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    地质讲座现场一角

    据中国地质大学(北京)党委宣传部 、新闻与信息管理中心向本报提供的消息,2017年7月5日至6日,国务院原总理温家宝来到中国地质大学周口店实习站,为中国地质大学参加地质实习的学生作了地质讲座,与师生进行了座谈交流,并参加了中国地质大学太平山野外地质教学实习。

    7月6日,温家宝参加中国地质大学太平山野外地质教学实习。

    7月5日,温家宝在周口店实习站操场作地质讲座。

    7月6日,温家宝参加野外地质教学实习时为师生们签名。

    7月6日,温家宝和中国地质大学同学们在一起。

    消息一出,立即“引爆”了微信朋友圈,特别是中国地大毕业的广大校友,纷纷转发现场图片,并对能与“温学长”一同出野外的同学们表示了羡慕。

    据参加本次野外实习的地大学生介绍,7月5日,温家宝与王成善、金振民、殷鸿福3位院士及地大的教授们来到周口店地大实习站。在现场,“温学长”与师生们合影、握手,亲笔给《温家宝地质笔记》签名;当天晚上,在操场给同学们做了长达一个半小时的讲座,讲到了自己的大学生活,讲到了徐霞客,讲到了现代地质学家,并回答了现场同学的提问。

    7月6日上午,北京大雨,然而天公作美,周口店没事。温家宝一行与40多名同学一同进行了野外考察。现场一位女同学说:“健步如飞意气风发的老学长真的是太令人佩服了,和蔼可亲可爱至极……”另一位同学说:“他精神状态特别好,跟我们一起爬了太平山南坡。上山路上,我提醒温总理,前面路窄,您小心。他亲切地回答:没事,这都不碍事。”

    有些同学在朋友圈的评论也是难掩兴奋之情:“背着大大的地质包,拿着重重的地质锤,挂着小小滴放大镜,认认真真记笔记,专业姿势观察标本,让我们仿佛看到了几十年前还在地质学院学习的小温同学。”“温学长衣服真是特别鲜艳好看,显得非常精神。” “望着朋友圈里一波又一波的刷屏,我在心里默念了一句:学长辛苦了。几十年来,为地质,为国家,学长操碎了心!”

    据了解,温家宝于1960年考入北京地质学院(现中国地质大学的前身),在地矿系地测及找矿专业学习。在校学习期间,他曾多次来到周口店实习站参加野外实习。

    2004年是中国地质大学周口店实习站建站50周年,温家宝亲自题写了“摇篮”二字以示祝贺。如今,“摇篮”二字在周口店实习站和中国地质大学的校园内都可以看到,并且已经成为中国地质大学的一个十分具有纪念意义的标志。据了解,之所以题写“摇篮”二字,是因为建于1954年的周口店实习站在几十年的时间里,为中国培养了数以万计的地质人才,从这里走出的院士也多达26名,不可不谓之地质人才的摇篮。

    2012年,恰逢中国地质大学建校60年,温家宝心系母校,于校庆前夕专程返回地大,祝贺母校六十华诞,并带来了一场让人回味无穷的讲座,还亲自为母校题写了校名“中国地质大学”。除此之外,中国地质大学的校训“艰苦朴素求真务实”,也是温家宝在1994年10月19日视察母校时的题词。

    而今,年逾古稀的温家宝再次来到周口店实习站,带着对地质工作的那一份情怀,与师生们一起,背起地质包,拿起地质锤,重新体验久违的地质实习。

     

    ■相关链接

    中国地质大学周口店野外实习基地

    温家宝在校时站在周口店工作站前留影

    今天的中国地质大学周口店实习站

    周口店国家地质学理科基地野外实践教学基地位于北京西客站西南56千米,是“北京猿人遗址”所在地,交通十分便利。该基地是中国地质大学三大实习基地(其它两个是北戴河(秦皇岛)、秭归(三峡))之一,主要承担中国地质大学二年级地质类本科生教学实习。

