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    6月28日,全国“两优一先”表彰大会在北京举行,自然资源部中国地质调查局所属中国地质科学院矿产资源研究所研究员唐菊兴荣获“全国优秀共产党员”称号。

    西藏自治区墨竹工卡县的甲玛矿床,西藏阿里改则县铁格隆南铜多金属矿,一次次重大找矿突破,凝聚着唐菊兴的心血。以满足国家急需为己任,自1995年第一次进入西藏,唐菊兴就将研究目标紧紧锁定在青藏高原。

    “立足本职工作,找矿立功;面向国家需求,发现更多铜等大宗矿产资源;埋头苦干,默默奉献,坚定理想信念,这些就是地矿领域党员‘践行宗旨’的最好体现。”唐菊兴告诉《中国自然资源报》记者。

    唐菊兴(右二)与其团队成员在西藏多龙矿区。 林 彬 摄

    创新:紧盯国家需求

    “铜是我国急缺的大宗矿产,对外依存度超过75%。西藏经历了大洋俯冲—大陆碰撞的板块构造演化过程,既是地球科学创新发展的新高地,也是铜找矿突破前景好的重点区。”谈及为何近30年一直坚持在青藏高原找富铜矿,唐菊兴坦言,国家需求与找矿前景在西藏的高度重叠是重要原因。

    研究青藏高原的近30年,唐菊兴迎来了找矿理论创新的一次次突破——

    建立碰撞造山带斑岩成矿系统“多中心复合成矿”理论模型、“四位一体”勘查模型和空—地—深部三种技术结合的空间定位技术组合,在冈底斯东段的甲玛矿区实现西藏碰撞造山带斑岩—矽卡岩型矿床的找矿重大突破。在他的理论指导下实施勘查,甲玛已发展成为我国最大的矽卡岩型铜多金属矿床,累计探明铜资源量超1000万吨,同时还有共伴生金305.5吨、银15840吨、钼106.2万吨。

    发现冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,建立相应的斑岩铜金矿成矿模式,实现岛弧型铜金矿找矿的重大突破。冈底斯中段的雄村是曾进行过预查并被认为前景不大、类型不清的矿点。2003年,唐菊兴及其团队受邀主持对冈底斯中段矿点的勘查工作,通过对该区矿床地质特征与全球俯冲型斑岩成矿模式的对比研究,提出了雄村是岛弧型斑岩铜金矿床的创新认识,确立了该类铜金矿找矿标志、构建了勘查模型、形成了针对该类矿床的“大比例尺地质填图+高精度磁测+地球化学勘查”评价方法组合,实现了西藏与大洋俯冲有关的斑岩铜金矿找矿重大突破。

    目前,雄村已成为西藏首例岛弧型超大型斑岩铜金矿集区,矿区铜资源量已突破238万吨。

    突破“强烈隆升地区浅成低温热液矿床难于保存”的认识,发现斑岩—浅成低温热液铜金成矿系统,在西藏高原腹地的班公湖-怒江地区实现找矿重大突破。2013年,唐菊兴及其团队受邀在班—怒成矿带西段的铁格隆南开展勘查和研究,提出了火山岩覆盖是该矿床得以保存的新认识,创建了斑岩—浅成低温热液铜金矿床勘查模型,研发了有效的“高精度AMT测量+短波红外光谱蚀变填图+指针矿物学分析”的勘查技术组合。

    在该理论和技术方法的支持下,铁格隆南也在沉寂几十年后变身为西藏首例千万吨级斑岩—浅成低温热液铜金矿床,且至目前矿体仍未圈闭、深部仍未见底,被列为2013年全球铜矿勘查的最大发现。唐菊兴的这一成果也引起了国际矿产勘查界的高度关注。

    科研:聚焦行业发展

    “我突破了当初的预测目标。”2020年10月22日,青藏高原固体矿产勘查领域首个3000米科学深钻在甲玛铜多金属矿区胜利竣工,验收仪式上唐菊兴露出开心的笑容。

    原来,早在2006年整合甲玛矿区资源、主导矿区开发后,中国黄金集团就委托唐菊兴和他的团队系统开展矿区成矿理论、勘查技术方法研究,2007年中国黄金集团举办的西藏甲玛铜多金属矿勘查开发最新进展暨地质探矿研讨会,认为甲玛具备成为世界级铜矿的潜力,预测其铜资源量有望超过1500万吨。

