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    4月8日-14日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所“赴柬埔寨海陆编图技术交流和地质考察”团组对柬埔寨矿产资源总局进行了访问,圆满完成了海陆地学编图技术培训和野外地质考察工作任务。

    项目成员向柬方介绍了青岛海洋所在海洋基础地质调查和海洋地学编图方面取得的成果,主要介绍了海洋基础地质调查的方法、设备和编图技术及资料来源等。柬埔寨矿产能源部矿产资源总局地质局局长Kong Sitha及技术人员参加了海陆地学编图技术培训。

    期间,项目组成员与柬方科技人员对印支地块地质构造进行了讨论并共同考察了上侏罗统-白垩系Phuquoc组、上侏罗统-下白垩统Cato组和三叠纪火山岩等,并取得了部分岩石样品。

    通过本次技术交流和联合地质考察,进一步推动了“中国-东盟海洋地学研究与减灾防灾倡议”项目有关工作,落实了中国地质调查局与柬埔寨矿产资源总局海洋地质科学与海岸带地质灾害研究合作协议。为今后双方在联合野外地质考察和共同编图方面奠定了基础。

    中-柬海陆编图技术交流和联合野外地质考察顺利完成

    以矽卡岩型铅锌矿床为主的岩浆-热液型Pb-Zn矿床是世界上重要的铅锌矿床类型,提供了全球约11%的铅锌资源量。这类矿床的成岩成矿过程在时间上具有特征的多期多阶段性。然而,对于这一成矿过程各阶段流体是由单一岩浆流体独立演化而成,还是岩浆房在不同演化阶段出溶的多期次流体脉冲各自演化的结果,目前还存在较大的争议。

    纳如松多矿床位于冈底斯北缘多金属成矿带中段,是带内矿化类型最丰富、勘探开采程度最高的大型岩浆-热液型铅锌矿床。目前在该矿床内已识别出隐爆角砾岩型、矽卡岩型、矿层型和脉型四种矿化型式,控制铅锌资源量超160万吨(平均品位:Pb 5.32%、Zn 3.84%)。矿床内不同类型矿化均发育多个成矿阶段和不同的矿物组合,使之成为研究上述科学问题的理想对象。基于此,中国地质科学院地质研究所刘英超研究团队对纳如松多铅锌矿床进行了系统的野外调查和详细的岩相学观察,并结合原生流体包裹体显微测温和LA-ICP-MS原位成分分析、HCh热力学模拟计算等方法,取得了以下重要认识:

    一是纳如松多最具规模的矽卡岩型矿化和隐爆角砾岩型矿化是同期热液流体产物,二者的成矿流体均为岩浆热液来源。流体包裹体显微测温和原位成分分析表明,矽卡岩型矿化成矿前流体具有高温高盐度特征,富含较高的Na、K、Pb、Zn元素;矽卡岩型矿化和隐爆角砾岩型矿化成矿期流体性质相似,均具有中高温低盐度特征,且富含相似的Na、K、Pb、Zn元素(图1)。此外,两种矿化形式的成矿流体具有较高的Zn/Na、K/Na和Mg/Na比值以及较低的Ca/K比值,具有和岩浆流体一致的Cl/Br比值,表明纳如松多矿床的成矿流体来源于岩浆热液。矽卡岩型矿化和隐爆角砾岩型矿化发育在同一成矿系统内。

    图1 纳如松多铅锌矿床不同矿化阶段流体包裹体成分的箱式图解

    二是纳如松多铅锌矿床各阶段成矿流体是由岩浆房在不同演化阶段出溶的多期次流体脉冲各自演化的结果。与成矿前流体相比,成矿阶段和成矿后阶段流体中的Cs/(Na+K+Mn+Fe)和Rb/Sr比值要高1~2个数量级,而流体中的Sr/(Na+K+Mn+Fe)比值存在相反的演化趋势(图2)。进一步通过HCh模拟计算的矿物组合和金属络合物相态发现,随着水岩反应的进行,成矿前热液流体中铅、锌金属络合物在所有温压条件下仍旧存在过饱和状态,无法以硫化物的形式沉淀;成矿期热液流体中的铅、锌络合物呈持续降低的趋势,并伴随有金属硫化物沉淀(图3)。表明成矿前和成矿期的热液流体并非是单一的岩浆流体独立演化形成,而是由岩浆房不同演化阶段出溶的多期次流体脉冲各自演化的结果,且成矿期的热液是经历了更加强烈的结晶分异作用的岩浆房出溶的流体所形成。

    图2 纳如松多铅锌矿床矽卡岩型矿化流体包裹体元素比值与均一温度关系图解

    三是重建了纳如松多铅锌矿床成矿流体演化及金属迁移沉淀过程。岩浆房早期出溶的超临界流体上升过程中始终保持高温状态,当运移到近地表1 km深处穿过气-液相线时,流体发生相分离形成高盐度的液相(42 wt % NaCl equiv)和低盐度、低密度的气相。随后这种高盐度流体运移到碳酸盐岩地层,并发生水岩反应形成进化矽卡岩阶段的石榴子石、辉石等矿物。这种由气相组成的小密度气流柱聚集在岩浆顶部,在上升过程中随着压力的骤降,在典中组火山岩地层中发生隐爆作用形成角砾岩筒。随着下伏岩浆房持续冷却和不断地分离结晶,晚期出溶的热液流体沿着不同的冷却路径上升。流体发生急剧的降温降压,当冷却到400℃时,浅地表岩石由塑性转变为脆性,外界条件由静岩压力变为静水压力,此时的流体穿过气-液相饱和曲线,热液流体发生沸腾作用,分离成大约4.5 wt % NaCl equiv的液相和低盐度的气相。此后,富含金属物质和硫的成矿流体向外围地层迁移,在岩浆顶部的隐爆角砾岩筒内胶结火山岩角砾,形成隐爆角砾岩型铅锌矿化;在远端碳酸盐岩地层中发生接触交代作用形成矽卡岩型矿化。

