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    “深海蕴藏着宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”习近平总书记在全国科技创新大会上的一席话,吹响了向深海全面进军的号角。有这样一支队伍,心怀海洋强国梦,情系深深太平洋,在流动的国土上组建了野外临时党支部,谱写了中国远洋科学考察和深海资源调查的宏伟篇章。请看——

    太平洋上的临时党支部

    6年来,在茫茫大洋上开展远洋调查累计超过800天,总航程近21万公里(相当于绕赤道5圈);

    6年来,不断开拓新领域,从多金属结核到富钴结核、富钴结壳,到深海稀土资源,在拓展我国资源战略空间,探寻深海大洋资源方面取得骄人成果:圈出2个稀土资源远景区;2014年成功申请到第一块位于西太平洋的3000平方千米的富钴结壳勘探合同区,有力维护了我国国际海底的权益;

    6年来,调查团队先后荣获全国“工人先锋号”、“蛟龙号7000米级深海试验先进集体”、“中国大洋科考先进集体”、“中国地质调查局创先争优先进基层党组织”等多项荣誉;团队2013年入选国土资源部科技创新团队培养计划,其中,杨胜雄、何高文分别入选新世纪国家百千万人才计划和第二批国家“万人计划”科技领军人才;

    ……

    这是中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋六号”调查团队在走向深海大洋征途中上交出的漂亮答卷。

    2011年首航太平洋起,这条船,这些人,就牢牢地拴在了一起。“海洋六号”长106米,宽17.4米,在这样一个封闭狭窄的空间里,调查团队科考队员一呆就是上百天,连续长时间海上作业,还要面临着恶劣的海况、设备突发故障、生活单调等多重考验。要在如此艰苦的条件下完成艰巨的大洋科学考察任务,一个坚强有力的政治核心是不可或缺的。

    在远离祖国的深海大洋上,调查船被誉为流动的国土。为更好地完成科考任务,广州海洋地质调查局创造性地提出,在远洋调查航次实行临时党委领导下的首席科学家负责制,为航次实施提供思想和组织保障。“临时党委发挥政治核心任务,全力支持首席科学家工作,首席科学家全面负责航次调查任务的组织实施。”“海洋六号”临时党委副书记、船长蓝明华告诉记者。

    每隔一天,当时钟指向1700,“海洋六号”的五层会议室会准时召开例会——临时党委扩大会议,参加的人员包括临时党委书记、副书记、首席科学家、纪检监察员和其它临时党委委员们,议题则离不开气候海况、工作安排、设备运行情况、调查作业进展等方方面面。“海六之所以能在大洋上顺利解决一个又一个难题,离不开临时党委扩大会议上的群力群策。”蓝明华介绍说,除了凝聚力量和人心外,临时党委扩大会议还提供了一个解决问题的快速反应机制。

    提起本航次刚发生的右主推故障抢修经过,蓝船长仍然历历在目。1123日执行深海资源调查航次期间,右舵桨推进电机突发机械故障,如果不能修复,将严重影响航次任务的开展甚至给航行安全带来重大安全隐患。故障发生后,临时党委迅速行动起来,一方面组织人员抢修,另一方面积极寻求岸基支持,并要求党员干部发挥先锋模范作用。在缺少专用工具、无厂商技术人员指导和图纸不详的不利条件下,依靠船上自己的技术力量,抢修突击队连续奋战70多小时,最终顺利修复故障,保障了本航次的任务按时完成。

    类似的故事还有很多。正因为有临时党委的坚强领导,远洋调查团队扛起开拓深海大洋的重任,以高度的责任感和事业心,攻克了数不胜数的突发险情,化解了成百上千的问题困难,确保调查工作顺利开展。

    “以组织的温暖关怀人,以丰富的活动凝聚人,以党员的示范带动人”,是“海洋六号”创新支部活动的另一个“秘诀”。近年来,临时党委创新性地组织了编写科考日记、七一党员重温入党誓言、开展“两学一做”学习教育、开展海上讲堂、“太平洋广州”海洋科普课堂、安全知识竞赛、文体比赛、集体生日晚会等活动,并组建航次“青年突击队”,发挥青年生力军的作用。通过加强党组织建设,持续传递正能量,凝聚队伍,营造积极健康的具有海洋六号特色的海洋文化氛围,在茫茫太平洋上建立起中国远洋调查的坚强战斗堡垒。

    党风廉政建设,永远在路上。今年7月,中国地质调查局相继印发了《关于加强野外项目临时党组织建设强化廉政风险防控指导意见(试行)》和《关于进一步发挥野外项目组临时党组织建设在廉政风险防控中重要作用的通知》,确定了12个党组织为野外项目组廉政风险防控建设试点单位,旨在发挥先行先试、示范引导作用。凭借一直以来的良好表现,广州海洋地质调查局海洋六号船大洋科学考察临时党委位列试点之首。

    据了解,为加强野外项目临时党组织建设,强化廉政风险防范,“海洋六号”船每个航次都设有专职的纪检委员,负责临时党委纪律检查以及廉政建设。“船上资金使用主要是伙食和外港补给。”蓝明华介绍说,为防控风险点,增加公开透明度,“海洋六号”成立了专门的伙食委员会,重要补给集体商议。在外港的油水补给以及其他一切港口费用,均通过港口代理,船上领导干部不直接接触现金,且所有外事联络均公开抄送航次首席、航段首席、船长和广州海洋地质局有关部门知晓,杜绝私下交易的可能。

    再过半个月,“海洋六号”这支中国远洋调查的主力军,即将驶往南极执行新的考察任务。实现海洋强国梦、寻找深海“宝藏”的使命,将激励着太平洋上的党支部继续前行。

    召开临时党委扩大会

    太平洋上的临时党支部

    2015年,地调局水环中心驻曲阳县齐村乡古家庄村帮扶工作队带着党和地方政府的重托,进村驻点,开展扶贫工作。在真帮实扶中践行“三严三实”的根本要求,按照“摸底子、谋路子、出点子”的工作步骤,确定脱贫攻坚重点方向。

    该村基础条件薄弱,在修建王快水库时,淹掉该村沟谷水浇地100余亩,村民居住地势较高,全村300余人,180多人饮用自然沟岔的浅层地下水。据调查,现浅层地下水已被生活垃圾污染,约60%的村民饮水安全无保障。除了生活饮用水极度匮乏,该村农田灌溉水利设施基本为零,农田灌溉用水严重缺乏,大部分农田“靠天收”,据调查,2014年全村秋季作物300亩颗粒无收,直接经济损失20多万元,严重制约着本村的农业经济发展。从建设农村安全饮用水源与水利基础设施入手,发挥我中心地调科研专业优势,将该村饮水安全及农田灌溉水利设施建设列入中心《太行山区1:5万水文地质调查》项目计划。

    经过遥感、物探、钻探多专业联合作战,寻找到集聚于闭坑多年挖掘铁矿的矿硐内、储存量巨大的基岩裂隙水。该井除解决驻村180多口村民安全饮水外,还能用于灌溉村里500亩耕地,约占全村70%的农田,确保农作物丰收,经济增收约36万元/年。

    这次在闭坑矿硐内成功打出基岩地下水,再次见证了地质调查成果在解决“因水致贫”,精准服务于地方需求所取得的实效,受到当地干部群众的大力称赞。

    乡干部现场感叹作诗一首:

    清冽喷薄出天地,一线晴天映苍穹。

    古有愚公移山记,近看扶贫攻坚篇!

