健康体检和支持精准生态修复、依法治理尾矿库促进资源高效综合利用等,为开创“十四五”时期地质调查事业改革发展新格局建言献策。

    李朋德常委一直关注并跟踪着提案内容,针对黄河水、长江水、泉水、井水及解决饮用水等问题,参加了全国政协乡村振兴饮水安全调研,从贫困地区找水打井,到乡村振兴的饮水保障。他认为,农村饮用水安全是小康社会的重要标志之一,也是地质调查的重点工作,任重而道远。

    李朋德作为来自中国地质调查局的全国政协常委,其第一批确定的4件提案,业界也颇为关注,那么这4件提案究竟有哪些内容呢?

    全国政协常委李朋德

    提案一:发展空间基础设施提供全球公共产品

    我国地球观测系统虽然为全球提供卫星定位、气象预报和遥感信息服务,但是我国空间基础设施为全球提供公共产品能力严重不足,大部分遥感卫星只发挥了四分之一的数据获取能力,各卫星体系间的统筹能力也不足。

    李朋德常委表示,我国应充分利用地球观测能力的优势,积极开发高科技的全球公共产品。我国虽然已是航天大国,拥有的航天器数量位列世界前三,遥感卫星种类齐全且数量不断攀升,但尚缺少统筹,主要体现有四个方面:一是我国缺少在全球分布广泛的卫星接收网络和服务体系。二是卫星工程立项的目标偏低,任务考核缺少挑战性。三是我国卫星的检校和标准缺乏国际化。四是我国卫星遥感数据处理的财政经费,一般不包括境外数据的处理和管理。

    新时期新阶段,我国将进一步提升地球观测能力,完善空间基础设施、空地基础设施和全球化地球观测数据服务体系,开发更多的公共外交产品,建成“数字丝绸之路”,更好地支撑网络强国、数字中国、美丽中国建设,同时也是积极响应全球需求,支持全球的绿色发展。

    李朋德常委为此建议,一是加快出台《航天法》及其配套条例。依法规范航天活动,加大航天活动的统一规划,确保太空安全和我国空间基础设施的全球化,进一步提升我国地球观测公共服务能力,实现我国航天、遥感、北斗卫星和地理信息产业的健康发展。二是加快建设全球化空地信息通道,实现面向全球的信息服务。我国的海外卫星接收站网建设严重滞后,必须发挥企业的积极性,培育建设海外接收站网,鼓励与外国政府和组织联合建设接收体系,尤其要实现遥感卫星境外直接服务的能力。三是设立地球观测领域的对外援助计划。规划部署航天、地球观测和地球探测等领域的对外援助工作,鼓励企业利用我国空间基础设施资源,开发系列化的全球公共信息产品,彰显航天大国的责任,推动我国数字经济的全球化发展。四是加快开展卫星运控体系改革。随着我国航天产业的快速发展,在轨的卫星越来越多,现有的卫星测控、接收和服务体系已不能满足要求,要加紧改革卫星运控体系,形成备份和多渠道,强化卫星的业主管理体系。

    提案二:构建国土空间治理体系

    国土空间治理制度主要包括自然资源资产产权制度、资源有偿使用和生态补偿制度等自然资源资产所有者相关制度,以及国土空间规划、用途管制、生态保护修复等国土空间开发与保护相关制度。当前,我国国土空间开发与保护矛盾凸显,面临着区域发展不平衡、城乡发展不平衡,人民美好生活的空间供给不充分,生态环境保护治理不充分等问题。

    构建国土空间开发保护新格局,必须贯彻习近平生态文明思想和习近平法治思想,加强对国土空间的科学合理开发和长久有效保护,为经济社会可持续发展和绿色转型发展提供坚实有力的支撑。

    为此,李朋德常委提出以下四项建议:

    一、加快国土空间规划相关法律法规的制修订工作。加紧研究制定《国土空间开发保护法》《国土空间规划法》等法律,将国土空间规划相关工作法制化。对“多规合一”改革涉及的《土地管理法》《环境保护法》《水法》《草原法》《森林法》《海域使用管理法》等相关法律重新审视,对突破现行条款或不适应的内容进行修订,对过时的法律法规废止或新立。按照立足新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局的思路,构建起一套能够为国土空间保护与修复保驾护航的法律法规体系,体现出对国土空间规划的科学化和法定化支持。

    二、加快构建国土空间“一张图”监督管理体系。加快形成国土空间规划“一张图”,体现“多规合一”,实现各类专业规划数据共享和平台的互联互通。加强规划实施的监测评估与预警,加快构建责权清晰、依法规范、高效运行的国土空间规划监督实施体系,将国土空间规划执行情况纳入自然资源执法监督内容,纳入领导干部考核指标体系。

    三、建立国家自然资源和生态环境监测评价体系。加快制定资源环境承载能力监测预警相关技术标准和指南。建立资源环境监测预警长效机制,支撑规划实施全过程监督。基于不同层级、不同尺度和精度,建立相应的指标体系,形成支撑“五级三类”国土空间规划的“双评价”与“双评估”技术指标、标准与方法体系。

    四、加强国土空间科学发展的政策体系建设。要完善主体功能区政策,塑造高质量发展、高品质生活的城镇空间,打造与乡村振兴相适应的美丽乡村空间,才能加快修复山清水秀的生态空间。要建立健全自然资源调查监测、资源资产管理、有偿使用、用途管制、生态保护修复等实施保障机制和政策措施。按照国土空间格局优化和差异化空间管控要求,深化财政体制改革,完善公共财政体系。出台鼓励多渠道融资和有偿使用的政策,形成优化国土空间开发的鲜明导向。进一步完善生态产品价值评估与实现相关政策。

    提案三:开展长江健康体检和精准生态修复

    长江不仅是黄金水道,更是我国重要的生物基因宝库和生态安全屏障。由于长期无序利用和过度开发,可持续发展面临极大挑战。近年来,长江两岸的环境逐渐好转,然而仍有看不见的污染在地下,仍有看不见的隐患在江堤下面和江底,且长期被忽视。

    李朋德常委建议,一是开展长江河道的定期综合健康体检。利用卫星遥感、航空遥感、河道扫描,准确掌握河道三维形态变化和江水的流向,找到河道和堤岸存在的问题,分析产生的原因,提出监控和修复重点。二是建设智慧长江平台。基于长江的地理、水文、地质和生态数据,利用物联网、5G技术建设关键区段的感知系统,形成长江生态环境健康监测体系。三是开展污染场地调查评价与修复。企业搬迁后应该提交给政府干净的土地,地方政府应该开展专业化的地下空间遗留物和污染物探测,并强制进行修复。四是开展长江沿岸矿山的生态修复。综合利用尾矿库和废矿材料,建立矿山公园。开展长江河道治理工程。积极开展长江河道修复试点,中央和地方加强联动,全面开展长江河道修复工程。

    提案四:矿山尾矿资源高效综合利用

    我国矿产资源长期高强度开发形成的大量矿山尾矿库,存在着环境污染和安全生产隐患,已成为生态文明建设中亟待解决的重大问题。

    随着技术创新和国家需求的变化,一些尾矿已经成为具有开发利用潜力的优质资源。如何在充分调查和评价的基础上,实现尾矿的资源化利用,不仅是依法推动绿色矿山和生态文明建设,同时也是科技创新全面提高资源利用效率、保障能源资源和战略性矿产资源安全的重要举措。

