分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到565条相关结果,系统用时0.011秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:
      背景:我国是一个钾盐资源严重缺乏的国家,钾肥供需矛盾十分突出。据中国无机盐工业协会钾盐(肥)行业分会数据统计,2014年,我国钾盐行业总产能达到1075万吨(以KCl计)。KCl全年进口量约1000万吨,行业自给率仅为51.8%。

      2014年至今,针对国家战略性稀缺矿产——钾盐开采的难题,水环地调中心积极与国内大型钾盐企业对接,将研发的水力压裂增水技术,应用于地下卤矿开发,取得了积极成效。这是水环地调中心发挥水工环地质科技优势,在全方位服务于政府、企业和公众,落实需求驱动,问题导向服务国民经济发展迈出的又一大步。

      青海冷湖大盐滩矿区卤水含硫酸钾1.47亿吨,总储量位列世界前列。随着对大盐滩钾盐卤水矿床的持续开采,采卤过程中出现了卤水产量和质量下降的现象。

      为了提高冷湖大盐滩矿区卤水井产能,水环地调中心于2014年8-12月在大盐滩钾盐矿区开展了水力压裂增产试验工作,取得理想的增水效果。2015年正式开展水力压裂增水试验工作。截止目前,水环地调中心在青海冷湖大盐滩矿区共实施钻孔48眼,日产富钾卤水约9万方,初步缓解了矿区卤水供应不足的问题。

      此外,针对钾盐矿区抽卤过程中水泵泵体结芒硝、烧泵及出水量不稳定等问题,水环地调中心与企业通力合作,积极引进整套气泵抽水方案,替代传统的水泵抽水方式,从根本上解决了矿区卤水抽水的问题,受到了盐企的赞誉。


    施工现场


    压裂作业


    出水
    水环地调中心水力压裂增水技术服务青海冷湖大盐滩矿...

    近日,由自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头承担的“富钴结壳合同区资源勘探与评价”项目,在中国大洋事务管理局与中国大洋协会的指导下,顺利完成富钴结壳勘探合同第一个五年阶段成果报告编制,已提交国际海底管理局(ISA)。这标志着我国已圆满完成国际海底富钴结壳勘探合同第一个五年活动方案阶段性目标任务。

    自1997年起,我国对太平洋5个海山区的28座海山开展了富钴结壳资源调查,在此基础上,2014年,中国大洋协会与国际海底管理局签订了为期15年的国际海底富钴结壳勘探合同,矿区位于西北太平洋麦哲伦海山区,面积为3000平方千米,我国对这一矿区拥有专属勘探权和优先开采权。

    作为我国富钴结壳资源调查的主要力量,广州海洋局牵头富钴结壳勘探矿区申请方案编制及后续勘探工作。自2014年以来,广州海洋局联合自然资源部第二海洋研究所、长沙矿山研究院有限责任公司、北京矿冶科技集团有限公司等机构,先后在合同区开展了资源勘查与评价、环境调查与评价、采矿技术开发与试验、选冶技术开发与评价、资源开发利用综合评价等工作,圆满完成了第一个五年阶段目标任务,取得了多方面成果:

    一是圈定矿化区15个,获得了不同类型的资源量,为下一步区域放弃奠定了基础。实施中国大洋32、36、41、41B和51等5个调查航次,在采薇海山群和嘉偕平顶山群圈定矿化区15个,获得合同区推断的资源量和标示的资源量。

    二是形成一套适用于不同勘探阶段的技术方法体系,勘探技术方法手段显著提升,高精尖装备得到常态化应用。根据勘探实践,编制了大洋富钴结壳资源勘查规范和规程(国标),成功拓展了多波束回波勘探技术在富钴结壳资源勘查与评价中的应用,开发了1.5米钻机、6米钻机等新型勘查装备和富钴结壳原位高频声学厚度探测系统,无人遥控潜水器(ROV)和载人潜水器(HOV)在富钴结壳勘探中得到常态化的应用,近海底观测装置得到长足的发展,勘探效率和勘探精度显著提高。

    三是完成了部分区域的大比例尺地质图件编制,提出了三阶段富钴结壳成矿模型。完成合同区海山群部分区域大比例尺地质编图工作,阐明富钴结壳分布与水深、地形之间的关系,初步揭示了富钴结壳分布特征,进一步摸清富钴结壳分布规律和控矿因素,提出了富钴结壳铁锰矿物相形成、微量元素的富集和后期改造的三阶段成矿模型,有力的指导了富钴结壳勘探实践。

    四是初步揭示了合同区及其邻域的生物多样性以及种类分布特征、海山流场结构特征,并积累了大量环境基线数据。利用锚系、CTD采水、浮游生物分层拖网和浮游生物垂直拖网、箱式取样器、多管取样器、大型生物诱捕系统、底栖生物撬网、ROV和HOV等手段,采集获取大量海水、浮游生物、底栖生物、沉积物、沉降颗粒物等样品,通过观测及样品分析获取各类地质基线和环境基线数据。通过对海底视频资料和样品的研究,初步分析了合同区底栖生物群落的构成、生物多样性和成带分布特征。利用获取的流场数据,初步分析了合同区海山近底层流速变化规律。

    五是完成富钴结壳开采系统方案设计和海上采掘功能试验以及富钴结壳可选冶性评价工作。根据富钴结壳矿床、矿体特征和地质、地形特性,完成了年开采量100万吨系统方案设计,研制了富钴结壳规模取样装置,并完成了海上采掘功能性试验。采用选冶联合工艺对富钴结壳矿进行加工,开展了富钴结壳工艺矿物学、可选冶性评价、多种选矿方案对比等研究,形成可选冶性评价报告。

    六是初步开展了富钴结壳资源开发和综合利用评价工作。通过对富钴结壳有关金属市场进行持续跟踪,建立了富钴结壳开发利用的技术和经济评价模型。开展了初步概略评价和前景预测研究。

    此外,5年来为来自发展中国家的10名国际学员提供了系统培训工作,为构建人类命运共同体做出了贡献。

    后续,广州海洋局将继续在中国大洋协会的组织下,在合同区开展一般勘探和详细勘探工作,开展第二个五年勘探工作,以支撑富钴结壳勘探合同的履行。

     
     