    地调局水环中心专业技术人员多手段现场勘查

    地调局水环中心专业技术人员在凿井现场指导工作

    每小时100立方米水量的甘泉  

    地调局水环中心精准扶贫 解决因水致贫问题

    新华社广州10月9日电 题:九天之光何以点燃深海之冰?——十五运会和残特奥会火种采集侧记

    新华社记者周强、田宇、王浩明

    引天之光,燃海之火。

    10月9日,在距离第十五届全国运动会开幕整整一个月之时,十五运会和残特奥会火种在广州南沙完成采集。

    当日10时许,广州海洋地质调查局科考码头。在我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号前,国家体育总局、中国残联、广东省委省政府主要负责同志与香港、澳门特别行政区行政长官共同点燃十五运会和残特奥会火种盆。

     

    这是10月9日拍摄的火种采集仪式现场。新华社记者 邓华摄

    这份火种由可燃冰引燃,来自南海1522米海底深处。

    世代相依的广袤南海,见证着粤港澳大湾区面海而生、因海而兴、向海图强。如今,来自地球“蓝色心脏”深处的绿色能量,完成了从古老海洋到活力湾区的迁徙,成为连接自然馈赠与人类追求的纽带。

    这一曲“冰与火之歌”,正是人类千百年来勇于拼搏的体育精神,与不断探索的创新精神的动人交响。

     

    10月9日,采火少女点燃采火棒。新华社记者邓华 摄

    9月16日上午10时,广州南沙码头,汽笛声响亮悠远——“海洋地质二号”科考船带着“海马”号深海遥控潜水器(ROV)启航。

    “海马”号ROV是由广海局牵头研制的深海遥控潜水器。它可以替代人类到4500米深的水下施工,覆盖我国南海所有海域。

    “海洋地质二号”沿着“海上丝绸之路”的足迹,一路向西南800公里,目的地是水深约1500米的海马冷泉区。

    海马冷泉地处南海北部海域,是我国迄今发现规模最大的活动性冷泉。从1999年起,广海局就在我国南海调查和寻找可燃冰储层。2015年,“海马”号首次应用就传来捷报,次年这个冷泉被命名为“海马冷泉”。

    “海马冷泉”,就是可燃冰的采集地。

    “海洋地质二号”科考船搭载“海马”号深海遥控潜水器在南海北部进行“源火”采集(9月18日摄)。新华社记者 卢汉欣 摄

    广海局高级工程师王静丽介绍,可燃冰是天然气水合物的俗称,是甲烷等烃类气体和水在低温高压的环境下形成的一种类冰晶状的固体,被全球科学家公认为21世纪最具潜力的新型替代能源之一。

    经过两天的航行,18日,“海洋地质二号”抵达“海马冷泉”区域。采火执行组副组长、广海局高级工程师冯强强下达指令:“ROV准备下潜!”

    “海马”号逐渐下潜,通过一同下潜的4K相机镜头,神秘的海底世界渐渐在屏幕上显现。约一小时后,密集大量的珍珠般白色气泡不断喷出。

    广海局高级工程师肖曦介绍,冷泉渗出的气体,滋养了以有机气体为食物的底栖生物,形成了深海底部的“生命绿洲”,在黑暗的海底,就像是指路牌,帮助“海马”号找到目的地。

    采火执行组组员、广海局工程师闫樨霖准备远程操控机械臂,她身旁坐着的是采火执行组组员、广海局工程师叶俊聪,他担任“海马”号ROV主驾。他面前的屏幕上显示,“海马”号下潜深度已达1522米。

    水中的“海马”号深海遥控潜水器(9月18日摄)。新华社发(陈驰摄)

    叶俊聪操作“海马”号在去年一年下潜了100多次,笑称自己“身经百战、千锤百炼”。

    采火执行组组长、广海局正高级工程师陈宗恒说:“茫茫大海里面找到气源,有种大海捞针的感觉。”

    陈宗恒2007年参加工作,2008年“海马”号研制项目启动,从图纸设计,到零件加工、集成,再到投入使用、发现冷泉……陈宗恒见证和参与了每个细节。

    “我刚工作的时候,只能看到海底的画面,但是想抓一个东西,或者仔细观察都非常难。现在海底的这些作业,在之前都是遥不可及的,但是我们都把它变为现实了。”陈宗恒说。

    在科考船上的“海马”号深海遥控潜水器控制室里,工作人员遥控采火装置在海底进行作业(9月18日摄)。新华社记者 卢汉欣 摄

    9月18日16时许,“海洋地质二号”科考船控制室内,人们的目光聚焦在同一块显示屏。

    “各单元注意,‘源火’采集倒计时准备!”总指挥下达准备指令。

    “5、4、3、2、1——采火!”陈宗恒按下红色按钮,甲板上太阳能光伏装置产生的电能经由电缆传送至海底,引燃棒开始加热。

    二十几秒过后,引燃棒突然燃起一粟红,一点点变大,随即发出一道刺眼的光,把圆柱形的引燃室照得通红。

    几秒后,喷口倏地跳出跃动的火苗,镶嵌着一圈金边。透过引燃室后面的蓝宝石玻璃窗,深蓝色的大海里,成千上万的豆粒大的可燃冰气泡向上翻涌,这簇微火仿佛置身于璀璨的星河。

    采火装置在海底成功引燃“源火”(9月18日摄)。新华社发(广州海洋地质调查局供图)

    16时48分,采集装置保障组副组长、浙江大学海洋学院助理研究员葛勇强克制着激动的情绪报告:“成功引燃!”

    “深海‘源火’顺利引燃!”“源火”采集组副组长、广海局副总工程师沙志彬语气铿锵。

    霎时,控制室被掌声淹没。

    为纪念这一历史时刻,“海马”号在海底采集点位放置了“十五运会与残特奥会‘源火’采集点”永久基点定位标。

    深海采火的创意,源于去年6月,十五运会和残特奥会广州赛区执委会大型活动部成立科技小组,力求挖掘原创性成果、颠覆性技术、独占性产品,为十五运会赋能。科技小组与广州海洋地质调查局深入交流后,共同提出“海底采火”创意。

    然而,1500多米深海处的水压几乎是150个标准大气压,相当于两三个成年人的体重集中在一个指甲盖上。在这样的环境下,让这个“大型打火机”安全顺利完成任务,难度可想而知。

    采火装置在海底冷泉喷口采集可燃冰(9月18日摄)。新华社发(广州海洋地质调查局供图)

    自去年下半年起,广海局联合东海实验室和浙江大学海洋学院等单位,研究攻关基于“海马”号的海底可燃冰原位收集及燃烧点火装置。这一年里,他们进行了上百次试验,遇到的困难远比想象的多得多。

    今年1月,第一代样机测试失败。第二代样机于5月试验成功,经过不断优化改造,这次使用的装置已是第三代。

    葛勇强喜欢健身,是浙大力量举比赛连续三年的冠军。这个身形魁梧的大男孩,却在装置上有着许多艺术巧思。

    在采集装置保障组组长、东海实验室教授陈家旺的鼓励下,设计装置支撑座时,他采用了这次十五运会徽的三个颜色,代表粤港澳三地。他给“海马”号底部手绘了蓝色波浪,采火成功后,“海马”号从深海出水的那一刹那,海浪与波浪图纹交叠在一起,很是动人。

    采集“源火”后,“海马”号深海遥控潜水器从海底返回,浮出水面(9月18日摄)。新华社记者卢汉欣 摄

    18日17时30分,“海马”号带着“源火”出水时,全船人都跑到甲板上迎接。

    “海洋地质二号”从广州南沙码头驶向南海作业区的航线上,深中通道、港珠澳大桥如跨越天堑的巨龙,静卧在碧波之上。

    越向远海航行,往来船只越发零星,海水颜色却更加纯粹。这如同拥有“海洋梦”的勇士们从事的事业,寂寞却纯粹。

    “海洋地质二号”科考船搭载“海马”号深海遥控潜水器在南海北部进行“源火”采集(9月18日摄)。新华社记者 卢汉欣 摄

    在“海洋地质二号”六楼的驾驶室内,三副兼报务员孟祥杰正拿着望远镜遥望远处的船只。大副、二副、三副每天六班倒,三人覆盖全天24小时。

    谈到家里人,孟祥杰坦言“很亏欠”。他房间的桌上,摆着一张全家福,夫妻俩抱着刚出生的孩子。船上网络带宽有限,他基本只能通过文字和家人联系。

    但广袤的大海也会给人以慰藉。“日出日落、粉红色的天空、完整的彩虹,成群海豚跳跃、鲸鱼喷水,这些我们都遇到过,甚至都有美景免疫力了。”

    “深海采火”执行团队圆满完成任务。十五运会和残特奥会广州赛区执委会供图

    这次“源火”采集航行中,一天凌晨1点多,船长黄远明发现左舷有许多海豚。他拍下视频——成群的白色海豚灵动地从漆黑的海面上跃起,划出一道道弧线,激起阵阵浪花。

    大家相信,这是十五运会和残特奥会吉祥物中华白海豚对“源火”采集的祝福。

    百万年来,人类生活在占地球表面积三成的陆地上,却从来没有停止对海洋的追寻。

    从“东临碣石,以观沧海”的壮志豪情,到“海上生明月,天涯共此时”的悠远情思,海洋寄托着人们对平凡生活的美好向往;从郑和下西洋,到哥伦布、麦哲伦穿越大洋,海洋凝聚着人类探索世界的脚步。

    在科考船甲板面,工作人员从搭载在“海马”号深海遥控潜水器上的采火装置里取火(9月18日摄)。新华社记者 卢汉欣 摄

    滚滚向前、不知疲倦的浪花,像历史奔涌的进程,也像人类探索大海的决心。沙滩上的浪花会褪去,但很快又会有新的浪花漫上来。一代代人对大海的探索亦是如此。海洋里的每一段故事,都在推动今天的逐梦者继续向深海进发,追求新的突破与极限——这也正是体育的意义。

    我们为什么向往大海?

