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    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...

    近期,中国地质科学院地质研究所在重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程方面取得新认识,研究通过专题地质填图,查明了中亚造山带研究中争议较大的西拉木伦河蛇绿混杂岩的物质组成和构造变形特征;通过系统年代学、岩石学和地球化学研究,确定了蛇绿岩的成因类型及其代表洋盆的构造属性,获得了反映碰撞造山作用的关键变质证据,为重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程提供了关键科学依据。相关研究成果发表在国际地学期刊《GSA Bulletin》和J《ournal of Asian Earth Sciences》上。

    我国内蒙古东南部位于中亚造山带东段南部,发育多条古生代蛇绿混杂岩带,被认为是西伯利亚和华北古板块之间古亚洲洋最终闭合的地区。由于对各条蛇绿岩带的成因类型和形成时代的认识分歧,导致地质界对该区晚古生代海洋盆地的构造属性和洋陆的演变过程,至今仍存在较大的认识分歧,这也是回答东亚大陆北部聚合过程的关键。西拉木伦河蛇绿混杂岩带位于中亚造山带东南部,其中蛇绿岩属于何种成因类型和所代表洋盆具有何种构造属性(是古亚洲洋演化晚期的残余洋盆、裂谷型小洋盆还是弧后盆地),是制约该区晚古生代构造演化的重大地质构造问题之一。

    针对这一问题,中国地质科学院地质研究所刘建峰研究员、李锦轶研究员及合作者在对西拉木伦河北侧杏树洼和半拉山蛇绿混杂岩开展1:5万专题地质填图基础上,对蛇绿混杂岩开展了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,取得了以下主要进展:

    一是揭示西拉木伦河蛇绿岩代表一个类似现今太平洋的广阔洋盆,而不是裂谷或红海型小洋盆。在以往工作中,前人曾将杏树洼混杂岩中灰黑色板岩、变质粉砂岩及灰岩划分为正常的沉积地层单元,命名为上志留统杏树洼组(S3x)或西别河组(S3x),将其中的镁铁质和超镁铁质岩石划分为晚期侵入体。本研究表明,该地质单元为一套遭受了强烈的剪切变形的以硅泥质和凝灰质粉砂岩为基质,包含大小不等蛇纹岩、(枕状)玄武岩、辉长岩、硅质岩以及灰岩等外来岩块的构造混杂岩;在哈什吐井子村北山坡上可见代表洋岛/海山残片的枕状玄武岩、硅质岩和灰岩互层的复合岩块(图1)。对混杂岩中不同产状镁铁质岩块地球化学分析表明,其中既包含正常洋中脊(N-MORB)、富集洋中脊(E-MORB)、洋岛玄武岩(OIB),也包含岛弧以及陆缘弧等多种成因的蛇绿岩残片;对硅质岩岩块的分析也揭示其中存在深海和半深海环境的硅质岩。蛇绿岩和硅质岩成分的多样性表明,它们代表一个类似现今太平洋的广阔的海洋盆地,而不是裂谷或红海型小洋盆(图2A)。

     图1. 杏树洼蛇绿混杂岩中洋岛/海山岩块剖面及典型照片

    二是证实西拉木伦河蛇绿岩带是西伯利亚和中朝古板块之间古亚洲洋最终闭合的位置。西伯利亚古板块南缘和中朝古板块北缘早-中二叠世及之前的地层中碎屑锆石的年龄组成具有明显的差异(图2A)。对混杂岩基质开展碎屑锆石U-Pb定年结果获得2484Ma、1862Ma、456Ma以及280Ma年龄峰值(图2B)。通过对比表明,华北古板块北缘是混杂岩基质的主要源区,其中少量中、新元古代锆石的存在暗示西伯利亚古板块南缘也提供了物源。基质中存在两侧陆缘物质的贡献指示西拉木伦河蛇绿岩带代表两大古板块的最终缝合带,这也与晚古生代末期安加拉和华夏植物群地理分区反映的板块边界位置是一致的。中亚造山带东南部五道石门-二八地、达青牧场-迪彦庙以及贺根山等蛇绿岩混杂岩中碎屑锆石组成显示西伯利亚古板块南缘的亲缘性,它们代表西伯利亚古板块南缘增生过程古俯冲带或弧后盆地的位置。