    我国国际海底富钴结壳勘探合同首个五年任务完成

    煤矸石制砖

     

    紫金山尾矿库

     

    矿产资源是重要的不可再生自然资源,是国家经济建设的基础物质材料,其保障程度关系到国民经济长期稳定发展和国家安全。我国是世界上矿产资源种类齐全、储量丰富的少数国家之一。

     

    据统计,我国90%以上的能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产原料都来自矿产资源。目前,我国已发现172种矿产,探明有储量的矿产168种,已探明矿产资源储量潜在价值约占世界矿产总价值的14.6%,居世界第3位。

     

    然而,我国矿产资源人均占有量仅为世界人均占有量的58%,列世界第53位。面对国民经济建设的巨大需求,我国矿产资源储量严重不足。

     

    令人欣慰的是,“加强矿产资源节约和管理”被写入“十三五”规划纲要,其中特别提到,大力推进绿色矿山和绿色矿业发展示范区建设,实施矿产资源节约与综合利用示范工程、矿产资源保护和储备工程,提高矿产资源开采率、选矿回收率和综合利用率。这意味着,矿产资源综合利用已被列入国家规划层面。

     

    实际上,近些年来,国土资源部一直在鼓励和推进矿产资源综合利用,并联合国家发改委,于2011年推动了首批40个矿产资源综合利用示范基地建设;截至2014年底,分4批确定了661家国家级绿色矿山试点单位,35家矿山通过验收。

     

    中国国土资源经济研究院不久前发布的《中国矿产资源节约与综合利用报告(2015)》(下称《报告》)称,近5年来,我国尾矿年排放量高达15亿吨以上。虽然尾矿利用增速明显高于排放增速,但利用量仍赶不上新增量。为此,国土资源部等职能部门紧扣国家建设生态文明社会战略,在“十二五”期间,对矿产资源综合利用集中发力,连续出台引导性和激励性政策,增强政策执行的落地效果。

     

    据中国国土资源经济研究院相关负责人介绍,《报告》旨在让全社会全面了解我国矿产资源节约与综合利用的年度工作进展和发展趋势,帮助矿山企业掌握相关法规政策、技术装备和标准规范,提高资源开发利用的效率和效益。

     

    推进矿产资源综合利用是一项功在当代、利在千秋、利国利民的大事。这份《报告》的出台,呼应了国家生态文明建设的战略需要。不难看出,大力推进矿产资源节约与综合利用,将成为矿业领域生态文明建设长期坚持的方向。

     

    现状:综合利用潜力巨大

     

    众所周知,中国矿产资源禀赋具有“三多三少”的特点,即贫矿多富矿少,低品位难选冶矿石所占比例大;大型-超大型矿床少,中小型矿床多;单一矿种的矿床少,共生矿床多。

     

    《报告》称,多年来,矿业开发重经济效益、轻生态保护,加之监管手段单一等因素与上述因素的交互作用,导致了中国矿业整体粗放式经营的现状。同时,“十二五”期间,矿产品价格整体进入下行通道,伴随着矿业领域产学研结合的进一步深化, 矿业企业对开采回采率、选矿回收率、共伴生矿产综合利用率等“三率”进行挖潜,既达到降本增效的目的,也进一步减轻了安全环保方面的压力。

     

    《报告》列举了当前面临的两大状况:资源开采难度加大,开采回采率稳中有升。2003年到2013年是矿业高速发展的黄金十年,十年里,中国矿业的产值翻了四翻。大规模的资源开发,使我国主要矿山的开采深度逐渐加深,开采品位逐渐降低;矿体形态、产状变得复杂;资源开采难度进一步加大,但开采回采率处于较高水平,部分矿种表现为稳中有升。如2014年,地采铁矿采出品位同比下降0.4个百分点,开采回采率同比提高2.3个百分点,贫化率同比下降0.3个百分点。

     

    资源选别难度加大,选矿回收水平总体向好。在原矿入选品位降低、矿物嵌布粒度细、大多呈共伴生状态的情况下,选矿回收率基本保持稳定或略有提高;在原矿入选品位不变的情况下,选矿回收率明显提高。如2013年,铜矿的入选品位同比下降0.04个百分点,选矿回收率同比却提高0.15个百分点,选矿回收水平总体较好。

     

    尾矿利用增速明显高于排放增速,但累积堆存数量巨大,综合利用大有可为。据《报告》提供的最新统计数据显示:我国尾矿和废石累积堆存量近600亿吨,其中废石堆存438亿吨,75%为煤矸石和铁铜开采产生的废石;尾矿堆存146亿吨,83%为铁矿、铜矿、金矿开采形成的尾矿,这部分尾矿中,稀贵金属含量比较丰富,综合利用价值较高。

     

    《报告》指出,近5年来,我国尾矿年排放量高达15亿吨以上。虽然尾矿利用增速明显高于排放增速,但利用量仍赶不上新增量,并且受矿业市场影响,与“十一五”期间相比,尾矿利用增速出现大幅下降。数据显示:我国尾矿综合利用率仅为18.9%,主要用于充填开采和建材。

     

    废旧金属大量沉淀,再生有色金属产业快速发展。再生金属的回收利用,可大大减少矿产资源的开发强度,是资源循环利用的重要环节。据统计数据显示,2011年~2013年,铜、铝、铅、锌再生总量连续3年突破1000万吨,产业规模不断扩大,资源综合利用水平不断提高。2013年,再生有色金属主要品种(铜、铝、铅、锌)总产量约为1073万吨,同比增长3.3%。其中,再生铜产量约275万吨,与2012年持平;再生铝产量约520万吨,同比增长8.3%;再生铅产量约150万吨,同比增长7.1%;再生锌产量128万吨,同比下降11.1%。

     

    大宗矿产品价格下跌,部分矿产的综合利用产值回落。2012年以来,国内经济增速放缓,大宗资源产品需求下降,价格回落;全国矿产资源(非油气)综合利用产值略有增长,但增速明显回落;部分矿种综合利用产值出现下降。2014年,全国矿产资源(非油气)综合利用产值虽高达1285亿元,但同比仅增长2.8%,增幅与2013年持平。其中,2014年金矿、磷矿和铁矿的综合利用产值大幅下降,同比降幅分别为45.9%、61.6%和42.9%。