    1914年,我国第一个地质启蒙教育野外实践训练班的初创人章鸿钊、丁文江、翁文灏及实习学生叶良辅、谢家荣、谭锡畴等23人曾在此实习。

    1929年12月2日,裴文中先生在周口店龙骨山发现了完整的中国猿人头盖骨化石,这项成果轰动了全世界,从此周口店闻名中外。

    1954年,在马杏垣院士、池际尚院士等前辈带领下,北京地质学院正式在周口店建立实习基地。此后,每年都有几百乃至上千名学生来此实习。

    周口店实习基地位于华北板块中部,是燕山山脉、太行山山脉和华北平原的接壤地带。实习地区具有丰富的地质教育资源,区内出露有太古宙至新生代各时代地层序列,其中芹峪运动、蓟县运动、太康运动等形成的平行不整合界面,是华北地区重要的地壳运动遗迹;区内岩石种类齐全,沉积岩有陆源碎屑岩、碳酸盐岩、硅质岩等,其中陆源碎屑岩从砾岩、砂岩到粉砂岩、泥质岩一应俱全;变质岩有区域变质岩、动力变质岩、接触热变质岩、交代变质岩等,其中接触热变质带分带十分明显;岩浆岩有侵入岩(著名的房山岩体);西部的猫儿山有侏罗纪火山岩。实习区有逆冲推覆、滑脱拆离与折叠褶皱、变质核杂岩、面状和线状构造,丰富多样,现象典型。实习区有4条教学路线被选为第三十届国际地质大会的参观路线。此外,周口店地区还拥有令世人瞩目的“北京猿人遗址”与“山顶洞人遗址”,新构造与第四纪地质现象丰富典型,是提供综合性实践教学活动,地质填图实习的理想场所。

    2008年,周口店实习基地建成国家地质学理科基地野外实践教学基地后,与西北大学的秦岭基地、南京大学的巢湖基地开展了相互交流实习,同时对国内外高校实行开放。

     

    57年过去,归来依旧少年
      找矿突破战略行动阶段性目标

      8~10年

      重塑矿产勘查开发格局

      累计新增一批重要矿产资源储量,新打造一批矿产资源基地,建立重要矿产资源储备体系,提高矿业企业国际竞争力。矿产资源利用结构形成“油气并举”、“大宗紧缺矿产和新兴材料资源并举”、“开源节流并举”格局,新矿物材料资源勘查开发取得显著成果,能源及重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010年提高5%以上,实现15%以上的难利用矿产转化为可利用资源。勘查开发形成“陆海并重”、“东西并重”空间布局,深化陆域矿产资源勘查并取得新突破,海洋矿产资源勘查取得新发现,促进矿产资源产业向西部地区转移,扭转大宗矿产产地与消费区分割的局面,促进区域产业协调发展。初步完成以矿业权为核心的市场化改革,推进以总量控制、双向调节为核心的矿产资源管理体制改革,重塑矿政管理格局。

      5年

      实现地质找矿重大突破

      基本完成重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万区域地质调查、航空地球物理调查、地球化学调查和矿产远景调查。锁定重点地区天然气水合物资源富集区并优选目标进行试采。形成3~7个油气资源勘探接续区和10个以上其他重要矿产资源的大型勘查开发基地。基本查清我国大宗、紧缺和优势矿产的资源节约与综合利用状况,完成所有大中型矿山综合开发的技术经济评价和潜力评估。建立60个矿产资源节约与综合利用示范基地。能源及重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010年提高3%~5%。建成全国统一高效的矿业权市场,基本形成与社会主义市场经济相适应的矿产资源管理体系。

      3年

      实现地质找矿重大进展

      完成整装勘查区的基础地质调查;重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万区域地质调查、航空地球物理调查、地球化学调查、遥感地质调查和矿产远景调查工作量的75%。完成重点地区天然气水合物资源潜力评价。新发现10~20个油气资源有利目标区和300处其他重要矿产资源大中型矿产地,初步形成5~8处大型资源勘查开发基地。建立40个矿产资源节约与综合利用示范基地。初步形成全国统一的矿业权市场,完善矿产资源管理制度。



      找矿突破战略行动明确了“3年实现地质找矿重大进展,5年实现找矿重大突破,8~10年重塑矿产勘查开发格局”的“358”目标。找矿突破战略行动实施4年来,第一阶段目标全面完成,第二阶段目标有望实现,取得了丰硕成果,积累了一系列成功经验。笔者拟从阶梯式发展论的角度对4年来找矿突破战略行动取得的成就和经验做一点回顾和反思。

      “358”目标体现了阶梯式发展论的基本观点

      阶梯式发展论是运用马克思主义发展学说总结矿产勘查客观规律形成的一种新的理论观点。这一理论观点是原地矿部部长朱训于1991年在中央党校学习期间提出的。

      当时提出阶梯式发展论的客观依据是国内外矿产勘查过程均分几个阶段,每个阶段犹如攀登台阶似地向前推进这一客观规律。鉴于矿产勘查过程这种“台阶式”的发展形式,与“螺旋式上升”和“波浪式前进”事物发展形式不尽相同,但又兼具两种发展形式的特点,于是朱训将其命名为“阶梯式发展”。正因为阶梯式发展是矿产勘查工作过程的客观规律,所以人们自觉不自觉地遵循与运用这一客观规律来指导矿产勘查实践,目前正在实施的找矿突破战略行动也不例外。

      阶梯式发展论认为,发展是一个过程。过程是由密切联系而又具有不同质的阶段组成。发展则是通过每个阶段内部“实践、认识,再实践、再认识”而引发的量变和质变来实现的。找矿突破战略行动“358”目标也正是分三个阶段实施、分阶段向前推进的。