    大部分尾矿库有价组分含量接近或高于边界品位,可利用性强、经济价值可观。一是从国家资源安全角度而言对尾矿中战略性矿产资源的需求增加。比如尾矿中的镓、锗、铟等伴生战略性矿产资源对航空航天等高端制造、战略性新兴产业的发展极为重要。二是生态文明建设对矿山尾矿综合利用提出了新需求。对矿山尾矿中非金属有价组分进行综合回收,也是矿山尾矿的规模化减量过程。三是尾矿综合利用为矿产资源改革提供支撑服务。通过开展尾矿库空间分布、堆量、有毒有害状况、综合利用率等调查评价,可有效支撑国土空间规划、生态环境修复及矿产资源保护。

    李朋德常委表示,尾矿高效利用尚存在权属不清和法律法规不到位等问题。一是矿山尾矿的资源现状不清。尾矿资源化利用潜力和环境影响不明,还未建立尾矿信息系统。现有法规只规定了企业的相应责任和义务,早期形成的尾矿库无人管理,所有权不清,没有纳入到当地政府的考核目标。二是矿山尾矿综合利用水平偏低。不仅技术缺乏,也缺乏金融、税收等优惠激励政策,尾矿再开发的企业也较少,矿石规模化减量的技术水平较低,高附加值产品少。三是融合资源环境属性的矿山尾矿科学分级分类的标准尚未建立,尾矿治理政策缺乏科学依据。矿山尾矿的合理处置,需要兼顾其资源属性和安全环境风险。矿山尾矿利用、保护和处置的边界还未厘清,未形成相应的分级分类规范。

    李朋德常委建议,一是研究制定《矿山尾矿综合利用条例》。在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》基础上,制订配套实施方案,细化尾矿资源利用管理部门职责和企业责任,从资源综合利用的角度用好尾矿。二是开展全国范围尾矿库确权调查。由自然资源部牵头,联合发改委、工信部、应急管理部等有关部门建立协调机制,开展尾矿资源综合调查特别行动,为确权登记提供支撑。三是设立尾矿综合利用科技攻关专项。工信部、科技部设立专项,组织技术和装备研发,开展矿山尾矿综合利用共性技术攻关,实现资源利用的最大化。四是制定绿色矿山金融政策。设立绿色矿山基金,或在国家绿色发展基金中设立专项;同时,通过减免尾矿再利用企业的税赋,提供绿色信贷等正向激励措施,推动矿山生态修复,快速减少尾矿存量。五是积极开展尾矿资源综合利用国际合作。

     
    高质量履职服务高质量发展——全国政协常委李朋德为...

    摘要:

    矿业是保障我国现代化建设能源资源安全的战略基础,新时代生态文明建设对矿业发展方式提出了更高要求。但国内矿业发展空间不足、动力不足,正处于绿色化、国际化、治理现代化的转型关键期,正在经历由大到强的蜕变,发展面临提升发展活力、推动绿色转型升级、建设现代化矿业市场体系、参与全球矿业治理等任务及要求。

    党的十八大以来,中国地质调查局紧扣国家能源资源安全主题,在以公益性地质调查支撑能源矿产勘查及转型、支撑战略性新兴矿产找矿、以新技术实现资源节约集约高效利用、精准对接服务矿业绿色转型升级及科技创新支撑深部找矿方面取得了一系列成果,为我国矿业转型发展奠定了坚实基础。

    Abstract:

    Mining industry is the strategic basis for ensuring energy and resources security in China's modernization drive , and the construction of ecological civilization in the new era puts forward higher requirements for its development mode.However, the development of domestic mining industry is insufficient in space and motive force and in the critical period of transformation of greening, internationalization and modernization of governance. It is undergoing transformation from big to strong. The development of domestic mining industry is facing the promotion of development vitality, promotion of green transformation and upgrading, construction of modern mining market system, and participation in global mining governance.

    Since the 18th National Congress of the Communist Party of China, the China Geological Survey has been closely following the theme of national energy and resources security, supporting energy and mineral exploration and transformation, supporting strategic emerging mineral exploration, realizing resource conservation, intensive and efficient utilization with new technology, accurately docking services, green transformation and upgrading of mining industry, and supporting scientific and technological innovation. A series of achievements have been made in deep prospecting, which laid a solid foundation for the transformation and development of China's mining industry.

    支撑能源矿产勘查转型

    《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出,要推动能源结构优化升级,建设多轮驱动的现代能源体系。

    近年来,中国地质调查局将能源矿产地质调查放在更加突出的位置,瞄准服务国家能源安全保障、改善能源结构、支撑油气勘查开发体制改革的目标,加大了对页岩气、铀矿、天然气水合物、地热、锂矿和石墨等非常规及新型能源的调查力度,重点开展基础地质调查评价、重点区勘查示范、理论、技术及装备创新等工作,取得了一批地质调查成果,为我国现代能源体系的建立提供了坚实的基础。

    ——页岩气(油)调查实现重大发现或突破。一段时期内,我国南方油气页岩气突破均来自四川盆地、江汉盆地和苏北盆地等盆地内,盆地外复杂构造区一直未获重大突破或发现。中国地质调查局通过在四川盆地周缘、武陵山、滇黔桂、中扬子、下扬子地区开展基础地质调查工作,开辟了6万平方千米勘查新区,圈定了正安-酉阳、宜昌-长阳等10处页岩气调查远景区,基于重大突破和发现成果,优选了正安、秭归等14个页岩气有利勘查区块,支撑了新一轮页岩气招标工作。

    拓展9套盆地外复杂构造区新层系,取得新层系重大突破。在四川盆地、江汉盆地等盆地外,新发现震旦系陡山沱组、灯影组,寒武系岩家河组、天河板组,奥陶系宝塔组,志留系石牛栏组,二叠系栖霞组、龙潭组、大隆组9套油气页岩气新层系。安页1井首次发现志留系石牛栏组和奥陶系宝塔组含油气地层,同时首次在四川盆地外二叠系栖霞组发现厚达147米的含油气地层。秭地1井、秭地2井在武陵山地区震旦系陡山沱组发现页岩气,鄂阳页1井在震旦系灯影组发现礁滩相含油气地层,鄂宜页1井在寒武系岩家河组首次发现含油气地层,宜地2井在寒武系天河板组钻获裂缝性天然气,港地1井、泾页1井在二叠系大隆、龙潭组获得海陆交互相页岩油气新发现。

    中国地质调查局在贵州省遵义市正安县实施的安页1井

    发现3种新类型,取得油气页岩气调查新类型的重大突破。安页1井钻获志留系石牛栏组海相互层状泥晶灰岩与钙质泥岩,是我国首次发现的高产海相致密气藏。宜地2井首次发现天河板裂缝性天然气新类型。曲页1井在赣中和黔西六盘水二叠系煤系地层发现煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气”共存模式。其中,贵州遵义安页1井、湖北宜昌宜地2井等12口井是国内重大油气页岩气突破与发现。安页1井一举获得二叠系栖霞组,志留系石牛栏组、五峰-龙马溪组和奥陶系宝塔组“四层楼”式天然气、页岩气重大突破。其中,石牛栏组含气地层累计厚68米,经压裂获超过10万立方米/日的高产稳产工业气流。安页1井油气调查的重大突破被认为是历史性、里程碑式的,对南方复杂地质构造区和贵州省油气勘查具有重要意义,圆了中国地质工作者和贵州省人民60多年的油气梦。此外,宜地2井钻获70米优质页岩,鄂宜页1井钻获水井沱组86米厚高含气页岩气层,鄂阳页1井在牛蹄塘组钻获页岩气流,均实现重大发现。