    那里有我们的历史,更有我们的未来。

    新华网:九天之光何以点燃深海之冰?——十五运会和...

    引言 

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

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

    本文仅对地球深部探测研究与地下资源的关系作一些探讨。

     

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

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

    “地球深部过程与成矿作用”研究的必要性与紧迫性 

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

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

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

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

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

    关键科学问题 

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

    (一)深部物质组成、结构的不均一性和演变及差异成矿作用

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

    (二)深部流体过程与物质能量交换

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

    (三)成矿系统的深部过程驱动机制

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

    长远目标与近期目标 

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

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

    (标题为编者所加) 

    寻找战略新区须深入理解地球深部过程

    5月5日,为纪念五四运动100周年,积极践行“三光荣”“四特别”精神和“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时代地质文化,自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心举办“宣讲光荣历史传承地质精神不辱时代使命”促转型发展主题宣讲活动。老中青三代地质人齐聚一堂,退休老专家袁正新研究员、汪啸风研究员用他们毕生的经历,深情讲述了老一辈地质人艰苦奋斗、求真务实、克难奋进、执着追梦的感人故事。

    袁正新老先生今年84岁高龄,只有初中学历,没有上过专业地质院校的他与地质工作结缘纯属巧合。他凭“不服输”的倔劲儿,数十年如一日孜孜不倦,潜心钻研,摒弃世俗的眼光,克服“先天不足”,开拓创新,发现了粤西大型推覆构造、粤中剥离拉伸构造及韧性剪切带对金矿的改造与富集作用,取得了一项又一项地质科研成果,得到了业界的普遍认可。

    汪啸风先生从事地层古生物的学习和研究整整62年,“寻找地球上更多的中国标记”是他的毕生所愿,从一名普通的技术员到担任中国古生物学会副理事长、柏林工业大学和波恩大学客座教授等,他著作等身,科研成果丰硕。他用实践证明:理想是一步步走出来的。他声情并茂地讲述了那段穿雨林、战蚂蟥等惊心动魄的经历,与青年职工一起回忆了单位发展的艰苦过往。他坚信并勉励广大青年职工,勤奋与执着是开启专业之门的钥匙,武汉地调中心的未来一定属于新时代的年轻一代。

    活动期间,青年职工们虚心向老专家请教专业问题和人生困惑,老专家们一一耐心解答,并鼓励广大青年职工珍惜韶华,不负青春,脚踏实地,努力奔跑,接力武汉地调中心地质人“服务经济社会创一流、发展地质科学攀高峰”的脚步,在奋力实现中华民族伟大复兴中国梦的征途中实现自己的价值,获得人生的快乐。

    武汉地调中心相关负责人作总结发言,从三个方面阐述了文化的内涵,生动形象地诠释了文化的本质。强调2019年是深入推进中心文化建设的一年,广大干部职工要进一步继承和发扬“三光荣”“四特别”传统,积极践行新时代地质文化,进一步营造中心风清气正的干事环境、百家争鸣的学术环境、相容为善的人文环境,深入推进创先争优。他对青年职工提出四点期望:一是要深刻领会习近平总书记在纪念五四运动100周年大会上的讲话精神,牢固树立“四个意识”,坚定“四个自信”,坚持和弘扬艰苦奋斗的精神,锤炼品德修为,练就过硬本领,善于在艰苦环境中锻炼成长,积累经验;二是要增强紧迫感,以时不我待、只争朝夕、勇往直前的精神和咬定青山不放松、不破楼兰终不还的执着,不断提升自身专业素养,不断取得更多成果;三是要端正思想作风和工作作风,坚持高标准严要求,立足本职,求真务实,以功成不必在我、功成必定有我的精神和使命担当,认认真真、扎扎实实做好各项工作;四是要学习学习再学习,实践实践再实践,读万卷书,行万里路,在担当中历练,在尽责中成长。

    此次活动是武汉地调中心2019年文化建设年活动和党风廉政建设宣教月活动的重要内容之一,架起了新老地质人沟通的一座桥,打开了青年人了解老同志的一扇窗,为地质调查工作转型发展注入了正能量,拉开了中心2019年文化建设的序幕。下一步中心将以“践行新时代地质文化 争做新时代有为青年”为主题开展“十大优秀青年”评选表彰活动,积极营造青年干事创业、担当作为的良好氛围。武汉地调中心在汉领导、中层干部、各党支部书记与支委以及45岁以下青年职工百余人参加会议。

    汪啸风研究员讲述“追寻地球上的中国标记”

    袁正新研究员讲述“我的地质生涯” 

    青年职工们认真聆听 

     
     
    武汉地调中心举办促转型发展主题宣讲活动

    近日,中国地质调查局西安地质调查中心编著的《西准噶尔宝贝地区成矿地质条件与找矿预测》一书出版发行。

    该书主要介绍了新疆西准噶尔宝贝地区区域成矿地质背景、建造构造特征和区域地质构造演化,论述了区域地球物理、地球化学和遥感影像及异常等特征,对开展的大比例尺地面高精度物探测量和大比例尺土壤地球化学测量所圈定异常进行了优选和评价,对研究区重要矿床和矿产地的成因类型、成矿地质条件、资源潜力和找矿模型进行了论述,研究了区域优势矿产成矿规律,圈定了寻找铜、金等矿产的找矿靶区及成矿远景预测区。

    该书内容丰富,资料翔实、图文并茂,实用性和可读性较强,对区域地质找矿工作具有重要的参考价值,可供从事区域地质、岩石、矿床、地球物理、地球化学等方面的勘查人员、科研人员和大专院校师生参考使用。

     

    《西准噶尔宝贝地区成矿地质条件与找矿预测》出版发...

    自深入贯彻中央八项规定精神学习教育开展以来,中国地质调查局成都地质调查中心充分发挥青年党员、干部模范引领作用,在新一轮找矿突破战略行动、地灾防治、青藏高原地质调查等重点领域成立青年党员突击队,激励引导青年党员挺膺担当,建功地质调查支撑服务“国之大者”主战场。

    冈底斯-藏南成矿带战略性矿产调查青年党员突击队深入学习贯彻习近平总书记关于加强党的作风建设的重要论述,将党性锻炼和文化建设作为砥砺工作作风的重要抓手,通过专家授课、专题党课、交流研讨,感召青年党员以实干担当传承青藏地质精神。其间,该队转战千里、连续作战,聚焦重点成矿潜力区域,新发现铬铁矿(化)体10余处,控制铬矿体6条,相关矿体验证钻孔见矿效果良好,为提交找矿靶区奠定了坚实基础。

    战略性矿产调查青年党员突击队在野外开展主题党日

    翻山越岭寻找矿化线索

    地质灾害防治青年党员突击队充分运用西南地区红色教育资源,从党史中充分汲取党的作风建设的经验和启示,引导青年党员自觉强化党性锻炼,始终坚持人民至上、生命至上,在重大地质灾害来临时冲锋在前、勇挑重担。其间,该队闻讯而动、向险而行,累计派出汛期风险防御专家478人天,以地质担当筑牢人民群众生命防线。

    地灾防治青年党员突击队利用工区红色教育基地开展学习教育

    开展贵州毕节大方滑坡重大灾害现场调查

    青藏高原地质调查青年党员突击队将学习教育同“学论述 谋发展 见行动”大讨论紧密结合,以思想淬炼涵养优良作风,切实将践行“两个维护”的政治担当转化为坚守地质调查工作“三性”基本定位的具体实践。其间,该队面对海拔4500米以上艰苦区域和地质露头出露差瓶颈,不畏艰险、迎难而上,新发现关键地质界线、重要断裂和矿化线索,为深化青藏高原地质构造演化认识和助力实现找矿突破创造了有利条件。

    青藏高原地质调查青年党员突击队在驻地开展学习研讨

    开展野外地质调查

    担当铸就忠诚,实干挥洒青春。在成都地调中心地质调查工作的各条战线上,广大青年党员、干部以学习教育为契机,学思想、查不足、补短板、强作风,奋力书写地质工作支撑服务中国式现代化建设新篇章。

    成都地调中心:抓实学习教育 激励青年党员挺膺担当

    11月4日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所在青岛组织召开了国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项“水合物试采、环境监测及综合评价应用示范”项目启动会暨2017年工作会。