      阶梯式发展论还认为,既然发展是一个过程,过程又是由一些阶段组成的,那么推进客观事物的发展既要有总体目标,又要准确地把握发展过程中每一个阶段的性质,明确每一个阶段的具体任务,在此基础上采取针对性的方法、措施,一步一个台阶地推进客观事物的发展。找矿突破战略行动“358”目标也体现了阶梯式发展论的这一基本观点,既有总体目标,又有分阶段具体任务要求。

      找矿突破战略行动总体目标是,用8~10年时间,实现主要含油气盆地、重要矿产资源整装勘查区、老矿山深部和外围的找矿突破,以及重点成矿区带找矿远景区的找矿发现,形成一批重要矿产资源战略接续区,建立重要矿产资源储备体系。结合国家主体功能区规划、区域产业布局和重大基础设施建设,推进矿产资源产业向西部地区转移、向海域拓展,推进矿产资源节约集约利用,推进矿产勘查开发体制机制改革,促进资源与环境协调发展和矿产资源可持续利用,为经济平稳较快发展提供有力的资源保障和产业支撑。

      找矿突破战略行动初战告捷

      2011~2013年,找矿突破战略行动第一阶段目标全面完成;2014年找矿成果突出,为实现第二阶段目标奠定了基础。

      新发现一大批矿产地。在鄂尔多斯、四川、塔里木和渤海湾盆地新发现8个亿吨级油田、6个千亿方气田。页岩气勘查开发在重庆率先取得突破,探明首个千亿方整装页岩气田,形成15亿方产能。其他矿产方面,新发现铀、铁、铜、铝、金、铅锌等矿产地1352处,其中大型162处、中型289处、小型901处,超额完成第一阶段新发现300处大中型矿产地的第一阶段目标任务。

      石油、天然气、煤炭、铁、铜、铝、金、铅锌、镍、钾盐等重要矿产资源新探明储量大幅增加。在开采强度不断加大的情况下,重要矿产保有资源储量明显提升,其中保有资源储量增幅显著的分别为:钼86.9%、金30.7%、铅锌19.7%、钨18.6%、锰16.6%、铜13.3%、煤炭10.7%、铁9.9%、铝土7.2%。与“358”预期目标相比,铜矿、金矿提前完成了5年目标任务,镍矿、钼矿提前完成了10年目标任务。

      铀、铜、钨、钼、镍等大宗紧缺和优势矿产找矿取得重大进展,发现了内蒙古大营铀矿、江西大湖塘钨矿和朱溪铜钨矿、安徽沙坪沟钼矿等一批世界级大矿,以及西藏多龙铜矿、甲玛铜矿、云南普朗铜矿、青海夏日哈木镍矿、黑龙江岔路口钼矿、内蒙古曹四夭钼矿、山东新城金矿、西岭金矿等一批超大型矿床。勘查成果超出预期,对于重塑矿产资源勘查开发格局、优化区域产业布局、增强国内资源保障能力具有重要促进作用。

      找矿突破战略行动部署符合阶梯式发展规律

      找矿突破战略行动实施以来,统筹有序地部署了全国矿产资源潜力评价工作、基础地质调查工作和整装勘查工作。这种部署由于符合矿产勘查工作阶梯式发展这一客观规律,从而取得了很好的效果。

      全国矿产资源潜力评价为规划部署矿产勘查提供了良好的基础。全国煤炭、铀、铁、铜、铝、铅、锌、钾、磷、金、钨等25个矿种的矿产资源潜力评价工作全面完成,定量评价了资源潜力,对我国资源潜力和成矿规律的认识都上了新台阶,并据此圈定了近5万个预测区,为优化主攻矿种、推进“358”目标的实施提供了重要决策依据。

      基础地质调查为找矿突破选区指明了方向。在矿产资源潜力评价工作基础上,动态调整并划分了27个重点成矿区带和109片整装勘查区,并分层次、分阶段部署了基础地质调查工作。首批47片整装勘查区已全面覆盖,第二批、第三批已基本部署完成;重要找矿远景区覆盖率达到75%。由于基础地质调查程度跃上了一个新台阶,既大幅提升了重点成矿区带、重要找矿远景区、整装勘查区的工作程度,又提高了对这些地区成矿地质条件的认知水平。预期至2015年,用5年时间基本完成重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万基础地质矿产综合调查,力求新发现一批找矿靶区、矿产地,为下一阶段培育、遴选重点勘查区、整装勘查区提供基地保障。

