澳大利亚地球探测计划研究进展

AuScope计划是澳大利亚2007年启动的新一轮的地球探测计划, 其目标是在澳大利亚建立一个从时间到空间, 从地壳到地核, 从地球空间到地质科学范畴内的世界级的研究架构, 包括数据采集、管理、建模和模拟等。在2007年启动以来, 澳大利亚NCRIS资助4280万美元, 其中1580万用来发展一个改进的地理空间参考系统, 2700万用于地球物理探测和地球化学分析。同时, 有超过7000万美元由合作投资者提供。头期赞助的计划项目已经于2011年6月完成。随后教育投资基金(Education Investment Fund)继续给予 2300万美元资助, 主要是建立一个新的澳大利亚地球物理观测系统(Australian Geophysical Observing System), 通过收集新的地表地球空间和深部探测和监测原始数据, 提供人们对澳大利亚现今地壳物理状态的更好理解认识。同时, 项目合作者后期将会在未来投入8200万美元来共同完成AGOS计划的完成。总之, AuScope计划已经超越了初期设想的研究目标, 同时在后期获得资助的AGOS研究中, 将进一步挖掘AuScope计划所获得的数据和成果认识, 并迎合我们对地球物理资源问题的解决, 研究区域主要集中于澳大利亚具有丰富资源的沉积盆地中。     

我国地球深部探测计划全面展开

中国网络电视台消息（2011-10-24）天宫上天,蛟龙入海,在我国对太空和海洋的探索大步迈进的同时,名为＂地球深部探测＂的＂入地＂探测也已全面展开,这是我国有史以来最大的地质勘探计划。     

关于加拿大岩石圈探测计划

应加拿大滑铁芦大学地质系主任J·P·Greenhouse教授和D·c·Nobes博士的邀请,笔者于1989年12月至1990年12月赴该系进行了为期一年的进修学习与合作研究。其间完成了方向频谱分析及滤波、欧拉反褶积确定南安大略区的构造格架课题的研究工作(研究成果将另文发表)。此课题属于加拿大岩石圈探测计划所属的大湖区深部地质剖面的研究内容。为此有幸接触到这个举世瞩目的国际多学科的深部地质计划的一些情况。仔细了解并研究这个深部探测计划的动向,对开展我国的深部地质研究和大剖面计划无疑会有许多     

美国地球探测计划

2001年，美国国家科学基金会(NSF)、美国地调局(USCS)和美国国家航空航天局(NASA)联合发起了一项新的“地球探测”(Earthscope)计划。它是一套分布式、多用途仪器和观测台网的组合，目的是加深对北美大陆结构、演化和动力学特征的理解。     

地球深部探测国际发展与我国现状综述

探测人类居住的地球内部的结构和组成是地质学家和地球物理学家共同的奋斗目标。本文介绍了上世纪70年代以来世界主要国家的国际地球探测计划的主要内容,包括美国大陆反射地震探测计划(COCORP)、地球透镜计划(EarthScope),欧洲地球探测计划(EUROPROBE)、德国大陆反射地震计划(DEKORP)、英国反射地震计划(BIRPS)、意大利地壳探测计划(CROP)、瑞士地壳探测计划(NRP20),俄罗斯深部探测计划,加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE),澳大利亚四维地球动力学计划(AGCRC)、澳大利亚玻璃地球计划(Glass-Earth)和澳大利亚地球探测计划(AuScope),简要概括了国际地球探测计划的成果,回顾了我国地球深部探测的历史与工作基础,简要论述了我国开展地壳探测计划的必要性,并介绍了近期启动的国家科学专项"深部探测技术与实验研究"的目标与"两网、两区、四带、多点"的工作部署,展望了我国地球深部探测发展的未来。     

地球深部探测计划中地学软件研发关键技术

针对高效率、高精度快速移动平台联合探测技术,发展由此带来的海量数据综合信息处理、解释和地质建模一体化所需的大型软件平台技术,可为实现复杂环境条件下有效实施大面积资源勘探调查、实现重大找矿突破目标提供切实可行的技术保障。采用引进和自主研发的"红蓝军"双轨路线,基于已有的地震数据处理解释基础,完善了高端软件平台地震和非震数据分析功能的联合,形成了具有跨操作平台、数据融合、二次开发、数据共享管理等功能的综合研究一体化分析软件平台,填补了国外软件产品在地震-非震数据联合分析方面的空白,为地球深部探测数据分析提供技术支撑。     