    图3 HCh热力学模拟矽卡岩不同阶段pH、Eh值、矿物组合及金属络合物图解

    该研究通过对冈底斯北缘多金属成矿带内纳如松多铅锌矿床开展原生流体包裹体显微测温和原位成分分析、热力学模拟计算等工作,揭示了岩浆-热液型铅锌矿床各阶段成矿流体是由岩浆房在不同演化阶段出溶的多期次流体脉冲各自演化的结果,研究结果对岩浆-热液型铅锌矿床的流体演化过程提出了新认识,对该类矿床的找矿勘查提供了新依据。

     
     
    岩浆-热液型铅锌矿床多期流体脉冲与成矿取得新认识

    陆相火山岩地区铜金成矿系统的发现与评价是目前矿床学领域最为重要的科学技术难题之一。我国陆相火山岩在青藏高原、天山-阿勒泰、大兴安岭、东南沿海等地区广泛分布,涵盖了从晚古生代到新生代的不同地质时期,经历多期俯冲碰撞作用,具有形成大型-超大型斑岩-浅成低温热液型铜金矿床的重要潜力。

    2023-2024年,中国地质科学院矿产资源研究所承担的新一轮找矿突破战略行动项目“铜金锑紧缺战略性矿产调查与潜力评价”,对那曲当若雍错西地区早白垩世则弄群和阿里革吉地区中新统火山岩中的铜矿化异常开展短波红外光谱学、水系沉积物地球化学、土壤地球化学、碎屑矿物学、蚀变矿物化学、高精度大功率物探等研究与探测,经钻探验证,取得突破性找矿进展。

    一是发现带内首个中新世高硫化浅成低温热液型铜(金、银)矿。新发现芒拉铜(金、银)矿,首孔揭露铜矿体累计视厚度137米,平均品位0.46%,伴生金品位0.06g/t,银品位2.04g/t;其中主矿体视厚度50米,铜品位为0.71%,伴生金和银品位为0.13g/t和2.94g/t。矿区内明矾石、地开石、叶蜡石等蚀变矿物以及硫砷铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿、黄铜矿、黝铜矿和斑铜矿等金属矿物的产出,揭示了芒拉铜(金、银)矿具有高硫化浅成低温热液成矿作用的特征,是青藏高原首例中新世该类型矿床。钻探验证和矿物学研究表明,芒拉铜(金、银)矿深部逐步揭露了强烈的黄铁绢英岩化蚀变和细脉-浸染状黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿矿化,表明深部已过渡为典型的斑岩型矿体,保存了完整的斑岩-高硫化浅成低温热液成矿系统。年代学、岩石学和动力学背景研究揭示,该矿床可与冈底斯中-东段的“碰撞型”铜多金属矿带相连,表明冈底斯中新世斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜矿带东西向延伸超过一千公里。 

    图1 藏西北陆相火山岩区芒拉铜(金、银)矿典型蚀变和矿化照片

    二是在冈底斯中段陆相火山岩区发现西藏首例早白垩世高硫化浅成低温热液型金矿,也是藏北首个高品位岩金矿。在冈底斯中段当若雍错西地区流纹质角砾熔岩之中发现3条金铜矿(化)体,其中Au-II金矿带长300~1 000 m, 首孔见矿厚度55米,平均品位17.97 g/t,取得找矿重大突破。确定了冈底斯中段陆相火山岩区高品位岩金矿的地质特征。发现金矿成矿物质主要来源于则弄群火山岩,金属矿物组合主要以黝铜矿、砷黝铜矿及铁砷黝铜矿等黝铜矿族矿物为主此外发育辉硒铋矿、黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、铅矾、自然金、硒银矿等。以高岭石化、叶腊石化、绢云母化组成泥化蚀变为主要识别标志,矿化特征和蚀变组合与高硫化浅成低温热液型金矿床一致,且深部和外围具有形成斑岩铜矿的较大潜力。

    采用岩性-岩相-火山构造三重填图法对则弄群陆相火山岩进行填图,确定了火山活动中心、火山机构类型、火山演化特点等,共识别出8个火山机构,深入研究了陆相火山盆地形成和演化规律,提出火山熔岩/碎屑岩、斑岩、隐爆角砾岩是在陆相火山岩区寻找斑岩-浅成低温热液铜金矿床的重要岩石类型。提交了H45E0050011(鑫龙幅) 成矿规律图和矿产预测图,中国地质调查局首届全国固体矿产地质调查优秀图件展评中,被遴选为特优图幅(全国共5幅)。 

    图2 H45E0050011(鑫龙幅)成矿规律图

    三是明确了青藏高原斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型矿床的找矿方向。将西藏班公湖-怒江成矿带、冈底斯成矿带的陆相火山区做为寻找世界级浅成低温热型铜金矿床新的勘查方向,提出狮泉河-革吉-措勤-尼玛一带存在一条斑岩型-矽卡岩型-浅成低温热液型铜金成矿带,明确了美日切错组、去申拉组、则弄群、林子宗群等陆相火山岩区具有发现斑岩-浅成低温热液型铜金成矿系统的重要潜力。

    冈底斯成矿带一直是大陆碰撞带斑岩型铜多金属矿床的典型代表,随着早白垩世鑫龙、中新世芒拉铜金矿的发现,表明青藏高原强烈隆升剥蚀区可保存浅部的浅成低温热液矿床,显示藏西北陆相火山岩区具有寻找斑岩-高硫化浅成低温热液铜金矿床的巨大潜力,不仅将冈底斯中新世斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜矿带向西延伸了近千km, 而且开辟了陆相火山岩区寻找中生代俯冲型和新生代碰撞型斑岩-浅成低温热液型铜金矿的新方向。

