近年来，科技创新已经成为推动区域经济转型升级的核心支撑要素。“十二五”期间，国土资源部把强化科技创新平台建设摆在实施创新驱动发展战略、建设创新型国土资源的突出位置，围绕节约集约利用资源和找矿突破战略行动需求，在矿产资源综合利用先进适用技术和数字地质调查理论技术方法研究与推广平台建设上，取得了较大的进展。

技术推广平台让资源利用效率更高

低品位、共伴生、难利用矿多是我国矿产资源的基本特点。新中国成立以来，我国在石油、天然气、煤炭、金属、化工等重要矿产采、选和综合利用方面，取得了一系列先进适用技术，但技术的转化率和普及率低。如何提高矿产资源的利用效率，增强保障能力，是近年来矿产资源管理的重大问题之一。

因此，建立健全先进适用技术推广发布制度，分批发布矿产资源节约与综合利用先进适用技术，发挥其导向和示范作用尤为重要。据中国国土资源经济研究院相关人士介绍，先进适用技术不仅包含矿山开发利用的采、选、废弃物处置全流程的技术和装备，而且还涵盖矿山信息化建设等领域，汇集了当前适合我国矿产资源开发利用的先进技术。专家表示，先进适用技术推广平台建设，以企业和科研院所为基础，以提高矿产资源利用“三率”为核心，以网络为媒介，打通了矿山企业对先进适用技术信息获取的渠道，实现了“两个找到”，即让有需求的矿山找到先进技术，让先进技术找到适用矿山。

——建立先进适用技术推广发布制度。推广先进适用技术是提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率的关键环节。2012年，国土资源部印发了《关于推广先进适用技术提高矿产资源节约与综合利用水平的通知》（国土资发〔2012〕154号），明确了重点领域先进适用技术的推广工作，建立了先进适用技术推广发布制度，搭建宣传、交流和推广平台，并强化了推广先进技术的监督管理。

——建立科学规范的遴选机制。为确保能够评选出具有时代特色、符合形势需求，真正代表行业先进水平、具有影响力的先进技术，首先明确重点推荐范围，科学设定推荐条件，规范推荐评选程序，然后在各省（自治区、直辖市）国土资源主管部门和有关中央企业组织推荐基础上，组织国内各行业资深专家从创新性、先进性、适用性、成效显著性和推广可行性五方面进行评选。最后，对专家优选出的先进技术，在国土资源部门户网站公示，公开征求各省级国土资源主管部门和社会的意见，经部领导审定后公告发布。

——构建了分领域和环节的先进适用技术体系。2012~2015年，共发布四批210项矿产资源节约与综合利用先进适用技术，涵盖了能源、金属和非金属等各个领域的采矿、选矿及综合利用等开发利用环节。其中，油气类30项，包括特超稠油藏、致密砂岩气、低渗透油藏等高效开发技术；煤炭类45项，包含以矸换煤充填开采、煤层气抽采利用、保水开采、干法选煤等煤炭资源高效开采和清洁利用技术；金属类94项，包含低品位资源利用、尾砂充填、共伴生资源高效复选、高压辊磨机超细碎、尾液处理等技术；非金属矿产41项，包含低品位磷矿、固体钾盐、含铀硼铁矿等高效利用技术等。

——搭建先进适用技术推广信息共享平台。先进技术发布后，搭建推广信息平台，采取多种形式的宣传，力求推广效能达到最大。一是举办多场现场推广会或经验交流会，并利用国际矿业大会的平台，加强管理部门、科研院所、行业组织、矿山企业之间的交流，促进产、学、研平台建设。二是在媒体开设先进技术推广专栏，对先进技术进行全面介绍，扩大宣传面。三是在国土资源部门户网站开设先进技术信息共享平台，设立综合利用最新动态、通知公告、综合利用知识普及、政策法规、标准规范和先进技术介绍6个专栏，将先进技术信息及综合利用最新进展及时向社会发布。集中展现先进适用技术的推广政策、工作进展和先进典型，完整介绍推广技术的适用范围、技术参数和典型案例，实现矿山企业快速查询。

——建立先进适用技术激励约束机制。进一步明确政策支持措施，将先进技术作为先进技术推广应用示范矿山和国土资源节约集约模范县（市）创建的考核内容，并通过经济手段支持先进适用技术的应用。同时，强化监督管理，将先进适用技术推广工作与矿产资源开发利用监管、“三率”考核、矿山地质环境保护等工作紧密结合，鼓励和引导先进适用技术的应用，逐步淘汰落后技术和产能。