EarthScope—美国地球探测计划及最新进展

美国对地球深部探测计划的实施已成为世界各国地学界的关注焦点。本文简要介绍了美国地球探测(EarthScope)计划产生的背景、拟解决的科学问题、所采用的观测手段、项目实施进度及部分进展,主要包括地震层析成像、地应力应变、大陆构造、地貌测量等学科的进展。     

长江中下游成矿带铁-铜成矿系统结构的地球物理探测: 综合分析

成矿系统是在深部过程驱动下形成的、具有自组织的能量及物质迁移-汇聚系统。系统在形成和演化过程中,在岩石圈不同尺度上留下“痕迹”,这种“痕迹”可以通过地球物理、地球化学和遥感等方法进行探测或观测。文章尝试在成矿系统理论框架下,对近10多年来在长江中下游成矿带进行的多尺度地球物理、地球化学探测结果进行分析,识别典型陆内成矿系统“源区”“通道”“场所”的地球物理、地球化学“痕迹”,尝试构建陆内成矿系统的空间结构模型。主要结论有:(1)长江中下游晚中生代的大规模铁、铜多金属成矿作用是一个完整的成矿系统。该系统包括3个子系统,分别为与高钾钙碱性岩浆岩有关的夕卡岩-斑岩成矿子系统、与橄榄安粗岩有关的陆相火山岩铁(硫)成矿子系统和与碱性岩有关的铜-金(铀)成矿子系统。(2)成矿系统的“源区”来自富集地幔的熔融、底侵,并在壳/幔边界与下地壳物质的混合,具有多级分布特点。幔源岩浆与地壳物质混合的比例决定了成矿金属的类型。(3)成矿带发育的“鳄鱼嘴”构造是铁铜成矿系统的主干“通道”。成矿系统“末端”矿质沉淀的“场所”主要受近地表褶皱、断裂、层间滑脱断层,以及由它们形成的断裂(裂隙)网络控制。(4)区域磁异常、放射性和地球化学异常是成矿系统残留“痕迹”的响应和“标识”。通过分析不同尺度的“标识”特征,可以深入认识成矿系统的空间结构,并可用于深部成矿预测。     

LITHOPROBE——加拿大地球探测计划

LITHOPROBE是加拿大的国家级地球科学研究计划。选择10个典型剖面,每个都不同程度地代表了加拿大典型的地质特征或具全球意义的重要构造过程。时间上其地质演化跨越了40多亿年漫长的地质年代。通过地震深反射技术为先锋的以及多种不同学科的综合研究,取得一系列成果,如证实3.0Ga前即发生与板块构造有关的作用,对古老岩石圈板块碰撞和新地壳形成过程进行了重大修正,揭示了若干大型矿集区的深部控矿构造的反射影像,使加拿大的地球科学研究走到世界的前列,本文拟通过较系统介绍LITHOPROBE,为我国深部探测技术与实验研究提供参考。     

我国深部找矿研究进展综述

进入21世纪以来,深部矿已成为我国矿产勘查的重要对象,从而标志着矿产勘查进入了一个新的阶段.由于深部矿相对浅部矿具有埋深大、矿化信息弱、综合地质研究程度低的特点,使传统成矿理论的指导作用和勘查技术方法应用的有效性受到较大的影响,造成深部矿勘查的难度加大.为了减少深部矿勘查的盲目性和风险性,人们重视和加强了深部找矿地质成矿理论和技术方法的研究,并取得了一定的进展.研究资料表明,成矿系统、第二矿化富集带、矿床成矿深度厘定、矿床深部成矿特征、矿田深部构造以及深部找矿前景的定量评价等研究内容已成为当前我国深部找矿工作中地质成矿理论研究的热点,大深度物探技术和深穿透的化探新方法、高分辨率航卫遥感技术以及大深度的钻探技术等方法的研制和应用已成为深部找矿技术的发展方向.     