    据了解,“水合物试采、环境监测及综合评价应用示范”项目为“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项任务之一,由中国地质调查局青岛海洋地质研究所牵头,联合广州海洋地质调查局、中国石油海洋工程有限公司、北京大学等9家具有技术优势的科研单位共同承担。该项目将依托海域天然气水合物试采工程,针对关键技术应用示范需求,通过技术研发和集成,对水合物试采、环境监测的工艺和装备进行应用示范和综合评价,搭建水合物富集区精细勘探、目标开采和环境监测及综合评价实验平台,为海域天然气水合物试采工程提供技术支撑,提升我国水合物开采技术水平。

    本次会议分项目实施方案论证会、项目启动会、2017年工作汇报与研讨交流会三个阶段进行。

    项目实施方案论证会由项目业务主管揭晓蒙主持,孙清处长介绍了项目论证背景和实施方案论证要求,实施方案论证专家组组长由任平教授担任。青岛海洋所所长、项目负责人吴能友研究员针对我国首次海域天然气水合物试采进展和面临的关键问题,详细报告了项目实施方案。专家组经过提问和讨论,一致认为实施方案提出的总体目标和具体目标明确,同意实施方案。最后,孙清、丁抗作了重要讲话。孙清强调,天然气水合物试采面向国际前沿,仍有很多科学与技术问题有待解决,希望项目组高度重视,充分认识天然气水合物试采的特殊性和难度,攻坚克难,在第一次试采的基础上,解决关键技术问题,提升技术指标,实现项目提出的目标任务。丁抗提出,天然气水合物试采是一项长期的工作,仍面临很多挑战,项目组应在认真分析第一次试采成功的基础上,客观公正地看待存在的问题,减少盲目性,集中优势和精力,寻找突破点和切入点。同时,他强调了天然气水合物试采环境监测的重要性。

    项目启动会由吴能友主持。杨胜雄和揭晓蒙作了重要讲话。杨胜雄作为责任专家,介绍了“深海关键技术与装备”重点专项总体专家组实行的责任专家工作机制,强调了项目过程管理流程及责任专家参与的关键节点,希望项目组加强关键节点的管理。掲晓蒙介绍了国家重点计划项目管理要求,希望项目组加强国家科技管理政策和规范学习,做到工作有据;发挥合作精神,认真做好项目内外合作;重视专家组的作用。

    随后,吴能友传达了国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项2017年度项目启动会、2017年工作会议精神,贯彻学习了国家科技计划有关管理办法。胡高伟副研究员代表项目管理办公室宣贯了“海洋仪器设备研制管理”与“海洋仪器设备海上试验管理”两个规范。会议审议通过“水合物试采、环境监测及综合评价应用示范”项目组织管理架构和项目管理办法。

    2017年工作汇报与研讨交流期间。项目下设6个课题组相关负责人分别汇报了总体设计和研究进展。以任平教授为组长的专家组对项目组前期工作给予了充分肯定,着重对课题成果形式、考核指标和方案进行了梳理和研讨。专家组认为天然气水合物是目前世界科技的前沿,也是未来能源战略需求的资源,该项目的实施对于我国水合物产业化开发,解决能源短缺、满足人类能源需求具有重大的意义。专家组提出,项目组下一步要严格控制质量,做好项目内部的管理和协调工作,要以海域天然气水合物试采工程为依托,集中精力,聚焦目标,各课题考核指标要充分体现与水合物试采示范工程的关系,争取在“十三五”末期能够实现项目预期目标,为水合物开采提供技术支撑。

    科技部中国21世纪议程管理中心海洋处孙清处长、揭晓蒙主管,“深海关键技术与装备”重点专项总体专家组组长、中国科学院深海科学与工程研究所所长丁抗研究员,“深海关键技术与装备”重点专项总体专家组副组长、上海交通大学任平教授,项目责任专家、广州海洋地质调查局总工程师杨胜雄教授级高工,项目技术咨询专家组成员中国石油集团公司钻井工程技术研究院孙金声教授级高工,大连船舶重工集团有限公司羊维瓒教授级高工,中国海洋石油总公司姜伟教授级高工和闫江梅高工,国家海洋局深海基地管理中心刘保华研究员,中国石油大学(华东)孙宝江教授出席会议,国土资源部科技与国际合作司科技计划处、中国地质调查局科技外事部科研处和基础调查部天然气水合物处有关领导和代表,天然气水合物试采指挥部办公室领导和专家,项目承担单位代表以及项目组成员等70余人参加会议。

    水合物试采环境监测及综合评价应用示范项目启动会暨...

    6月26日、27日,为学习和弘扬李四光精神,结合正在开展的“不忘初心、牢记使命”主题教育,自然资源部中国地质调查局地学文献中心组织党员干部分两批前往李四光纪念馆参观学习。

    地学文献中心党员干部在纪念馆工作人员的带领下参观了李四光故居。故居是李四光纪念馆的重要组成部分,新中国成立后这里曾是李四光工作和生活的地方。故居保存有李四光生前的生活起居用品和部分岩石标本。党员干部边听工作人员解说边参观,一幅幅旧照片、一张张手稿、一块块岩石标本,清晰地记录了李四光先生从出生到参加辛亥革命,留学日本,求学英国,献身地质事业,报效祖国等光辉事迹。

    随后大家来到纪念馆西区,主题为“卓越贡献”、“事业传承”和“精神永存”。“卓越贡献”从创新地学理论开始,地质力学是李四光先生创立的有重大影响的学科,李四光先生运用地质力学理论指导了全国地质普查的战略选区工作,为寻找我国紧缺的重要矿产资源和国家重大工程建设选址发挥了重要作用。新中国成立后,李四光先生还主持筹办了新中国多所地质院校,为中国的地质教育事业做出了突出贡献。“事业传承”展示了李四光先生在继承和发展地质力学、服务能源资源勘查及服务重大工程建设和防震减灾方面的贡献。“精神永存”概括了李四光精神的实质:矢志不移的爱国情怀、求真务实的科学品格、强烈执着的创新意识、鞠躬尽瘁的奉献精神。作为科学界的一面旗帜,李四光不仅给我们留下了珍贵的科学遗产,而且给我们留下了宝贵的精神财富,值得我们永远学习并发扬光大。

    通过参观,党员干部感受到李四光先生在建国初期国家百废待兴的历史时刻,积极响应国家号召,冲破重重阻挠回国报效国家,充分体现了爱国知识分子的勇气和担当,李四光先生是中华民族的优秀代表,他的精神永不褪色,值得我们永远学习。大家一致表示,在今后的工作中将进一步深入学习、继承和发扬李四光精神,不忘地质工作者报效国家、服务人民的初心,牢记地质调查转型发展、服务支撑服务国家经济社会发展和生态文明建设的历史使命。

     

     

     
     
     
     
    地学文献中心组织党员干部赴李四光纪念馆参观学习

      

    雷晓东(右)向专家介绍野外工作情况。

    “我们在延庆的工作区域有一片正好位于2022年冬奥会的场馆规划区,通过测量,如果这片区域的地热资源符合开采要求,未来有可能为冬奥会冬季供暖需求提供清洁能源,为绿色办奥运提供支撑。”雷晓东满怀期待地说。

    新年刚过,北京市地勘院物探研究室副主任雷晓东又接到了新的任务,1月17日,他所负责的延庆地区地热资源调查工作刚刚通过野外评审验收,剩下的主要是内业了。“我们在延庆的工作区域有一片正好位于2022年冬奥会的场馆规划区,通过测量,如果这片区域的地热资源符合开采要求,未来有可能为冬奥会冬季供暖需求提供清洁能源,为绿色办奥运提供支撑。”雷晓东满怀期待地说。

    2008年7月,雷晓东从中国地质大学(北京)水文学与水资源专业毕业,进入北京市地质勘探院华清地热公司工作。刚一报到,他就前往内蒙古大草原,参加刚启动的《内蒙古东乌旗海勒斯台陶勒盖地区铅锌多金属矿普查》项目,主要工作任务是开展地球物理勘探,寻找隐伏矿产资源。

    在大学里,雷晓东学的是水文地质,对地球物理勘探工作并不熟悉,因此在报到之前,他就买了许多物探专业书籍,专业上有什么不会的就学,不懂的就问,出发前他就做好了迎接挑战的准备。

    项目组工作区域位于乌珠穆沁草原,与蒙古国接壤,水草丰茂、牛羊遍野,小说《狼图腾》的故事就发生在这里,被喻为草原上最后的“天堂”。风景虽然优美,但是对地质工作者来说,困难也不少,交通不便,补给困难,夏天的烈日蚊虫、冬天的暴雪狂风,都在考验着刚参加工作的雷晓东。

    那段时间雷晓东从未有一日懈怠过,每天早晨5点多钟就起床,吃过早餐带上干粮,出野外采集高质量数据,往往要忙到天黑后才能回到驻地,晚上他还主动承担起数据处理任务。稍后空闲,他又捧起专业书籍,结合实际工作中遇到的问题一本本地啃。这样一干就是三个多月,雷晓东的辛勤努力和付出,让他有了飞跃性的进步,也得到了领导和同事们的一致认可,从一个物探新人迅速成长为项目组的技术骨干。

