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    近日,中国地质科学院地质研究所(以下简称“地质所”)岩石圈中心团队揭示特提斯喜马拉雅东段“双穹窿”构造S波速度结构与成矿机制。

    新生代以来,受陆-陆碰撞造山作用控制,青藏高原南部的特提斯喜马拉雅带内发育了大量的淡色花岗岩,形成了一系列穹窿构造并伴随着多种类型矿产资源的富集。错那洞穹窿和雅拉香波穹窿作为特提斯喜马拉雅带典型的南、北“双穹窿”构造,其深部结构可能控制着多种金属矿床的形成。

    为探究“双穹窿”构造与成矿间的关系,地质所岩石圈团队利用短周期密集台阵数据,采用背景噪声成像方法获得了错那洞及雅拉香波穹窿上地壳S波速度结构。发现:“双穹窿”结构深度9km处均存在低速带,但不同的是在低速带上方,雅拉香波穹窿和错那洞穹窿核部分别表现为高速特征和低速特征;研究区内低温热液型铅锌矿和钨锡铍稀有金属矿区同样存在明显速度结构差异,铅锌矿存在于横波速度高低变化较大的地堑边缘,钨锡铍矿存在于高速突起前端,二者的速度结构差异表明了成矿时期的不同构造环境;成像结果显示“双穹窿”周缘深部地热结构特征明显(图1),上地壳中部4-8km表现为低速热传导通道,上部联通盆地、地堑储热层,下部联通高温热源低速带,构成了错那洞及雅拉香波地区特殊的地热构造模式,对成矿流体的驱动可能起到了重要作用。

    本研究可为青藏高原南部特提斯喜马拉雅带穹窿构造的上地壳结构差异性,及多金属成矿、找矿提供重要参考价值。

    图1 错那洞穹窿及邻区三维横波速度及地热结构解释模式图(红色区域为高温热源区;白色虚线为热源通道)

    示特提斯喜马拉雅东段“双穹窿”构造S波速度结构与成矿机...

    近日,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(以下简称“物化探所”)能源与深地探测研究团队针对喜马拉雅造山带中部地区壳内结构和物质状态取得新认识。该成果以“Magnetotelluric Imaging of the Central Himalayan Crust Away From Rift Zones”为题发表于国际SCI期刊《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》。

    57个百万年以来,印度与欧亚大陆持续碰撞形成了雄伟的喜马拉雅造山带。研究喜马拉雅造山带的壳内结构和物质状态对认识大陆碰撞挤压形变机制具有重要的科学意义。然而,目前对喜马拉雅造山带的地壳结构和物质状态特征还存在逆冲模式、韧性通道流模式等不同的认识。

    研究团队利用喜马拉雅造山带中部远离南北向裂谷带的区域采集了新的大地电磁测深数据,结合已有数据通过三维反演首次获取了穿过整个喜马拉雅造山带的电性结构模型(图1)。研究结果显示,喜马拉雅造山带中部冈底斯成矿带的中下地壳并不存在大范围部分熔融物质,北喜马拉雅的壳内物质没有呈现管道流的状态,推断或以逆冲叠置的方式向南迁移,或部分熔融之后发生了冷凝。主喜马拉雅逆冲断层斜坡对中上地壳物质的形变和抬升作用不可忽视,沿着该斜坡的逆冲叠置过程使壳内物质向上部转移,加厚了喜马拉雅地壳,并有助于北喜马拉雅片麻岩穹窿的形成,浅部构造响应与深部地壳俯冲形态之间存在较强耦合关系。

    该研究受地质调查项目和国家自然科学基金项目联合资助。

    图1. 穿过喜马拉雅造山带中部的电性结构模型(LMF: 罗巴堆-米拉山断裂, DF: 达纳普断裂, GT: 冈底斯逆冲断裂, YZS:雅鲁藏布江缝合带, STDS:藏南拆离系, MCT:主中央逆冲断裂, MBT:主边界断裂; MHT: 主喜马拉雅逆断裂)

    喜马拉雅造山带中部地区壳内结构和物质状态研究取得...

    搬运地灾监测仪器

    向白格滑坡后缘进发

    在野外进行水文地质试验

    赶赴调查工作区

    在扎西康进行物探测量

    野外的午餐

    为老挝地质人员进行地层产状测量培训

    川藏铁路沿线主要活动断裂运动速率GPS测量

    汉源五峰—龙马溪组剖面采样

    今年恰逢五四运动100周年。“以中立不倚之精神,肩兹砥柱中流之责任……以青春之我,创建青春之家庭,青春之国家,青春之民族……”100年过去,先辈的嘱托言犹在耳。走在新时代的大路上,吾辈青年亦当不负青云之志,永存赤子之心。让我们去听、去看自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心地质青年们努力奋斗的故事。

    誓把悬湖变清江

    四川是全国地质灾害最重的省份之一,因处在青藏高原和四川盆地过渡带, 受地形、地貌、地质构造条件和暴雨、地震等诱发因素频发影响,使之成为地质灾害的多发区、易发区。

    2018年10月~11月,川藏交界处的白格滑坡先后两次堵塞金沙江,形成堰塞湖,蓄水量持续增加,湖水位持续上涨,形势非常危急。

    在部、局党组的统一部署下,成都地调中心地质灾害应急调查突击队徒步20多个小时到达白格滑坡后缘。在不断遭遇暴风雪、冰雹、路面结冰等恶劣状况,以及边坡雷达搬运困难、缺水缺粮、温差较大、通信中断等情况下,应急调查突击队的地质青年们毫不畏惧,顶风冒雪,翻山越岭,摸清了沿岸高隐蔽性强变形的灾害点,提交了《沿岸40公里地质灾害隐患调查报告》。

    在堰塞湖救灾一线,地质青年们有的通宵研判滑坡变形,有的操作仪器、分析监测数据,24小时轮班值守,共发布96期边坡雷达小时报、8期边坡雷达监测简报、43期北斗监测简报,为指挥部和专家组的处置决策提供了第一手变形监测资料,提出了多条防范建议。他们还与施工现场实时保持联络,成功发布预警1次、预报12次、通报73次,在发生垮塌前通知现场施工人员停工和撤离,保证了堰塞坝泄流槽施工人员零伤亡。

    让百姓喝上幸福泉

    乌蒙山区位于云贵高原与四川盆地接合部,山高谷深,地势陡峻,为典型的高原山地构造地形,生态环境极其脆弱,降水时空分布极不均匀,旱季经常出现溪沟断流、井泉干涸、居民无水可吃的状况。有时,为了日常的生活用水,上百户人家每天要步行到几公里以外的水井排队挑水。缺水问题成为制约当地经济发展的瓶颈。

