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        中國地質科學院支撐新一輪找礦突破戰略行動紀實

        發表時間 :2023-05-10 10:33:00 來源:中國礦業網

          保障國家能源資源安全,實施新一輪找礦突破戰略行動,必須把科技創新擺在最核心的位置。
          成立于1956年的中國地質科學院(以下簡稱地科院),是我國地質專業齊全、規模最大、技術力量雄厚的地學科研機構。隨著新一輪找礦突破戰略行動全面推進,地科院快速行動,依托各單位科技優勢,圍繞制約找礦突破的成礦理論、“卡脖子”難題、關鍵技術攻關破題,為找礦突破、增儲上產提供了有力支撐。
          強化戰略導向,為資源勘查開發布局和找礦部署提供支撐
          戰略性礦產資源是國家能源資源安全的核心和關鍵,對國家經濟、國防和戰略性新興產業發展至關重要。近年來,美國、歐盟、英國等相繼發布了關鍵礦產戰略或清單。放眼國內,國家重大戰略的實施,急需大量關鍵礦產資源;實現第二個百年奮斗目標,未來會有更大的能源與礦產資源需求。目前,我國許多重要礦產巨大的供需缺口依舊,戰略性礦產資源安全問題仍令人擔憂。
          作為我國地質事業的高水平戰略性研究智庫,地科院對此進行了一系列前瞻性、戰略性、系統性的研究。
          中國地質科學院礦產資源研究所(以下簡稱資源所),正以保障國家資源安全為根本目標,結合新一輪找礦突破戰略行動的實踐需求,全力支撐自然資源部、中國地質調查局開展戰略性礦產資源安全底線研究——以國情調查數據為基礎,客觀分析我國礦產資源安全保障形勢。
          地科院資源所南疆鐵礦項目組在沙漠邊緣進行地質填圖。
          針對當前礦產資源供給存在的安全隱患,結合礦產資源勘查開發面臨的各類問題,資源所圍繞新一輪找礦突破戰略行動的總目標,對如何盡快實現找礦重大突破,推進緊缺戰略性礦產增儲上產進行了研究。研究提出,新一輪找礦突破戰略行動可分為三個層次:第一層次主要是新區找礦,2023年實現找礦重大突破,2025年形成礦產資源基地雛形;第二層次是已有大型礦山深邊部找礦,支撐增儲上產;第三層次是重點調查區礦產遠景調查,提交后備勘查選區。
          基于此,資源所目前正組織相關專家,充分利用國情調查和潛力評價成果,發揮依托礦山建立的系列產學研科學研究基地優勢,分礦種研究提出全國礦產資源勘查開發布局的建議方案。
          新一輪找礦突破戰略行動需要科技的強力支撐。資源所正在按照“強化戰略導向、突出使命擔當”的基本原則,重塑全國礦產資源領域的科技創新領軍地位,力爭在新一輪找礦突破戰略行動中發揮科技創新引領作用,推進找礦重大突破。
          強化基礎研究,解決制約資源能源成礦的關鍵地質問題
          3月27日,一場聚焦地球深部的學術報告會在自然資源部深地科學與探測技術實驗室召開。朱日祥、侯增謙等22位院士專家圍繞結構探測與深部過程、物質探測與成礦體系、深部礦產勘查理論與技術、深部成礦預測與潛力評價等新一輪找礦突破戰略行動中核心關鍵深地基礎理論,進行了深入探討。
          基礎研究是科技創新的源頭和總開關,是實現高水平科技自立自強的基石和發動機。地科院作為新中國成立初期我國最早建立的少數科學研究院之一,曾以地質科技理論為國家能源礦產資源的勘探開發建立了卓越功勛。地科院科學家們創造性地提出并豐富發展了地質力學、陸相生油、多旋回大地構造等重要地質科學理論,指導發現了大慶等油田以及粵北鈾礦、白銀廠銅礦等一大批大型、超大型礦床,為國家的礦業開發及國民經濟發展立下了汗馬功勞。