    四是初步建立了多元信息综合勘查模型。团队对地物化遥等传统勘查方法进行联合应用和改进,并创新应用勘查指针矿物学、高光谱遥感和非线性分析预测等技术,实现了“绿色、经济、高效”的靶区筛选和矿体定位方法。通过上述传统勘查方法和新型勘查技术的融合,创建了适合藏西北高海拔、强剥蚀、深覆盖地区的多元信息综合勘查模型,为今后陆相火山岩区的铜金矿产勘查工作提供了重要科技支撑。 

    该发现主要由中国地质调查局新一轮找矿突破战略行动项目、国家自然科学基金、自然资源部新一轮找矿突破战略行动科技支撑项目、中国地质科学院基本科研业务费项目等联合资助。

    1-珠勒—芒拉 2-朱诺 3-北姆朗 4-雄村 5-吉如 6-普桑果 7-白容 8-汤巴拉 9-彭岗 10-冲江 11-厅宫 12-岗讲 13-总训 14-达布 15-拉抗俄 16-程巴 17-巨龙 18-知不拉 19-甲玛 20-邦铺 21-克鲁 22-拖浪拉 23-努日 24-冲木达 25-夏马日 26-沙让 27-汤不拉 28-吹败子

    图3 冈底斯斑岩-矽卡岩-浅成低温热液铜多金属成矿带地质简图

     

     

     
     
    藏西北陆相火山岩区铜金找矿取得突破性进展

    10月1日,新中国成立75周年,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)藏西北革吉铜资源基地项目组的同志们仍坚守在5000米的野外一线,开展综合研究、矿产调查、钻探验证、岩心编录、化验采样等工作,为在班公湖-怒江带和冈底斯西段实现铜矿找矿新突破不懈努力。

    “缺氧不缺精神、艰苦不怕吃苦”,在所领导和研究室负责人的带领组织下,藏西北革吉铜资源基地项目组在海拔5200米的钻探现场开展“科技引领、资源报国”的主题党日活动,庆祝共和国母亲75周岁华诞。

    藏西北革吉铜资源基地调查评价是资源所牵头组织实施的“铜金锑紧缺战略性矿产调查与潜力评价工程”的核心任务。在唐菊兴院士指导下,项目围绕“巩固冈底斯、突破班怒带;瞄准火山岩、重点在西部”的新一轮找矿突破行动铜矿攻关思路,在条件艰苦的阿里革吉珠勒-芒拉陆相火山岩地区持续组织攻关,目前已取得一定的找矿进展。

     
     
    心系祖国资源安全 国庆坚守藏北高原 ———资源所在...

    贝岭镇幅野外调查现场。广东省佛山地质局供图 

    “要用科技创新改造、支撑和引领地质调查”“牢固树立调查过程就是研究过程的理念”“只有科学家才能负责填图,填图质量由科学家终身信誉保障”……

    瞄准能源资源调查,强化对生态文明建设和自然资源管理的支撑服务,2019年召开的第三次全国区域地质调查工作会议,提出了从填图理念到技术标准、从工作布局到组织方式、从评价标准到成果服务的六大改革措施。历经5年实践,我国区域地质调查改革取得一系列新进展、新成果。

    站在新起点,日前召开的第四次全国区域地质调查工作会议明确提出,进一步全面深化区域地质调查改革任务,大力提升区域地质调查工作程度、调查精度和工作广度,力争到2035年实现从区调大国到区调强国的历史性跃升。

    为什么“改”:

    经济社会发展对地质工作提出新要求,需要区域地质调查率先改革探索

    区域地质调查工作是地质工作的先行,是地质科技创新的源泉。

    1910年,我国第一幅地质图《直隶地质图》的发表,拉开了中国区域地质调查事业百年发展的序幕。历经一个多世纪,在几代区调工作者的共同努力下,我国区域地质调查工作不仅形成了全国宏观地质构造格架认识,有力保障了国家矿产资源安全,而且有效服务了重大工程建设和国家重要战略规划实施,取得了一批具有重大影响力的原创性引领性基础地质研究成果,为新中国从站起来到富起来作出了彪炳史册的贡献。

    步入新时代,国家对地质工作提出了新要求,地质工作面临的形势发生了广泛而深刻的变化。作为地质工作基础和先行的区域地质调查,改革发展势在必行。

    首先,国家对地质工作的需求,需要区域地质调查先行改革发展,将能源资源安全保障工作摆在优先、突出的位置,并做好对生态文明建设和自然资源管理的支撑服务。这就要求区调工作从一般性调查向多圈层交互作用的调查研究融合转变,工作不仅聚焦在重点成矿区带,同时也要加强重要经济区、重点海域、重大地质问题区(含重大工程区)调查,开展更加精细的调查研究。

    其次,其自身发展也亟待加快转型升级步伐。尽管我国陆域中比例尺和海域小比例尺区域地质调查已基本实现全覆盖,但调查精度有待进一步提高,服务方向也有待从单纯服务找矿向破解制约资源环境“卡脖子”的基础地质问题转变。

    与此同时,随着科学技术的发展与进步,地球系统科学理念以及大数据、云计算等技术深刻影响着区域地质调查工作的工作方式、方法。现代“星空地”立体调查技术体系的构建,为区域地质调查从以人工地表观测为主向多技术、多方法综合调查转变提供了技术支撑。大数据、区块链、物联网、云计算等的快速发展和应用,令区域地质调查从数字填图向智能化填图转变成为可能。

    站在新的历史起点,2019年召开的第三次全国区域地质调查工作会议,吹响了区域地质调查工作改革发展的冲锋号。中国地质调查局聚焦加快工作布局调整、技术标准体系推广、人才队伍和业务平台建设、一体化产品公开服务、数据更新体系建设、新管理机制落地,推进地质调查与科学研究一体化,着力提升区调破解重大资源环境问题的能力。

    “改”得怎么样:

    着眼破解重大资源环境问题,创新区域地质调查工作方式、方法

    改革激发活力,改革释放潜力。

    5年来,中国地质调查局聚焦新时代党和国家需求,着眼破解重大资源环境问题,解放思想、开拓创新、攻坚克难,推动区域地质调查改革取得了一系列新进展、新成效:区域地质调查改革一揽子举措落地实施,推动区域地质调查工作程度广度精度持续提升,基础地质研究取得多项创新成果,技术标准改革稳步推进,“线上+线下”成果服务更加高效便捷,以创新能力、质量、实效、贡献为导向的区域地质调查人才评价体系初步构建。