     

    成果:突破多项技术难点

     

    在具体政策方面,国土资源部等职能部门紧扣国家建设生态文明社会战略,在“十二五”期间,对矿产资源综合利用集中发力,连续出台引导性和激励性政策,增强政策执行的落地效果。

     

    《报告》指出,“十二五”期间,相关职能部门加强矿产资源节约与综合利用制度建设,政策法规不断完善。

     

    一是在继续实施《资源综合利用目录》、《中国资源综合利用技术政策大纲》、《资源综合利用企业所得税优惠目录》的基础上,相继发布实施了《“十二五”资源综合利用指导意见》等,对提高资源利用效率进行了多方位部署;二是国土资源部不断加强制度创新,充分发挥规划的龙头作用,制定并实施了《矿产资源节约与综合利用“十二五”规划》、《国土资源节约集约利用行动计划》,连续发布了《矿产资源节约与综合利用鼓励、限制和淘汰技术目录》和《矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录》,加快提高矿山领域资源利用效率。

     

    二是矿产资源开发利用逐步由秩序监管转向开发秩序与合理利用监管并重,监管体系初步建立。

     

    三是构建标准体系,连续发布22个矿种“三率”最低指标要求。2015年4月1日,国土资源部发布的《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》(DZ/T0272-2015)正式实施。该行业标准界定了固体非能源矿产资源综合利用过程中的主要技术指标,为全面评价资源节约与综合利用提供了指南。

     

    至今,国土资源部已发布4批共22个矿种的“三率”最低指标要求,基本形成了重要矿种的“三率”指标体系,由此,矿山企业开发利用矿产有了“最低要求”和节约与综合利用的“红线”,也有了矿产开发利用方案和矿山设计的依据。

     

    通过综合利用示范基地建设,探索资源节约集约利用新模式。截至2014年底,在矿产资源综合利用示范基地建设方面,累计投入中央财政资金148.8亿元、企业配套资金949.87亿元。实现了八大综合利用关键技术的突破,形成了九大资源开发和产业发展新模式,成功探索矿业转型升级新路径。

     

    发布新修订指标,新一轮国土资源节约集约模范县(市)创建工作启动。活动自2012年启动以来,两届共产生202个模范县(市)和10个模范地级市。各地在创建中形成的45种的典型模式和79种机制,有力地推动了国土资源的节约集约利用。

     

    绿色矿山建设试点单位增至661家,35家矿山通过验收。2014年8月,《国家级绿色矿山试点单位验收办法(试行)》印发,明确绿色矿山九大基本条件。截至2014年底,我国共分4批确定了661家国家级绿色矿山试点单位,35家矿山通过验收。

     

    技术装备目录相继发布,鼓励资源综合利用的重大装备自主研发。近年,国家先后两次修改并发布了《重大技术装备自主创新指导目录(2012年版)》和《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2014年版)》。

     

    科技进步成为攻关的主要载体。近年来,我国产学研结合的步伐进一步加快。据统计,目前已有133个大专院校和科研院所参与到40个示范基地的平台建设,联合设立了41个研究中心、10个重点实验室、7个院士工作站、6个博士后工作站或人才培养基地,共设立科研项目203个,获得国家级科技进步奖、省部级科技进步奖40余项。

     

    产学研的有机融合促进了不同层面的技术攻关,突破了多项资源综合利用产业化技术难点,将一批低品位、共伴生和难利用资源变成了经济可采资源,经济效益显著。

     

    如在矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录(第四批)中,中国黄金集团公司所属长春黄金研究院,研发了极高浓度氰化尾液3R-O新技术及成套装备,适用于需要对高浓度或极高浓度含氰、重金属、硫氰酸盐、二氧化硫等污染物的废水、废气、矿浆等进行综合治理的黄金、电镀等行业;研发的环保型浸金试剂推广应用技术,提高含金矿石及尾矿中金的回收率。

     

    甘肃省早子沟金矿有限责任公司开发的含砷、锑复杂难处理金矿高效提金综合新技术,解决了泥化严重、含锑、砷复杂金矿的资源综合回收利用难题。

     

    新疆白银矿业开发有限公司研发的低品位铜钼矿柱机联合分选技术,解决了低品位铜钼矿的分选难题。

     

    据了解,矿产资源综合利用示范基地建设以来,共形成八大成果:

     

    一是低渗、超低渗油气资源开发利用水平进一步提高,平均单井产量由原来的2吨提高到8吨~10吨,提高3倍~4倍,使一次井网采收率提高3%~5%,在世界上率先实现了对低渗透、超低渗透油藏的效益开发。

     

    二是油页岩等非常规能源实现规模化、产业化开发利用,为我国能源资源的开发找到了新途径。

     

    三是页岩气勘探开发试点取得突破,展现了我国页岩气良好的勘探开发前景,推动建立了页岩气勘探评价、分段压裂等技术体系规范。

     

    四是创新“以矸换煤”绿色开采方式,消除了传统煤炭开采的弊端,达到了减少占地、减轻塌陷、减少污染、增加资源的“三减一增”效果,实现了煤炭开发方式的重大变革。

     

    五是钒钛磁铁矿等资源综合利用关键技术取得新突破,在解决钒钛磁铁矿提钒难题的同时,实现了钒废水和废渣的全部利用。

     

    六是有色伴生多金属资源实现高效综合回收,比如江西铜矿通过采选规模化、设备大型化、采选高效化,运用高效选矿技术,实现了含铜0.25%~0.3%低品位矿石的综合利用。

     

    七是难利用固体钾盐开采和低品位胶磷矿选矿关键技术实现突破,比如青海盐湖示范基地利用老卤(废液)溶采盐湖中低品位固体钾矿,既节约了淡水资源,又减少了废液排放,盘活了近2亿吨钾盐资源。再比如云南磷矿首次将浮选柱应用于胶磷矿选矿,攻克了世界性难题,开发了具有自主知识产权的选矿新技术,入选品位由23%降至20.9%,在全国可盘活近30亿吨资源,极大地提高了我国磷矿资源的保障能力。

     

    八是低品位砂岩型铀矿勘探开采达到世界先进水平,可带动我国铀矿资源的高效利用。

     

    问题:政策机制亟待完善

     