南岭区域成矿与深部探测的研究进展及其对西藏钨锡找矿的指示

本文通过对桂西北矿集区、湘南矿集区和赣南粤北矿集区的地质学、地球化学、矿床学等方面的研究,扼要对比了南岭西段、中段和东段的地壳演化历史和区域成矿特点,发现在矿集区尺度上,南岭成矿带西段表现为燕山晚期的爆发式成矿作用;南岭成矿带中段表现为伴随多期岩浆活动而发生多期次成矿,形成多金属矿床;东段虽然也发生多期次的岩浆活动,但成矿作用以燕山期早期第一阶段为高峰;南岭西段也具有发现东段式钨矿的潜力.在不同矿集区深部找矿方向上,南岭西段的少花岗岩地区应重点探测与深部隐伏花岗岩体有关的成矿作用,高温高压成矿实验也表明溶洞式矿体也应列为找矿重点;南岭中段应根据不同的成矿环境探测深部矿体,如黄沙坪矿床深部存在“柿竹园式”矿床;南岭东段,应该在“五层楼”下部寻找“地下室”矿体.在物质来源方面,在湘南骑田岭矿集区的探测技术试验结果表明,骑田岭岩体深部存在地幔物质上涌的通道,岩体中心相的细粒黑云母花岗岩较外围的粗粒黑云母花岗岩混入了较多的幔源物质,白蜡水矿区的富锡流纹质次火山岩脉,也暗示深部存在一期更晚的、含幔源物质更多的岩浆活动,与锡矿成矿物质多来源于地幔的认识一致.根据以上认识,并综合对比南岭与西藏成矿的异同,本文认为在西藏地区,宜在低剥蚀地区的中低温热液矿床的深部探测钨锡矿床,在发育老地层的高剥蚀地区寻找中高温热液型钨锡矿床.     

华南大陆东部壳幔结构的宽频带地震学探测

华南大陆是新元古代以来全球地质演化历史最复杂的地区之一,也是欧亚板块东南缘地壳生长和大陆增生最活跃,大规模构造变形、岩浆活动和多金属矿产资源最丰富的地区。揭示该区浅表构造与岩浆活动和成矿作用机制离不开对深部壳幔结构的研究。宽频带地震学是开展深部壳幔结构探测的重要手段,基于宽频带地震学数据可以刻画地壳-岩石圈-上地幔-地幔过渡带不同深度和尺度的深部结构,为深入理解研究区的深部构造、动力学过程、岩浆活动与成矿作用提供有效约束。本文较全面地总结了近二十年来在华南大陆东部地区开展的宽频带流动地震探测工作,并对研究区的地壳厚度、Vp/Vs比值、岩石圈底界(LAB)深度、上地幔速度结构与各向异性等进行了分析与讨论。本文旨在为相关研究人员和团队提供未来在该区新布设地震探测台站时的参考,也可为后续深入研究该区的深部结构与成矿过程提供一些深部要素约束。     

辽宁兴城深部探测实验基地JK-1深孔钻探技术

为了验证野外综合地质和地球物理探测研究成果,在辽宁兴城深部探测实验基地施工了4口1500 m以深的科学钻孔。其中,JK-1孔设计孔深1800 m,实际孔深1750 m。该钻孔钻穿了杨家杖子向斜盆地基底,取得了完整的辽西地区华北型古生代地层岩心。岩心采取率和钻孔垂直度等质量指标均达到优质孔的要求。 JK-1孔的顺利实施为后续钻孔的施工提供了技术保障。     

罗布泊盐湖成钾规律研究与找矿进展

第四纪时期,罗布泊盐湖独特的地理及气候环境形成了世界罕见的巨量钙芒硝沉积及其晶间富钾卤水的大规模聚集成矿。故此,罗布泊盐湖环境演化与钾盐矿床的成因一直备受国内外地质学家关注。罗北超大型卤水钾盐矿床从1995年发现至今已有20余年,其钾盐地质科学研究、勘查开发等均取得了重大进展,并已建成世界最大的硫酸钾肥生产基地。文章详细回顾、总结罗布泊超大型卤水钾矿发现以来的盐湖沉积演化、成钾条件、成钾理论研究及找矿勘查方面的重要成果,探索成矿理论创新与找矿突破的内在规律与联系。罗布泊钾盐成矿研究基本演变是:(1)基于盆地分隔、矿随盆移的概念,发展从"高山深盆"模式到"高山深盆-迁移成矿"模式,取得罗北凹地找矿突破;(2)基于巨量钙芒硝的发现,突破盐湖石盐阶段成钾的"三阶段"模式,提出"二阶段"模式,推动罗北及外围大规模勘查;(3)基于地堑式断陷带的发现,提出"含水墙"成藏模式,使找矿从"水平状"到"直立状"储藏模式转变,取得深部找矿突破等。总之,罗布泊盐湖成钾理论的每次创新认识,相应地带来找矿突破进展;继续深入加强盐湖钾盐矿床形成规律研究,可能还会带来钾盐成矿的新认识,开拓找矿方向。     