    为解决缺水区百姓饮水难问题,中国地质调查局设立了乌蒙山区水文地质环境地质调查项目。尽管野外地质工作极其枯燥、异常艰辛甚至极端危险,但想到乌蒙山区还有300万人没有用上安全洁净用水,成都地调中心的地质青年不敢停下脚步,只为了不辜负百姓们深沉的渴望。

    近3年,成都地调中心水文地质环境地质团队在乌蒙山区共施工探采结合井26口、引泉工程7处,日供水量达6400立方米,缓解了6.33万缺水群众的饮水难问题。

    “青藏精神”闪耀新时代光芒

    20多年前,成都地调中心首批地质青年踏上青藏高原为祖国寻找宝藏。20多年后,成都地调中心第三代青藏人依旧奋战在羌塘、喜马拉雅。

    他们在悬崖峭壁间不露惧色,跨过一道道狭窄的深沟;他们已经习惯坚持走完每一条路线,风雨无阻;他们已经习惯爬上一座又一座雪山、翻越一个又一个高峰,无畏风雪;他们更喜欢在无人的角落,默默地给家人打个电话,一身铁骨,满腹柔情。

    正是这一代又一代的地质青年,从西藏的阿里、那曲再到青海的沱沱河,付出了难以想象的代价,填补了地质调查史上的空白,打破了“破碎”的高原这一认识,并取得了系列钻井创新技术成果,为我国高原基础科学研究提供了重要资料。

    正是这些地质青年厘定了错那洞穹窿,抢占了喜马拉雅碰撞造山过程关键性地质体研究新阵地,发现了超大型铍稀有金属矿,再造了扎西康,开创了西藏寻找稀有金属矿的历史,助推了西藏山南地区铍钨锡多金属资源勘查基地建设,为我国寻找战略性关键矿产提供了后备保障。

    踏上“一带一路”新征程

    从湄公河沿岸到南海之滨,从缅甸的实皆断裂到印尼巽他群岛,从越北的斋江穹窿到老挝波罗芬高原,有这样一群年轻的地质追梦人,他们既可以越丛林、踏泥泞,征服一座座高山,也可以英姿飒爽、风度翩翩,活跃在“地学外交”舞台。

    他们就是成都地调中心开展境外地质调查的地质青年们。

    按照中国地质调查局的布局与分工,成都地调中心肩负东南亚、南亚两大区域的地质调查工作。境外地质室16人的年轻团队,出色地完成了局党组交办的各项任务。他们承担的《老挝沙耶武里地区1∶20万地质地球化学填图》得到老挝能源矿产部部长嘉奖令,获得“卓越贡献奖”,老方表示此业绩将铭记于老挝国家史册。

    2018年11月15日,中国—东盟地学合作中心成立,中国与东盟国家地学合作开启新篇章。截至目前,与中国地质调查局签订合作谅解备忘录的东盟国家达到7个、南亚国家达到3个。

    成都地调中心这样的团队还有很多。

    基础地质研究室的地质青年们凭着对地球科学的热爱、对地质事业的热情,取得了可喜的成绩。2018年,他们在龙门山成矿带研究取得了创新性进展,进一步深化了西南三江特提斯演化基础研究,新发现双江一带蓝闪石具进变质和退变质两种成分环带的高压变质岩;提出了原—古特提斯洋连续演化的认识,揭示了古生代的成矿地质背景,对基础地质研究以及未来中深部地质找矿等均具有重要意义。这一成果得到业内专家高度赞誉。他们对罗平生物群的研究持续十余载,目前已将其打造成国际古生物学研究平台。

    页岩气团队十年如一日深入四川地质条件复杂区,为祖国寻找页岩气,首次在滇东北向斜新区获得页岩气重要发现,开拓了近2000平方千米页岩气勘探新区;与企业合作,调查发现川西南犍为—沐川地区有望开拓油气勘探新领域。

    站在历史新节点上,牢记行业责任,紧握时代机遇。作为新时代地质青年,我们愿意为祖国的地质事业奉献青春、挥洒热血,传承发扬好“责任、创新、奉献、合作、清廉”新时代地质文化。我们有决心、有能力为建成世界一流新型地质调查局、为提高国家资源保障程度、为建设美丽中国作出新的贡献,同时收获属于自己的梦想与荣光。

    奋斗的青春最美丽

    为了促进成果交流与共享,全面总结项目主要成果进展,谋划2018年重点工作,近日,中国地质调查局成都地质调查中心在成都召开冈底斯-喜马拉雅铜矿资源基地调查项目2017年度成果交流会,会议由项目负责人李光明研究员主持。

    29个子项目负责人对2017年工作进展、科技创新目标完成情况、取得成果与成果转化情况进行了汇报。在最后的总结会议上,东特提斯找矿工程首席王立全研究员对项目2017年度取得的成果给予了充分的肯定,认为冈底斯-喜马拉雅铜矿资源基地调查二级项目2017年取得了6项显著成果。

    一是在冈底斯东段的唐加-松多一带新发现较完整的晚古生代蛇绿岩组合,初步证实冈底斯东段存在古特提洋壳的残留,对进一步认识青藏高原南部地区古特提斯洋的性质与演化具有重要意义。二是通过对雅鲁藏布江南侧郎杰学岩群的精细填图,查明了其变形特征与构造属性,新发现其中存在多条蛇绿混杂岩带,识别出洋内弧、楔顶盆地等地质单元,新建岩石地层单元洛林岩群,认为郎杰学岩群和洛林岩群均属于典型的增生杂岩,初步重建了雅鲁藏布江洋板块地层系统。三是在曲水、谢通门等地识别出一套具有浅变质特征的火山-碎屑岩沉积组合,显示出斜坡相-盆地相深水沉积特征,该新发现为雅鲁藏布江新特提斯洋在三叠纪向北俯冲提供了新证据。四是厘定喜马拉雅东段扎西康矿集区错那洞片麻岩穹窿的精细结构及岩浆演化序列,提出喜马拉雅双穹隆带和高分异淡色花岗岩稀有金属成矿作用的新认识,深化了喜马拉雅新生代碰撞造山及成矿过程的认识。五是初步证实错那洞矿区具有超大型铍锡钨矿的找矿潜力,揭示出喜马拉雅带是我国一条稀有金属成矿带。六是在喜马拉雅带首次发现具有大型找矿前景的萤石矿床与金矿床,在冈底斯带北部发现具大型找矿潜力的铅锌矿床,在冈底斯带林子宗群火山机构中多处发现黑曜岩,涌现的这些新的找矿成果不断丰富了西藏地区矿床类型及矿种类型。

    东特提斯找矿工程首席王立全、相关专家以及各子项目负责人100余人参加了会议。

    冈底斯-喜马拉雅铜矿资源基地调查二级项目取得重要新...

