切开地壳上地幔,揭露大陆深部结构与资源环境效应——深部探测技术实验与集成(SinoProbe-02)项目简介与关键科学问题

本文简要介绍国家科技专项"深部探测技术实验研究"第二项目"深部探测技术实验与集成"(SinoProbe-02)的研究目标、国际趋势与国内需求、主要研究内容、技术路线与研究方法等,着重介绍拟聚焦研究的关键科技问题.预期通过本项目的实施,实验并集成可行的深部探测方法技术组合和综合解释方法技术平台;项目实施的深部探测实验剖面...     

锂能源金属矿产深部探测技术方法与找矿方向

随着新能源汽车产业的快速发展和可控核聚变技术研发的不断突破,锂的战略地位正在不断提升。我国虽然盐湖锂矿储量巨大,但开发利用技术尚待改进; 四川甲基卡等硬岩型锂矿近年取得了较大突破,但勘查水平仍然很低,尤其是钻探深度大多浅于300 m,致使目前锂的对外依存度高达74%。因此,在已知锂矿矿田开展深部找矿的方法研究已经迫在眉睫。开展锂能源金属成矿规律、锂同位素研究、地气测量、深穿透地球化学测量、潜力评价技术方法和找矿方法等研究,是当前锂能源金属矿产资源基地深部探测的重要发展趋势。通过在四川甲基卡、新疆卡鲁安、四川黄金口及贵州大竹园等地开展不同类型、不同成矿条件、不同埋深的锂矿的初步研究,概括了我国锂矿资源的分布特征和成矿规律,提出了找矿方向,即: 在川西甲基卡、可尔因一带根据“五层楼+地下室”模型寻找深部层状锂矿; 在新疆卡鲁安等地预测隐伏岩体的存在并指导找矿; 在四川黄金口通过“钾锂兼探”寻找深部液态锂矿; 在贵州—重庆等地寻找深部沉积型锂矿。     

“关键资源地球化学勘查”专辑特邀主编寄语——关键元素分布与关键资源勘查

关键资源已经成为工业4.0和低碳能源不可替代的原材料。构成关键资源的元素有50余种, 这些元素是现代社会的先进制造、电子产品、低碳能源、国防安全、生物医药等必须的原材料, 因此也称为关键元素。地球化学勘查是研究和探测关键元素分布和超常富集, 寻找关键资源行之有效的方法。中国在关键元素的分布和深部探测地球化学领域走在了国际前列, 形成了从全球尺度、全国尺度、矿区尺度直到纳米尺度地球化学探测技术体系, 实现从二维到三维、从浅表矿到千米深度矿产探测能力的飞跃, 不仅圈定了一批全国稀土、锂、铀的超常富集区, 而且取得了多处深部金矿和铜矿勘查的重大突破。本专辑选择部分研究成果介绍了稀土元素、新能源金属(铀、锂、钴)、金、铜等关键资源地球化学勘查中取得的新进展和成果。为了响应国家号召“把论文写在祖国大地上”, 专辑作者把优质素材形成的论文发表在自己的杂志上, 作为本期特邀主编对他们的奉献精神表示衷心感谢和崇高的敬意！     

“中国钾盐矿产成矿规律与深部探测技术”主题专辑目次

钾盐是我国大宗紧缺战略矿产之一,有“粮食”矿产之称,是农业生产不可或缺的矿物原料。长期以来,国内钾盐供应主要来自察尔汗盐湖和罗布泊盐湖,但现有的钾盐资源远远不能满足我国农业生产的长期需求。因此,寻找大型海相钾盐矿床是钾盐找矿工作的急切任务。为此,中国地质调查局于2016年和2019年启动了“西部地区钾盐矿产远景调查评价”项目和“四川盆地东北部锂钾资源综合调查评价”项目,2017年,国家科学技术部启动了国家重点研发计划项目“中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范”,《中国钾盐成矿规律与深部探测技术》专辑即是这3个项目最新研究成果的展示。论文所涉研究区覆盖四川、青海、云南、新疆、湖北等省区,各位作者力图将找矿理论方法与实践相结合,向读者呈现本轮钾盐找矿工作的最新思考和认识。本专辑共收录文章18篇﹐分为海相找钾新方向、钾盐找矿新认识﹑钾盐探测新技术和绿色提钾新工艺4个栏目。     