专家表示，先进适用技术推广普及后，将极大提升我国资源利用效率和保障能力。国土资源部提供的资料显示，油气资源推广应用特超稠油藏、高含水油藏及低渗透油藏高效开采技术，预计可新增可采储量近27亿吨；煤炭资源推广应用充填开采、薄煤层机械化开采等技术后，预计可盘活我国煤炭资源140亿吨；金属矿产推广应用充填开采、矿石超细碎、低品位资源高效选矿及废弃物综合利用等技术，预计60亿吨难利用铁矿资源将得到有效利用；化工矿产推广应用低品位磷矿浮选和固体钾矿高效利用技术，预计将盘活我国低品位胶磷矿近17亿吨，盘活固体钾盐1.7亿吨。

数字平台让地质调查工作更加便捷

数字地质调查理论技术方法研究与推广应用是《中国地质调查局中长期发展规划纲要（2011~2015年）》和国土资源部《国土资源信息化“十二五” 规划》的重要内容之一。地质调查主流程信息化团队经过近8年的持续集成研发和推广应用，逐步形成了比较完整的地质矿产调查全流程数字化理论、技术方法和自主软件平台。

据了解，自2008年开始，数字填图系统全面升级与扩展到数字地质调查系统，使数字地质调查系统贯穿整个地质矿产资源调查全过程，涵盖地质调查、地质填图与三维建模、矿产资源勘查、矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿体三维建模、矿山开采系统优化等内容，并出版了《数字地质调查技术理论研究与应用实践》等5本专著。中国地质调查局发展研究中心提供的资料显示，2010年，我国数字地质调查系统开始进入新的发展阶段，形成了具有自主知识产权的数字地质调查GIS基础平台和智能数字地质调查系统，逐步实现了从数字化转向智能化、从2D走向3D的地质调查。初步形成了天地一体的野外地质调查工作、管理、安全保障和泛在服务模式。主要取得了以下九大突破性成果：

——创建了中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程无缝数字过程及理论方法。基于“3S”技术，创建了PRB粒度理论与技术方法、地质路线（PRB）双重三维建模技术、第三代地质图数据模型技术、不同阶段数据继承与数据流池技术、三级野外与室内数据综合一致性约束技术、不同阶段数据业务流程耦合三维模型技术、野外地质编录图件同步增量覆盖技术、地质调查DGSGIS中间件等综合技术方法和理论，开发了数字填图系统、探矿工程编录系统、数字地质调查综合平台、资源量估算与矿体三维建模系统。在中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程，实现了从野外数据采集到最终成果的数字化、信息化和部分智能化；并在保持全过程数据模型的一致性和继承性等体系方面，从体系架构上支持了地质矿产调查勘查全过程无缝数字过程，并在国内外同类软件系统保持领先水平。

——建立了覆盖基础地质调查和矿产调查过程的《固体矿产勘查数据库内容和结构》标准，把数据库建设流程与具体地质矿产勘查业务工作充分地融合在一起，形成新的工作模式。数据库基本内容涉及矿产地质填图、探矿工程、地球化学勘查、地球物理勘查、重砂测量、遥感地质调查、矿产检查、资源量估算、区域地质图与地质矿产图、成矿规律与矿产预测等综合研究等，涉及数据模型表格339个，约3499个数据项。首次对涉及的要素类、表、实体进行了统一表述，规范标准数据模型的统一描述，充分体现了数据库、数据字库、要素类、数据表的层次关系与结构。

——对PRB理论从二维向三维进行扩展和完善，创建了地质填图PRB双重三维构模技术，建立了浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术。通过对地质填图PRB核心技术从二维到三维的扩展研究，提出了地质填图PRB双重三维构模技术，实现了地质填图过程从二维到三维的提升。同时，通过地表地质调查数据，能够快速构建工作区初始三维地质模型，集成地表地质、地球物理、钻孔等数据，形成了“地质路线+ 轮廓线重构与变异函数+晶胞模型+块体模型”的浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术体系，并开发形成地质、地球物理、钻探多专业数据约束的三维地质建模工具。