    科技在进步、方法在更新,区域地质调查的对象及要素也大大拓展。其技术标准和工作规范迫切需要调整与更新完善。

    中国地质调查局基础调查部统一部署,通过填图试点、方法体系构建和规范的修订与制定,于2019年、2021年先后完成《区域地质调查技术要求(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查技术要求(1∶50000)》及系列方法指南的制定,经过应用和完善后,形成了《区域地质调查规范(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查规范(1∶50000)》。这两个行业标准已由自然资源部发布,于2024年10月1日正式实施。至此,我国新一代区域地质调查规范和技术方法体系基本形成,结束了长达近30年没有更新区域地质调查规范、缺少调查和填图方法体系的局面。

    新发布的《区域地质调查规范(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查规范(1∶50000)》,从顶层设计开始,较好地解决了长期以来我国区域地质调查面临的理念、思路和方法等问题,首次构建了从基岩区到覆盖区一整套的区域地质调查规范,填补了覆盖区区域地质调查规范和技术要求的空白,初步形成重点成矿区带、能源盆地、重要经济区与新型城镇等不同地区技术指南,对推动我国的区调工作从山区走向平原、从单一服务资源型转向综合服务资源、环境及生态型起到重要作用。同时,在破除以往的“点—线—面”网格式填图工作量的硬性要求外,新规范还注重解决实际问题,科学规范工作量;强调地质实体的圈定,真实反映地质体特征,并建立归纳、提炼的填图单元(如侵入岩的岩套),以提升研究和认识程度。

    另外,新规范提出专题地质填图理念、思路和方法,即以解决特定问题或满足社会特定需求为目的、区域地质调查(填图)与科学和应用研究融为一体的、多学科相结合的地质调查与填图,推动科研与地质调查的融合。

    地质图是区调工作最重要的产品,也是推进区调改革向深向实的重要抓手。近年来,中国地质调查局聚焦需求、解决问题、创新表达、科学家填图等区调改革新理念,持续推进优秀图幅评选,不仅对区调改革起到重要的示范引领作用,同时也增强了填图人员的自信。

    2024年全国区域地质调查优秀图幅共评选出2幅特优图幅、13幅优秀图幅。

    其中,特优图幅广东贝岭镇幅由广东省佛山地质局完成。中国地质调查局地质填图科学家、广东省佛山地质局副总工程师邓飞介绍,该图幅紧扣区域地质调查的目标任务和基本原则,突出地质实体的填绘,详细表达了岩性岩相及各类蚀变,结合断层发育的数值模拟结果对断裂构造进行了分级表达,客观科学地展现了多个构造层的物质组成和变形特征。为探索区域地质调查的范式变革,团队还利用图幅岩矿鉴定成果,开发了粒度智能分析软件并投入使用。在查明成矿地质背景的基础上,图幅新发现稀有稀土矿(化)点24处,并首次在东南沿海火山岩带发现火山黏土型锂矿。依托填图成果设立的锂矿资源调查评价项目,已结合钻探控制含矿层分布范围和厚度,打造了区域地质调查成果快速转化支撑找矿的成功范例。

    中国地质调查局武汉地质调查中心完成的湖北总路咀幅,也获评特优图幅。中国地质调查局地质填图科学家、武汉地质调查中心正高级工程师田洋表示,在区域地质调查改革发展的新征程上,调查工作与科学研究结合得更紧密了,图幅表达的内容也更加丰富了。总路咀幅填图,瞄准扬子陆块早期陆壳生长与演化这一前沿科学问题,新发现10余处太古宙花岗质岩石,完善了地层—岩浆—构造事件格架,重塑了大别山早前寒武纪基底演化格局,同时为深化认识大别地区战略性矿产区域成矿规律提供了基底信息。

    充分利用地球物理、地球化学、遥感及钻探等技术方法,成为当前区域地质调查工作的发展方向。此次被评为优秀图幅的查哈阳农场四队幅,工作区位于大兴安岭及松嫩盆地西缘盆山结合带。中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心通过创新建立“剥离”覆盖层基底地质填图技术方法体系,有效解决了东北浅覆盖区地质填图和采样难题。

    得益于深度学习算法应用和中央处理器(GPU)算力不断提升,智能地质填图探索已取得一系列突破。

    中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心调查信息化室主任李丰丹在第四次全国区域地质调查工作会议上介绍,目前已形成了面向地质填图全过程、基于深度学习的填图对象识别以及人工智能地质图生成技术方法,能够应用于预研究、野外调查、综合研究等工作阶段,有利于提高填图精度、研究程度和工作效率,也有助于提高填图科学性,在解决重大问题过程中发挥作用。取得的示范成果,展现出人工智能在未来地质填图中的应用潜力。

    下一步怎么“改”:

    以陆块聚散与资源环境效应为主线,推进新一轮国家地质填图

    改革只有进行时,没有完成时。

    党的二十届三中全会对进一步全面深化改革、推进中国式现代化作出战略部署,擘画了进一步全面深化改革的宏伟蓝图。对标新形势、新要求和新使命,进一步全面深化区域地质调查面临新的机遇和挑战。

    2023年,新一轮找矿突破战略行动推进大会明确要求,“基础地质调查是找矿突破战略行动第一阶段必须要做好的基础性工作”“要尽快加强基础地质调查工作,填补我国矿产基础地质工作程度总体偏低的短板”。正视关键矿产供给保障的区调短板,加强重点成矿区带和能源盆地区域地质调查,守住国家能源资源安全底线,无疑是区调工作的重中之重。

