中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头研发的20kW海洋漂浮式温差能发电装置近日在南海成功完成海试，返回广州南沙。这是中国首次在实际海况条件下实现海洋温差能发电原理性验证和工程化运行。

海洋温差能是海洋可再生能源之一，指海洋表层海水和深层海水之间由温度差而形成的热能，极具开发价值和潜力。中国海洋温差能储量丰富，但相关研究此前还处于实验室理论研究及陆地试验阶段。

为进一步开展海洋温差能研究，广州海洋地质调查局建立了南海水体温度三维模型，并评价优选出南海适宜温差能开发的优势海域。

今年8月，该套海洋温差能发电装置搭载“海洋地质二号”船在南海1900米深海域开展了首次海上试验，成功完成温差能发电技术验证。本次试验发电总时长4小时47分钟，最大发电功率16.4kW，有效发电利用率达到17.7%。

古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一，也是第一个重要成矿期

瓦尔巴拉超大陆是一个理论上曾经存在的超大陆，自38亿年前开始形成，31亿年前成形，28亿年前分裂。

前寒武纪地质年表

今年世界地球日的主题是“珍惜自然资源呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”。那么，对于“生物大爆发”之前远古时代的地球，你又知道多少？今天，就让我们请来一位研究前寒武纪50多年的地质专家——来自中国地质调查局天津地质调查中心的沈保丰研究员，请他讲讲从46亿年前地球诞生到距今5.41亿年寒武纪开始近40亿年的漫长时光中，地球经历了哪些重大地质事件。

1 前寒武纪涵盖40亿年的地球时光，分为冥古宙、太古宙、元古宙三个地质时代

记者：说起寒武纪，人们会想到地球历史上第一次生物大爆发，大量且门类众多的海生无脊椎动物在几百万年的很短时间内“突然”地出现了。从此，地球逐渐成了一个生机勃勃、丰富多彩的“生命家园”。那么在之前的前寒武纪时期，地球又经历了怎样的演化过程？

沈保丰：地球的年龄是45.68亿岁，以5.41 亿年的寒武纪为界，之前约40 亿年的地质时代称为前寒武纪。

前寒武纪又分为冥古宙、太古宙与元古宙三个地质时代，是陆壳形成、生长、壳幔圈层分异耦合并形成稳定陆块的重要阶段。应该说，在这个漫长的时间尺度上，地球发生了一系列决定地球命运的地质大事件。揭示这些事件的性质和过程，对于理解行星演化、大陆的聚合与漂移、矿产资源的形成、生命的演变，以及地球未来的发展都具有重要意义。

记者：但以往人们了解得并不多。

沈保丰：的确。尽管它占据了地球生长期近87.7%的时间，但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录，且岩石已严重变质，不是已经破坏侵蚀，就是埋藏在显生宙地层之下。

目前，已知地球上地壳的最古老物质记录，是澳大利亚杰克山太古宙沉积砾岩中的碎屑锆石，它的年龄大约是44亿多年。

2 冥古宙的“黑暗地球”，经历了由天文行星演化到地质演化的质变

记者：地球形成的初始阶段是没有地壳的？

沈保丰：早期地球经历了由天文行星演化到地质演化的质变。

在冥古宙，即距今45.68亿年到40.3亿年，早期地球经历了一段“黑暗时代”，那是一段没有岩石记录的时期。

冥古宙又可分为混沌代和杰克山代或锆石代两个代，其分界线为44.04亿年。混沌代主要是太阳系及其早期地球等行星形成及演化时期，其间包括太阳系的形成、早期地球的增生、金属地核和硅酸盐地幔形成、月球的形成、一颗“火星大小”的行星撞击等天文行星演化事件。

距今44.04亿年左右，地球就进入到地质发展时期。在这一时期内，有原始地壳和原始地核起源，初始地幔、水、大气圈和海洋的形成，陆壳、洋壳及生命起源等重大地质发展问题，都需要人类进一步去认识和研究。

早期地球的研究是当今地球科学研究的热点和难点，因为有关近似火星大小的天体大撞击、全球岩浆海、地幔翻转、陆壳起源、生命出现等大事件都发生在这一时期。但因为在这时期保存的记录极少，又很难得出较完整的结论。因而人类对早期地球的认识程度极低。

从地质角度对早期地球的研究、获取相关信息的途径，其中对冥古宙碎屑锆石包含信息的研究尤为重要。

记者：人类都在哪里发现过冥古宙碎屑锆石？

沈保丰：保存较好的地点是西澳的Mt. Narryer、Jack Hills和Maynard。Mt. Narryer的碎屑锆石年龄为41.5亿年及42亿年；Jack Hills为44.04±0.08亿年，是全球最老的碎屑锆石年龄。

在中国大陆的西藏三江造山系中的喜马拉雅地块、北羌塘地块、北秦岭西端、北祁连走廊带、天山的东准噶尔和华夏造山系等7个地点，也发现了早于40亿年的碎屑锆石，其中有4个大于40.3亿年，3个接近4亿年。

3 太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、许多矿产形成的重要时期

沈保丰：太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、高度还原性水圈、大气圈和铁、金、铜、锌矿产形成的重要时期。

太古宙是陆核和陆壳巨量堆积时期。根据已有的地质资料，地球陆壳的80%～90%是在早前寒武纪形成的，绝大多数形成于太古宙中的中—新太古代。全球陆壳的巨量增生在29亿～27亿年，主要的岩石类型是高钠的长英质片麻岩，其次是镁铁质—超镁铁质火山岩。据推测，陆壳增生与超级地幔柱事件有关。

太古宙地幔热对流循环剧烈，构造活跃，火山活动速率较大，这有利于早期大陆物质大量产生，并漂浮于紊流状态的地幔之上。随着地球冷却，原始大陆固结为一些小陆块。依据南非卡普瓦尔和澳大利亚皮尔巴拉克拉通的年代学和古地磁研究，在33亿年左右，甚至可早到36亿年，可能有一些陆块增生并形成地球上第一个构造上更稳定的瓦尔巴拉超大陆。有专家提出，在太古宙末期，27亿年左右或25亿年，可能存在一个肯洛兰超大陆。约24亿年左右，肯洛兰超大陆开始裂解，形成了一系列的大规模放射状基性岩墙群，在23亿年左右形成了古元古代冰川事件。