    有资料显示,一些重点大型煤炭矿区采区回采率达到80%以上,金属矿山露天开采回采率达到85%以上,地下回采率达到80%以上;不少矿山铁矿选矿回收率达到85%左右,有色金属选矿回收率达到80%,磷、硫达到60%;50%以上的钒,22%以上的黄金、50%以上的铂、钯、碲、镓、铟、锗等稀有金属来自于综合利用。

     

    毋庸置疑,矿产资源的综合利用,既增强了矿山企业的经营活力,又提高了我国矿产资源可持续发展的保障能力。

     

    但是,也有数据表明,随着矿产资源大规模勘探和开发,我国矿产资源的综合回收率不超过50%,总体利用率约为20%,全国共伴生组分综合回收率在40%~70%的国有矿山企业不足40%。有色金属矿产资源综合回收率为35%,黑色金属矿产资源综合回收率仅为30%,比发达国家低20个百分点。

     

    全国现有2000多座金属矿山尾矿库,存有尾矿约60亿吨,每年新增排放固体废弃物约3亿吨,而平均利用率只有8.3%。我国目前综合利用搞得比较好的国有矿山仅占30%左右,部分进行综合利用的国有矿山为25%左右,完全没有进行综合利用的占45%。全国有20万个集体、个体矿山基本上不搞综合利用。

     

    我国作为发展中大国,矿产资源供应总量的大幅提高仍难以满足经济快速发展的需求。更为严重的是,全球政治经济格局深刻变化和全球资源竞争日趋激烈,导致了利用国外资源的难度增加。所以,在工业化过程中,必须通过矿产资源节约与综合利用,来改善和缓解供需矛盾。这个矛盾解决好了,才能加快中华民族伟大复兴的进程,早日实现“中国梦”。

     

    但是,就目前而言,我国矿产资源综合利用工作与发达国家和地区相比,仍存在着很大差距,主要表现为:一部分企业和地方对矿产资源节约与综合利用意识不强,积极性不高;综合利用优惠政策不到位,对矿床中共(伴)生组分勘查、综合评价不够,工业部门利用矿物有用组分单一。

     

    其次,综合利用矿山比例低,众多中小矿山综合利用水平更低,共生、伴生有用组分利用指数低,有用组分回收少;适用于我国资源特点的综合利用技术欠缺;综合利用所得产品科技含量和附加值低,效益不佳等。

     

    上述问题的存在,导致了矿产资源的大量闲置和浪费。

     

    尽管矿产资源节约与综合利用工作取得了一定的成绩,但在法制建设、标准体系、市场调节、技术研发与应用、激励约束等环节还存在制约因素。

     

    ——矿产资源相关的法规制度建设还有待完善。特别是当前矿产资源法中对矿产资源保护与合理利用的要求过于原则,缺乏操作性,政策制度没有形成合力,各类规划之间尚未实现有效衔接。

     

    ——矿产资源利用技术的创新尚不能满足新要求。技术攻关能力不够、转化率不高,技术研发与企业需求之间衔接不够,成为制约我国矿产资源合理开发利用的主要因素之一。

     

    中国国土资源经济研究院相关负责人认为,要有效解决上述问题,必须从以下五个方面入手:

     

    一是加快矿产资源开发管理体制改革,理顺矿产资源开发管理体制,打通矿产资源管理与矿业管理,实现统一监管,有效解决资源粗放利用和环境扰动问题。对矿山企业的矿产综合利用方案进行严格审查,规定在开发立项时没有资源保护与综合利用方案的,不予颁发或者缓发采矿许可证;大力加强矿产资源储量管理,建立资源综合利用申报认定制度、统计制度、公报制度和信息网络。

     

    二是完善矿产资源管理法律法规建设。加快推进《矿产资源法》的修改进程,解决包括产权归属和矿业权设置等在内的矿产资源保护与合理利用等相关法律问题,为资源综合利用、发展循环经济提供法律保证,坚决打击浪费矿产资源的“败家子”行为。

     

    三是加快技术攻关与技术推广平台建设,持续开展对呆滞矿、难处理矿的利用技术研究。加大对重大采选冶技术、矿产综合利用技术、循环利用技术等的研究与开发力度;对二次资源进行勘查、评价、开发和利用,培养一批“种子”企业进行推广。

     

    四是完善综合利用的经济激励政策。做好矿产资源规划,制定切实可行的、有利于促进矿产资源领域发展循环经济的政策,将综合利用纳入国家优惠政策范围。

     

    五是加强行业自律和舆论监督,提高矿山企业合理开发利用资源的自觉性和责任感。鼓励引导同类矿种的中小型矿山、选矿企业与资源综合利用已取得成功的大、中型企业“联姻”,以解决综合利用的资金、技术难题。

     

    近山不可枉烧柴

    乌拉山南麓,钻机的轰鸣声唤醒沉睡的山谷。3年来,在海拔1700米的内蒙古自治区包头市哈达门沟矿区,中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心金矿调查评价项目负责人杨彪,带着一支由技术骨干和地质实习生组成的队伍,一直在奋战。

    哈达门沟金矿是乌拉山—大青山成矿带上重要的超大型金矿床,杨彪和他的前辈们已先后在该地区勘查各类矿床和矿点300余处,发现矿脉群8个、金矿脉70余条,累计为国家探明黄金资源储量百余吨。

    1980年,地质队员王守礼在溪流中发现含金石英脉,揭开了这个超大型金矿的面纱。40多年后,他的学生杨彪正站在老师当年标注的“100号脉”坐标点,指挥钻机向地下1000米挺进。

    钻探平台上,20米高的井塔轰鸣着,声音震得人耳膜发颤。杨彪贴着钻探机长王江陵的耳朵吼:“坐标必须精确到厘米级!”哈达门沟矿区,矿脉如游龙般隐入地下千米,如何精准捕捉“黄金脉络”?

