1.戰略背景
經過60年的發展,中國已經成為世界地質大國。主要表現在:地質科學學科比較齊全,高等教育體系比較完備,有壹支相當規模的科研隊伍,基本可以依靠自身力量解決國家經濟建設和社會發展面臨的資源環境問題。中國的地殼結構復雜而獨特,其構造演化歷史漫長而復雜。它是研究地殼形成和演化的最理想場所,具有為世界地球科學發展做出重要貢獻的優越條件。但我國目前還不是地質強國,主要表現在各學科發展不平衡,地質科技自主研究和創新能力不足,只有部分領域處於國際先進和領先水平。
2.戰略目標
“十二五”期間,基本摸清了青藏高原大陸碰撞造山帶、天山-孟醒增生造山帶和中央復合造山帶的主要構造特征和演化,特別是制約成礦的地質背景。重建早前寒武紀大轉折時期典型中國克拉通的地質演化過程,討論轉折時期特殊環境對礦產資源形成的制約。在巖石、地層、構造和重要生物群落的成因和環境演化方面取得重要研究進展,解決了壹批制約找礦的重大地質問題,為實現找礦突破奠定了基礎。初步建立了資源預測評價方法和技術體系、典型礦床三維成礦數字模型、成礦構造系統新模型。初步建立了不同覆蓋區深部找礦的勘查理論、方法和信息技術體系。
“十三五”期間:基本確定中國和亞洲大陸的聚散過程和結構框架;總結中國主要碰撞造山帶、增生造山帶和復合造山帶的基本特征、形成演化及成礦背景,建立中國大陸成礦理論體系,解決壹批制約地質找礦的重大基礎地質問題。開展深入的地球科學前沿研究,推進地球系統科學理論體系建設,提升我國地質理論研究的國際水平。建立系統的資源預測評價方法和技術體系、典型礦床三維成礦數字模型和成礦構造系統新模型;建立不同覆蓋區深部找礦的勘查理論、方法和信息技術體系。
3.戰略任務
基礎地質與成礦理論創新研究是基礎支撐工作,要圍繞解決制約資源能源找礦突破的重要基礎地質問題開展研究,為地質找礦提供基礎地質和理論支撐。
以中國礦產資源潛力評價數據為基礎,以鐵、銅、鋁、金等中國緊缺礦種為主要礦種,采集多維地學信息,在重要資源潛力區開展大比例尺綜合信息成礦預測。
圍繞重要成礦域的重大地質問題,在中國主要造山帶開展綜合基礎地質研究。
圍繞重要成礦帶和重點找礦工作,重點開展孟醒造山帶、西南“三江”造山帶、青藏高原、中央造山帶和秦杭結合帶等成礦潛力大的地區的綜合基礎地質解剖研究。
針對重要而稀缺的礦產資源、油氣資源和環境問題,開展相關學科的系統研究。
為解決能源資源勘探問題,開展前沿科學研究。
為保證基礎科學研究的高效延續,探索新的產學研結合模式,形成基礎科學研究新機制。
第二,地殼勘探
1.戰略背景
探索地球深部不僅是地球科學本身的發展趨勢,也是人類尋找更多資源、減少災害、保護環境的迫切需要。自20世紀70年代以來,許多發達國家紛紛開展深部探測計劃,通過“揭開”地表覆蓋層,將目光投向地殼深部,並取得了許多重大成果。發現了造山帶的山根,提出了巖石圈拆沈模型和大陸深俯沖理論,極大地推動了地球科學的發展。美國在造山帶下發現大型油田,澳大利亞在覆蓋層下發現奧林匹克壩超大型礦床,拓展了人類認領資源的空間。為緩解我國資源短缺、災害頻發、環境惡化的多重壓力,《國務院關於加強地質工作的決定》(2006年)明確提出“實施地殼探測工程”,提高地球認知、資源勘查和災害預警水平。
20世紀80年代以來,我國雖然開始研究壹些地殼深部剖面,但總體來看,剖面的數量和長度遠不如歐洲國家、美國和加拿大,收集的數據精度較低,綜合研究水平不高。
2.戰略目標
圍繞資源與環境問題,探討深部地質結構和組成,探討大陸形成演化的動力過程及其淺層資源與環境響應,揭示成礦聚集過程和災害機理,開辟油氣和重要礦產資源的“二次找礦空間”,解決深部地質和礦產資源的科技瓶頸問題。
“十二五”期間:解決關鍵探測技術和集成技術問題,初步建立穩固的地圈立體探測技術體系;在典型礦集區、含油氣盆地和重大地質災害區形成深部找礦實驗基地,解決8 ~ 10個急需解決的重大科學問題;完成10次科學淺鉆和5次科學深鉆;建立深部勘探數據管理、融合和共享系統。