      整装勘查区取得了丰硕找矿成果。截至2014年4月,全国第一、第二批78片整装勘查区内主攻矿种普查、详查、勘探的探矿权数量分别为1876、1491、248个,体现了从发现、评价到探明矿产地这一阶梯式循序渐进的认识规律,并随着对成矿规律、矿体赋存特点等认识水平不断提高,找矿也取得了显著效果。全国新发现与查明大型矿床并有望形成新的大型矿产资源开发基地中,大部分来自于整装勘查区,如大营铀矿、大湖塘钨矿、甲玛铜矿、普朗铜矿、多龙铜矿、沙坪沟钼矿、三山岛金矿、夏日哈木镍矿、查岗诺尔铁矿等,都是下一步重塑我国矿产资源勘查开发格局的基础。

      全面落实找矿新机制体现了阶梯式发展理念

      找矿突破战略行动实施四年来的成功经验表明,“358”第一阶段目标顺利实现的本质原因,主要是围绕推进地质找矿新机制,自觉遵循了地质勘查工作规律和市场经济规律这两个规律。

      “公益先行、商业跟进、基金衔接、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制,充分体现了阶梯式发展论的理念——“公益先行是面上选区,整装勘查求点上突破”,这一阶梯式工作部署符合地质勘查工作规律;“商业跟进形成大规模投入,基金衔接分担找矿风险”,适应矿业市场经济规律,形成多元投资的矿产勘查新局面。

      基础地质调查工作程度逐步提高的量变过程,是实现矿产勘查工作质的飞跃前提。2011年找矿突破战略行动实施以来,按照“综合部署、科技引领”的原则,基础地质工作优先部署在整装勘查区、重点勘查区和重点成矿区带。1∶5万区域地质调查覆盖率上了一个新台阶,由2010年的22%提高到2014年的33%。四年完成的工作量相当于以往总量的1/3,其中全国重要找矿远景区的覆盖比例由40.6%提升到77%,重点成矿区带的覆盖比例由33.7%提升到56.6%。新圈定物化探异常1.9万处,提交找矿靶区1000余处,新发现金属、非金属矿产地150处和17处探获油气资源有利目标区,形成一批勘查接续基地,为下一阶段找矿突破工作实现质的飞跃打下坚实基础。

      整装勘查是一般勘查活动跃升为找矿突破的重要途径。实践表明,整装勘查区内找矿成效高于其他地区。到2013年底,全国金属矿产整装勘查区内设置的6500余个探矿权区块中,具较大勘查进展的探矿权区块占2.3%,明显高于一般勘查区块中0.59%的比例。“358”新增资源储量中100%的锰矿、88%的铝土矿、45.8%的金、38.7%的铜以及33.6%的新发现大中型矿产地均来自整装勘查区。

      激发市场活力,构建商业跟进的多元化投资平台,是投融资渠道的突破与质变。找矿突破战略行动实施以来,形成了以社会资金为主的矿产勘查投入新机制,累计投入各类找矿资金约3500亿元,其中,社会资金投入占85%以上。许多重大突破都是在市场机制作用下,企业和地勘单位加强合作,约定各方权利义务,加速资本和技术融合,统筹部署、规模投入,发挥各自优势的情况下短时间内取得的。如,2012年国土资源部、西藏自治区人民政府和中国铝业等合作,评价拿若、铁格隆南(荣那)两处超大型斑岩型铜矿,探获资源量铜700万吨、金150吨,成为当年全球最重要的铜资源发现之一。

      勇于创新反映了阶梯式发展的要求

      阶梯式发展论认为,发展是按阶段循序向前推进的,一般情况下阶段是不能跨越,但可以通过创新加以缩短。找矿突破战略行动的实践表明,创新是缩短找矿过程,加速找矿突破的动力。

      创新管理为找矿突破提供了动力。设置整装勘查区是管理创新的主要特征,也是矿产勘查水平跃上新台阶的重要标志。通过整装勘查的组织形式,以矿集区为单元,把分散的探矿权、勘查资金、资料信息、技术和装备等勘查要素进行优化整合,统一规划、统筹部署,形成大投入、大会战,达到实现找矿突破、尽快形成一批重要矿产资源基地的目标。

      整装勘查区内在技术层面上根据实际情况,运用勘查区“三位一体”找矿预测理论与方法体系;在探矿权层面上进一步完善和规范矿业权管理,优化矿权出让方式;在投资层面上,确定信誉好的大型龙头企业的投资主体地位;在勘查组织形式层面上探索和实践“五统一”模式、专家巡回技术指导制等,各不同层面之间形成了相互有效衔接的整装勘查工作机制,在找矿实践中取得很好的成效。如,在鄂尔多斯整装勘查区的大营铀矿,实行“煤铀兼探、综合勘查”,打破以往不同行业部门的管理框框,节省大量勘查资金,并缩短4~5年铀矿勘查周期,创造了高效率、低成本、大成果的成功范例,对北方地区砂岩型铀矿勘查具有重要的示范作用。在钦杭成矿带赣北武宁县大湖塘、浮梁县朱溪地区,最近相继发现两个超百万吨的世界级特大型钨矿。