    将国家科研项目与企业科研项目融合、成矿理论与找矿技术方法结合,是唐菊兴近30年一直坚持的科研路线。

    以西藏甲玛矿区科研为例,唐菊兴先后在此开展了青藏高原南部增生造山成矿系统发育机制等理论研究项目,实施了中国黄金集团委托的西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床地质特征及找矿方向研究等项目,实现了矿产勘查从理论创新到技术方法体系研发、找矿突破的有机衔接:发现了矿区具有多个隐伏斑岩成矿中心,建立了“多中心复合成矿”理论模型,发现了甲玛矿区由斑岩—矽卡岩—角岩和独立金矿体四种矿体类型组成(四位一体)。基于新的“四位一体”勘查模型,集成创新“岩石—土壤地球化学、遥感高光谱和高精度地球物理探测”技术组合的三维地质建模空间定位技术,成功解决了富金铜矿体空间定位问题。深部科钻实施后,更揭示出“多中心”斑岩—矽卡岩复合成矿作用是控制矿区厚大富铜钼金银矿体形成的关键因素。

    正是在这一系列理论和技术方法的支持下,中国黄金集团逐年加大甲玛矿区探矿增储的投入力度,使这个20世纪50年代初已发现的中型铜矿,一跃成为国际闻名的世界级铜矿。

    沿冈底斯成矿带至班公湖—怒江成矿带,唐菊兴在主持或主要参与国家973、国家重点研发计划、自然科学基金等研究项目时,先后接受中国黄金集团及其所属西藏华泰龙矿业开发有限公司等多家企业委托,形成了“大比例尺地质填图+高精度磁测+低检测限地球化学勘查+多波段光谱和指针矿物分析”评价方法组合。

    这一路线打通了从成矿理论到找矿成果的转化通道,使我国铜矿勘查呈现出前所未有的喜人局面。据统计,近30年来,唐菊兴及其带领的团队主持和主要参与勘查评价矿床提交金属资源量/储量铜3968万吨,改变了我国铜矿主要分布在东部的格局,使西藏查明的铜资源储量占到全国铜矿保有资源储量的一半以上。

    育人:瞄准未来大势

    国家的未来在年轻人。秉承这一理念,唐菊兴在坚守青藏高原科研的同时,将育人放在与科研同等重要的位置。据统计,自获得硕士、博士生导师资格后,唐菊兴已培养博士、硕士研究生76人,还有10名博士生、26名硕士生在读。

    “唐老师经常告诉我们做地质工作就要吃得了苦、爬得了山,只有亲力亲为当好‘爬山匠’,掌握第一手资料,才能有发言权,才会有创新的可能。”唐菊兴的学生王豪说。

    正是在他扎根西藏,“上山扛设备、下山背石头”的示范带动下,团队成员们个个常年奔走在青藏高原上,成为一支理论与实践紧密结合、活力四射的队伍,涌现出郎兴海、宋扬、王立强等一批青年地质学者。

    其中,多龙研究团队所在的“西藏主要成矿带大型—特大型矿床勘查评价科技创新团队”入选自然资源部科技创新团队计划,原在多龙从事学习和研究的学生已全部博士毕业,多人晋升高级职称,获国家自然科学基金、省级科技基金项目资助,入选自然资源部、中国地质调查局青年人才计划等。

    在甲玛从事研究和学习的研究生也相继毕业。近年来,由唐菊兴作为项目首席主持的国家重点研发计划深地项目,在甲玛矿区完成的青藏高原固体矿产首个3000米科学深钻,清晰地揭示了碰撞造山环境下斑岩成矿系统的精细地质结构,为丰富和完善深部探测技术奠定了坚实基础。项目成果荣获中国地质调查局、中国地质学会2020年度十大地质科技进展。

     

    奋战高原 找矿报国

    该照片于2012年拍摄于敦煌的戈壁滩上。图中野外工作人员分工协作,开展热红外光谱仪的数据采集工作。该仪器主要用于矿物和土壤的研究,发射率测量可识别岩石和混合物的类别,如石英砂、硅酸盐等。

     
    航空物探遥感中心工作人员在敦煌的戈壁滩开展数据采...