贠小苏副部长一行考察“深部探测技术与实验研究”专项

2011年7月21日上午,国土资源部副部长贠小苏一行到中国地质科学院深部探测研究中心考察"深部探测技术与实验研究"(SinoProbe)国家专项,指导工作。中国地质科学院党委书记、副院长王小烈主持会议。深部探测技术与实验研究专项负责人、中国地质     

SinoProbe——中国深部探测实验

在人类向太空发展,实施新一轮太空计划,中国“神舟7号”载人航天飞船、“嫦娥”探月工程圆满成功之时,中国地球科学家不得不面对这样一个现实：对人类赖以生存的地球内部了解的太少,直接钻探深度只有12 km,涉及的仅仅是地球的表皮。可谓上天不易,“入地”更难。地球是人类居住的唯一场所,为人类提供了生命必需的粮食、水,和生活必须能源和矿产资源;同时也常给人类带来诸如火山、地震、海啸等灾难。通过深部探测,了解地下的物质、结构和动力学过程,不仅是人类探求自然奥秘的追求,更是人类汲取资源、保障自身安全的基本需要。近百年来,各国的地球科学家一直不断地进行探索,我国科学家也意识到必须开展中国的地球深部探测计划,才能解决面临的重大资源环境问题,才能全面实现地球科学的创新和发展。最近,国家启动“深部探测技术与实验研究”专项（英文简写SinoProbe）,标志了我国地球科学的深部探测计划拉开帷幕。该专项（2008~2012）年总体任务是,为全面开展我国地壳探测工程做好关键技术准备,解决关键探测技术难点与核心技术集成,形成对固体地球层圈立体探测技术体系;在不同自然景观、复杂矿集区、含油气盆地深层、重大地质灾害区等关键地带进行试验、示范,形成若干深部探测实验基地;解决急迫的重大地质科学难题,部署实验任务;实现深部数据融合与共享,建立深部数据管理系统;积聚、培养优秀人才,形成若干技术体系的研究团队。     

SinoProbe-05深部探测项目钻探技术问题总结与对策研究

为满足深部找矿和地球科学研究的需要,近几年,深度超2000 m钻孔数量在不断更新,岩心钻探深度记录也在不断打破。深部钻探由于科学目标更高、钻遇地层更多,压力层系复杂、钻进时间更长等客观实际,对钻探装备、工艺技术和管理提出了新的要求。针对不同地域和区块,深部钻探均有不同的典型难点问题和技术挑战性。SinoProbe-05深部探测项目自2009年启动以来完成了西藏罗布莎、甘肃金川、云南腾冲、安徽庐枞、安徽铜陵和于都赣县等钻探任务,通过集成该深部探测项目过程中的技术问题,从装备、工艺、材料到机具等10个方面总结了该深部探测项目的成果,并结合近几年国内其他深部钻探项目一些经验,进行了策略研究和风险规避探索。     

含富锂(钾)卤水断陷盆地的深部构造特征: 以中国华南吉泰盆地为例

中国华南吉泰盆地在白垩纪?古近纪发育大量蒸发岩,其中含富锂卤水矿床,由于盆地深部构造特征认识不清,导致富锂卤水矿勘查评价明显滞后.基于盆地东北部泰和坳陷二维地震数据和钻孔资料,经过精细保幅处理和综合构造解释,总结了含富锂卤水矿断陷盆地的深部构造特征.地震剖面和构造属性表明,盆地深部发育错断白垩系的NE-SW走向、NW倾...     

揭开入地计划序幕

"上天、入地、下海"是人类挑战自然的三大壮举,"深部探测技术与实验研究"专项是我国入地计划的先锋.专项的总体目标是:为<地壳探测工程>做好关键技术准备,研制深部探测关键仪器装备,解决关键探测技术难点与核心技术集成,形成对固体地球深部层圈立体探测的技术体系;在不同景观、复杂矿集区、含油气盆地深层、重大地质灾害区等关键地带进行实验、示范,形成若干深部探测实验基地;解决急迫的重大地质科学难题热点,部署实验任务;实现深部数据融合与共享,建立深部数据管理系统;积聚优秀人才,形成若干技术体系的研究团队;完善<地壳探测工程>设计方案,推动国家立项.     