    弈棋落子,首重布局。2016年11月8日,中国地质调查科技创新大会暨纪念中国地质调查百年学术研讨会召开,中国地质调查局确立了以科技创新改造、支撑和引领地质调查的总体布局,确定了到2050年地质科技创新发展的“三步走”战略目标。《中国地质调查局党组关于深化地质科技体制改革提升地质科技创新能力的指导意见》等20余个配套制度相继出台,地质科技创新政策措施不断完善。

    大政既定,三军疾进。2017年是中国地质调查事业走过第一个百年风雨历程、迈向第二个百年辉煌旅程的起始之年,也是中国地质调查局贯彻落实“三深一土”国土资源科技创新战略、建设世界一流新型地调局的开局之年。一年来,中国地质调查局上下一心,始终坚持瞄准国家重大需求、聚焦制约重大资源环境问题和地球系统科学问题解决的关键科技问题,促进科技创新与人才培养、团队建设相结合,与制度创新相结合,与科学普及相结合,与地质调查相结合,着力提升科技创新能力,一系列突破性成果受到全国乃至世界瞩目。

    无论是海域天然气水合物试采取得圆满成功,还是湖北宜昌鄂宜页1井钻获高产古老页岩气流;无论是全面支撑服务雄安新区规划建设,还是支撑服务赣南、乌蒙山定点扶贫;无论是地质调查综合信息服务平台“地质云1.0”正式上线服务,还是海洋地质八号、九号、十号下水形成“九船探海”的新格局;无论是西藏发现超大型铍锡钨稀有金属矿床,还是青海共和盆地钻获高温干热岩……一项项成果,显示出地质调查科技创新的强大动力。

    2017年1月9日,2016年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂召开,中国地质调查局参与的4个项目分获国家自然科学奖、国家科技进步奖和国际科学技术合作奖,囊括了国土资源系统本年度获奖的全部奖项,获奖数量创历史新高。10月23日,2017年度国土资源科学技术奖获奖成果揭晓,中国地质调查局参评的24项成果中有16项成果获奖,其中一等奖6项,占此次一等奖获奖项目的46%。以国家重大战略需求为导向,以解决国家能源、矿产、环境、灾害和基础地质问题为目标,地质科技创新的强大生命力正在不断彰显,“五问”“五不唯”的成果与人才评价标准得以印证。

    使命呼唤担当,使命引领未来。在科技创新的改造、支撑和引领下,中国地质调查事业正焕发出蓬勃生机,我国建设世界一流新型地质调查局的步伐正在加快,目标指日可待。

    新理论、新认识:引领能源、矿产、环境调查实现突破

    破梗阻、解难题,地质调查与科学研究深度融合,地质科技创新释放出的新动能和新活力不断迸发。

    站在历史的新起点,地质调查工作面临着前所未有的机遇和挑战。2017年,中国地质调查局聚焦“六大需求”,积极推进并实施“十大计划、60 个工程、300 多个项目”,并为每个计划、工程和项目都设立了科技创新目标。

    海域天然气水合物资源勘查工程自实施以来,把科技创新摆在核心位置,从天然气水合物形成的稳定条件、气体来源、气体运移、储集条件及其时空演化匹配五大要素出发,对天然气水合物成藏系统进行深入研究,揭示了南海北部大陆边缘天然气水合物成藏地质条件及控矿机制、异常特征及响应机理、富集特征及分布规律。在此基础上形成了南海北部陆坡天然气水合物成矿区带、成藏控制因素、成因模式以及动态成藏过程等重要理论成果,初步形成“高热流背景弧后盆地水合物成矿理论”,在天然气水合物资源勘查中发挥了重要指导作用,也为试采提供了重要的理论指导。

    在湖北宜昌,传统认为该地区古老地层生油生气早,难以成藏。作为久攻未克的南方复杂地质构造区,科研人员长期研究攻关,创新提出古隆起边缘斜坡带页岩气成藏新模式。据此部署的鄂宜页1井,不仅在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,而且首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏,这是迄今全球发现的页岩气藏中最古老的地层。

    在贵州六盘水,由单一煤层目标层拓展为煤层、炭质泥岩、致密砂岩多个目标层,从而对整个煤系中的煤层气、页岩气和致密砂岩气开展煤系气综合调查的新思路,指引探获煤系气资源量达366亿立方米,比单纯的煤层气提高了6倍,并创下西南地区煤层气直井单井日产量新高。

    不断取得的新理论认识,为大型矿集区开辟了找矿新领域。在扎西康铅锌矿集区,“伸展热穹窿控岩,张扭性断裂控铅锌,压扭性断裂控金,剪切构造控制铍锡钨的规律”成矿新模型的提出,指引发现了厚大的矽卡岩型铍锡钨稀有金属矿体,揭示出西藏喜马拉雅成矿带除铅锌金锑等矿种外,还具有铍、锡、钨等稀有金属矿产的巨大找矿潜力。

    《1∶5万区域地质调查技术标准》《1∶5万矿产地质调查》《1∶5万水文地质调查技术标准》等3项技术规范的调整试行,从工作内容、工作方式、工作方法、成果表达、产品设计和质量保障六个方面修订了新标准,使地质调查的过程成为科学探索的过程,回归地质调查本来面貌。

    科技创新,不仅为能源资源矿产调查打开了新局面,而且为城市地质调查和环境地质调查提供了方向指引。

    城市地质调查被写入今年的政府工作报告,在当前新型城镇化建设和生态文明建设的新形势下,中国地质调查局瞄准空间、资源、环境、灾害开展多要素的城市地质调查试点示范。在党中央、国务院设立河北雄安新区的决定公布之后,中国地质调查局党组立足服务国家战略,将雄安新区作为开展城市地质调查的第一个试点地区。提出构建世界一流的透明雄安的目标,打造地热资源利用的全球样板,建成多要素城市地质调查示范基地,为雄安新区规划建设运行管理提供全过程地质解决方案。中国地质调查局组织11家直属单位和河北省地矿局所属10家单位,投入钻机203台、工程技术人员1700多人,经过近2个月努力,完成勘探钻孔516个、总进尺5.5万米、水土样品采集测试4万余件、综合物探测井近1万米,获取了90余万条数据。8月23日,中国地质调查局向雄安新区临移交了地质调查第一阶段成果。