          當前,隨著找礦難度的增加,無論是在空白區發現新礦產,還是在已有礦區深部和外圍發現礦體,都需要成礦理論和找礦技術的創新,尤其需要對大型礦集區和找礦預測、成礦動力學背景以及成礦過程開展深入探索。
          中國地質科學院地質研究所(以下簡稱地質所)充分發揮在成礦理論創新、成礦規律研究和微、宏觀尺度技術方法手段攻關等基礎研究方面的優勢,以陸塊聚散過程中的資源環境響應研究為主線,以專題地質填圖為抓手,著力解決制約資源能源成礦成藏中的關鍵基礎地質問題。
          一是圍繞岡底斯-喜馬拉雅、秦嶺、祁連、東昆侖、大興安嶺及華南等重要成礦帶,塔里木、鄂爾多斯等重要盆地開展1∶5萬區域地質調查,持續深化對重點成礦區帶、重點含油氣盆地整體格架的認識。通過對塔里木盆地、柴達木盆地、華北克拉通北緣等基礎調查區的專題地質填圖,著力解決陸塊聚散過程中巖石、地層、構造等方面的關鍵基礎地質問題,闡明大規模成礦的深部物源、地質過程、流體運移等關鍵要素。二是加強成礦(藏)規律與找礦預測理論研究。利用巖石圈結構、物質組成及分布的地質-地球物理-地球化學綜合探測,查明成礦(藏)系統的地殼精細結構,揭示成礦深部過程與驅動機制,示蹤成礦(藏)物質遷移-匯聚途徑,查明流體輸導作用,跟蹤成礦系統演化的物理、化學和物質遷移軌跡,探明成礦(藏)源-運-儲系統和成礦過程,創新成礦(藏)系統理論。
          由我國卓越的地質學家李四光先生創立的中國地質科學院地質力學研究所(以下簡稱地質力學所),不斷凝練、提升地質力學理論,創新形成了礦田構造、油氣地質力學等理論技術方法。在新一輪找礦突破戰略行動中,該所將繼承發展地質力學理論和技術方法,強化礦田構造、油氣地質力學等在能源資源勘查中應用,解決制約找礦突破的關鍵地質科學問題。
          不同構造體系的交匯區是我國最重要的戰略性關鍵礦產資源及油氣資源的集中區帶。針對這一關鍵點,地質力學所將地質力學理論與現代地球科學研究前沿成果相結合,充分利用大數據、智能化等現代信息技術和微區分析、原位分析等各種探測技術取得的數據和成果,重新劃分并建立我國重要構造階段構造體系及其疊加關系,編制中國構造體系與礦產資源圖,為國家戰略性資源、能源調查部署提供理論基礎。
          碳酸鹽巖油氣儲層研究和巖溶區區域地質調查研究是中國地質科學院巖溶地質研究所(以下簡稱巖溶所)的核心業務方向。為了支撐我國廣大巖溶地區的找礦工作部署,巖溶所針對典型巖溶區內緊缺戰略性礦產資源,進行了成礦條件及賦存規律研究;圍繞重點成礦區帶,開展了基礎地質調查工作,進一步提高了巖溶區1∶5萬區域地質和礦產地質調查程度。通過對碳酸鹽型錳礦、鋁土礦及卡林型金礦等典型巖溶礦產資源成礦規律及深部找礦方法的研究,查明了西南巖溶區傳統優勢礦產的資源潛力和分布情況,為西南巖溶區各省份開展新一輪找礦突破戰略行動提供了強有力支撐。
          中國地質科學院水文地質環境地質研究所(以下簡稱水環所)的技術特點及傳統優勢在“水”。在新一輪找礦突破戰略行動中,該所將重點圍繞以水為媒介成生的礦產資源開展調查研究工作,持續攻關富鋰地熱水、鹽湖鹵水等礦產資源成礦理論體系,在重點地區查明礦產資源分布特征與賦存規律,構建礦產資源富集機制,系統探索礦產資源勘查與評價技術方法,圈定適合利用的資源勘查靶區,同時提出資源基地開發利用的用水安全保障建議,全力助推找礦突破目標實現。