    单位里比雷晓东年轻的同事都喜欢叫他“东哥”,提起他,大家总是异口同声地说:“东哥爱学习。”因为不是物探专业科班出身,雷晓东特别注重这方面的知识,他读了地球物理前辈刘光鼎院士、汪集旸院士、刘士毅先生以及其他多位著名学者的书,每天坚持看两篇专业论文、每周一篇英文论文,认真翻看单位物探前辈写的报告。工作之余,他还积极与国内物探领域的专家交流,主动向他们学习,与中国地质调查局的刘士毅先生就结下了深厚的情谊,并发表了多篇学术论文。除了专业书籍外,雷晓东还爱看历史书籍和名人传记,坚持学习英语,每天睡觉前和早起后,总会先看上几页书。

    学习积累是一个长期的过程,往往一到关键时刻就能显现出作用来。2009到2010年,北京市地勘局引进了两套价值昂贵的进口勘探设备GDP-32Ⅱ型多功能电法工作站,主要用于地热资源勘探。当时大家谁都没有接触过这套设备,雷晓东勇敢站了出来,带领其他年轻的技术人员,认真研究使用方法,很快就掌握了操作方法,为后期的地质勘探与地球物理研究和实践工作提供了强有力的技术支撑。

    原来的时候,物探数据采集和处理分别由外业和室内人员完成,室内数据处理的结果经常不能及时反馈给外业工作人员,造成了工作失误。为了提高工作效率,雷晓东严格要求自己,白天采集的原始数据,晚上一定要处理完毕、形成图件、分析研究,以便更好地指导并及时调整第二天的工作。

    每次单位有新来的同事,雷晓东总不忘分享自己的工作经验:“眼过千遍,不如手过一遍,再仔细的观察也不如实地测量来得精准。”2011年,在实施《北京城市地质土壤调查与评价》项目时,为了取得合格的样品,雷晓东和同事深入密云、平谷和门头沟部分人迹罕至的深山中取样,至今手上还留有当时工作时的伤疤,“只是受了点轻伤,最可怕的是迷路,有些地方GPS会发生信号漂移,下山的时候一下子就找不到方向了,那样的情况下,就算是在北京也很危险,幸运的是,我们摸索着走了一段,又找到路了。”这些在野外遇到的危险,雷晓东很少讲,怕家人知道了担心。

    天道酬勤,2014年,雷晓东考入中科院地质与地球物理研究所攻读博士学位,2015年,他顺利通过了地球物理勘探专业高级工程师资格认证。

    “你们现在在什么位置?”2016年深秋,在前往延庆项目工作组的路上,雷晓东不停地打着电话询问,在田野间找了很久,还是没有发现工作小组的身影,过了一会儿才知道,原来当天上午的工作很顺利,原本要一天才能完成的工作只用了半天,大家决定抓紧时间转移到下一个测量点。

    北京市地勘局党委的杜钰记得大约半年前,项目小组在大兴区工作,她随着领导去探访,往往是他们刚赶到一个地点,得知项目小组已经完成工作赶往下一个地点了,“花了两三个小时,我们愣是没有找到。”最后,领导放弃了,直接到项目组的驻地等着队伍收工。很多时候就是这样,项目任务重,时间紧,地质队员在野外必须争分夺秒开展工作,为了保证质量还要反复观察,很少能停下来歇息。

    半个小时后,雷晓东赶到了新的测量点,工作组的厢式货车停在空旷的田野边,同事用铁锨铲出一个直径50厘米深5厘米的圆坑,雷晓东边用铁锤沿着坑边一根根敲入铁钎,边说:“用这种多功能电法工作站找地热资源,是目前用得最多也是最成功的方法。”而在不远处的野鸭湖附近,还有另一组地质队员,正带着仪器进行氡气测量。

    2016年,北京市地勘院开展了涉热业务整合重组,成立了物探研究室,年轻的雷晓东挑起大梁,全面主持业务工作。

    我们生活的地球是一个巨大的热库,从地表往下正常增温梯度是每1000米增加25~30摄氏度,我们熟知的温泉就是以水为介质把地球热量带到地表,现在也可以用钻探手段将地下几千米的热水引上地表,因此浅层地温能和水热型地热资源是可持续开发的重要清洁能源。2008年北京奥运会时,鸟巢国家体育场就使用了可再生地热能源,当时被认为是绿色奥运的重要部分,而目前京津冀地区采用浅层地温能供暖制冷面积占全国利用浅层地温能供暖制冷总面积的20%,是我国浅层地温能开发程度最高的地区之一。延庆地区具有丰富的浅层地热资源,地热水出水温度最高可达65摄氏度,能够达到供暖要求,在减少污染物排放上有着明显的优势。一谈起熟悉的工作,雷晓东就格外兴奋,“我们也希望通过对延庆这一区域的地热资源调查,找到最优质的开采区,不仅是为2022年的冬奥会也为整个北京提供清洁能源,为首都的蓝天贡献一份力量。”

    伟大的事业往往离不开无数平凡个体的默默奉献,进行地热资源勘测时,多功能电法工作站往往只留下一个人看守仪器,监测数据,其他的组员则四散开去,开始各种测量。深秋的野外寒风刺骨,裹着军大衣还直哆嗦,“留守的组员不能离开,虽然挨冻,唯一的好处是离车近,能喝上口热水,在外面跑线的就只能啃几口干粮对付一下了。干地质工作吃这样的苦是经常的,大家都已经习惯了,就想着尽快把工作做完做好。”雷晓东说。

    不辞风霜为地热

    春天是东北最好的季节,一场透彻心扉的春风吹过,吹醒了大兴安岭皑皑白雪下沉睡的大地,吹绿了广阔平坦的松辽盆地,吹化了蜿蜒千里的辽河。伴随着新一轮找矿突破战略行动的全面铺开,中国地质调查局沈阳地质调查中心(以下简称“沈阳地调中心”)基础地质调查团队聚焦找矿突破需求,积极统筹谋划,主动担当作为,服务东北地区13个大型资源基地建设,为东北地区新一轮找矿突破战略行动提供基础地质支撑。基础团队长期从事野外一线的基础地质工作,为了探寻地学奥秘,他们不畏丛林沼泽、不惧严寒酷暑,调查一个个露头、分析一组组数据、绘制一张张图件。他们以孜孜不倦、坚持真理、以苦为乐的地质调查精神,取得了一系列的丰硕成果,向人们展现了白山黑水的地质史卷,让人们领略了沧海桑田的地壳变迁。

     图1沈阳地调中心基础团队合影

    近年,基础团队聚焦找矿突破需求,积极统筹谋划,主动担当作为,在前寒武纪变质基底、中亚造山带与古生物调查研究、数据更新与综合编图等传统优势学科方面成效显著,为服务东北地区新一轮找矿突破战略行动提供了强有力的基础地质支撑。

    变质基底调查崭露头角,创新性成果明显

    该项工作带头人主要由沈阳地调中心基础地质室陈井胜副主任、赵辰和张超三位博士组成,近年主要致力于地球古老克拉通岩石圈早期构造演化样式及变形特征(以华北克拉通东部陆块冀东地区、鞍-本地区等为研究重点)、华北克拉通古元古代辽-吉造山带构造演化等。通过地质填图和基金项目工作的开展,近年取得系列创新性成果。

    团队赵辰博士毕业于中山大学,置身于华北克拉通太古宙构造体制研究中。面对常年和爱人两地分居的状况,并没有影响他坚定的地调科研脚步。通过他主持的国家自然科学基金青年基金和1:5万区调项目,在华北冀东地区取得了多项创新成果。厘定出冀东安子岭花岗绿岩带为典型的穹脊构造样式,冀东太平寨高级变质区为卵形构造域,为古板块重建以及探索板块构造在地球上的启动与演化机制提供新的构造地质学证据。

    在张立东研究员和邢德和正高级工程师都曾是基础地质室的“老主任”,通过他们主持的“辽东-吉南地区区域地质调查”二级项目,创新提出了“辽-吉古元古代造山带”是我国保存最好的古元古代洋板块地层系统,重新厘定了硼矿等矿产资源产出的建造构造特征,为新一轮找矿突破战略行动提供了新资料。目前,两位先生虽已退休,却还在为沈阳地调中心的发展奉献着余热和提供技术上的指导。