——面向数字地质调查特点和需求，形成了智能化地质调查DGSGIS底层自主平台。针对数字地质调查应用的需求，强化地质调查业务流程数字无缝性，形成了桌面和移动的智能地质调查 DGSGIS平台。通过底层框架的独立性构建，使数字地质调查软件平台可以跨平台保持无缝连接。该软件平台开始对其他专业系统提供基础平台支撑，在地下水、地球物理、地球化学等领域以公益形式推广应用。

——建立了集成国内外主流资源储量估算方法与业务流程的地质矿产勘查从野外到矿产资源评价（靶区圈定）、资源储量估算及矿体三维建模一体化的软件体系。该成果创建了野外数据采集、成果综合、资源储量估算和矿体三维建模与表现的全过程信息化和数字流程，为资源量估算和矿体三维显示提供了有效工具和平台，与目前国内外市场同类软件相比，其最大的特点是计算机数字化流程与业务流程完全一致，从槽井坑钻野外数据采集到资源量计算和矿体三维显示无缝连接、零数据交换，使得在具体应用中，充分体现了提高效率和成果精度、节省大量人力和物力所带来的优势。

——建成了以北京、大区、省级三级体系组成的中国地质调查信息网格结点体系（分布全国 20个结点群），成为国内最大的行业网格之一。基于本体理论，按照资源聚合器标准规范，进行统一的数据描述与组织，提供统一的发现、集成整合与发布，数据量已达TB级。在整合公开地理信息资源基础上，通过地质调查信息空间和物理空间智能叠加，构建从地理空间向知识空间的地质调查智能空间平台，以多比例尺地质图数据、地质工作程度等200余种地质专题数据服务为中心，以“天地图”等地理信息为衬托，面向专业和非专业人士提供了主要由13个功能模块构成的 “5+1”服务模式工作流。通过各专业结点的特色服务，体现出具有高效性、及时性、易得性和多元化等时代特征的新一代地学信息服务模式。

——提出与发展了基于网格环境下海量数据空间分析与处理服务、多源空间数据集成应用、空间信息分布式协同计算等多项关键技术，为我国网格技术的应用实践提供了开创性示范实例。

——面向以大数据、云计算、智能感知服务、第四范式与泛在服务为特点的地质调查智能空间平台改造与升级。开展以智能感知、非结构化数据的挖掘和知识发现为核心的技术方法研究，初步构建地质调查智能空间平台原型系统，形成天地一体化地质调查、管理和智能服务体系雏形；以大数据技术为依托，初步形成智能地质调查非结构化数据发现与挖掘服务雏形，实现了地质大数据的一键式存储、组织、管理、快速检索与智能挖掘等。推进野外地质调查工作向智能流程的再造，为地质调查信息化流程提供后台支撑平台服务，创新地质调查方式和服务方式。

——与时俱进，把新一代信息技术融入数字地质调查体系，构建了智能地质调查体系，提供现代地质调查工作、管理与服务的新模式。基于大数据和云计算等新一代信息技术，把智能设备、北斗系统充分融入数字地质调查系统，集成开发了基于大数据技术和北斗卫星技术的应用数字地质调查系统，为构建“野外地质调查工作+管理+安全保障服务”的天地空一体化服务体系架构和模式奠定基础。

——创建了天地空野外地质调查工作现场管理调度、野外现场技术指导与专家会诊、艰苦地区安全保障服务一体化新模式，建立了多通信技术与网格技术的协同集成技术、适合“野外地质工作+管理+安全保障服务”的静动态北斗4级组网技术、野外地质调查安全保障主动服务技术。

数字地质调查理论、技术方法与软件平台的应用为现代化野外地质工作各个环节提供了全方位技术支撑；创新了野外地质工作、管理和服务模式，推动了我国地质调查从数字化走向智能化和智慧化的快速发展，培养了一批跨学科的技术人才，取得了显著的社会效益。据了解，“数字地质调查系统”已在地质调查实际生产和许多矿业公司中全面应用。从2006年开始，成果已广泛应用于全国区域地质调查、矿产远景调查、矿产资源调查评价及危机矿山接替资源调查等专项及矿区勘探等领域。目前，成果推广应用单位超过1000家、人员超过15000人，涉及全国地质、冶金、有色、核工业、建材、化工、煤炭等行业部门、高校科研部门和国内大型矿业公司。创立的数字填图技术与方法已被多个大学列入本科生教学课程。

