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    7月25日,中国地质调查局海口海洋地质调查中心(以下简称“海口中心”)“海洋地质二十六号”调查船在琼州海峡完成了列装后的首次“船装”结合海试工作,为形成海岛礁综合地质调查能力迈出了坚实一步。

    等待海试的“海洋地质二十六号”调查船

    根据计划安排,此次海试任务区域为琼州海峡,内容包括多波束、海洋磁力、单道地震、船舶动力系动等多项关键试验,旨在获取重要的试验数据,为下阶段开展海洋、海岛礁调查作业提供强有力的技术支持。

    投放海试设备

    多波束测量作为其中的一项重要技术,通过广角度发射和多信道定向接收技术,能够获取水下高密度条幅式海底地形数据,相比传统单波束测深技术,极大地提高了海底地形勘测的精度、分辨率和工作效率。在测量过程中,技术人员需进行严格的参数校正和对各项外部影响因素的改正,以确保测量结果的准确性。多波束测量技术在海底地形地貌测量、海洋工程以及海底管道和电缆探测等调查中发挥着关键作用。

    海洋磁力测量是海洋地球物理调查的重要方法之一。它利用海底岩层的磁性差异,在海上进行地球磁场测定,在测量过程中广泛使用质子旋进磁力仪、光泵磁力仪等高精度测量仪器,但测量结果需要进行正常场校正、船磁校正和日变校正等处理,以消除各种干扰因素。海洋磁力测量在研究海洋地质构造、矿产预测等方面具有重要价值,尤其在大陆架区含油气盆地普查、海底扩张和板块构造研究中发挥着不可替代的作用。

    单道地震测量也是此次海试的重点之一。它通过地震波的传播和反射来探测海底地层结构,具有能量适中、兼具地层穿透能力和地层分辨能力的特点,可获取海底以下 100-200米泥沙地层结构信息。在海洋工程地质勘查和地质灾害预测等方面得到广泛应用,可为了解地层形成过程、海底埋藏地质体识别等提供数据支持。

    随着“海洋地质二十六号”调查船海试工作的顺利完成,船舶配备的装备和调查人员的核心技术能力将得到全面的检验和优化,为进一步探索海洋、开发海洋、保护海洋提供更加精确和可靠的支撑。

    此次海试的成功,不仅进一步完善和优化了海口中心海洋与海岛礁调查装备体系,使装备实力与技术能力迈上了新台阶,还充分锻炼了船舶运维队伍与调查队伍的协作能力,为即将开展的海洋地质调查作业奠定了坚实基础。

     

     
     
     
     
    “海洋地质二十六号”调查船完成首次“船装”结合海...

    为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,进一步做好发展党员工作,提升党员发展对象的政治理论水平和党性修养,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心党委于11月8日至19日举办2020年度党员发展对象与入党积极分子培训。培训围绕《中国共产党章程》《中国共产党党员教育管理工作条例》《中国共产党问责条例》《中国共产党重大事项请示报告条例》《中国共产党中央委员会工作条例》《中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议公报》以及习近平总书记在2020年秋季学期中央党校中青年培训班、全国抗击新冠肺炎疫情表彰大会、纪念中国人民志愿军抗美援朝出国作战70周年大会上的讲话、在深圳经济特区建立40周年庆祝大会等系列重要讲话精神,采取学员个人自学支部辅导相结合、学习研讨与撰写学习心得体会相结合等形式进行,内容丰富,任务清晰,确保培训取得实效。

    为检验学员的学习成效,水环中心党委按照“类型多样、难易适中”的基本原则,精心设计了测试试题,于2020年11月20日上午集中对学员开展了结业考试,所有学员考核全部合格。在学习培训的基础上,6名党员发展对象和12名入党积极分子结合自身工作实际,就如何以实际行动坚守地质初心、勇担历史使命、早日成为一名合格的共产党员撰写了心得体会,明确了努力方向和工作重点。

    通过此次学习培训,全体学员对党的光辉历程、党规党纪及习近平总书记最新讲话精神有了更深入的了解,加深了对党的基本理论的认识,坚定了共产主义理想信念,进一步端正了入党动机,强化了组织纪律观念,为成为一名合格的共产党员打下坚实的思想和理论基础。大家纷纷表示,以后工作学习生活中,要持续强化政治规矩和政治意识,增强“四个意识”,坚定“四个自信”,做到“两个维护”,努力以实际行动践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时代地质文化,争取早日加入党组织。

    水环中心成功举办2020年党员发展对象与入党积极分子...

    这是一支勇敢的队伍,以“绝地重生”的义勇背负新区、新层系油气突破的责任,深入巴丹吉林沙漠腹地开展油气基础地质调查。

    这是一支勇敢的队伍,以“敢为天下先”的拼劲打破旧有的理论认知体系,探索建立新的认识。

    这是一支勇敢的队伍,以“山花烂漫丛中笑”的默默奉献使银额盆地成为公益性地质调查引领商业勘探实现重大突破的成功典范。

    10年的艰苦拼搏,开辟了一条改写历史的航道,终实现油气基础地质调查成果引领中石化中原油田分公司在务桃亥勘查区拐子湖凹陷获日产原油51.67立方米、天然气7290立方米的高产工业油气流;终实现陕西省延长石油(集团)有限责任公司在温图高勒勘查区哈日凹陷获得日产9.15万立方米(无阻流量)的高产工业气流。

    顶风冒雪,跨越茫茫戈壁,责任镌刻一段银额盆地油气团队拼搏奋战的时代记忆。

    风餐露宿,丈量大漠苍凉。创新铸就一幅银额盆地油气团队坚定目标的信仰图腾。

    气贯长虹,创造不朽传奇。奉献谱写一首银额盆地油气团队代代传唱的英雄颂歌。

    这就是以中国地质调查局西安地质调查中心教授级高工卢进才为带头人的银额盆地油气基础地质调查团队(以下简称“银额盆地油气团队”)。是他们使银额盆地新区、新层系油气勘探实现了具有战略意义的重大突破;是他们以实际行动践行中国地质调查局党组提出的“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。

    责任,镌刻一段拼搏奋战的时代记忆 

    地处中国北疆的额济纳旗位于内蒙古自治区最西端,隶属阿拉善盟,境内多为无人居住的沙漠区域。额济纳与马可波罗元朝时记录的“亦集乃”同义,在当地额济纳土尔扈特蒙古语中为“先祖之地”的意思。这里也被国外一些历史研究专家称为匈奴最早的首都。银根地区则归属于内蒙古阿拉善盟左旗的乌力吉苏木管辖。

    而从地质学上,这里同属于银根-额济纳旗盆地(以下简称“银额盆地”),位于内蒙古自治区西部,面积约12.3万平方千米,是我国内陆地区油气地质工作程度极低的大型沉积盆地。

    从1955年起,以中生界为目的层,数代地质人持续在银额盆地开展了较长时期的油气勘探工作。在地质学的传统认识里,石炭系-二叠系通常被认为不具备油气生成和藏储条件,是油气勘探的“被忽视区”。受“石炭纪-二叠纪碰撞造山”与“区域变质”理论的影响,银额盆地一直作为中生代沉积盆地的基底,未曾开展过针对石炭系-二叠系的油气地质调查与评价。由于缺乏统一认识,关键地质问题研究一直很薄弱。

    因为油气勘查进展缓慢,油气矿权登记程度较低,这里甚至一度作为非重点区域被舍弃。有知情人透露,2000年以后,中石油逐渐退出了这里的部分矿权。

    1998年3月,国土资源部在原地矿部的基础上成立。2000年,随着原地矿部石油地质海洋地质局改建为新星石油公司并划归中石化,国土资源部门失去了一支在大庆等许多油气田的发现中发挥过重要作用,从事基础性、公益性油气地质调查的队伍,也因此暂停了战略性油气地质调查。

    在2000年的全国国土资源厅局长会上,温家宝同志曾提出,“国土资源部门不能放松油气资源战略调查的责任,争取在地质调查程度低的陆地新区和海域有新的发现”。

    沿着这一指示,中国地质调查局经过一系列准备工作,于2007年启动了“银额盆地油气基础地质调查”等一批油气基础地质调查项目,目标是主要解决影响油气地质条件与资源潜力评价的基础地质问题;明确油气资源前景,引导企业的勘探投入,实现新区、新层系油气的发现与突破。

    创新,铸就一幅坚定目标的信仰图腾 

    “争取陆地新区有新发现”,这不只是一句空洞的口号,这是对油气领域地质工作者提出的要求,是责任,是使命,是一场不能输的战斗。

    银额盆地油气团队在开赴巴丹吉林沙漠腹地开展油气基础地质调查前,召开了前期动员大会,成立了“先遣队”,以便前期筹备工作更加稳妥。

    随着地质调查工作有序开展,该团队开始对传统认识提出质疑:野外踏勘对区域变质提出质疑;沉积建造对大洋环境提出质疑;天然气同位素对新生古储提出质疑。他们越来越清楚地认识到,要在银额盆地有所作为,必须改变思路,创新认识,探索新层系——石炭系-二叠系。

    而此时,新疆北部三塘湖盆地石炭系油气的新发现,更加坚定了他们开展银额盆地石炭系-二叠系油气基础地质调查的信心。

    银额盆地油气团队首先梳理出了制约银额盆地石炭系-二叠系油气地质条件与油气资源潜力评价的关键地质问题。一是石炭纪-二叠纪构造背景与盆地性质问题。盆地形成演化构造背景久有争议,或陆内盆地演化阶段,或洋陆演化阶段。二是原型盆地沉积格架、沉积充填特征及时空展布问题。区内从未开展过石炭纪-二叠纪沉积体系研究,原型盆地沉积构架认识不清。三是烃源岩空间分布、地球化学特征与热演化史问题。前人认为石炭系-二叠系缺乏良好的烃源岩,有些井于前中生界钻获工业油气流,也被认为属于新生古储,因此需明确生烃条件。四是石炭系-二叠系变质、变形的动力学机制,空间变化及其对油气地质条件的影响问题。五是中生界覆盖区地层层序剖面,石炭系-二叠系残留厚度、岩性组合及其时空变化。

    对争议较大的关键地质问题,该团队采用多种方法、多学科综合研究的创新方式从不同角度寻找证据,最终形成统一认识。针对研究区石炭纪-二叠纪构造背景的争议,他们采取沉积充填、火山岩地球化学以及关键不整合界面等多方法综合研究,限定了古亚洲洋闭合时间为早石炭世之前,明确了石炭纪-二叠纪盆地性质为陆内裂谷盆地。