     图2. 中亚造山带东南部索伦-西拉木伦河缝合带形成过程示意图

    三是提出古亚洲洋闭合之后西伯利亚和中朝古板块之间发生强烈的碰撞造山作用。在前人划分的“双井片岩”中解体出半拉山蛇绿混杂岩。不同于杏树洼蛇绿混杂岩,半拉山蛇绿混杂岩遭受了强烈的变质变形作用,基质为长英质片麻岩,岩块包括蛇纹岩、斜长角闪岩、角闪石岩(堆晶辉长岩)以及石榴斜长角闪岩。锆石U-Pb定年结果表明,石榴斜长角闪岩锆石核部年龄为279±4Ma,与半拉山中变辉长岩的形成时代相近;边部的变质年龄为256.5±1.3Ma,为晚二叠世。基质长英质片麻岩锆石边部年龄为250.2±1.0 Ma和251.5±2.5 Ma,与斜长角闪岩变质年龄相近,共同指示半拉山蛇绿混杂岩变质时代为晚二叠世末期。传统的矿物温压计计算和相平衡模拟揭示,石榴斜长角闪岩岩块经历了顺时针变质P-T演化轨迹,变质峰期的温、压条件分别可达700-725℃和8.5-8.8kbar(图3)。考虑到半拉山蛇绿混杂岩的变质特征,结合区域沉积、岩浆、变质、古地磁以及构造变形等资料,认为西伯利亚和华北古板块在晚二叠世末期沿西拉木伦河缝合带发生了强烈碰撞造山作用。

     图3. 半拉山蛇绿混杂岩中石榴斜长角闪岩P-T视剖面图

     
    中亚造山带东南部晚古生代末期洋-陆转换以及陆壳聚合...

    乌蒙山区奎香、坪上、可乐、六曲沟幅岩溶区填图试点是中国地质科学院岩溶地质研究所承担的子项目,隶属“特殊地区地质填图”工程。2015年,该项目在多方面取得了明显进展,其中,在乌蒙山区赫章县丶镇雄县等地发现多个古植物化石点,采集了一批保存较好的古植物叶片化石,其中部份羽片长达40多厘米,另外在砂岩中还发现了木化石、树皮化石等。

        项目组在与云南大学古植物学专家对宣威组剖面联合考察时发现了大量植物化石标本,野外初步统计多达20余种,并以丰富的单网羊齿类和大羽羊齿类植物组合为主要特色,属于典型的晚二叠世大羽羊齿植物群面貌。特别值得一提的是,牛场附近的植物叶片还保存了一些疑似虫瘿构造和昆虫取食遗迹,为晚二叠世植物群落古生态面貌重建提供重要信息。

    晚二叠世大羽羊齿植被物群化石

    乌蒙山区试点填图发现大量大羽羊齿植物群化石

    “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

    中国地质科学院矿产资源研究所日前在内蒙古浩尧尔忽洞金矿,通过综合信息三维定位预测优选的深部靶区,经企业钻探验证发现金矿体,经济效益显著。

    浩尧尔忽洞金矿是华北陆块北缘中段中元古界白云鄂博群中的低品位超大型金矿床,矿床成因和找矿靶区优选是亟待解决的科学和实际问题。项目组通过典型矿床详细解剖研究,确定矿床成因属晚二叠世造山型金矿床,指出中元古界白云鄂博群比鲁特组下部黑色岩系和脆-韧剪切带是主要的控矿因素;在前期矿床地质模型研究成果基础上,运用大数据科学研究新范式思维,实践了矿山三维深边部找矿预测相结合的地质找矿工作新模式,提交了4个深部预测靶区和1个外围找矿靶区。

    矿山企业对东矿段西部找矿靶区开展钻探验证发现金矿体,单钻孔揭露矿体累计真厚度40~51米,平均品位0.63-0.82克/吨,找矿效果显著。

    上述应用实例充分说明,大数据智能化技术与传统地质找矿知识创新融合,将引领推动地质调查现代化发展,激活矿产资源勘查开发效能,支撑新一轮找矿突破战略行动取得更多、更大成果。

     图1 浩尧尔忽洞金矿成矿模型

     

    图2 东矿段深部成矿预测,圈定2处找矿靶区

     
    “大数据+”技术助力矿山取得重要找矿突破

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

     

     
     
    大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查项目完成...