数字地质调查理论技术方法与软件平台

“海洋六号”科考船使用最新研制的6米深海岩芯取样钻机在西太平洋海底成功实现5.86米富钴结壳岩芯取样。

“海洋六号”在南极开展多道地震勘探。

近日，中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋六号”科考船在西太平洋实现了海洋地质调查多项突破：“海马”号在西太平洋富钴结壳矿区首次搭载ROV钻机作业，首次开展富钴结壳厚度在线声学原位探测，首次在富钴结壳矿区开展6米深海钻机应用……

从多金属结核到富钴结壳，从热液硫化物到深海稀土资源，从南海到南极……几年来，广州海洋地质调查局“海洋六号”科考船和远洋调查研究团队秉持“科学、责任、和谐、进取”的科考精神，克服了常人难以想象的重重困难，不断开拓新领域，探寻深海大洋海底矿产资源，先后执行了10个航次的科学考察，总航程20万公里，历时近1000天，近600人次参加，谱写出中国远洋科学考察和深海资源调查的宏伟篇章。

海底探宝，拓展我国资源战略空间

深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏，目前已发现了多金属结核、富钴结壳、热液硫化物和深海稀土等矿产资源，成为世界各国竞相研究开发的对象。

为了维护中国稀土资源大国地位和国际海底权益，2012年，中国地质调查局启动深海稀土资源前期研究。2013年，广州海洋地质调查局“海洋六号”船与远洋调查与研究团队率先在中太平洋开展了深海稀土资源调查，证实了深海沉积物中存在一种有别于陆地的“大洋型稀土”矿床类型。经过2014年～2016年的调查，在中、西太平洋分别圈定两个深海稀土资源远景区，潜在稀土资源量可观，并初步掌握了深海稀土资源分布特征，系统总结了一套行之有效的勘探技术方法。深海稀土资源的调查研究和深海稀土资源成矿远景区的圈定，为今后维护我国在国际海底区域海洋权益奠定了坚实基础。该成果也被评为2013年度中国地质调查十大进展之一。

多金属结核富含钴、镍、铜、锰等重要的战略金属资源，自上世纪70年代末以来，我国主要在东太平洋开展了20多年的调查与研究，中国大洋协会于2001年成功获得了中国第一块多金属结核勘探合同区，之后经过十几年的调查与研究，查明了我国多金属结核勘探合同区的资源状况，确定了可能的试开采矿区，估算了合同区不同类型的资源量。

2012年，“海洋六号”船执行中国大洋27航次科考任务时，在西太平洋海盆发现了大量高覆盖率、高丰度多金属结核，这些结核几乎均为非常完美的球状，且粒径较大，位于海底沉积物与海水界面较浅的位置；而之前发现的东太平洋多金属结核勘探合同区的多金属结核普遍为不规则的椭球状、碎屑状、菜花状、连生体等，大小不一，埋藏相对较深。海上现场对这些多金属结核进行化学元素分析，发现其钴元素高达0.5%，是东太平洋多金属结核钴元素的2～3倍，因此被称为富钴型多金属结核。

2013～2016年，“海洋六号”船继续开展结核调查，并成功将多波束回波探测技术应用于结核勘探中，快速圈定了10多万平方公里多金属结核成矿远景区，初步估算了资源量，拓展了我国多金属结核战略资源空间。

不仅如此，广州海洋地质调查局的海洋地质工作还很好地服务于我国的外交，为我国在大洋申请矿区奠定了重要基础。2011年，我国在西南印度洋成功获得第一块多金属硫化物勘探合同区；2014年在西太平洋成功获得第一块富钴结壳勘探合同区；2015年在东太平洋成功获得第二块多金属结核勘探合同区……截至目前，中国已经成为世界上同时拥有多金属结核、多金属硫化物和富钴结壳资源勘探合同区的国家之一。

科技创新，构建一体化远洋勘探体系

当今世界，海洋科考技术装备日新月异。广州海洋地质调查局远洋调查团队以科技创新为核心，不断探索新技术、新方法的应用，全面提升我国大洋资源及环境调查的能力和水平。

“海洋六号”船是我国自主设计建造的一艘具有国内一流、国际先进水平的综合科学考察船，配置了先进的多道地震采集系统、深海水下遥控探测系统、全海深多波束测深系统、海底原位探测系统、水文调查系统等，安装了高精度的综合导航、水下定位和动力定位等多套系统和辅助设备，同时可为各种移动式调查设备提供测量和实验平台，能满足多学科、多手段综合调查要求。2009年10月入列后，广州海洋地质调查局迅速将“海洋六号”投入远洋调查之中，从2011年开始，已连续6年每年承担长达约200天的远洋调查任务。