    资源环境承载力调查通过近几年的探索研究,提出了资源环境承载协调发展理论——以自然资源环境禀赋条件的优劣确定社会经济发展目标。在这一理论指导下,开展了地质环境、地下水资源和矿产资源3个单要素全国试评价,选取河北省、安徽省,以及6个地级市和7个县(市)进行了试点评价,为优化区域功能定位、调整产业布局提供了依据。

    新技术、新装备:锻造向“三深”进军的利器

    善其事、利其器。在地质基础研究连获突破的同时,调查技术、勘探技术、信息技术创新也在日新月异,为地质调查工作向深地、深空、深海进军提供了重要利器。中国地质调查局将“三深一土”科技创新战略逐一分解,科学编制深地探测、深海探测、深空对地观测创新总体方案,并分别设立了地质调查工程,予以支撑。

    针对我国目前深部资源勘探技术装备对外依赖度高、关键技术受制于人的现状,国家“863”计划重大项目《深部矿产资源勘探技术》,以提高深部资源探测技术的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,目前已成功研制出具有自主知识产权的39台套仪器设备系统。这些仪器设备的问世,极大缩小了我国在资源勘查领域与国外的技术差距,初步实现了从“跟跑”到“并行”的技术跨越。

    在深部地球物理勘查技术方面,研发了适合矿区复杂条件下的深部找矿关键技术,开发了地下物探联合反演软件,攻克了低飞航磁技术地面干扰难题,创新金属矿地震探测技术,构建了有效的深部找矿技术方法组合。在深部钻探技术方面,集成研发了小口径深孔复杂地层钻探技术方法,有效解决了页岩气调查东塘1井和胶东李家金矿深部钻探技术难题。在深井观测技术方面,测温技术成功应用于我国干热岩深井原位测温示范,为我国矿产资源快速勘查与地质环境监测提供了新的技术手段。

    海域天然气水合物领域,实现了防砂、储层改造、钻完井、勘查、测试与模拟试验、环境监测六大技术体系20项关键技术的自主创新。一系列勘查开发理论、技术、工程和装备自主创新助推我国完成这一领域由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

    深海探测领域,“海洋地质八号”“海洋地质九号”“海洋地质十号”顺利下水,共同组成了我国深海探测的立体技术体系,也标志着我国海洋地质、地球物理及钻探等综合海洋地质调查能力跻身世界前列。“海洋六号”初步建立了基于多波束回波探测技术、海底摄像技术和箱式取样技术的“面—线—点”三位一体结核资源探测技术体系,极大地提高了深海资源探测的效率和精度。我国自主研制的4500米级作业型深海遥控机器人“海马”号在西太平洋富钴结壳矿区创下首次搭载钻机作业、首次进行富钴结壳厚度在线声学原位探测等多项深海作业新纪录,使我国在该领域的技术水平迈入国际先进行列。

    航空物探与遥感技术,是重要的现代化地质矿产勘查技术。目前,在我国重要油气盆地和成矿区带,采用先进的航天—航空—地面立体化的调查新方法、新技术,快速高效地获取航空物探遥感信息,极大提高了探测精度、探测深度和探测效率。研发了国产卫星几何辐射校正和多源卫星协同处理等国产卫星快速处理技术,极大提高了国产卫星数据处理精度和效率,实现了国土资源卫星业务化运行。

    2017中国国际矿业大会期间,中国地质调查局向社会展示了我国航空地球物理测量专用无人机飞行平台。正在研制的物探专用彩虹-4无人机飞行平台预计将于2018年试飞,2019年正式投入使用。这标志着我国无人航空物探领域装备将更加成熟和完善。

    为提升深空对地观测能力,中国地质调查局还启动了光学卫星星座建设项目,5米光学卫星工程的三颗卫星已完成正样产品研制。

    日前,我国地质调查综合信息服务平台“地质云1.0”正式上线服务。这标志着我国地质调查工作模式转型升级,基础地质数据与产品向社会提供集中服务,开创了互联网+地质调查全新时代和地质信息共享服务全新局面。相比普通的国内行业云平台,“地质云1.0”的目标更为远大,计划2021年~2025年建设成为全球地球科学重要研究平台,业务管理和信息服务等信息化水平全面达到世界一流,智能调查水平世界领先,为全球提供地质信息服务。

    新合作、新任务:大科学计划为国际地学贡献中国力量

    看前沿、怀世界,地质调查合作领域不断扩大,内容更加务实。

    瞄准国际地质科技前沿,地球化学和岩溶地质科技创新方面取得了国际地学界认可的成就。推进国际大科学计划的实施,中国的地质科学家向全球发出了合作邀约,我国地质调查开始以大国的胸怀、宏伟的计划、开放共享的格局,谋划一个更具有开创意义的地质调查新时代。

    由中国地质调查局引领的“化学地球”国际大科学计划,积极构建双边和多边国际合作网络,获得了国内外300余名科学家的积极响应与支持,与俄罗斯、美国等29个国家签订了合作协议,完成老挝、伊朗全球地球化学基准测量122万平方千米,绘制了3200万平方千米27个元素全球地球化学基准图。

    由中国地质调查局提出实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划进展顺利,取得了积极进展。比如,中国地质调查局岩溶地质研究所牵头的IGCP661项目《岩溶系统关键带过程、循环与可持续性全球对比研究》成功获批,形成了40余个国家、200多名科学家组成的国际研究团队,以岩溶关键带为研究对象,致力于研究岩溶关键带的结构、形成与演化,关键带过程与碳水钙循环,关键带功能及其演变与可持续利用等科学问题。此外,还获批开展《岩溶关键带物质能量循环过程及可持续性探究》《中南半岛五国水文与环境地质合作编图》《全球气候变化影响表层岩溶带水溶蚀能力国际对比》等地质调查及研究项目。

    而由中国地质调查局提出的针对青藏高原地学研究的国际大科学计划在我国尚属首次。目前,中国地质调查局正在积极筹建青藏高原国际地学研究中心,将瞄准青藏青藏高原大陆边缘增生—碰撞造山与成矿过程、青藏高原隆升机制及其资源环境效应、西南“三江”复合造山与陆内构造转换成矿系统、青藏高原能源资源调查与科学钻探、青藏高原及邻区地热资源调查评价及控热机理、青藏高原地表演化动力学过程与地质环境效应、特提斯构造域图件更新与信息化服务等七大研究方向,全面提升青藏高原地球科学研究水平。