深部探测技术与实验研究(SinoProbe)

“深部探测技术与实验研究”作为国家地壳探测工程的培育性启动计划(2008—2012年), 专项围绕深部探测实验和示范, 在全国部署“两网、两区、四带、多点”的深部探测技术与实验研究工作,“两网”:全国电磁参数标准网和全国地球化学基准网;“两区”: 大华北综合探测实验区、华南综合探测实验区; “四带”: 西秦岭中央造山带、青藏高原腹地、三江活动带、松辽油气盆地;“多点”: 金川铜镍矿集区、罗布莎地幔探针(铬铁矿矿集区)、腾冲火山、长江中下游和南岭矿集区、南北中国板块汇聚边界等。旨在: 自主研发深部探测关键仪器装备,全面提升国产化水平; 为实现能源与重要矿产资源重大突破提供全新科学背景依据和基础信息; 揭示成藏成矿控制因素, 突破深层找矿瓶颈, 开辟找矿“新空间”; 把握地壳活动脉搏, 提升地质灾害监测预警能力; 深化认识岩石圈结构与组成, 全面提升地球科学发展; 为国防安全的需要了解地壳深部物性参数; 为地壳探测工程的全面实施进行关键技术与实验准备。     

中国锂矿十年来勘查实践和理论研究的十个方面新进展新趋势

中国锂矿资源丰富,其中盐湖锂矿虽然储量巨大,但开发利用技术尚待发展,目前开发的主要是硬岩型锂矿。硬岩型锂矿以伟晶岩型为主,集中分布在新疆和四川等地;成矿时代以中生代最为重要;成矿背景以强烈造山运动之后相对稳定的构造环境最为有利。经过十年来的勘查实践与理论研究,中国锂矿的类型已不再单一,卤水型从地表卤水扩展到浅部卤水与深部卤水并重,硬岩型从花岗伟晶岩型一枝独秀到蚀变花岗岩型、伟晶岩型、角砾岩筒型、沉积型等多种类型并重;成矿时代从中新生代拓展到古生代等多个期次;成矿区带从12个增加到16个,并在川西的甲基卡、可尔因及新疆的大红柳滩、砂锂沟等地探获了一批新的矿产地,新的资源格局正在形成;找矿方法与勘查技术也从单一的地表踏勘填图发展到遥感定区（远景区）—地质定型（类型）—化探定性（矿种）—物探定位（孔位）—钻探定量（资源量）及生物找矿、深穿透深部探矿等新技术新方法成体系化的新时代。鉴于战略性新兴产业快速发展对于锂资源的刚性需求,建议加强对以锂云母为主要工业矿物的新类型锂资源及以含锂黏土为主的沉积型锂资源的调查研究与开发利用;除了中生代之外,加强对古生代乃至前寒武纪锂矿的研究与找矿;加强阿尔金、喜马拉雅、冈底斯、大兴安岭西坡等新的锂矿成矿区带的勘查力度;加强对市场经济条件下锂资源动态管理的新机制研究;加强对锂同位素作为可控核聚变原材料的超前研究与资源储备,为开发高端矿业作出示范和引领。      

AMT和地电化学测量法在川西雅江木绒锂矿区 深部找矿中的研究及应用

川西木绒锂矿区位于雅江穹窿群北东部、甲基卡稀有金属矿田西部外围,有良好的稀有金属成矿前景,但受限于高原地区地形切割深、第四系覆盖层厚,常规物化探方法（土壤测量、大功率电法测量）找矿效果不佳。本文通过在雅江木绒锂矿区进行地电化学测量与AMT测量相配合的综合研究,探寻一套适合于深切割地区深部找矿的技术组合,为在该区域内寻找同类型矿床提供技术方法支撑。通过实验研究,地电化学测量结果显示在500 m以浅Li元素及伴生元素的组合异常对深部锂矿（化）体有良好的指示作用;AMT测量方法的电阻率曲线梯度带能够反映脉状矿化体、伟晶岩的产出部位及大致埋深;通过钻孔验证发现两者异常与矿（化）体位置耦合度非常高,证明该综合手段对深部找矿具有实际意义,可降低找矿风险;同时在矿区外围开展找矿预测,圈定两处找矿靶区,为下一步找矿工作指明方向。     