    “差之毫厘就可能与矿脉擦肩。”杨彪近乎偏执的严谨,让布设在哈达门沟金矿100号脉地区的106个钻孔,有86个见矿,见矿率远超行业平均水平。

    “十四五”规划纲要提出,加强战略性矿产资源规划管控,提升储备安全保障能力,实施新一轮找矿突破战略行动。“‘十四五’时期,中心在哈达门沟矿区共实施钻探施工1.4万余米,累计探获金资源量10余吨。”呼和浩特自然资源综合调查中心党委书记杨志刚介绍。

    杨彪抚摸着岩心箱里闪着金属光泽的标本告诉记者,单孔成本动辄百万元,必须做到“针尖对靶心”。为了提高钻孔的见矿率,每一个山头都要来回爬上几遍,反复核对图纸和测量仪器。“找到金矿的背后,都是上百次踏勘、上千组数据分析。”杨彪说。

    在破碎地层中追寻黄金脉络,并不容易。“就像用吸管在豆腐里取芝麻,稍有偏差成本就要增加10多万元。”王江陵指着布满划痕的钻杆说。面对岩心采取率不足60%的困境,团队探索“双管定向钻进+泡沫护壁”工艺,将取芯率提升至92%。这项写入《深部岩金勘查技术规范》的创新,已在25个重点矿区推广。

    在成矿带展布研究室,三维地质模型正实时更新勘探数据。“这是找矿人的‘数字罗盘’。”来自中国地质大学的实习生张晓展示着物探反演系统。通过融合重力、磁法、电法等多元勘探技术,团队成功突破复杂破碎地层钻探瓶颈,将勘探深度延伸至地下1500米。墙上悬挂的全国金矿分布图显示,哈达门沟所在的乌拉山—大青山成矿带,已成为我国黄金战略储备的重要支点。

    夜幕降临,营地亮起星星点点的灯火。90后技术员李媛正用光谱仪做最后检测,“黄金储备关乎国家金融安全,我们多找一克,底气就厚一分。”数据显示,我国近年深部找矿成果丰硕,在新一轮找矿突破战略行动中,仅甘肃安坝里北、内蒙古哈达门沟和黑龙江塔河宝兴沟3个矿区就新增金资源量168吨。

    当最后一班钻工完成交接,杨彪习惯性摸出助听器——这是长期暴露在110分贝噪声环境留下的“勋章”。从参与“攻深找盲”科技攻关,到如今带领团队实现深部找矿突破,这位80后工程师的听力阈值已下降40分贝。“地质人的耳朵听不清悄悄话,但听得懂大地的语言。”他笑着对实习生说。

    数据记录着这群地质人用脚步丈量出的奇迹:累计施工5.8万米岩心钻探,在700米以深地层锁定22个见矿钻孔;建立的“空—地—井”三维勘探体系,将找矿深度从300米推进至1500米。

    链接

    新一轮找矿突破战略行动扎实推进

    矿业是经济社会发展的重要基础产业,矿产资源勘查开发事关国计民生和国家安全。“十四五”时期,国家实施了新一轮找矿突破战略行动,累计投入资金近4500亿元,取得一批重大成果。全面摸清有查明资源储量的163种矿产的数量、分布和开发利用状况,油气、铜、锂等战略性矿产资源勘查开发取得重大突破。

    我国金矿资源丰富,主要分布在内蒙古、山东、河南、云南、陕西、甘肃等地。其中,山东的胶东半岛、河南的小秦岭、陕西的秦岭地区以及云南的哀牢山地区是重要产区。20世纪50年代至70年代,勘查主要依赖地质填图和地表采样,发现了多个大型金矿。80年代至90年代,随着技术进步,勘查深度和精度提升,发现了更多隐伏矿床。进入21世纪,勘查技术进一步革新,一些现代技术相继应用,深部找矿和复杂地质条件下的勘查取得显著成果。

    老资源基地焕发生机,山东胶东金矿等新增储量可观;新资源基地相继崛起,辽宁大东沟金矿有望成为又一个世界级金矿。我国金矿勘查经历了从传统方法到现代技术的转变,未来将继续向深部找矿、绿色勘查和智能化勘查方向发展。

    编辑手记

    向技术要矿产资源

    一部找矿史,是矿产资源勘查技术的创新史,也是向技术要资源的生动写照。

    浅层矿藏越来越少、向绿的需求越来越高、全球矿产供应链震荡,新技术愈发成为找矿突破的关键。

    向深地发展。山东省地矿局第六地质大队利用三维可视化技术构建多尺度模型,深入“洞察”地下3000米的地质结构,精准揭示深部地质结构和矿体的形态。

    向深海突破。“开拓二号”海试水深突破4000米,取得大量深海多金属结壳与结核样品,为未来深海矿产资源的开发奠定基础。

    向深空探寻。我国首台太空采矿机器人在模拟月壤的环境下实现了行走、锚固,甚至采样,打开了开采近地星体矿产资源的想象空间。

    这些找矿新技术新装备提高了找矿的效率和准确性,进一步推动了矿产资源的开发利用。向技术要资源,我国地质工作者勇于担当,新一轮找矿突破战略行动定能有更大收获。

    人民日报:用厘米级精度捕捉“黄金脉络”(身边的经...

    10月30日,由中国地质调查局武汉地质调查中心承担的“武当-桐柏-大别成矿带武当-随枣地区地质矿产调查”二级项目,组织专家对“麻城福田河-白果镇地区矿产地质调查”子项目开展质量检查工作。

    该子项目由湖北省地质调查院承担,工作周期为2014-2016年。通过近3年的野外工作,已基本完成工作区1411平方千米的1∶5万地质测量、1∶5万水系沉积物测量以及1∶5万遥感地质解译工作,异常检查及矿点检查工作也已接近尾声,将于12月中下旬提交项目野外工作验收。通过地质测量及异常检查,新发现两路口钨矿点、双庙关金矿点、白鸭山钼矿点、土楼钨矿点、栗子岗铜矿点、程家寨金矿点等一批具有进一步开展工作意义的矿点。通过矿点检查,提交中型钨矿床1处(两路口钨矿点)、小型以上钼矿床1处(白鸭山钼矿点)、小型以上金矿床2处(双庙关金矿点、程家寨金矿点)、小型以上铜矿床1处(栗子岗铜矿点)、小型白钨矿床1处(土楼钨矿点)。通过进一步工作,有望提交4处以上找矿靶区,子项目找矿成果显著。