    多国合作、互助的地质科学研究模式已经形成;全面、系统的世界地球科学大数据即将为我国及世界更多领域、更多学科提供可学习和借鉴的经验;超越国界、空间和时域维度的地质调查创新研究进入实施阶段。中国地质调查局的目标是向全球提供学习、融合、发展的平台,将继承与发展、历史与未来、中国与世界有机统一,建立具有战略意义的全球地质科学宏伟格局。

    新方向、新目标:以党的十九大精神为引领,以科技创新为驱动力,加快推进地质调查事业发展

    思深方益远,谋定而后动。

    党的十九大作出了中国特色社会主义进入新时代的战略判断,提出了坚持人与自然和谐共生等一系列重要论述,对“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”进行了全面部署,这都为地质工作指明了方向,提出了要求。

    中国地质调查局党组在学习党的十九大精神会议上提出,要尽快把认识和行动统一到党的十九大精神上来,把智慧和力量凝聚到十九大确定的各项目标任务上来,为推动地质调查事业改革发展、加快建设世界一流的新型地质调查局作出新的更大贡献。

    党的十九大报告提出,加快生态文明体制改革、建设美丽中国。这正是新时代、新使命、新征程赋予科技工作者的新任务。深入学习、贯彻落实党的十九大精神,必须紧密依靠科技创新,全面推动地质调查工作战略性结构调整,夯实生态文明建设的地质支撑,推进绿色发展;加强页岩气、天然气水合物等清洁能源和石墨、锂等战略性新兴产业发展所需矿种的调查研究与评价,保障国家能源资源安全;着力解决突出的地质环境问题,加强对荒漠化、石漠化治理、湿地保护和恢复等方面的科学研究,积极参与大气、水、土壤污染防治“三大战役”;聚焦地球系统科学问题,为实施重要生态系统保护和修复重大工程提供科学依据,提高防灾减灾保障能力。这些都为地质科技创新指明了方向和目标。

    创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。科技是国之利器,是一个国家、一个民族发展的重要力量。在新时代、新要求的指引下,中国地质调查局将不忘初心、牢记使命,服务国家、造福人民,始终坚持以精准服务国家重大需求和国土资源中心工作为导向,始终坚持“以科技创新改造、支撑和引领地质调查”, 继承和发扬“三光荣”传统和李四光精神,践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观,把科技创新作为破解重大资源环境问题和地球系统科学问题的主要动力,以更加坚实的步伐将地质科技创新的蓝图变成现实,加快建设世界一流的新型地质调查局,逐步推动我国成为世界地质科技强国!

    2016年11月,多国科学家代表签署“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划支持函。

    2017年2月28日,“海洋地质八号”“海洋地质九号”调查船在上海下水。

    2017年5月18日,我国首次海域天然气水合物试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气,标志着试采圆满成功。

    2017年7月,中国地质调查局宣布鄂宜页1井钻获高产古老页岩气流。图为专家们在鄂宜页1井进行考察。

    2017年8月23日,中国地调局向雄安新区移交地质调查第一阶段地质调查成果。

     

     

    地质科技创新这一年

    矿产勘查技术-地球物理技术论坛现场

    “杨文采院士是地球物理学家,中国大陆科学钻探主要参与者,中国地质科学院地质研究所研究员。2005年当选为中国科学院院士。杨文采在泛函分析的基础上建立了一个对各种勘探地球物理方法都适用的反演理论框架,改进了多种地震反演方法。以混沌理论、非线性地震反演方法,开拓了非线性地震反演的新方向,将该理论与方法应用于矿产勘查及建设工程基础调查,对大陆科学钻探主孔岩性构造进行了预测,后续的岩心钻探结果基本证实。”9月22日下午,当记者来到2016中国国际矿业大会矿产勘查技术-地球物理技术论坛现场,论坛主持人——中国地质调查局总工程师严光生对演讲嘉宾的介绍,把我们的思绪带到了地球深部的研究世界。在中国地质调查局首次设立的勘查技术论坛上,与会嘉宾围绕空中、地面、地下深部勘查技术等方面进行了充分的探讨。

    关于雅江地球科学的话题

    “在松潘-甘孜复理石盆地,三叠纪沉积主要是大陆边缘斜坡的浊积岩相矿床,这里有与浊积岩相矿床相似的泥岩和灰岩,位于被深水覆盖的大陆坡上的三叠纪浊流环境。雅江地区的复理石沉积包括一些结晶基地岩石穹窿,表现为出露的复理石盆地的根。2003年,一家石油公司在这里进行了勘探,发现了很多宝藏,比如初露的复理石盆地的根。在里面有各种各样的红色层级,慢慢渗透到表面上来,老旧的层级和新的层级重叠在一起。第一层级含有一些结晶的岩石,我们把它称作新鲜的盆地。矿体之上的复理石岩表面结构有的像海绵一样,有的像水晶一样透明。”杨院士通过PPT上面图像,给我们揭示了地层深部的一个个奥秘。

    “为什么锂出现在雅江复理石残留盆地中?锂怎样变成锂辉石矿?锂辉石矿怎样抬升接近地表,成为可开采的矿?”为了回答这些问题,杨文采为我们分析了雅江盆地的构造演化和锂辉石矿化的成因。

    “首先,我们利用三维密度成像方法对地壳结构进行分析,得到各层构造的密度分区图;用重力数据推断出雅江复理石盆地的动力学过程,将其划分为3个不同的阶段:第一个阶段在新生代之前,雅江地区的构造演化与松潘-甘孜地块是相同的。但是在新生代的时候,雅江地区的地壳结构发生了很大的变化,大洋板块往下,两个大地板块汇聚到一起,大海变得越来越小,很多层级在这个阶段形成了,所以松潘甘孜和钱塘江辐射到西边的古特提斯洋中。古特提斯洋的海水在俯冲过程中向下渗入地幔,锂的密度远远轻于海水中的钠和钾,难以在俯冲过程中向下渗入地幔。古特提斯洋的海水中的锂可以累积在海底,在俯冲过程中沉积在复理石盆地中,为后来锂辉石矿化提供了物质来源。在第二阶段,当海水一直流下来的时候,岩石变湿,温度开始变高,造成岩石圈部分发生了熔融,形成了地壳当中的岩浆房。因为地壳岩石的固结和重结晶变质,上面形成丰富的锂矿沉积,继续稳固并向下方蔓延。锂辉石矿在复理石盆地底部形成,受到冲蚀的地表物质填充了盆地,形成了巨厚的复理石沉积。上地壳流变得更加密集,形成三种不同的结构,下地壳流能够腐蚀其它地壳,在中地壳流变成物质向上挤出,使得中地壳增厚。在第三阶段,青藏高原的下地壳流东行到雅江复理石盆地,后造山热流上涌产生低粘度下地壳流,使复理石盆地得到抬升和冲蚀 ,雅江地区变成一个残留复理石盆地,锂辉石沉积在近地表出露。”