      科技创新为找矿突破提供支撑。地质理论和勘查技术不断创新发展,为加速找矿突破提供了有力支撑。如,胶东金矿“阶梯式成矿模式”的发现,“三位一体”(成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志)的勘查区找矿预测地质模型广泛推广应用于就矿找矿实践等,带动了胶东金矿、江苏栖霞山铅锌矿等一批老矿山新增资源储量剧增。在南岭成矿带将原有的“五层楼”找矿模式发展为“五层楼+地下室”的新型钨钼矿找矿模式,在矿集区深部发现厚大矿体和新类型矿床。

      勘查技术方法研发创新取得新成果。航电航磁勘查系统、无人机航空物探综合测量系统、地面磁测系统、岩芯光谱扫面仪、数字地质调查技术等提高了矿产资源调查评价现代化水平,为实现找矿突破提供了技术支撑。在河北滦南—遵化地区铁矿整装勘查区,开展精度高、航磁异常精准、数据采集精密等具国际先进水平的低空大比例尺高精度航空磁法测量,解决了制约勘查隐伏矿的难题。西藏山南罗布莎矿区应用高精度重力、磁法和精确激电组合方法和计算机数据处理技术,在老矿区新发现厚大的隐伏铬铁矿矿体。

      矿产资源综合利用技术取得新成效,盘活了一批呆滞矿产资源,拓宽了矿产资源调查评价工作领域。铁、金、磷矿等重要矿产资源综合利用方面,已处于国际领先水平,创新了铝土矿、钼矿等选矿工艺,钒、钛、铁等有用元素回收率得到提高。广西天等龙原-德保那温地区锰矿整装勘查区,对低品位碳酸锰矿石等含锰矿石选冶技术性能研究取得重要新突破,将下三叠统北泗组含锰岩系中的含锰泥质岩、含锰硅质岩等均可圈为矿体,圈定出14个含锰层位,大大扩展本地区乃至整个桂西南地区锰矿找矿空间。

      (作者系中国地质调查局副局长)



    找矿突破战略行动,实践阶梯式发展论的典型范例

    他,醉心于基础地学研究,在18年时间里验证了国际地学界的三大猜想,其中对在喜马拉雅造山带和苏鲁超高压变质带发生地壳熔融作用的研究成果,改变了学术界此前的惯常认识。

    他,就是来自自然资源部中国地质调查局地质研究所的中国地质调查局杰出青年科技工作者曾令森。

    2020年8月,曾令森(右)在西藏鲁朗地区采集样品

    为地学界三大猜想找到证据

    早在1984年,国际地学大师瓦森(E.B. Watson)和哈里森(M. Harrison)就提出了“变质岩部分熔融存在高度钕(Nd)同位素不平衡现象”的猜想,但可惜的是一直没有获得关键证据。而为这一猜想提供证据的就是曾令森。

    曾令森1991年从南京大学地球科学系构造地质与地球物理学专业毕业后,一直醉心于基础地学研究。1998年,曾令森到美国加州理工学院地质与行星科学系学习,以美国内华达岩基为主要研究基地,应用野外实测和理论模拟相结合的方法,发现了变质岩部分熔融高度钕(Nd)同位素不平衡的现象,在系统研究后构建出符合地质情况、较简洁的理论模型,解释了变泥质岩部分熔融作用中铷—锶(Rb-Sr)和钐—钕(Sm-Nd)同位素系统耦合行为,从而使这一猜想正式上升为基础地学的一大理论。2008年,澳大利亚出版的由麦考瑞大学弗农教授和悉尼大学克拉克教授联合编写的《变质地质学》教科书,将这项基础地学研究成果收录其中。

    2004年学成回国后,曾令森将目光锁定国际基础地学研究的两大热点:喜马拉雅造山带和苏鲁超高压变质带。以这两条典型碰撞造山带为基地,系统研究超高压至地壳温压条件下,地壳物质部分熔融的岩石学和地球化学特征,探讨部分熔融作用的构造物理学和地球化学效应,仅用5年就证实了地学界对两大造山(构造)带存在多年的两大猜想:在喜马拉雅造山带,碰撞造山早期也有熔融事件发生;在苏鲁超高压变质带,可以发生熔融作用。这两项研究成果,改变了学术界此前的惯常认识,引起国际基础地学界的关注。

    2011年,曾令森的论文《藏南北喜马拉雅穹窿中始新世高Sr/Y比花岗岩:增厚下地壳熔融作用》在《地球与行星科学通讯》上发表后,即成为SCI高被引论文之一。《地球与行星科学通讯》在收到他关于苏鲁超高压变质带的论文后,居然发现找不到足够有类似研究经历的审稿人。最后,还是《科学通报》主编、中国科学院院士郑永飞推荐其他专家审阅后,曾令森的这一研究成果才得以面世,并引发了多人的后续研究。

