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      (一)天然气水合物勘查与试采工作取得重大进展

       

    海域天然气水合物试采试气点火  

    该成果由中国地质调查局广州海洋地质调查局叶建良牵头,中国石油集团海洋工程有限公司、中国地质科学院勘探技术研究所、北京大学等科技攻关团队参与完成。该成果为我国海域天然气水合物第二轮试采实施做好了充分的理论与技术准备。其主要创新点:

    1. 在第一轮试采理论创新的基础上,不断深化研究,完善丰富了“系统成藏”和“三相控制”理论,为第二轮试采井位确定、工程实施、环境保护等提供了全方位的理论支撑。

    2. 攻克形成水平井试采技术装备体系,自主研发相关技术装备达到国际领先水平,部分技术装备打破国外垄断;自主开发了天然气水合物产能模拟与调控系统及流动保障软件,为试采提供了重要技术保障。

    3. 以“防控为主、监测并重”的理念,自主创新形成覆盖试采全过程的环境风险防控技术体系,建立了范围更大、手段更多、精度更高的大气、水体、海底、井下“四位一体”环境监测体系。

    4. 形成了一支涵盖地质、模拟、技术工艺及装备研发等学科、专业,涉及70余家科研院所、生产单位近千人的试采团队。

      

    (二)松辽盆地陆相页岩油调查取得重大突破

       

    沈阳地质调查中心与大庆油田松页油1HF井交接仪式          油气资源调查中心吉页油1HF井超临界二氧化碳压裂

    该成果由以中国地质调查局沈阳地质调查中心杨建国、油气资源调查中心徐兴友为首的科研团队共同牵头完成。其主要创新点:

    1.松辽盆地北部松页油1HF井获得日产14.37方工业油流;松页油2HF井获得日产10.06方工业油流;松辽盆地南部吉页油1HF井获得日产16.4方的工业油流。

    2.创新形成松辽盆地页岩油富集规律新认识,建立了目标优选综合评价体系,为相同类型页岩油调查提供借鉴。

    3.创新形成了水平井钻探和压裂试油两项陆相页岩油关键工程技术,应用效果显著。

    4.按“三位一体”评价松辽盆地青山口组一段页岩油资源量,证实巨大页岩油开发前景。

    5.调查成果为松辽盆地页岩油勘查提供示范,三口井移交油田公司进行试采,引领松辽盆地页岩油勘探开发。

      

    (三)二连盆地陆海地区砂岩型铀矿调查实现重大突破

    该成果由以中国地质调查局天津地质调查中心司马献章为首的科研团队牵头完成。其主要创新点:

    1.提交特大型砂岩型铀矿1处,矿体埋藏浅,矿石渗透性好,易于地浸开发,环境影响小,勘查开发成本低。

    2.创新了砂岩型铀矿成矿理论认识,提出了适合我国陆相盆地的“构造-油水界面-古河谷控矿”成矿新模式,为铀矿找矿靶区圈定和钻探工程布置提供了充分的科学依据。

    3.形成了较为完善的找矿技术方法体系。针对氡气测量数据采集和异常解释存在的难题,创新应用氡气-伽玛测量技术方法组合,结合重力-航磁-放射性测量等综合信息,快速发现并圈定矿体,大幅提升了找矿效率,全区钻孔见矿率高达80%。

    4.将理论和技术推广应用于二连盆地西部、准噶尔盆地南部和柴达木盆地西部等地区,均取得了良好的找矿效果。

      

    (四)我国首眼干热岩试验开发井(青海共和盆地)完井并成功试压裂

     

    青海共和盆地干热岩钻井现场

    该成果由中国地质调查局水文地质环境地质部组织中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质科学院等单位实施完成,牵头完成人张二勇。主要创新点:

    1.完成国内首眼干热岩试验开发井施工,成功试验应用快速钻进施工工艺,探索形成高温硬岩高效钻进技术工艺,初步建立国内首个干热岩井测井技术体系。

    2.完成国内首例干热岩试验开发井试压裂,形成干热岩造储机理新认识和造储新工艺。

    3.创新干热岩压裂综合监测技术,建成干热岩压裂裂缝实时微震监测系统,研究形成干热岩压裂微震、电磁法联合监测技术。

    4.通过地面调查、物探、钻探、测井、地球化学分析、构造演化研究等手段,研究提出了共和盆地干热岩热源机制与成因模式。

     

    (五)深部地热探测与动态评价服务雄安新区地热规划开发取得显著成效

    雄安新区南北向地质剖面图

     

                                              D35钻孔现场                                      D35钻孔抽水现场

    该成果由以中国地质科学院水文地质环境地质研究所王贵玲为首的科研团队牵头完成。其主要创新点:

    1.提出“克拉通破坏+浅部古潜山三元聚热”理论,构建了雄安新区深部三维热储空间结构,阐释了古潜山的聚热成储特征及其对局部热异常的影响机制。基于此理论在雄安新区实现多处地热勘探突破,钻获华北地区产能最大地热井。

    2.突破以静态储量为基础的地热资源评价方法限制,提出考虑热流补给的采灌均衡条件下地热资源动态评价技术,明确了雄安新区采灌均衡的标准,地热资源勘查报告为新区首个全面施工的容东片区规划提供了支撑,有效服务雄安新区地热开发利用规划的编制。

    3.全面支撑雄安新区地热资源可持续开发。在新区范围内探获高于庄组深部热储第二空间,评价了热储的开发潜力,为新区地热可持续开发提供了稳定的后备资源保障。

      

    (六)探索完成全国、长江经济带、重庆等不同层级资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价并有力支撑国土空间规划

     