战略新兴矿产调查工程进展与主要成果

随着我国经济社会发展和产业升级,钾盐、稀有金属、稀土金属、稀散金属、萤石、叶蜡石、脉石英、晶质石墨、硼等矿产在新一代信息技术、新能源汽车及高端装备制造等战略性新兴产业发展中发挥着越来越关键的作用,需求量也逐步攀升。“战略新兴矿产调查工程”(2019—2021)以查明重要矿种的资源潜力、取得找矿突破、助推形成大型资源基地为目标,以矿调为手段,开展全国重点地区大型资源基地和重要矿集区锂、钾、铍、铌钽、萤石、脉石英等矿种成矿规律和找矿方法的创新研究,同时开展矿产资源的综合利用研究,取得了一批重大找矿成果,丰富了成矿理论,创新了找矿方法。概要介绍了该工程在川东北锂钾找矿、川西稀有稀土金属矿产调查、新疆阿尔金稀有金属矿产调查、江西赣南—福建浦城地区萤石、硼资源、东部地区脉石英、叶蜡石特种非金属矿产找矿等方面取得的新进展;介绍了川东北、川西、阿尔金等主要成矿带稀有稀土矿产、萤石、脉石英等关键矿种成矿规律、勘查技术方法、绿色调查及综合利用等方面取得的成果,对进一步提高我国钾盐、锂矿、萤石、脉石英等战略性矿产资源保障程度和研究程度,促进新兴产业发展和我国战略性矿产后续调查评价具有重要意义。     

中国矿业国际合作发展历程和现状分析北大核心CSCD

面对百年未有之大变局的复杂国际形势和我国步入高质量发展新阶段对矿产资源的强劲需求形势,重塑我国矿业国际合作竞争新优势是保障我国矿产资源安全的必然选择。本文选取了22个战略性金属矿产,对我国矿业国际合作特征和境外资源分布情况进行了分析,将我国矿业国际合作的发展历程分为探索起步期(2004年以前)、快速增长期(2004~2013年)和转型发展期(2014年至今)。目前,我国矿业国际合作已经实现了规模化发展,以非洲为投资重点地区,多个矿种在全球矿业格局中已占有一席之地,但还存在投资结构可持续性不强、矿业公司竞争力不足等诸多问题。建议加强中国矿业现代化治理能力建设,将国际矿业合作纳入国家总体安全战略统筹规划,并开辟“一带一路”沿线国家资源供应地,重视战略性新兴矿产资源全球提前布局,以实现我国矿产资源安全保障。     

国内外锂矿主要类型、分布特点及勘查开发现状

2011年以来,随着新能源汽车的快速发展,锂作为21世纪能源金属的地位日益凸显。文章仅就2015年和2016年国内外锂矿主要类型、特点和找矿方面的主要进展和动向作简要概括,着重介绍近两年来世界范围内在卤水型、硬岩型以及其他类型锂矿勘探方面的找矿进展以及一些锂矿找矿热点地区的进展情况,并结合近年来新兴产业发展的趋势和锂资源开发利用的新动向,对中国的锂矿找矿与开发提出如下建议:进一步摸清资源家底,在重点地区有针对性地加强找矿工作,为建设大型锂资源基地提供资源保障;在突出卤水型和硬岩型重点类型的同时也关注新类型锂矿的找矿,多型并举,提高资源利用效率,促进相关行业转型升级;着手研究锂的循环利用和作为能源金属的高端开发利用,为占领技术制高点提供科学依据。     