    陈井胜博士毕业于吉林大学,通过主持“华北克拉通北部燕辽大规模辉绿岩床群侵位机制及古环境与古地貌响应”联合基金项目,发现华北克拉通北部燕辽地区存在多期次基性岩浆活动,这些岩浆活动总体与全球13-14亿年哥伦比亚超大陆裂解事件有关,使得我国元古代构造岩浆活动与全球构造事件接轨迈出了坚实的一步。而这一成果背后,也是他强忍着岳父岳母常年卧病在床、自己父母身体也不乐观的情况下的艰辛付出。

    沈阳地调中心基础地质室主任汪岩正高级工程师,同时任基础地质室党支部书记,平日大部分时间需要处理基础地质室的全面工作,而这并没有影响他地调科研的步伐。通过主持的“松辽盆地西缘扎赉特-巴林左旗区域地质调查”二级项目,在内蒙古东南部阿鲁科尔沁旗双胜镇一带新发现古元古代一套变质杂岩,为中亚造山带南部的微地块的成因和演化历史研究提供了新证据。

    团队钱程硕士和张超博士,家里孩子小,没人帮忙照顾。但是通过主持的“大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查”二级项目的开展,取得了系列创新性地质成果,如新厘定出了“龙江-乌兰浩特微地块(27-14亿年)”,为兴蒙造山带前寒武纪结晶基底构造格局的厘定提供了新资料。而这些成果的取得都是和他们的爱人和家庭默默奉献和坚定支持密不可分的。

    另外,沙特阿拉伯地盾精细填图项目是沈阳地调中心基础团队首次走出国门,与世界先进的地质填图方法技术接轨迈出的重要一步。陈井胜博士与团队成员李斌、尤洪喜、孙巍和江斌等人员克服了全新的填图理念、地质条件和恶劣气候带来的不便,他们舍小家为大家,在异国他乡传递着中国基础地质人的精神。目前已完成了3幅1:10万地质图的野外数据采集和地质图说明书的编写工作。这不仅是基础团队个人业务能力的展示,更是团队协作的胜利,为沈阳地调中心建立国际化区域地质调查队伍、培育国际化地学人才、打开国际化区域地质矿产调查市场奠定了坚实基础。

    精细解剖中亚造山带构造格架,造山带团队接力再奋进

    中亚造山带精细解剖工作是一项长期的、艰巨的、繁重的事业,伴随着沈阳地调中心的不断发展,一代又一代地质人在探索中不断前进。在上世纪80-90年代,以唐克东研究员为代表的沈阳地调中心老一代专家,组织我国北方有关科研、教学和生产单位联合进行基础地质研究,为东北地区构造格架的建立和古亚洲洋的演化历史研究做出了突出贡献,《1∶100万东北地区构造体系图及其说明》、《中国北方板块构造文集》(第一集-第五集)等大量论著的出版与发表,建立了西拉木伦加里东弧-陆碰撞褶皱带和东乌珠穆沁加里东陆缘活动带,将锡林浩特杂岩解体为俯冲-增生杂岩和陆缘火山-碎屑岩南北两带,当前许多重要地质问题的主体认识依然遵从这一时期的综合研究成果。

    到了二十世纪初,面积性地质调查工作逐渐加快,1∶5万区域地质调查和1∶25万区域地质调查修测工作的开展,为解剖中亚造山带构造格架奠定了基础,以张立东、付俊彧、刑德和、汪岩、杨晓平正高级工程师等为代表大区专家,在林西-巴林左旗-法库新发现晚二叠世-早三叠世蛇绿构造混杂岩,提出了“双向俯冲”模式,确定了古亚洲洋的最终闭合位置及时限;解体了华北板块北缘构造带和扎兰屯岛弧带的物质组分,复原了洋壳的俯冲过程;完成了东北亚地区主要构造单元划分,提出了古亚洲洋构造域是古生代造山带镶嵌一系列微陆块的基本格局。

    随着区域地质调查工作的持续开展与综合研究工作的不断深入,中亚造山带研究团队的年轻一代接过前辈手中的火把继续在探索之路奋进。如,张超、钱程、秦涛、杜继宇、李斌、那福超、马永非、时溢、张丽等技术骨干,他们以精细解剖中亚造山带构造格架为目标,联合国内外科研单位青年学者,从图幅尺度区域地质调查工作扎进露头尺度的精细研究工作,先后申请国家自然科学基金项目,辽宁省自然科学基金项目和东北区创基金项目等多项科研项目,并取得了一列原创性研究成果:解剖了法库-昌图-公主岭-双河镇地区的构造混杂岩,明确了古亚洲洋南部大陆边缘系统组成和结构;将原划“扎兰屯地块”重新厘定为早古生代弧盆系;新识别出一系列古老微地块等。他们以年轻人最具有的创造能力和创新潜力,持续推进精细解剖中亚造山带构造格架工作;他们以火热的热情和坚毅的信念,接过前辈手中的大旗,用自己的青春书写新时代的地质印记。

    发挥传统优势学科作用,古生物团队持续发力

    地层古生物是沈阳地调中心的优势学科,研究团队具有优良的传承和深厚的积淀。自1962年建所以来,特别是上世纪60-90年代,老一代专家们为东北地区区域地层系统的建立和各门类生物化石的研究做出了突出贡献,《东北地区古生物图册》等大量地层古生物论著的出版与发表,在古生代腕足类动物群、安加拉植物群,中生代林家植物群、羊草沟植物群、热河生物群、黑龙江鸡西—龙爪沟生物群以及木化石等研究领域取得了突出成绩,展现了沈阳地调中心在该领域曾处于国内一流水平、部分研究居国际领先地位。该时期是沈阳地调中心地层古生物团队的辉煌四十年,团队人才济济,生物门类齐全,涌现出多个分支学科的专家。如:黄本宏、郑少林、张武三位研究员是古植物学界顶级专家;张立君研究员不仅是介形类专家,而且掌握东北地区大量区域地质资料,被称为“活地图”;王五力研究员既是是叶肢介类等无脊椎动物专家,又是大地构造专家;谷峰老所长擅长双壳类,苏养正研究员擅长腕足类,郭胜哲擅长珊瑚、蜓类等。他们足迹遍布东北,为东北地区基础地质研究以及能源矿产寻找发挥了重要作用,有力支撑了东北老工业基地和国家的现代化建设。

    上世纪末至本世纪初,沈阳地调中心地层古生物研究持续取得了一些新成果,有关早期被子植物及银杏类化石的研究曾合作在美国《Science》及英国《Nature》杂志共发表了3篇论文,木化石研究成果也受到国内外学术界的广泛重视。以上成果曾多次获得国家及省部级奖励。

    二十一世纪早期,沈阳地调中心地层古生物研究团队张立东、邢德和、陈树旺、丁秋红、郑月娟等研究员成为中流砥柱。他们在辽西地区开展了1:5万北票等4幅区调,取得了一系列的原创性成果,出版了《辽西义县组-冀北大店子组火山-沉积地层对比》、《辽西中生代珍稀化石及其生物群地质图集》等专著,发表了一系列地层古生物论文,将地层古生物研究推向另一个高潮。然而,即便如此,受上世纪末期地质行业大萧条的影响,地质人才断层、流失严重,导致沈阳地调中心的地层古生物学科逐渐没落。

    可喜的是,随着新一轮的地质调查工作的开展,大量古生物化石点的新发现和一系列新进展新认识的取得,促进了新一代地层古生物研究团队的成长,如:张渝金、张德军、公繁浩、黄欣等。他们不忘初心,坚持专业,长期工作在野外第一线,为与国内、国际学科研究前沿接轨而努力。基础地质室副主任张渝金正高级工程师,作为沈阳地调中心新一代古生物人的代表,联合沈阳地调中心古生物学者和沈阳师范大学古生物学院、中科院南京地质古生物研究所青年老师们,针对国家需要导向,积极申请项目,开展东北地区的地层和古生物工作。先后申请国家自然科学基金项目、科技部国家创新平台项目、辽宁省自然科学基金项目和中心区创基金项目等多项科研项目,并取得了一系列原创性成果:新发现大量古生物化石新材料,建立了8个新属种化石,建立3个孢粉植物组合序列,首次证实了我国东北地区中侏罗世末曾存在寒冷期等,建立了晚中生代温室气候期古大气二氧化碳浓度变化等方面取得一批原创性重要成果,为我国东北地区侏罗纪植物群演化、地层划分和对比研究做出了重要贡献。

    未来沈阳地调中心地层古生物团队将以“部辽西中生代地层系统野外科学观测研究站”和“古生物陈列馆”为主要平台,合作建立沈阳地调中心的地层古生物工作基地,在人才培养、学术研讨,科普宣传等方面,积极与各大地质院校、研究院所、地方或国家地质博物馆等单位交流合作,以提升沈阳地调中心地层古生物学科的影响力。