    长江经济带“双评价”图集成果样式         全国“双评价”图集成果样式

    该成果由中国地质调查局水文地质环境地质部组织中国地质环境监测院等单位实施完成,牵头完成人石菊松、乐琪浪。其主要创新点:

    1.完成全国、长江经济带、黄河流域和重庆等不同层级“双评价”试点,初步建立了资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术方法,提出了优化调整国土空间开发保护格局的规划建议。

    2.奠定了中国地质调查局在“双评价”支撑国土空间规划中的重要地位,也为全国地勘行业转型发展提供新路径。

    3.基于地质云搭建了“双评价”信息系统,初步实现了在线评价,有效提高了“双评价”工作信息化水平。

    4.先后承担和参与福建、西藏、辽宁、重庆、安徽、承德、大连、锦州、临沂、广安、宁德、榆林等省市“双评价”工作,初步打开了地质调查支撑服务国土空间规划工作局面。

      

    (七)地质工作服务海南、福建、承德生态文明建设取得重大创新

    承德市武烈河百公里生态与文化产业走廊规划建议

    该成果由中国地质调查局主导,中国地质环境监测院、武汉地质调查中心、南京地质调查中心等单位组织实施完成,牵头完成人郝爱兵。其主要创新点:

    1. 以福建省和承德市为例,建立了适用的“双评价”方法和指标体系,编制完成“双评价”报告和图集,为省级和市级国土空间规划和用途管制提供有力支撑。

    2. 探索开展地质资源环境与其它自然资源和历史人文等要素综合评价,为流域生态保护与产业发展、地质文化村(镇)建设提供了地球系统科学方案。

    3. 初步构建了“三位一体”的自然资源综合调查技术方法,形成服务生态文明建设的“承德模式”和基于地质成因规律的福建长汀水土流失治理模式。

    4. 以承德市和宜昌市为例,首次分析了地质建造对农业和生态格局的控制作用,为特色农业发展和生态保护格局优化提供了科学依据。

    5. 首次实现陆海一体化地下空间探测与评价,为海南省海口市江东新区规划建设提供了有力支撑。

      

    (八)长江经济带页岩气资源潜力评价基本完成

     

    长江经济带页岩气资源潜力分布图

    该成果由以中国地质调查局油气资源调查中心的郭天旭为首的科研团队牵头完成。其主要创新点:

    1.创新建立“页岩气分级分类资源评价技术方法与参数体系”,在长江经济带优选页岩气远景区131个和有利区120个。

    2.首次在长江经济带开展了地质条件、技术经济、生态环境“三位一体”页岩气资源综合评价,对国家生态要求禁止开发区内外资源进行了评价,采用勘探开发全成本法对页岩气资源进行了经济性分析。

    3.成果通过中国地质调查局组织的鉴定,戴金星、李廷栋院士等11位专家认为成果报告基础资料丰富、研究工作扎实、参数选取合理、技术方法得当、评价成果可信,“三位一体”综合评价实现了资源调查、科技创新与绿色生态发展的深度融合,对服务长江经济带建设和脱贫攻坚国家战略具有重要意义,是一项具有前瞻性和导向性的重大成果,达到国际先进水平。

     

    (九)新疆博格达山前带新区新层系油气调查实现重大突破

    新疆博格达山新吉参1井油气成藏模式及测气点火照片

    该成果由以中国地质调查局油气资源调查中心的高永进、周新桂为首的科研团队牵头完成。其主要创新点:

    1.首次在博格达山前带二叠系芦草沟组钻获高成熟度优质烃源岩,首次在准噶尔盆地南缘发现了二叠系和三叠系气藏,并获工业气流,实现2个层系油气调查重大突破。

    2.建立了博格达山前带“深层源储一体、连片分布,浅层构造-岩性为主、局部富集”的复式油气成藏模式,揭示了山前带“多层系、多类型、有序分布”的规律,系统评价二叠系油气地质资源量达14.76亿吨,勘查开发前景可观。

    3. 业内专家认为该成果是我国北方新区新层系新领域油气调查的一项重大战略性突破,拓展了准噶尔盆地天然气勘探开发前景,地质理论研究达到国际先进水平,充分体现了国家公益性油气调查工作的基础性、战略性和前瞻性,示范引领作用显著。

     

    (十)国家级地质灾害防治信息系统与30个省(区、市)实现互联互通与数据共享

    国家级地质灾害防治信息系统互联互通现状图

    该成果由以中国地质环境监测院李媛为首的科研团队牵头完成。其主要创新点:

    1.建立自然资源部和中国地质调查局协调领导,省级自然资源厅支持,环境监测院牵头,30个省级环境监测总站共同参加的地质灾害防治工作新模式,推动1+31的局省(院站)合作机制建设。

    2.创新异地、异主、异构分布式地质灾害数据库共享集成技术。①建立了基于专网和互联网+VPN的地质灾害数据双通道传输模式,保障数据连续、稳定、安全传输;②设立省级和国家级前置库,采用触发器技术实现地质灾害数据动态增量更新,利用ETL等中间件技术实现多源异构数据快速抽取、清洗、变换和集成。

    3.首次建立地质灾害数据动态更新质量评价系统,对数据传输通道状态、更新内容、更新频率等进行实时定量评价,并纳入国家地质灾害防治工作管理体系。

    4.完善全国地质灾害防治信息化建设技术标准,规范调查评价、群测群防、专业监测、工程治理和搬迁避让等地质灾害防治数据库建设要求,示范引领省级地质灾害数据库和信息系统建设。

      