2014年，我国自主研发的 “海马”号无人遥控潜水器在“海洋六号”船通过海试验收。2015年，广州海洋地质调查局远洋调查团队将其应用于海山区富钴结壳资源调查，完成了对海底结壳和生物样品的抓取，获取大量的海底高清视频数据，填补了我国海山区资源环境调查手段的一项空白，提升了我国在这一领域的技术水平。

此外，远洋调查团队还及时应用无人无缆遥控潜水器（AUV）、近海底声学深拖等一批高新尖海洋探测装备，获得了一大批高精度、高质量的野外调查资料，全面提升了我国远洋调查的能力和水平。他们紧跟国际技术发展趋势，不断革新技术方法应用，扩展“海洋六号”船配备的EM122多波束系统的用途，将多波束回波探测技术试验性应用于大洋航次调查中，大幅提高资源勘探效率，加速了我国矿区申请和区块优选进度。

在茫茫太平洋开展科学调查，需要团队合作，船舶机械调查设备繁多、天气海况复杂，随时可能出现各种突发状况，困难极大、风险非常高。为合理组织安排生产，保障海上作业安全顺利，远洋调查团队多年来坚持规范管理，不断总结经验，对作业方法分门别类，制定作业流程，不断改进完善，逐步形成了一套依托于“海洋六号”船的远洋调查作业规程。

重力柱状取样是远洋调查重要手段，其操作流程复杂，危险性高，起初需要十几人联合作业近一天才能完成一个站位，经过多年摸索改进，如今六七个人四五个小时就可以完成，安全性和工作效率都大为提高。

“潜龙一号” 无人无缆遥控潜水器AUV是我国自主研发的高新设备，长约3米，重达数吨，系统复杂庞大，其收放流程和应急措施是考验作业母船和团队综合作业能力的两大难题。2013年～2014年，“海洋六号”作为作业母船第一次实施“潜龙一号”调查。AUV作业零经验的远洋调查团队科学组织、合理施工，成功实现了4级及以下海况潜器全天候安全布放与回收，成功率达到100%，为远洋调查大型设备收放作业提供了宝贵经验。

通过对多种调查手段的综合运用，以及多学科专业技术力量的广泛融合，针对多金属结核、富钴结壳和深海稀土等大洋矿产资源调查，广州海洋地质调查局已形成了点、线、面相结合，以“海洋六号”船为依托，多学科、多方法、多手段立体化大洋矿产资源勘查技术方法体系。

海底命名，维护中国海洋权益

大海广阔无垠，但海水覆盖之下的海床并非同样平坦宽阔。海底地貌多姿多彩，既有地形平缓的平原，也有连绵起伏的海岭；既有高耸的海山，也有深邃的海沟。如同陆地的自然地理实体必须赋予名称一样，海底地理实体也应该赋予名称，也就是“海底命名”。

对已确认的海底地理实体进行正式命名已成为国际惯例，这不但有利于海图的编制和海洋科学勘测、开发管理，而且体现着国家对命名海域的管辖权力或科学研究成果。根根据国际海底地名分委会制定的标准，如果一个海底地理实体完全或超过50％的面积位于国家的领海以外，则可向国际海底地理实体命名分委会（SCUFN）申报其命名提案，通过后编入到海底地名辞典中。

中国在上世纪80年代开展大洋矿产资源调查，最初10年“海洋四号”等调查船利用单波束测深设备发现了一些地理实体，也作了暂时命名，如“海洋四号断裂带”“北部海山链”“东部海山区”等。但这些暂时命名缺乏统一规划，经常有一地多名或一名多地的现象。2007年开始，我国开展多金属硫化物资源调查，“大洋一号”和“李四光”号调查船在南太平洋、印度洋、大西洋等海域发现大批地理实体，但也没有正式命名。尴尬的是，中国富钴结壳合同区所在的两个海山早在1997年就由“海洋四号”进行了详细地形测量，我们采用代号方式暂时命名，没有正式命名，数年后被其他国家登记了新地名。