    “通过以上分析,我们得出结论。”杨文采介绍,当海洋中的盐水向下渗透,穿过俯冲带,富锂盐水在浮力影响下集聚在海底;之后在雅江复理石盆地底部,岩浆热液作用导致锂矿化,产生最初的锂辉石矿体;当地壳增厚上升,并风化和冲蚀之后,锂辉石沉积才能抬升到近地表,成为具有开发价值的能源资源;对围岩和矿体进行化学分析的测试,验证了锂矿成矿作用模型。复理石盆地在全世界广泛分布,它们其中的一些盆地已经抬升,锂辉石具有开发潜力。

    航空地球物理勘查技术快速发展

    “熊盛青是中国国土资源航空勘探遥感中心副主任、总工程师、博士生导师,长期从事航空地理遥控技术研究和科学管理工作,荣获国家省部级科技奖,出版多部专著。”主持人把下一位嘉宾请到了台上。

    “‘十二五’以来,能源和矿产资源更加呈现刚性需求,国家持续加强了战略性资源的地质调查与勘查工作,航空物探工作量保持在每年约50万公里~60万公里。通过推进‘空地一体化’战略,各地加大了对航空物探异常的查证,全国新发现了一批矿床和矿产地。”熊盛青教授介绍,国家“863”计划主题项目《航空地球物理勘查技术与装备》等的实施,促进了我国航空物探自主创新,形成了以自主研发仪器为主的现代化航空物探技术体系,尤其是航磁全轴梯度测量技术、航空重力测量技术和航空电磁测量技术得到快速发展。

    “在航空地理物理勘查技术方面,我国取得了多项进展。”熊盛青说,首先,航磁测量技术实现多参量测量,航磁全轴梯度勘查系统实现工程化应用;其次,研制成功航磁三分量测量系统样机,试验飞行取得了可靠的数据,为开展航磁矢量测量奠定了坚实基础;第三,研制集成无人机航磁测量系统,初步达到实用化;第四,航空重力勘查技术的理论和装备研发取得突破,研制出新型航空重力测量系统,填补了国内空白。新型航空重力仪广泛应用于陆海油气调查和勘查,在黄海、渤海、新疆、塔里木等陆海区域油气调查中得到广泛应用,获取了大量高精度航空重力数据。

    “在航空电磁测量技术方面,时间域测量技术发展迅速,开始工程化应用。”熊盛青介绍了系统的发展:直升机时间域航空电磁勘查系统目前已达到实用化,攻克了磁矩、噪声、深度等关键技术,用于金属矿产勘查和地下找水,在河南、内蒙古和黑龙江等地开展了矿产勘查、水文地质勘查应用,发现多处航空电磁异常,获取了高精度的电性参数信息。固定翼时间域航空电磁勘查系统试飞成功,并获取可靠数据,为实用化奠定基础。

    先进的技术要在实践中得到证实。在谈到航空地球物理勘查技术应用取得了哪些实现效果时,熊教授介绍:一是被广泛用于中国航空航天领域,2011年以来,在重点成矿区带和重要油气盆地开展了1∶5万高精度航空物探调查和综合地质研究,为找矿快速突破提供了丰富的异常信息、基础资料及综合研究成果,完成航空物探测量300万千米以上,覆盖面积100万平方千米以上;发现异常23000处,划分找矿预测区491处;查证航磁异常938处;发现铁、铜、铅、锌、铀等金属矿产地118处。二是空地一体化助推找矿突破。航空重力测量在新疆进行油气空间探测,提出塔里木盆地前寒武系发育“裂-坳沉积体系”烃源岩的新认识;优选5处重点油气预测区块,为区域油气调查评价与战略选区提供参考信息。三是编制出版了首套中国陆域航磁-地质构造-矿产预测系列图、全国航磁油气调查成果图,为深化全国大地构造研究、油气资源远景评价做出了贡献。基本摸清全国铁矿资源潜力,预测全国铁矿资源量约1935亿吨、已探明储量601亿吨、资源潜力约1334亿吨。

    “以满足国家需求为导向,以国际先进水平和增强生产能力为目标,以关键技术研究为突破口,以提高航空物探测量系统整体性能和测量精度为重点,在技术水平与调查能力等方面得到快速发展。”熊盛青向与会者介绍了航空地球物理探测技术的明确发展目标:提高探测分辨率、探测深度和探测效率,发展航磁矢量测量和全张量测量技术,自主研制勘查系统,全面实现航磁多参量测量;研制适用于资源勘查和环境监测的新型高能量分辨航空伽马能谱测量系统;大力发展航空重力和航空重力梯度测量技术,实现仪器和软件的国产化;开发大磁矩时间域航空电磁测量系统,探测深度达到800米~1200米,为深部找矿和环境调查提供新的技术手段等。

    彩虹无人机大幅度提高作业质量

    “石文研究员现任中国航天空气动力技术研究院无人机飞行器总体设计师,是这个领域里著名的专家,长期从事飞行机的总体和气动力设计实验阶段,技术经验丰富。作为总体和气动力技术负责人,牵头突破了多项关键技术,取得了很多丰硕成果。”严光生总工程师的介绍,把与会者带到了无人机的世界。

    “我们知道,航空物探既是一个长时间的枯燥工作,也是一个超低空飞行的危险工作。而无人机没有驾驶员,能够自主飞行,尤其是比较长航时的远程,它可以昼夜飞行,现在达到连续飞行50多个小时,未来几年可以中低空飞行100多个小时,过两年航程可以达到1万公里,一次出动作业时间大幅度增加,作业效率大幅度提高。”谈到无人机的发展,石文研究员信心满满。

