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      2015年1月21-23日,国家科技支撑计划项目“中国东部典型矿集区深部资源勘查技术集成与示范”年度执行情况汇报交流会在广西南宁顺利举行。本次年度会议由中国地质科学院矿产资源研究所和国家科技支撑计划(矿产资源)重大重点项目管理办公室共同主办,来自科技部、国土资源部、中国地质科学院、中国地质大学、南京大学、北京矿产地质研究院、冶金地质总局矿产资源研究院、河南省地质调查院、有色金属矿产地质调查中心等单位的领导和专家学者七十余人参加了会议,会议由国土资源部科技与国际合作司马岩处长主持。
      
      该项目下设十个课题,分别由来自国家和部门研究机构、高等院校、地质勘查部门和大型企业等三十多个单位承担。项目以东部典型矿集区为研究对象,以解决深部资源勘查中的重大理论和集成技术为目标,通过深部成矿规律(成矿系统类型、成矿模式等)的深入研究,和成矿地质体、控矿构造3D结构的集成探测,实现深部成矿理论的创新,查明矿集区深部“第二富集带”的资源潜力,指导国家“矿保工程”50个整装勘查区的深部找矿工作,并与“矿保工程”等矿产专项结合,新增一批深部资源储量,有效缓解接替资源不足的问题。

      会上广西地质勘查院李升幅院长首先发表了热情洋溢的讲话,对与会专家和学者的到来致以诚挚的问候和热烈欢迎,对广西地质勘查院的发展经历及相关成果做了简单介绍;马岩处长代表组织部门对项目的实施进展和取得的成果进行了通报,并对项目最后一年的实施提出了相应的要求和建议。

       10位课题负责人对课题近一年来的研究进展、实施以来的取得阶段性研究成果和预算执行情况进行了汇报。包括:“宁芜矿集区深部控矿结构3D探测与深部勘查技术集成示范”、“安吉-德兴铜钼多金属矿带成矿规律与勘查模型”、“江西九瑞矿集区控矿地层和岩体三维探测与找矿预测研究”、“贵州务正道地区铝土矿勘查技术集成与示范研究”、“陕西山阳-柞水矿集区斑岩铜钼金矿深部找矿模式及勘查技术集成与示范”、“河南生栾川铅锌矿区深部资源勘查技术集成研究”、“赣南崇义-于都矿集区深部资源勘查技术集成与示范”、“湖南锡田地区深部找矿岩体空间结构与深部成矿预测”、“山东莱州-招远金矿区构造-蚀变-矿化网络结构及勘查技术集成”、“广西田林-大新地区锰矿成矿规律与深部勘查技术研究”等。

      在汇报过程中,以陈毓川院士为组长的专家委员会针对项目执行以来取得的进展和存在的问题进行了热烈点评,充分肯定了前期研究取得的成果和进展,指出了工作中存在的问题和不足,并对项目最后一年的研究工作提出了明确的意见和建议。他们指出深部探测技术必须与矿床的地质环境和条件结合,针对不同的矿床类型、形成环境等采取不同的方法进行科技联合攻关;要求各课题在项目执行的最后一年抓紧时间,对前四年工作加以集成、综合、总结,并根据专家委员会的意见和建议查缺补漏、凝练提升,围绕着项目主题提炼创新点,为我国的深部资源勘查提供切实有力的技术支撑。最后,吕庆田研究员对会议进行了总结并部署了新一年的研究工作安排;项目管理办公室赵金花高级工程师对国家科技计划项目执行的相关财务政策进行了解读,并对国家科技计划项目课题结题验收要求作了补充说明。










    “中国东部典型矿集区深部资源勘查技术集成与示范”...