记者：太古宙已经开始形成矿产资源？

沈保丰：太古宙形成的大量绿岩带中有着明显的成矿作用。

根据其规模、形态、形成时代、岩石组合、变质程度以及成矿作用等方面的差别，全球的绿岩带可分为4种类型：巴伯顿型（35亿～33亿年），形成时代较老，主要矿产有金、铁、铬和少量镍；苏必利尔型（27亿～26亿年），主要矿产有铜、锌、金、铁和少量镍；伊尔岗型（27亿～26亿年），产出的矿产有铜、镍、金、铁等；达瓦尔型（26亿～23亿年），与之有关的矿产有金、铁、锰等。

4 距今26亿～25亿年间，华北陆块发生了一次大氧化事件

记者：现在的中国大陆在太古宙时期经历了怎样的变迁？

沈保丰：太古宙地层在中国大陆出露面积为7.4万平方公里。中国大陆主要有三个陆块区，分别是华北、塔里木和扬子。其中，以华北陆块面积最大，变质基底分布范围最广，时代跨度最长——从略大于38亿年到18亿年。

作为中国最大的陆块，华北陆块的面积约30万平方千米。尽管与世界上其他陆块（克拉通）相比，它的面积不算大，但它不仅具有超过38亿年的漫长地质历史，而且经历了复杂的构造岩浆热事件叠加和改造，记录了几乎所有地球早期的发展的重大地质构造事件。

在26亿～25亿年，华北陆块是陆壳巨量堆积的高峰期。由于陆壳巨量堆积引起由缺氧到富氧的地球环境的剧变，构造体制重大转折，同时导致了元素的巨量迁移、重新分配和成矿。

一个有趣的现象是：华北陆块大约30万平方千米面积上，在26亿～25亿年间忽然大规模地形成了几千个规模大小不等的氧化物相条带状铁建造（BIF）型铁矿床，累计查明资源储量已达335.36亿吨，占全国铁矿总资源储量46%。这种在一个不是很大的地区集中产出几千个矿床和矿点，并呈氧化物相条带状铁建造的铁矿床产出，在全球很少见，华北陆块可能是唯一的地区。这也说明在新太古代26亿～25亿年时，华北陆块发生了一次大氧化事件。

记者：铁矿床的形成与氧化有什么关系？

沈保丰：铁是变价元素，在自然界有Fe2+和Fe3+两种离子存在。氧化环境中铁呈Fe3+状态存在，Fe3+的迁移能力极小。还原环境中铁以Fe2+状态存在，形成Fe(OH)2、FeCO3、FeCl2等化合物。因而氧化环境有利于铁的沉淀，还原环境有利于铁的迁移。即：在酸性环境下，铁的还原作用增强，促使二价铁被溶解到溶液中去；在碱性环境下，铁的氧化作用增强，促使三价铁从溶液中沉淀下来。

在华北陆块在26亿年之前，由于强烈的火山和洋底的喷流作用，大气圈和海盆基本是处于强酸性和强还原的环境，在盆地中大量的铁呈二价离子、氢氧化铁或其他络合物形式存在海盆中。在26亿~25亿年由于处于氧化环境，Fe2+便从溶液中沉淀下来，形成了大量的铁矿。

5 古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一，也是第一个重要成矿期

沈保丰：古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一。在此期间，发生了古元古代初超大陆裂解、大量基性岩墙（席）侵位、大量巨厚被动陆缘型沉积建造、大陆壳的快速生长、俯冲—碰撞造山作用的首次出现等。同时，这一时期构造体制发生了本质的变化，由太古宙全活动体制转换为活动带和稳定地块并存的构造格局。出现不同规模、不同构造性质的活动带、裂陷槽、岛弧带、活动大陆边缘、被动大陆边缘等。

记者：全球古元古代大致发生了哪些重大地质事件？

沈保丰：24.2亿～22.5亿年在古元古代初期，发育有广泛的冰川活动，产生了全球性的地幔慢速下沉和大气圈的氧化。

这个时期的古老冰川活动被称为休伦冰川活动。它紧随在肯洛兰超大陆破裂、大氧化事件在全球广布条带状铁建造之后。在24.2亿～22.5亿年全球岩浆活动寂静期之后，从22.5亿～20.6亿年岩浆活动重新活跃，出现以玄武质岩浆活动为代表的全球事件。古元古代中期，也是磷矿产生的重要时期。

20.6亿～17.8亿年是地球历史上重要的地壳生长期，世界上最大镁铁—超铁镁质层状侵入体以及南非含大量矿产的大规模基性布什维尔德岩浆岩省，就产生于这一时间。这一全球的构造事件还导致了哥伦比亚超大陆在距今18亿年时的形成。

此时的华北陆块也发生了与超大陆形成有关的造山事件。大量丰富的地质记录证实，在古元古代末18.5亿年完成了最后一次前寒武纪聚合造山和变质作用，完全固结成为一个整体的刚性克拉通。在古元古代末，经吕梁运动，华北、塔里木、华南等古大陆相联，组成一个统一的中国古大陆的结晶基底。

全球哥伦比亚超大陆形成后，从17. 8亿年开始陆续进入裂解期，形成裂谷盆地和被动陆缘盆地。

古元古代也是地史上第一次十分重要的成矿期。它以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂著称。比如中国就有大量这一阶段因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产，构成了铁、铜、铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石、金红石等矿床成矿带和成矿系列。

