2017年10月18日 星期三
中国矿业报订阅

2016年度地质科技十大进展

2017-2-23 16:53:41 来源:中国矿业报

1.湖北宜昌震、寒武、志留系获得多层页岩气重大发现

中国地质调查局油气资源调查中心翟刚毅、包书景、陈科等带领的页岩气团队,联合中国地质调查局武汉地调中心、湖北省国土资源厅、湖北省地质调查院、核工业216大队、江汉油田工程公司、中石化华东石油工程有限公司、江汉油田勘探开发研究院、中石化地球物理公司江汉分公司等单位,在复杂构造区获得了“四层楼”式页岩气天然气重大发现,开辟了我国南方古老层系页岩气勘查新领域。

项目团队在鄂西长阳地区实施野外地质调查、二维地震、时频电磁法等工作,优选了鄂西长阳贺家坪页岩气有利区,部署实施鄂阳页1井;通过二维地震结果识别出震旦系灯影组丘滩相优质储层,部署实施鄂宜参1井。

该成果首次在南方复杂构造区下寒武统钻获页岩气流,实现重大发现;在下震旦统陡山沱组钻遇高含气页岩,实现古老层系页岩气发现;在中寒武统天河板组钻获裂缝型天然气,拓展了鄂西复杂构造区油气新类型;获得鄂西丘滩相储层重要发现,开拓了震旦系灯影组油气调查新层系。该成果还创新提出了“三位一体”的页岩气富集高产成藏理论,创新建立了“基底隆起斜坡型”页岩气成藏模式,形成了岩性油气藏叠置储层勘探的地球物理解释技术,创新形成了地震波速压力预测和频谱分离烃类检测技术

该成果是新区、新层系、新类型和新认识“四新领域”的天然气重大突破,对我国南方油气勘探有着重要的带动和指导意义。同时,有力推动并支持了中国地质调查局鄂西宜昌地区油气页岩气勘查示范基地建设,对于加快长江经济带清洁能源建设,带动当地经济发展具有十分重要的意义。

2.基础地质认识创新引领银额盆地拐子湖、哈日凹陷油气勘查重大突破

中国地质调查局西安地质调查中心卢进才等带领的研究团队,以新区、新层系、新领域的油气地质条件与资源潜力勘探为目标,首次在银额盆地及邻区开展以石炭系-二叠系为目的层的油气调查,充分发挥基础地质优势、坚持理论和技术创新、调查研究与勘探实践相结合,在务桃亥和温图高勒勘查区块获得高产工业油气流,实现了银额盆地自1955年以来的油气勘探重大突破,是公益性地质调查引领商业性油气勘探实现重大突破的成功典范。

该项目取得了多项成果并创新性提出了“中国北方石炭系-二叠系不存在区域不整合”、“中国北方石炭系-二叠系地层不存在区域变质”、“银额叠合盆地深层油气成藏”等3项油气地质新认识,探索了1套适合叠合盆地深层油气调查的 “非震+地震”的综合油气勘探方法。

依托该项目成果,国土资源部已拿出6个有利勘查区块进行油气矿权竞争性出让,已实施钻探的3个区块均有高产工业油气发现,一旦投入开发,将资源优势转化为经济优势,将大大促进丝绸之路经济带少数民族经济发展。银额盆地石炭系-二叠系油气重大发现与油气成藏理论的新认识,也开辟了中国北方新层系油气勘探的广阔前景,将带动天山-兴蒙构造带新层系油气的发现与突破,使中国北方石炭系-二叠系成为新的油气战略接替区,服务国家能源资源安全保障。

3.“三稀”资源调查评价助推我国战略性新兴产业发展

中国地质科学院矿产资源研究所王登红等带领的研究团队,经过五年的不懈努力,初步摸清了我国“三稀”资源家底,研究分析了国内外“三稀”资源的分布、产出特征及其开发现状、选冶技术与市场供需状况,建立了全球“三稀”数据库;在稀土矿山开采和建筑压覆稀土等多方面服务了矿政管理;在南方离子吸附型稀土开发监管和储量动态估算等技术方面取得了重要进展;指导四川甲基卡、福建永定大坪等多个地区取得了重要找矿突破;在“三稀”成矿规律和赋存状态研究等理论方面取得了重要进展。