    地科院——苏金花

    游客在安顺市黄果树瀑布景区游览(6月5日摄)。新华社发(杨文斌 摄)

    新华社贵阳7月11日电 题:从脆弱生态到满眼皆“绿”——国家生态文明试验区贵州的“绿色之路”

    新华社记者 胡星、向定杰、汪军

    日前,在巴林召开的第42届世界自然遗产大会传来消息,贵州梵净山被列入世界遗产名录,成为中国第53处世界遗产和第13处世界自然遗产。

    至此,贵州已是中国世界自然遗产数量最多的省份。

    贵州,中国山地省,八山一水一分田。以梵净山为代表,山山有美景,处处是公园。同时,这里又是中国石漠化面积最大的区域,在脆弱的生态环境中,还生活着280万农村贫困人口。

    生活贫困往往与生态恶化交织,经济高速发展的背后也存牺牲环境质量的忧虑。在生态和发展“双重压力”下的贵州,坚持生态优先、绿色发展,走出了人与自然和谐、经济与生态相融的“绿色之路”。

    黔东南苗族侗族自治州榕江县郊外的梯田风光(2017年9月18日无人机拍摄)。新华社记者 刘续 摄

    打通绿色“任督二脉”

    贵州省思南县合朋溪镇原党委书记廖永生记忆犹新,2016年调离时,相关部门对其曾任职的乡镇自然资源资产“家底”进行了全面审计。“以前评价干部,很少说要看生态环境。那次审计,像经历了一次‘大考’。”他说。

    二三十页的“生态账本”,记录了他任期内辖区生态环境质量的变化,也包括执行中央生态文明建设方针政策、遵守环保相关法律法规以及相关资金征管用等情况。

    回忆这次“大考”,廖永生说总体情况还可以,但也发现了一些风险隐患,及时为自己和班子成员提了醒,“对待自然资源不能乱作为、胡作为”,“只看GDP、不看生态环境的畸形政绩观将得到有效改变”。

    对干部的“生态约束”,不仅体现在领导干部离任自然资源资产审计,还体现在干部考核上。近年来贵州陆续取消了10个贫困县的GDP考核,弱化了40个贫困县的GDP考核,增加了石漠化面积减少幅度、森林覆盖率提高等指标。

    生态之痛,往往在于体制不通。为官一任,不管生态;环保执法,谁都不怕……治疗种种“生态痼疾”,建设生态文明,创新体制,打通绿色“任督二脉”势在必行。

    2016年,贵州成为首批国家生态文明试验区。试验区建设之初,改革即贯穿其中,一揽子创新制度先行先试,构建起保护绿水青山的“四梁八柱”。

    过去五年,贵州共推进13项相关改革,五级河长制、生态保护红线、生态环境损害党政干部问责、排污权有偿使用、污染第三方治理等举措,引领全国风气之先。

    六盘水市六枝特区木岗镇的油菜花田(3月9日无人机拍摄)。新华社记者 陶亮 摄

    “绿色GDP”支撑经济高增速

    磷石膏处置是一个世界性难题。如果处置不好,不仅占用大量土地资源,还直接危害土壤和水质安全。作为磷化工大省的贵州,磷石膏累计堆存量突破1.2亿吨,其环境风险不言而喻。

    在磷化工重要区域的贵州省福泉市,一个石膏建材项目正在加紧建设。该项目负责人汪守湾说,项目直接布局在瓮福集团磷化工产业链终端,投产后每年能消耗近200万吨磷石膏,变废为宝制作成新型建筑材料。

    全球知名的瓮福集团今年将全面实施磷石膏“以用定产”。企业安全环保部经理何廷云说,除了严控传统磷肥产能规模,还将开发以石膏板为代表的系列循环经济产品,使其成为新的利润增长点。

    磷石膏的“绿色转型”,是贵州经济发展与环境改善“双赢”的缩影。截至今年一季度,贵州经济增速已连续29个季度位居全国前列。“高增速”的背后,不是高污染、高耗能推动,而是培育壮大新兴产业、改造提升传统产业,在新旧动能加快转换中推动节能减排。

    据统计,2017年,贵州地区生产总值较上年增长10.2%,但万元GDP能耗下降7%。生态利用型、循环高效型、低碳清洁型和环境治理型等绿色经济“四型产业”增加值占地区生产总值比重提高到37%。

    顶着夏日的骄阳,上百名工人正在第八个国家级新区贵安新区的一片山头间忙碌。五条开凿的横洞,配合竖井,鱼骨形的设计样貌已初见端倪。这些看似公路隧道一般的山洞,正是即将用于储存腾讯约5万台服务器的特殊仓库。

    “落户贵州是天时地利人和。”腾讯数据中心负责人钟远河表示,“数据中心外面环保、里面财富,是非常好的一个结合。”