    ——海域天然气水合物获得重大发现。海域圈定6个天然气水合物成矿远景区,预测资源量达744亿吨;陆域圈定9个天然气水合物有利成矿区块,预测资源量350亿吨油当量;利用综合地质、地球物理和地球化学等多种调查技术手段,在西沙海槽、琼东南海域、神狐海域及东沙海域圈定6个远景区、19个成矿区带、25个有利区块,预测水合物远景资源量达744亿吨油当量;在青南藏冻土区优选出9个天然气水合物有利成矿区块,预测远景资源量达350亿吨油当量。

    在南海北部珠江口盆地首次钻获高饱和度水合物,首次钻探证实超千亿立方米级天然气水合物矿藏。在珠江口盆地东北海域钻获高纯度天然气水合物实物样品,控制面积55平方千米,控制储量达到1000亿~1500亿立方米。在南海北部神狐海域实施的19个钻孔均发现天然气水合物,控制面积128平方千米,控制资源量超1500亿立方米,其中通过钻探取芯落实的2个大型矿体,探明储量达400亿立方米,为海域天然气水合物试采提供了重要参考靶区。

    ——地热资源展现新前景。目前,已完成336个地级以上城市浅层地温能调查评价,浅层地温能资源每年可采量折合标准煤7亿吨,可用于建筑物供暖和制冷,实现建筑物夏季制冷面积326亿平方米、冬季供暖面积322亿平方米,提高浅层地温能高效利用每年可节煤2.5亿吨,减少二氧化碳排放6亿吨。全国地热水资源每年可采量折合标准煤18.65亿吨,以中低温为主,高温为辅,每年可开采量折合标准煤18.28亿吨;其余山地丘陵区中低温地热资源折合标准煤0.19亿吨,温泉多分布其中。高温地热水资源每年可采资源量折合标准煤0.18亿吨。

    战略性新兴矿产调查获突破

    近年来,中国地质调查局在锂矿、石墨战略性新兴矿产调查方面取得重大进展。

    通过开展四川甘孜甲基卡锂辉石矿调查,新发现锂辉石矿脉14条,新增氧化锂资源量 88.55万吨;新发现9处含锂盐湖,四川甲基卡地区新增锂矿资源量88.55万吨,平均品位1.41%,全区总资源量超过200万吨,为打造川西新能源产业基地夯实了资源基础。

    在西藏北部地区开展盐湖水化学地质调查,收集盐湖水化学地质资料,新发现结则茶卡、龙木错、查波错、扎仓查卡、捌仟错、仓木错、拉果错、当雄错和鄂雅错等9处含锂盐湖,引导和拉动商业性勘查,新增资源量1400万吨;在青海柴达木盆地东台吉乃尔、西台吉乃尔和一里坪等开展盐湖卤水锂矿调查,企业跟进勘查新增资源量1260万吨;在柴达木西部南翼山地区开展深层富锂卤水资源调查,估算资源量1200万吨,达到超大型卤水锂矿规模。

    石墨矿调查取得一批新进展。内蒙古、青海等地圈定石墨找矿远景区18处,新发现矿产地11处,探获资源量3000万吨。新疆奇台黄羊山晶质石墨矿是我国发现的首个超大型规模岩浆热液型晶质石墨矿,改变了岩浆热液型无石墨大矿的历史,估算石墨资源量2000万吨以上,平均固定碳含量7.01%,大鳞片晶质石墨含量30%~35%,有望形成1处新的晶质石墨资源基地。

    助力资源节约集约高效利用

    稀土选冶及盐湖提锂技术取得新突破,为资源开发利用提供了技术支撑。

    成功开发出脱泥-浮选技术和浮团聚磁选技术,并先后应用于冕宁稀土矿等,实现了技术转化,为该地区稀土资源绿色、高效开发提供了技术支撑。针对轻重混合型复杂稀土,研发出化学解理-选浸联合技术,成功实现了轻、重稀土的有效分离与富集。稀土精矿盐酸直接提铈技术等稀土分离提取工艺成功生产了氯化物、氧化物、氟化物、碳酸盐、高纯金属、稀土硅化物等系列产品。

    研发的太阳池提锂技术已成功应用于西藏扎布耶盐湖开发。该技术工艺利用青藏高原丰富的太阳能资源,让高锂碳酸盐型卤水在太阳池中只加热不蒸发,从而获得70%~90%的高品质碳酸锂精矿,再经简单加工即可得到工业级或电池级碳酸锂产品。这一工艺对环境影响较小。目前,利用该项技术已在扎布耶盐湖建成了5000吨工业级碳酸锂生产线。该技术以及中国科学院青海盐湖研究所的膜分离锂镁分离技术和青海盐湖集团的吸附法提锂技术共同促进了青藏高原盐湖锂矿开发利用。

    在钼铜冶炼淋洗液中稀散元素铼的综合回收和高效利用技术方面取得重大突破,并在国内多个大型企业成功转化,为我国航空发动机规模化生产提供了资源保障。

    为矿山生态修复出谋划策

    中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划明确提出,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,组织所属单位,发挥自身的专业技术优势,对占用大量土地的尾矿进行二次开发,提高尾矿综合利用率;对开发用量大、投资少、有销路的尾矿,通过实现规模经营和多品种开发的资源化、商品化使其变废为宝,真正成为经济商品中的一部分;对尾矿坝中的废水进行处理以达到国家标准,实现浮选废水适度净化后全部回用和零排放。对于未处理的采空区、废旧巷道等,利用井下采空区排放尾矿。积极开展土壤治理研究工作,构建矿山污染耕地土壤微生物治理技术模型,研究成果应用于耕地土壤重金属污染治理;组建土壤修复实验室,并部分建立土壤试验田,作为土壤治理技术的孵化与示范。此外,还通过精准服务“长江经济带”“皖江经济带”等国家和区域发展重大战略工程,以综合地质调查成果报告的形式涵盖所属区域矿山生态修复所需基础数据,并为其提供修复方案。

    为皖江经济带提供的调查报告提示发展需要关注的3个重大地质问题就包括皖江地区矿山环境问题,指出矿山开采与城市建设、生态保护的矛盾凸显,因采矿产生的地面塌陷、边坡失稳等地质灾害、“三废”污染、水土流失、压占毁损土地资源等生态环境问题日趋严重,建议对重点塌陷区开展塌陷现状及治理情况核查,并在回填基础上进行生态复垦;针对已闭坑的老井工开采矿山,加强对采空区的排查;对岩溶塌陷区进行水文地质条件详查,提出岩溶塌陷防治措施;矿山开采引发的崩滑流等地质灾害主要发生于露天开采矿山,建议对露天矿坑隐患点进行边坡加固,对废旧露天矿坑进行边坡改造、修复治理,对崩塌滑坡灾害点进行清理、测量、评价、修复;矿山废水排放和废渣堆置不当,给矿山周围的地表、地下水体造成了不同程度的污染,对矿区周围地表水影响较严重,建议对已占有、已污染土地进行试点修复工作,技术成熟后进行推广;对矿区影响范围内水土质量下降区域进行详查,理清污染途径,提出水土保护措施;关于矿山开采压占、毁损土地资源,建议开展毁损土地资源修复和治理,支撑矿山城市升级转型。