    为紧密结合深部探测专项,加强深地测试领域学术交流与技术合作,自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心主要负责人于2018年11月19日至23日率团访问澳大利亚塔斯马尼亚大学国家矿床学卓越研究中心(CODES)和科廷大学John de Laeter卓越研究中心(JdLC)。

    CODES中心成立于1989年,是全球金属成矿理论研究和勘探技术开发的引领者,其下属的分析实验室致力于LA-ICP-MS技术研发和应用研究,是矿物微区原位分析方面的国际一流实验室。JdLC中心成立于1968年,曾牵头组织新一代高分辨二次离子质谱(SHRIMP)的研发工程,1998年成为澳大利亚国家地球化学和同位素科学卓越研究中心,长期致力于先进分析技术的研发和创新性应用开拓,是全球顶尖的地学开放分析机构。

    在塔斯马尼亚大学,访问团与CODES中心分析实验室主任Leonid Danyushevsky教授及其团队进行了深入交流,推动落实深部探测实验测试技术交流合作。双方表示,将尽快针对深部探测中的关键矿物联合开展激光原位剥蚀分析技术和短波红外光谱分析技术研发。在科廷大学,访问团与JdLC中心放射性同位素实验室主任Svetlana Tessalina博士及其团队进行了交流,参观了实验室,深入调研了该中心的运行管理模式。双方就研究生联合培养、高级访问学者输送、分析技术研发、标样协作定值、疑难样品测试等合作事项达成共识。实验测试中心生态地球化学研究团队将充分利用JdLC中心在显微形貌分析方面的尖端仪器和先进技术,就环境污染防控及修复技术开展合作研究。Re-Os同位素地球化学团队向JdLC中心赠送了Re-Os同位素标准物质,并将对新研制的标准物质开展合作定值。

    本次访问的两家卓越研究中心,有诸多实用有效做法值得借鉴。(1)在实验室制度与建设方面:实验室整洁有序,门禁制度完善,权限细化到人;有着严格的岗前培训考核流程,为保障安全一般不提倡晚间加班;实验室均设置了样品加工制备部门和功能强大的样品标本库。(2)在实验室仪器购置和运行方面:多渠道获取大型设备仪器购置经费(大学、政府和企业),购置前充分论证,公开竞争;为纪念仪器购置发起人和技术方法创始人的贡献,在实验室门口设立荣誉铭牌;仪器设备管理维护责任落实到研究团队,信用约束及自觉程度较高,在没有严格的绩效考核情况下,仪器仍能保持饱满运行;仪器设备充分共享,内外人员均可申请机时,内部人员以及合作研究人员可享受优惠价格。(3)在实验室人员设置和管理方面:实验室人员归属至研究团队,少有仪器维修及管理人员;研究团队以方法技术创新和高端应用服务为主要任务,出现新的攻关方向时,实验室人员可根据个人兴趣和时间,自由组建团队;人员工资待遇相对稳定,三年左右调整一次。

    2018年恰逢实验测试中心面临转型的关键一年,本次出访与CODES中心和JdLC中心交流并推动实质性合作,是学习借鉴国际先进分析检测技术、对接深地专项需要、开展深地探“测”技术以及深部资源开发生态绿色防控技术攻关储备的重要举措。实验测试中心将以本次出访为契机,加大科研人员走出去的力度,全面、及时掌握地学分析测试领域的国际前沿动态,积极发展能够充分交流互鉴的国际合作关系以及长期稳定的国际合作站点。

    自然资源部生态地球化学重点实验室和自然资源部中国地质调查局中国地质科学院Re-Os同位素地球化学重点实验室相关人员参加了此次出访活动。 

    访问团成员与塔斯马尼亚大学CODES中心研究人员合影

    访问团成员与科廷大学JdLC中心研究人员合影

     
     
    实验测试中心组团访问澳大利亚塔斯马尼亚大学、科廷...