    2019年度地质调查十大进展发布

    技术人员在四川省宜宾市筠连县安装中深层地下水多参数分层原位在线监测仪器。

    技术人员在甘肃武都GNSS地表位移监测站调试设备。

    进入7月,大雨一轮接着一轮,地灾防治形势严峻。在重庆云阳、甘肃武都和文县、湖南溆浦等地的地质灾害监测预警实验点,地质灾害监测预警设备就像一双双“眼睛”,时刻盯着这里降雨、裂缝、山体的动向。而远在千里之外的河北保定,自然资源部地质环境监测工程技术创新中心的技术人员也在时时关注着这些设备远程发来的监测数据。

    这些地灾监测预警设备,是地质环境监测工程技术创新中心面向国家防灾减灾救灾新战略,按照自然资源部普适型地质灾害监测预警技术装备研发的要求,聚焦地质灾害隐患在哪里、什么时间可能发生等关键问题,集成运用多种高科技手段,重点攻关滑坡崩塌智能监测预警难题研制而成。

    而地质灾害监测预警设备,仅是该中心的研发方向之一。由原国土资源部地质环境监测技术重点实验室转型而来的自然资源部地质环境监测工程技术创新中心,自2019年进入自然资源部科技创新平台序列,依托中国地质调查局水文地质环境地质调查中心近40年的技术积累和雄厚的研发实力,设立地质安全监测技术与装备、资源开发环境影响监测技术与装备、生态地质环境监测技术与装备3个研发方向,目前已形成地质灾害监测、地热监测、生态地质环境监测、仪器质量检测检验4个技术团队,致力于打造地质环境监测装备工程化研发和成果推广应用的高地。

    地质安全监测:实现多传感器多要素信息获取,形成功能齐全、智能联动的地质灾害监测预警装备体系

    地质灾害隐患在哪里、什么时间可能发生,是地质灾害防治需要首要解决的两个关键问题。2019年,自然资源部启动了普适型地质灾害监测预警设备研发工作。地质环境监测工程技术创新中心紧密围绕降雨与地表变形监测技术难题,综合运用微机电系统、光电/压电、北斗定位、窄带物联网等智能传感与传输技术,实现位移、倾角、土压力、雨量、含水率、泥水位、地声等多传感器多要素信息获取,形成全面覆盖、多源融合、功能齐全、智能联动的监测预警装备体系,系统解决地质灾害监测预警的“感、传、知、控”难题,创新性地提出了普适型地质灾害监测预警设备一体化、轻便化及快速安装部署的解决方案。

    2019年~2020年,该中心先后研制推出智能雨量监测仪、倾角/加速度监测仪、智能裂缝位移监测仪、GNSS地表位移监测仪、土壤含水率监测仪和无线声光报警器等仪器设备。这些设备具备集成化、低功耗、低成本、安装便捷、维护方便等特点,不仅较以往的监测设备在可靠性和集成度上有了很大提升,而且还降低了设备功耗和综合运行成本,先后在三峡库区、甘肃陇南、江西赣州及西藏昌都金沙江上游等地进行了安装试用。

    2020年7月16日,重庆地区普降暴雨,云阳县域迎来强降雨,在团包滑坡安装部署的普适型监测设备及时捕捉到滑坡变形迹象。至2020年7月17日8时,设备监测数据显示,滑坡后缘裂缝变形量呈明显增长趋势。该中心技术团队研判滑坡受降雨影响变形将会加剧,随即向云阳县规划和自然资源局报告了险情。在该局启动应急预案后,技术团队与地方政府双方主要负责人建立联络通道。而后,裂缝变形持续增大,7月17日15时56分后缘裂缝变形量达64.2毫米。技术人员立即通过联络通道通知临时避让。当16时44分监测预警平台报警装置被触发时,当地政府工作人员已冒雨赶到现场,组织受威胁群众紧急避险撤离。由于及时预警并采取了临时避险措施,有效避免了人员伤亡。

    今年,该中心持续优化完善地质灾害监测预警设备性能,继续在甘肃、湖南、新疆、西藏等地开展监测预警实验,并派出专家组指导甘肃、湖南两地开展地质灾害监测预警实验工作。

    资源开发环境影响监测:满足高中低温地热资源勘查广泛需求,自主研发地热水位水温一体化监测设备

    地球内部像一个大热炉,可以给人类提供清洁的能源——地热能。而保障地热资源长期、可持续开发利用的一个前提,是掌握地热储层及其周边地质环境的动态变化。这就需要通过长期对开发利用动态数据进行采集、分析、模拟和解译,获取地热资源的真实性质和参数。

    为此,地质环境监测工程技术创新中心研发了深井分布式光纤温度监测仪,充分利用光纤传感设备耐高温、耐腐蚀和抗电磁干扰、可分布式测量等特点,实现了一次下井即可完全掌握全井筒温度特征,避免了测量过程的温度扰动。

    依托地质调查项目,应用该监测设备,该中心对天津市东丽湖及其周边的13口地热深井开展全井段测温工作,获取了丰富的地热井温度数据,为本地区地温场温度特征分析及大地热流数据库的完善提供了基础数据。相关资料已经依托项目提交到天津市东丽湖相关管理部门。

    同时,基于深井分布式光纤温度测量技术,该中心设计开发了井壁光纤监测配套装置,将光纤紧密耦合在套管上,避免了光缆下井过程中的滑动、磕碰与挤压损坏等工程技术难题,实现了深井地层温度的分布式长期在线监测,为更好地评估地热资源及了解储层结构提供了技术支持。

    面对地热资源管理新形势,在地热大规模开发区建立地热专用监测网络,了解和掌握地热资源动态迫在眉睫。基于此,2019年,该中心针对国内中低温地热监测广泛需求,自主研发了地热监测专用设备,具有耐高温和抗腐蚀等特点,可实现地热井水位、水温实时自动化采集和监测数据的远程传输。