    得益于凉爽的气候、稳定的地质,山地和丘陵占了国土面积92.5%的贵州,正快速崛起为全球大数据存储基地,苹果、华为等跨国巨头也相继在此落户。2017年,计算机、通信和其他电子设备制造业增加值已达118.64亿元。

    守住发展和生态两条底线,“绿色GDP”成为贵州发展的关键词。贵州提出,将绿色经济“四型”产业作为重要的产业发展方向,并给予资金支持和倾斜。依托良好的生态环境,电子信息、新医药大健康、现代山地高效农业和文化旅游等新兴产业构建了最具活力的经济增长极。

    遵义市湄潭县金花村一景(4月11日无人机拍摄)。新华社记者 欧东衢 摄

    大生态与大扶贫“交融”

    进入夏季,贵州桐梓县九坝镇山堡村陆续迎来了一批批四川、重庆等地的避暑客人。“以前哪里晓得青山绿水还能挣钱嘛!”贫困户陆国顺告诉记者,这些客人一住就是两三个月,“不干别的,就是歇凉”。

    近年来,桐梓县依托良好的生态和凉爽的气候发展“避暑经济”。山堡村有贫困户34户,如今有6户开办了乡村旅馆。其他的贫困户围绕乡村旅游养鸡、养香猪、种植蔬菜,纷纷吃上了“旅游饭”。

    陆国顺盯准机会养殖起香猪。他说:“去年卖了9万多块,现在还有200多头,餐馆和避暑的客人抢着买。”

    让贫困群众共享“生态红利”,农村贫困人口最多的贵州多措并举将良好的生态环境融入到脱贫攻坚中。仅在山堡村,2017年全村人均可支配收入达到了2.43万元,其中1万元以上来自乡村旅游,一半的人家有了私家车。

    同时,贵州实施了包括退耕还林建设扶贫工程、生态护林员精准扶贫工程等在内的“生态扶贫十大工程”,促进贫困人口在生态建设保护中增收脱贫,确保到2020年,通过生态扶贫助推100万以上建档立卡贫困人口实现增收。

    其中,生态护林员精准扶贫工程将覆盖5.2万户贫困户,实现人均增收2300元左右。

    在铜仁市佛顶山国家级自然保护区,126名生态护林员全部从贫困户中产生。村民胡永江家因病致贫,去年他被聘为生态护林员。“做好巡山工作,一年下来有1万块收入。”他说。过去,村民烧火用柴,还有的烧木炭增加收入。而这些,现在已被山地旅游取代,一些村民开设农家乐,挖掘民俗文化,开发地方菜品,逐渐吃上了“旅游饭”。

    贵州省发改委副主任张美钧表示,近年来贵州“生态扶贫”渐入佳境,在推动生态文明建设取得积极成效的同时,也致力于将贫困地区的自然生态优势转化为发展优势,实现了“百姓富”和“生态美”的统一。

     

    国家生态文明试验区贵州的“绿色之路”
      序

      用唐代诗人杜甫《望岳》中的诗句“会当凌绝顶,一览众山小”,来形容山东省近年地质找矿尤其是找金工作所取得的丰硕成果,或者来描述他们对地质找矿的决心、自信自励的意志和坚定豪迈的气概,最是贴切不过的。

      “山东省地质找矿工作为全国地质找矿做出了突出贡献,尤其在找金矿方面的技术、理论、经验,对全国具有很好的借鉴意义。这体现了山东国土资源、地勘人务实求新的精神,也是几代地质人辛勤劳作的结果。”

      5月16日,国土资源部总工程师彭齐鸣、国土资源部矿产勘查技术指导中心副主任谢国刚一行来到烟台,在山东省召开找矿突破现场经验交流会之际,就山东省地质找矿工作进行专题调研。大会发言时,彭齐鸣留下了上述一席话。

      这番表态绝非溢美之辞。

      近几年来,山东省在基础地质调查、重要固体矿产勘查、找矿关键理论与技术攻关等方面均取得了丰硕成果,特别是在金矿找矿方面取得了历史性突破。尤为一提的是,他们在找金矿过程中,不断深化和突破“焦家式”金矿成矿理论,小口径钻探技术也取得了史无前例的进步。