    推动矿山生态地质调查和绿色矿山建设,初步实现有效指导矿山开发、监管和保护;参与编制9项绿色矿山建设标准;建成并完善全国重要矿产矿山数据库和尾矿综合利用特征数据库,编制重要矿产固体废弃物分布图;调查我国部分尾矿库,形成固废综合利用新技术,筛选部分尾矿库开展可利用性评价。

    支撑引导老矿山深部找矿

    近年来,中国地质调查局在有资源潜力的现有老矿山部署深部找矿项目,紧密结合地方经济社会发展,以矿山企业投资为主体,对公益性地质工作给予适当支持,引领和拉动矿山企业跟进勘查,增加矿山可采资源储量,稳定和扩大矿山产能,延长矿山服务年限和保障职工就业,促进矿业城市(镇)经济社会持续发展和社会稳定。

    2012年~2014年,中国地质调查局共部署实施老矿山找矿项目188项,其中勘查类项目168项、找矿预测与方法技术研究类项目20项,共有115家地勘单位和143个矿山企业参与项目实施;累计投入经费22.3亿元,其中中央财政资金10.4亿元、地方财政资金550万元、矿山企业资金11.8亿元;实现老矿山深部和外围新区、新类型、新方向找矿重大突破,共55个矿山新增资源量达大中型规模,其中通过研究西藏罗布莎矿区含矿构造岩相带与矿体空间分布规律,配合重磁电综合解释,圈定深部找矿靶区,经钻探验证发现厚大隐伏矿体,实现铬铁矿找矿重大突破;新增铬铁矿资源量200万余吨,其中Cr-80矿体提交115万吨,是目前国内发现单体规模最大的铬铁矿体;在香卡山矿区深部发现6个铬铁矿富盲矿体,新增资源量25万余吨,预测深部仍有很好的找矿潜力;罗布莎铬铁矿的找矿突破深化了对区域空间成矿规律的认识,总结完善了有效的勘查方法,拓展了区域找矿空间,对缓解我国铬铁矿供需压力和提高资源保障能力具有重要的现实意义。

    尽管一路披荆斩棘,成绩显赫,中国矿业转型发展依然任重道远。在精准研判国际国内矿业发展形势的基础上,中国地质调查局提出,要紧扣国家能源资源安全,精准对接矿业转型发展,着力构建现代矿业发展服务体系,着力打造中国地质调查局在服务矿业转型发展中的权威和品牌,向矿业企业提供受欢迎、能解决实际问题、能满足企业需求的服务产品和平台。中国矿业报社作为这一战略性部署的具体实施者,在遵循“解放思想、大胆探索、聚焦需求、创建精品”这一原则的基础上,面向全球和中国矿业,打造“国际一流、国内顶尖”的矿业信息产品和服务平台,树立中国地质调查局服务矿业转型发展的品牌,强化智库型媒体功能,力求尽快建成中国矿业融媒体主平台,从2020年到2025年,打造中国矿业最权威的信息发布平台、较强国内和国际影响力的矿业资讯平台和专业化的咨询服务平台,向世界发出中国矿业声音,亮出中国观点,提供中国方案。

     
    中国地质调查工作服务矿业转型发展纪实

    春风,细雨,嫩芽;阳光,绿草,花香。三月,是一个万物复苏的时节,大地呈现一片生机勃勃的景象,三八妇女节也在这个充满希望的季节来临。

    古有花木兰,今有娘子军。在我国的各行各业中,女性的力量一直都不容小觑。今天,就让我们一起聊一聊自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所的巾帼女将。

    莫向光阴惰寸功

    面对超负荷的科研工作、大项目纷杂的日常管理和“上有老、下有小”的生活压力,仍坚持到野外一线调查、学习——这就是资源所稀有稀土贵金属矿产研究室王岩的日常工作。这份执着和付出也换来了丰硕的成果:作为第一作者发表国内外核心期刊论文20余篇,作为第一作者出版专著《重要低品位、难选冶金属矿产可利用性评价》(2017年,43万字)、《中国典型矿床分布图》(1∶500万,2018年)及《中国钨矿成矿规律图》(1∶500万,2018年)等,参与的《全国重要矿产和区域成矿规律研究》成果获国土资源科学技术奖一等奖,连续多年获得资源所优秀个人、优秀党员荣誉称号。

    王岩(左)与陈毓川院士一行在野外探勘

    2011年入所工作以来,王岩先后在邢树文研究员、肖克炎研究员及王登红研究员的带领下,主持、参与多项中国地调局、科技部、基金委及基本科研业务费项目。幸运的是,入职不久,她便作为项目办成员之一负责了“全国矿产资源潜力评价”项目的成果汇总及资料汇交工作。该项目是原国土资源部在矿产资源领域部署的重要国情国力调查工作,也是对新中国成立以来地质成果资料的系统总结提升,其成果具有里程碑意义,达到了国际领先水平。通过参与该项目,她积累了大项目管理经验,管理水平和业务能力均得到提升。

    随着潜力评价工作的常态化,2012年“中国矿产地质志”研编工作在陈毓川院士及王登红研究员的带领下正式启动。此次编志是继1906年鲁迅和顾琅编制完成第一部《中国矿产志》百年来的一项重要的立典性工作,是矿床界的大事。该项目的顺利开展,得益于部、局、所领导的高度重视和支持,老一辈科研工作者们的引路,更与各外协单位的积极配合密切相关。独木难成舟,为了完成这个艰巨的“世纪大工程”,69个外协单位与资源所矿产志项目办拧成了一股绳。王岩作为矿产志项目办副主任,深感身上的责任之重。每个阶段该做什么、出什么样的成果,她都尽量做到考虑周全、未雨绸缪;会议的组织召开、资料的搜集整理汇交、与各研编组及专家们的沟通联系、与全国、各省级主管部门的协调等等,不一而足;对繁重的项目日常管理工作更是细致谨慎,尽全力协助陈毓川院士推进志书研编工作。

    代晶晶在海拔5200米的西藏野外工作区

    陈毓川院士及王登红主任带领的“三稀”大团队的一个传统就是老同志多、老前辈多。这些老前辈学识渊博且经验丰富,个个都是地质矿产领域的权威专家,他们渊博的专业知识和“八十岁高龄”仍保持对工作兢兢业业的态度、野外中不怕苦不怕难的精神使王岩深受感触、受益良多。在老一辈的言传身教之下,她始终坚持超强的团队合作意识和奉献精神,以一丝不苟、勤恳敬业的工作态度,践行着新时代地质工作者“责任、创新、合作、奉献、清廉”的核心价值观。

    道路千万条,奋斗第一条。为了做好一张图、处理好上万条数据,熬夜奋战是常有的事。但无论何时何地遇见王岩,她总是衣冠整洁,带给人积极向上的正能量。她常说:“少年辛苦终身事,莫向光阴惰寸功。认真把握好每一天就是成功了。”