6 “雪球地球事件”之后，温室效应导致地球变暖，元古宙进入尾声，显生宙拉开序幕

记者：从您的讲述来看，早期地球虽然没有大量生物出现，但故事也是惊心动魄。

沈保丰：的确非常精彩。

17.8亿～8.5亿年是地球演化过程中相对稳定期，以硫化物发育的深海洋、疑源类的缓慢演化、哥伦比亚超大陆的解体和距今11亿～9 亿年罗迪尼亚超大陆的汇聚为主要特色。

8.5亿～5.41亿年是地史中由隐生宙向显生宙过渡的重要阶段，也是生命演化最关键的时期。在这时期的开始阶段，即从7.7亿年开始，地球进入了元古宙第二次环境剧变阶段，广泛发生低纬度冰川，整个地球覆盖着冰雪，形成一个雪球，称为“雪球地球事件”。

记者：“雪球地球”？连赤道也被冰雪覆盖吗？

沈保丰：当然。全球年平均气温低达-50C°，海洋表面冰层达到1000米厚。整个地球成为一个雪球。

这也是元古宙休伦冰期后的第二次全球冰雪时期。

在新元古代中期，罗迪尼亚超大陆裂解。在这一时期，地球构造运动加强，广泛形成陆内裂谷，同时引起大规模风化剥蚀和沉积作用，使大气中CO2的消耗量大大超过火山喷发释放的CO2量，并出现“冰室效应”：全球气温迅速降低，首先在地球两极的海洋上形成冰盖，随着冰盖面积的扩大，冰面对阳光反射增大，加速了地球表面的气温下降，直至全球冰冻，形成“雪球地球”景观。

不过，有一句话叫物极必反。由于温度极低，水文循环基本停滞，几乎没有降水作用，消耗CO2的化学循环基本停止。但同时，地球上的岩浆作用依然活跃，火山喷发释放出大量的CO2，且不断增加。经过上千万年的日积月累，大气中的CO2终于达到了一个足够高的浓度，便又产生了强大的温室效应。之后，地球迅速变暖，冰雪大片消融，最终出现了另一极端——解冻加速，一场酷热随之而来。

随之而来的还有生物界的蓬勃孕育。6.35 亿年，埃迪卡拉纪开始，埃迪卡拉动物群首现，至5.41亿年寒武纪生物大爆发，元古宙结束，显生宙拉开序幕。

7 元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期，中国至少有该时期形成的超大型矿床40余处

记者：看来，中—新元古代是地球演化历史上最重大的变革时期之一，为之后地球成为丰富多彩的生物家园奠定了地质基础和气候基础。

沈保丰：我今年83岁，是从1964年开始研究前寒武纪矿床。我想要告诉大家的是，地球演化和环境变化也与成矿作用息息相关。如，“雪球地球事件”为我国的华南地区留下了大量的铁矿、锰矿和磷矿，特别是锰和磷，规模很大，品位很高。

记者：那么，我国前寒武纪矿床主要有哪些矿种？

沈保丰：中国前寒武纪超大陆旋回与成矿作用关系十分密切，我们曾提出，中国前寒武纪大规模成矿作用的主要控制因素是大地构造背景和大型地质构造环境。我国前寒武纪有包括铁、铜、镍、锌、稀土、金、磷等矿种在内的14个矿种产出超大型和特大型矿床，其中超大型矿床40多处、特大型30多处。

记者：有哪些是我们现在熟知的大矿？能举个例子吗？

沈保丰：比如白云鄂博。

记者：我们知道位于内蒙古的白云鄂博矿赋存着大量稀土，在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。它也是在前寒武纪哪个阶段形成的？

沈保丰：白云鄂博稀土、铌、铁矿床是我国中元古代一个世界级的巨型矿床。初期，我国开发白云鄂博是开采铁矿石，后来才发现并应用其中的稀土、铌等重要矿产资源。

如果说中国稀土的资源储量约为世界稀土资源储量一半，其中白云鄂博稀土资源储量就能占到全国稀土资源储量的近九成。如今，人们已在矿区内已发现73种元素，构成160种矿物，有综合利用价值的矿产达26种，除稀土之外，铌、钍资源储量都占世界第二位。

白云鄂博矿床有着复杂的形成历史。

据研究，白云鄂博矿床有两次成矿期，是早期中元古代以铁-铌-稀土矿为主的岩浆型和晚期加里东期为铌—稀土矿热液叠加而形成的多成因、复合型的叠生矿床。

在中元古代早期，大约17.5亿年左右，随着全球哥伦比亚超大陆的裂解，太古宙的华北陆块也开始裂解，形成白云鄂博裂谷，并在裂谷中沉积了白云鄂博地层及有关岩浆岩。在14亿～12亿年，这里火成碳酸岩呈岩床或似层状体和岩墙侵位。就在火成碳酸岩岩浆熔离过程中，形成了岩浆期的稀土—铌—铁矿床。这也是白云鄂博的主矿化期。

在5亿年～4亿年加里东期，这里又叠加了一期构造热事件，形成了第二期稀土、铌热液矿脉。它们也是地壳深部物质部分熔融的产物。

沈保丰：总的来说，前寒武纪中的元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期。除了白云鄂博超大型稀土—铌—铁矿床外，中国此时形成的知名矿床还有：内蒙古东升庙超大型硫铁—铅—锌矿床、甘肃金川超大型铜镍矿床、海南石碌超大型铁矿床、贵州松桃西溪堡（普觉）超大型锰矿床、贵州松桃道坨超大型锰矿床、贵州开阳超大型磷矿床、贵州瓮安超大型磷矿床、黑龙江柳毛超大型石墨矿床、黑龙江云山超大型石墨矿床等。

记者：大自然的奥秘真是太多了。谢谢您为我们分享了一段有关早期地球的精彩故事。

专家出镜

沈保丰，研究员、博士生导师。1959年毕业于前苏联乌克兰顿涅茨克工业大学地质系，曾任原地矿部天津地质矿产研究所所长（现为天津地质调查中心）。50多年来，主要从事矿床、前寒武纪地质、区城成矿规律和成矿预测研究，专长前寒武纪成矿作用；先后发表论文100多篇，出版专著14部；曾获国家科技进步奖、省部级科技或果奖等多项，1992年起享受国务院特殊津贴等。