      山东省近年来在地质找矿方面取得了哪些瞩目成果?有哪些理论创新?他们在地质找矿尤其是找金矿方面有哪些值得推广的经验、技术?在当前地勘经济遇冷的大环境下,他们在实施找矿突破过程中做了哪些调整?有哪些具体的做法和设想?中国矿业报社记者一行近期奔赴山东多地,旨在了解根植于“孔孟之乡”这片神奇而瑰丽的土地的山东地质人找矿之道。



    焦家金矿选矿厂



    金伯利钻石矿景区博物馆

      找金再创新辉煌

      山东找金矿所取得成绩,能用“辉煌”二字来形容。

      山东省国土资源厅提供的一份数据显示,找矿突破战略行动第一阶段,山东省新增金金属资源储量2080吨(其中600余吨已评审备案),超过了山东省自新中国成立以来至2010年,61年间累计查明的金金属资源储量的总和(1932吨)。

      要知道,我国能连续多年实现勘查新增储量大于生产消耗,山东地质人功不可没——“十二五”以来,至去年6月份,我国累计新探明金矿资源储量也不过2552吨。

      “山东省在胶西北地区深部找矿实现历史性突破,以地矿六队、地矿三队为中坚的地勘队伍,在三山岛带、焦家带、招平带接连探获超过百吨、最大400多吨的超大型矿床,探明金资源量超2000吨。目前,该地区已成为世界第三大金矿区,其研究成果获得国家科技进步二等奖。”山东省国土资源厅副厅长王桂鹏近期以专报的形式向全国政协第八届委员会秘书长、原地矿部部长朱训报喜。

      以山东地矿局六院为例,近几年连续培育出了“五朵金花”,在焦家金矿田中仅仅十几平方千米的范围内,探获金资源量超过1000吨,创造了世界找金史上的奇迹。

      他们还积极为胶东各大矿山企业提供找矿服务:在招远东风矿区,预计近期可提交详查报告,累计可提交金金属量30吨;在招远后仓地区,预计7月份提交详查报告,可新增金金属量10余吨;在招远姜家窑金矿深部及外围地区,预计11月份提交详查报告,可新增金金属量20余吨……

      同时,近两年,山东地质人在胶东地区老区(牟平、海阳、乳山)和栖霞地区金矿找矿也取得重大发现——

      地矿三院最近在牟平地区探明了一个69吨的特大型金矿,在胶东东部地区找矿史上尚属首次!

      山东核工业二七三地质队在栖霞地区相继发现19吨以及可能达到更大规模的大型金矿床,改变了过去栖霞地区“只有星星没有月亮”的传统认识。更为重要的是,通过栖霞地区的找矿突破,证实了招平断裂带的成矿规律和找矿模式同样适用于栖霞西林-陡崖断裂,这对于胶东中东部找金矿具有普遍借鉴和推广意义。突破还看新矿种或许找金的辉煌掩盖了山东省其他矿种的找矿光芒。但若将其他找矿成果“拎出来”,则同样耀眼逼人。

      2011年~2013年,山东省累计投入地勘资金48.8亿元,其中社会资金30.74亿元,形成了一批新的资源勘查开发基地。其中,新发现中型及以上矿产地26个,大型矿产地16个。

      大投入带来大收获:除了探获新增金矿资源量2080吨外,还探获新增铁矿资源量25亿吨、新增煤矿资源量8.46亿吨……

      除了这些,山东省在金刚石深部、外围找矿同样取得了突出成果。以目前我国少数具备金刚石勘查技术的队伍——山东地矿七院为例,近几年来,他们共提交了175余万克拉的金刚石资源量,并在外围找矿和成矿研究中取得了新进步。

      山东临沂蒙阴县小方山地区在地质上位于西峪矿带南端,产出大量北西向金伯利岩脉,加上该区大面积覆盖寒武奥陶纪地层,具有良好的找矿前景。山东地矿七队经过仔细研究,通过大量的野外调查,最终纠正了前人“北西向岩脉”的不正确认识,确认了为“受地层产状控制、主要为北西走向的金伯利岩床”的新认识,并根据岩床的控制层位,发现了“珍宝1号”。

      记者了解到,为了更好促进金刚石找矿与研究工作,山东地矿七院于去年年底成立了金刚石研究中心。这是山东省乃至全国金刚石勘查开发产、学、研相结合的研究和创新平台,对提高国内金刚石勘查技术水平、实现金刚石找矿突破具有重要意义。