    专家组在听取子项目工作进展和成果汇报的基础上,详细检查了野外原始记录、原始数据、矿点检查区资料、地质填图路线、各类剖面、探槽工程及部分综合整理成果等。经检查,专家组认为:该子项目主要实物工作量进展顺利、工作质量较好、质量管理体系正常。针对存在的问题及下一步工作安排,专家组提出了具有针对性和建设性的意见,并要求在完成设计审批实物工作量的同时,扩大找矿成果。

    室内资料检查 

    两路口钨矿点槽探工程 

    湖北麻城福田河-白果镇地区找矿成果明显

    526日,地调局西安中心祁连党小组一行十余人来到祁连山深处的石居里沟铜矿,调查了解典型矿床地质特征,这亦是祁连党小组年轻党员们一堂生动的两学一做现场学习会。

    巍巍祁连,依旧苍峻挺拔,皑皑石居里,却是银装素裹。这里风景绝美,然而险峻无比,它的美丽只有那些征服过它的人们才能真正体会。当得知西安中心的前辈们曾在这里挥洒青春,为石居里及其周边铜矿的找矿工作立下汗马功劳时,祁连党小组年轻的共产党员们仿佛看到在八号沟的陡峭的岩壁下,老一辈西安中心的专家们一边攀爬一边敲打着岩石的身影,仿佛闻到低矮的帐篷里地质图纸的墨香和酥油茶的醇香。

    遥忆当年,雪压帐篷,但压不倒共产党员拼搏的干劲,寒风凛冽,却刺不穿共产党员的铮铮铁骨。地质工作艰苦而枯燥,是什么力量让他们远离城市和亲人,心甘情愿扎根在野外一线,高山探宝数十年如一日?我相信这是信仰的力量,这是共产党员的先锋模范作用在引领着找矿队员们前行,驱使着他们把青春献给党和国家的找矿事业。

    向石居里工作的前辈们学习,就是要像他们那样,始终坚定共产主义理想和中国特色社会主义信念;像他们那样,始终钟情地矿事业和地质找矿工作,忠于职守、兢兢业业;像他们那样,始终保持昂扬向上、积极进取的精神状态,不图回报,无私付出;像他们那样,始终保持平常之心、淡泊之情、奉献之志,为地矿事业奋斗终生。


    祁连党小组野外现场

    西安地调中心赴肃南县石居里沟铜矿考察

     

    唐菊兴在高原。

     

    从水乡嘉兴到蓉城成都再到青藏高原,他的人生因为地质不断攀升,并在世界屋脊扎下了根。

    21年来,唐菊兴几乎每年有三分之一时间在平均海拔4500米以上的青藏高原度过,时间最长的一年,他在西藏待了200多天。

    不久前,“最美野外科技工作者”中央媒体采访团在西藏采访了唐菊兴,并且到墨竹工卡县甲玛矿区感受地质工作的艰苦,以及甲玛矿区的今昔巨变。

    身为中国地质科学院矿产资源研究所区域成矿规律研究室主任的唐菊兴,已经在青藏高原上耕耘了二十余载,他也迎来了自己人生的丰收时节——2011年获国家科技进步奖特等奖,2012年获国务院政府特殊津贴,2013年入选国土资源部第一批国土资源科技领军人才开发和培养计划,2013年获国家“有突出贡献中青年专家”称号,2014年获全国“五一劳动奖章”,2015成为中国工程院院士候选人、中国地调局首批“李四光学者”(卓越地质人才),2016年获中央国家机关优秀共产党员……每一份荣誉都是沉甸甸的。

    “青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目获国家科技进步奖特等奖,其中唐菊兴是奋战在青藏高原时间最长的一个

    在2012年举行的国家科学技术奖励大会上,“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目获得国家科技进步奖特等奖,这个项目也被国内外专家评价为“中国地质工作的重要里程碑”、“国际上10年来推动喜马拉雅造山系研究做出的最重要贡献”。

    这一重大的成果背后,凝结着成百上千名地质工作者数十年在野外的心血汗水,其中,唐菊兴是奋战在青藏高原上时间最长的一个。从1995年第一次踏上西藏,从三江源头到雅鲁藏布江—冈底斯山脉再到阿里地区,他用脚步一寸寸丈量着高原。多吉院士感慨地说:“从上世纪90年代到现在,我每年都多次见到唐菊兴,他对地质工作的执著、激情和热情,在最艰苦、最危险、外部环境最差的地区做出这么大的贡献,值得所有地质工作者学习。”

    上世纪90年代初,甲玛铜多金属矿床就开始详查工作,不过,由于当时将“海底喷流成矿”理论作为矿产勘查的理论指导,重点是对浅部的铅锌铜矿体进行勘查,因此先后探明铜铅锌资源量108万吨后就再无大进展。2006年起,唐菊兴开始主持甲玛铜矿勘探评价工作,要想取得突破,首先需要突破的是浅成“海底喷流成矿”观点,这无疑需要极大的勇气,也需要开展大量基础地质工作加以佐证。

    唐菊兴带领研究团队做了细致的基础工作,认为甲玛矿床存在斑岩成矿体系的勘查地球物理异常特征。随后,在2008年,他开始组织团队通过钻探施工来初步验证结论。

    在青藏高原进行钻孔施工,按照惯例,钻孔深度达到地下三四百米时还没有见矿就会放弃了,然而,当唐菊兴到现场看了岩芯,并认真研究分析后,他提出,角岩型矿体下面肯定有矽卡岩型和斑岩型矿体,于是果断决定继续施工。在钻孔深度达到500米时,终于发现厚度达到200多米的铜矿体,世界级大矿甲玛铜多金属矿从此揭开序幕。2010年,又在甲玛铜山南坑发现了一处矿体,仅这一处提交的铜资源量就接近原来15年提交的铜资源量。到2013年9月,矿区新增的铜几乎是原来15年提交量的14倍。

    像这样的奇迹随后在雄村、铁格隆南、尕尔穷等矿产勘探项目中不断发生,对前人成果,继承但不盲从、在继承中创新,使唐菊兴团队找矿成果不断。21年来,他带领团队创新找矿理论,采用产学研用一体化,在西藏探明并新增资源总量相当于18个大型铜矿、18个大型金矿、6.9个大型钼矿、11个大型银矿、2个大型铅锌矿。