横跨东北三省，与大小兴安岭为邻，既是大庆油田的诞生地，又是大陆深部科学钻探工程松科二井的施工地，松辽盆地这片富饶而神奇的土地给予中国地调人无上的荣耀，而中国地调人也为这片土地倾注了无限的深情，使这片土地熠熠生辉。

作为奋战在松辽盆地上的地调队伍之一，自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心（以下简称“沈阳地调中心”），认真贯彻落实习近平总书记大力提升国内油气勘探开发力度的指示精神，全力按照中国地质调查局党组服务百年大庆油田建设“沉着冷静、精心实施，点上突破、面上拓展”的要求，会同中国石油大庆油田公司（以下简称“大庆油田”）联合组织了松辽盆地北部页岩油科技攻坚战，用实际行动践行广大石油、地质工作者联手攻坚克难的神圣使命，开创了松辽盆地非常规石油勘探开发的新篇章。

松页油1井出油

丰硕成果彰显地调担当

在百年风云变幻中，兴实业、利民生、强资源、壮国威，地质调查工作始终发挥着基础先行的作用，广大地调人始终将责任与担当铭记在心。

时光追溯到2019年9月26日。这一天是大庆油田值得骄傲的日子，也是沈阳地调中心值得骄傲的日子。在大庆油田发现60周年庆祝大会上，大庆油田对外宣布了四项重大勘探开发成果，其中之一是松辽盆地页岩油成果。随后，在2019年底召开的大庆油田年度油气勘探技术座谈会上，页岩油勘探攻坚战被列为油气勘探五大攻坚战之首。2020年3月21日-27日，大庆油田连续开了6个半天会，专门研讨页岩油勘探，进一步明确松辽盆地北部页岩油资源丰富，古龙页岩油非常规资源的勘探开发是大庆油田发展的新领域、新战场，也是大庆油田振兴发展的新希望、新起点，为页岩油勘探实现全面突破明确了方向。

页岩油攻坚战是中国地调局清洁能源地质调查科技攻坚战之一，沈阳地调中心与大庆油田通过3年多的协同攻关和前期探索，联合研究、联合部署，取得了丰硕的成果，大大加快了松辽盆地北部页岩油勘探开发进程。

一是四口参数井在松辽盆地获得泥岩基质型页岩油工业油流，证实松辽盆地具有良好的页岩油开发前景。继松页油1井和松页油2井取得工业突破后，“直改平”的松页油1HF井在青山口组一段泥页岩基质储层敞口自喷求产获得日产原油14.37立方米，最高日出油46.89立方米，累计产原油504.8立方米。松页油2HF井在青山口组一段泥页岩基质储层抽汲求产获得了日产原油10.06立方米，最高日出油27.81立方米，累计产原油197.99立方米。这两口水平井已经移交大庆油田进行后续试采。截至目前，松页油1HF井已试采求产超过150天，油嘴3.47毫米，累计产油800立方米；松页油2HF井已试采求产超过180天，累计产油600立方米。两口水平井取全了地层、压力和温度等各项参数，实现了泥页岩储层页岩油战略调查的重大突破。

二是评价结果显示，松辽盆地具有很好的页岩油资源潜力，有望成为重要的油气接续资源。利用新井资料，结合已有的成果，重新计算松辽盆地北部页岩油甜点区资源量近40亿吨。其中，Ⅲ类页岩油（纯页岩型）位于青一、二段半深湖-深湖相，砂地比<10%，TOC>2%，Ro>0.75%，面积11200平方千米，资源量占比70%以上，是下一步页岩油勘探的重要领域。

三是总结一套适用于陆相泥质页岩油勘探的创新成果认识和技术方法体系，提出松辽盆地北部页岩油有利目标区和井位优选的综合评价体系等五项创新成果认识，探索形成“覆膜石英砂、酸性压裂液体系、段塞加砂、纤维加砂、液态CO2”的压裂组合等三项页岩油关键工程技术。

压裂现场

五次论证指明攻关方向

每一项重大地调成果的背后，都有着事关国家能源安全的重大决定；每一项重大地调成果的背后，都离不开一批人的艰苦奋斗；每一项重大地调成果的背后，都经过一次又一次的论证与探讨，松辽盆地北部页岩油成果的取得同样如此。

时光追溯到2016年3月7日。习近平总书记在全国两会期间听取会议代表关于大庆油田形势汇报后指示：要振兴东北老工业基地，关注大庆油田发展。为贯彻落实习近平总书记重要指示精神，自然资源部中国地质调查局积极响应、迅速部署，吹响了攻坚松辽盆地页岩油的“冲锋号”。

为高质高效推进页岩油攻坚战的实施，中国地质调查局先后组织召开了5次重要的论证会，局领导亲自把关定向，攻关目标一次次聚焦。正是这5次关键且严谨的高层次论证会，明确了松辽盆地北部页岩油的调查攻关方向，选准了有利目标区和甜点层段，敲定了5口井的井位和具体施工方案，最终使得陆相页岩油调查和科技创新取得重要突破。

2016年5月20日，第一次会议论证《加快推进松辽盆地及外围油气资源调查工作方案》。这个经页岩油团队奋战一个月形成的方案，是举全局之力，用非常规手段，在科学部署前提下，开展超常规工作而形成的“作战纲领”。该方案明确了工作定位、总体思路、合作领域和协调机制，成立了前线指挥部，确定了攻关专家组。经专家深入论证，明确总体目标：以“开辟新区，探索新层系，联合攻关新类型、新领域，支撑百年大庆油田建设”为目标；提出预期成果：力争2-3年见实效，形成松辽盆地页岩油战略接续领域，同时在外围提交一批新区、新层系战略准备区；形成总体思路：立足松辽盆地，围绕非常规资源，统筹油气，远近结合，分开层次，突出重点，事企互动，联合推进，加快“四新”领域突破。第一次论证会明确了大方向，为后期工作提出技术总纲。