    逐梦科研勇争先

    少年时,资源所同位素实验室博士陈蕾的理想是当一名科学家,酷爱旅行和大自然的她在大学选择专业时从事了地质学,2003年考入中国地质大学(武汉),2005年跟随李建威教授开展大学生业余科研立项,2007年荣获湖北省第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品二等奖和湖北省大学生优秀科研成果二等奖。在李建威教授的指导和鼓励下,她本科毕业后直接申请了硕博连读,博士研究生期间先后两次获得资助在美国地质调查局丹佛联邦中心开展合作研究,2012年从中国地质大学(武汉)毕业,获得理学博士学位。在博士研究生期间,她参与了李建威教授的国家自然科学基金项目《夏河-合作地区卡林-类卡林型金矿成因的矿物学、地球化学和年代学制约》,利用所学知识,发现此类金矿中硫化物普遍细小且环带发育,利用常规测试方法可能获得的是混合值,而利用离子探针的微区原位技术可以有效区分不同环带中硫化物的硫同位素,示踪硫源,而我国在这项研究中还是空白。

    陈蕾在实验室工作

    这段博士后生涯,在陈蕾的未来工作中起到了很重要的作用。2015年,她在国际期刊《Mineralium deposita》上发表了第一篇我国离子探针微区原位硫同位素分析技术的论文,并对西秦岭地区微细浸染型金矿不同期次的黄铁矿和不同环带的黄铁矿进行了测试,区分出它们的不同成因和硫的来源。微区原位硫同位素分析技术现已应用于大洋深钻和大陆深钻样品的测试上,在地质学5个分支领域取得了重要研究成果。

    2015年12月,陈蕾被分到资源所同位素室一线工作,成矿作用与资源评价重点实验室为她提供了平台,陆续主持国家自然科学基金面上项目等7项科研项目。工作中,她瞄准世界科技前沿,利用微区原位分析技术会产生基体效应,研发出磁黄铁矿作为实验室内部微区原位硫同位素的一种工作标样。2016年引进新的飞秒激光剥蚀系统和高分辨等离子体质谱后,她投入了全部的精力学习新的知识,野外采集样品不管是矿井还是露头都亲自跑,样品采回来自己制备,经常早出晚归泡在实验室,深夜修改论文,与毛景文院士反复探讨,向同位素室的前辈和同事们请教。目前,利用飞秒激光-高分辨等离子体质谱建立了多种矿物的微区原位U-Pb年龄测定方法,首次建立了我国矽卡岩中钙铁榴石的U-Pb测年方法并精确限定了山西义兴寨金矿床角砾岩筒的形成时间。该方法已在我国矽卡岩型铁、铜、金、钨等矿床中钙铁榴石U-Pb年龄测试工作中成功应用,并获得部分矿床中石榴石形成的精确年龄数据。

    陈蕾还十分注重学术交流,多次开展国际合作并参加国内、国际会议。她在中国地质学会2017年学术年会上的“微区原位硫同位素分析方法在地质学领域应用的工作综述”获得优秀论文奖;2018年在国际地质微束分析会议Geoanalysis上对实验室建立的新方法作口头报告,得到国际同行较好的反响。

    一路走来,陈蕾从未忘记最初的梦想,一直和自己比拼,坚持创新,不惧困难,为使自己成为更高水平的地质科技人才而努力奋斗,力争在地质科研的道路上做出更大的贡献!

    靓丽青春献藏区

    提起资源所的硕士导师代晶晶,同事们总要称赞一句:谁说女子不如男?一个优雅、知性、聪慧的女人,放弃了在青春葱茏的雅致里实现自己的梦想,选择了遥感地质这一专业,用细腻精致的本色、干练勤奋的职业素养,在10年工作时间里,出色地完成了一项又一项国家项目,将青春与汗水洒在了祖国的美好山河上。

    2009年到2018年的10年间,几乎每年代晶晶都要奔赴西藏开展野外工作。五月,北京槐花飘香、绿意盎然,正是一年风光最好的时刻,然而此刻的西藏,特别是高海拔地区,却还是春寒料峭,气候干燥、空气稀薄、环境严酷,令人望而生畏。在野外考察的路上,她常以馒头香肠果腹,甚至方便面都称得上是最美味的食物。海拔五千多米的矿区空气稀薄,稍有运动就会气喘吁吁,她凭着自己坚韧的意志和求知的精神,克服困难,奔波于西藏各个研究区域。

    2011年以来,在王登红研究员的指导下,代晶晶创新性地将遥感技术应用于三稀矿产资源调查中,取得了一系列的新认识和新突破。如,运用高空间分辨率遥感技术监测稀土矿山的开采现状和矿山环境问题,更好地服务于矿政管理工作;多源遥感数据的应用高效地提供了一批伟晶岩型锂矿找矿线索,为地质找矿节省了人力物力;通过对稀土高光谱理论研究,建立了一套基于光谱特征的稀土浓度定量评估模型,为稀土污染与流失及稀土水化学找矿提供了新思路。

    作为一名硕士生导师,代晶晶常对自己学生说:“我非常热爱自己的研究领域。遥感地质就是遥感与地质的碰撞、理论与实践的结合,这门交叉科学有很多未知可以探索,在不断探索的道路上我们可以收获很多。”她经常教育学生要开阔视野,不要局限于自己的研究领域,要不断借鉴其他学科的研究思路和研究方法。

    在资源所工作10年期间,代晶晶每年都是几个项目的负责人,在如此大的压力之下,她努力克服家庭和身体压力等重重困难,出色完成了一个又一个项目,靠的就是对学科的喜爱与坚持。

    (材料由自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所党办(工会)提供)

     

    莫道女儿娇 风雨一肩挑

    为了解省级矿产资源国情调查工作基础,总结国情调查工作规律,根据自然资源部关于矿产资源国情调查工作专题会议有关“重要区域进行试点”的要求,2018年11月19日-12月3日,自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所相关负责同志与部矿产资源保护与监督司、部信息中心一道,赴福建、江西、贵州和云南等4省开展了实地调研工作。目的是了解各省矿产资源储量管理的具体做法、确权登记试点省份的试点情况、对本次矿产资源国情调查的意见建议、以及调研与国情调查相关的可利用性评价、矿产压覆、三维管矿等方面的内容。

    调研组坚持目标导向和需求导向,带着问题出发,通过访谈、座谈、矿山实地考察等多种方式,与4省自然资源厅、矿山企业、地质调查单位等,进行了深入的沟通和交流。针对本次矿产资源国情调查,广泛地征求了意见和建议。

    4省自然资源管理部门给予了调研组大力支持与帮助,保障了本次调研工作的顺利进行。调研组获得了丰富的第一手资料,为制定矿产资源国情调查技术要求、确定省级试点方案、编制总体方案等奠定了坚实的基础。  

     

    调研组与福建省自然资源厅有关负责人座谈 

     

    调研组与江西省自然资源厅、德兴市矿产资源管理局、江西铜业公司等有关人员座谈 

     

    调研组在贵州清镇玄武岩矿实地考察 

     

    调研组在云南玉溪狮子山铜矿实地考察 

     

    资源所赴闽赣黔滇四省开展实地调研夯实国情调查工作...