    利用该系列监测设备,该中心在雄安新区建立了雄县牛驼镇地热田地热监测网,范围覆盖雄县6个乡镇,控制面积240平方千米,一期监测网包括专用监测井10眼,持续运行近11个月,掌握了该区域的地热储层(新近系馆陶组、蓟县系雾迷山组和高于庄组)在供暖季、非供暖季水位呈周期性下降与恢复趋势;后续二期监测网作出调整,增加了开采井和回灌井。截至目前,监测网已持续运行22个月,数据真实可靠,为雄安新区地热动态监测规模化建设积累了经验。相关监测报告已提交到雄安新区地热管理部门,为雄安新区地热可持续开发管理提供科学数据。

    生态地质环境监测:助力地下水资源合理开发利用,推动实现地下水多参数分层原位在线监测

    地下水是看不见的水源。要了解地下水资源的变化,只有开展长期监测,才能作出全面、客观、准确的评判。

    地质环境监测工程技术创新中心自主研发的地下水动态远程监测系统,构建起“传感器﹢采集器﹢管理平台”的全流程技术体系,实现了地下水水位水温全要素自动监测自动传输。首创的“一孔多层”自动监测与集中数据同步传输的工作模式,实现了由传统的混合监测向分层监测转变。这一系统在国家地下水监测工程中推广应用2000余套,实现了河南、河北、山东等7省地下水的区域监控,为工程安装、运维和监测数据安全提供了重要技术和装备支撑。目前,已推广应用到南非等“一带一路”沿线国家。

    野外环境复杂多变,往往引起用于地下水水质测量的电极传感器性能不稳定,从而导致难以获取稳定、准确的水质测量结果。对此,该中心通过研判野外复杂环境对检测传感器和检测参数的影响机制,攻关环境影响多源要素自动识别与智能补偿技术,解决了易变组分碳酸根和碳酸氢根野外现场快速检测技术难题,2018年集成地下水多参数电极传感器,研发了可测量氟离子、pH值等11种参数的水质现场快速检测仪器和中深部含水层多参数分层原位在线监测设备等,推动水质检测装备由室内分析向野外测试使用的跨越,在地下水环境监测、页岩气与煤层气能源资源安全监测等领域得到较为广泛的应用,取得了显著的经济和社会效益。

    针对国内传统分层抽水技术存在的成井结构复杂、钻井施工成本高、施工周期长、井内封隔止水效果差等技术缺陷,该中心成功研发了以封隔注浆分层止水技术、分段振荡洗井技术、分层抽水(采样)技术和分层观测技术为主体的地下水分层勘查新技术装备,推动形成了“封隔成井—分段洗井—分层抽水—分层长观”地下水分层勘查新模式,不仅能够实现大深度松散层水文地质孔的分层成井,大幅提高施工效率,而且能够便捷获取高精度水文地质参数,分层构建水文地质模型,对于准确评价地下水资源、合理开发和利用地下水具有重要意义。自2014年至今,这一装备先后在甘肃、黑龙江等20多个省(区、市)进行了推广应用。

    2021年是“十四五”开局之年,地质环境监测工程技术创新中心在自然资源部及中国地质调查局的领导下,在中国地质调查局水文地质环境地质调查中心的大力支持下,将继续以地质环境监测装备自主研发应用为主业,克服零而散的产品模式,在系统化、智能化、工程化、市场化上发力,打造实用性强、性价比高的技术产品,提供涵盖方案设计、订单式研发、工程实施、运维服务的整体解决方案;同时形成国家CMA、CNAS认证资质的仪器质量检测检验平台,实现地质灾害监测仪器“通信接口—仪器质量—预警平台”一站式检测检验,支撑自然资源部地质灾害防治主管部门监管职责。

    来源:中国自然资源报

     
    科创平台 地质安全的守望者 ——记自然资源部地质环...

    2020年8月24日上午,雄安新区地热勘探井D22井在安新县三台镇申明亭村东北正式开钻。

    D22井是自然资源部中国地质调查局“京津冀地热资源调查评价与综合开发示范工程”项目在雄安新区部署的地热地质勘探井,由自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所进行工程部署,自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所承担实施。

    D22井钻探目的是揭露容城凸起南部斜坡带蓟县系热储,获取蓟县系高于庄组深部热储层的厚度、温度、岩性、渗透性、出水量等参数,服务于新区地热资源评价;查明徐水断裂容城段深部空间展布情况,为雄安新区深部热储层的采灌试验以及相关的科学研究提供试验场地。设计井深为3500m,目的层为蓟县系和长城系地层。

    该井是勘探技术所在雄安新区组织实施的第5口地热勘探井。开钻前,雄安新区综合执法局地质地热部负责人、水环所二级项目负责人到现场检查了场地、安全、环保等情况,强调项目组要高度重视安全生产,保质保量地完成任务,为后续试验工作打好坚实基础。勘探技术所项目实施人员一致表示将发挥钻探技术专业优势,发扬勘探人员不怕苦不怕累的精神,全力以赴完成D22井钻探施工,为雄安新区建设贡献力量。

    雄安新区地热勘探井D22井顺利开钻

    近日,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质调查中心(以下简称“水环中心”)主要负责人到雄安新区牛驼镇地热田深部地热钻探现场调研指导工作。