项目采用遥感技术方法开展了矿山非法开采遥感调查及监测研究、荒漠化研究及稀土矿开采周边河流污染程度研究,利用水化学研究方法建立了针对离子吸附型稀土矿区的水环境质量评价指标体系。对研究区水环境状况进行了综合评价,对赣南地区环境做了专业评价并提出了合理化建议,为政府部门在该区开展精准扶贫和环境修复提供了背景资料。

通过开展工作,项目在“三稀”资源赋存状态、成矿规律等方面取得了重要理论进展,并通过地质和遥感结合的方式,圈定了一系列“三稀”找矿靶区,为解决我国“三稀”资源瓶颈问题提供了有力支撑。

“三稀”资源战略调查工作还建立了一支“三稀”资源专业人才队伍,基本查明了我国重点省份“三稀”矿产的资源家底与开发利用状况,取得了找矿突破,提出了我国在“三稀”资源领域的应对措施,服务了矿政管理,提升了我国“三稀”矿产资源的理论、技术研究水平,为我国制定“三稀”资源勘查开发战略和新兴产业发展战略提供了理论依据和资源保障。

4.高效快捷多指标有机污染物分析技术跨入世界先进行列

由国家地质实验测试中心、中国地质科学院水环所、中国地质调查局水环中心等单位共同承担的地下水分析技术攻关项目,提出了新理论、建立了新方法,形成了环境有机标准新架构,有效解决了地质行业环境有机污染检测技术、方法和人才难题,支撑了重大地质工程,促进了有机污染分析学科发展,为国家决策做出了贡献。

在饶竹、赵学亮等带领下,科研团队围绕地下水分析技术瓶颈和难点开展技术攻关,通过大量研究建立了“地下水中64种挥发性有机物”、“地下水中94种非、弱极性农药”、“气相色谱-质谱同时测定110种化学化工品”等6个系列有机污染物快速、多指标同时分析方法,进一步大幅提升和拓展了有机污染物检测效率和检测范围;特别在极性污染物检测、降低分析成本、减少野外采样压力等方面取得了重大突破,获得了大量过去不能得到的地下水质污染信息,使地质行业有机分析测试技术跨上新台阶。

该项成果首次提出了地下水中碳酸根、碳酸氢根检测新理论、新方法,研制了其现场测定新设备;建立的“高通量全自动在线固相萃取超高效液相色谱新方法”、“地下水中多指标同时快速分析系列分析技术”、“自动在线检测以及全二维-质谱大容量快速定量、定性分析技术”、“典型污染场地水、土全二维-飞行时间质谱定性定量分析新技术”等填补了地质行业多项分析检测空白,促进了地下水分析技术的重大进步。

该项成果还有力支撑了“全国地下水污染调查评价专项”的实施,取得显著经济效益和社会效益。

5.多技术方法结合,有效破解岩溶塌陷监测难题

由中国地质科学院岩溶地质研究所、广州市地质调查院、湖南省地质环境监测总站共同承担,蒋小珍、雷明堂等为负责人的“岩溶塌陷地质灾害监测关键技术研究”等项目,以不同类型岩溶塌陷详细调查资料为基础,从岩溶塌陷发育的机理研究入手,通过创新研究,研发了基于岩溶塌陷动力条件实时监测技术、分布式光电传感(BOTDR、TDR)监测技术和地质雷达监测技术的岩溶塌陷监测技术方法体系,初步形成了岩溶塌陷预测预报技术方法体系。

该项成果建立的岩溶塌陷监测技术方法体系,有效破解了隐蔽性突发性岩溶塌陷地质灾害监测预警难题;编制的《岩溶塌陷1:5万地质调查规范》(送审稿)、《岩溶塌陷监测技术规程》(试用稿),促进了岩溶塌陷地质灾害监测技术方法的进步。

该成果是《岩溶塌陷对城镇和重大工程规划建设的影响分析报告》编写工作的重要支撑。《报告》全面分析了我国岩溶塌陷发育状况及其对城市和重大工程规划建设的影响,并提出了相应的对策。