    通过十年不懈努力,在这片茫茫大漠,银额盆地油气团队取得了一系列成果。

    首次发现石炭系-二叠系多套烃源岩,其厚度大、有机质含量高、干酪根类型以Ⅱ型为主、演化程度适中。

    系统确定石炭系-二叠系烃源岩的时空分布与主控因素,证实银额盆地石炭系-二叠系具有较好的生烃条件,显示了良好的油气资源潜力。

    通过岩石学、变形特征与构造演化、地层埋藏史等研究,颠覆了传统认识,创新性提出了银额盆地石炭系-二叠系不存在区域变质的新认识,开辟了区域上石炭系-二叠系油气资源勘探广阔前景。

    首次确认银额盆地为我国北方重要的石炭系-二叠系大型含油气盆地,填补了银额盆地及周缘地区基础地质与油气地质研究的多项空白,对中国北方石炭系-二叠系油气勘探有重要指导作用。

    圈定了油气资源远景区,并优选出6个油气勘查区块,经国土资源部竞争性出让,引领企业勘探。已实施钻探的3个区块均有油气发现,其中在务桃亥勘查区拐子湖凹陷和温图高勒勘查区哈日凹陷分别获得高产工业油气流,实现银额盆地新区、新层系具有战略意义的油气勘探重大突破,不仅有力支撑了油气体制改革,大大降低企业勘探风险,同时将带动内蒙古中东部、松辽盆地及周缘新区、新层系油气的发现与突破,使中国北方新区成为新的油气战略接替区,服务国家能源资源安全保障。

    这一系列成就的取得,建立在充分发挥基础地质优势、坚持理论和技术创新、调查研究与勘探实践紧密结合的基础之上。

    该项目成果得到了中国地质调查局的高度认可,入选中国地质调查十大进展。卢进才的两篇学术论文入选2014年度“领跑者5000——中国精品科技期刊顶尖学术论文”名录,进一步体现了团队的创新水平。

    此外,依托油气基础地质调查成果,银额盆地油气团队出版了《银额盆地及邻区石炭系-二叠系油气地质条件与资源前景》(70万字)1部,弥补了银额盆地基础地质与油气地质研究的空白,是有新资料、新发现、新观点的重要成果,为进一步研究与勘探奠定了坚实基础与学术思想;在《地质通报》出版《内蒙古银根—额济纳旗额盆地及邻区石炭系—二叠系油气资源远景调查成果专辑》1册,收录了最新的系统成果,弥补了银额盆地基础地质与油气地质条件研究的空白,揭示了银额盆地良好的油气资源潜力与勘探前景;在《岩石学报》、《地质学报》、《吉林大学学报(地球科学版)》、《地质通报》、《新疆石油地质》和《西安石油大学学报(自然科学版)》等学术期刊发表论文70余篇,解决了一系列影响油气地质条件与资源潜力评价的基础地质问题。该项成果先后获中国地质调查成果一等奖和国土资源科技成果二等奖。

    卢进才在接受采访时表示,银额盆地新区油气地质工作程度极低,历经60多年勘探历程,长期以中生界为目的层,久攻不克。通过10年扎实的基础地质调查,银额盆地油气团队以科技创新为引领,明确了银额盆地为石炭纪-二叠纪与中生代叠合盆地,支撑解决了制约油气地质条件评价的关键地质问题,选出了一批油气远景区,保障了油气的发现与突破。

    在完成“银额盆地油气基础地质调查”项目过程中,该团队在内部紧密团结,与在银额盆地从事油气勘探的油气企业精诚合作。

    “银额盆地油气基础地质调查”项目参与的单位超过20家,包括中国地质调查局武汉地质调查中心、中国地质科学院矿产资源所、国家地质实验测试中心、中国石油大学(北京)、兰州大学、长安大学、长江大学、中科院地质地球物理所兰州油气研究中心、中石油东方地球物理公司吐哈物探处、中石油长庆油田分公司勘探开发研究院、中国石化集团华北石油局地球物理勘探公司、中石化江汉油田分公司物探研究院、中国石化集团中原石油工程有限公司、陕西省地矿局物化探队、西安西凌地球物理公司、中国煤炭地质总局航测遥感勘查院、山东煤田地质局第一勘探队、内蒙古自治区国土资源勘查开发院等多个中国地质调查局直属单位、高校、油气田企业和中科院科研院所,完全实现了产学研全方位结合。各方密切合作,充分发挥各自优势,使油气基础地质调查成果得到提升。该项成果是来自不同单位、不同专业组成团队协作的良好体现。

    长期以来,银额盆地油气团队与中石化中原油田分公司、中石油吐哈油田分公司和陕西延长石油(集团)公司保持良好的合作关系,银额盆地油气基础地质调查成果及时无偿提供给油气田公司,为油气探矿权招标和油气勘探部署提供了重要的基础资料,尤其是2013年中石化中原油田分公司和陕西延长石油(集团)公司在银额盆地分别中得3个油气探矿权以来,银额盆地油气团队与两家单位的联系更加紧密。

    多年来,该团队及时跟踪油气勘探进展,收集最新的地震及钻井资料,开展综合研究,进一步提升油气基础地质调查成果,同时积极与油气田企业交流,为油气勘探提供业务支撑,为实现银额盆地新区、新层系具有战略意义的油气勘探重大突破起到了重要的引领作用。

    奉献,谱写一首代代传唱的英雄颂歌 

    开展油气基础地质调查工作,银额盆地油气团队充分发扬老一辈地质工作者“特别能吃苦,特别能忍耐,特别能战斗,特别能奉献”的精神,以实际行动深刻诠释了新时期地质工作者核心价值观。

    银额盆地境内多为沙漠、戈壁等无人区,冬季寒冷多风,夏季酷热干燥,高温可持续在40℃之上,沙漠中地表温度可达50℃以上。野外工作时间一般为每年的5月至8月,有时会延续到12月份。

    在这种艰苦恶劣的自然条件下,银额盆地油气团队自2007年起持续在戈壁沙漠深处工作10年。个中的颠沛流离与辛酸落寞,团队里的人经年难忘。

    “2008年,我们在实测芦草井剖面时住在牧民家的羊圈。驻地方圆100千米无食用淡水,项目组需往返驱车200多千米去边防连拉水,路况差,历经8小时才能载水而归。”银额盆地项目组成员回忆说,“有一次,载水车历尽艰辛回到驻地,恰恰就在离驻地不到200米,卡车上最后一个坡时,长途颠簸把水桶震得破裂,水流到地上。那可是‘生命之水’啊!大家来不及多想,果断拿出自己洗脸、洗衣服、甚至洗脚的盆放在车厢下面收集漏水,经过简单沉淀后用来做饭食用。”

    2009年,在雅干野外工作期间正值三伏盛夏,由于条件有限,只能十几个人挤在一个修铁路留下的废弃的铁皮房里。当时室外的最高温度超过40℃,由于房子的铁皮很薄,很容易被晒透,室内温度甚至远高于室外温度,每次从野外回来便像进入了蒸笼。印象最深的是当时还遇上了一次沙尘暴,因为密封较差,细小的沙子顺着帐篷的缝隙进入厨房,落到饭菜里,吃饭时真可谓是米沙参半。

    在这样艰苦的环境中工作、生活,却没有一个队员叫苦叫累。“我们来之前都已经做好了献身大漠的准备。”卢进才说。

    与西安地质调查中心其他项目相比,银额盆地油气基础地质调查项目一直以来都是经费最大的项目,也是廉政风险最大的项目。为了确保项目资金安全高效使用,卢进才以身作则,非预算内资金坚决不违规支出,预算内资金本着厉行节约的原则支出,同时对项目的每一笔资金支出和每一笔报销严格把关,既确保财政经费的合理使用,又保护了项目团队和成员。由于项目经费较大,每次西安中心的审计均会对银额盆地油气项目进行重点审计,10年来,各级审计部门均未发现任何问题。

    2016年8月,“银额盆地油气基础地质调查与油气勘探”现场调研与研讨会在额济纳旗举办。中国地质调查局西安地质调查中心银额盆地及周缘油气基础地质调查项目组在大漠坚守十年的工作精神和将基础地质和油气调查相结合的科技创新突破精神广受赞誉,被称为“具有重要的时代意义和战略意义”的突破,对整个北方地区油气工作都将会产生深远的影响。□

     

     

    十年大漠觅黑金 一朝沙海献油气
    我国煤矿资源丰富,长期开发形成了巨大的可利用特殊地下空间,为发展地下生态城市创造了得天独厚的条件。据调查,我国现有煤矿地下空间约139亿立方米,到2030年,预计将达到241亿立方米,长度约160万千米,可绕赤道40圈。

    开发利用废弃煤矿地下空间,既可以避免煤矿采空区被充填造成极大的特殊地下空间浪费,又可以缓解地面城市发展面临的土地紧缺等问题,可为废弃矿井企业提供一条转型脱困和可持续发展新路径,不断推动资源枯竭型城市的转型发展。

    煤矿井下可利用空间的类别 

    煤矿经过长期开采会产生大量的地下空间,这些空间主要包括井筒、巷道、硐室和采空区。

    井筒是指在井工采矿或地下工程建设,从地面向矿体开凿的垂直或倾斜一类工程,垂直的工程称为立井,倾斜的工程称为斜井。井筒是矿井通达地面的主要进出口,是矿井生产期间提升运输煤炭(或矸石)、运送人员、材料和设备以及通风和排水的咽喉工程,是整个矿井结构最“牢固”的地方。

    巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道。一般来说,巷道空间上呈条带状,绵延数公里,断面形式为拱形和矩形。开拓巷道服务年限最长,服务于全矿井,准备巷道服务年限其次,服务于矿井的一个区域,回采巷道服务时间最短,基本随着采矿活动的结束而坍塌消失,很少能够保留下来。采矿活动结束,将对准备巷道和回采巷道进行封闭,封闭之后的空间会直接淹没在矿井积水或有毒有害气体中。因此,判断巷道可利用性时,需要考虑空间环境的恶劣性,再对其进行有针对性地改造、修复甚至直接放弃。

    井下硐室主要有排水泵房、变电所、避难硐室等。这些硐室空间大,直径一般在8米,直立高度一般为50米。煤矿井下硐室在设计之初普遍采用了高强支护材料和特殊的结构形式,服务年限一般较长,结构较为牢固。因此,矿井关停后,井下硐室的空间可利用性较好。