    2009年,曾令森在俄罗斯远东马加丹岩基做野外工作。

    初心不改探求地球本源

    人类虽然生活在地球上,但对地球的许多认知仍较浅显。而正是这许许多多的未知,令地质科学充满魅力。曾令森坦言,自进入南京大学后,就一直对探求地球本源有着浓厚的兴趣。

    他以自己的研究重点——地壳熔融研究为例进行了说明。熔融一般发生在地壳5公里以下、最低温度650摄氏度的区域,是大陆地壳活动和演化的一个重要过程。经过重要元素迁移、富集和挥发份(如二氧化碳)的释放或捆绑,发生过部分熔融的岩石是了解、洞悉地壳岩石学和地球化学过程的最直观对象。地壳熔融作用的研究,在解译大陆地壳地球化学特征的形成机理、限定古老地质构造背景、生物演化的地质环境等方面都起着关键作用。

    这种研究既枯燥又具有挑战性,除要在野外找到带有熔融证据的样品外,还要对样品进行细致加工,然后再通过实验手段对其进行地球物理、地球化学和岩石学的分析。最后,还要厘清各实验数据间的关系,整个过程的难度不亚于茧中抽丝。

    对曾令森的变质岩部分熔融高度存在钕(Nd)同位素不平衡现象这一科研成果,美国科学院院士、著名实验岩石学家瓦森评价:“不仅是一创新性的贡献,还是后续研究的榜样。”《变质地质学》期刊前主编布朗教授在庆祝美国地质学会成立125周年和皇家地质学会成立200周年的有关花岗岩研究进展的评述中,亦将其列为当时国际花岗岩研究的重要进展之一。

    回国后,曾令森坚守基础研究的初心,用丰硕的研究成果回馈养育他的祖国:发现了石榴子石的溶解行为如何影响花岗质岩浆的元素和放射性同位素的组成,证实了在含水部分熔融过程中榍石(含钛硅酸盐矿物)确实是调制熔体重要微量元素和钕(Nd)同位素的重要副矿物,确定了变沉积岩含水部分熔融和脱水部分熔融形成的淡色花岗岩的元素和放射性同位素(Sr-Nd-Hf-Pb)组成的差异,其中独居石(磷酸盐矿物)和锆石(锆硅酸盐矿物)的差异溶解作用是控制地壳深熔熔体铅(Pb)同位素组成的关键因素。

    近年来,他在喜马拉雅造山带印度—欧亚大陆碰撞前的构造和物质组成、藏南新生代地壳厚度的变化及深部构造过程、中下地壳物质部分熔融作用对稀有金属成矿控制等方面也取得了阶段性成果,目前正在建立理论模型,将回答哪种地壳部分熔融反应更有利于稀有金属成矿等关键问题。

    期待更好的基础研究环境

    基础地学研究需要甘于坐冷板凳,但只要出了原创性成果,在人类解决自身发展面临的资源、环境问题上却意义重大。

    比如,地壳熔融研究本身就很难取得成果,就算有所突破,也会因难懂的专业词汇而让人难以理解,更难走进普通公众的视野。但其研究成果对深部找矿、矿产成因、成矿规律等研究却具有重要的指导意义。

    “无论是从我国地学进步,还是从地学支撑经济社会发展的角度看,国家都应采取切实措施营造更好的基础研究环境。”曾令森说。

    就如何营造好的基础研究环境,曾令森建议,一方面,要营造良好的基础研究氛围。与应用研究不同的是,基础研究与应用转化、形成经济效益还有相当距离。因此,即使国家出台了鼓励科技人员兼职、以专利创业等诸多支持政策,基础研究人员仍难以享受。要让科技人员心无旁骛地醉心于基础研究,就必须从薪酬、社会地位等多方面想办法。

    另一方面,要加大基础地学研究的资助力度。一是要在各项重大科研计划中,列出一定比例的基础研究项目或经费。二是在相关基础研究项目研究周期结束后,自动安排后续或深化研究项目,以保持基础研究的持续稳定。三是可探索基础研究委托制,建议自然资源部和中国地质调查局每年梳理国际、国内重大地学基础地质问题,设立相关研究项目,与财政部协调后将项目委托给研究成果突出、诚信度高的基础研究人员。

     

    科技创新人物 曾令森:抽丝剥茧揭秘地壳演化

    锂、铍等资源是新兴产业发展的战略性关键金属资源。我国东部的幕阜山地区位于湘鄂赣交界处,处于武汉-长沙-南昌城市圈交汇处和高新产业密集区。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李建康研究员团队,依托科技部“深地资源勘查开采”专项“锂、铍等战略性金属矿产资源成矿规律与预测评价”项目,在幕阜山地区取得了较显著的找矿进展。