    “近些年来,我们在无人机发展方面取得了显著成效:2013年,我们与中国地调局物化探所和航遥中心合作,将无人机用于航空物探,航磁和航放的技术改装和初期试验,2014年进行了改进,2015年进一步完善,实现无人机平台与航磁航放系统集成,解决了无人机航磁航放系统总体、气动、电磁兼容综合集成等方面的技术问题;在国内外首次实现搭载多参数航空物探载荷的中小型无人机航空物探综合站。”

    石文介绍,在关键应用方面,解决了超低空地形跟随技术;通过电子地图的加载与显示,解决了规划过程中航迹点添加、编辑、作业区域确定、航线间距等问题;对于一些要跨越的大高度山体障碍,通过提供友好的人机交互界面、航迹点编辑、辅助工具等,方便了任务航迹规划,增强了危险点自动提取与高度切换航迹点添加功能;突破低成本、超低空飞行远程测控技术,通过海事卫星、超短波电台等技术手段,成功实现大范围、超远距离的数据实时通信。

    先进的技术需要成果的验证,石文介绍,在黑龙江嫩江县多宝山整装勘查区,CH-3航空物探系统在大比例尺作业飞行中具有较大优势,数据采样密度较大,具备较强的实际作业能力。2015年,在新疆喀什地区开展了1∶2.5万航磁应用示范工作,设计工作量10000测线公里,实际完成工作量11651测线公里,超额完成了任务,测线分布均匀,保持比较好,满足了设计要求。

    “我们愿开放心态,与国内无人机同行及地质调查部门开展广泛合作,促进共同发展,以突破传统概念制约和提倡创新为主题,将航空物探需求和工业部门的技术潜能及发展相互结合,为无人机成为我国未来的主力航空物探装备之一做出应有的贡献。”石文表示。

    电磁探测技术须向三维进军

    “林品荣是中国地质科学院的高级教授,主要从事电磁技术探测研究,组织承担了国家重大的仪器设备和863的一些重点项目,对我国自主大深度、多功能电磁探测系统进行了研究并进行推广。”随着严光生总工程师的介绍,又把与会者带入了一个三维探测的世界。

    “我们知道,电磁探测技术以获取的参量多,探测深度大,在地质调查和深部探测研究中得到广泛应用,特别是在多金属矿产、地下水资源、油气资源和深部地质结构探测等方面发挥越来越大的作用。”

    林品荣教授首先介绍了国外这方面发展的情况:加拿大凤凰地球物理公司开发了以30KW为主的V8多功能电法系统,在我国的地质调查中应用效果较好,超过了200套;加拿大矿泰公司开发了大功率的激电与音频大地电磁测深相结合的全景三维分布式电磁法系统等。这些系统的人工源电磁法部分,受发射功率和探测深度的限制,主要适用于中浅部(2000米内)的资源勘查。目前国外正在向更大的大功率或级联式的大功率大深度全三维电磁探测方向研究发展。

    林品荣介绍,在国内,中国科学院地质与地球物理研究所开发了可控源音频大地电磁测深与大地电磁测深相结合的SEP系统。中南大学开发出超过100KW的广域电磁法系统。中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所在国家“863”重点项目支持下,开发出60KW的国产大功率多功能电磁法系统(DEM-V),实现了时间域激电、频率域激电、可控源音频大地电磁测深、音频大地电磁测深的测量,填补了国内空白,并取得了良好的应用效果。

    “总体来讲,国内开发的仪器大部分是样机,基本上是适用于一维二维探测。而地下地质体大多呈现二维三维的分布,所以说现有技术不能满足地下三维地质体的精细勘查。基于这种现状,我们提出研发大功率、大深度勘查的三维电磁探测技术,满足复杂条件下的二三维探查需要。”林品荣提出了三维电磁探测技术的研究目标。

    “矿产勘查技术-地球物理技术论坛”侧记

    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

    8月2-6日,自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心相关负责人一行,到湖南省桂阳县南岭成矿带大义山-骑田岭锡矿地质调查项目组看望慰问野外一线工作人员,到香花岭锡矿开展野外实地考察并指导找矿工作。

    单位负责人向项目组成员表示亲切慰问,对大家在高温酷暑环境依然坚守野外一线给予肯定和赞扬。在听取项目负责人有关情况介绍后,先后考察了香花岭锡矿、香花铺锡矿、长冲铅锌矿等矿区,对野外露头、露天采场、采矿坑道、钻孔岩心等进行了详细调查了解,与项目组成员、矿山技术人员进行了现场交流和研讨。野外考察结束后,在项目驻地围绕如何开展香花岭矿区锡、钨、铍、铌、钽等战略性矿产资源综合评价,构建香花岭侵入穹窿三维成矿模式及深部找矿模型,香花岭地区锡多金属矿深边部找矿等进行了深入交流。

    单位负责人强调,一要充分发挥武汉地调中心传统学科优势,加强花岗岩成岩成矿理论研究,深入研究花岗岩浆演化与锡多金属成矿作用关系,加强区域成矿规律的总结;二要在扎实的野外工作基础上建立香花岭锡多金属矿成矿模式,特别是要加强构造与成矿关系的研究,构建合理的矿区地质模型;三要充分运用资料的二次开发,梳理问题,以问题为导向,应用新技术新方法,特别是实验室先进仪器设备、信息化建设(大数据)、岩心高光谱扫描等开展相关研究工作;四要加强与矿山企业合作,开展产学研协同创新,有力支撑中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心建设,培育高水平学科团队,促进青年地质科技人员成长,加快地调科研成果转化。

    此次考察进一步加深了南岭成矿带大义山-骑田岭锡矿地质调查项目成员对香花岭锡矿成矿规律的认识,为项目下一步工作部署指明了方向,助推区域锡矿找矿突破、形成湘南百万吨级锡资源基地,服务国家锡、钨、铍、铌、钽等战略性矿产资源安全保障。

     

    武汉地调中心到香花岭锡矿考察并指导找矿工作

    由自然资源部中国地质调查局地质研究所主持的IGCP662项目第二次工作会议与野外考察于2019年7月4日至10日在蒙古国成功举行,来自中国、蒙古国、俄罗斯、捷克、澳大利亚、韩国、日本、巴西、巴基斯坦、越南等10个国家近80余人出席会议,其中中国科学家15人。适逢蒙古国科技大学建校60周年,经由IGCP-662项目负责人与蒙古国地质学家反复磋商,本次工作会议和会后野外考察由蒙古国科学院、蒙古科技大学、捷克地调局等机构组织。