    从1978年到2018年,是刚刚到达的改革开放四十年。在这四十年里,整个国家是一艘开足马力迎风破浪、驶向未来的大船。漫漫风雨途,每一个行业都心怀憧憬、力量满身,而每一代人,都砥砺向前、倾心奉献。这也正是这个国家四十年来不断进步的动力源泉。

    “管中窥豹可见一斑。”

    从1978年成立,到2018年壮大,自然资源部中国地质调查局中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所整四十年的发展历程与取得的成就或许可以成为探视整个行业科技与发展的一个窗口。

    梦想启航的地方

    四十年前,原国家地质总局批复同意了中国地质科学院关于建设矿产综合利用中间试验基地计划任务书,同意中国地质科学院在郑州成立国家地质总局郑州矿产综合利用中间试验研究基地。1982年,原地质矿产部将地质部郑州矿产综合利用研究所筹备处改称为地质矿产部矿产综合利用研究所郑州分所。1986年,原国家科学技术委员会批复同意恢复郑州矿产综合利用研究所管理体制,更名为地矿部郑州矿产综合利用研究所,为原地质矿产部直属事业单位。2000年,经中央机构编制委员会办公室批复同意,研究所更名为中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所。2005年,郑州综合利用所划归中国地质调查局直接管理。如今,自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所(简称“郑州综合利用所”)已成为自然资源部中国地质调查局的直属科研机构。

    四十年来,支撑国家矿产资源管理决策、支撑国家重大工程实施、保障国家经济建设资源需求;创新实现矿产资源节约集约与综合利用,完成标准化建设,储备大批领军人才;建成国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心、自然资源部郑州矿产资源利用评价中心、自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室、自然资源部矿产资源综合利用野外试验基地、河南省黄金资源综合利用重点实验室、郑州市吸附催化重点实验室等多个国家级、省部级和市级科技创新平台;共获省部级以上科技奖励60余项,拥有专利近百项,多人获省部级人才等荣誉称号……四十年来,数历风雨,屡经沿革,郑州综合利用所在漫漫征途中蜕变成一支勇于创新、敢打硬仗的地质科技劲旅。

    如今,根据社会与经济发展的需求,郑州综合利用所的主攻方向实现了调整和拓展,除了开展矿产综合利用高效利用、综合利用、循环利用基础研究和技术创新示范,开展矿产资源开发利用水平及开发利用效率评价,开展矿产资源区域调查、矿产勘查及可利用性评价、大型矿产资源基地资源环境综合地质调查与评价等优势项目外,还可承担金属、非金属矿产资源和海洋、深部矿产资源及非传统矿产资源可利用性调查评价,矿山和重要城市生态地质环境调查评价,新材料资源调查与评价等任务,以承担地质调查工作为重心,为国家矿产资源管理提供技术支撑。

    这一支地质行业的科技劲旅,在四十年中已然成长为一支支撑服务国家自然资源管理决策及地质调查中心工作不容忽视的力量。

    搭建平台支撑科研

    “有科研平台支撑才能有机会出更多科技创新的成果,硬件设备必不可缺。”这是数年里郑州综合利用所历任负责人坚信并秉承的理念。该所抓住一切机会,争取各方支持,建立科技创新平台。

    四十年来,郑州综合利用所先后建成国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心、自然资源部郑州矿产资源利用评价中心、自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室、自然资源部矿产资源综合利用野外试验基地、河南省黄金资源综合利用重点实验室、郑州市吸附催化重点实验室等6个科技创新平台。

    国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心于1992年成立,1995年顺利通过国家科技委员会验收。中心围绕国家资源、环保等领域的重大、前沿科学问题和共性关键技术,开展提高矿产资源综合利用率、提高矿产资源价值及加强非金属矿保护与利用等技术支撑体系建设研究,结合高水平人才的培养、高层次学术交流与行业技术服务基地的建设,发展成为非金属矿加工利用的技术创新基地、科技成果的辐射源、科技成果转化的加速器。如今,中心共有各类科研仪器设备800余台套,形成规模化的生产线共9条;围绕非金属矿资源高效利用研究工作,承担了多项国家级、省部级及横向科研项目,取得了丰硕的成果,分子筛产品的研发、膨润土矿改性技术、钾长石矿高效利用技术、硅藻土矿高效利用、蓝晶石类矿物(蓝晶石、红柱石、夕线石)分选提纯、珍珠岩保温材料的制备、复杂磷矿的浮选、盐卤资源的高效利用、复杂萤石矿的浮选分离技术、碳酸钙除杂及改性技术、超纯石墨矿提纯技术等在国内居于领先水平;在非金属矿加工装备研发方面,研制了非金属专用浮选机、 新型双室搅拌磨、超细粉碎-表面改性一体化装备、非金属矿专用干式永磁强磁选机、非金属矿专用碎磨机等新型高效装备。目前,中心综合研究能力跻身国内非金属矿行业一流研究机构行列。

    矿产资源综合利用野外试验基地是原国土资源部2011年第一批命名和建设的野外科学观测研究基地,位于河南省洛阳市宜阳县,占地120亩,是在矿业领域具有一定通用性的科技成果转化半工业试验及工业试验基地。其日处理原矿能力达50~300吨,可广泛开展金属矿综合利用、非金属矿综合利用、尾矿综合利用的技术研究及成果孵化。

    在过去5年里,基地针对我国矿产资源综合利用率低、技术不够突出、尾矿和废渣等二次资源综合利用不足等问题,承担了多项国家重大研究课题,系统研发了无氟弱酸条件下长石石英浮选分离、钾长石差异化选别、智能光电拣选、尾矿干排等成套具有自主知识产权的关键技术及装备,为同类非金属矿产资源的高效开发利用提供了技术准备。

    自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室于2012年获批建设,2015年通过验收。面对我国复杂多金属矿资源开发利用难的问题,重点实验室围绕共伴生多金属矿资源综合利用、难选冶多金属矿关键技术及装备研发、多金属矿利用现状调查评价及数据库建设,开展了基础研究和关键技术创新,解决了一批难选冶复杂多金属矿综合利用关键技术难题,为我国重要难选冶矿产资源技术难题攻克和重要矿产“三率”综合调查与评价提供技术支撑。

    全国国土资源标准化技术委员会矿产资源节约集约利用分技术委员会秘书处也挂靠郑州综合利用所运行。全国国土资源标准化技术委员会矿产资源节约集约利用分技术委员会(SAC/TC93/SC9)成立于2011年1月,由资源管理部门、矿业研究院所、设计单位、矿业院校、矿山企业等领域的29位专家组成。截至2018年7月,委员会已审查发布《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》、《非金属矿行业绿色矿山建设规范》等标准10余项。其中,《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》规范统一了“三率”作为行业评价指标,为资源管理部门制定发布重要矿产“三率”标准提供了标准支撑;《非金属矿行业绿色矿山建设规范》等9大行业绿色矿山建设标准,是目前全球首次发布的国家级绿色矿山建设行业标准,标志着我国的绿色矿山建设进入了“有法可依”的新阶段,将对我国矿业行业的绿色发展起到有力的支撑和保障作用。目前,委员会还组织承担了国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用”(NQI)专项中6项国家标准研究工作;计划开展12项本领域标准研究制定。