    一、工作进展

    项目团队基于成矿理论研究,提出了在幕阜山等大岩基地区的“体中体”式成矿模型和“稀有金属矿化分带”的找矿模型,确定幕阜山岩体西南缘以寻找锂资源为重点,西北缘以铌钽资源为探测重点,并经初步工程控制取得以下主要找矿成果:

    1. 在幕阜山西南缘,新发现黄柏山锂铍铌钽伟晶岩密集区

    在幕阜山西南缘新发现黄柏山稀有金属伟晶岩密集区1处,初步地表工作圈定了11条花岗伟晶岩脉(601―611号脉)。其中,603号脉为锂辉石钠长石伟晶岩,地表出露长度约500m,矿脉厚度大于10m,具全脉矿化,钠长石锂辉石带占该脉体积的80%以上。经刻槽取样,603号脉Li2O品位为0.8~1.7 wt%(平均值1.4 wt%),BeO品位为0.02%~0.5 wt%(平均值0.13wt%)。根据岩脉地表出露规模,初步估算该伟晶岩脉的Li2O预测资源量超过3万吨,该区域有望发现1处资源远景达大型-特大型规模的锂铍铌钽矿床。

    2. 幕阜山北缘发现新型锑-锂共生资源

    在幕阜山北缘地表延伸约3.6km的断裂破碎带中,项目团队新发现锑-锂共生型资源。锂主要以锂绿泥石的形式充填在断层破碎带的黏土中,属于低温热液充填成因。全岩分析表明,破碎带Li2O含量约为0.40%,断层间的泥质岩中Li2O含量约为0.70%,均达花岗伟晶岩类与气成热液矿床中伴生锂综合回收工业指标。该断裂带长度约3.6km,厚度1.2m,Li2O品位平均0.6%,据此估算锂矿石资源量为200万吨,Li2O预测资源量1.2万吨,有望达到中型锂资源规模。

    湖北柘坪绿泥石型锂资源的成矿物质可能均来自于其南侧的幕阜山大岩基,不排除深部存在隐伏花岗伟晶岩型锂矿的可能性,也不排除柘坪锑锂矿与断峰山的伟晶岩型锂矿属于同一成矿系列。总之,柘坪黏土型锂资源的发现,不但丰富了我国锂矿的类型,而且开拓了找矿思路,为我国新类型锂矿的勘查提供了新的切入点。

    3. 下一步工作计划

    目前,项目团队正在对黄柏山伟晶岩密集区布置物探和化探工作,重点以电法剖面为基础,实施200-500米钻探,探测黄柏山地区锂铍资源深部找矿前景。在幕阜山西北缘,项目团队将在充分利用柘坪锑矿已有钻探资料,进一步研究柘坪地区锂资源的规模、品位和开发利用前景。

    最终,项目团队实现项目预期目标:在幕阜山地区提交1-2处锂铍铌钽资源找矿远景区和靶区。

    黄柏山603号脉中的锂辉石

    柘坪富锂断层破碎带

    我国东部幕阜山地区取得稀有金属找矿进展

    4月10号,中国地质调查局青岛海洋地质研究所中国-东盟海洋地学研究与减灾防灾倡议项目组完成了大洪山地区野外地质调查和岩石采样工作。本次野外调查选取大洪山和大磊山两个构造混杂岩带为切入点,剖析板块之间相互作用的过程和机制,为编图中的关键科学问题的研究提供新思路和实测数据制约。

    据了解,本次野外调查历时10天,工作区覆盖了扬子板块北缘的大洪山地区和桐柏山南麓的大磊山地区。在野外调查中,项目组结合3条重点地质剖面,对工作区的特征岩石组合的空间分布、岩相变化、接触关系和面理产状等要素进行了详细的描述和测量,并采集各类岩石样品15组,拍摄野外照片300余张。本次调查为今后进一步探讨杂岩带中不同单元的性质和来源、重建多旋回复合造山过程提供重要野外实测资料。

    本次野外地质考察取得了多项新的成果。一是对大洪山杂岩带物质组成有了更加深入认识,识别出多组不同性质的岩石单元,包括被动陆源沉积组合、弧前斜坡浊积岩组合、洋盆硅泥质岩组合、洋中脊蛇绿岩组合、海山岩石组合和碰撞期潜水碎屑岩组合等,它们共同代表了一套发育新元古代俯冲-碰撞过程中的俯冲增生杂岩体。二是调查发现大磊山地区的物质组成较为复杂,原红安群实际为一套无序的混杂岩体,需要解体为以裂谷期双峰式火山岩为主体的多个不同性质的岩石单元。

    下一步,项目组将对所获取的样品开展岩性薄片、定年、岩石地化和同位素等测试和综合研究,从而分析编图范围内关键单元的构造属性和构造意义,并为后续编图和有关国际合作打下了良好的基础。

     

     

     

    中国-东盟海洋地学研究项目组完成大洪山地区野外地...