全国整装勘查区成矿系统研究与矿产勘查新进展

全国先后共设置了141个整装勘查区,分布在26个重点成矿区带,位于古亚洲、滨太平洋、特提斯三大成矿域。整装勘查区成矿条件优越,矿产资源丰富,矿床类型复杂多样。运用成矿系统理论,对全国典型整装勘查区开展了研究与梳理,按构造动力体制划分出3类成矿系统,按照成矿机制划分出4类成矿系统,并划分（厘定）出24个成矿系统亚系统。根据上述成矿系统研究成果,重新划分出14个成矿系列、34个矿床式,建立了典型矿床的结构模型,在此基础上构建了15个成矿系统空间结构模型。归纳总结整装勘查区成矿系统,建立成矿系统空间结构模型,运用缺位找矿思维,调整整装勘查区区域矿产勘查工作部署,开展新矿种、新类型、新区域、新层位勘查找矿,取得了重要进展与成果,丰富了成矿系统和勘查区找矿预测理论。     

金伯利岩:地球深部探测的重要探针

金伯利岩是一种偏碱性的超基性岩,来源于地幔深部,富含挥发份和钾质,属于火成岩类,金伯利岩中主要含有镁铝榴石、金刚石、橄榄石、铬铁矿、铬透辉石、镁钛铁矿,锆石、碳硅石等造岩矿物.同时金伯利岩也被认为是含金刚石最主要的岩石.本文通过文献调研方法,野外现场表明金伯利岩中含有深源包裹体;全球金伯利岩主要分布在俄罗斯、博茨瓦纳、加拿大、安哥拉、南非、刚果民主和纳米比亚;中国金伯利岩主要分布在华北地台,在山东、辽宁、吉林、山西、河南和新疆等地.这些金伯利岩常常与深大断裂甚至地幔深部地质作用关系密切,常出现标志性矿物橄榄石、石榴石、高铬磁铁矿,伴有烃类或氢气.但含金刚石金伯利岩主要沿郯庐断裂带分布,如辽宁瓦房店、山东蒙阴等地.从时代上看,以往认为的早古生代的金伯利岩,更可能都是在早期形成于华北地台之岩石圈底部,而在中生代白垩纪时期才在大规模岩石圈拆沉的地质背景下的以快速上升的,尤其是那些含金刚石的金伯利岩岩管更是快速上升的典型代表,其标型矿物是镁铝榴石、高铬磁铁矿、钙钛矿等.国内辽宁瓦房店含金刚石金伯利岩产于郯庐断裂带东侧,有着与同期金伯利岩相同的岩石矿物学特征,其中的以50号岩管为代表的金刚石矿床是我国重要的战略矿产.金伯利岩及其中的金刚石带来众多直接的深部地幔信息,中国瓦房店、蒙阴一带的金刚石来自上地幔,而一些含硼蓝色金刚石则来自下地幔,不同层圈的金刚石携带不同的标志矿物,以橄榄石为例:来自上地幔金刚石携带的橄榄石为橄榄石;过渡带金刚石携带的主要为瓦兹利石和林伍德石;下地幔的金刚石则为布里奇曼石,它们是深部探测的重要探针.     

新疆地质矿产勘查2011年主要成果和进展

2011年,新疆地质勘查在全国地质找矿突破战略行动指导下,紧紧围绕自治区产业发展,加强基础地质调查,突出重要矿带、矿集区和矿床评价,加大新技术新方法推广应用,以煤、铁、镍、钼等矿产为重点的找矿取得重大进展,实现了新疆地质勘查"十二五"良好开局.本文概略综述了新疆2011年地质矿产勘查在煤矿、铁矿、有色金属、贵金属、区域地质、物化遥、水文地质等方面取得的重要进展和新成果,提出2012年全疆地质勘查工作设想和建议.