    与此同时,陆域,我国地质构造复杂,地质灾害频发,风险隐患底数仍未查清,资源、环境、生态、空间、灾害等多要素关键地质问题相互交织,急需加强以地球多圈层演化协同研究为主的地质填图工作;海域,1∶25万海洋区调覆盖率与全面建设现代化海洋强国的要求相差甚远,急需进一步提升海洋区调的精度与广度。

    为彻底扭转工作程度总体偏低和精度不高的被动局面,第四次全国区域地质调查工作会议就进一步全面深化改革作出部署,下一阶段围绕标准更高、精度更细、效率更快、质量更优的工作要求,以陆块聚散与资源环境效应为主线,重点谋划推进新一轮国家地质填图,全力推进“一个计划”,协同构建“一个机制”,全面建设“四个体系”。

    中国地质调查局基础调查部相关负责人介绍,聚焦战略性矿产安全、能源转型、区域协调发展、海洋强国建设和原始理论创新五大服务领域,新一轮国家地质填图将重点开展重点成矿区带填图、能源盆地填图、重要经济区与新型城镇填图、重点海域填图和重大地质问题区填图,形成“五区”填图格局,系统解决制约全国资源与环境的关键基础地质问题。同时,布局陆域大地电磁、地球化学、地应力观测“三网”建设,以及地球物理、地球化学专项调查,进一步深化深部地质作用对成山、成盆、成藏、成矿、致灾等地质演化过程的认识;加快建设全国数字地质图“一张图”服务系统平台,为全社会提供优质产品服务。

    第四次全国区域地质调查工作会议强调,构建从中央到地方权责清晰、运行顺畅、优势互补、充满活力的央地合作、统筹部署、协同创新、成果共享的新机制。中国地质调查局要以快速提高国家区域地质调查工作程度为己任,推动与地方、企业和高校的需求对接、项目对接,推动形成全国区域地质调查“一盘棋”工作格局。各地要担起提升本地区区域地质调查工作程度的责任,将区调工作与促进地方经济社会发展紧密结合。央地合作开展新技术、新方法联合攻关、试点示范与推广应用,央地企共同推进数字成矿区带、数字盆地建设等,及时将各方调查成果汇入国家数字地质图平台。

    第四次全国区域地质调查工作会议还提出,加快打造国际化现代化技术方法和标准体系、用户友好的优质服务产品体系、高标准严要求的高水平管理体系和高素质高水平的人才队伍体系;强化预研究、预填图,做到野外路线填图带着问题填、有针对性地填,提高野外填图效率和填图质量。

    锚定现代化,改革再深化。

    夯实“百年区调”根基,中国的区域地质调查事业再次踏上新的征程,用下一个阶段的改革发展成果,擦亮这块“百年老店”的金字招牌。

    夯实地质工作之基——我国区域地质调查改革发展纪略

    近日,中国地质调查局南京地质调查中心在华夏地块新元古代构造演化研究方面取得了新进展。

    自1924年葛利普提出“华夏古陆”概念以来至今百年,地质学者们在华夏地块的构造演化和构造属性认识方面取得了众多成果和巨大进展,但也争议不断。华夏地块保留了新元古代以来丰富得多块体俯冲增生、碰撞拼合和多期造山记录,是近年来国内外研究造山作用的热点地区之一,其造山作用的性质和动力学机制有陆内造山、增生造山和碰撞造山等不同的认识。同时,华夏地块与扬子地块拼合时限与方式及二者在全球超大陆演化和重建过程中所处的位置等重大科学问题,也需更进一步的探索。

    在与加拿大滑铁卢大学合作者共同实施地质联合基金“华夏地块重要构造带和沉积盆地演化及其对早古生代造山过程的制约”项目的过程中,中国地质调查局南京地质调查中心刘欢副研究员等对华夏地块武夷地区的前寒武纪变火山岩-沉积岩进行研究,发现沿南平-宁化构造带普遍发育一套770~720 Ma的弧火山岩,区域内沉积岩具有与弧火山岩相似的单峰碎屑锆石年龄、Hf同位素值和一致的全岩主微量特征,其物源来自弧火山岩。该套弧火山岩-沉积岩的锆石Hf同位素、二阶段模式年龄等特征与扬子地块周缘特别是江南造山带中同期的岩浆岩-沉积岩具有很大的差异性,表明华夏地块和扬子地块在770~720 Ma期间尚未拼合,两者具有各自独立的演化特征,其在Rodinia大陆演化中可能分属不同的地理位置。

    本项研究得到了国家自然科学基金项目与中国地质调查局地质调查项目的联合资助,成果近期发表于国际SCI期刊《Precambrian Research》。

    图1 (a)华夏地块与扬子地块新元古代同期岩浆岩-沉积岩锆石Hf同位素和二阶段模式年龄特征具明显差异性;(b)华夏地块和扬子地块南华纪(770-720Ma)在Rodinia大陆中所处位置不同;(c)华夏地块南华纪弧火山岩-沉积岩的成因模式图

    中国地质调查局南京地质调查中心在华夏地块前寒武纪...

    北京时间2022年10月26日凌晨,国际地质科学联合会(International Union of Geological Sciences,简称IUGS)在西班牙公布了全球首批100个地质遗产地名录,我国共有7个地质遗产地成功入选,香港早白垩世酸性火成岩柱状节理名列其中。

    国际地科联地质遗产地是拥有国际意义的地质遗迹/地质过程的关键区域,可作为全球对比标准,或在地球科学发展历史中意义非凡的地点,代表该地质遗产地具有国际最高地学价值和研究水准,并得到有效保护。香港世界地质公园以发育大型早白垩世破火山口和六边形流纹质火山岩柱状节理为典型特征,是全球火山地质遗迹的杰出代表。