    2016年9月10日,中国地质调查局岩溶地质研究所承担的“乌蒙山连片贫困缺水区1:5万水文地质调查”项目,首个“探采结合孔”成井,单位降深涌水量达8吨/天米,含水层厚度超过110米,可开采量超过400吨/天,直接为毕节市七星关区清水铺镇东山村1000余缺水群众提供饮用水源,并缓解清水铺镇场镇13000余人用水紧张问题。该二级项目所属工程为“生态脆弱区和特困区水文地质环境地质调查工程”。

    据悉,该钻孔位于贵州省毕节市七星关区清水铺镇东山村附近,紧靠当地场镇,场镇13000余人枯季用水紧张,尤其钻井所在地东山村超过1000人饮水十分困难,平水期和枯水期村民到4千米以外水塘拉水饮用。水塘水受到场镇生活垃圾污染,且水体不流动,为四类水,不符合饮用水标准。

    应当地政府请求,岩溶所“乌蒙山连片贫困缺水区1:5万水文地质调查”项目组对清水铺镇附近水文地质结构进行调查,认为东山村附近地下水富集,存在成井条件,并通过地球物理勘探确定钻孔井位。经钻探施工,地下水水位稳定在6米,进尺到达138米后,水位变动,钻井水自流,流量较小为0.5吨/天,钻井继续钻进后,水位下降稳定在26米,主要含水岩组为三叠系狮子山组灰岩、白云岩地层,间夹泥质岩弱透水层导致地下水局部微承压,钻进过程中水位变动。

    目前,“乌蒙山连片贫困缺水区1:5万水文地质调查”项目各项工作进展顺利,野外1:5万水文地质调查面上填图工作完成接近1/2,观测站建设、洞穴探测和地球物理探测工作均已完成,钻探井位8处已全部确定完毕,目前投入5台钻机,正有序施工中。

    钻孔抽水试验

     
    岩溶所乌蒙山区水文地质调查首个“钻孔”出水

        依托中国地调局地科院力学所建设的国土资源部地质灾害宝鸡野外科学观测研究基地,近年来发挥专业优势,在宝鸡地区地质灾害防灾减灾中发挥了显著的支撑作用,取得了良好的社会反响。

        宝鸡野外科学观测基地主要是研究分析宝鸡地区地质灾害监测预警与风险管理。自2011年11月批准建设以来,基地积极开展野外科学观测、监测、综合研究和教学实习工作,先后在总结分析了宝鸡市12个区县地质灾害分布特征的基础上,建立了12个区县地质灾害数据库和群测群防监测预警网、7个滑坡监测站、10个降雨自动测量站;完成了12个区县近年来汛期主要地质灾害回访调查和重大隐患点排查工作,获取和积累了大量观测试验数据,提出了重要地质灾害减灾防灾建议,为宝鸡市地质灾害防治区划和监测预警提供了重要依据。

        科研人员还以三门组泥质岩为标志层,通过平衡剖面分析,获取了狄家坡滑坡、簸箕山滑坡、金顶寺滑坡、斗鸡台滑坡、卧龙寺滑坡及蔡家坡等8个滑坡的滑面几何特征,借助模拟试验,研究了滑坡形成的动力学过程。同时,基于ArcGIS平台,研发了滑坡灾害空间预测的证据权模型和信息量模型,集成了宝鸡地区遥感影像、基础地理、地质灾害、监测站和人类工程活动等数据信息,完成了地质灾害管理、群测群防管理、监测点管理、监测设备管理、监测数据查询数据库的建设等工作,完成了空间分析评估、滑坡空间预测,为减灾防灾提供了行之有效的支撑技术。


        按照宝鸡野外科学观测基地建设规划,科研人员将进一步加强地质灾害监测预警系统建设,对宝鸡市新构造活动、地震活动与重大滑坡群演化关系等开展相关研究;借助数值模拟、离心机模型试验等技术,探索大型滑坡的形成演化模式及稳定性研究,促进人才培养和科研梯队建设。

    宝鸡地质灾害野外科学观测研究基地


    宝鸡市地质灾害监测站分布图

     

    金顶寺滑坡地应力监测时程曲线

     


    地貌演化过程的FLAC3D模拟结果地貌演化过程的FLAC3D模拟结果地貌演化过程的FLAC3D模拟结果地貌演化过程的FLAC3D模拟结果


    专业级滑坡灾害风险评估模型(群测群防管理模块窗口)

    力学所宝鸡野外科学观测研究基地积极为地方减灾防灾...