          強化理論指導,以科技成果轉化作為服務找礦突破的重要抓手
          4月底,資源所收到第十一屆中國技術市場協會金橋獎的獲獎通知,“廣東大寶山礦區中南部斑巖型銅礦B11-B4線普查”榮獲優秀項目獎。
          大寶山是華南地區的一個典型銅礦,曾因資源枯竭而被列入“危機礦山”。近年來,資源所研究團隊與礦山深度合作,依托“廣東省大寶山礦外圍(深部)地質找礦綜合研究”等橫向項目,首次提出了“雙推雙控雙成”成礦模式,并由此實現了礦區西部和北部銅礦的重大找礦突破,首次發現經濟價值巨大的富銅礦體,僅富銅礦的新增銅金屬量就達12.25萬噸,快速實現了老礦山的增儲上產。
          無論是新中國成立初期,還是在上一輪找礦突破戰略行動中,地科院的諸多科技成果都已轉化為找礦突破的累累碩果。
          地科院資源所三稀研究團隊在川西甲基卡開展偉晶巖型鋰礦勘查。
          僅以資源所為例,其科技成果在西藏自治區甲瑪銅多金屬礦、謝通門縣雄村銅(金)礦實現重大找礦突破,在青海、四川等地鉀鹽、鋰、稀土等找礦中取得重要進展……經過長期積累,資源所不但建立了章源研究基地、南嶺研究基地、白云鄂博研究基地、攀西研究基地、甲瑪研究基地及扎布耶野外觀測站等野外工作平臺,而且多個科研團隊都在成礦理論與技術方法上展現出強大的科技創新能力和成果轉化能力。
          《中國礦產地質志》的研編是資源所開展的一項打基礎、立長遠、具有劃時代意義的重大科學工程。經過10年的努力,礦產地質志系列成果成為一套匯集了我國百年礦產勘查和科研成果的典籍。其中,分礦種、分省、分區帶的區域性成礦規律及各種礦產地質圖、成礦規律圖,為找礦工作部署提供了直接依據,4500多個典型礦床、重要礦床的研編成果,特別是成礦模式與勘查模型,可以為新一輪找礦突破戰略行動提供現實參考和找礦藍本。為此,資源所今年重點加大了其成果在新一輪找礦突破戰略行動中的應用服務。在4月召開的第十六屆全國礦床會議和第五屆中國礦業全產業鏈大會,專門設置了礦產地質志與成礦規律專題和中國礦產地質志與地質找礦論壇,重點聚焦研討中國礦產地質志成果如何在重點礦種和選區等方面有效服務各地的找礦突破。
          提升科技能力、釋放創新能量、投身找礦工作是地科院人的職責所在,更是他們的優勢所在。
          以國家重點研發計劃“鋰、鈹等戰略性金屬礦產資源成礦規律與預測評價”項目為例;诳蒲袌F隊提出的大花崗巖基地區“體中體”式稀有金屬偉晶巖成礦模型,湖南和湖北等省相關地勘單位在華中幕阜山西南緣-湘北平江縣黃柏山地區取得了重要的鋰礦找礦發現,初步估算鋰、鉭資源已達中型規模礦床,揭示出我國華中幕阜山地區具有巨大的鋰等稀有金屬找礦前景。這一科研成果轉化不僅使幕阜山地區有望成為長江經濟帶的大型鋰資源基地,而且引領相關新能源企業在湘北投資開展鋰資源勘查,有效支撐了我國東部新能源產業的發展。
          強化技術裝備,研發適應綠色高效勘查的“新武器”
          當前,地質找礦已從尋找露頭礦、淺表礦轉到隱伏礦,從低山區轉到人跡罕至的中高山區-深切割區,亟待開展多手段、多學科相互交叉的綜合研究。為了實現高效找礦突破,以綠色勘查、綜合勘查、高效勘查為特色的技術方法革新迫在眉睫。