2016年8月9日，第二次会议论证《松辽盆地北部古龙凹陷松页油1井井位》。从5月到8月，沈阳地调中心和大庆油田密切配合，联合部署，联合研究，利用泥页岩的七性关系优选确定了齐家凹陷南部和古龙凹陷北部是页岩油发育的最有利地区，利用泥页岩的六要素明确了页岩油参数井的井位。论证会上专家组认定了位于古龙凹陷的松页油1井井位，认为若该井取得突破，对实现中国北方陆相页岩油战略突破具有重要意义。在审核了页岩油团队提出的两个井位建议后，专家考虑两个井位分别处于不同凹陷，都具备攻关施钻的必要性，因此建议两个目标同时上，最终根据油气发现选择一口井进行“直改平”，实施大型体积压裂。后期，又进行了一次补充论证，确定在齐家凹陷南部部署松页油1井，在古龙凹陷北部部署松页油2井。这次论证会，确定了两个目标井位，为后期取得成功奠定了深厚根基。

2017年7月20日，第三次会议论证《松辽盆地北部页岩油参数井试油选层及地层含油气性测试设计》。经过页岩油团队近一年的现场施工和探索，松页油1井和松页油2井钻探均见到较好油气显示，录井及测井资料解释均有油层。据此，页岩油团队研究提出了试油选层及含油气性测试方案。专家认为，两口参数井针对的储层类型不同，进行地层含油气性测试工作很有必要，明确松页油1井地层含油气性测试层位是青山口组二三段中下部的三个层位和青山口组一段的三个层位，松页油2井地层含油气性测试层位是青山口组一段的三个层位。后期，中国地调局专题会研究同意了工程设计方案，要求适当加大压裂规模，力争获得高产，获取关键参数。

2017年12月23日，第四次会议论证《松辽盆地北部松页油2井直改平地质论证设计》。通过精心施工，两口直井压裂均获得成功，松页油2井获得日产4.93立方米的页岩油工业油流，松页油1井获得日产3.22立方米的页岩油工业油流。为进一步评价页岩油资源量和勘探开发潜力，页岩油团队提出了松页油2井侧钻实施水平井的建议。专家论证认为，证据充分、合理可行，同意侧钻实施松页油2HF井。半年后，2018年6月8日，专家再次通过对《松辽盆地北部松页油1HF井地质设计》论证，确定在松页油1井侧钻实施松页油1HF井。两口水平井的实施，为后期页岩油高产工业油流的实现起了至关重要的作用。

2019年3月26日，第五次会议论证《松辽盆地北部松页油3井井位论证报告》。依据沈阳地调中心和大庆油田的会议纪要，明确继松页油1井和2井成功后，继续向页岩油勘探程度低的东部和北部地区开拓新区，页岩油团队选择三肇凹陷进行深入研究，优选并部署了松页油3井参数井。专家论证认为，该井位对于开拓新区新领域具有重要探索意义，对于整体评价松辽盆地的页岩油资源前景和获取关键评价参数具有重要的探索和引领作用。随后，该井也通过了压裂方案论证，经试油证实该地区确实具有较好的页岩油资源前景。目前，松页油3井试油见到好苗头，有望实现新区页岩油调查突破。

宝贵经验成就未来梦想

回顾地调百年风雨历程，广大地调人满怀历史的成就感和厚重感，不断总结过去，奋力前行。松辽盆地页岩油攻坚战取得重大成果，给予中国地调人特别是沈阳地调人的不仅仅是一份荣耀，更是一份引领成功的宝贵经验与启示，而这份宝贵的经验与启示将推动广大地调人创造地质调查事业的“第二个辉煌百年”。

——落实习近平总书记重要指示精神，保障国家能源安全是地质调查工作的神圣使命。我国地质调查工作有104年的发展历史。百年来，地质调查始终坚持以服务国家和区域重大需求为导向。当前，我国经济社会发展进入新常态，能源资源刚性需求长期存在。党中央、国务院高度重视油气资源保障工作，2019年9月26日，习近平总书记致信祝贺大庆油田发现60周年，指出“几代大庆人艰苦创业、接力奋斗，在亘古荒原上建成我国最大的石油生产基地，大庆油田的卓越贡献已经镌刻在伟大祖国的历史丰碑上”。60年来，大庆油田累计生产原油近24亿吨，占全国陆上原油总产量的37.6%，为祖国建设和发展做出了彪炳史册的巨大贡献。然而，大庆油田从连续27年稳产5000万吨，到连续14年稳产4000万吨，原油产量持续递减，油田发展面临挑战。为贯彻落实习近平总书记重要批示精神，中国地调局党组将页岩油调查作为科技攻坚战组织实施，在团队人员配备、资金配套、后勤保障等方面给予全力支持。沈阳地调中心联合大庆油田以“攻关齐家-古龙页岩油，寻找大庆油田接续新领域”为目标，迅速集结一支页岩油调查和科技攻关团队，在陆相页岩油地质理论、工程技术等方面进行攻关，努力开拓松辽盆地油气调查新领域。

——打破思想禁锢，地质调查与科技创新有机结合是取得成功的关键因素。页岩油科技攻坚战的成功并非一帆风顺、一蹴而就，项目开展初期整个页岩油团队感受到了巨大的压力。陆相盆地页岩油勘探开发是个全新的领域，缺乏相关的成熟理论和成功经验，页岩油的勘探开发面临着“三难三无”的境况。为了突破这些挑战，需要解决一系列世界性难题。该怎么办？有没有底气解决这些难题？冲锋号已吹响，页岩油团队必须勇往直前。沈阳地调中心在东北四省区开展地质调查工作，深耕细作近半个世纪，积累了海量的数据资料，汇聚了顶尖的页岩油科研团队，提升了攻坚陆相页岩油的自信。