“十三五”期間,在10個重點地質單元開展深部探測,完成30個科學淺鉆和10個科學深鉆,解決了我國主要造山帶形成演化的重大學科難題;確定深部油氣主要層位和“第二找礦空間”,塔裏木-華北地塊和青藏高原西部76種元素的時空分布,10地質走廊的深穿透地球化學調查;完成首都圈和青藏高原東南緣應力應變綜合監測網絡。
3.戰略任務
針對地球深部探測,將關鍵技術難點與核心技術集成,形成固體地球深層三維探測技術體系;在不同自然景觀、復雜礦集區、深部油氣盆地、重大地質災害區等重點區域開展實驗示範,形成壹批深部勘查實驗基地;實現深度數據融合共享,建立深度數據管理系統;積累和培養優秀人才,形成若幹技術體系的研究團隊。
(1)大陸巖石圈結構探測
選取中國大陸重要的板塊邊界和造山帶等構造單元,探測巖石圈、地殼和淺表層不同層次的精細結構,反演中國大陸形成演化的動力學過程。部署跨越中國主要造山帶和地塊的“三橫四縱”超長剖面探測網,揭示能源和重要礦產資源聚集過程的深部構造背景和地質災害發生機制,創新大陸動力學理論體系。
(2)開展陸殼物質探測。
發展地殼深部物質信息識別技術,探測中國大陸地殼1000米深度的物質組成和時空分布;開展重要板塊邊界和地質走廊地殼物質聯合勘查實驗和示範研究,建立深部物質勘查技術體系;揭示了化學元素的時空分布與構造單元、成礦省的關系,以及對資源總量的制約作用。
(3)在重要礦集區開展立體探測和科學組鉆。
選取全國重點成礦帶,按照深部構造格架探測、精細三維構造探測、科學淺部鉆探三個層次開展勘查工作,以揭示重要礦集區的地殼結構、殼幔相互作用和深部動力過程對礦集區形成演化的制約,加大資源勘查深度,提出深部找礦方向和找礦靶區。
(4)開展大陸科學鉆探和超深鉆探。
圍繞重要含油氣盆地深部資源問題,實施30萬米深科學超深井,揭示深部烴源巖、儲層、蓋層和運移通道的分布和規模,揭示盆地上地幔精細結構及其對油氣資源的制約,完善深部油氣藏形成演化理論;在大型走滑斷裂帶、地震活動帶和存在重大地質問題的地區,開展科學鉆探,直接獲取深部物質和構造信息,研究重大地質現象的本質和形成機制。
(5)發展國家地應力測量網絡和技術。
部署跨主要構造單元的超長地應力測量剖面,查明東亞大陸的動力學背景和中國現今的地殼應力場;在重點地震帶、地質災害易發區、重大工程區和核心城市群部署地應力實時監測網絡,全面提高地質災害預警預報能力。建立全國地應力觀測站網,提高中國大陸動力作用監測能力,完善中國地質災害監測體系。
(6)開展地殼探測數據平臺和技術支撐基地建設。
建設多源信息主題數據庫和深部探測數據平臺,解決多源數據的融合與集成;開展相關勘探數據空間管理、數據綜合解釋建模、三維動態顯示、海量勘探數據存儲和* * *共享等專題研究;建設具有國際先進水平的地殼探測技術支撐體系和基地。
三、礦產資源勘查技術及裝備研發
資源勘查技術是利用現代科技手段進行的多尺度、多平臺、多方法的找礦技術。全面提升我國地質勘查技術水平,從衛星到航空、從地面到深部、從野外到室內,發展適合不同景觀區域和地質條件的物探、化探、遙感、鉆探和地質實驗測試技術,通過集成形成立體綜合勘查技術體系。
1.戰略背景
經過多年的技術研究,中國初步建立了星載對地觀測技術、航空探測技術、地面探測技術、地下探測技術和地質分析測試技術等技術體系,極大地增強了中國的綜合找礦能力。
我國地質勘查技術裝備主要依靠進口,目前突出的特點是“先進與落後並存”。具體表現為:壹是研發落後,所有制先進;二是檢測儀器先進,數據解釋軟件落後;三是科研單位儀器設備先進,承擔調查或勘探任務的單位儀器設備落後。地質勘查技術研發投入嚴重不足,人才匱乏。未能形成適合中國地質環境條件的有效勘查技術體系。儀器設備的有效載荷指標設置不能完全滿足地質調查的需要,相關軟件的商業化還有較大差距。
2.戰略目標