    自2004年起,中国地质调查局南京地质调查中心火山地质研究团队便与香港特区政府渔农自然护理署和土木工程拓展署、香港大学地球科学系及香港地貌岩石保育协会等长期合作,系统开展了香港火山地质调查研究,发现了西贡、九龙两个大型白垩纪破火山口,首次鉴别了西贡万宜水库一带的酸性火成岩柱状节理为流纹质碎斑熔岩岩穹,完成了《香港西贡地区及邻近海岛地质考察报告》《香港西贡火山园区火山岩年代学与地球化学研究》《香港国家地质公园海上游解说词》等报告,有力支撑香港特区政府先后于2009年、2011年申报成功了国家地质公园和世界地质公园。2013年6月,南京地调中心又受委托对香港世界地质公园的核心景区—西贡火山岩园区流纹质火山岩柱状节理群进行了专项测量,详细绘制了150平方千米的1:10万柱状节理统计图,这是全球范围内首次对大规模柱状节理群进行系统的形态学测量与成因研究,确认香港西贡火山岩园区的流纹质火山岩柱状节理群无论是分布面积还是单个柱体直径均居全球之首。上述成果为香港早白垩世酸性火成岩柱状节理入选全球首批地质遗产地名录提供了重要依据。

    本世纪以来,南京地调中心“陆相火山地质”学科焕发了新机,显著拓展了研究与应用范畴,特别是从传统的火山地质矿产领域延伸到了火山地质遗迹保护与合理利用等新领域并取得巨大成功,先后为雁荡山、雷琼等火山岩型世界地质公园的申报与规划建设起到了重要支撑作用;特别是基于全球规模最大的、以锐峰和叠嶂为主要特征的东南沿海流纹质火山岩地貌,在国内率先构建了流纹质火山岩景观的形成—演化模型,并命名为“雁荡山地貌”,为中国东部流纹质火山岩地貌申报世界自然遗产和全球地质遗迹名录提供了科学依据。近年来又走出国门,开展了南美安第斯和东非裂谷等火山岩区的地质遗迹调查评价的国际合作。未来,南京地调中心火山地质研究团队还将进一步围绕“乡村振兴”“一带一路”等国家战略,以及新一轮找矿突破战略行动、“减灾防灾”、“美丽中国”建设等,进一步守正创新,继续深化火山地质学理论研究和成果转化,为全面建成社会主义现代化强国提供地球科学支撑。

     

    2008年7月,陶奎元研究员带领中心火山地质研究团队在香港北果洲岛开展申报国家地质公园前的地质考察

     

    2010年5月,邢光福研究员带领中心火山地质研究团队在香港荔枝庄开展申报世界地质公园前的地质考察

     

    2013年6月,杨祝良研究员带领中心火山地质研究团队在香港西贡开展柱状节理专项测量

     

    南京地调中心火山地质研究团队绘制的西贡破火山口火山岩石柱发育程度图(左)和火山岩石柱构造图解(右)

     
     
     
     
    南京地调中心火山地质调查支撑香港世界地质公园入选...

    根据《中共物化探所党委关于开展“不忘初心、牢记使命”主题教育实施方案》总体部署和所年度项目质量检查工作安排,2019年7月10-12日,自然资源部中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所相关负责人带队,赴地质调查二级项目“松辽盆地中南部地球物理调查”在大庆市周边的野外一线,开展“不忘初心,牢记使命”主题教育调研活动和野外综合检查。项目负责人、野外一线业务人员、技术专家等10余人参加了本次活动。 

    调研组代表所党委对野外一线同志们表达了慰问,传达了所党委关于开展本次主题教育活动的总体部署,要求全体党员在思想上重视、在行动上落实,用地球物理、地球化学、地质学业务知识支撑能源、矿产、水等资源安全保障,推动生态文明建设,为国分忧、为民解难。

    物化探所相关负责人在座谈会上分享了感想和体会,引起了与会人员的共鸣:成立70周年、改革开放40周年,中国发生了日新月异的变化,中华民族实现了从站起来到富起来再到强起来的伟大飞跃,充分印证了中国特色社会主义道路、理论、制度和文化的正确性,是坚定“四个自信”的底气和动力。中国特色社会主义进入了新时代,为实现“两个一百年”奋斗目标,我们必须牢固树立“四个意识”,坚决做到“两个维护”,同党中央保持高度一致,万众一心、众志成城、攻坚克难。中国共产党人的初心和使命是为中国人民谋幸福,为中华民族谋复兴,党员干部是坚持发展中国特色社会主义的组织者、实践者,只有不忘初心,牢记使命,才能忠心为民,才能站得稳、行得远,为实现中华民族伟大复兴作出新的更大贡献。每个党员要以身作则,由己及人实现个人、父母、子女、亲友、同事、同胞共同富裕的美好生活,播散爱心、表达关怀、互帮互助、协同合作,建立和谐社会、和谐家庭、和谐人际关系。

    围绕“地球物理基础调查支撑服务能源勘查和开发,服务能源资源安全”专题调研内容,结合项目年度工作,大家进行了深入交流。历时半年攻关,该项目取得了显著成效:一是系统收集了松辽盆地以往地质、重磁、地震、电磁、钻孔等原始资料;二是有力支撑了下扬子页岩气和北方新区新层系地质调查井位优选;三是利用自主研发的全区多源电磁探测系统在下扬子页岩气有利区开展了应用示范;四是梳理了影响火山岩盆地地震探测数据处理的六大因素,在技术研究方面取得了进展;五是初步建成了基于地质云的区域地球物理数据处理平台。

    调研组充分肯定了项目取得的阶段性成果,工程项目的实施凝聚了多个部门、多个团队、多位人员的辛勤努力,围绕项目总体目标,大家凝心聚力,发挥了所管理层的引导性、职能部门的支撑性、业务部门和项目骨干的主动性与创造性,今后需继续保持与发扬。项目组就野外临时用车用工手续、聘用技术人员标准、所外资料收集共享等方面遇到的问题提出了意见与建议。

    调研组对项目组提出的问题非常重视,积极讨论寻求解决对策,对于暂时解决不了的问题,将尽快梳理汇总,形成调研报告,汇报主题教育领导小组,与相关部门沟通协调,必要时通过所长办公会研究,将调研成果转化为解决问题的具体行动和措施,努力为一线地质工作者办实事、解难题,为推动项目顺利实施保驾护航。

    调研组还检查了项目质量、安全、保密和廉政情况,查阅了相关资料,并赴野外现场抽查了大地电磁测深点。经讨论,认为该项目野外工作部署合理、阶段成果显著、质量管理体系有效、安全保密措施得当、廉政工作落实到位,野外综合检查评定等级为优秀。

    物化探所深入项目野外一线开展“不忘初心、牢记使命...