    工作会议在乌兰巴托蒙古科技大学(Mongolian University of Science and Technology)举行,由蒙古科技大学地质与采矿学院院长Ochir Gerel教授主持。

    会议首先向近期离世的德国Alfred Kröner教授和蒙古国科学院OnongoTomurtogoo院士默哀,缅怀他们在中亚造山带地质研究和青年科学家培养等方面做出的杰出贡献。随后,蒙古国科技大学校长B.Ochirbat和蒙古矿业部和重工业部有关负责人代表组织方致欢迎词;IGCP662项目主持人王涛研究员介绍了项目基本情况、主要研究任务、执行情况和下一步工作计划(如在明年的国际地质大会上举办专题),并做了学术报告(Orogenic Architecture and Crustal Growth from Accretion to Collision: Examples from the CAOB and Kunlun-Qinling-Dabie orogen)。来自捷克地质调查局的Karel Schulmann教授院士做特邀报告:Accretionary and collisional processes forming Mongolian tract of the CAOB(形成中亚造山带蒙古部分的增生和造山过程)。口头报告及展板内容涉及全球地壳生长、中亚造山带、特提斯造山带、朝鲜半岛前寒武地质、南极洲前寒武地质、蒙古国活动构造等领域的最新进展。与会人员围绕造山带的形成、演化和区域成矿规律开展了深入探讨,就各研究团队以及相关地学研究机构之间的合作进行广泛的交流,取得了可喜成果。

    在学术交流会后,9个国家近70名与会代表赴蒙古西南部地区参加了为期5天的野外考察。与会专家详细考察了蒙古西南部Lake Zone和蒙古阿尔泰两条构造带内出露的新元古代到早古生代岩石组合和构造现象,包括ErdeneUul蛇绿岩、BoomynKhudag寒武纪磨拉石、Tsogt变质穹窿和变质核、Tsogt核的高级变质作用、Khaya Khudag寒武纪弧辉长岩、高压云母片岩、榴辉岩、含化石的寒武纪灰岩等。在此期间,来自捷克共和国的Schulmann院士和Hanžl教授还为大家详细介绍了捷克与蒙古过去20年在该地区合作完成的填图成果,并与来自不同国家的专家学者在野外展开了充分的交流和研讨。通过此次野外考察,与会专家不但加深了对于中亚造山带早期演化过程的认识,同时丰富了对于增生型造山带组成和构造特征的了解。

    中方专家还应邀前往自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心与中国冶金总局山东局蒙古正元有限责任公司共建的“中国地质调查局蒙古国地质调查基地”访问、座谈。王涛研究员等中方人员就进一步构建中蒙国际合作中心,打造新的合作平台,提出了建议,并进行了深入讨论。

    王涛研究员介绍IGCP-662项目下一步工作计划

    与会人员合影

    捷克专家野外讲解

    与会代表野外合影

    国际地学计划IGCP662项目第二次工作会议及野外考察成...

    由中国地质调查局成都地质调查中心和西藏自治区国土资源厅共同主办、山南市国土资源和规划局协办的“西藏扎西康铍锡钨多金属地质找矿工作推进会” 近日在西藏山南市召开。

    会议透露,2016年,西藏扎西康整装勘查区在稀有金属铍,有色金属锡、钨等方面取得了重大的找矿新发现。通过研究和初步工程控制,扎西康整装勘查区南部的错那洞地区铍资源量可达到大型-超大型规模,锡、钨也具有大型找矿前景,喜马拉雅带中段同样具有巨大的铍锡钨找矿前景。该项找矿成果对显著提高我国铍资源保障程度具有重要意义,同时也将改变地质学家对喜马拉雅带成矿作用的传统认识。此项成果由中国地质调查局成都地质调查中心扎西康产学研团队发现,得到了中国地质调查局、西藏国土资源厅以及山南地区政府的高度重视。

    会议期间,40余名专家还现场考察了扎西康产学研基地和错那洞铍锡钨多金属矿,就矿床类型、资源潜力、下一步研究-勘查方向进行了深入讨论。中国工程院院士多吉,李四光地质科技奖获得者李文昌、侯增谦等有关专家对扎西康整装勘查区取得的重大找矿成果给予了充分肯定,认为新发现铍锡钨矿对山南地区发展特色优势矿产、促进地方经济社会发展具有重要的意义,建议进一步加大勘查力度,着力打造扎西康铍锡钨多金属资源基地。

    据了解,2012年,为了推进“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”成果(获得2011年国家科技进步特等奖)转化应用,积极探索地质找矿新机制,中国地质调查局成都地质调查中心组建了以李光明研究员为核心的扎西康产学研人才团队,并携手西藏华钰股份有限公司等单位,开展扎西康铅锌多金属整装勘查,全力打造西藏扎西康地调科研和人才培养基地。

    2012年-2016年,该团队获得了一系列重要找矿发现,极大增强了扎西康找矿信心。经过5年的艰苦工作,该团队系统总结了矿集区成矿条件、成矿规律和控矿因素,首次提出了扎西康矿集区“伸展热穹窿控岩,张扭性断裂控铅锌,压扭性断裂控金,剪切构造控制铍锡钨成矿新模型,揭示并合理解释了扎西康矿集区区域构造演化、成矿作用和控矿规律,为找矿突破提供了理论和方法技术支撑。到2016年,扎西康矿集区控制的铅锌资源量从110万吨增加到230万吨,且多是可供开发利用的富矿,也揭示出矿区深部还具有进一步的找矿潜力,坚定了企业进一步找矿的信心,实现了三年再造了一个“扎西康”的目标。

    专家表示,此次该团队在西藏山南市的错那县和隆子县新发现超大资源前景的铍多金属矿,对打造中国“铍都”,支撑服务藏区脱贫攻坚,开辟喜马拉雅成矿带稀有及锡钨找矿新方向具有重大意义。

    会议由西藏国土资源厅总工程师刘鸿飞主持,成都地质调查中心主任李文昌、西藏国土资源厅厅长梁建平、山南市副市长黄金城等领导出席会议。

    扎西康整装勘查区铍锡钨多金属地质找矿工作推进会现场 

    中国地质调查局成都地质调查中心扎西康产学研人才团队核心人员李光明研究员进行错那洞铍钨锡多金属矿成果汇报 

    中国工程院院士多吉、李四光地质科技奖获得者李文昌考察扎西康产学研基地 

    李四光地质科技奖获得者李文昌与工程首席王立全等现场考察错那洞铍钨锡多金属矿

    藏南错那洞地区铍资源量可达大型-超大型规模

    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