2011年，中国大洋协会成立海底地理实体命名工作组，全面规划和命名大洋矿产资源调查区新发现的地理实体。广州海洋地质调查局地理命名团队在朱本铎教授的带领下，制定了详细的命名规划和命名规定，专门选择了能够体现中国传统文化的一批名字，积极投身大洋协会地理实体命名工作组的工作。命名工作也卓有成效，工作伊始当年就成功申报7个海底地名，鸟巢海丘、彤弓海山群、白驹平顶海山、徐福平顶海山、瀛洲海山、蓬莱海山、方丈平顶海山…… 一批富有诗意的名字，彰显着中国文化的魅力。此后，每年都有一批海底地名提案在国际海底地理实体命名分委会通过。至2016年，工作组命名163个新发现的海底地理实体，地名获国务院批准公布使用，其中63个海底地名获国际海底地理实体命名分委会核准。

海底地理实体的命名工作创新性地提出我国海底地理实体的分级分类体系和命名方案，制定了国际海域海底命名的技术体系，为海底命名奠定了基础；首次提出海底命名地图的编制方法和地理实体的识别技术，并成功应用在向国际海底地理实体命名分委会提交的地名提案上，得到国际同行的认可，使我国的海底命名研究迅速提升到世界领先水平。

勇闯南极，探索极地科考新模式

2016年12月28日～2017年2月10日，“海洋六号”船与“雪龙号”极地科考船共同执行了中国南极第33次科学考察，全体科考队员一起迎风雪、战严寒，克服了南极海域陌生复杂、作业窗口极为有限、气候寒冷、海况急剧变化等极地冰海环境带来的严峻挑战，在精准预报的基础上，经过40多天的艰苦奋战，超额完成航次设计全部海洋调查及登陆考察任务。

这是我国自1990～1991年首次开展南极南大洋综合地质地球物理调查后，时隔26年开展的第二次南极海域综合地质地球物理综合科学考察。此次南极科学考察，创下了我国南极海域地质地球物理实测的几个首次：首次对南极海域进行了大面积、高精度、高分辨率的地球物理调查，为研究南极地质演化与全球气候变化关系奠定了基础；首次开展了大范围、立体式的多波束海底地形探测，获取了南极海底近2万平方千米三维地形地貌高精度资料，可为我国后续科学考察和船舶航行提供水深数据；首次应用我国自主研发的地热探针，采获到南极海底地热流实测数据，填补了我国在高纬度寒冷海域相关探测空白。

习近平总书记在全国科技创新大会上指出：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。2016年的国土资源系统科技创新大会也提出了“三深一土”的科技创新战略。向深海全面进军的号角已经吹响，广州海洋局远洋调查团队将在拓展我国在国际海底区域的资源战略空间、全力支撑国家海洋资源保障、维护国家深海权益、建设海洋强国的道路上继续前行！

为开启与学校科普共建模式，深入、持续开展科普进校园工作，2017年6月15日，北京石油附小校长肖英一行两人到地调局地学文献中心，商讨科普共建事宜，并参观了馆史展厅，馆长刘延明及地学科普室相关同志参加了本次交流。

刘延明全面阐释了当前地质科普的现状及发展趋势，创新科普形式、开展科普共建势在必行。肖英校长介绍了学校教育的新特点及科普需求，对地质科普进校园给予了极大的期望。

双方共同探讨科普合作模式，以石油附小为试点，设立科普中队，以点带面，促进地质科普在中小学校全面开展。合作形式方面，地质科普与学校课程内容相结合，作为科学课内容的补充和扩展，定期组织专家到校开展科普讲座，普及地学知识；组织学生参观博物馆、实验室等地质科普场馆；结合校园科技节活动，创作适合学生的科普产品，如视频、图书、展板等，在学校展示并进行宣讲；根据学生的需求提供地质类科普图书等产品。通过合作，因地制宜，寓教于乐地开展科普活动，激发学生对地质科学的兴趣，提升地质工作的影响力。

地球是一个直径为6000多千米的实心球体，从地面到地球中心的距离比从北京到海南岛2倍的距离还要远。地球由地壳、地幔、地核三部分构成，整个结构就犹如一颗半熟的鸡蛋：蛋壳好比地球的地壳，其物质状态为固态；蛋白好比地球的地幔；蛋黄好比地球的地核，物质状态为液态。地表以下平均每100米温度升高约3℃。科学家研究显示：地核与地幔边界的温度大约为3700℃，而地核内部温度可能高达5000℃，几乎与太阳表面一样炽热。因此，地球内部蕴藏着惊人的热量，其中一部分地热资源便以干热岩的形式埋藏于其中。