页岩油团队从松辽盆地页岩油实际地质情况出发，参考页岩气、常规油等领域的资源评价方法、成藏规律及工程技术等方面的研究成果，从地质方面到工程方面不断进行创新，解决了一个又一个难题。我国陆相页岩油储层条件复杂，到底属于什么储层类型？对此，页岩油团队开拓了陆相页岩油新的储层类型——基质型（泥页岩储层）页岩油，为页岩油调查工作指明了方向。松辽盆地页岩油主要发育哪里？勘探思路和方向到底在何方？对此，页岩油团队经过攻关，实现了以“泥岩裂缝型”为主的传统勘探思路的转变，提出了巨厚的纹层型泥岩、韵律型泥岩具有丰富页岩油资源潜力的新认识，预测齐家、古龙、三肇凹陷深部蕴含丰富的页岩油资源。甜点区在哪里？规模多大、埋藏多深？井位选在哪里？带着这些问题，页岩油团队提出了松辽盆地北部页岩油有利目标区和井位优选的综合评价体系。利用岩性、物性、电性、含油气性、烃源岩、脆性和地应力七性关系确定齐家凹陷和古龙凹陷是页岩油发育的有利区，三肇凹陷是较有利地区。通过有机质丰度、成熟度、含油量、裂缝、压力和脆性等“甜点六要素”研究，明确杏西地区、巴彦查干地区和三肇凹陷中部是页岩油突破的靶区，形成了井位部署的重要依据。实践表明，3口井位选得都很精准，油气产能均达到工业标准。泥岩取心慢的难题怎么解决？页岩油团队与施工方密切配合、共同研究，改进钻具组合方式等工艺，采用直螺杆+复合片钻头组合方式，极大地缩短了取心钻进周期。陆相湖盆的压裂施工尚无成熟的压裂制度和规范怎么办？对此，页岩油团队在生产中摸索形成了一套适用于陆相湖盆的压裂施工工艺，采用羧甲基羟丙基胍胶酸性压裂液体系，结合前置二氧化碳增能、纤维加树脂覆膜砂、段塞加沙的压裂施工工艺，实现了陆相泥页岩地层中的大型体积压裂。正是页岩油团队在调查过程中将地质目标与地质理论创新结合，将工程目标与工程技术方法创新结合，才逐渐探索形成适合陆相盆地页岩油调查的地质理论和勘查技术方法体系。

——发挥公益先行作用，地质与石油工作者紧密合作是取得成功的重要基础。地质工作是国家经济建设的先行军，“地质工作搞不好，一马挡路，万马不能前行”。60年前，地质人和石油人共同合作，提出并验证了“陆相生油”理论，一举发现令国人振奋的大庆油田。2008年，中国地质调查局和大庆油田再度合作，签署合作协议，共同推进松辽盆地及外围盆地油气资源基础地质调查，为大庆油田实现“百年油田”目标提供一批后备勘探选区。近年来，双方紧密合作、联合研究、联合部署，不仅取得Ⅲ类页岩油（也是难度最大的一类）的调查突破和多项科技创新成果，而且第一时间进行了井场交接和后续试采。同时，沈阳地调中心还联合了中石化中原石油工程有限责任公司、东北石油大学、中国石油大学（华东）、数岩科技（厦门）股份有限公司等多家合作单位，与页岩油团队在工作中团结协作、密切配合、深入研讨、联合施工，涉及施工人员达600多人，卡住每个时间节点，实现有序推进，创造了合作共赢的典范。通过页岩油攻坚战的精心组织，不仅取得页岩油调查的重要突破，而且形成了国家公益性调查与油田企业、科研院所等联合攻关的创新合作模式，对陆相页岩油勘查开发起到示范和借鉴作用。

——加强人才团队建设、进行管理体制创新是页岩油突破的有力保障。为大力推进页岩油科技攻坚战，沈阳地调中心组建页岩油工程技术中心，搭建页岩油技术创新平台，加大石油地质、石油天然气工程、非震物探等专业人才引进力度，引进急需紧缺领军人才2人、业务骨干4人，培养技术精英10余人。页岩油团队从无到有，从组建到壮大，培养出中国地调局卓越人才1人、杰出人才1人、优秀人才3人，工程首席科学家1人、二级项目负责人5人。同时，按照中国地调局统一要求，页岩油团队始终坚持“五问”“五不唯”评价标准，开展岗位设置和工作内容遴选，给品德好、能力强、成果业绩突出的年轻技术骨干创造机会并搭建舞台；坚持人才激励机制，优化绩效工资分配，出台《特殊贡献绩效奖励实施细则》，对科技创新、成果转化和优秀人才等实施奖励；通过开展技术培训、专家讲课、现场会诊、合作交流等增强技术人员业务素质，不断提升科技创新能力和水平。

为全力推进页岩油调查，沈阳地调中心在创新管理方面不断进行探索与实践：成立页岩油现场指挥部，统一调度各方力量协同攻关，协调解决项目实施中的重大问题，确保各项工作高效有序开展；强化落实目标责任制，2019年度发文推进攻坚战的11个方面共40项具体举措，明确目标，责任到人、落实到日，加强督办和绩效考核；制定6项施工管理制度和质量控制措施，科学管理，狠抓细节，全面实行质量管理控制；制定推进规划路线图，科学合理安排工作进度，深刻总结经验教训，确保各环节工作丝丝相扣；全力提供后勤保障，建设标准化野外基地，为现场技术人员提供良好的工作和生活环境。

——坚守初心使命、弘扬新时代地质文化是页岩油团队奉献拼搏的不竭动力。为了能有效拉动页岩油勘探开发，页岩油团队坚守初心和使命，坚持以政治建设统领业务工作，落实全面从严治党主体责任，推进党风廉政建设向纵深发展，充分发挥党支部战斗堡垒作用和党员先锋模范作用，时刻不忘地质人的初心和使命，报效祖国、服务人民，将“李四光精神”“三光荣传统”融入到血液之中，把“大庆精神”“铁人精神”落实到具体工作中，用实际行动践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时代地质文化，铸就了“勇挑重担、敢于创新、求真务实、甘于奉献”的页岩油团队精神。从烈日炎炎到数九寒天，从钻探工程到抽汲试油，在项目推进的4年中，页岩油团队成员坚守一线、默默奉献，每人每年在野外一线和出差的时间平均在280天以上，可歌可泣的动人事迹不断涌现。“地调儿女砥中流，泥页岩里苦寻求；蚊子飞蚁浑不怕，不见石油誓不休。”寒冬腊月，他们冒着刺骨的寒风，在井场24小时轮班值守；盛夏时节，似火骄阳下，他们在压裂现场一站就是一天，每个人的脸庞都被晒成了古铜色，但这却是地调人引以为豪的一抹最靓丽的色彩！