    从水乡嘉兴到蓉城成都再到青藏高原,他的人生因为地质不断攀升,并在世界屋脊扎下了根

    1984年,刚满20岁的唐菊兴从成都地质学院矿产系毕业,并留校任教,1995年,他参与导师王成善主持的“玉龙铜矿似层状矿体成矿作用定位预测研究”,从此与青藏高原结了缘。从水乡嘉兴到蓉城成都再到青藏高原,他的人生因为地质不断攀升,并在世界屋脊扎下了根。据统计,21年来,唐菊兴几乎每年有三分之一时间在平均海拔4500米以上的青藏高原度过,时间最长的一年,他在西藏待了200多天。

    最初去西藏,从成都出发要走一个星期,一路颠簸不说,还会遇上大堵车,有一次竟然堵了一个星期,一到夜晚,大家冻得瑟瑟发抖,蜷成一团,他戏称自己是“团长”。当然,在高原上工作,当“团长”的次数绝不在少数。

    在高原工作会遇到各种难以想象的困难和危险,这时,唐菊兴总是第一个站出来,不管是一起出野外的同事,还是西藏当地的向导和工人,或者是带着野外实习的学生,大家都特别敬佩他、信赖他。团队成员刘治博说:“在高原出野外,大家就是生死与共。”就拿过河来说,由于没有桥,过河时都是靠越野车加足马力然后一口气冲过去。一旦汽车在湍急的大河中熄火或是被石头卡住无法前进,就需要一个人下河去把钢缆挂在被困车辆上,然后用另外一辆车把它拉出来。这时,总是唐菊兴蹚着冰冷刺骨的雪水到河中央去把钢缆挂好。他说:“我是项目负责人,高原工作经验比较丰富,遇到这种情况必须要对大家负责,另外我在水乡长大,水性也比他们好一些。”一次,在藏东类乌齐开展土壤测量,正在过河时,藏族技术员古桑突然脚下一滑落入水中,他本能地大叫“唐老师救我”,唐菊兴听到呼声,急忙扔下手中东西,游过去一把抓住古桑,将他救了起来。

    今年西藏雨季特别长,唐菊兴带着几个人去阿里一个铜矿检查,返程时陷车了,唐菊兴拿着工具一会儿到前面挖车,一会儿到后面推车,同行的学生想上前帮忙又不知从何下手,看着浑身泥水的老师感慨万分:“不光是专业,唐老师值得我们学习的地方太多了。”等把车挖上来,唐菊兴拍了拍身上的泥又继续赶路。他告诉记者,“在那种情况下,必须尽快想办法解决问题,当年在藏北遇到陷车时,我们把棉被、军大衣都往车轮下塞过。”

    唐菊兴常戏称自己是个“爬山匠”,正是一年又一年的攀登,让他征服了地质科学高峰,也用自己的言传身教,培育了一大批年轻优秀的地质人才。

    “唐老师粗犷的外表下有一颗细腻而火热的心”

    在学生们眼中,“唐老师粗犷的外表下有一颗细腻而火热的心”,有空的时候,他会在自己的网络空间写写随笔,抒发对生活琐事和野外工作的感慨和感悟,不仅古典诗词信手拈来,还时常引用鲍勃·迪伦等著名摇滚歌手的歌词。

    唐菊兴的细腻还表现在与藏族同胞的交往上。在野外时,如果需要到沿途的藏族同胞家中休息或补充一些干粮,他都坚持付钱,尤其是遇到家庭情况比较困难的,他几乎每次都会掏空口袋里所有的钱。“虽然语言不通,但只要真诚,他们是会感受到我们的诚意的。”

    十多年前,唐菊兴率队在雄村金矿外围的谢通门县达那答乡工作,暂住多吉家,并邀请多吉到项目组担任翻译。平时大家一起上山工作,回住地后又聚在一起品尝青稞酒和酥油茶。后来,唐菊兴到别的地方工作了,一旦有人路过达那答乡,他就会托人给多吉捎些小礼物,从大人的毛衣、小孩的学习用品到多吉喜欢的啤酒,东西不多,但传达的是朋友间深厚的情谊。

    “有些藏族同胞愿意过现代生活,从西藏目前现实看,要给他们提供就业岗位,最可靠的依托产业就是矿业了。”唐菊兴说。因此,每到一地开展项目,首先就是到当地村庄调查了解人员情况,尽可能雇请有一定文化基础的年轻人当翻译、向导、后勤工人,并在实际工作中手把手教他们相关工作。

    “甲玛矿区萨玛龙村几乎每家都有一个熟练的样品加工工人。”唐菊兴介绍说,在甲玛矿区工作期间,他们将岩芯保管和加工工作委托给这个村,村里则轮流安排每家派一个人参与保管和样品加工工作,唐菊兴团队就耐心地教他们劈样、粉碎加工、样袋标号等。经过几年锻炼,这些人完全掌握了样品加工程序和质量要求。“只要有这样的岗位出现,这些人不用培训就可以变身现代产业工人了。”

    2014年9月底举行的国务院第六次全国民族团结进步先进代表评选活动中,唐菊兴被评选为先进模范个人。

    高原攀登二十余载,霜华悄悄染鬓间,如今他常对学生们开玩笑说:“我已经50多岁了,再有几年就要退休了,地质工作未来就看你们了。”但是了解他的学生们都知道,真正的热爱从来不会挂在嘴边,“只怕等到明年5月去不了野外,唐老师就急了。”

    初心不改高原情
      2015年4月25日,国土资源部公益性行业专项“南岭东段九龙脑矿田成矿规律与深部找矿示范”项目2014-2015年度研讨会在江西省赣州顺利召开。陈毓川院士出席会议,中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究员、长安大学梁婷教授、赣南地质调查大队曾载淋总工程师、山西省地球物理化学勘查院周新鹏主任、桂林理工大学方贵聪博士及各参加单位项目执行人员30余人参加了会议。

     “南岭东段九龙脑矿田成矿规律与深部找矿示范”项目由中国地质科学院矿产资源研究所牵头承担, 2014年4月启动,王登红研究员负责。陈毓川院士和裴荣富院士为项目顾问,赣南地调队、山西物探院、长安大学、桂林理工大学等单位参加。该项工作以南岭钨锡多金属成矿带已有工作为基础,选取赣南崇余犹矿集区九龙脑矿田开展矿田尺度成矿规律研究与成矿预测示范工作,进一步完善陆内花岗岩成矿理论,揭示钨锡多金属矿化的垂向和横向分布规律、探索崇余犹矿集区的“第二找矿空间”。