    采空区一般是指将地下煤炭开采完成后留下的空区。由于煤炭的赋存一般呈层状煤层出现,因此可以形成大片连续的采空区。一般来说,煤矿开采过程中,采空区顶板需要在特定时间自动垮落或被强制垮落,形成垮落区。顶板岩石会重新充填采空区,因此,煤矿采空区的空间利用局限性很大。

    煤矿地下空间的优缺点 

    废弃煤矿地下空间主要有三大优点:一是防护性和安全性优越。煤矿地下空间具有天然抗灾性,对于防御战争的空袭、核冲击、抗御地震破坏等明显优于普通浅层城市地下空间。二是空间环境条件较稳定。由于埋深较大,煤矿地下空间具有隔音隔震、低本底无辐射、恒温恒湿的特点,受外界影响小,冬暖夏凉。三是节省投资。由于煤矿地下空间在形成过程中已经进行了开拓和加固,因此废弃煤矿地下空间在开发利用时只需要稍加改造、加固和修缮即可,较新建地下工程空间可以节省大量投资。四是有利于就业安排,具有很好的社会效益。煤矿地下空间开发利用对于废弃矿井转型发展提供新的生命,可以缓解当地的就业问题,促进社会稳定,为资源枯竭型城市的转型发展提供新的思路。

    尽管煤矿地下空间具有上述优点,但在开发利用时需要考虑几个问题:

    一是煤矿地下空间结构稳定性和可靠性。在开发利用之前,需对围岩和支护结构进行全面评估,并采取措施进行修复和加固以提高其稳定性和可靠性。二是矿井地质条件与井下环境问题。煤矿地下空间埋深较大,地质条件复杂,地下水、地压、地热、瓦斯及其他有害物质等都会对其可利用性产生重要影响,在开发利用时需要额外注意并采取相应措施。三是提升运输及基本维护费用问题。煤矿地下空间埋深较大,地质环境复杂,二次开发利用时候,通风、进出口提升、巷道运输、排水以及照明等日常维护成本较高。而且,煤矿地下空间一般出口较少,在二次利用时提升运输能力稍显不足。

    煤矿地下空间开发利用的模式 

    基于煤矿地下空间的基本特点,研究人员和工程技术人员开发出多种二次利用模式,主要包括:

    地下储库。煤矿地下空间具有隔音隔震、低本底无辐射、恒温恒湿的特点,为此,利用煤矿地下空间作为地下储库最为适宜,这也是目前其最主要的开发利用模式。煤矿地下空间可以用来储存炸药、雷管等易爆有毒危险品,甚至作为地下水库等。

    博物馆、地下旅游和文娱活动场所。以煤矿地下空间作为博物馆、地下旅游和文娱活动场所在国内外已有较多实例。例如,德国鲁尔工业区的埃森煤矿在关停后改造成地下矿井博物馆,开展煤矿采矿科普教育、矿井旅游等活动,取得巨大成功,并于2001年被联合国教科文组织评为世界文化遗产。国内唐山开滦煤矿是2005年批准建设的全国首批28家国家级矿山公园之一,并被评为国家AAAA级旅游景区。

    开滦国家矿山公园运煤小火车 

    抽水蓄能电站。由于煤矿地下空间体积大且埋深较大,可以将其改造成抽水蓄能电站的地下水库,并将地面矿坑改建抽水蓄能电站的地上水库。在用电低峰的时候,利用便宜、多余的电力,将地下水库的水提升到地表水库中;在用电高峰时段再将地表水库的水向下排放到地下水库发电。目前,德国鲁尔区普斯波(Prosper-Haniel)煤矿正在建设一个抽水蓄能电站,将其埋深1200米、绵延26公里的井巷系统改造成一个100万立方米容积的地下水库。

    地下生态城市示范区。由于煤矿地下空间具有环境清洁、隔音隔震、天然抗灾等优势,可以构建地下宜居城市、地下房地产、地下轨道交通系统等,打造地下生态城市示范区。

    变废弃矿石为可利用资源 

    □田 敏

    矿产资源在我国的国民经济发展中起着举足轻重的作用,我国95%以上的能源、80%以上的工业原料、70%以上的农业生产资料等都来自矿产资源。

    早期受科技水平的限制,人们对矿石中矿物的使用具有单一性粗放性,矿石中低含量矿物或伴生矿物均作为废矿被抛弃,造成极大的浪费。经过长期的科学研究,矿物加工领域的工程师们已经取得了巨大进步,大量低含量或复杂伴生的可利用矿物能够被综合回收。但据不完全统计,全世界每年排出的矿业固体废物仍然在100亿吨以上。

    为了解决这些问题,科研人员通过长期研究,将废石变成了可利用资源。首先,科研人员利用高倍显微镜研究废石的矿物组成,探究其内部结构,尤其是不同矿物之间的连接架构,同时还要仔细了解不同矿物的生长粒度,分析每一种矿物内部的晶格形态。比如,标准石英矿物是由4个氧原子和两个硅原子组成的硅氧四面体,在分析该废石石英矿物时必须考虑其在自然界中是否受外力影响,氧原子被其他矿物如铝原子替换形成类质同相现象。因此,随着对废石中矿物性质的深入研究,将为下一步不同矿物分离奠定坚实的基础。

    玻璃制品在人类的生活中无处不在,其主要是以高品质石英矿物作为原料。石英矿物中的主要成分二氧化硅含量不同则制作的产品也不同,达到90%以上的可以制作玻璃器皿,达到98%以上时可以制作精密的光学产品,达到99.9999%以上时可以作为目前具有高科技性质的芯片原料。江西钨矿属蚀变规模不大的石英脉型钨矿床,废石中矿物含量达到40%~70%的为石英矿物。其内部晶型发育良好,杂质含量极低,具备成为制备高品质石英的原料。经过破碎-分级-物理除杂-化学除杂,利用石英无磁性、硬度较高耐磨性、耐腐蚀性、巨变温差下产生裂隙性等性质,可以生产出高品质石英原料的产品。

    废石中除石英矿物外,还有含量分别在10%~20%的萤石、长石、云母等矿物,萤石是无机盐工业的重要原料,长石在陶瓷工业具有举足轻重的作用,云母天然形态呈现片状,具有良好的弹性、韧性,广泛应用于电器、橡胶、塑料、造纸等行业。针对这几种矿物的不同晶体结构,采用具有针对性络合试剂,通过浮选工艺可以有效地分离,获得不同高纯度优质产品通过变废为宝,再次应用在不同的工业领域,创造更高的经济价值。

    通过采取综合利用技术,将几乎90%的废石变成可以利用的资源,从而实现“变废为宝”,既能产生重要的经济价值,又可以彻底解决土地污染,可谓一举多得。

    钨矿共伴生组分的综合回收 

    □张红新 赵恒勤

    世界钨矿资源储量比较丰富,发现的钨矿物和含钨矿物有20余种,但具有开采价值的只有黑钨矿和白钨矿,黑钨矿约占全球钨矿资源总量的30%,白钨矿约占70%。钨矿资源特点之一是共伴生矿床多,综合利用价值大。我国许多钨矿床伴共生有益组分多达30多种,主要有锡、钼、铋、铜、铅、锌、金、银等。

    根据矿石赋存状态的差异,有些共伴生组分可以在选矿过程中分离,比如锡、铜、铅、锌、萤石等,有些需要在冶炼过程中分离,比如金、银、铟、镓、铼、钪等稀有元素。对钨共伴生组分的综合回收方法的选择则需要根据矿石性质差异采用合适的工艺流程和设备进行分离,主要的分选方法有拣选法、重选法、磁选法、浮选法等,由于钨矿共伴生组分较多,几乎涵盖了所有的选矿方法。

    拣选法。根据物料中不同颗粒之间某些易被检测的物理特性差异,通过对颗粒的逐一检测和鉴别,然后以一定外力使欲拣颗粒分离出来的一种选矿方法。对颗粒进行逐一检测和鉴别,以及依靠外力分离欲拣颗粒,这是拣选不同于其他选矿方法的独特之处。手选是最古老、最简单的拣选。它是根据物料颗粒之间颜色、光泽、密度、硬度、形状等物理性质的差异进行分选的。手选法在黑钨矿中应用较多,通过手选可分选出黑钨矿和石英初级产品。

    重选法。根据矿物密度不同而分离矿物的一种选矿方法,进行重选时除了要有各种重选设备之外,还必须有介质,重选过程中矿粒受到重力(如果在离心力场中则主要是离心力),设备施加的机械力和介质的作用力,这些力的组合就使密度不同的颗粒产生不同的运动速度和运动轨迹,最终可使它们彼此分离。通过重选法可以得到密度较大的锡石。

    磁选法。基于被分离物料中不同组分的磁性差异,采用不同类型的磁选机将物料中不同磁性组分分离的一种选矿方法。在磁选过程中,强磁性矿物所受磁力最大,弱磁性矿物所受磁力较小,非磁性矿物不受磁力或受微弱的磁力。在磁选过程中,矿粒受到多种力的作用,除磁力外,还有重力、离心力、水流作用力及摩擦力等。当磁性矿粒所受磁力大于其余各力之和时,就会从物料流中被吸出或偏离出来,成为磁性产品,余下的则为非磁性产品,实现小同磁性矿物的分离,通过磁选法可以获得黑钨矿。

    浮选法。根据矿物颗粒表面物理化学性质的差异,从矿浆中借助于气泡的浮力实现矿物分选的过程。现代的浮选过程一般包括:磨矿,先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物(或脉石矿物)解离;调浆加药,调整矿浆浓度适合浮选要求,并加入所需的浮选药剂,以提高效率;浮选分离,矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选;产品处理,浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。通过浮选法可获得共伴生组分中的铜、铅、锌、硫等有色金属。

    有些稀散元素,由于其含量极低,常常以载体形式依附于其他矿物,比如金、银和铜、铅、硫结合紧密,通过以上选矿方法难以有效回收,需要在后续冶炼过程中回收。

    以上所述方法通常需要组合使用,然后再选择合适的设备,才能将各种矿物得到有效的回收。通过综合利用,在钨矿利用的同时,也综合回收了其他伴生组分,一方面提高了资源的利用率,增加了矿山企业的经济效益,另一方面也减少了金属矿物的排放,降低了环境污染。

    石英矿床类型及用途 

    □张亮 刘磊

    石英资源是一种重要的非金属矿资源,可作为加工玻璃砂、工业硅等原料,是冶金、化工、玻璃、陶瓷、铸造、橡胶等行业的重要原料,也是电子信息产业、光伏、新能源产业和有机硅新材料产业发展的基石。自然界石英矿床成因多种多样,目前常见可供开发利用的石英矿床工业类型有天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英七类。