一、干热岩是什么？

早期，干热岩通常是指温度高于200℃，埋藏于距地面2000米以下的无裂隙的岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。伴随着干热岩勘测和开发的深入，干热岩的概念有了更为广泛的外延。只要岩体温度高，埋藏深度合理，内含流体较少（或不含流体），能用各种技术手段提取其中的热量，均可称为干热岩。

干热岩属于地热资源的一种，被誉为“来自地球母亲的温暖”。地热资源是一种来自地球内部的热能资源，温泉便是我们日常生活中最熟悉的地热资源。关于地热的来源，有多种假说。一种假说认为，地热主要来源于地球内部放射性元素衰变释放出的热能。还有一种假说认为，地热来源于地球自转产生的旋转能以及化学反应、岩矿结晶释放的热能。而在地球的发展演化过程中，产生的热能总量超过地球散逸的热能，巨大的地热能便储存于地球内部，等待人们去开发。

相比当前已开发利用的各类能源，干热岩具有无可比拟的优势。与煤炭、石油和天然气等传统化石能源相比，干热岩是一种清洁的可再生能源，不会产生污染环境的有害物质。与太阳能、风能、核能等新能源相比，干热岩的稳定性好，不受季节气候昼夜条件的限制。此外，干热岩的成本低，干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一，和煤炭发电的成本相当。

干热岩是无处不在的资源，分布几乎遍及全球，从理论上说，随着地球向深部的地热增温，任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩，因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看，由于技术和手段等限制，干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。因此，当前的干热岩开发更多地着眼于这些地区，它们位于全球板块或构造地体的边缘，构造活动剧烈，是地球释放内部能量的主要区域，地热资源十分丰富。

我国干热岩分布广泛，特别是东北地区、华北平原、东南沿海地区、西北地区均具有丰富的干热岩资源，具有很大的开发潜力。以高温干热岩体的发现地青海共和盆地为例，其干热岩理论资源量折合标准煤6303.05亿吨，以其2%作为可开采资源量计算，折合的标准煤是中国2016年能源消耗的3倍。

干热岩不但储量丰富，还可以循环利用。开发干热岩时，加热产生水蒸气的过程会使岩石温度降低，但地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石，从而实现干热岩的周期性循环利用。

二、“石头”也可发出电来？

目前，人们对干热岩的开发利用，主要集中在干热岩发电。干热岩开发利用的核心是建立增强型地热系统（EGS工程）。首先从地表往干热岩体中打一眼井（注水井），将井口封闭后，注入高压清水，此时井底能够产生非常高的压力，该压力足以将致密的岩石压裂形成复杂缝网，或将岩体中的天然裂隙扩张形成更大的裂缝；随着清水的不断注入，裂缝不断增加、扩大，并相互连通，最终形成一个体积庞大的人工热储（类似一个巨大的鸟窝）。在距注水井合理的位置再钻几眼采出井，通过控制井眼轨迹，使采出井能够贯穿压裂缝网。整个EGS工程，通过注水井（回灌井）将低温水注入到人工产生的、张开且连通的缝网中，低温水与高温岩体接触被加热，然后通过采出井便将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面，取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电，冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

以法国东部阿尔萨斯地区的一座干热岩发电站为例，工作人员在这里钻了三眼深井，一直钻到地表5000米以下的基岩中。发电时，用水泵以每秒100升的速度从中间的注水井向地下灌冷水，这些冷水被干热岩加热成约200℃高温的水蒸气，从另外两眼生产井抽出地面，送入一个热交换器，并在热交换器中驱动涡轮机发电。整个转换过程消耗的总电量，只相当于发电站发电量的20%。

增强型地热系统的开发和利用主要是建造两个子系统：地下人工储层和地面发电系统，二者都需要多项技术的运用和集成。其中，创建地下人工储层是目前研究的焦点。

三、我国干热岩勘查开发现状

我国干热岩资源潜力巨大，开发前景广阔，是极具潜力的战略能源，但是我国干热岩勘查与开发起步晚，在干热岩形成机制、分布情况、热储特征、评价方法、勘查开发技术等领域仍存在较多尚未解决的问题。