凡是过往，皆为序章。成绩不是终点，而是一个新的起点。有了第一个百年地调的厚重根基，有了中国地调人的勇挑重担，中国地质调查事业的“第二个百年”将会更加耀眼辉煌！􀴁

在国家重点研发计划“中国中新元古界地层时空格架与地层-沉积事件对比”课题(2016YFC601001)、国家自然科学基金“中新元古代沉积记录-臼齿碳酸盐岩对比与形成机制”(项目号41472082)、中国地质调查局(1212011120142, DD20160120–01)和英国国家环境研究基金 (NE/L002485/1) 等项目联合资助下，自然资源部中国地质调查局地质研究所柳永清研究员、旷红伟教授团队与奥地利维也纳大学Daniel Paul Le Heron教授领衔的奥地利、英国团队合作研究，新近在我国华北新元古代晚期（埃迪卡拉纪）冰川沉积学研究方面取得重要进展，研究成果 “Bird’s-eye view of an Ediacaran subglacial landscape”（鸟瞰埃迪卡拉纪冰下剥蚀地貌）刊发在国际著名学术期刊《Geology》（地质学）上，旷红伟教授为共同通讯作者（Le Heron, D.P., et al., 2019, Bird’s-eye view of an Ediacaran subglacial landscape: Geology. https://doi.org/10.1130 /G46285.1）。

长期以来，冰川发育或冰期存在与冰川堆积物主要是通过冰筏坠石或者疑似冰缘的流水沉积物（冰碛杂岩）等来证明，但这种方法经常遭到质疑。冰溜面、冰川擦痕等虽是直接反映冰川发育及其属性和运动学机制的证据，但由于地质记录稀少，同时易受风化等作用的影响难以保存。目前国内外典型和大规模冰溜面构造也仅在第四纪和冈瓦纳大陆古生代冰蚀地貌中见及。本项研究成果揭示的华北克拉通南缘埃迪卡拉纪（罗圈组）大型冰溜面构造，无论是从出露面积还是发育的丰富冰蚀地貌类型与精美保存状况都是世界上同时期极为罕见和典型的，也是世界仅存的两处埃迪卡拉纪冰蚀地貌之一（另一处位于澳大利亚西部，且研究程度较低）。

研究成果重点描述了研究区出露的众多冰溜面之一：豫西鲁山石门沟冰溜面构造。成果揭示，在长达1000米的缓倾斜中元古代石英砂岩层面上发育一系列冰下冰蚀底形（地貌）构造，它们系冰川在冰底融水的介入下刨蚀下伏“基底”岩层而形成的，包括凹、凸面状（阶步、羊背石等）、冰臼、似贝壳断口状、水下磨光面、纺锤状等丰富宏观尺度冰下冰川剥蚀底形构造，还共生着大量、密集冰川擦痕和冰川压实应力作用下的岩石蠕动变形等构造。据似贝壳断口状冰蚀底形、冰川擦痕等指向构造判断古冰川运动方向由北向南，而非之前认为的由南向北。同时，不断变换的擦痕方向又显示冰川在运动过程并非沿直线运动，而是蜿蜒前行。大量裂隙和同期断层的发育加速了冰川下部盆地和冰湖的形成，为冰溜面及擦痕保存提供了有利条件。

本项研究成果是在传统的野外地质观测和超大比例尺填图基础上，野外调查和后期室内研究分别应用了空中航拍和数字地貌模拟技术，同时，这也是国内外第一次利用无人机航拍、数字地貌高程模拟和传统地质研究相结合的方法对前更新世深时冰下沉积-剥蚀地貌的精细刻画，研究成果不仅对深化理解全球超级温室气候时期的埃迪卡拉纪冰川及其环境、生命演化学术意义重大，同时，基于我国华北发育的全球独特、鲜明的埃迪卡拉纪冰川剥蚀和(沉积)堆积地貌优势，对于进一步研究不同于成冰纪雪球地球时期的非全球性冰川（?）（大陆冰盖或山地冰川）属性、古地理和环境、生命协同发育与演化具有更加重大的科学意义。后续研究成果正在接续发表中。另外该方面的内容已列为2022年北京国际沉积学大会野外考察路线。

论文链接：https://doi.org/10.1130/G46285.1。

 豫西石门沟罗圈组底部冰溜面展面特征（左）及其三维模拟图（右）

（方向为上北下南，其底部基岩为中元古代三教堂组砂岩）

近日，九三学社国土资源委员会第一支社组织社员前往京西古道开展地质考察活动。

京西古道是元代以来北京通往山西、内蒙古的一条商旅要道，其中，牛角岭关城的“蹄窝”及斜河涧村“冰川漂砾”一直吸引着地质学家的关注，一百年前，中国地质学先驱丁文江先生曾指出所谓“蹄窝”，其实是基性火山岩的差异风化作用所致，这种现象在山西北部的很多地方都能见到，并非是传说中骡马踩踏而形成的蹄窝，而近年来，有学者曾发表论文，试图证明“蹄窝”是骡马踩踏形成，并对风化“壶穴”说提出了质疑。