川西甲基卡大型锂资源基地绿色调查及环境评价指标体系的建立

在资源、环境和经济协调发展的大背景下,发展绿色矿业已成为国家战略重点推进并得到了广泛认同。大型资源基地绿色调查及环境评价指标体系的建立、模型的技术实现将为解决生态脆弱区找矿部署与环境保护瓶颈问题发挥重要作用。本文将绿色调查与环境评价两方面工作有机结合,分四个层次构建指标框架,通过3S技术提取生态环境现状及变化信息,结合连续三年的地表水、土壤等多环境介质野外调查取样分析数据,对经过验证的、成熟的评价方法进行优化,运用更兼容、可扩展的Python语言编程建立了基于支持向量机的大型锂资源基地环境评价模型。运用该模型,将大型基地环境现状划分为环境较差区、环境一般区、环境较好区、环境良好区四类区域,总体准确率达97.77%。结果表明,本文建立的该套有针对性的评价指标体系能够对川西大型锂资源基地的环境现状作出有效的评价,通过技术创新实现了大型锂资源基地环境现状"像元级"可视化分级,较客观地反映了甲基卡矿区及周边资源开发环境问题与影响范围,在一定程度上可辅助规范大型基地矿产资源开发利用的管理及决策。     

扎乌龙锂矿床地质地球物理综合研究

随着锂在当前社会经济发展中的作用越来越重要,国家对锂矿的勘查和开发也逐渐加重.笔者所在团队近年来一直在四川甲基卡锂矿区从事锂矿勘查,并取得了重大的找矿突破.由于石渠扎乌龙锂矿区地质、成矿条件与甲基卡相仿,重磁成果显示具有巨大的找矿潜力.笔者团队将甲基卡综合物探找矿经验运用到石渠扎乌龙锂矿区,针对No.14号脉先后开展了...     

关于构筑川藏"金沙江"大型有色金属矿业战略基地的建议

川藏金沙江地区是我国最大的铜、铅、锌、银多金属矿集区。尽快开发利用该区丰富的矿产资源，构筑我国新的大型有色金属矿业基地，是建立我国矿产资源安全供应体系的战略举措，对加速川西一藏东地区经济和社会发展有重要意义。该区探明的矿产资源极为丰富，找矿潜力巨大；西部大开发战略的实施已极大地改善了该区的交通、通讯和能源条件；资源开发利用的技术条件已基本成熟。因此，建议相关部门和各级领导，尽快规划和建设川藏金沙江地区大型有色金属矿业基地，并为加快基地建设提出了若干建议。     

矿产资源研究所“三稀”矿产研究与找矿实践70年历程——回顾与启示

稀有、稀土和稀散元素(三稀)目前已成为世界各国经济发展中的关键矿产.中华人民共和国成立以来,中国地质科学院矿产资源研究所作为中国矿床地质工作者大家庭中的成员,一直致力于三稀资源的研究和探索.一代又一代人,为国家做出了贡献.其中,对世界闻名的新疆可可托海3号脉和内蒙古白云鄂博稀有稀土矿床较早就投入了工作,他们为此付出了毕生精力;在湖南香花岭含铍条纹岩中发现了中国第一个新矿物——香花石;1970年后,在内蒙古巴尔哲、福建南平和四川大水沟稀土、稀有和分散元素等矿床发现后,也开展了深入系统的研究,特别是在中国首次发现风化壳离子吸附型稀土矿床后,对稀土元素赋存状态的确定和分布规律做出了重要贡献.进入21世纪,三稀资源被确定为关键矿产后,矿产资源研究所进一步加强了这方面的工作,不但取得了理论上的创新,而且发现了一批新的三稀矿产地,尤其是在川西甲基卡和可尔因等地投入了大量的地质、地球物理、地球化学、遥感、钻探等工作,其中钻探工作量就达11818.96 m,为把川西花岗伟晶岩型稀有金属矿集区建设成为国家大型锂矿基地作出了新贡献.对于卤水型锂及其他稀有金属矿产资源的调查研究和开发利用也一直是矿产资源研究所的重点,几十年来从未间断,在柴达木盆地西部、四川盆地东北部及江汉盆地等地近年来不断取得新进展.