    天然水晶 天然水晶为透明的大型石英结晶体矿物,主要成分为二氧化硅。水晶多是在岩洞、岩石裂缝或节理、断层中自然生长形成的,其生长条件比较苛刻,必须同时满足4个条件:充裕的生长空间,能够提供富含二氧化硅的热液,一定的温度和压力,足够生长时间。我国天然水晶资源分布广泛,其中以江苏东海地区最为丰富。

    天然水晶 

    天然水晶矿床储量小,开采条件差,资源匮乏,价格昂贵,难以满足大规模工业生产的需要。但由于天然水晶的色彩丰富,晶莹剔透,美丽纯正,目前主要用作雕刻各种工艺品。

    石英砂岩 石英砂岩是经过沉积作用固结的砂质沉积岩,其石英和硅质碎屑含量一般>95%,副矿物多为长石、云母和黏土矿物,胶结物一般为硅质。目前,我国石英砂岩在各省均有分布,其中云南大关、盐津、彝良及四川沐川等地区资源较为丰富。

    石英砂岩矿床一般规模较大,地质产状稳定,开采条件较好。同时,矿石硬度一般相对较低,天然粒度适中,易于破碎分级和大规模工业化生产。但由于石英砂岩胶结物成分比较复杂,因此通常用于生产日用玻璃砂、玻璃纤维、金属硅、耐火材料、白炭黑、有机硅等领域。

    石英岩 石英岩通常是由石英砂岩或其他硅质岩经区域变质作用或热接触变质作用而形成的变质岩石,伴生矿物除长石、云母和黏土矿物以外,往往还含有微量的电气石、赤铁矿和锆石等。与石英砂岩相比,石英岩其矿石更加致密坚硬。我国石英岩资源十分丰富,开发利用量大,主要分布在安徽凤阳等地区。

    石英岩矿床具有规模大、地质产状稳定、开采条件较好等优点,其矿石一般致密均匀,块度好,比较适合日用玻璃砂、浮法玻璃砂、玻璃纤维、金属硅、耐火材料、石英板材等SiO2含量 99%左右传统应用领域产品大规模工业化生产。

    脉石英 主要是在岩浆热液作用下形成的,通常呈致密块状构造,其矿物成分单一,几乎全部为石英,SiO2含量一般在99%以上。脉石英矿床规模一般不大,产状陡,厚度一般在几米至几十米,长度一般为十几米至几百米,一个矿区可由一条矿脉或由多条矿脉组成。

    脉石英矿床资源储量规模一般相对较小,开采难度相对较大,但由于其杂质含量少、资源品质稳定等特点,因此多将其用于制备SiO299%~99.9%的硅微粉、低铁石英砂、光学玻璃、半导体等高品质石英产品。

    粉石英 通常由硅质母岩在特殊的地质构造条件下(温湿的古气候、地形平缓古地理、水力作用等)风化解体而成的沉积风化型矿床,石英含量通常为95%~98%,有的可高达99%以上。该类矿床在我国南方分布较多,如贵州贵定、江西莲花、渝东云峰山等。

    与石英岩和石英砂岩相比,该类矿床规模相对较小,其主要优点是自然白度高,天然疏松多孔,容易超细粉碎加工,可作为陶瓷原料、硅微粉填料等。

    天然石英砂 天然石英砂是由花岗岩、石英岩、石英砂岩和脉石英等母岩经过自然界长期风化而形成的一种以石英为主要矿物成分的砂状石英矿物原料,其伴生矿物包括长石、岩屑、云母、黏土矿物及锆英石、电气石、钛铁矿和角闪石等重矿物,主要为海相沉积砂矿床和河湖相沉积砂矿床。

    该类矿床规模一般较大,其主要优点是通常具有天然适中粒度和角形因数,开采简单,是加工铸造用石英砂产品理想原料,但该类矿床缺点是杂质成分比较多,如果杂质充分去除可用于SiO2含量99%左右所有石英产品加工。

    滨海石英砂开采现场 

    花岗岩石英 指由于岩浆作用固结成岩形成的大颗粒花岗岩或花岗伟晶岩(白岗岩)中的石英。该类矿床中的石英品位多在25%左右,矿物杂质主要来自石英颗粒中的流体包裹体级晶格杂质元素。该类矿床为生产高纯石英的主要原料,目前主要产自美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区。

    和谐共生 资源综合利用大有可为

    图片由自然资源部中国地质调查局提供

    3月26日,振奋人心的消息传来:我国海域天然气水合物第二轮试采取得成功,并超额完成目标任务。

    从2019年10月开始海上作业,到2020年2月17日试采点火成功,再到3月18日完成预定目标任务,试采团队在自然资源部的坚强领导下,在中国地质调查局的统一部署下,克服了无先例可循、恶劣海况等困难,尤其是在施工关键期正值新冠肺炎疫情防控最吃劲阶段,精准施策、多措并举,一手抓疫情防控,一手抓科技攻关,全力以赴推进水合物海上科研工作。

    2020年春节期间,面对新冠肺炎蔓延扩展的严峻形势,团队迅速行动,把疫情防控作为重要政治任务,第一时间抽调精干力量,在珠海、深圳两处保障工作驻地分别成立疫情防控领导小组,全面部署开展防控工作。

    结合工作情况,团队有针对性地制订了《项目防控管理办法》《疫情防控工作指导手册》《项目倒班方案及措施》以及《返岗人员疫情防控要求》等措施,及时查找防控漏洞,确保防疫工作不留死角。

    一是分类建立信息台账,全面掌握全体人员身体状况和行踪动态,加强人员行踪动态管理,尤其是做好返岗人员隔离。二是采取关闭工作、生活空间中央空调,增加消毒次数,避免与外来人员接触等措施,尽可能阻断病毒传播途径。三是对补给工作物资及时做好消毒,降低作业现场外来物资污染风险等。四是加强在线防疫知识科普宣传,鼓励作业人员加强室内锻炼,提高防护意识。五是多方协调,多渠道筹措,购买口罩、水银体温计、电子测温仪、消毒液、洗手液、一次性手套、日常预防保健药品等防疫用品,并及时发放,确保海上作业人员及珠海、深圳保障基地值班人员配备防护用品。

    水合物试采实施涉及海上作业平台、珠海后方基地、深圳码头库房、三艘物资运输及护航船只等多个设施场所,参研参试的人员多达千余人。

    针对参与单位多、参与人员多的特点,团队制订了权责清晰的管理办法,明确各单位、部门的主要领导对本单位、部门的疫情防控工作负总体责任,个人是自身健康安全的第一责任人。

    针对工作生活场所分布在海上、深圳及珠海三地,办公、住宿相对分散,管控风险点多,疫情防控难度大,团队制订了严格的消杀措施及管理办法,对办公区域、住宿酒店、餐厅等进行全面消毒杀菌,不留盲区、不留死角。

    海上作业需要定期倒班。针对现场作业外籍人员较多,其工作制度、签证限制以及疫情期间国际航班暂停、部分海关口岸关闭等带来的不利因素,团队及时采取梳理关键岗位在岗需求、缺岗情况预估及风险分析,外籍员工倒班及加班意愿摸底,沟通协调签证延期等措施,优化人员倒班计划,减少倒班人次,尽最大可能减少人员流动带来的风险。团队还选定区域独立、房间数量适中的酒店,作为轮岗人员隔离观察场所,由珠海基地食堂直接为隔离观察人员送餐,以确保轮岗人员身体健康地奔赴海上科技攻坚一线。

    为保障海上一线生产物资,团队通过梳理后期所需物资,提前研究应对办法,落实物资采购渠道以及路径等手段,确保海上现场作业所需物资采购运输及时到位。

    疫情期间,团队先后6次补充完善疫情防控措施;集中隔离观察近200人,建立人员信息跟踪表格台账300份;倒班直升机航班近30班次,上下平台近600人,输送及减载物资30余船次,截至目前无一例感染或疑似病例,有效保障了前线试采施工所需的人力和物资,确保海上科技攻坚工作持续展开。

    中国自然资源报:坚守赢得胜利

     

    高原风情

    西出格尔木,沿着S303省道,向肯德可克矿区进发。一路上,没有都市的喧嚣,多了一份自然的宁静。道路两边,随处可见诸如“警钟长鸣,防火护林”、“森林防火,利国利民”、“保护野生动物,促进生态平衡”之类的警示标语,足见人们对这片土地的珍惜与热爱。

    从格尔木到拖拉海中桥,植被较为茂盛,典型植物是红柳,一丛丛、一簇簇,生命力极其顽强。路的远端还有一片胡杨林风景保护区——胡杨林是沙漠中的生命之魂,具有极强的生命力,生而千年不死,死而千年不倒,倒而千年不烂。

    拖拉海至乌图美仁乡段,完全是另外一种景象。这里少有植被,天空中也看不到生命的舞动,仿佛是时空转换,将人带进一片风沙的世界。风沙呼啸,划破长空,历史的车轮碾过,我仿佛听到了来自远古的声音,那是吐谷浑国英雄的厮杀,那是南凉国的铁骑铮铮,那是青唐羌的金戈霍霍,一个勇敢彪悍的民族,在这里写下无数的故事,而今,却永久地消弭在这片黄沙当中,留给后人无限的追忆。

    乌图美仁乡水草丰茂,牛羊成群,是蒙古族人的聚集地。在这片上天赐予的祥和之地,自然少不了生命的灵动。看,一对旱獭在尽情嬉戏;健硕的雄鹰展翅翱翔于天空;成群的野驴就像高傲的草原骑士,奋蹄疾奔;“草原上的精灵”羚羊或站立,或奔跑,彰显着这片土地的神奇。

    安营扎寨

    经过前期考察和反复思酌,我们选择了一处位于工作区域中心、离河道距离适中、地势开阔平坦的地方作为驻扎地。

    高原的天,说变就变,刚扎完帐篷,一场大雪就不期而至。第二天,天气放晴,我们在营地周围围上铁丝网,确保生活区的安全。一切就绪后,我们竖起五星红旗,燃放鞭炮,庆祝正式入驻工区,开始工作。

    在高原地区生活,需要克服高原反应,防止紫外线灼伤,做好防寒工作,应对多变的天气。一开始,部分队员出现头晕头疼、嗜睡的症状,被伙伴们及时发现,最终通过发放高原应急药物、加强休息和营养,慢慢地调整和适应了过来。我们对营地人员进行了多次安全培训,反复强调注意事项,尤其是要注意穿衣,不要用冷水洗澡、洗头,以防感冒,禁止私自走出营地。