    同时,为更充分服务地方经济发展,郑州综合利用所建成了河南宜阳矿产资源综合利用野外试验基地、郑州高新区中试基地和本部基地的中试车间等3个功能齐全、设施一流的中试基地,拥有矿物分选提纯、超细粉碎和改性、矿物材料试制、冶金化工、选矿装备试制、光电拣选、高聚物复合材料试制、真空回转活化、工业示范线等9条工程化示范生产线,可为国内外提供各类矿产资源开发和评价的技术服务、选矿设备以及非金属矿深加工等服务。其中,矿物分选提纯示范生产线已成为国内矿产资源综合利用领域规模最大、技术装备先进、功能齐全的示范生产线;矿物加工工业生产线试验规模已超过南非明泰克研究所和芬兰冶金研究中心,居世界首位。

    创新成果层出不穷

    西班牙小说家松苏内吉说,有总是从无开始的,是靠两只手和一个聪明的脑袋变出来的。

    有科技创新平台,只要肯勤奋努力,矢志不渝,创新成果指日可待。

    数十年来,郑州综合利用所为矿产保护与合理利用做了大量基础性、公益性调查与研究工作,通过技术创新、成果推广、综合利用技术政策标准研究及面向行业的新技术服务,为提升我国资源综合利用效率做出了重要贡献。

    2016年12月,原国土资源部、国家发改委、财政部、工信部、国家能源局等五部委联合发布了由郑州综合利用所起草的《矿产资源开发利用水平调查评估制度工作方案》,提出以矿产资源全面节约和高效利用为目标,以矿业权人勘查开采信息公开公示为基础,动态调查矿产资源开发利用现状,科学评价矿产资源开发利用水平,健全完善评估指标体系,构建激励约束机制,推动矿产资源利用方式根本转变;要在现有27个矿种“三率”最低指标基础上,研究制定领跑者指标,到“十三五”末完成46个矿种“三率”最低指标和领跑者指标,逐步建立较为完善的评估体系;到2020年建成调查评估常态化、科学化、标准化和激励约束差别化的开发利用水平调查评估制度,基本建立主要矿种 “三率”指标体系,提升矿产资源开发利用水平,促进生态文明建设。

    同时,该所还在满足国家需求开拓新资源及改善修复矿山地质环境方面成就卓著。

    截至目前,已取得科研成果800余项,获省部级以上奖励的科技成果60余项。其中,磁团聚重选新工艺获国家科学技术进步一等奖、原地矿部科技进步特等奖;西藏铯硅华的发现及提取试验研究获国家科学技术进步二等奖;西藏扎布耶盐湖资源评价-矿床成因、地质勘查、动态观察与开发试验,获国家科学技术进步二等奖、国土资源科学技术一等奖;磁铁矿选矿提质节能新技术磁场筛选法及应用,获国土资源科学技术一等奖。另获部级二等奖8项、协会一等奖1项。科技成果的转化率在50%以上,技术辐射全国23个省(区)百余个矿山企业。

    除科研成果外,还拥有一系列专利设备及产品。如应用于磁铁矿选矿领域的CSX系列磁场筛选机,其整体性能、效果及独创性处于国际领先水平,已在30余家大型铁矿山企业推广应用,并出口至南美。再如,广泛应用于汽车制造、建筑、石油天然气、空分行业、制冷、乙醇干燥及水处理行业等的分子筛、阻燃剂,不仅广泛覆盖国内市场,更远销美国、日本、韩国、澳大利亚、意大利、印度等国。

    除科研成果及专利外,相关资质的获得也是社会和业界对其能力和水平的认可。

    郑州综合利用所目前已获得国家CMA实验室资质认定、ISO9001质量管理体系认证、CNAS国家实验室认可,具有岩矿鉴定、岩矿测试、选冶试验地质实验测试甲级资质,固体矿产勘查甲级资质,区域地质调查乙级资质,水文地质工程地质环境调查丙级资质。在学术方面,该所具有矿产资源综合利用、分析测试、岩矿鉴定和冶金化工领域的硕士学位授予权,累计培养硕士研究生20余名。主办的全国中文核心期刊《矿产保护与利用》从1981年创刊就坚持宣传国家矿产资源开发利用与保护的相关政策和法律法规,介绍矿业管理和矿产资源综合利用、非金属矿深加工的最新研究成果,传播科技信息,交流学术思想,促进科技成果转化,为社会主义建设服务。

    人才建设初显成效

    大海航行靠舵手。一场伟大战役的胜利离不开指挥官的正确谋略。

    面对累累硕果,郑州综合利用所党委书记、所长冯安生感触颇深:“这是我们的团队紧盯国家重大战略和市场需求,实施创新驱动战略,精心打造科技创新平台,促进科技成果转化与服务的结果。”

    的确,地质科技人才是地质调查事业改革发展的关键因素。

    中国地质调查局曾出台的《中共中国地质调查局党组关于加强地质科技人才队伍建设的指导意见(试行)》中提出,科学技术是地质调查事业改革发展的第一生产力,人才资源是地质调查事业改革发展的第一资源,地质调查过程就是科技创新和人才成长过程,必须下大力气解决人才问题。

    由此看来,高度重视人才的培养和激励,或许是郑州综合利用所成功的决定性因素。

    “我们坚持把人才资源作为推进事业改革发展的第一资源,出台了一系列促进人才发展的政策措施,人才队伍建设初见成效。”谈到人才工作,冯安生介绍说,截至目前,郑州综合利用所在编人员143人。其中,博士13人、硕士67人、大学本科37人、大学专科14人,硕士以上占比56%,大学本科以上占比82%,高学历人员明显增加;专业技术岗位人员106人,占职工总数的74%;高级职称技术人员48人、中级职称技术人员41人。目前,该所拥有国家高技术研究发展计划(863计划)资源环境领域主题专家组专家1人、国务院政府特殊津贴11人、国家注册咨询工程师5人、中央国家机关会计领军人才1人,河南省优秀专家3人、河南省学术技术带头人1人,原国土资源部百名跨世纪科技人才1人、原国土资源部百人计划1人、第一批原国土资源部杰出青年科技人才3人、第一批原国土资源部科技创新团队1个,中国地质调查局优秀地质人才2人,郑州市科技创新创业骨干人才1人。

    郑州综合利用所严格执行中国地质调查局党组“五问”“五不唯”人才和成果评价标准,着力把好选人用人方向,不断提升干部的管理能力和专业能力,加强后备人才队伍建设,真正为地质调查事业选出“政治强、懂专业、善治理、敢担当、作风正”的干部。

    作为这支队伍的“指挥官”,冯安生对未来充满信心:“总体上看,郑州综合利用所人才年龄结构、知识结构、学历及专业水平的层次分布趋于合理,能力素质显著提升,人才成长环境明显改善。‘三率’调查团队、盐湖综合利用团队、尾矿利用团队、磁选高效化技术设备制造团队已初步成型,能够为矿产综合利用事业持续发展提供必要的人智保障。”

    党的建设关系重大,牵动全局。

    多年来,该所党委坚持把党建工作作为总统领,全面加强党对各项事业的领导,抓重大、抓尖端、抓基础,为精心服务自然资源中心工作提供坚强政治保障。为主动适应新时代新任务新要求,该所深入开展各种专题学习,牢固树立“四个意识”,坚定“四个自信”,做到“四个服从”,严格党内组织生活;通过领导干部讲党课等宣传教育,将党的思想内化于心,外化于行,进一步坚定广大党员理想信念,提高党性修养;加强支部班子建设,夯实基层党组织,筑强战斗堡垒;在局系统内率先为支部设立专门办公室、活动室等场所,打造党建宣传长廊;广泛开展“四态”问卷调查,进一步做好职工思想政治工作,保持队伍稳定,激发和调动干部职工的积极性、主动性和创造性,努力营造民主、团结、积极、向上的和谐氛围和风清气正的政治生态。