    在钻探现场重点调研了由中国地质调查局统一部署,水环中心组织实施,河北地矿局第三水文地质大队负责施工的聚焦深部地热探测的D06地热参数井。该井位于牛驼镇凸起西部牛北斜坡区,并于近日完成钻探工作,完井深度为4019.34米;钻遇的主要热储层为雾迷山组和高于庄组,井底温度达93.6℃;雾迷山组抽水试验显示,该井单位涌水量、单井最大涌水量、计算单井最大出水能力均创雄安新区之最,显示出极好的资源前景,目前项目组正在开展高于庄组抽水试验工作。

    水环中心负责人仔细查看了D06井岩心、岩屑及测井等一手地质资料,并赴雄安三维探测地震采集现场进行了野外调研。他指出,一是加强深部热储研究,要系统梳理深部地热资料,查清热储层温度场、岩溶发育规律、地热水产能等特征,为雄安新区地热可持续开发利用提供支撑服务。二是深部地热探测研究中,专业融合极其重要,涉及到地质、物探、钻探、监测等多专业领域,一定要加强专业融合,同时注重地热地质调查人才团队培养。

    下一步,水环中心雄安新区深部地热地质调查项目组将进一步提升地热综合研究能力,为华北地区深部地热研究工作做出更大的贡献。

    查看D06井岩心

    雄安三维探测地震数据采集现场野外调研

     

     

    水环中心赴雄安新区深部地热钻探现场调研指导

    结合已有资料,地调局地质力学所张拴宏研究员等人经多年的野外地质调查,确定在燕辽裂陷槽中元古代沉积地层内有大量辉绿岩床侵位,且这些辉绿岩床分布西起北京西山-宣化,向东经怀来-延庆、蓟县、宽城-下板城、凌源、朝阳,东界到达辽宁义县。其延伸长度超过600千米,宽度近200千米,分布面积超过了12万平方千米,通过40多条剖面,限定了辉绿岩床的累计厚度为50-1800米。对新获得及前人发表的18个侵入到下马岭组、雾迷山组、高于庄组及铁岭组内辉绿岩样品的斜锆石207Pb/206Pb年龄统计结果表明,这些岩床的侵位年龄变化于13.3至13.0亿年,其峰期年龄为13.2亿年,表明燕辽地区大规模辉绿岩床的侵位发生在13.2亿年左右。

    地球化学分析结果显示,燕辽辉绿岩具有板内拉斑质地球化学特征。因此,燕辽地区侵位到中元古代沉积地层内的辉绿岩床构成了一个基性大火成岩省,被命名为燕辽大火成岩省(Yanliao large igneous province)。野外调查结果还表明,燕辽基性大火成岩省侵位的最新层位为下马岭组,在长龙山组及其上部层位的地层中没有发现类似的辉绿岩床。这一产状关系说明燕辽辉绿岩的侵位发生在下马岭组沉积结束之后,长龙山组沉积开始之前。由于下马岭组与长龙山组为平行不整合接触并广泛发育底砾岩,燕辽基性大火成岩省的形成伴随有前岩浆期区域性抬升,抬升起始的时限为13.5-13.4亿年(即下马岭组顶界年龄)。燕辽基性大火成岩省及相伴的区域性抬升的确定为认识华北克拉通在哥伦比亚(奴那)超大陆中的位置及其演化提供了重要依据。

    大火成岩省(large igneous provinces, LIPs)指的是在短期内(<1~5 Ma,最长不超过50 Ma)形成的、规模宏大(面积>10万平方千米、体积>10万立方千米),且具有板内地球化学特征的基性岩浆活动。大火成岩省研究对于古大陆重建、全球性环境突变及生物灭绝、矿产资源(Cu-Ni-PGEs、Fe-V-Ti及REE、Nb、Ta、Th等)及认识区域性抬升等构造过程的性质均有重要的意义。

    在全球已经报道的大火成岩省中,燕辽基性大火成岩省在形成时代、产状、岩性组成及地球化学特征方面均可以与北澳大利亚McArthur盆地内13.2亿年代Derim Derim-Galiwinku基性大火成岩省相对比,并且这两个地区中元古代沉积地层也非常相似,特别是岩床侵入的最顶部层位均为一套以黑色页岩为主的沉积组合(燕辽的下马岭组及北澳大利亚的Roper群)。这种相似性特征说明,在哥伦比亚(奴那)超大陆重建中,华北克拉通北东部与北澳大利亚克拉通北部是相邻的,而燕辽及Derim Derim-Galiwinku大火成岩省可能属于一个被大陆裂解所分开的统一的大火成岩省。这一重建方案也得到了前人古地磁结果的支持。以13.2亿年基性大火成岩省为标志,华北克拉通从哥伦比亚超大陆发生了裂解,燕辽基性大火成岩省与Derim Derim-Galiwinku基性大火成岩省相分离。

    上述研究成果近期发表在国际著名刊物地球与行星科学通讯上。

     

    燕辽裂陷槽中侵入到元古代地层内辉绿岩床野外照片 

      

    燕辽地区下马岭组与长龙山组平行不整合接触关系及底砾岩

    华北克拉通北部燕辽基性大火成岩省研究取得重要进展

     

    十大地质科技进展

     

    1.发现地球上最早的大型多细胞生物化石

    中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴研究员带领前寒武纪研究团队,在华北燕山地区高于庄组中首次发现大量分米级的碳质宏观化石,研究确证它们是迄今发现的最大的前寒武纪多细胞真核生物化石,大约距今15.6亿年,把多细胞生物在地球上出现的时间从多数人认为的距今6.35亿年往前提前了近10亿年。这一发现是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学成果,对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要价值。部分研究成果论文《华北15.6亿年前高于庄组分米级的多细胞真核生物》于2016年在国际著名刊物《自然·通讯》上发表。