“十二五”期間:星載對地觀測技術:發射高光譜遙感衛星,滿足能源資源勘探需求,初步形成獲取全波段、多類型遙感數據的能力;發展能夠滿足各種能源需求的可見近紅外、短波紅外、熱紅外星載多光譜和高光譜有效載荷,建立中國能源探測室內遙感超級實驗場,建設能源探測與遙感模擬實驗平臺。
航空探測技術:航磁三軸梯度和矢量測量技術、航空重力測量技術、航空放射性和航空電磁法技術研究;發展低空無人機載荷技術和數據傳輸技術;研制了壹種適用於地質勘探和地質填圖的機載高光譜傳感器。
地面探測技術:研發1,000 ~ 1,500m範圍內深部資源電磁勘探技術、500 ~ 1,000m範圍內深部礦體空間精確定位綜合物探技術、第四紀或戈壁鹽堿覆蓋區金屬礦勘查綜合物探技術、2000m覆蓋區金屬礦精細地震勘探技術;開發具有自主知識產權的地球物理儀器傳感器和適用於中國西部深部地質找礦和快速地質調查的高精度重力儀、磁力儀、抗幹擾電法等常規地球物理儀器,並實現商品化;開展表生地球化學特征研究,發展新的地球化學掃描技術,使1: 25萬地球化學掃描面可掃描面積由國土面積的67%提高到87%;開展重要成礦區帶找礦潛力地球化學定量評價技術研究與示範,30米內覆蓋區深穿透化探技術研究與示範,研發油氣化探掃描技術及相關標準。
地下勘探技術:3000米範圍內形成完整系列的新型全液壓動力頭巖心鉆機及配套設備;完成2000米範圍內全液壓車載水資源鉆機系列及配套設備開發,發展高效深孔鉆探技術;完成系列先進、實用、高效的淺層取樣鉆機,技術水平接近國際先進水平;開展高精度磁測、鉆孔電法、鉆孔CT、綜合錄井等地下綜合物探方法技術研究,提高我國地下物探技術水平。
地質分析測試技術:為適應地質調查和礦產勘查的需要,以現代多元素分析測試技術為主要手段,建立了重要金屬、非金屬礦石和礦物中主、次、痕量化學成分和同位素的實驗測試技術體系;開展油氣實驗測試技術和方法研究;建立海洋區域地質調查、分析和測試技術方法體系;開展生態地球化學、生物地球化學和界面過程關鍵實驗測試技術研究,重要有機汙染物和有機金屬化合物分析測試技術和方法研究;研制地質實驗測試緊缺標準物質,制定(修訂)地質實驗測試標準方法;實現小型實驗室和野外分析測試儀器的實用化和產品化,為地質調查提供高效的現場分析測試手段。
“十三五”期間:星載對地觀測技術:建立高光譜衛星測控和地面運行系統;發展全波段地面光譜測量設備;建立多個數據采集平臺,配備多套全波段、多類型傳感器;發展適用於地質勘探的雷達衛星,開展海域油氣勘探技術集成研究。
航空探測技術:實現航磁三軸梯度及矢量化測量系統、航空放射性測量系統、時域航空電磁系統國產化,全面投入勘探生產;航空重力測量系統的局部定位:發展低空無人機遙感數據精確定位技術;發展了航空高光譜數據快速處理技術。
地面勘探與探測技術:電磁勘探技術在500 ~ 1000m特殊地貌條件下(如戈壁沙漠、堆石堆、森林沼澤、凍土等)的試驗性應用。),以及500 ~ 1000m主要類型礦床的綜合勘查技術;開展2000米覆蓋區金屬礦多波地震方法技術研究和油氣遠景區三維物化探評價技術研究,形成可用於調查勘探的技術。
研究化探掃描新技術:使1: 25萬化探技術可掃描面積達到國土面積的90%以上,使中國西部重要成礦帶可調查面積達到1: 5萬化探技術的50%,完成油氣化探推斷解釋和異常查證技術研究。開展了八大成礦帶找礦潛力地球化學定量評價技術、中高溫熱液礦床深部資源地球化學定量預測定位技術、100 ~ 300m覆蓋區深穿透地球化學勘查技術、稀有金屬元素礦床勘查方法技術、全國尾礦資源利用評價技術等研究與示範。
地下勘探技術:研制4000米以內新型全液壓動力頭巖心鉆機及配套設備,研制3000米全液壓車載水源鉆機;自動巖心鉆機達到實用階段;新型全液壓鉆機產業化,形成基本系列,機械鉆速40%左右;通過深部、隱伏礦山地下物探和危機礦山接替資源勘查的應用研究和示範,推廣該方法和技術,提高行業勘查技術水平。