     

    四十年,续写光荣与梦想

    2018年1月12日,由中国地质调查局勘探技术所自主设计研发的4000m地质岩心钻机在天津东丽湖地区助力地热调查井(CGSD-01井)钻探施工,该井依托“京津石地热资源调查”和“天津潘庄凸起构造区地热资源调查”地调项目,是中国地质调查局京津冀地热科技攻坚的第一口地热深井。该钻机的投入使用,使一开φ444.5mm的钻孔钻深达到1469.53米,下入φ339.7mm套管1467米,试验期间进行了多次定深取心,完成了测井、固井等一开的全部工作,为钻井的二开工作打下了良好基础。

    4000m地质岩心钻机是国家“十二五”“863”计划资源环境技术领域课题“4000m地质岩心钻探成套技术装备”研究成果,该钻机在试验期间工作零差错,由于该钻机技术含量高、操作简便、安全性可靠性高、使用成本低等特点,获业内专家和现场工程人员一致好评,助力地热调查井(CGSD-01井),进一步验证了该钻机的技术与性能。

    CGSD-01井2017年11月20日开钻,该孔的施工,有助于了解天津东丽湖地区深部热储的地质结构与空间分布及物性特征,获取了系列地热-水文地质参数,在评价深层地热资源及其可利用性起到积极作用,在此基础上,实现了深部地热监测的技术突破,为实施深部热储实时监测、批量获取长周期监测数据、初步建立中深层地热资源勘查-开发-监测-科研示范基地和支撑中国地质调查局地热能源勘查开发工程技术中心的建设打下坚实基础。

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    CGSD-01井施工现场

    勘探技术所地质岩心钻机助力地热调查井钻探施工

    8月末的哈尔滨凉爽怡人,清风将人们从南方烈日下带过来的酷热与狂躁都赶走了。由中国地质学会主办,岩矿测试技术专业委员会承办,地调局实验测试中心协办的第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全国地质与地球化学分析青年论坛于8月28日-8月30日在哈尔滨举行,本次会议的主题是“地质、环境与实验测试”。会议收到论文43篇,其中大会特邀报告13人,青年论坛报告30篇。

    中国地质调查局环境监测院张进德教授对我国矿山环境的宏观概况和矿区水土风险现状作了详细分析,介绍了矿区水土污染调查与防治的有效研究方法,并对水土污染防治对策和未来发展提出富有远见和中肯的建议。中国科学院地质与地球物理研究所李献华研究员阐述了离子探针对锆石/斜锆石定年技术,着重从技术方面介绍了怎么提高精度和准确度,以及怎么提高空间分辨率。地调局实验测试中心沈亚婷副研究员以南京栖霞山铅锌矿区为例,从土壤-植物重金属总量、元素的生物可利用性、食物链模型研究、人体内重金属元素含量等方面详尽分析了铅锌矿区重金属生物地球化学特征,评估了矿区污染给人带来的健康风险,并对污染物在生物链中的传递途径及其人体组织的代谢模式等进行了深入探索。

    加拿大地质分析技术专家邵友彬先生介绍了粉末进样ICP光谱分析技术的新设想、新装置及其在勘察地球化学样品分析中的运用和前景,为我们打开了一扇粉末进样ICP光谱分析的大门,为有效解决ICP需制备溶液的繁杂前处理问题和实现绿色分析提出了新的思路和值得探索的途径。中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所马生明研究员报告的题目是“勘察勘察地球化学与分析测试”,从地球化学家的角度对地质和地球化学样品的选择、样品收集、样品分析提出了要求,并阐述了元素含量、元素形态等多种元素信息在地球化学勘察中的重要作用。核工业北京地质研究院郭冬发研究员从国内、国际标准方法质量控制方案系统介绍了铀、钍、镭的分析方法。

    中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所的张勤研究员介绍了课题组研制的新型气体发生-原子荧光光谱仪和新型固体粉末压片机,前者在仪器耐受酸度、仪器光学系统、低温点火装置等方面实现了改善,后者实现了更大压力下的粉末压片。青岛海洋地质研究所林学辉高级工程师介绍了海洋地质实验测试的两大类实验测试对象:海底矿产资源和海洋沉积物,并介绍了相应的实验测试技术。贵州省地质矿产中心实验室郑松高级工程师介绍了贵州省铜仁市优质水资源的调查研究成果,发现了近270多处优质水资源,为贵州省大力发展水资源产业、确保优质水资源的可持续利用作出重大贡献。中国地质科学院水文地质环境地质研究所张琳研究员从同位素参考物质的建立、双标准同位素校准,以及同位素标准物质现存问题多方面介绍了稳定同位素标准物质的研制及其在地学研究中的重要作用。

    在此同时,本次会议成功举办了“第四届全国地质与地球化学分析青年论坛”。该论坛面向40岁以下对的年青科研人员,主要围绕地质与地球化学分析领域的基础和前沿领域展开研究热点、争论的论述,在选题新颖性、前瞻性,参赛者思维活跃性、洞见力和语言表述等方面展开竞赛,恪守公正、公平、公正的原则。通过现场报告和专家无记名评议,评选出一、二、三等奖和优秀奖。肖志斌获得一等奖;孙晓艳、徐国栋获得二等奖;张世涛、马海萍和汪双双获得三等奖;时磊、于亚辉、陈园园、郭潇潇、李增胜、韩梅、邓晓燕、张向阳、李艳广获得优秀奖。该论坛得到了全国地质与地球化学相关科研单位的广泛关注与积极参与,为我国青年科技人才提供了全面展示科技水平和能力及成就的平台,加速发展、培养、扶持了青年科技人才的成长,推动了我国地质与地球化学分析技术的发展。

    在全国地质分析工作者和中国地质学会岩矿测试技术专业委员会的努力下,全国地质与地球化学分析学术报告会已连续举办了十五年。十五年来,我国地质分析水平已显著提高,年轻地质分析工作者的科研思维和科研能力明显增强,本届青年论坛的科技水平和研究实力大幅度提升,整体科研水平已不逊于国际。他提倡地质科技工作者在日常科研和生产实践中,能发现、思考更多的科学问题,解决科研一线的技术难点,下大力寻找、探索科学与技术的突破口。

    会议期间,举行了中国地质学会第八届岩矿测试技术专业委员会第一次全体会议。到会的37名代表踊跃发言,对今后专业委员会的工作提出了许多有益和中肯的建议。第一次专委会对专业委员会的有关事项作出了相应决议,商定了专业委员会第二次全委会的举办时间和地点。

    第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全国地质与地球化学分析青年论坛的召开,加强了国内与国际学术交流,为推动全国地质与地球化学分析技术的发展、促进地质实验工作者与国家地质工作的紧密结合、发现并培养年轻地质分析家发挥了积极作用。

    来自全国各地的地质、冶金、建材、化工、环境保护等行业研究院所、分析测试中心及中国科学院和高等院校等相关单位、企业等约150名代表参加了大会。

     

     

    第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全...