    关键金属已经成为国际学术界研究的热点,也是找矿勘查的重要目标。为积极推进我国在国内外关键金属研究和找矿勘查方面取得更大成就,自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室、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(以下简称“资源所”)于2018年11月24日举办了“关键金属成矿作用、成矿规律和找矿勘查新进展高层研讨论会”。

    中国科学院莫宣学、吴福元、徐义刚和侯增谦,中国工程院裴荣富、郑绵平和毛景文等7位院士参会。国家自然科学基金委、自然资源部中国地质调查局、中国科学院广州地化所、中国科学院贵阳地化所、中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、中国矿业大学、南京大学、北京科技大学、核工业北京地质研究院、中国地质调查局西安地质调查中心、中国地质调查局成都地质调查中心、湖南核工业地质局、四川省地质调查院、新疆地质矿产勘查开发局等单位的120多名专家学者及研究生参加了会议。

    资源所主要负责人指出,实验室作为科技创新平台、人才培养基地,要面向国家重大战略需求,聚焦关键金属成矿作用、成矿规律和找矿勘查等方面的关键科学问题,开展理论及技术方法创新,为保障我国关键金属矿产资源安全作出更大贡献。

    郑绵平和毛景文院士,李文渊、李子颖、温汉捷、王核、李文昌和王登红研究员,蒋少涌、王汝成、代世峰和谢玉玲教授,冯京、付小方和刘翔教授级高工等15位院士专家学者,重点围绕关键金属矿产的成矿类型及特征、成矿过程、成矿规律、找矿方向和勘查开发利用、国内外资源供需形势等方面开展深入研讨。专家学者们充分展现了近年来在关键金属领域的研究新进展、新发现及新成果,对关键金属矿产领域发展必将起到积极促进作用。

    重点实验室主任毛景文院士在闭幕式致辞中说,目前我国部分关键矿产是我国优势矿产、部分为紧缺矿产,优势矿产应该变成战略资源,加大力度在国内外寻找紧缺矿产,以保障我国发展的需求。他认为此次研讨会十分成功,我国学者在关键矿产的成矿理论研究和找矿勘查效果均取得显著进展。同时,他指出目前找矿大都在非常艰苦环境下,应将航空地球物理、遥感,红外光谱等多种技术应用在中高山区和覆盖区找矿工作中,通过科学技术和找矿勘查创新发现和勘查更多更好的矿产资源。

     

     

     
     
    关键金属成矿作用、成矿规律和找矿勘查新进展高层研...

    2017年5月18日,中国地质调查局国土资源实物地质资料中心举办了“关于短波近红外光谱填图技术和TSG处理分析软件培训讲座”,邀请国际知名高光谱应用专家杨凯博士进行授课。

    培训内容主要包括短波近红外光谱技术的原理、国内外高光谱技术地质应用进展以及该技术在蚀变矿物填图、找矿勘探、矿石采选等领域的应用实例简介;同时对TSG (The Spectral Geologist)软件的基本功能、实际操作步骤、软件操作中需要注意的问题进行了详细的讲解与答疑;在TSG软件操作演示环节,重点介绍了如何创建scalars和光谱运算(分类、掩膜创建、辅助匹配等)功能。讲座采用汇报、讨论,解疑,实操等方式进行,取得了良好的效果。

    通过此次培训,科研人员开拓了视野和思路,了解了国内外高光谱技术发展及其在蚀变矿物填图、采矿勘探等地质方面的应用情况,对TSG光谱解译软件中数据处理、矿物精确解译、掩膜建立的技巧等方面受益匪浅;同时也大大促进了地质、遥感学者之间的学习交流,为下一步开展高光谱信息提取工作以及数据处理方法奠定基础。

    杨凯博士是国际知名高光谱应用专家,曾就职于澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)矿物填图技术部,主要从事热液成矿体系评价和勘探、岩心光谱扫描和矿物填图定量岩矿信息提取、航空和地面高光谱数据进行大区域的成矿前景评价和成矿信息分析方面的研究。

    中国地质大学(武汉)、核工业北京地质研究院以及实物资料中心相关技术人员参加了此次培训。

     

    实物资料中心开展短波近红外光谱填图技术和TSG处理分析软件培...