据了解,项目形成的岩溶塌陷监测技术已得到很好的推广,已成为当前正在实施的岩溶塌陷地质环境调查的重要内容;相关监测技术已推广到武汉、泰安、深圳、重庆、广西贵港等城市岩溶塌陷防治勘查和监测中。

通过项目的实施,广州金沙洲、湖南宁乡、广西来宾、安徽铜陵等地已建立起了岩溶塌陷监测示范站;项目还促进建成了中国地质调查局-中国地质科学院岩溶塌陷防治重点实验室和广州岩溶塌陷研究基地。

6.南黄海海相中-古生界地震探测技术突破技术瓶颈

由中国地质调查局青岛海洋地质研究所陈建文、梁杰等带领的研究团队,联合中国石化集团海洋石油工程有限公司物探分公司,经过十多年的地震探测技术攻关,探索出以“高覆盖次数、富低频成分、强震源能量”(高富强)为主要特色的盆地深部油气资源地震探测技术。

2016年,研究团队在前期工作基础上进一步开展了深入的理论计算、精细的室内模拟以及大量的海上试验。海上试验严格按照同向采集并尽量保持采集环境的一致性,根据现场处理成像效果最终优选确定了适合南黄海盆地深部海相中-古生界油气勘探的地震采集参数系列。最终获得的有效反射信号处理结果表明,所采集的地震资料能清晰地揭示埋深超过15000米的海相古生代内部地层反射界面。

2016年,研究团队应用该技术在南黄海盆地地震调查中取得了突破性进展,获得了有史以来海相地层地震反射质量最好的地震资料。在原来深部地层没有有效反射的崂山隆起揭示出清晰的海相中-古生界地层层序和结构,通过精细解释落实了多个大型中-古生界圈闭、评价了重点构造、确定了钻探目标,为区内深部海相古生界油气勘查的战略性发现和突破创造了条件。

“高富强”地震探测技术是实施“深地探测”、“深海探测”的有效技术手段,也是对传统海洋油气地震探测技术的突破,是海洋地质调查领域的创新技术,将有效拓展我国海域找油空间,加快南黄海盆地油气勘探进程,对维护我国海洋主权权益也具有重要意义。

7.地质灾害综合防灾减灾方法技术取得新进展

由中国地质环境监测院殷跃平等带领的研究团队,联合中国地质科学院地质力学研究所、长江水利委员会长江科学院、南京大学、浙江大学、北京师范大学、中国地质调查局水环中心、中国地质科学院探工所、中科院力学所、中科院水利部成都山地灾害与环境研究所等单位,在地质灾害监测预警与风险评估技术方法研究方面取得了重要进展。

针对国家在地质灾害领域的迫切要求,“十二五”期间,科技部联合国土资源部、水利部、教育部、中科院等部门启动了“地质灾害监测预警与风险评估技术方法研究”重大科技攻关项目。通过开展暴雨型群发地质灾害、工程扰动区重大滑坡泥石流灾害、地震-地质灾害和山洪灾害等方面的减灾防灾关键技术难题攻关,逐步形成了重大地质灾害机理和诱发过程研究、风险评估和管制方法、监测预警系统关键技术和应急救灾治理技术为一体的减灾防灾支撑技术体系,通过成果转化和推广应用,使我国地质灾害防灾减灾事业迈上一个新台阶。

该项成果为国家重大工程和城镇化建设及其减灾防灾战略提供了科技支撑,为全国地质灾害详细调查与监测标准化体系建设提供了技术支撑,为汶川地震、芦山地震、鲁甸地震地质灾害和舟曲特大泥石流灾害监测预警、应急救灾与恢复重建提供了技术支撑,为三峡工程库区蓄水后滑坡灾害应急处置和库水优化调度作出了重要贡献,为全国特大地质灾害应急救灾提供了技术支撑。

8.编制完成新一代高精度南海地质地球物理图系

由中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、朱本铎等带领的研究团队,利用1980年~2014 年在南海获取的地质、地球物理高精度测量资料,同时收集国内、外最新科研成果,编制了16幅南海地质地球物理系列图、编图说明书和配套专著《南海海洋地质与矿产资源》。