    2017年4月6-8日,由中国地质调查局武汉地质调查中心承担的“湘西-鄂西成矿带神农架-花垣地区地质矿产调查”二级项目,下设子项目“湖北1∶5万三角坝、建始县、三里坝、屯堡、白杨坪、花果坪幅区调子项目”顺利通过野外验收,获优秀级评级。

    野外验收专家组在听取子项目负责人关于野外工作进展与成果总结汇报的基础上,对项目组提交的各类数字填图数据库(包括野外地质路线库、实际材料图库、地质剖面库、编稿原图库)及各类原始资料、附表及质量检查记录等进行了抽查。本次验收室内共抽查地质路线12条,地质点181个,其中甲级点32个,占18%;乙级点141个,占78%,丙级点8个,占4%,未出现丁级点;抽查实测剖面10条,其中甲级1条,乙级9条。室内检查结束后,验收专家分两组开展了野外实地地质检查,检查地质剖面8条,地质路线7条,地质观察点32个。

    专家组认为项目组提交的野外原始资料齐全,地质调查路线、剖面等工作部署合理,各种原始数据精度满足设计要求,给予三角坝幅、三里坝幅、花果坪幅良好级评级,给予建始县幅、屯堡幅、白杨坪幅优秀级评级,项目总体给予优秀级评级。最后,专家组对在室内和野外检查过程中查找出的问题提出了整改意见和建议,为项目组下一步进行地质资料修改完善和成果报告编写奠定了良好基础。

    子项目取得的主要成果如下:一是对调查区重点层位进行了多重地层划分与对比研究,在调查区内厘定了33个正式组级岩石地层单位,14个段级岩石地层单位,12个特殊岩性层和1个第四系地层单位;二是在奥陶系、二叠系、三叠系等重要层位系统采集了古生物化石样品,其中在晚二叠世建立了3个牙形石带:Neogondollena. wangi带,N.changxingensis带,N. yini带;三是对龙马溪组、孤峰组、下窑组—大冶组开展了年代地层学调查工作,分别获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为446.4±2.8Ma-440.1±3.7Ma、261.5±3.0Ma、254.2±2.4Ma-247.9±0.8Ma;四是查明了调查区主要褶皱和断裂构造的变形特征及其空间关系,初步建立了测区的构造格架;新发现了建始青沟-大坪等多条断层;五是系统收集整理了调查区内各类矿产地质资料,重点对二叠系硒矿、泥盆系铁矿、奥陶系含钾页岩等成矿地质特征、富集规律进行了调查,新发现铜矿化点1处,含钾页岩2处;六是系统收集整理了调查区内各类地质灾害和旅游地质资源,重点对滑坡、崩塌、地面塌陷、岩溶洞穴漏斗等地质灾害的基础地质背景进行了调查,新发现了一批地质灾害点和2处旅游地质资源;七是公开发表论文2篇,与中国地质大学(武汉)联合培养本科生、研究生10余人。

     

    项目组汇报工作进展与成果 

     

    向专家组介绍建始断裂破碎带特征 

     

    向专家组介绍泥盆纪云台观组岩性组合特征 

     

    向专家组介绍店子槽断层多期活动特征 

    武汉地调中心六幅区域地质调查子项目通过野外验收

    为进一步加强沉积学与油气地质学科建设,传承和发展传统优势学科,自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室在依托单位中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心,以下简称:成都地调中心)的支持下,拟开展四川盆地开展10余条剖面的野外基地建设和立典研究工作。四川宣汉盘龙洞生物礁古油藏剖面作为第一批建设的基地,于今年3月正式启动,截至目前已基本建成。

    该剖面是由成都地质调查中心(原国土资源部成都地质矿产研究所)牟传龙研究团队于2002年9月首次发现。次年6月,牟传龙等在《地质论评》期刊发表了《四川宣汉盘龙洞晚二叠世生物礁古油藏的发现及其重要意义》一文,将其正式命名为“盘龙洞海绵生物礁古油藏剖面”。