    高原地区的艰苦条件,更加让我们认清了国家加强地质工作的决心,明白了自己工作的重要性和身上的压力,更坚定了保持身体健康、征服高原、做好工作的信念。

    我们的工作区域是乌图美仁蒙古族人的聚居区。当地人多以放牧为生,每家每户牛羊数百头多至上千头,成群的牛羊漫步在高原上,在蓝天白云的映衬下,显得格外美丽。碰到客人,乌图美仁蒙古族人会拿出水、食物盛情款待,虽然语言不通,但都有着同样的肤色,流淌着同样的血液,生在同一片蓝天下,一条洁白的哈达,大家就都是安达,一生一世的兄弟。

    野外工作

    高原地区作业,除了带好必备的作业工具外,还需要备足食物和水,带好防晒帽、防护眼镜和应急雨具。上山时,走好每一步,不可一味图快,忽视个人安全。

    在野马泉(呼都森)进行1:10000地质物探综合剖面测量时,队员们发现了鸟蛋,很是兴奋,纷纷拿出手机进行拍照,但没有一个人用手抚摸和拿动 ——高原上的生态本身就比较脆弱,爱护草原生态是每个地质工作人员应尽的义务。后来,听当地的蒙古师傅说,较大的鸟蛋儿可能是鹰隼,队员们激动得梦中都是小鹰破壳,在天地间自由地翱翔。

    拉地质剖面的时候,沿着GPS导航的方向,遇山爬山,遇水涉水。有的山非常陡峭,山坡上都是碎石,每走一步都要小心翼翼,走一段都会感觉气喘吁吁,这就需要队员注意脚下,走好每一步,及时休息,调整自己的体能。

    尤其是在景忍工作区开展工作时,车辆开不到工作起点,我们背着食物和水,扛着仪器,爬了3座大山,走了1千米多才到达起点位置,抬头四望,到处都是厚厚的沙漠,踩下去,黄沙能没到脚踝,行进非常困难。中间是陡峭的山峰,一道碎石山、一道沙山,就这样交替着,我们的线又正好布在山梁上和半山腰,山下是一道道深沟,凶险万分。年轻队员体力不好,年长的队员就尽量替其背一些东西,并不时提醒注意脚下,慢慢走。天气异常炎热,蚊虫不时侵扰,每个人都汗流浃背,带的1.3L的大水瓶却不敢大口喝,坚持合理分配着,到了终点才一饮而尽。

    这次可谓是最艰难的一次,体力消耗最大的一次,对我们的意志也是一次极大的磨练。不过,只有经历了困难,走过了风雨路,我们以后的脚步才能走得更加坚定和踏实。

    终于下山了,GPS显示:4867km。“又一座高山被我们征服了!”大家心中充满了无限的满足感,在休整后全力迎接下一个挑战。

    “又一座高山被我们征服了!”

    中国地质学会2020年度十大地质科技进展和十大地质找矿成果近日在京揭晓。

    据了解,中国地质学会自2007年开始,每年组织评选年度十大地质科技进展和十大地质找矿成果。十大地质科技进展和十大地质找矿成果的评选促进了社会各界进一步了解地质工作在保障国家能源资源安全、服务生态文明建设、支撑国家重大战略和保障人民生命安全中做出的突出贡献,对提高地勘行业的社会认知度,不断推出地勘行业领军人才起到了积极作用。

    2020年度十大地质科技进展分别是:我国率先利用水平井技术完成天然气水合物试验性试采、大数据重现地球3亿多年生物多样性变化历史、青海共和干热岩试采规模化压裂造储和定向钻探成功实施、澄江动物群“麒麟虾”的发现揭秘节肢动物起源之谜、大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体、松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现、我国在诸广地区1550米深度发现最深工业铀矿、新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证、塔里木盆地顺北超深断溶体油气藏富集理论与关键技术取得重大进展、煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术实现新突破。

    2020年度十大地质找矿成果分别是:山西省中阳县探明大型铝土矿、山西省繁峙县发现大型斑岩型金矿、青海省都兰县那更康切尔沟探明超大型银多金属矿、四川甲基卡稀有金属找矿获重大突破、新疆若羌县卡尔恰尔探明超大型萤石矿、江西省上饶市许家桥发现世界最大滑石矿、渤海海域勘探老区地质理论创新与亿吨级岩性油田获重大突破、塔里木盆地塔北寒武系奥陶系深层石油勘探获重大突破、渝东南南川招标区探明超千亿方大型常压页岩气田、内蒙古阿拉善右旗塔木素矿区发现超大型天然碱矿。

    (详细内容如下)

    十大地质科技进展(排名不分先后)

    我国率先利用水平井技术完成天然气水合物试验性试采

     

    由中国地质调查局广州海洋地质调查局叶建良牵头组织实施的海域天然气水合物第二轮试采,创造了“产气总量86.14万立方米,日均产气量2.87万立方米”两项新的世界纪录,取得了迈向产业化进程的重大标志性成果;突破了从“垂直井”到“水平井”开采的核心关键技术;实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越,创新形成了水合物矿体精细刻画、浅软地层高曲率水平井钻井、动力导向套管下入、未固结储层精细改造、泥质粉砂储层高精度防砂、井中举升与温压精准测控等水合物水平井试采的技术工艺体系;创建了独具特色的环境监测体系,进一步验证了天然气水合物绿色开发可行;自主创新形成的六大类32项技术,增强了深海探测与开发能力,总体达到国际领先水平,为产业化提供了有力保障。

    大数据重现地球3亿多年生物多样性变化历史

     

    地球上曾经生活过的生物99%以上已经灭绝,通过化石记录重建地球生物多样性变化历史是认识当今生物多样性现状与未来趋势的重要途径。南京大学、中国科学院南京地质古生物研究所樊隽轩、沈树忠团队联合国内外专家建设国际大型数据库,自主研发人工智能算法,利用“天河二号”超算取得突破,获得了全球第一条高精度古生代3亿多年的海洋生物多样性变化曲线,其时间分辨率较国际同类研究提高400倍。新曲线精准刻画出地球生物多样性演变过程中的多次重大生物灭绝、复苏和辐射事件,揭示了当时生物多样性变化与大气CO2含量以及全球性气候剧变的协同关系。

    青海共和干热岩试采规模化压裂造储和定向钻探成功实施

     

    由中国地质调查局水文地质环境地质部、水文地质环境地质调查中心牵头组织实施的青海共和盆地干热岩勘查试采取得突破性进展和成效。一是成功实现我国首例干热岩规模化储层建造,达到规模化储层改造目标。二是实施两眼多靶点干热岩定向深井,创国内首例。三是系统建立干热岩储层描述与裂隙预测,以及多重改造体积定量界定方法。四是自主探索形成干热岩压裂复杂缝网构建与控制、高效控震、储层成像等规模化储层建造技术。五是探索形成了一套高温硬岩高效定向钻进技术。

    澄江动物群“麒麟虾”的发现揭秘了节肢动物起源之谜

     

    由中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎牵头的“寒武纪大爆发”研究团队在云南约5.18亿前的澄江动物群中,发现了解答“节肢动物起源之谜”的关键过渡型化石——“麒麟虾”,研究成果发表于《自然》杂志。“麒麟虾”这一造型奇异的五眼虾形动物嵌合了奇虾类等多种节肢动物祖先类型和真节肢动物的形态特征,填补了节肢动物起源过程中的核心缺失环节,为节肢动物主要演化创新的起源提供了关键参考点。该研究同时解答了节肢动物第一对附肢的同源性和演化路径问题,并为解析早期节肢动物之间的演化关系提供了重要信息。这一发现给生物进化论增添了一个强有力的过渡型化石证据。

    大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体

     

    由中国地质调查局矿产资源研究所、西藏华泰龙矿业开发有限公司等单位组成的科研团队,在大陆碰撞成矿作用理论的指导下,在青藏高原甲玛矿区成功实施了固体矿产首个3000米科学深钻,精细揭示了斑岩成矿系统结构,实现地质信息“透明化”,累计揭示584.36米铜钼(金、银)矿体,建立了完备的高原科学深钻施工工艺,也为构建3000米以浅的资源勘查和预测技术方法奠定了坚实基础。创建了斑岩成矿系统“多中心复合”成矿作用模型,丰富和完善了碰撞造山成矿理论,并依此新发现则古朗北矿段的巨厚斑岩和矽卡岩矿体,在矿区深部及外围取得重大找矿突破,对国内外深地资源勘查和探测技术集成具有引领示范作用。

    松辽盆地北部古龙页岩油勘探取得重大发现

     

    大庆油田在松辽盆地北部古龙凹陷青一段地层的纯页岩内实现水平井产量重大战略突破,试油获高产工业油气流,定产试采表现出稳定的高产能力,平面上15口直井试油证实古龙页岩油平面分布范围广,规模立体含油,轻质油带具有较好的产油能力,轻质油带页岩油气资源量达到几十亿吨。通过岩心精细描述及实验分析化验数据,建立了以古沉积环境控制原始优质烃源岩发育、适中的热演化程度控制油气富集、成岩作用控制优质储层分布的“三控”页岩油富集地质理论,形成了四项“颠覆性”突破认识,系统建立了我国陆相淡水湖盆纯页岩型页岩油气富集理论,创新形成了纯页岩型储层大规模体积复合压裂技术体系。

    我国在诸广地区1550米深度发现最深工业铀矿

     

    以核工业北京地质研究院李子颖为首席专家的科研团队,建立了热液型铀矿深部地质结构三维探测技术和预测评价模型,在综合研究和探测的基础上,遴选了广东诸广南长江钻探场址。经设计和实施长江1号(GUSD-1)科学深钻,终孔深度1709米,取得铀矿找矿和技术重大突破,发现铀异常厚度大于230.4米,矿化累计厚度51米,工业铀矿段有8层,在1550米深度发现我国目前最深的工业铀矿,刷新了我国近70年来铀矿找矿深度最深记录,将我国热液铀矿找矿深度向深部推进了500余米;进一步验证了热点深源铀成矿理论,提高了技术探测深度和精度。

    新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证

     