一支社的地质学家们经过实地考察和讨论，认为牛角岭“蹄窝”应是风化形成的壶穴，并得到了七点认识，一是壶穴发育于下侏罗统南大岭组基性火山岩中两组共轭剪节理的交叉部位，属于构造软弱带，容易遭受风化剥蚀；二是壶穴发育于道路较低洼处，雨季容易形成地表流水和积水，会加速风化作用速度；三是壶穴的形态多数为椭圆形，椭圆长轴方向与水流的方向一致，说明其受流水侵蚀明显；四是壶穴的深度在10厘米左右，这个深度的坑，若骡马踩踏进去后极易出现卡蹄的危险；五是壶穴的底部形态呈中间深、四周浅锅底状，与骡马蹄底较平的形态不吻合；六是除极少量巧合之外，大部分的壶穴位置分布与骡马行走时留下的蹄印位置组合不能对应；七是一些壶穴非常靠近道路内侧，负重的骡马若踩上那些坑，势必会碰撞崖壁，因此不合逻辑。以上七个理由足以说明所谓“蹄窝”的说法缺乏足够的科学依据，其真正的成因就是基性火山岩的差异风化作用。

另外，一支社还对斜河涧村白龙沟第四纪“冰川漂砾”进行了考察，通过对砾石体积、岩性的考察，对周围环境、地形的分析，得出该砾石的成因应该是山体崩塌、滑坡作用。

通过野外典型地质现象考察，经验丰富的地质学家对青年地质工作者进行了指导，起到了传-帮-带的作用。通过对科学问题的仔细观察和认真讨论，一支社达到了开展组织活动和专业知识交流的目的，弘扬了九三学社“民主与科学”的优良传统，提高了社员的科学素养，增强了知识分子的责任感和使命感。

11月5日至11月17日，应自然资源部中国地质调查局的邀请，以国际洞穴联合会副主席、捷克洞穴学会主席兹德内克·莫提契卡为领队的捷克考察团一行八人，联合中国地质科学院岩溶地质研究所、陕西省地质调查院及广西南宁洞穴俱乐部，对陕西省汉中市南郑县小南海镇进行了第五次中国-捷克汉中天坑群联合科考。

此次中外联合科考是在前四次科考的基础上，以洞穴探测为主，重点对小南海镇的岩溶洞穴和地下河进行调查、探测。同时，还开展了基础地质、水文地质、古生物、地质遗迹等方面的调查，并取得了重大进展。

东方剑齿象化石

在洞穴探测方面，考察重点集中在小南海岩溶台原面，即天星岩-白水洞地下河流域、观音洞地下河流域。其中，天星岩-白水洞地下河流域涉及天星岩天坑、地下河、上层洞穴（干河沟瀑布）；观音洞地下河流域涉及回军坝乡向阳坪黑窝洞穴、鱼洞地下河、老龙池洼地竖井。同时，还对天星岩下层地下河洞道、湖泊，上层支洞及区域地形地貌进行了测位和地貌调查。此次共考察8处地下河和洞穴，探测地下河和洞穴约4千米、竖井深度约350米。新探测的天星岩地下河主洞道1800米，发现的世界级地下岩溶湖泊长约500米，宽5米~50米，深60米~80米。截至目前，共探测天星岩地下洞穴系统长9300米，为南郑区目前发现的最大的洞穴系统。回军坝村向阳坪黑窝天坑底部地下河目前探测长度1400米，深度为150米，宽5米~30米。天星岩天坑附近竖井、老龙池洼地竖井共探测350米。

在基础地质调查方面，通过地质路线调查在法镇沙河一带重新厘定了碳酸岩区与非碳酸岩区界线，即二叠系与志留系地层角度不整合接触界线。罗惹坪组发现了火山碎屑岩及火山角砾岩夹层，对该地区地层沉积、构造环境具有重要的对比研究意义。结合前期调查研究，通过此次考察发现，小南海地区地下河洞穴的发育主要是由三期断裂构造引起的，早期以北西向为主，中期以北东向为主，晚期局部呈近东西向。天坑主要是由于早中期构造叠加、岩石破裂，加之地下河作用导致塌陷而形成的。

同位素测年现场

在水文地质调查方面，通过水文地质调查和地下水示踪试验，重新对小南海台原面地下河系统进行了分析，小南海台原面西部汇水经伯牛坑，流经天星岩主洞，由白水洞排出，暴雨时，地下水部分由龙王庙洞排出，二者为一个岩溶地下水系统。台原面东部观音洞地下河系统目前推测由回军坝和黄家山地区的消水洞和地下暗河组成，其地下河系统还需进一步做工作。同时，此次还对宁强禅家岩地区矿泉水样品进行了多点采集。

在古生物调查方面，探险队在天星岩地下河洞穴中发现了东方剑齿象化石，丰富了区域古生物样本库，对研究该区岩溶洞穴形成演化的古环境、古气候具有重要意义，将成为秦岭地区古动植物化石研究的热点。

在地质遗迹调查方面，在宁强禅家岩镇新发现4处基础地质类地质遗迹点、2处地貌景观类地质遗迹点。在南郑小南海镇干河沟村天星岩天坑附近新发现竖井，底部有一大型瀑布，取名瀑布洞，瀑布洞长700米、深160米，通过竖井与天星岩相通；在南郑小南海镇何家坝新发现岩溶漏斗群。

在同位素测年方面，前期已获得汉中岩溶洞穴罗汉洞、大佛洞、洞洞天洞、李家洞内石英砾石宇宙成因核素埋藏年龄约为54万年~151万年。本次采集宁强大鱼洞、冒气洞、大佛洞等不同层位宇宙成因核素埋藏测年石英砾石、石英砂样品5件，镇巴天悬天坑宇宙成因核素暴露测年碳酸岩岩芯样品3组。

在旅游规划路线调查方面，在小南海镇龙头山、青石关村、秦家坝村、法镇后河村等地进行了旅游景观调查，完成调查路线20千米；通过在龙头山陡崖、伯牛天坑、天星岩地下河、白水洞泉水及后河村峰林等地取景，不仅对该区旅游景观进行了初步规划探讨，还对青石关村和秦家坝村建立地质文化村进行科普示范保护的可行性进行了评价。