          在20世紀七八十年代,“區域化探全國掃面計劃”的實施解決了金礦勘查地球化學技術突破和理論創新,帶動全國近1000處金礦被發現,為我國成為世界第一產金大國作出了重要貢獻。如今,地球物理地球化學工作全面進入了以地球系統科學發展為指導、解決能源資源重大問題、實現轉型升級的加速期。
          中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所(以下簡稱物化探所)將進一步發揮勘查地球物理和勘查地球化學技術在新一輪找礦突破戰略行動中的科技引領和技術支撐作用,從立體勘查技術體系構建、核心技術與裝備突破、新方法新技術推廣三個方面為新一輪找礦突破戰略行動作好技術支撐。
          該所重點開展關鍵核心技術“卡脖子”問題攻關,推動高精尖勘查技術裝備國產化,構建具有自主知識產權的“航空-地面-井中”多維、高分辨率、高精度立體勘查技術體系。同時,針對覆蓋區和高山深切割區技術難題以及實驗室分析測試和大數據智能化應用方面的短板,加強相關理論與技術關鍵環節攻關研發,建立覆蓋區千米深度立體地球化學探測技術和高山深切割區快速地球化學勘查評價技術體系,形成商業化高壓固體進樣專用設備和系列野外快速分析技術,并通過“技術+地區+礦種”三位一體應用和地球化學大數據智能化應用實現找礦突破。
          持續升級的還有實驗測試技術。國家地質實驗測試中心(以下簡稱測試中心)主要承擔地質實驗測試分析新技術新方法研究、儀器設備研發及樣品實驗測試分析等工作。在上一輪找礦突破戰略行動中,測試中心著力開展了復雜基體礦石中關鍵組分的多元素同時分析技術研究,構建了野外現場與室內精確相結合的現代儀器多元素同時測試技術體系。
          現階段,測試中心將繼續加強原創性、引領性分析測試技術攻關,聚焦新一輪找礦突破戰略行動的勘查重點——戰略性礦產,開展鉀鹽、螢石、鉻鐵礦、銣銫鉍鍶、鉑族等礦產分析測試技術,超高精度錸-鋨定年等同位素定年等分析技術的攻關和創新,構建關鍵礦產分析技術研發與質量控制體系,開展野外現場快速分析設備和方法研發,針對鋰、鈷、金、稀土等礦產,在甘肅、新疆、江西等地開展技術驗證和應用示范。
          地質所也在著力攻關礦產勘查新技術方法手段。該所以中亞增生造山帶為重點,創新深部找礦技術方法,重視淺覆蓋區找礦技術方法研究,研發應用天-空-地-深一體化、立體協同探測技術。地質力學所則創新發展地應力觀測技術,研發了適應于3000~5000米、溫度超過150攝氏度的深孔水壓致裂地應力測試系統,助力深部資源開發利用。
          在上一輪找礦突破戰略行動的基礎上,隱蔽巖性地層油氣藏的勘探開發成為當前油氣勘探的主要方向,因該油氣藏具有構造復雜、運移路徑多樣、油氣儲集分散等特點,迫切需要創新開發應用勘探新技術。當前,水環所正在推廣應用隱蔽巖性地層油氣藏勘探新技術,形成符合我國地質條件的隱蔽巖性地層油氣藏多維勘探技術體系,進一步增強該類型油氣藏的勘查力度和精度,切實增強油氣資源儲量。
          科技創新,就像撬動地球科學認知的杠桿,總能創造令人意想不到的奇跡。而今,在新一輪找礦突破戰略行動激揚的號角聲中,地科院將以加倍的信心和熱情,加快推進國家級科技創新平臺建設,強化科技創新引領作用,推進找礦重大突破,并以此為動力,繼續前進、鑄造輝煌。ㄖ袊匀毁Y源報)

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