该图系自2009年开始编制,集成了广海局及国内外相关单位30多年来在南海获取的地质、地球物理高精度测量资料及最新的科研成果。编制的16类图件分别为:地形图、地貌图、三维地形图、晕渲地形图、海底沉积物类型图、空间重力异常图、布格重力异常图、磁异常(⊿T)平面图、磁异常(⊿T)剖面平面图、莫霍面深度图、新生界厚度图、地质图、海区沉积基岩图、新生代沉积基岩深度图、中新生代沉积盆地分布图、大地构造格架图。

该项成果是我国南海近30年地质调查成果的集成和结晶,资料翔实,编制技术创新,融合了南海科学调查的最新成果,展示了中国地质调查局在南海的最新地质调查成果,也向全世界表明中国已全面完成对南海的地质调查工作,体现了我国在南海的历史性权力,为维护我国的海洋权益提供依据。目前,该项成果已经广泛服务于资源勘探开发、科学技术试验和南海海洋权益维护等相关工作。

9. 发现地球上最早大型多细胞生物化石

由中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴带领的研究团队,联合中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质大学(武汉)、美国哈佛大学、挪威卑尔根大学等单位,在华北燕山年龄接近16亿年的高于庄组首次发现了一个新的碳质宏观化石生物群,包含大量分米级的碳质宏观化石。通过形态学、细胞学和拉曼光谱的研究,确证这些化石是迄今在前寒武纪发现的证据最充分、年龄最老、个体最大的底栖多细胞藻类生物群,这也将多细胞生物的起源提前了近10亿年。这些资料已得到绝大多数国际同行的认可,在国内外有很大反响。相关成果已经发表在著名刊物《Nature Communications》上。

该项成果把多细胞生物在地球上出现的时间从距今6.35亿年提前了近10亿年,在研究方法上有重要创新。基于研究成果,提出中元古代的古环境应重新认识。该项成果是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学发现,这一发现对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要价值,促进了科学理论创新。同时也提升了我国前寒武纪古生物研究团队的科研能力和在国内外地学界的知名度和话语权。

10.基于“关键隔水层”的煤矿突水预警系统成功预报10余次突涌水

由中国地质科学院水文地质环境地质研究所张发旺带领的研究团队,联合河北地质大学,以长治盆地作为背景研究区,着重研究了采空区覆岩含水介质动态发育特征与含水层结构变异的响应机制、水文地质结构演化与地下水流模式耦合效应,通过野外物探、井下钻探、室内模拟试验、计算机数值模拟等研究手段,查明了近水平煤层开采覆岩裂隙动态发育特征以及采空区覆岩渗透性动态演化规律,掌握了采煤活动下地下水资源演化规律与再分布特征。

该项成果创造性地提出了采空区覆岩渗透性跃变曲面“椭抛凹形体”的存在,从根本上确定了采空区覆岩含水介质渗透性演化特征以及上覆含水层结构破坏规律,从根本上确定了采空区覆岩含水介质渗透性演化特征以及上覆含水层结构破坏规律,为群矿开采区含水层结构变异计算提供了理论依据。

该项成果研究了煤层采厚与含水层结构变异关联性,推导出含水层安全性临界条件,划分了含水层等级,提供了矿坑突涌水来源判断的新方法,拓宽了导水裂隙带高度的应用方向,为矿区安全采煤提供了技术支撑。

该项成果首次实现了采空区覆岩含水层流场物理模拟,准确刻画采动条件下覆岩含水层流场的变化特征,为研究矿区含水层流场演化提供了新的研究手段。该试验台操作简单、灵敏度高、实用性强,准确刻画采动条件下覆岩含水层流场的变化特征,作为一种新的研究技术手段,为矿区含水层流场研究提供强有力的支持,对矿区未来地下水资源的开采、利用与保护以及采煤安全和区域水资源可持续利用具有重要的科学意义和实用价值。

编辑:宫莉

矿业报官方微博

返回新闻