    智能驱动与数据更新,综合地质编图工作持续跟进

    沈阳地调中心基础团队有这样的三位老同志,他们是付俊彧、杨晓平和汪岩三位同志,都是地质矿产正高级工程师,具有丰富的野外调查、综合研究与地质编图经验,是沈阳地调中心基础地质和综合编图的学科带头人。他们先后于80年代末-90年代初参加工作,三十多年的地质调查研究风霜雪雨,斑白了他们两鬓,常年的野外地质生活给他们留下了深深的印迹,书架上、收纳箱中保存的一本本专业著作以及工作心得,记录了几十年区域地质矿产调查工作的峥嵘岁月,特别是东北地区著名的三道湾子金矿、三合屯金矿都是他们在1∶5万区域地质调查工作中发现的找矿线索,并顺利转变为勘查目标,成就大、中型金矿床。特别是汪岩和杨晓平同志,爱人都在齐齐哈尔工作,两地分居已十年有余,但这丝毫没有影响他们前进的脚步。作为为地质奉献了青春和智慧的老兵,他们现在依然在东北大地上奋笔疾书,为了找寻地质演化的真象,跑遍了东北大地每个角落,实时跟踪实施项目的进展,形成了500余份大比例尺剖面和素描图,开展了多次野外交流会,集成了500余幅1∶5万区调成果,参考了2000余篇文献,带领包括宋维民、刘英才、张广宇、那福超、庞雪娇、陈井胜、钱程、张超、张渝金、唐振、施璐等一众年轻的地质骨干,编制出版了《中华人民共和国地质图(东北)(1:1500000)及说明书》、《东北地区1∶150万大地构造相图及说明书》、《中国东北及邻区1∶250万地质图及说明书》;完成了东北地区1∶50万无缝整合的地质图空间数据库建设;按照洋板块地质学思想编制了大兴安岭成矿带和东北地区1∶100万地质图、1∶200万洋板块地质构造图、1∶200万岩浆岩地质图、1∶200万变质岩地质图等,并在此基础上编著并出版了《大兴安岭古生代“洋板块地质”研究进展》;编著并即将出版《中国区域地质志▪大兴安岭志》、《中国区域地质志▪东北志》。这些综合编图与研究成果,对古元古代辽吉洋、古生代古亚洲洋和中-新生代滨太平洋构造演化过程及其对矿产资源、能源的控制作用研究起到了至关重要的作用,开启了大兴安岭及东北地区洋板块地质综合研究之先河,极大提高了东北地区成矿基础地质背景的认知水平。

    几十年如一日的坚守,三位老同志之间团结互助,对待工作尽心竭力,协同提高业务水平;在团队建设中一直以身作则、以踏实的工作作风为年轻人做出榜样,不忘沈阳地调中心“老带新”、“传帮带”的光荣传统,在业务上悉心指导年轻技术人员,促进年轻技术人员的成长,为形成研究室精诚团结、协作共进的学术氛围、造就研究室高凝聚力奋发向上的业务团队作出了表率。那些经过岁月锤炼的经历、镶嵌在地质图及研究报告中汗水、对青年人成长的悉心指导,一直是沈阳地调中心区调人代代传承的精神宝藏。

    在熠熠生辉的成果背后,是所有基础团队成员付出的艰辛和汗水。他们有父母,想为日益衰老的父母多锤几次背;他们有家庭,也想为日夜操劳的妻子分担家务;他们有子女,更想为可爱灵动的孩子讲故事、盖被子。在茫茫林海、在崇山峻岭、在荒茫沙地,纵然荆棘满目、浑身泥泞、满面尘土,经历了基础地质调查工作的高峰和低谷,他们的眼中始终有光,心中始终坚信,执着坚守、孜孜不倦地献身东北地区基础地质调查工作。正如古人谚语所言:“不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香”,经过多年的辛勤劳作,近年基础团队成果显著,先后完成1∶5万区域地质填图80余幅(其中全国特优图幅2幅、优秀图幅6幅)、1∶25万区域地质填图2幅,编制小比例尺综合图件与说明书5套,撰写科技论文100余篇,出版专著6部,获批国家基金8项、科技平台课题3项。这些成果系统总结了东北地区大地构造单元划分及不同断代大地构造演化与成矿作用的关系,为新一轮找矿突破战略行动提供了大量的基础地质资料。

    目前,沈阳地调中心按照中国地质调查局三性工作定位进一步梳理东北地区基础地质工作的发展方向,继续充实发展“基础团队”,在以往工作的基础上,分专业更加细致建实基础团队下设的“前寒武纪变质基底调查研究团队(带头人:陈井胜、赵辰、张超)”、“中亚造山带调查研究团队(带头人:张超、杜继宇)”、“中生代构造岩浆作用调查研究团队(带头人:张渝金、张海华)”、“地层古生物调查研究团队(带头人:张德军、张渝金)”和“数据更新与综合编图团队(带头人:付俊彧、杨晓平)”,提升不同断代、不同构造域影响下的成矿地质背景综合认知水平,进而建实“中国地质调查局东部大陆边缘研究中心”和“自然资源部辽西中生代地层系统野外科学观测研究站”。

    相信在中国地质调查局党组的坚强领导下,在沈阳地调中心党委的正确带领下,在基础团队“老带新、传帮带”精神的感染下,充分发挥党员的先锋模范带头作用,始终坚信“心有所向,行则将至”!“找矿求突破,基础在先行”,乘着“新一轮找矿突破战略行动”的东风,基础团队在今后的工作中将会大有作为,为沈阳地调中心发展和东北老工业基地全面振兴做出更大贡献。

    找矿求突破 基础在先行——沈阳地质调查中心基础地质...

    编者按 

    “是那山谷的风,吹动了我们的红旗……我们满怀无限的希望,为祖国寻找着富饶的矿藏。”

    新一轮找矿突破战略行动启动以来,广大地质工作者大力弘扬爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗的优良传统,把智慧、汗水洒遍山川大地,为地质找矿事业书写崭新的时代篇章。《中国自然资源报》开设“地质足迹印山川”栏目,通过系列报道展示地质人物和团队的感人事迹,推动新一轮找矿突破战略行动取得更大成果。

     

    “要想立足国内实现资源自给,资源勘查必须往深走。”这是第十八次李四光地质科学奖获得者吕庆田一贯的观点。

    地层深处高温高压,遍布坚硬的岩石。“入地”之旅怎么走?如何才能“入地”更深?20多年来,中国地质科学院地球深部探测中心研究员吕庆田带领团队在陆内成矿理论和深部找矿预测新方法研究、深部勘探仪器设备研发等方面取得系列成果,给出了答案。

    吕庆田2017年参加在美国阿拉斯加举行的 EarthScope会议。

    加强地球深部探测

    破解资源环境及灾害问题

    1981年,17岁的吕庆田在老师建议下,顺利考入长春地质学院应用地球物理专业。1988年硕士毕业后,他被分配到中国地质科学院矿床地质研究所(现中国地质科学院矿产资源研究所),从一名实习研究员干起。之后,他一直在各个项目区通过地球物理的手段研究岩石圈结构等地球科学问题。

    2000年,国土资源部“十五”专项研究计划“大型矿集区深部精细结构探测研究”启动,吕庆田参与其中。自此,他的学术方向开始了明确的变化——执着于探向地球深部。

    为什么要探测深部、认识深部?“两大因素使然。”吕庆田说。

    一是当时全球的矿产勘查都在向深部500米以下进军,我国起步已晚,必须加速赶上。

    二是深部因素对成矿的控制作用逐渐被认识到,如幔源岩浆、新生地壳熔融、拆沉与底侵和深大断裂对成矿金属类型和矿床分布的一级控制等。

    但深部地质结构、物质性质不清,控矿要素不明确等原因,让勘查深度难以突破,拓展深部资源遇到严峻挑战。为此,吕庆田带领团队先后承担了“十三五”重点研发计划项目“华南陆内成矿系统的深部过程与物质响应”、深部探测专项第3项目等20余项深部金属矿勘查技术和应用研究工作。

    2016年5月30日,习近平总书记在“科技三会”上指出,“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。同年,我国酝酿启动深地国家科技重大专项,瞄准国际地球科学前沿进行布局。吕庆田积极参与其立项和申报工作,并负责相关内容的编写。

    此后近十年,吕庆田带领团队,以我国东部长江中下游成矿带和西部东准噶尔成矿带为探测对象,在成矿系统理论框架下开展了多尺度地球物理综合探测和研究,在陆内成矿系统的三维结构、深部找矿思路和找矿发现等方面取得重大进展。