      另外不得不提的是,山东煤田地质局充分发挥自身优势,页岩气勘查施工能力和技术水平稳步提升,目前已经形成了页岩气勘查基础地质研究及地震、钻井、测井、录井、化验“六位一体”的勘查技术优势。他们大胆尝试,在山东省内实施了第一口页岩气参数井——曹页参1井。这为之后山东省内外页岩油气勘查工作的开展奠定了坚实基础。

      今年1月24日,由山东煤田地质局实施的中国地质调查局油气中心“南华北盆地油气资源战略调查”重点项目——河南太康隆起尉参1井顺利通过了野外验收。中国地质调查局2014年安全质量分组检查报告中提到,该井从形象设计、组织管理到施工质量,可作为今后油气勘查的“样板工程”。

      强力推进在政府

      加快实现找矿突破,是我国当前和今后时期的一项重要战略任务。目标的实现,离不开具体的推进措施。

      毫无疑问,加强组织领导是重中之重。《国务院办公厅关于转发国土资源部等部门找矿突破战略行动纲要(2011—2020年)的通知》中明确要 求:各地区、各有关部门要切实加强对找矿突破战略行动的组织领导,将其列入重要议事日程,建立协调机制,周密安排部署,层层落实责任,精心组织实施。“山东省成立了找矿突破战略行动办公室和技术支撑机构,协调全省地勘、黄金、冶金、煤炭、化工、建材、核工业、武警等部门、单位和矿山企业开展找矿突破战略行动。”王桂鹏如是介绍。

      2014年7月,山东省政府办公厅印发了文件,进一步明确了地质找矿工作的五大任务和积极构建地质找矿新机制、激发探矿权市场活力、建立和完善地质找矿激励机制、完善地质科技创新体系、切实加强组织领导、全面推进地质资料社会化服务、强化地质找矿工作监督管理的七大保障措施。

      同其他省份一样,山东省也是以整装勘查区为抓手,积极推进找矿突破战略行动。他们划定了2个国家级、4个省级整装勘查区,制定了《整装勘查区管理办法》,编制了《整装勘查区矿业权设置方案》和《整装勘查区实施方案》,整合了矿业权,促进了规模化整装勘查。

      与此同时,他们不断完善制度,出台了《关于进一步改革完善矿业权管理工作的通知》(鲁国土资发(2012)17号),在全省实行矿业权设置方案制度,组织编制了17个市及6个整装勘查区共23个矿业权设置方案,有效规范了矿业权布局。

      为了提高审批效率和服务质量,山东省实施探矿权审批权限下放,通过权限下放、简化审批、减少环节,增强了行政审批的公开透明,调动了基层单位的工作积极性,方便了探矿权人,提高了行政审批的效率。

      他们的具体做法包括:一是取消了地质调查证审批备案;二是将探矿权协议出让纳入勘查登记审批;三是将国土资源部发证以外的探矿权变更、延续、保留、注销审批等委托设区市的国土资源局办理;四是对竞争性出让的探矿权实行合同管理;五是建立了行政权力清单,编制了行政权力运行流程图。

      创新引领是关键

      当然,找矿丰硕成果的取得更离不开科技的创新。

      山东地质人不断落实找矿突破定期研讨交流机制,定期开展找矿突破成果交流会和推介会,交流找矿成功,研究解决技术难题,为找矿工作营造了良好的工作环境。

      据介绍,山东省坚持产学研相结合,发挥高等院校、科研部门的技术优势,建立战略合作关系,开展联合攻关。在找金矿的过程中,他们总结以往找矿经验的基础上,提出了“阶梯式”成矿理论,有效指导了500米以下胶东地区金矿深部找矿工作。

      2014年,“胶东金矿理论技术创新和深部找矿突破”项目获得国家科技进步二等奖。这是山东省地勘系统近30年来获得的首个国家科技进步奖项。该项目所建立的胶东金矿成矿理论体系,提出了“热隆-伸展”和“构造-流体耦合”大规模成矿作用的新认识,揭示了金矿体空间赋存规律,指明了深部找矿方向;创新了深部找矿方法技术,提出了构造物理化学和大比例三维成矿预测办法。