    吕庆田作学术报告

    “地球物理”四个字对于吕庆田来说,有一种特别的意义。

    1981年,在老师的建议下,懵懵懂懂的他来到了长春地质学院,开始了应用地球物理专业的学习。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,从一名实习研究员干起。从此,便是大半生无怨无悔地付出。

    寻找深部资源宝藏

    深入地球内部是人类一直以来的梦想。然而,想要了解地球深部,却是异常艰难。厚厚的固体地球介质、复杂的地质条件,挑战着人类的认识的极限。了解地球深部如此艰难,我们为什么还要进行深地探测?

    在吕庆田看来,两大因素促使我们必须探测深部。

    其一,国家资源保障的现实需求。地表或浅层矿产发现的机会越来越小,立足国内,实现资源自给,资源勘查必须要往深走。向深部要资源能源,提高资源储备、缓解资源能源紧缺,是保障国家安全和可持续发展的战略选择。

    其二,认识地球深部运行规律。“金属的富集及矿床的形成、地震的发生、山脉的隆升等,最终还是受地球深部各种物理、化学和动力学过程的控制。目前我们对这一复杂的过程尚不十分清楚。只有通过对重要成矿带、地震多发区进行精细探测,就像‘CT’扫描一样,才能逐渐揭示地球深部的‘庐山真面目’。”吕庆田说。

    在国家重大需求和科学探索双重背景下,近20年来,吕庆田和他的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。

    “以往认为,成矿作用大都发生在板块边缘,与板块边缘造山密不可分,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。”吕庆田和他的团队经过不懈努力,在长江中下游成矿带发现了独特的地壳和上地幔结构特征,发现了大陆内部块体边界控制岩浆—流体活动的反射地震证据,建立了陆内成矿的深部动力学模型。

    在矿集区深部结构和成矿过程方面,他们发现了壳/幔边界基性岩浆底侵的反射地震证据,提出了“多级岩浆系统”结构模型;发现了隐伏在庐枞火山岩之下的两个侏罗纪盆地;精细刻画了庐枞、铜陵等多个矿集区的精细结构和断裂系统空间展布,对认识成矿过程意义重大。

    “我们认为,这些发现可以诠释为什么在长江中下游这个狭窄的带内,形成近百个大中型金属矿床。与板块边缘成矿类似,大陆内部在远程应力的作用下,在组成块体之间也可以发生大陆俯冲,俯冲导致壳幔强烈相互作用,最终沿块体边界形成大陆内部的巨型成矿带。”吕庆田说。

    如何开展深部找矿,这是吕庆田及团队面临的另外一个重大现实问题,目前国内外尚没有现成的经验可以借鉴。他们认为,与地表找矿类似,深部找矿必须先搞清楚地下三维结构,即了解地层、岩浆岩和构造的空间分布。经过反复探索,他和他的团队提出了地质信息约束下的重、磁三维地质建模技术,初步实现矿集区的“透明化”。

    通过研究和探索,吕庆田和项目组提出了基于三维结构、区域成矿模式和示矿信息的“三元”深部找矿方法,并利用这一思路在新疆、长江中下游多处取得深部找矿突破。比如,在新疆伊吾县拉伊克勒克戈壁滩发现了隐伏大型斑岩—矽卡岩矿床,获得333﹢334铜资源量101.5万吨,预测该矿床具有超大型铜矿远景。

    长江中下游成矿带多尺度深部探测试验,形成了一套解剖大型成矿带成矿系统结构的技术解决方案,发展了多种地球物理数据处理与解释技术,为国家“创新2030—地球深部探测”重大项目的实施提供了技术储备。

    创新深部资源探测技术

    如何“看透”地球内部,精准发现深部资源,技术创新最为关键。

    “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。

    面对我国矿产勘查技术在探测深度、精度和分辨能力等方面与国外差距较大的现状,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“深部矿产勘探技术”重大研发任务。

    研发团队克服重重困难,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,技术指标总体接近或局部超过目前国际先进水平。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,研制出了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。

    “这一轮的勘查技术研发,使我国在地球物理勘查技术领域极大缩小与国外的差距,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。

    向地球深部进军

    几十年的不懈努力和学术积累,吕庆田及其团队取得了丰硕成果,收获了不少荣誉。先后获得国家科技进步一等奖、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;入选新世纪百千万人才工程国家级人选。他带领的深部资源探测研究团队入选自然资源部高层次科技创新团队。此外,他还为国家培养了一批深部资源探测人才,为深部资源领域的研究和调查作出了突出贡献。

    “向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”,这是习近平总书记在2016年5月30号“科技三会”上发出的号召。

    “相比于西方国家,我国的深部探测工作起步较晚,在探测技术和实际探测覆盖面积方面与西方国家差距较大,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。”吕庆田说。

    当前,我国正在酝酿启动“创新2030—地球深部探测”重大项目。未来,我国的地球深部探测将紧密围绕国家资源能源重大需求,瞄准国际地球科学前沿进行布局。

    “入地中国梦”的大幕刚刚拉开,向地球深部进军即将全面启动。吕庆田及团队正在积极准备,迎接未来更大的挑战。

    虽然人类直接钻探深度在不断加深,但与6000多公里的地球半径相比,我们还仅仅只停留在地球的表皮。如何拓展深部空间,认识地球深部运行规律,发现更多的资源,是吕庆田毕生的奋斗方向。