    2.山东矿床成矿系列及找矿方向研究取得新进展

    山东地质科学研究院于学峰团队承担的山东省地质勘查基金项目,对山东全省域内以固体矿产为主的各类矿产形成的地质环境、成矿作用及地质特征等进行了全面研究和总结;首次在山东全域内建立从前寒武纪到新生代全时段内的31个矿床成矿系列,并划分了81个代表性矿床模式;首次建立了从中太古代迁西期至新生代喜马拉雅期的山东矿床成矿谱系;对山东省金、铁、煤等近30种重要矿产进行了成矿远景预测;首次研究编制了山东省矿床成矿理论系列分布图。该成果是对山东省主要矿床的全面总结,将为山东省矿产资源勘查研究提供有力的科学依据。

    3.完成铀矿大基地资源扩大与评价技术研究

    核工业北京地质研究院承担的铀矿大基地资源扩大与评价技术研究围绕我国铀矿大基地及外围地区开展科技攻关,完善发展了伊犁盆地南缘、二连盆地中部、鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿和相山矿田、诸广南部地区热液型铀矿成矿理论;创建了砂岩型铀矿深部有利砂体和层间氧化带前锋线识别定位技术体系;构建了热液型铀矿深部成矿构造、成矿地质体和铀矿化信息探测的技术评价体系;查明了5大铀矿基地铀成矿关键控矿因素及空间定位规律;建立了地质、物化探综合勘查技术方法,拓宽了铀资源找矿的新层位、新区域、新深度;实现了铀矿资源新的重大突破。该成果及时推广应用于我国地区热液型铀矿、砂岩型铀矿找矿勘查工作中,已取得显著找矿成果,具有广泛的应用前景。

    4.完成新疆首个煤层气开发利用先导性示范工程

    新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队在阜康市白杨河矿区建成新疆第一个煤层气开发利用工程《新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程》项目。该项目是新疆首个低阶煤煤层气开发利用工程,项目施工中针对阜康煤层“高倾角、厚煤层、高渗透”特点,开展了煤层气“钻、压、排”勘探开发技术应用,成功应用丛式井钻井技术,首次在煤层气井压裂中大规模应用复合压裂液,形成了适应示范区地质特点的五段双控排采法,建成了全国自动化程度最高的排采自动化系统,成功完钻新疆煤层气领域第一口“U”型水平井和第一口“L”型顺煤层井,建成新疆首个日处理能力达10万立方米的煤层气CNG站。项目形成的“丛式井钻井、复合压裂液压裂、五段双控排采、排采自动化系统”等关键技术系列对新疆煤层气的开发意义重大,为国家科技重大专项实施提供了技术基础和试验基地。

    5.完成我国“三稀”资源战略调查与评价

    中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究团队,在地质调查专项资助下,基本摸清了我国“三稀”资源储量,实现了战略研究→战略侦查→找矿突破三跨越,首次搭建了“三稀调查成果数据库”大数据平台,确定了“三稀”矿产调查部署选区;深化了离子吸附型稀土成矿理论,构建了稀土矿区水环境质量评价指标体系,提出了离子吸附型稀土资源储量动态计算和稀土矿单元素圈矿方法;改进了风化壳型稀土矿勘查技术,加大了勘查深度;初步实现了矿山环境监测“空-天-地-人”一体化,全方位服务矿政管理,提高了“三稀”矿政管理科技含量。

    6.元坝超高深含硫生物礁大气田高产稳产技术取得重要进展

     

     

    由中国石油化工股份有限公司西南油气分公司承担的元坝长兴组气藏开发动态跟踪分析及合理配产研究项目在超深层小礁体气藏精细描述技术、超深层小礁体水平井部署设计及优化调整技术方面具有创新性,在高含硫气田(藏)的推广应用前景广阔。本项目形成了复杂生物礁气藏精细描述、超深小礁体气藏水平井设计与优化、有水生物礁气藏开发技术政策优化等超深高含硫生物礁气藏高产稳产关键技术。项目成果应用于元坝气田开发建设,取得显著成效:建成了世界上第一个埋深近7000米的高含硫生物礁大气田,混合气产能达40亿立方米/年。气藏于2014年12月10日正式投产,截至2016年年底,累产混合气46亿立方米,对保障“川气东送”长期稳定供气,促进中西部产业结构调整和沿江区域经济发展意义重大。

    7.地质灾害综合防灾减灾方法技术取得新进展

    中国地质环境监测院殷跃平研究员团队联合中国地质科学院、南京大学等9家单位,提出了暴雨型和水库型典型地灾成灾模式,开发基于GPU高性能计算技术的高速远程滑坡风险评估分析软件系统;构建山洪灾害判别标准与防治区划等级系统和地震—地灾链评估指标体系及信息发布平台;集成创新地灾防治方法,发明高寒浓雾山区地灾可视化监测预警、光纤监测传感器以及特大型滑坡应急治理系列关键技术;为国家重大工程和城镇化建设减灾防灾战略提供了科技支撑;及时指导了灾区地灾应急处置和灾后重建,推动了防灾理论和技术方法的发展和地灾减灾防灾标准化体系的建设。

    8.古老油气系统源灶多途径成烃机理与成藏研究取得新进展

    中国石油勘探开发研究院张水昌研究团队瞄准古老油气系统油气形成与分布这一重大科学问题和勘探前沿问题,依托古老油气系统源灶多途径规模成烃机理与成藏项目,开展攻关研究,在深层古老烃源岩发育机制、高成熟—过成熟阶段生气潜力、有机—无机复合生烃以及天然气成因判识方法等方面取得原创性研究进展。研究成果有效指导深层油气勘探,为四川盆地震旦—寒武系新增天然气探明储量2200亿立方米、控制储量2038亿立方米,为塔里木盆地2013年以来新增油气地质储量21.9亿吨提供了重要支撑。实现了塔北哈拉哈塘奥陶系、塔中寒武系盐下、乐山—龙女寺震旦系—寒武系古隆起周缘的油气发现和储量增长,有力推动和促进了国内最大海相整装大气田的高效探明。