      在技术创新方面,他们加大重大设备研发科技攻关,研制了XD系列动力头式岩心钻机,成功实施了亚洲金矿勘查第一超深钻;加快物探探测、野外数据采集、野外快速分析测试等新技术的推广和V8及GDP32电法工作站的应用,探测深度提高到2000米以下;首次设计研发了浅海固体矿产勘查钻井平台,使勘查工作由陆地向海洋拓展,实现了海上找矿的重大突破。

      为了集中技术优势、合理部署优选地质勘查工作,2015年,山东省拟投入2亿元进行地质工作,其中6000多万元用于公开招标的基础性公益性地质矿产调查项目,1.4亿元专门用于优选矿产勘查项目和地质科研项目。

      2013年12月,山东省国土资源厅编辑出版了《山东省地质勘查技术要求和项目管理规程》。据介绍,该技术要求与项目管理规程内容,涵盖了当前地质勘查的主要专业及领域,是山东省首部系统规范地质勘查项目技术、质量和管理标准的综合性工具书,对提高地质科技人员业务素质、规范地质工作程序、提高地质勘查工作质量、实现地质勘查投入效益最大化具有重要作用。

      转型发展可持续

      当前,经济发展“新常态”下,我国经济下行压力持续加大,这给地质工作转型发展和产业升级提出了很多新要求。

      就山东省而言,2014年全省地质勘查投入14.13亿元,比2013年减少了14.9%;钻探工作量121.99万米,比2013年减少了14.79%。预计2015年度将持续这种下降趋势。

      对此,山东省提出了“将地质勘查工作纳入国民经济发展规划体系”的新设想。据介绍,目前,山东省国土资源厅正在拟定《关于支持地勘行业持续稳定发展的意见》,从加强地质资料服务、加大地质成果的推广应用、研究制定中长期地质勘查规划、建立地勘信息交流平台、加强海洋地质调查工作、建立地勘单位诚信档案等方面,将地质勘查工作作为各级政府的一项重要职责,列入重要议事日程。

      记者了解到,目前山东省已完成了《关于加强海洋地质工作的意见》的起草和会签,正在编制《山东省海洋地质调查规划》、《山东省矿产资源规划》、《山东省地质工作发展战略研究报告》等。山东省还拟在山东省地质调查院加挂“山东省国土资源厅矿产勘查技术指导中心”牌子,承担全省地质工作规划部署研究、协调推进与技术指导工作。

      在2015年的“计划”中,“推动地质工作转型发展”仍将是山东省国土资源厅地勘工作的重点。据地勘处介绍,要引导地勘单位拓展地质工作服务新领域,转变地质工作重心,在全力做好基础地质调查和重要矿产资源勘查的基础上,积极推进传统地质工作向城市地质、农业生态地球化学调查、资源环境承载力调查评价、城市地下水监测、地下结构稳定性评价、城市地热能、浅层地温能调查评价与开发等新领域拓展……

      对于下一步地勘工作方向、目标、战略,山东省国土资源厅总工程师孔庆友用三个词做了概括:责任重大、任重道远、前途光明。

      在采访期间,山东地质找矿工作成绩让记者一行十分振奋,感受到了在地勘经济发展的新形势下,齐鲁大地的地质找矿工作是何等的信心满满与斗志昂扬。

      对于山东,我们还有更多的期待。借用朱训同志近期就山东省地质找矿成绩所做的批示结束全文:

      欣悉山东地质战线同志们在找矿突破战略行动中、在攻深找盲就矿找矿方面又取得一系列重大成果,甚为高兴!希望山东地质战友们继续发挥“三光荣”精神,为提供国内资源保障能力,为全面建成小康社会实现中华民族伟大复兴的中国梦,做出新的更大的贡献!