地質分析測試技術:建立較為完備的現代礦產資源調查和實驗測試、標準物質和標準方法及同位素分析體系;建立和完善野外和海洋野外實驗測試技術;建立鈾、煤、鹽湖等資源調查、勘探、實驗和測試技術體系;探索建立全球氣候變化研究的有機標記化合物和同位素示蹤技術體系;研究建立生物地球化學和界面過程關鍵實驗測試技術體系。加強地質行業實驗測試信息化和實驗測試隊伍建設。
3.戰略任務
通過理論和技術創新研發,實現了檢測儀器功能和性能的突破。按照層次清晰、尺寸組合、功能多樣的原則,研制了適用於不同勘探目標的探測儀器。星載探測儀器主要是高光譜遙感衛星,通過組網實現大面積快速對地觀測。航空勘探技術註重遙感和物探技術同步發展,註重儀器研發實現探測儀器多方法集成。地面和地下探測技術實現了電磁技術和深部鉆探技術的同步發展。分析測試儀器註重快速分析儀器開發和準確檢測的結合。從註重單壹探測技術研究開始,向加強面向重大資源環境問題的勘查技術集成創新轉變,實現關鍵技術的突破和創新。形成高精度、可靠、快速、實用的勘探技術方法體系。研發滿足不同需求、適用於不同地質景觀條件的勘查技術儀器設備。
四。國際合作
積極開展國際合作,提高我國地質科技和國際影響力,加大海外資源潛力調查和投資環境與戰略研究,獲取可靠的海外資源勘探開發信息,搭建有效防範和規避海外礦產資源勘探開發投資風險的信息服務平臺,參與全球資源配置,對維護我國資源安全和經濟安全具有重要意義。
1.戰略背景
近年來,國際合作和海外礦產勘查取得初步成效。國際合作網絡體系初具規模,多層次交流平臺和渠道不斷完善,在國際組織中的影響力逐步提升。科技合作成效顯著,海外地質礦產調查研究取得實質性進展,全球礦產資源信息系統初步建立,探索了海外地質礦產調查勘探的新模式和新機制。
國際合作和境外礦產資源調查存在的問題有:①國內外地質礦產對比研究不夠;②海外礦產資源野外調查評價投入不足;③缺乏有效的海外地質勘探開發信息和服務體系;④缺乏國際地球科學家和團隊;⑤缺乏穩定的海外勘探國際合作網絡;⑥缺乏具有國際影響力、以我為主的國際科研計劃。
2.戰略目標
擴大國際合作國家和地區範圍,引進、消化、吸收國際先進地學理論、方法和技術,建立國際合作科研基地,培養和推動我國中青年地學科學家參加國際地學組織,倡導和主導國際地學研究計劃。開展境外地質礦產技術和管理人員培訓,向境外推廣我國先進的勘查技術和設備。
“十二五”期間:完成對世界主要資源型國家礦業政策、法律法規的研究,與中國、非洲、拉美周邊20個資源豐富的國家建立合作關系。
重點開展地質調查與礦產勘查開發技術、全球氣候變化研究、地質災害調查、監測與防治、儀器研發等方面的國際合作。培養和推動我國中青年地學科學家參與國際地學組織,倡導和引領1 ~ 3國際地學計劃。培訓海外地質礦產技術和管理人員,向國外推廣我國先進的勘查技術和設備。
“十三五”期間:繼續跟蹤和更新全球主要資源型國家礦業政策和投資法律法規的變化;與全球資源豐富的國家建立合作機制。
開展全方位的資源環境領域國際合作,積極培養我國中青年國際復合型地質人才,倡導和引領國際地學計劃。在海外國家推廣中國先進的勘查技術,培養海外地質礦產技術和管理人才。
3.戰略任務
國際合作立足國內,以國家需求為導向,遵循雙邊與多邊相結合、“走出去”與“引進來”相結合的原則,與先進發達國家開展國際科技合作,引進先進理論和方法、技術,推廣中國領先的方法和設備,培訓海外地礦官員和技術人員。
資源環境理論與技術的國際合作。與美國、歐洲等發達國家合作開展地球基礎研究,環境領域的調查、評價、監測、防治,全球氣候變化,能源資源的調查、評價和開發,綜合利用方法和技術,地質災害的調查、評價、監測和治理;培養中青年科學家,支持他們參與國際地學組織並在其中發揮作用;建立穩定的人才培養科研基地。
用中國的先進方法和技術開展國際合作,擴大國際影響。在國內推廣數字地質填圖、地球化學填圖等海外優勢調查技術;積極參與重大國際基礎研究,舉辦國際地學會議,設立並主導巖溶研究、青藏高原研究、新構造運動等課題的國際地學計劃。培訓海外地質礦產官員和技術人員。