    该剖面是现今四川盆地东北部地区仅存的出露完整、顶底齐全、并记录有丰富海绵的典型剖面。其发现与研究为四川盆地普光气田、元坝气田的发现提供了基础性和前瞻性科学依据。自剖面发现以来,中石油、中石化等油企,成都理工大学、西南石油大学等单位开展了大量的研究,但地层界线分层仍存在较多分歧,成都地调中心四川盆地研究团队基于详细的岩石学、古生物学、地球化学等综合研究,厘定了精准的界线分层,并做好野外标注,增加了野外剖面介绍的展板,同步推进数字化工作。此项野外基地建设为中心及相关科研院所、企业等开展沉积与油气地质教学、研究与考察提供了较好的条件。

    作为重点推进的立典剖面之一,成都地调中心将秉承自然资源部重点实验室平台开放合作的理念,引进国内外专家共同研究,努力将其打造成西南地质科技创新中心重要创新基地。

    业务人员在剖面起点合影

     

     
    四川宣汉盘龙洞生物礁古油藏剖面野外基地初步建成

    摘要:为总结钦杭成矿带东段铜金多金属成矿规律和指导区域找矿,开展铁杭成矿带区域含矿建造调查和研究,首次识别出中二叠世一套含微细浸染型金矿的海相火山岩。初步研究表明,该层位火山岩形成于陆内拉张构造背景下的浅海台地环境,与扬子地块区峨眉山玄武岩遥相呼应,具有重要的大地构造及找矿意义。

    1.项目概况

    钦杭成矿带是我国重要的铜金多金属成矿带,以往缺乏整体性研究。按中国地质调查局的部署,南京地质调查 中心实施的“钦杭成矿带地质矿产调查 (东段)”计划项目,依托该中心承担的“萍乡-绍兴结合带铜多金属成矿规律研究(2010—2012)”、“钦杭成矿带东段重点勘查区攻关示范(2013—2015 )”等工作项目,重点调查和研究区域含矿建造和典型铜、金矿床,总结区域成矿规律,为找矿突破战略行动提出部署建议。

    2.  成果简介

    (1 )发现区域性分布的二叠纪海相火山岩。通过剖面测量和路线调查,在萍乐、广丰2个晚古生代坳陷区的中二叠世地层中发现一套火山岩,夹于海相地层序列之中,下伏地层为中二叠世栖霞 组灰岩及小江边组瘤状灰岩、镁质泥岩,上覆地层为中二叠世南岗组镁质页岩或晚二叠世乐平组含煤岩系。该套海相火山岩主要有火山熔岩和火山碎屑岩两大类型,二者在空间上密切相随,呈穹窿状或岩墙状产出,与层状硅质岩和局部的碧玉岩共同构成孤峰组(江西称之为鸣山组、车头组)硅质建造。

    区内中二叠世火山熔岩和火山碎屑岩大致沿萍乡-广丰-绍兴深断裂带分布,普遍发育强烈且均匀的次生石英岩化,主要由隐晶-微晶石英组成,可见微细的石英斑晶、硅化长石假晶(图1-a)及气孔、杏仁、流纹构造(图1-b、c)。火山碎屑之沉凝灰岩(图1-d)、沉角砾凝灰岩多夹于层状硅质岩和熔岩中,以薄层状为主,乐平鸣山最厚者可达15m。江西宜春麦田村淬碎熔岩穹窿底部、乐平鸣山爆溢熔岩穹窿外侧的沉凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为262.6 ±1.9Ma和261.6±1.6Ma,属中二叠世末期。

    (2)中二叠世硅质建造与海底火山喷发-热水喷流密切相关。孤峰组、鸣山组、车头组层状硅质岩常以火山熔岩或 火山碎屑岩为核心,有火山岩产出区域的层状硅质岩厚度较大,常夹有凝灰岩薄层或纹层;远离喷发-喷流口则厚度变小,少夹或不夹沉凝灰岩。海底火山喷发及熔岩侵出后,一方面形成穹窿状火山熔岩、火山碎屑岩、碧玉岩;另一方面有大量的火山硅质热液溶解进入海水,随海水的流动而分散发出去,大面积地以SiO2胶体形式在海底凝聚和沉淀,形成水平纹理发育的层状硅质岩。海相火山岩与薄层状硅质岩之间构成一种豆荚状结构(图2)。