    一览“找金”众山小

     

    项目验收现场。 赵金花 供图

    矿产资源,是大自然给人类的珍贵馈赠。正是基于对这一馈赠的开发利用,人类才得以从原始的茹毛饮血时代,逐步进入到自给自足的农业时代,进而步入依靠工业化生产满足自身物质、精神需求的现代社会。但要找到矿产并不容易,必须用一定的技术才能使其现出真身。日前,通过科技部验收的“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”重大项目,就是一套能让深部矿产现身的技术。

    要有一组“透视眼”该多好

    矿,其实就是石头,只是这些石头中含有足够多的人类想利用的元素。专业说法称之为有益元素的丰度,即矿石品位,用以区别矿产的贫富程度。

    受地质运动、元素富集条件等因素影响,各类元素在不同岩体甚至同一岩体中的丰度差别很大。因此,人们以现有经济技术条件下开发能获利为标准,确定了不同矿产可开发的丰度值,将其称为工业品位。如果达到工业品位的岩石集中连片分布在一定区域,人们就将其称为矿体。根据集中连片分布的平面面积、空间体积的大小,人们将矿体按规模分为小型、中型、大型、特大型、超大型等不同级别。

    要找到蕴藏在岩石内部的矿产困难重重:

    一是对裸露的岩石,人们可以通过以前积累的经验判定,并将裸露出的矿称为露头矿。但对蕴藏在岩石内部的矿产分布区域、空间边界、矿体形状及走向等,人们仍无法作出结论。

    二是岩石裸露部分所占比例往往很小,山区的岩石往往会被树叶、杂草等覆盖,而山脚下和平原地区的岩石则被厚厚的土层覆盖,有的甚至厚达上千米。

    三是同一矿种的矿体在不同地区不同岩石、甚至同一地区同一岩石中赋存形态、分布规律都是有区别的。对此,业内常说“世界上没有完全相同的矿”。

    更严峻的是,随着工业化程度的逐年加深,人类对矿产资源的需求日益旺盛,而露头矿却越来越少。不得已,人们将找矿的目光投向地球深部。据统计,一个世纪来,全球矿产勘探深度已由最初的地表延伸到地下500米以深。其中,人类开发矿产的最大深度是南非的Western Deep Level金矿,其最深点已到地下4800米处。

    虽说深部的矿更大更富,但勘探发现的难度也更大。因为,无论是对岩石内部还是覆盖层以下的情况,人们既看不到也摸不着。

    要是有双能穿透覆盖层或岩石的“透视眼”该有多好!

    于是,人们总结已探明矿体与地质运动间的关系,以及其赋存规律、控矿要素等,形成了系列矿产勘查理论,通过应用物理、化学等手段形成了矿产勘探方法技术,逐步提高了对深部矿产的勘探能力。

    这次通过科技部验收的深部矿产资源勘探技术,其实就是中国地质人打造的一组“透视眼”,其透视深度可达2000米。有了这组“透视眼”,我国向地球深部进军、发掘深矿产资源潜力的能力得到了进一步提升。

    五方面提升矿产探测透视力

    这组“透视眼”具备强大的探测透视力,在电性结构探测技术、密度与磁性结构探测技术、速度结构探测技术、钻探及井中探测技术等方面取得创新,涉及重磁、电磁、金属矿地震、井中探测及钻探等5个方面。

    在重磁勘探技术与装备方面,突破了高灵敏度微重力测量传感器和铯光泵磁场传感器核心技术;成功研制了地面高精度数字重力仪、地面高精度绝对重力仪,初步实现了产业化。动态激发核磁共振磁传感器和铯光泵磁传感器核心技术取得重大突破,研制成功两型磁力仪样机;开发出国际一流的重磁数据处理反演解释技术和软件系统,实现了复杂地表条件下的重、磁、电、震、地—井联合等多参量三维联合反演解释技术。

    在电法及电磁探测技术与设备方面,攻克了高灵敏度宽频感应式电磁传感器技术及检测标定技术,使电磁传感器在一致性、稳定性和重复性上达到国外同类产品水平;研发成功高灵敏度三分量磁通门传感器,技术指标达到国际同类产品水平;研制出分布式多参数电磁探测系统、大功率伪随机广域电磁探测系统和长周期分布式大地电磁观测系统,改变了我国多功能电法仪器高度依赖国外的现状;创新电磁方法体系,构建了适合任意复杂模型的大规模三维电磁正反演与可视化解释软件平台。

    在金属矿地震探测及处理解释技术与装备方面,研制出适合复杂山地条件的小型化扫频可控震源和轻便分布式遥测金属矿地震勘探采集系统。该系统在轻便主站、混合遥测交叉站和小型可控震源技术等方面具有很强的创新性,同时兼具大型地震采集系统的高分辨、高保真地震信号实时采集功能和超万道采集能力;研发的金属矿地震处理、解释新技术与软件系统和三维地震数据采集与观测系统设计软件,代表了国内最为完善和领先的金属矿地震数据采集和处理解释方法技术体系。