      研讨会上,项目和各课题负责人详细汇报了2014年度工作进展,与会专家系统讨论了项目工作取得的阶段性认识、工作过程中存在的问题以及解决方法。项目组历时一年的研究主要进展有:成矿规律方面①通过成岩成矿时代研究确定了矿田内加里东期、印支期和燕山期的岩浆岩活动的存在;②确定了矿田内印支期钨锡矿、早燕山期钨多金属矿和晚燕山期钨金矿的成矿作用;③进一步深化了“五层楼+地下室”模式的内带和外带矿化对比研究。成矿预测方面④拓宽了在“地下室”找矿的思路;⑤通过典型矿床研究结合地球物理综合探测确定了天井窝重点工作区隐伏岩体的形态,以及矿区南侧的隐伏构造,为矽卡岩型矿体的找矿预测提供了直接依据;⑥地质与地球化学测量工作则进一步厘定了矿田控矿构造和控矿层位问题。

      专家和项目负责人肯定了各课题2014年的工作成果,并建议进一步深化总结、提升理论成果、推广找矿预测示范成果应用。会议确定了项目2015年的成矿规律研究重点、地球物理综合探测和地质与地球化学测量的具体工作部署。本次研讨会强化了项目执行过程中基础地质、地球化学、地球物理和矿床学等多学科的配合和凝聚,促进了阶段性成果的深入总结,并根据现阶段进展,围绕项目总体科学目标确定了2015年的具体工作部署。




    国土资源部公益性行业专项-南岭九龙脑深部找矿示范项...

    在中国地质调查局领导的指示下,2015年9月14日-20日,中国地质科学院地质研究所与西安地质调查中心联合组织了中加合作地质填图野外现场研讨会。来自中国和加拿大的15位地质专家在东天山-北山地区进行了地质填图踏勘和野外现场研讨,重点考察了东天山-北山各主要构造单元的物质组成和变质变形特征,考察了部分铁、铜镍矿床、矿点,共同分析了制约找矿突破存在的基础地质问题,并集中交流了中、加两国地质填图理念、技术方法、合作方式、人才培养以及项目管理等方面的经验。

    在7天的考察和研讨中,双方围绕现代地质填图取得了以下共识:

    一是地质填图必须以问题为导向,聚焦制约资源、环境、灾害的关键基础地质问题。通过填图,客观填绘地层、岩石、构造地质体,提升对区域地质的认知,进而服务于地质找矿、环境保护和灾害治理。

    二是地质填图一定是调查、研究的紧密结合,地质体填绘及其相互接触关系的准确认知既是调查也是研究,主要地质体时代、沉积环境、构造环境、形成演化过程等属性的认知更需要野外详细调查和室内的深入研究。

    三是开展国际地质填图合作很有必要。通过国际合作,不仅可以吸收先进的理念和技术,促进我国地质填图的进步,同时可以展示我国独特、复杂的地质特征和填图人员的优势,不断增加中国地质调查局的影响力。

    四是地质填图是人才培养的有效渠道。加拿大、澳大利亚等发达国家在人才培养方面,坚持了对于核心骨干,采用地域固定、长期积累的方式,有效地促进了区域人才成长;同时,与大学合作,引入学生从事地质填图,并完成学位论文,既夯实了学生野外一手资料收集的能力,又训练了其解决实际地质问题的能力,是培养高素质地质人才的有效途径。

    中、加地质填图野外现场研讨会的举办,为开启两国区域地质调查领域合作初步奠定了基础,有助于促进我国地质填图的革新,有助于聚焦资源、环境的关键基础地质问题,有助于提升服务社会和地质科学的能力和水平,受到了与会专家的一致好评。

    加拿大滑铁卢大学林寿发教授、加拿大地质调查局Cees van Staal 高级研究员、西安地调中心王涛副主任、地科院地质所所长助理计文化、地调局基础调查部张志勇处长、王洪亮主任助理、武汉地调中心所长助理李建星、南京地调中心区调主管张彦杰、成都地调中心王保弟、天津地调中心滕学建、沈阳地调中心江斌、地科院地质所贺振宇等相关专家参加了此次野外现场研讨会。贺振宇博士及其团队具体组织了活动,西安地调中心调集了车辆,提供了良好的安全保障。






    中加合作地质填图野外现场研讨会圆满结束

    近日,由中国地质调查局矿产资源研究所刘成林钾盐团队完成、中国工程院陈毓川院士作序、国家科学技术著作出版基金资助的《罗布泊盐湖钾盐矿床形成条件与规律》专著正式出版。

    罗布泊是我国重要的钾盐资源生产基地,在维持我国钾肥供给、保障国家粮食安全方面具有重要地位。依托国家自然科学基金重点项目、国家科技支撑计划项目及企业科技项目等,围绕“罗布泊盐湖巨量钙芒硝沉积阶段的超前成钾机理”和“深部钾盐成矿规律”等新的科学问题,研究团队连续开展近20年的罗布泊盐湖钾盐成矿作用与外围资源调查。

    《罗布泊盐湖钾盐矿床形成条件与规律》一书是对上述研究工作的总结和凝练,一经出版就受到了广大盐湖钾盐科研与勘查技术人员的关注。该书内容涵盖区域地质、构造、第四纪气候环境、沉积学、矿物学、水文学等多学科综合研究,阐明了罗布泊巨量钙芒硝沉积及超前富钾成因机理,创新“含水墙”、“上升卤水成钾”等成钾理论与模式,提出罗布泊是我国又一个钾盐矿集区并建立相应的矿床及资源预测模型,指出了新的盐湖钾盐找矿方向,圈定了新的成钾区,获得了预测资源量。该专著不仅丰富了我国陆相盐湖钾盐成矿理论,同时对我国其他盐湖找钾预测具有理论指导作用,对我国西北第四纪气候环境研究也具有参考意义。

    《罗布泊盐湖钾盐矿床形成条件与规律》专著正式出版

    “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!

    走向深海大洋:劈波斩浪探宝藏

    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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 下一页 尾页