    科技创新人物 吕庆田:探向地球深部

    2019年9月10日至12日,全国区域地质调查专家委员会副主任李荣社教授等一行到共和-略阳地区区域地质调查项目礼县测区、合作测区现场指导填图工作。10日下午,指导组与项目组全体人员在武山基地进行了座谈,听取了项目组人员就合作、礼县测区取得的主要工作进展及阶段性成果的汇报,并就填图工作中遇到的疑难问题给予了详细解答。

    指导组在礼县测区室内查看了测区1:5万实际材料图及1:1万关子镇构造混杂岩带专项地质图,对目前填图工作存在的相关地质矿产问题提出了宝贵的指导意见。同时指出,区调填图的核心是实体(岩性-构造)填图,图面表达必须依据野外地质事实,尤其强调要将混杂岩中岩块的运动学机制表示出来,不平均使用工作量,突出重点并着重开展点上的精细研究工作,以便于在面上铺开。应当深刻领悟地学知识活学活用,不能照本宣科,生搬硬套。同时,建议项目组运用不同波段合成的遥感影像开展地质体和构造解译、无人机填图等先进技术手段,提高项目执行的工作效率,着重解决图幅内重大科学地质问题。

    随后,指导组前往工区野外现场进行指导,就复杂的构造混杂岩带填图方法、研究现状等实地为大家系统仔细的讲解,着重指出了糜棱岩的识别、剪切带糜棱岩与片麻岩(老基底)的区分、糜棱岩与韧性剪切带的互相从属关系等特征进行了细致入微的讲解。剪切带糜棱岩化是细粒化、强韧性变形的变质变形的过程,一般剪切面理倾角较陡,岩石在较高温压条件下发生统一的韧性剪切变形及重结晶,岩石之中发育“旋转碎斑”、“云母鱼”、“S-C组构”、“矿物拉伸线理”、“鞘褶皱”等显著特征,这些特征能反应剪切带的运动学方向,相关信息应在地质图上正确予以表达。另外指导组还现场讲解了如何识别“基质”、“岩块”特征,如何研究其运动学方向,手把手指导全体技术人员关于构造混杂岩带野外素描图的绘制等工作,提醒项目组在对远洋沉积岩开展微体古生物的年代学研究。

    在合作测区,指导组进行了实地检查和现场指导,指出要将已经填绘出的多期构造在空间上进行配套,确定导矿构造、容矿构造之间的接触关系;此外,还对项目组识别出的海底火山进行了检验确认,指导项目组划分火山岩相,在剖面和平面上对海底火山进行详细研究。

    此次指导组一行为项目组人员传达了自然资源部中国地质调查局最新的区调要求和规范,肯定了项目组所取得的成果并指出了存在的问题。指导组的现场指导和启发,使项目组成员在正确客观识别和分析各种地质现象、信息等方面得到了较大提升。

     

     

    全国区域地质调查专家委员会一行到共和-略阳项目现场...

    4月18日,中心与中国科学院地球化学研究所签署战略合作协议,双方围绕东南沿海火山岩浅成低温热液型-斑岩型铜金成矿系统和长三角生态保护修复等关键地质问题,共同开展联合攻关,推进提升地质科技创新能力、人才队伍建设和高层次专业人才培养,打造“产学研用”合作模式。中心主任、党委书记毛晓长,中国科学院院士、国家重点实验室主任胡瑞忠出席并讲话。中心副主任邢光福、地化所副所长陈伟代表双方签约。

    胡瑞忠对毛晓长一行表示热烈欢迎,期望以协议签署为新起点,发挥各自优势,深化交流合作,为新一轮找矿突破战略行动贡献更大力量。毛晓长介绍了中心发展情况,表示此次来访既是学习之行,也是合作之行,希望双方在前期合作并取得实效基础上,开展全方位深入合作,推动协议落地见效。

     

    南京地调中心与中科院地化所签署战略合作协议

    2024年适逢“华夏古陆”问世百年,为进一步活跃学术氛围、推进地学交流,立足华东、面向全国,中国地质调查局南京地质调查中心特设“华夏地质大讲堂”,邀请国内外地学大家杏坛讲学。3月9日,中国工程院院士唐菊兴应邀开启首讲。

    华东地区是“华夏古陆”的主体所在。“华夏”最早见于《尚书·周书·武成》,《春秋左传正义》释义为“中国有礼仪之大,故称夏;有服章之美,谓之华”,业已成为中国的别称。1924年,美籍北大教授葛利普基于对中国传统文化的挚爱,首创“华夏古陆”之说,极大促进了中国地质学研究。

    唐菊兴院士率领的中国地质科学院矿产资源研究所学术团队,长期从事青藏高原地质矿产调查研究,取得重大的铜金找矿突破。围绕新一轮找矿突破战略行动,唐菊兴院士聚焦东南沿海火山岩区广受关注的铜金找矿突破问题,精心准备了题为《斑岩-矽卡岩-浅成低温热液成矿系统及勘查技术》的学术报告。报告通过全球大量典型矿床的宏观与微观地质特征介绍,深入浅出地阐述了斑岩型、矽卡岩型以及高硫化-中硫化-低硫化浅成低温热液型铜金矿床的基本概念、成矿系统整体特征和主要找矿标志,提出了找矿勘查中应注意的问题;结合国内外找矿范例及自身找矿实践,介绍了有效的勘查技术及其发展趋势;最后,特别指出华东地区陆相火山岩区斑岩型-浅成低温热液型铜金矿找矿潜力巨大,“可能是产生原创性成果的窗口”。

    来自华东地区行业单位、矿山企业、科研院校以及相关单位专家等近百人济济一堂,聆听院士讲课。大家纷纷表示,报告传道授业解惑,既有战略高度和理论深度,又直面地质找矿一线问题,为华东地区新一轮找矿突破工作开拓了思路、指点了迷津。今后,南京地调中心将陆续邀请相关专家学者莅临“华夏地质大讲堂”,为地质工作者奉献高水平学术盛宴。

     

    唐菊兴院士报告 

     

    报告会现场 

    唐菊兴院士启幕“华夏地质大讲堂”
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