    在地下与井中地球物理探测技术与装备方面,实现了井中电磁波大功率脉冲调制等多项关键技术创新,突破了3000米小口径多参数测井仪器的耐高温高压技术和实用工艺;研发了大功率坑—井—地三维电磁成像系统、井间电磁波层析成像系统、井中多道激发极化仪、大深度小口径多参数测井仪等4种地下和井中探测仪器,技术指标总体达到国际同类产品水平,部分达到国际领先水平;创新了地下和井中探测方法技术体系,构建了功能齐全的地下物探数据处理、反演解释软件系统。

    在大深度、小口径岩心智能钻探技术与装备方面,自主研制成功4000米地质岩心钻探成套装备和自动化智能化钻探技术,实现了系列技术和工艺的创新;建立了典型孔内工况判别准则和优化钻进模型,研发出了岩心钻探智能化钻进监控硬件系统和软件系统。

    还需进一步精细打磨

    “深部矿产资源勘探技术”重大项目,是2014年在科技部支持下正式启动的。4年来,在自然资源部中国地质调查局矿产资源研究所的组织下,18个单位、300多名科技人员联合攻关、持续创新,终于打磨出这组“透视眼”。

    有了这组“透视眼”,我国全面突破了2000米以浅矿产资源勘探方法、技术、装备障碍,形成了从地面到地下、从结构探测到物性探测、适应复杂地质条件的立体探测技术体系。今后,我国向地球深部进军、实现深部矿产勘探突破有了有力技术支撑。

    对这双组透视眼,参加验收的专家给予了高度评价:经过4年研发,在关键技术攻关、仪器设备研发与完善、地球物理方法创新和软件研制等方面形成了系列成果,大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力,提升了国际竞争力。

    但无论是参加验收的专家,还是参与研发的科技人员都表示:这组“透视眼”并不是万能的,还需要实施一系列后续项目,做进一步的精细打磨。

    首先,虽然我国的深部矿产地球物理勘探技术体系已经建立,但仍有一些技术指标与国外先进水平存在差距。在重磁探测方面,绝对重力仪的精度仍需进一步提高,动态激发核磁共振磁传感器和铯光泵磁传感器等仍需攻关。在电磁探测方面,电磁传感器的灵敏度、频带范围和噪声水平还需进一步提升、仪器系统的全三维观测能力及软件的多参数联合反演解释能力有待加强。在金属矿地震勘探方面,适合于金属矿探测的三维高密点长排列采集技术、弱信息提取技术、综合解释技术等还不完善。在井中探测方面,仪器设备的发射功率、噪声水平、接收灵敏度等尚有提升空间。在钻探方面,需要进一步研究更大深度、更高智能化的地质岩心钻探技术与装备。

    其次,我国深部矿产资源勘查技术与装备的产业化和商品化程度与国外相比尚有较大差距。国外由于技术研发起步较早,产学研一体化链条完善,目前已实现了高度商品化。国外CG-5、GSM等重磁仪器,V8、GDP-32等电磁仪器,Sercel428等地震仪器仍在我国占据市场主流。而我国的核心技术与装备刚刚研发成功,成果的商品化、产业化程度还较低。因此,需要进一步提升仪器工艺和实用化水平,包括:轻便性、稳定性、抗干扰能力、制作工艺等,同时还要与高新技术企业加强合作,加速实现技术和装备研发成果的商品化。

    此外,我国目前研发的勘探地球物理仪器内部所用的高端关键元器件仍有相当部分依赖进口,部分高端电子元器件和传感器对我国高度禁运。目前,在中国市场上可以获取的一些高端元器件专用模块与芯片产品质量往往不稳定,使用这些“高端元器件”的仪器设备,会造成性能不稳定、甚至整体瘫痪。因此,我国还需要在芯片、FPGA、ARM、DSP、高位低速ADC、弱信号检测电路等核心电子信息技术方面进行研发,真正实现核心技术不受制于人。

    要真正实现我国深部矿产资源的透明化、立体化探测,任重而道远,仍需广大科研人员团结一心、再接再厉,为祖国的地质矿产勘查事业奉献力量。

    望向地球深部的“透视眼”