    9.完成青藏铁路沿线高温地热资源调查评价

    青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目在12个主要热显示区开展了多种工作方法与手段调查,初步了解各主要热显示区的地质构造、水文地质、地球物理及地球化学特征。对各热显示区采用了天然热流量和积存热量两种方法进行了资源量计算。其中续迈等7个中温地热显示区按照500米开发深度,按照居室供暖的方式考虑开发利用,计算供暖面积达114万平方米以上。初步评价古堆地区地热发电潜力可达110兆瓦,该项目的突破性进展,将为我国高温地热发电提供新的契机。在12个热显示区中选出了5个热显示区(玉寨、吉达果、宁中、古露)热储面积较大、温度较高,作为进一步勘查的高温后备基地。本成果来自于西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队承担的青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目。

    10.完成新一代高精度南海地质地球物理图系编制

    中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、邱燕、朱本铎等研究团队创新编制了《南海地质地球物理图系(1:200万)》(中英文对照)并撰写了《南海海洋地质与矿产资源》专著。创新性编制了三维地形图和晕渲地形图,系统命名了245个海底地理实体;首次采用叠置法和透视法编制地质图,发现了中生代安第斯山型隆起带在南海的延伸区域;重新圈定了南海中—新生代沉积盆地范围;精细刻画了南海主要构造边界,全面深化提升了我国对南海的地质科学认识,为下一步与周边国家共同开展南海研究、开发利用南海资源提供了丰富的地质依据。同时,该图系以科学的方式宣扬了中国的南海主张,是履行海洋大国责任的重要体现。

     

    十大地质找矿成果

     

    1.新疆新源县卡特巴阿苏发现特大型金(铜)矿床

    新疆新源县卡特巴阿苏金(铜)矿床位于那拉提—红柳河缝合带内,成矿带属于那拉提—红柳河金—铜—镍—铅锌—玉石—白云母成矿带。卡特巴阿苏金(铜)矿床的发现证实了“中亚金腰带”已延伸到我国新疆。矿床勘查工作历经了异常查证—预查—普查—详查及勘探等工作,规模由异常点→矿化点→小型→大型→特大型金矿床。矿床控制长约3000米,宽40-300米;金矿体45条,铜矿体17条;金矿储量78.73吨,平均品位3.13克/吨,铜4.83万吨,平均品位0.53%;外围找矿潜力大,有望突破百吨。该项目由新疆美盛矿业有限公司投资,勘查工作由新疆地矿局第一区域地质调查大队完成。该矿床具有很大潜在的经济价值,进一步勘查、开发将会产生很大的经济效益和社会效益,对拉动地方经济增长,促进地方的稳定和发展具有重要的意义。

    2.山东省莱芜市张家洼发现大型矽卡岩铁矿

     

    山东省莱芜市张家洼矿区位于泰莱凹陷东北部,是典型的矽卡岩型矿床。本次勘查工作投入钻探27955.60米/26孔及相应测试、研究工作,发现15个铁矿体,主矿体4个,其中主矿体Ⅱ3矿体走向控制长1280米,倾向延伸1060米,赋存标高-520~-1030米,矿体平均厚度16.98米,TFe平均品位46.68%,mFe平均品位40.68%。新增(333)铁矿石资源量1.065亿吨,累计查明(333)铁矿石资源储量1.265亿吨。新增伴生铜矿石量0.5920亿吨,伴生铜金属量8.446万吨,铜平均品位0.14%。新增伴生钴矿石量0.316亿吨,伴生钴金属量0.631万吨,钴平均品位0.02%。查明该矿床属于接触—交代成因的大型铁矿,为矿山可持续发展提供了接替资源。本成果来源于山东正元地质资源勘查有限责任公司承担的山东省莱芜市张家洼矿区深部及外围铁矿普查项目。

    3.新疆阿克陶县奥尔托喀讷什地区发现我国最富锰矿床

    新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿的发现,是迄今我国最富的锰矿床,且厚度大、品位高、埋藏浅、易采选、远景规模大。奥尔托喀讷什锰矿床由4个工业矿体组成,均位于玛尔坎土山背斜北翼,严格受层位控制,呈似层状、透镜状产出,产状与围岩产状基本一致。累计获得锰矿石资源/储量(121b+122b+331+332+333) 868.65万吨,矿床平均品位Mn 36.70%。本次重大发现填补了西昆仑山地区锰矿找矿的空白,有望成为我国超大型富锰矿战略资源基地。该成果来自于中国冶金地质总局西北地质勘查院承担的新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿勘查项目。

    4.新疆察布查尔县洪海沟探获特大型铀矿

    “新疆察布查尔县洪海沟铀矿勘查”是由中核集团地矿事业部核工业二一六大队实施的重大找矿成果。该成果是应用我国自主建立的“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论和模式找矿的典范,在含矿砂体沉积微相、新技术方法组合探索以及新层位找矿等方面均取得重大进展。首次在头屯河组发现工业铀矿带,铀资源总量接近特大型,为矿山建设提供了重要资源保障,砂岩型和煤岩型铀矿体共存也为我国“铀煤兼探联采”提供了理想的试验基地。该矿床的发现过程中首次引进浅层地震手段对含矿层展布、砂体规模、小型断裂分布、目的层埋深等进行了较精细的研究,有效地指导了钻孔布设;砂岩型铀矿勘查深度首次接近1000米,不仅展示伊犁盆地新层位和深部找矿的良好前景,而且对新疆其他盆地找矿具有重要的现实意义。