    由以中国地质调查局地质研究所李海兵为首的科研团队,通过组织实施巴颜喀拉地块周缘大型断裂带区域地质调查等项目,确定了鲜水河断裂带折多山地区多条分支断裂的精细几何展布、构造变形特征、晚第四纪以来活动速率及地震危险性。在折多山花岗岩体内部首次发现全新世活动断裂带“木格措南断裂”,精确厘定出具有高地应力潜在超强破坏力的色拉哈断裂挤压阶区。根据上述研究成果为重大工程建设提供建议,有效服务了重大工程建设。

    塔里木盆地顺北超深断溶体油气藏富集理论与关键技术取得重大进展

     

    由以中国石油化工股份有限公司西北油田分公司云露、漆立新为核心骨干的科技攻关团队,通过持续攻关研究,实现了顺北超深断溶体气藏富集理论与关键技术的重大进展,支撑了十亿吨级的顺北油气田勘探开发持续扩大。创新提出了早寒武世缓坡相优质烃源岩发育模式和冷盆、超深、古老海相烃源岩生烃模式,明确了盆地油气资源结构序列;创新建立了超深断溶体油气藏“寒武多期供烃、构造破裂控储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”成藏新模式;阐明了克拉通盆地走滑断裂控制的“储-圈-运-藏-富”五元一体成藏机理。该成果丰富了中国海相油气成藏理论,实现了我国海相油气勘探类型新突破,总体达到国际领先水平。

    煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术实现新突破

    由以中国煤炭地质总局水文地质局蒋向明、许超、马瑞花、关民全为骨干的研究团队,针对老窑透水事故占煤矿水害事故80%的严峻现状,对我国14个煤炭基地采空区现状进行了系统研究、科学分类,揭示了采空区的宏观规律;确立了老窑采空区精细探测框架体系,揭示了集成应用多种方法综合勘探的思路是探测老窑采空区及积水的有效途径,成功攻克了制约老窑采空区探测技术应用的关键技术瓶颈。煤矿老窑采空区范围及积水情况精细探查关键技术得到了实践检验,成效显著,可以有效预防老窑透水事故的发生,全面推动了煤炭采空区探测领域技术应用的发展。该成果对国内煤矿老窑采空区范围及积水情况探查具有引领示范作用。

    十大地质找矿成果(排名不分先后)

    山西省中阳县探明大型铝土矿

     

    以山西省第三地质工程勘察院马发思、李建业为首的地质找矿队伍,历经3年艰苦施工,在山西省中阳县下枣林矿区发现了一处大型铝土矿基地。基本查明了铝土矿的形态、规模、产状、厚度和矿石质量、成矿控制因素和矿床开采的主要水文地质、工程地质、环境地质等,对矿床开采技术条件的复杂性做出了评价;估算铝土矿矿产资源量2856.2万吨,其中332资源量657.6万吨,333资源量2198.6万吨,估算硬质粘土矿333资源量3625万吨,估算山西式铁矿333资源量829万吨,估算共生矿产煤的资源量719万吨,估算伴生矿产镓333资源量2113.6吨。

    山西省繁峙县发现大型斑岩型金矿

     

    紫金矿业集团股份有限公司地质找矿项目团队通过总结繁峙县义兴寨金矿床的成矿规律,深入研究矿区构造、岩性组合、成矿流体、成矿物质来源、围岩蚀变等要素,建立了找矿预测模型,在山西省内首次发现新类型斑岩型金矿床,且达到大型规模,矿山接替资源找矿取得重大突破。新增金资源储量超过57吨,约占山西省历史上累计查明资源量的一半、现在保有量的2倍,其潜在经济价值近160亿元。此次勘查,改写了区域找矿的历史,突破了该区单一石英脉型金矿成矿的认识,开拓了找矿思路和方向,对该区域乃至更大范围找矿具有重要的指导意义。

    青海省都兰县那更康切尔沟探明超大型银多金属矿

     

    由四川省冶金地质勘查局水文工程大队承担的“青海省都兰县那更康切尔沟银多金属普查”项目取得重大找矿突破,在青海东昆仑地区首次发现了超大型中低温构造热液型银矿床,地质勘查、研究意义重大。团队通过地质、物探、化探、科研等多专业协同合作,产学研联合攻关,在矿区内已发现银矿带18条,圈出银矿体69条,评审认定(333+334?)银资源量5070.56吨,矿床平均品位326.35克/吨,其中(333)资源量2137.2吨,伴生铅锌151987.26吨,深部及外围还具有较大的找矿潜力。那更康切尔沟银矿的发现,填补了青海省无超大型独立银矿床的空白,对青海省的经济建设以及西部大开发都具重要意义。

    四川甲基卡稀有金属找矿获重大突破

     

    由四川省地质调查院承担的“四川省康定县甲基卡海子北锂矿普查”在前期中国地质调查局部署的“四川三稀资源综合研究与重点评价”项目工作的基础上,探获氧化锂(333)+(334)资源量89.49万吨,取得了稀有金属找矿重大突破,伴生铍铌钽规模大,均可综合利用。项目建立的找矿预测方法和三维找矿与勘查模型,指导了甲基卡及外围研究与找矿,相继探获氧化锂资源量达217.45万吨,使甲基卡锂矿田氧化锂资源总量达到280.7万吨,新三(X03)矿脉成为世界最大的花岗伟晶岩型锂辉石单体矿脉。该项目在成矿理论、找矿预测、勘查模型、地质找矿等方面取得了一系列创新性成果,提升了我国新能源资源的保障程度。

    新疆若羌县卡尔恰尔探明超大型萤石矿

     

    以浙江省第十一地质大队、新疆华瓯矿业有限公司吴益平为首席的科研团队通过攻关,首次在新疆阿尔金变质杂岩带发现超大型萤石矿床。探明+控制+推断萤石资源量矿石量6631.23万吨,矿物量(CaF2)2248.91万吨,探明+控制资源量(CaF2矿物量)占53.25%;提出了“中奥陶世二长花岗岩体+新太古-古元古界阿尔金岩群a岩组变质岩+韧性剪切带构造控矿”三位一体找矿模式,建立了伟晶岩型萤石矿床成矿模型,推动了阿尔金地区萤石找矿持续性突破。该矿床的发现,使新疆萤石矿资源量由全国排名第24位上升至第4位,单一型矿床规模位居全国前列。

    江西省上饶市许家桥发现世界最大滑石矿

     

    以江西省地质勘查基金管理中心王先广为首席的科研团队,在江西省上饶市广丰区许家桥矿区探获世界资源储量规模最大的滑石矿,提交(控制+推断)滑石资源量9552.3万吨(相当全国新增滑石32%),其中控制滑石矿资源量4036.7万吨。上饶市广丰区许家桥滑石矿的发现,刷新了世界滑石矿资源储量规模纪录,改变了世界滑石矿分布格局;创建了“同生断层+富硅热液+富镁海水+有机质”黑滑石成矿模型和“许家桥式”滑石矿“层位+钙镁硅质岩石组合+同生断层+向斜构造”找矿模式,深化了区域成矿规律。区内黑滑石矿石品质好,创建的黑滑石晶体结构模型开拓了材料应用新方向,为上饶市打造千亿级滑石矿产业集群提供了资源保障。

    渤海海域勘探老区地质理论创新与亿吨级岩性油田获重大突破

     

    以中海石油(中国)有限公司天津分公司薛永安为首席的科研团队,历经多年攻关,在渤海勘探老区成功发现了渤海湾盆地新近系储量规模最大的高产优质岩性油田-垦利6-1油田,进一步夯实了渤海油田“2025年上产4000万吨”的资源基础。项目团队针对渤海湾盆地新近系油气成藏的特点,创新提出了以“汇聚脊”控制它源型油气成藏与富集理论为核心的新近系大型岩性油藏勘探理论体系,并创建了2项关键技术,有力地指导了渤海新近系油气勘探的重大突破与勘探方向的转变。该油田已上报国家探明储量超过1亿吨,将新建产能近300万立方米/年。垦利6-1油田的成功发现,为渤海湾盆地新近系大型岩性油田勘探厘定了方向。

    塔里木盆地塔北寒武系、奥陶系深层石油勘探获重大突破

     

    由中国石油塔里木油田分公司蔡振忠、杨海军等专家牵头的技术团队,通过创新海相油气地质理论认识,攻克了大沙漠区、超深层碳酸盐岩储层预测方法的技术瓶颈,在新疆塔里木盆地塔北寒武系、奥陶系8000米超深层取得石油勘探重大战略性突破。轮探1井在 8200米之下的下寒武统新层系发现了全球最深的古生界油藏,标志着塔里木盆地沙漠腹部寒武系盐下30亿吨级的油气勘探新领域取得历史性突破。塔北南缘富满油田奥陶系在7500米~8000米埋深范围内持续突破,新发现一个10亿吨级海相碳酸盐岩特大型油田,阶段新增石油三级储量超3亿吨,其中石油探明储量1.02亿吨,生产能力为年产原油160万吨。

    渝东南南川招标区探明超千亿立方米大型常压页岩气田

     

    中国石化华东油气分公司历经十余年攻关,在渝东南南川招标区发现了我国首个超千亿方大型常压页岩气田。针对常压页岩气富集规律复杂、甜点优选难度大、单井产量和EUR(估算最终采收量)低等难点,攻关团队创新提出了“沉积相带、保存条件、地应力场”三因素控产地质理论,构建了高陡背斜、反向逆断层遮挡等四种成藏模式,创建了“岩相-应力-孔隙”一体化储层综合评价、变密度三维地震勘探、基于地质-工程一体化的甜点评价及水平井设计技术等勘探关键技术,实现勘探重大突破,提交探明储量1918亿立方米。南川常压页岩气田的发现是我国页岩气地质理论创新和勘探技术突破的重大成果,有效推动了我国南方9万亿立方米常压页岩气资源的效益开发。

    内蒙古阿拉善右旗塔木素矿区发现超大型天然碱矿

     

    内蒙古矿业开发有限责任公司在阿拉善右旗塔木素矿区取得天然碱矿重大找矿突破,获得固体天然碱(122b+333)矿石量107836万吨,矿物量(Na2CO3+NaHCO3) 70909万吨,其中控制的经济基础储量(122b)天然碱矿石量60884万吨,矿物量40633万吨,是我国目前已查明天然碱储量最大的天然碱矿。其成矿时代为白垩纪,突破了我国天然碱矿仅在新近纪以来成矿的历史,为今后天然碱矿的发现提供了更大的找矿空间。该天然碱矿的发现,或将改变我国以化学合成法制碱为主的现状,减轻化学制碱对自然环境造成的压力,对环境保护起到积极作用,并将带来较大的社会经济效益。

    中国地质学会2020年度十大地质科技进展十大地质找矿...