動詞 (verb的縮寫)地質調查技術標準的制定、修訂和升級
1.戰略背景
50年來,經過幾代地質工作者的艱苦努力和不斷探索,地質勘查標準化工作取得了重要進展,具備了良好的工作基礎。地質勘查技術標準形成了較為完整的專業體系。區域地質、海洋地質、礦產地質、水文、工程、環境地質、物化探、遙感、找礦工程、地質測繪、信息材料、地質實驗測試等專業都不同程度地制定了相應的通用標準、專業通用標準、專業類別標準和壹系列操作規程。根據地質勘查的需要,壹些急需的地質礦產國家標準、行業標準和中國地質調查局工作標準分階段頒布,為統壹各項地質勘查工作的內容和方法、保證工作精度、衡量質量和成果驗收提供了標準依據。促進了地質勘探、水力環境地質調查等新的地質理論、技術和方法在實際工作中的應用。為全面提升地質調查水平、實現找礦新的重大突破、提升地質環境調查監測能力、服務國民經濟和社會發展需求提供了有力的標準支撐。
現有標準雖然基本滿足當前地質勘查的迫切需要,但與當前地質勘查、技術方法和經濟社會發展的需要仍有較大差距。首先,海洋地質調查、環境地質調查、遙感、數據管理、實驗測試等專業領域還有大量新標準有待制定。區域調查工作尚未制定完整的覆蓋區和城區區域地質調查規範,礦產勘查缺乏統籌安排等操作層面的技術規定,信息化方面缺乏通用標準,缺乏對專業信息化工作的指導。其次,隨著新技術的發展,原國標2和國標中的多項理化遙測和檢測技術方法和標準已不適應,工作內容和精度要求需要調整。第三,現有標準之間存在重疊現象,很多標準需要整合、拆分和調整。四是新技術標準需要及時全面推廣應用。
2.戰略目標
“十二五”期間,我們將制定基巖區、覆蓋區和城區區域地質調查標準,海洋區域地質調查、環境調查與監測、海洋能源資源調查標準,大型礦產勘查與綜合利用標準,地下水質量、汙染、動態評價、環境與災害調查標準,地球物理、地球化學、遙感、鉆探方法與技術應用標準,地質實驗與測試領域分析方法與管理標準,地質信息與數據管理標準。修訂壹批不適應當前技術發展、需要用於地質調查的行業標準和國家標準;將壹批技術成熟、應用廣泛的局標提升為行業標準或國家標準。推廣壹批對地質勘查有重大影響的技術標準,使地質勘查標準化水平顯著提高。
“十三五”期間:制定、修訂和完善重點成礦帶、重要工程區和重要經濟區區域地質調查標準和基礎測繪規範,海洋地質調查與監測、海洋礦產勘查、礦產勘查、礦產綜合利用、勘查技術與方法、地下水調查與評價、淺層地熱、災害監測與防治、地質實驗分析與測試、地質信息技術與數據管理標準等。做好標準的升級和推廣工作;開展地質勘查標準體系和相關管理標準研究,全面提升地質勘查工作標準化水平。
3.戰略任務
制定地質調查領域的技術標準。重點開展1: 5萬基巖區、覆蓋區和城區區域地質調查標準、不同巖石區區域地質調查方法導則、1: 5萬~ 1: 25萬海洋區域地質調查、濱海濕地綜合地質調查標準、海洋地質填圖規範、海洋地球物理勘探技術規程等方面的研究。固體礦產資源儲量計算技術要求、陸地油氣調查和礦產綜合利用標準、地質災害統計標準、鉆孔磁法等地球物理勘探標準、航空遙感攝影技術和多光譜遙感數據處理等遙感標準、地下水汙染調查評價樣品分析等地質實驗測試標準、土壤有機汙染物標準方法。
修訂壹批不適應當前技術發展、標準年限超過年限的行標和國標。巖石分類與命名方案修訂、地質資料建設指南、地質信息元數據標準、固體礦產勘查通則與規範、礦區水文地質工程地質勘查規範、海洋金屬結構礦產勘查規範、水文地質術語、工程與環境災害、時間域激發極化技術規範、重力測量技術、地面高精度磁測、土壤地球化學調查規範、遙感解譯導則、遙感地質調查技術規範、1。
以多媒體教學片、標準匯編和小冊子、培訓課程、網絡版等形式推廣新技術標準。主要包括區域調查、海洋地質、礦產、水力環境、物化探、遙感等技術標準和方法。