    5.新疆和田县火烧云一带发现超大型铅锌矿

    新疆地矿局第八地质大队在西昆仑地区喀喇昆仑山新疆和田县火烧云一带通过区域铅锌矿成矿规律研究和连续5年的勘查评价,发现并探明了一处超大型铅锌矿床。目前火烧云铅锌矿床共探求333+(334)?锌+铅金属量1894.96万吨,是中国第一、世界第七大的铅锌矿;矿床平均品位:铅4.58%、锌23.92%、铅+锌28.51%,为世界级铅锌矿床中罕见的高品位矿床。火烧云铅锌矿床具有矿体形态简单完整、产状平缓延伸稳定、埋藏浅、矿床规模大、品位高等特点。经济开发品质优异,适合露天开采。火烧云铅锌矿床不仅具有巨大的社会经济价值,同时兼具重要的理论研究价值。有关火烧云矿床成因类型、成矿规律的研究必将丰富、创新整个藏北铅锌矿带的成矿理论。该成果依托于新疆地矿局第八地质大队实施的新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查项目。

    6.广西平南县大洲发现大型稀土矿

    为了查明广西平南大洲矿区稀土矿资源量,广西地勘局第六地质队积极融入找矿突破战略行动,历时4年在该区开展了稀土矿勘查工作,累计完成1:1万地质测量106.5平方公里,矿区提交(333)资源量:稀土矿石量43532.7244万吨,全相稀土氧化物资源量53.0513万吨,离子相稀土氧化物资源量36.6543万吨,达到大型矿床规模。该矿床资源储量规模较大,矿石品质较好,矿石加工选冶性能良好,属易选矿石,矿床开采技术条件简单,开发经济效益显著。该成果依托于广西地勘局第六地质队实施的广西平南县大洲矿区稀土矿普查项目。

    7.山西省黎城县新发现大型煤炭资源矿床

    山西省地质勘查局二一二地质队通过对黎城县城周边已有地质资料、邻区煤矿的成煤地质环境和背景的综合研究、分析等综合手段,发现一处大型煤炭资源矿床,提交的煤炭资源量超过2.6亿吨。该项目为黎城县历史上发现的首个煤炭资源矿产地,其估算资源量达到大型井田规模,适宜建设中—大型煤矿企业,探明的各煤层煤类均为强黏结—特强黏结的焦煤及肥煤,均可作为炼焦用煤。开发本区煤炭资源,在为当地及周边地区提供能源的同时,也将促进本地区工业的发展,改善当地居民生活水平,对地方经济的繁荣将起到重要的作用,经济意义巨大。该成果依托山西省地质勘查局二一二地质队承担的山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区煤炭详查项目。

    8.陕西省府谷县马家梁-房子坪探获大型优质煤炭资源

    中国煤炭地质总局航测遥感局在陕西省地质勘查基金的支持下,在陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区的西北部预测区内开展煤炭资源普查工作,取得重大找矿突破。在山西、太原组含煤岩系中共发现可采煤层5层,探获煤炭资源总量(333+334)320861万吨,其中333类资源量为100390万吨,占总资源量的31.3%。煤类以气煤为主,长焰煤次之,煤质优良,可广泛用于动力用煤、气化用煤、液化用煤及炼焦配煤等。该矿床的发现为国家规划的陕北能源化工基地和陕西省规划的煤电化载能工业园区提供了有力的资源续接保障,并对当地经济发展具有重大意义。该成果依托陕西省陕北石炭—二叠纪煤田府谷矿区马家梁—房子坪勘查区普查项目。

    9.准噶尔盆地玛湖凹陷探获大型油田

    新中国成立后发现的第一个大油田——克拉玛依油田经过半个世纪开发,面临后备资源不足的困境,与之相邻的玛湖凹陷是战略接替领域。以杜金虎为首席的中石油新疆油田勘探团队,针对制约砾岩勘探的资源、储层、成藏和技术四大世界公认难题,开展协同攻关研究,创建了碱湖烃源岩两段式高效生油模式,建立了凹陷区大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式,创立了凹陷区源上砾岩大油区成藏模式,创新了砾岩高效勘探技术。发现了5亿吨原油储量的玛湖大油田,奠定了世界第一大砾岩油田的地位,不仅实现了新疆几代石油人为祖国再找大油田的夙愿,也为世界资源潜力巨大的凹陷区砾岩勘探提供了成功经验,保障了我国国防军工建设对航天和国防稀缺油品的持续供给。该成果是我国砾岩油藏地质理论研究与勘探技术攻关的重大创新性成果,丰富发展了陆相生油与粗粒沉积学地质理论,是对岩性油气成藏理论的重要补充。

    10.贵州省松桃县桃子坪探获超大型锰矿

    贵州省地矿局103地质大队与中国地质大学(武汉)创新团队在贵州省松桃县桃子坪锰矿详查的过程中,运用所建立的锰矿裂谷盆地古天然气渗漏成矿系统理论和深部隐伏矿找矿预测模型,在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区中,圈定了桃子坪IV级断陷盆地分布范围,即桃子坪锰矿找矿预测靶区。钻探工程验证,成功发现了隐伏的厚大锰矿体。通过普查和详查地质工作,2016年6月,提交了备案的(332)+(333)锰矿石资源量1.06亿吨,圈定的锰矿石资源量位居亚洲第四、世界第十二位,成为贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区新发现的又一个世界级超大型锰矿床,实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产找矿的重大突破。

    中国地质学会2016年度十大地质科技进展 十大地质找矿...