    北京时间12月6日5时42分,嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接,并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。这是嫦娥五号首次月球“挖土”并“打包”带回地球,它的一系列操作中也有行星地质学家的智慧与汗水——

    嫦娥五号探测器实施动力下降并成功着陆,将在预选区域开展月面采样工作 图片来源:国家航天局

    肖龙(右)在北京航天飞行控制中心工作现场

    此次嫦娥五号迈出中国探月工程“绕、落、回”的关键一步,实现月面自动采样并成功返回,是我国探月工程最复杂、难度最大的任务之一。而早在10年前,中国地质大学(武汉)肖龙教授团队、段隆臣教授团队和李大佛教授团队就接受任务,为嫦娥系列任务研制模拟月壤、绘制采样点地质地貌地图,研究采用何种型号钻头、使用何种钻探方法取样……

    研制模拟月壤,助力月面钻探取样

    月面采样能否成功的关键因素之一,是要了解月壤的性质,并研制出与实际月壤性质较为相似的模拟月壤,用于采样工程技术验证。从2011年开始,中国地质大学(武汉)行星科学研究所肖龙教授和他的团队就开始着手为嫦娥系列任务研制可供实验的月球土壤样本。在肖龙的实验室兼办公室,桌面上摆放最多的就是各种类型的模拟月壤,这也记录了他们团队10年的奋斗历程。

    由于缺乏真实样本数据,他们只能用有限的陨石和遥感数据反复进行分析,用不同的材料进行配比尝试。为保障模拟月壤的高仿逼真,肖龙带领团队调研了“阿波罗载人登月计划”采集的月壤样品性质,获得了实际月壤的相关参数,以及随深度变化的月壤剖面结构。团队根据实际月壤的可能状态和月面低重力的工作环境,选取了不同类型的玄武岩、火山灰、斜长岩、钛粉等数十种与月壤性质较为相似的地球岩石和矿物,选择特定的工艺,对岩石进行破碎加工,制造出颗粒形态和成分等都与实际月壤相似的原料,进而将不同粒度的原料进行配比。

    经过大量试验和迭代,团队成员研制了不同密度、不同级配、不同成分等10多个系列的模拟月壤,被工程单位用作地面钻探试验,确定各项钻探参数,再根据这些参数设定月面钻探取样的工作模式。

    肖龙介绍,为嫦娥系列任务研制模拟月壤的10年来,其团队总共为工程单位提供了近100吨模拟月壤;共研发出60多个种类的模拟月壤,经过反复筛选,其中10多种被最终确认为试验用月球土壤。近几年,他们还研制了用于材料加工(如3D打印)的模拟月壤,以及模拟火星土壤等,为月球基地建设、火星探测、地外资源利用等提供支撑。

    绘制大比例尺月球地质图,为“嫦娥”指路

    如同打仗需要战场地形图一样,嫦娥五号降落月表同样需要一份详细适用的地图。只有廓清落点的地质地貌,才能确保嫦娥落月的安全。因为涉及月面取土作业,这份地图还必须涵盖落点附近的地质构造,以满足嫦娥五号的工作需求。

    据了解,嫦娥五号预选着陆区东西长约450公里、南北宽约120公里,总面积约5.5万平方千米。这么大面积的月海地形地貌图如何绘制?作为采样点选址的一项关键工作,肖龙教授带领团队在结合以往国内外月球地质填图资料和填图规范的基础上,建立了利用多源遥感数据开展月球地质填图的方法和流程,包括落月点地形地貌、石块分布、月壤厚度以及撞击坑统计定年;并采用高程数据计算预选着陆区山体阴影、坡度,月海的地形特征和玄武岩厚度;采用多光谱数据反演铁钛含量、计算光学成熟度、合成假彩色影像和月壤粒度。

    经过10年努力,肖龙教授带领团队顺利完成并提交了《嫦娥五号预选着陆区1∶25万地质图》,基本查明了嫦娥五号预选着陆区的地质框架和地质事件序列,为嫦娥五号着陆提供了大比例尺月球地质图。该地质填图成果为探月工程提供了基础地质支撑,通过对月海玄武岩物质成分、玄武岩喷发历史和撞击坑等着陆区域专题研究,确定了地层切割关系、成分和矿物组成,厘清了该区域的地质演化历史。

    “《嫦娥五号预选着陆区1∶25万地质图》完全覆盖嫦娥五号预选着陆区,弥补了预选着陆区没有大比例尺月球地质图的空白,是我国嫦娥五号任务重要的参考资料。该地质图表现了预选着陆区范围内各种地形、地貌、地质信息,以及主要地质单元的分布、年龄、岩性、化学成分、矿物组成等特征。丰富翔实的地质图面内容可以为嫦娥五号任务选择一个样品价值最为丰富、实施难度适中的着陆点提供依据。同时,也为返回样品的研究提供了不可或缺的地质背景信息。”肖龙介绍说。

    作为嫦娥五号钻取子系统飞控专家组成员,肖龙还参与了嫦娥五号科学目标的论证和采样点的选址工作。

    北京时间12月1日23时11分,嫦娥五号在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近成功着陆。着陆点位于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区,这是中国探测器第三次在月球实现软着陆,也是人类探测器首次踏足这一领域。为什么选择在此处采样?

    肖龙表示,着陆点的选址最主要考虑两点,一是工程的安全性,二是要有重要的科学价值。工程方面,主要考虑地形、地貌、坡度、光照和通信条件等因素;科学方面,重点考虑在月球科学中的价值,能否为回答月球科学问题提供关键样本。着陆点要远离以往着陆采样区,还要有与以往不一样的样品,能够回答以往没有解决的科学问题。吕姆克山区域有月球上最年轻的火山岩,样品的研究意义很大。

    设计螺旋钻进方案,破解钻头散热难题

    钻取月壤的钻头要钻进月表2米深,而月球上没有空气和水,那么,高速旋转下的钻头该如何散热?中国地质大学(武汉)段隆臣教授团队和李大佛教授团队参加了部分钻探方案设计和钻探模拟试验等工作。

    段隆臣介绍,月球钻探与地球钻探的最大不同是环境不一样。有利的是,月球引力只有地球引力的1/6,机械设备消耗的功率较小;不利的是,月球上是真空环境,重力环境也发生改变。此外,在地球环境下,钻头钻进往往会使用冷却液,给钻头降温才能继续工作,而月球上没有空气和水,钻头在高速运转中产生的高温无法散热,必然影响钻头工作。

    段隆臣带领团队经过理论计算,确定了在月球上钻探2米需要的动力储备,并通过低密度的月壤模拟低重力效果,经过反复尝试,最终选定螺旋钻进方案。在钻头的选取上,李大佛教授团队也进行了很多有益尝试。

    “钻头钻进后,月壤的一部分会由钻头的螺旋叶片带出,另一部分月壤通过空芯钻杆带回地球。”段隆臣团队成员高辉介绍了钻取月壤钻头的工作原理:螺旋叶片带出月表的月壤可以有效降低钻头的温度,不需要再进行冷却也能确保钻头正常工作。

    高辉介绍,嫦娥五号的取土作业采用机械臂表取和钻具钻取两种方式进行,其中表取1.5千克、钻取0.5千克。表取由机械臂采用挖、夹、铲等动作完成,表取的机械臂相当于机械手,非常灵活,配合计算机视觉系统,可以实现自由抓取。

    月球样品成功返回后,中国地质大学(武汉)将积极申请样品,开展相关研究工作。“月壤样品宝贵,成分非常复杂,需要系统开展研究,包括月壤颗粒粒度、岩石矿物组成、年代学、元素和同位素组成等。通过系统的研究,可以获得有关对月球火山活动历史、月幔物质组成、月球热历史等方面的新认识。这些工作将由多个单位共同完成。”肖龙说。

    月球取土,地质科技来帮忙

     

     

     

    近日,中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心(以下简称乌鲁木齐中心)在新疆维吾尔自治区哈密市伊州区南湖乡南湖戈壁进行“新疆哈密市南湖一带矿山集中区生态修复支撑调查”项目野外施工时,发现一处中侏罗世脊椎动物化石群。

    为进一步确定化石分类、保存情况和发掘潜力,该中心邀请中国地质大学(北京)邢立达副教授课题组对已发现化石进行鉴定并考察了化石点。经鉴定,发现的骨骼化石有恐龙和龟鳖两类,现发掘出的恐龙化石包括大型蜥脚类恐龙背椎椎弓、背椎横突、尾椎、肋骨和趾爪。研究人员将其中形态明显、保存良好的进行收集和编号,共梳理出45块骨骼碎片,其中尾椎的椎体平均高度为9.7厘米,宽为10.5厘米。通过骨骼的尺寸和特征,初步将恐龙化石归为蜥脚类恐龙,专家判断可能为马门溪龙科。龟鳖类化石由于骨骼碎片小且破碎程度大,鉴定难度大,有待发掘更多的骨骼化石验证。

    据悉,该化石点围岩为红色粉砂岩,厚度适中,化石层位出露面积大,进一步发掘潜力巨大,具有重要的科研和科普价值。此次脊椎动物化石群的发现,丰富了新疆哈密地区中侏罗世的化石种类和生物组合,将与已发现的哈密翼龙—雅丹国家地质公园区域的白垩纪翼龙化石、恐龙足迹等一道,进一步印证该地区古生物动物群的存在和延限。

    据了解,乌鲁木齐中心和邢立达副教授课题组将继续开展深入研究,并做好该化石点的保护与科普工作。

     

     

     

    乌鲁木齐中心在新疆哈密发现一处脊椎动物化石群

    为继续深入推进松辽盆地南部及外围新区、新层系、新类型公益性油气地质调查工作,加大国内能源安全保障力度,自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)主要负责人带队赴河北省滦平县考察调研滦平盆地油气地质条件及资源潜力,油气调查中心相关处室人员参加了此次调研。 

    滦平盆地位于河北省承德市滦平县境内,盆地内发育多套中生界下白垩统富有机质页岩层系,具备页岩油气生成和富集潜力。

    调研组一行联合中国地质大学(北京)相关专家学者,分别赴滦页1井含油气性地层测试现场、滦平盆地周边下白垩统露头等地调研,深入考察了滦平盆地下白垩统层序序列、富有机质页岩发育情况、滦页1井岩心油气显示及压裂测试情况,认为以滦平盆地为代表的松辽外围南部盆地群下白垩统富有机质页岩沉积厚度大、分布范围广、有机质丰度高、成熟度适中,具有页岩油气资源潜力,可作为油气调查新领域开展相关调查研究工作,为京津冀一体化协同发展提供公益性服务。

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    油气调查中心赴滦平盆地考察调研油气地质条件及资源...