    (3)火山活动形成于陆内拉张构造背景。经过晋宁期运动和加里东期运动造山后,扬子地块与华夏地块完成最终 的碰撞和对接,进入陆内发展的构造演化阶段。中二叠世火山岩分布于钦杭结合带的萍乡-广丰断裂沿线(图3),构成一条东西长达400km的海相火山岩带,时代上与扬子地块西缘峨眉山玄武岩年代相当,是钦杭结合带对东吴运动的岩浆活动响应。研究表明,萍乡-广丰-绍兴断裂带在中二叠世发生过拉张性质的构造活化,可能是扬子与华夏地块间构造结合带复活的表现。

    (4)海相火山岩是区域性含金的岩 石建造。典型矿床调查、镜下鉴定及地 球化学、年代学研究表明,萍乐坳陷西 段的丰顶山、王家坊金矿和广丰坳陷的乌石岗、打石坞等金矿都以火山角砾岩、淬碎熔岩等中二叠世海相火山岩为容矿岩石。这些矿床的金矿物是微细粒状自然金,原岩品位低,可采金矿体多由地表氧化、次生富集而成。这套海相火山岩具有区域稳定性,可以大区域追索,是重要的区域含金建造,具有很大的微细浸染型金矿找矿潜力。

    初步对比显示,位于钦杭成矿带西段的广东长坑一富湾大型金银矿,是晚古生代以海相火山岩为含矿岩石的微细 浸染型金矿床。

    3.成果意义

    钦杭成矿带东段二叠纪海相火山岩的发现,新增了1个区域性海相火山岩层位,并已在多个项目中得到验证。这一成果对深人认识钦杭结合带乃至华南的晚古生代大地构造环境、研究钦杭结合带的构造岩浆活动演化及成矿作用、完善区域成矿系统、提供地质调查战略部署依据都具有重要意义。(中国地质调查局南京地质调查中心 骆学全 张雪辉供稿)


    钦杭成矿带东段发现二叠纪含金海相火山岩

    摘要:运用“地质+地震+钻探”的有效勘查方法组合,在初步查明永荣矿区新店子背斜二叠系上统龙潭组煤系赋存范围、赋存形态和埋藏深度的基础上,圈定找矿靶区并进行钻探验证,取得找矿新进展。圈定了可供进一步开展勘查的找矿靶区,并估算新增煤炭334资源量1.32亿t。

    1.项目概况

    永荣煤矿区位于重庆市永川区境内,属扬子地台一重庆台坳一重庆陷權束一华蓥山穹褶束向南西延伸部分之新店子背斜的隆起部位。该区煤矿经过50多年的开采,所属的渝西片区矿井资源逐渐枯竭。2012—2013年,地质矿产调查评价专项实施“重庆市永荣矿区新店子背斜二叠系龙潭组煤炭资源战略性勘查”项目,由重庆一三六地质队承担,重点对永荣矿区新店子背斜龙潭组开展找矿预测和煤矿预查,提交可供进一步勘查的找矿靶区。

    2.成果简介

    永荣矿区晚二叠世含煤建造,是在东吴运动后所形成的残积风化壳基础上发展形成的,聚煤古地理环境是以泻湖为主的滨海平原型,沉积体系属潮坪一泻湖一碳酸盐岩台内侧海沉积体系。工作区位于新店子背斜轴部及近两翼部位,属隐伏煤田。通过开展地质调查和二维地震,在渝西地区完成了最深至二叠系的二维地震勘探,获得了区内各主要出露地层的二维地震物理特性,并在初步了解勘查区构造轮廓、含煤地层分布范围的基础上圈定了找矿靶区,部署了钻探工程验证。

    项目共施工5个钻孔,对勘查区新店子背斜两翼的含煤地层进行了验证。其中ZK1、ZK3、ZK4三个钻孔完全揭穿龙潭组,ZK2、ZK5由于遇到断层和地层倾角变陡而终孔。本次工作初步查明工作区的构造形态、含煤岩系分布范围及赋存深度,确定本区含煤地层为二叠系上统龙潭组,发现煤层及煤线共35层,主要可采煤层共11层,其中M5、M9、M24、 M29、M32、M34煤层为全区可采煤层, M21、M23、M31煤层为大部可采煤层, M11、M19煤层为局部可采煤层(图1)。 含煤总厚平均为23.06m,含煤系数平均为9.2%,含可采煤层总厚平均为16.27m,含煤系数为6.9%。,含煤系数为6.9%。