为推动我国干热岩勘查开发，2013年以来，中国地质调查局先后在东南沿海地区、松辽平原地区、华北地区和青藏高原等重点地区实施了干热岩勘查。2014年，中国地质调查局与原青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查钻获干热岩，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。2017年5月在共和县恰卜恰镇完井的GR1干热岩勘探孔再获温度新高，取得了一批重要成果，为我国进一步开展干热岩勘查开发研究打下了重要基础。在此基础上，中国地质调查局围绕国家清洁能源需求，加大力度在青海共和推进干热岩资源的试验性开发。

干热岩开发利用的技术原理虽然简单，但实际应用过程中仍存在大量的技术性难题，例如在干热岩中钻井，对钻杆、钻头的寿命以及具有“钻井血液”之称的泥浆稳定性都是极大的挑战；而地层中含有大量的矿物质，在干热岩开发中，被气化的矿物质会重新在井壁结垢，类似血管中的“血栓”，沉积时间一久很容易将开采通道堵死。面对众多的技术性难题，科研人员唯有加快技术探索的步伐，才能在这场国际能源竞赛中拔得头筹！

（作者单位：自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所）

2019年9月17日至19日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所组织中层以上干部和党工团干部，在沂蒙党性教育基地开展了一期以“传承红色基因、牢记初心使命”为主题的干部党性教育培训班。本次培训班以巩固和深化主题教育成果，传承红色基因，从革命历史中汲取营养和动力为主要任务。 

本次培训班在革命圣地临沂的沂蒙党性教育基地开展，充分利用当地革命文化优势特色，通过专题党课、现场教学、实地观摩、辅导报告、专题讨论等形式，把“沂蒙精神”贯穿整个培训班课程，使学员们在感悟沂蒙精神中锤炼了党性。学员们在培训中身临其境触摸历史、缅怀先烈，探寻共产党人的初心和使命，追寻革命前辈的心路和步伐。

培训班开班动员会上，青岛海洋所相关负责人作了开班动员讲话，提出了严格要求，党委书记围绕抓好意识形态工作讲了专题党课，为落实好意识形态工作责任奠定了基础。培训班期间，学员们还瞻仰了烈士墓、重温了入党誓词、学唱了革命歌曲“跟着共产党走”,并由临沂市委党校教授为大家作专题辅导：从沂蒙精神看中国共产党人的初心和使命。

在孟良崮战役纪念馆，一件件历史文物、一张张战场照片把大家带入了战火纷飞的岁月；在莒南沂蒙根据地群众工作展馆，一幅幅生动的画面、一个个感人故事真实还原了“军民鱼水”的动人场景，直观展现了我党“全心全意为人民服务”的宗旨观念；在沂南沂蒙红嫂纪念馆，“红色沂蒙山”“红嫂原型明德英”“沂蒙母亲王换于”“沂蒙红嫂群”等十个部分，情景再现了沂蒙“红嫂”在抗日战争和解放战争的无私奉献和丰功伟绩。

在专题讨论会上，参训同志结合几天来的培训学习体会，围绕抓好意识形态工作和做好思想职工工作进行了热烈讨论，为进一步加强青岛海洋所意识形态工作，积极践行群众路线，做好思想政治工作明确了努力方向。大家纷纷表示，在短短几天的培训中，内心受到了极大的震撼，思想和心灵得到了洗礼。要在接下来的工作生活中消化吸收这次培训的内容，要把学习的成果转化为工作动力，在一件件具体工作落实中守初心、担使命，把全所干部职工的利益放在心上，把党的事业扛在肩上，不忘初心、砥砺前行。 

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！”

近日，北京探矿工程研究所钻井液技术助力四川省松潘县金矿勘探多个中深孔和一机多孔工程顺利完工。其中，ZK0244-5号孔完钻深度1018.58米，创造了该矿区钻探施工孔深记录。

该项目钻遇地层以蚀变千枚岩为主，水敏性极强，吸水易膨胀和分散剥落，钻探施工中普遍存在坍塌、缩径、掉块等现象，严重影响施工效率，深孔施工难度极大，以往完钻深度基本不超过500米。

针对上述地层特点，探矿工程所设计了环保成膜护壁钻井液体系，并提供了钻井液技术方案和技术支持。施工过程中钻井液性能稳定，防塌护壁效果显著，未出现坍塌掉块情况，有力支撑该地区金矿勘查向深部进军。