    选择我国东部长江中下游成矿带和南岭成矿带,以及铜陵、庐枞、于都—赣县等典型矿集区,吕庆田带领团队在成矿带岩石圈层次、矿集区地壳结构层次、矿床(田)精细探测层次,部署开展了三个层次的“入地”探测研究工作。

    三个层次的探测研究工作,在揭示区域成藏成矿控制因素、开辟找矿新空间的同时,把握地壳活动脉搏,为提升区域地质灾害监测预警能力提供技术支撑。吕庆田说:“加强地球深部探测,对我国资源能源安全和减灾防灾意义重大。”

    发展陆内成矿理论

    解开地球深部成矿奥秘

    岩石圈结构、物质和深部过程对成矿系统具有关键控制作用,但存在诸多认知“盲区”。

    对此,综合20多年开展的综合探测研究,吕庆田带领团队创新性开创了以多尺度探测为特色的成矿系统研究新领域,提出陆内成矿系统受岩石圈拆沉、地壳属性和块体边界控制的新认识,发展了陆内成矿理论。相关成果在“十三五”国家重点研发计划深部探测专项中被充分吸纳。

    “比如,以往认为成矿作用大都发生在板块边缘,与板块边缘造山作用密不可分,如洋—陆俯冲造山、陆—陆碰撞造山,而对于大陆板块内部的成矿作用及深部动力学机制却鲜有了解。”吕庆田说,他带领深部探测专项第3项目组在长江中下游成矿带经过4年努力,解开了大陆板块内部成矿的“深部奥秘”。

    他们在长江中下游成矿带发现了岩石圈增厚、拆沉和软流圈隆起的关键证据,建立了陆内成矿的深部动力学模型。更为重要的是,他们获取了陆内下地壳和岩石圈地幔俯冲的清晰图像。

    “这些发现诠释了为什么在长江中下游这个狭窄的带内,形成了数百个金属矿床。”吕庆田进一步解释说:“与板块边缘成矿类似,大陆内部在远程应力的作用下,也可以发生大陆俯冲,俯冲导致壳幔强烈相互作用,最终沿俯冲带形成大陆内部的巨型成矿带。”

    前期扎实的探测研究工作,为钻探验证奠定了良好的基础。庐枞矿集区深部异常验证钻孔取得了深部重大找矿线索,发现了高强度的铀矿化,深部铀矿化为交代碱性岩复合型铀矿的新认识据此被提出。这一发现对庐枞深部找铀具有重大的理论和实际意义,并被推广到华南陆内造山等成矿系统的研究中。

    创新深部探测技术

    让矿集区结构“透明化”

    知道深部有矿,怎么找?当时,国内外都没有多少经验可以借鉴。“

    对深部矿产勘查来说,不仅需要突破精度、灵敏度更高的各种传感器技术,提升野外测量设备的稳定性,还要发展新的数据解释技术,把观测的数据转换为‘透视’地下的图像。”吕庆田说。

    这一目标,在他带领深部探测专项第3项目组开展长江中下游成矿带深部探测试验时实现了。他们形成了一套针对大型成矿带岩石圈结构探测的技术解决方案,发展了多种地球物理数据处理与解释技术。

    通过骨干剖面的反射地震探测和重磁数据的全三维反演,项目组揭示了庐枞、铜陵矿集区的地壳结构框架,发现了一批新的断裂,建立了该地区的三维地质模型,初步实现了矿集区的“透明化”,为认识成矿作用和助力深部找矿起到了关键作用。

    “希望我们在长江中下游成矿带、矿集区到矿田的探测模式和技术思路可以推广到其他成矿带去。”吕庆田这样表示。为此,他带领团队经过长期实践探索,提出了稀疏地震剖面、地表地质约束的三维重、磁交互反演地质建模方法,并以此为物性反演初始模型,采用求取置信区间确定物性变化、通过逻辑拓扑实现岩性识别,完善了岩性填图技术,为矿集区结构“透明化”提供了技术手段。

    在以上成果基础上,他带着团队经过进一步研究,形成“三维结构+成矿模式+综合信息”相融合的深部找矿“三元”预测方法——通过提取已知矿床地质属性特征,通过三维证据权方法、专家系统、机器学习算法,实现深部成矿预测的自动化和定量化。

    利用该方法,他带领团队在安徽庐枞矿集区井边—巴家滩预测区深1500米~1740米之间,发现累计厚97米的高品位铀矿化体;在新疆伊吾县戈壁滩,发现拉伊克勒克大型隐伏斑岩—矽卡岩铜铁矿床,获得333+334铜资源量118.8万吨。矿集区“透明化”探测和“三元”成矿预测方法的有效性得到验证。

    目前,“三元”成矿预测方法已推广应用到安徽、新疆、江西、山东等地区,取得了良好深部找矿效果。

    研发系列勘探设备

    推动我国勘探技术进步

    多年的深部探测实践,让吕庆田越来越深刻意识到,突破“卡脖子”核心技术,降低对外依赖,对保障国家资源安全意义重大。强烈的使命感、责任感使吕庆田和他带领的研发团队担起了“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”研发任务。

    作为该计划重大项目首席专家,吕庆田带领团队先后突破了高精度微重力传感器技术、铯光泵磁力仪传感器技术、宽带感应式电磁传感器技术等10项关键核心技术。其中,微重力传感器的突破使我国成为国际上为数不多的可以自主生产高精度重力仪的国家。

    在重磁、电磁、地震、井中勘探仪器和钻探设备方面,他们研制出高精度地面数字重力仪、大功率多功能电磁探测系统、4000米地质岩心钻探成套技术装备等18套急需的勘探地球物理仪器设备,形成了从地面到地下的系列仪器装备。

    在地球物理方法数据处理和解释方面,他们完善了直流电阻率与极化率三维反演方法、重磁三维约束反演方法等20多项地球物理数据处理解释方法,研制出多参量地球物理数据处理与反演软件系统、金属矿地震处理解释新技术与软件系统2套大型软件系统,形成了多功能三维电磁正反演与可视化交互解释软件系统、金属矿地下物探数据处理解释系统等8个专用软件系统。

    “这一轮的技术研发,使我国在地球物理勘查技术领域极大地缩小了与国外的差距,大幅度降低对国外勘查设备和解释软件系统的依赖,一定程度上打破了国外在此领域的仪器设备垄断,大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力和国际竞争力。”吕庆田说。

    他带领的团队因此荣获2022年自然资源科学技术奖特等奖,获得发明专利授权66项、实用新型专利授权45项、软件著作权105项。现在,相关成果广泛应用到矿产勘查、国防、科研和工程等领域,替代国外进口,解决国家重大需求,极大促进了我国金属矿勘探技术的系统提升、整体跨越和进步。

    收获“深地”成果

    一路艰辛成为美好回忆

    系列重大成果的取得并不是一帆风顺的。

    “我带着深部探测专项第3项目组在庐枞、铜陵矿集区开展三维立体探测施工的时候困难重重。在野外,我们遇到的最大困难是各种看不见的电磁和振动干扰,这些干扰来自各种电线、工厂、高速路和居民生活区。”吕庆田苦笑着说,因为反射地震的数据采集要记录地下几十千米反射上来的信号,需要绝对的安静。

    为了获得高信噪比的数据,项目组不得不在夜深人静的时候采集数据。有时,他们还需要设置警戒,或与周边的工厂协调暂时停工。这需要他们和当地相关部门和百姓反复沟通。

    “技术上的难题、施工上的困难、与当地相关部门协调等,多年下来,大家都成了多面手。”吕庆田笑着说。

    20多年在深地探测领域的不懈努力和学术积累,让吕庆田及其团队先后获得国家科技进步奖一等奖、二等奖各一项;国土资源科学技术奖一等奖3项,二等奖1项。他本人于2009年入选国家“新世纪百千万人才工程”国家级人选,2019年入选自然资源部高层次科技创新人才第二梯队人才和科技创新团队(负责人),2023年获得第十八次李四光地质科学奖(科研奖)。他先后为国家培养了18位硕士、20多位博士和10多位博士后,带领的深部资源探测研究团队于2018年入选自然资源部高层次科技创新团队。

    “与6000多千米的地球半径相比,我们的研究还仅仅停留在地球的表皮。”吕庆田说,“我毕生奋斗的方向就是带领团队拓展深部空间,认识地球深部运行规律,发现更多的资源。为了在这个方向走得更远,我们比以往任何时候都更加需要弘扬李四光等老一辈科学家的精神,坚持真理、严谨求实、锐意创新,以李四光先生的崇高精神为标杆,主动服务国家发展战略需求,积极投身地球科技创新前沿,努力为建设科技强国贡献力量!”

     
    中国自然资源报:“入地”之旅怎么走?他给出了答案
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