        2010年1月27至29日我局在南京举办了第六届全国遥感及蚀变矿物填图培训班,来自中国地质调查局直属单位、有关省地质勘查局、地质调查院、科研院所以及国外相关地矿企业等单位的90多位代表参加了培训。本次培训围绕着国际遥感前沿技术、蚀变矿物填图方法和岩芯光谱扫描仪原理及应用展开交流,主要内容包括:1、遥感找矿最新技术;2、蚀变矿物填图技术;3、数字化岩芯扫描仪及便携式近红外矿物分析仪的原理及应用;4、我国高光谱卫星有关进展;5、仪器操作培训。会议邀请了国内近红外蚀变矿物填图专家和高光谱遥感专家进行讲课,其中包括澳大利亚联邦科工组织4位专家及3位国内相关领域专家。培训班由南京地质调查中心承办。


        1月28日上午,培训班举行里简短的开幕式。局科外部李志忠处长代表会议主办方对从澳大利亚远道而来的几位专家表达了诚挚的慰问和欢迎。南京地调中心黄海副书记代表会议承办方向各位与会专家、学员们表达了热烈的欢迎。


        短短两天的培训课程涵盖了丰富的内容,先后有7位国内外专家给学员们带来了精彩的报告。首先是来自澳大利亚联邦科工的三位学者为大家介绍了他们在本领域研究的最新进展和研究成果。


        Jonathan law 教授为学员们介绍了联邦科工局及其发展情况。联邦科工局是澳大利亚国家级科研机构,分布在55个地区,拥有超过6500名研究人员,在14个领域排名第一。联邦科工拥有多个旗舰计划,其中之一即为“发现和开发隐伏矿床”。Jonathan教授阐述了该计划支持下,澳大利亚矿产资源探测方面开展的项目及研究情况,展示了联邦科工在该领域取得的丰硕成果。


        Jon Huntington 教授全面介绍了联邦科工目前研制出的数字化岩芯扫描及解译系统Hylogging System。该系统包含硬件及软件系统,是面向对象,多层次的岩芯矿物分析编录系统。该系统能够沿岩心方向连续获取矿物反射光谱及高分辨率彩色影像,能分析和识别多种地质单元和热液蚀变聚合物,包括层状硅酸盐、闪石、碳酸盐、硫酸盐、氧化铁等矿物。Jon教授同时对该系统的解译处理软件TSG-Core进行了详细演示。


        Tim Munday博士展示了天-空-地一体化的高光谱矿物成像模式。目前,地面和航空应用已经实现,航天应用正在探索和进行。Tim教授列举了大量的实例,体现了天-空-地一体化工作方式的优点,为未来高光谱遥感在地质矿产保护中的应用和发展提供了思路。


        局航遥中心汪大明博士为学员带来了我国高光谱在国土资源应用方面进展的精彩报告。汪大明博士依次介绍了遥感、高光谱遥感以及卫星高光谱遥感技术在国土资源保护方面的应用及发展现状,重点阐述了863项目中所作的代表性工作。


        航遥中心的王润生教授报告的题目为:“高光谱遥感地物成分信息探测矿物填图及其应用”。王教授从矿物光谱特性入手,为学员们详细讲解了利用高光谱遥感影像进行矿物识别的处理流程、原理及技术手段,并介绍了高光谱遥感在地质应用方面的广阔前景。王教授翔实细致的授课内容给学员们留下了深刻印象。


        南京地调中心的修连存研究员以授课、操作实习相结合的方式为学员们全面展示了便携式近红外矿物分析仪的使用和软件操作。该仪器在国土资源大调查项目支持下,由南京地调中心自主研发成功。仪器通过收集岩矿样品对近红外光谱的漫反射信号得到的特征吸收光谱,对其中的矿物作定性和半定量分析。仪器能够测量多种硅酸盐矿物及碳酸盐矿物,对于野外遥感蚀变识别、野外矿化异常查证、矿物填图等工作效果显著。


        经过周密的安排和组织,学员们的踊跃参与,本次培训圆满落下帷幕。本次培训授课内容紧凑有序,环环相扣,在短短两天时间内使学员们获得了丰富的知识,达到了高质量的培训效果。

    培训班开幕式

    Jonathan law教授在做报告

    仪器研发专家Jon Huntington教授在做报告


     

    第六届全国遥感及蚀变矿物填图培训班举办