     

    从2019年10月正式启动我国海域天然气水合物第二轮试采海上作业,到2020年2月17日试采点火, 再到3月18日圆满完成任务,天然气水合物试采科研团队在面临无先例可循、恶劣海况等困难情况下,尤其是施工关键期正值新冠肺炎疫情防控最吃劲阶段,在自然资源部的坚强领导和中国地质调查局的部署安排下,精准施策,多措并举,一手抓疫情防控,一手抓科技攻关,全力以赴实施海上科研攻坚,第二轮试采成功,取得了新的重大突破。

     

    迅速行动抓好疫情防控工作 

    春节前,天然气水合物试采科研团队奔赴海上一线,全力实施我国海域天然气水合物科研攻坚。此项任务由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头实施。面对新冠肺炎疫情蔓延扩展,团队高度重视,迅速行动,积极作为,把疫情防控作为重要政治任务,坚决执行上级要求,第一时间抽调精干力量,在珠海、深圳两处工作驻地分别成立疫情防控领导小组,全面部署开展防控工作。试采现场指挥部指挥长叶建良、常务副指挥长秦绪文及时研究防控对策,部署科技攻坚和疫情防控工作措施,并确保全面落实。

    结合工作和实际情况,试采科研团队制定了《项目防控管理办法》《疫情防控工作指导手册》《项目倒班方案及措施》《返岗人员疫情防控要求》等制度,坚持实事求是,及时查找防控漏洞,确保防疫工作不留死角隐患。一是分类建立信息台账,全面掌握全体人员身体状况和行踪动态,加强人员行程动态管理,尤其是做好返岗人员隔离,值班及轮班人员如实报告有关情况,落实自我隔离、居家休息观察等要求。二是关闭中央空调,增加门把手、水龙头等消毒次数,购买理发器组织同事间互助理发,避免与外来人员接触等,尽可能阻断病毒传播途径。三是对补给工作物资做好及时消毒,减小作业现场外来物资污染等。四是加强宣传引导,防控小组每天通报疫情情况,组织在线学习防疫知识,鼓励作业人员加强室内锻炼,提高防护意识。五是多方协调,多渠道筹措,采购口罩、水银体温计、电子测温仪、消毒液、洗手液、一次性手套、日常预防保健药品等防疫用品10余批次,并及时做到精准发放,确保试采平台作业人员及珠海、深圳保障基地值班人员拥有必需的防护用品。

    精准施策助力科研攻关开展 

    新冠肺炎疫情扩散,给试采工作带来诸多新难题。直接参与一线工作的单位多达60余个,往返平台人员上千余人次,涉及海上作业平台、珠海基地、深圳基地等工作现场以及驻地,办公、住宿分散,情况复杂,对于抓好疫情防控和海上科研攻关造成了极大困难。试采科研团队严格按照上级要求,精心研究、精准施策,及时采取有效措施,应对人员轮换、物资转运等多个困难,确保海上科技攻坚工作持续展开。

    一是做好全体人员疫情防控。针对参与单位多、参与人员多的特点,试采科研团队迅速制定权责清晰的管理办法,明确各单位、部门主要领导对本单位、部门的疫情防控工作负总体责任,个人是自身健康安全的第一责任人。疫情防控领导小组负责整体监督、严格把关,将责任落实到人,确保到岗工作人员身体健康。

    二是落实工作生活场所全面消杀工作。针对工作生活场所、驻地分散,管控风险点多,疫情防控难度大的实际,团队制定了严格的消毒措施及管理办法,对办公区域、住宿酒店、餐厅等进行全面消毒杀菌,不留盲区、不留死角,每天监督检查,做好消杀记录。

    三是优化倒班计划,减少工作人员流动。海上作业需要定期倒班,针对现场作业的外籍人员,其工作制度、签证限制以及疫情期间国际航班暂停、部分海关口岸关闭等不利因素,试采科研团队及时梳理关键岗位在岗需求,进行缺岗情况预估及风险分析,摸底外籍员工倒班及加班意愿,沟通协调签证延期等,优化人员倒班计划,减少倒班人次,最大限度减少了人员流动带来的风险。

    四是落实轮岗人员隔离观察措施。面对疫情防控严峻形势,团队经过数十次现场考察,最终选定区域独立、房间数量适中的酒店,作为轮岗人员的隔离观察场所。由珠海基地食堂直接为隔离观察人员送餐,确保轮岗人员在身体健康的情况下奔赴海上科技攻坚一线。

    五是及时做好海上一线生产物资保障。团队通过整理统计剩余物资情况,梳理后期所需物资,分析后续物资供应风险,提前研究应对办法,落实物资采购渠道以及路径等手段,确保海上作业现场所需物资采购运输及时到位。

     

     

     

     

     

    精准施策 打好组合拳

    摘要:上扬子地区页岩气地质条件较好,志留系龙马溪组已获得重大突破,仍具发现“涪陵式”或“长宁式”页岩气田的潜力;石炭系打屋坝组调查获较好页岩气显示,是有望获得突破的重要新层系。

    1.项目概况

    中国地质调查局成都地质调查中心 组织实施的“中上扬子海相含油气盆地 油气地质综合调查”项目,项目起止时 间为2011 —2015年。重点开展金沙一仁 怀、桑植一石门、武隆一彭水、恩施一利川地区的油气远景区调查评价。2014年, 在原计划项目目标任务的基础上,强化 上扬子地区页岩气资源调查评价,兼顾 常规油气调查评价,取得新认识。

    2.成果简介

    上扬子地区富有机质页岩发育,包 括牛蹄塘组、龙马溪组、石炭系一二叠系、三叠系、侏罗系等,页岩气地质条件较好。 己在威远、长宁、富顺一永川、彭水、涪 陵和丁山等地区获得页岩气突破,并发现 了国内首个页岩气田一一涪陵页岩气田, 探明储量1067.5亿m3。目前,龙马溪组 为页岩气主力勘探层系,仍具有较好的 页岩气勘探潜力,石炭系有望成为其后 重要的页岩气勘探层系。

    通过野外地质调查、重磁电测量、 调查井、钻(测井)与地震资料分析,以富有机质页岩层系为评价对象,确定 其分布规律,系统总结页岩气地质特征,探索页岩气富集条件与富集规律,优选有 利目标区,为勘探部署提供依据。项目实 施一年来,以龙马溪组为重点研宄层系, 兼顾石炭系,取得了一些初步的成果与 认识。

    (1)预测了龙马溪组页岩气富集规 律与勘探方向。

    根据优质相带、应力场与异常压力 分布、埋深、保存条件等,初步预测了龙马溪组页岩气富集规律。由于受构造控制 作用,盆内页岩气富集较好。川南、川 东和川西南是盆内较好的页岩气富集区。 川南受帚状构造带控制,构造相对稳定, 优质相带,压力系数2.0左右,测试产量 较高,最高可达43万m3,是页岩气富集 最有利的区域。川东南和川西南也是页岩 气富集区域,分别受高陡断褶带和低陡断褶带控制,除了局部发育断裂外大部 分区域稳定,优质相带、压力系数1.5〜1.7, 焦石坝平均产量大于20万m3,已成为国内首个页岩气田,威远产量也较好。盆外因为改造相对较强,压力系数仅0.8〜1,
    但宽缓复向斜相对较稳定,且彭水已获 得页岩气突破,具有一定的页岩气勘探潜力。

    结合涪陵、长宁、威远、富顺一永 川和彭水页岩气勘探经验,盆内选区评价参数包括4个方面,即:①优质相带, 决定了基本页岩气地质条件;②埋深 2000〜3000m,决定了经济可采性;③压 力系数,决定页岩气产量;④正向构造, 表明兼具常规油气聚集机理。盆外由于改造强度较大,保存条件为首先考虑因素, 评价参数主要包括:①稳定区域,保存 条件相对较好;②优质相带,决定了基 本页岩气地质条件。据此,四川盆地川 东、川南正向构造带为首选勘探方向,并认为仍具有发现“涪陵式”或“长宁式” 页岩气田的潜力;其次为米仓山一大巴 山前缘,特别是大巴山前缘双向构造结 合带页岩气勘探潜力较大;川西南地区优质相带分布区也具有较好的勘探潜力; 盆外宽缓复向斜也具有一定的勘探潜力, 特别是利川复向斜西南段规模大,潜力 相对较好(图1)。

    (2) 石炭系是有望获得突破的重要 页岩气勘探层系。

    下石炭统打屋坝组是黔西南地 区重要的页岩气勘探层系。水页1井钻进 过程中有顶钴、井喷现象,未压裂条件下日产气约1.0X 104m3 (据贵州煤田地质局, 2014),展示了较好的页岩气勘探潜力。

    2014年在贵州长顺代化实施代页 1井,终孔井深712.8m,打屋坝组井 深448~645m。钻厚197m处揭示,富有机质页岩垂厚130m,现场解析量0.15〜2.02m3/t,总含气量 0.4〜4.97m3/t, 一般1〜3.6m3/t。530~623m段含气量较高(图2)。烃类组分含量平均值为 89.0%,为较优质天然气。

    富有机质页岩分布受早石炭世大塘期岩相古地理格局的控制,属台缘 斜坡一台盆相沉积,富有机质页岩厚 度110〜180m。早石炭统有机碳含量为 2.0%〜3.0%,最大值为6.93%;有机质类 型为112—111型,成熟度2.0%〜3.0%;脆 性矿物含量平均值为40%,页岩气成藏 地质条件较好。石炭系广泛分布于滇黔桂地区,富有机质页岩厚度大,有机质 丰度高,热演化适中,已获得页岩气突破, 可能是仅次于龙马溪组的重要页岩气勘 探层系。除石炭系外,泥盆系、二叠系也具有较好的页岩气资源潜力。

    3.成果意义

    成果对于四川盆地及邻区深化龙马 溪组页岩气勘探、助推发现“涪陵式”或 “长宁式”页岩气田具有重要的现实意义, 并为深化海相页岩气资源评价方法提供 了基础依据;明确提出,石炭系、泥盆系和二叠系是有望获得新突破的重要勘 探层系,为页岩气勘探部署提供了依据。(中国地质调查局成都地质调查中心 余谦汪正江供稿)


    上扬子地区调查发现页岩气新层系