     3.成果意义

    通过本次工作,圈定了可供进一步勘查的找矿靶区,并在-700m标高以上估算新增原煤334资源量1.32亿t。

    在渝西地区完成了最深至二叠系的二维地震勘探,探索和总结了渝西地区寻找隐伏煤矿的“地质+地震+钻探”方法技术组合,为该区煤矿勘查提供了可借鉴的经验。在公益性地质调查工作的引领和拉动下,矿山企业积极跟进开展增储勘查,有效缓解了矿山资源危机, 大幅延长了矿山服务年限,稳定矿山职工就业千余人,经济社会效益显著。(国土资源部矿产勘查技术指导中心 陶文,重庆一三六地质队邹学林供稿)

    重庆永荣矿区新店子背斜煤矿勘查取得新进展

    摘要:以新区、新层系油气资源调查为目标,采用野外调查与室内综合研究相结合的工作方法,重新厘定石炭系一二叠系接触关系,建立伊宁盆地石炭纪一二叠纪层序地层格架,查明了伊宁盆石炭 纪为“一谷一链”的沉积格局,并且在石炭系阿克沙克组和二叠系铁木里克组发现2套优质烃源岩层。

    1.项目概况

    伊宁盆地位于新疆维吾尔自治区西 部,总面积为18300km2。油气勘探工作 程度低,前人工作主要针对中生界。近年 来,与伊宁盆地同处天山一兴蒙构造带的准噶尔盆地、三塘湖盆地石炭系一二叠 系油气均取得了突破。伊宁盆地西延的 哈萨克斯坦境内的西伊犁盆地二叠系取 得了油气突破。2014年,中国地质调查 局西安地质调查中心开展了 “新疆伊宁盆 地页岩气资源远景调查”项目,进一步加 强西北地区新区、新层系油气资源调查, 获得新成果。

    2.成果简介

    (1)重新厘定地层接触关系。

    通过野外地质调查、地层时代的厘定和前人成果资料资料的综合分析,对前人划分的石炭系一二叠系重要地层单 元间的角度不整合接触关系进行修订, 明确石炭统大哈拉军山组与阿克沙克组 为整合关系,下二叠统塔尔得套组与中二叠统晓山萨依组为平行不整合接触, 中二叠统晓山萨依组、哈米斯特组和铁 木里克组均为整合接触。

    (2)建立层序地层格架,查明石炭 系一二叠系沉积格局。

    通过层序地层研究,将伊宁盆地石 炭系一二叠系划分为一个I级层序、4个 II级层序、7个III级层序。层序特征反映, 石炭纪发育2次海侵旋回,中一晚二叠世发育2次湖侵旋回,整体为水退的沉积序列。石炭纪研宄区沉积格局主要为“一 谷一链”,即整体为一个东西向裂谷,北 部发育近东西向岛链,以滨浅海相为主, 其中浅海陆棚相沉积的暗色泥岩为主要 的烃源岩层之一。中二叠世一晚二叠世为陆相裂陷盆地,以湖湘沉积为主,向西开 口,一个沉降中心位于伊宁市南部一带, 呈近东西向展布,湖湘沉积的暗色泥岩 为主要的烃源岩层之一。

    (3)查明伊宁石炭系一二叠系烃源 岩特征。

    石炭系阿克沙克组暗色泥岩厚度较大,分布范围广,有机质丰度达到中等一 好(表1),有机质类型为112—111型, 热演化程度较髙,为髙成熟(图1)。综 合评价认为,阿克沙克组烃源岩具备较 好的生烃能力,以生气为主。度较大,分布范围较广,有机质丰度达到好一最好(表1 ),有机质类型以III型为主, R。介于0.69〜0.82之间,处于成熟阶段(表 2),烃源岩质量较好(图2),具备较好的生烃能力,具有油气共生的特点。





    3.成果意义

    前人针对伊宁盆地的油气勘探工作,以中生界为主要目的层,认为石炭系没有良好的烃源岩。通过本项目的开 展,在石炭系阿克沙克组和二叠系铁木里克组均发现了良好的烃源岩。因此, 伊宁盆地石炭系油气基础地质调查需要 进一步开展工作,评价油气地质条件,从而优选出新区、新层系油气调查的有 利区。(中国地质调查局西安地质调查中心 姜亭许伟供稿)


    新疆伊宁盆地石炭系一二叠系油气调查发现两套烃源岩