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[成果] 1700520329 北京
P 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:加速西部矿产资源勘查,寻找战略接续基地,保障国家资源安全,任务迫切、意义重大。三江造山带作为中国最具潜力的战略接续基地,其南段已取得找矿重大突破,而北段因工作程度偏低,成矿规律不清,勘查技术低效,找矿一直停滞不前。为此,自2006年始,国家部委和地方政府相继启动了一批科技攻关和资源勘查项目,按照“统筹规划、科技引领、重点突破、高效勘查”总体部署,历经10年攻关,取得了成矿理论创新和找矿重大突破:1.构建了三江造山带构造演化新模型。模型强调:三江造山带经历了古特提斯两期俯冲和中新生代三次碰撞的叠加转换,具有“大型逆冲褶皱带+小型陆内盆地”盆山结构特征;俯冲期陆缘弧长英质岩系和弧后前陆盆地碳酸盐岩建造为大规模成矿提供了重要物质基础,碰撞期逆冲褶皱带为大规模成矿提供了关键构造环境。2.创建了大陆碰撞铅锌成矿新理论。理论指出:大规模铅锌成矿发生于大陆碰撞后期,产出于大陆碰撞带的大型逆冲褶皱系内;在碰撞产生的逆冲推覆-褶皱系统,深根部发育拆离-滑脱构造,前锋带形成构造圈闭(如盐穹构造、溶洞构造和反冲构造);碰撞挤压应力驱动氧化的盆地流体沿拆离-滑脱带向前锋带侧向运移,并萃取金属;应力松弛或压-扭转换引起含矿盆地流体与原位还原流体混合,导致金属硫化物在构造圈闭内淀积成矿。该理论有别于经典的MVT铅锌成矿理论,深刻揭示了三江造山带铅锌成矿规律,科学预测了一条1500km长的铅锌多金属巨型成矿带,为区域矿产勘查部署和找矿突破提供了重要的理论指导。3.研发了铅锌多金属矿的勘查模型。识别出三江造山带4种不同矿床式(金顶式、河西-三山式、东莫扎抓式和多才玛式),查明了主控因素,建立了相应的矿床勘查模型和最佳方法组合,为不同整装勘查区的找矿勘查提供了重要技术支持。4.实现了重大突破,发现1个超大型和2个大型铅锌银矿。在沱沱河地区,根据成矿理论开展构造岩相填图和勘查方法实验,创新提出“逆冲推覆构造系统控矿+音频大地电磁测深定位”勘查部署方案。通过系统勘查,在多才玛矿区实现了重大找矿突破,新增铅锌资源量620万吨,一个超大型铅锌矿由此诞生。在玉树地区,进行大比例尺构造-岩相填图,圈定控矿断裂系统,采用激电中梯和地电化学测量,探测含矿建造空间展布,通过系列钻孔,控制矿体位置,在莫海拉亨和东莫扎抓矿区实现突破,探获铅锌资源量分别为150和108万吨,均达大型规模。该成果共累计新增资源量:铅锌1100万吨,银1000吨,铜100万吨,实现了青藏高原北缘铅锌找矿近30多年来的最大突破。该成果已获发明专利1项,知识产权1项。发表论著46篇(SCI检索13篇),部分成果获得省部级科技成果一等奖1项、二等奖2项,地质找矿一等奖2项。该成果提升了中国的国际学术地位和矿产勘查评价水平,增加了中国铅锌资源储备,潜在经济价值1553.4亿,拉动商性勘查资金7.1亿元,市场融资近3.1亿,经济社会效益巨大。
[成果] 1800120123 北京
P 应用技术 矿产地质勘查 公布年份:2017
成果简介:项目选择青藏高原-特提斯成矿域,以解决制约地质找矿的重大问题和创新大陆聚合成矿理论为目标,瞄准国家急缺的铜、铁、铅-锌等主要矿种,大陆聚合过程及关键致矿地质作用;大陆聚合过程中主要成矿系统的时空结构及发育机制;典型矿床成矿机理与改造-保存机制;不同成矿系统的勘查模型和定位预测技术。查明了冈底斯含矿斑岩的时空分布规律,证实了青藏高原中新世斑岩铜矿形成于后碰撞地壳伸展环境;提出了含矿与贫矿斑岩的岩浆起源机制;提出了含铜岩浆的金属富集机制。由此,建立了碰撞型斑岩铜矿成矿新模型(图)。
[成果] 1600440311 青海
TS3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:钾盐是中国紧缺的大宗矿产资源,在2006年1月《国务院关于加强地质工作的决定》中钾盐被列为非能源重要矿产,中国是个农业大国,钾肥的短缺已成为制约农业发展的瓶颈因素之一,中国钾肥的对外依存度高达60%以上,从这个角度来看钾盐是一种战略资源。马海资源根据以往的普查、详查资料显示,马海盐湖WⅡ~WV层承压卤水含水层KCl资源量5330万吨,占总资源量的95%,为主要含矿层,但渗透系数普遍较小,富水性差,开采难度大。对于一般现代盐湖,卤水钾盐资源的结构是潜卤层和承压层共存,且深层卤水层层数及钾盐资源多大于潜卤层,马海盐湖的特殊性则是深层卤水层赋存的钾盐资源量所占比例更高。根据马海盐湖卤水钾盐资源结构特点、储卤层特征、开发现状等实际情况,该项目以深层卤水为研究目标,开展马海深层卤水钾盐资源赋存规律研究、勘查技术集成、可采资源评价、开发技术研发及工程示范,实施该项目既能产生较大的经济效益,又能为其它矿区深层卤水钾盐资源开发提供借鉴和示范,因此,具有重大的社会经济意义。成果达到了国内先进水平。
[成果] 1700320325 北京
P 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:项目属于矿产资源领域的基础科学研究。上世纪中期以来,随着板块构造学说的兴起,成矿学研究引发了一场革命,导致板块边缘成矿研究持续取得新进展,但对于板内大爆发成矿却难以解释。项目针对中国东部板内燕山期大爆发成矿这一世界级难题,通过15年研究,获得了创新性成果,发展了成矿理论,有力地推动了找矿勘查实现重大突破。建立了中国东部燕山期板内成矿动力学模型,被国际同行定义为Mao’s模型。已知全球板内环境成矿规模小,通常与裂谷和地幔柱构造有关。但中国东部燕山期既未见这种构造环境,也不是以“沟弧盆”为特征的板缘狭长成矿带,而是宽达1000多公里的大面积爆发板内成矿。该项目突破了板内成矿动力来自板内的传统认识,发现东部板内燕山期成矿受控于板缘块体之间的相互作用,建立了板内成矿动力学模型,被国际同行定义为Mao’s模型,其重要创新点如下:1)多阶段叠加:发现燕山期板内大爆发成矿具有多阶段性,即:华南与华北成矿时限基本一致,为中晚侏罗世至早白垩世(165±5~ 135Ma)(以下简称早阶段)和早白垩世晚期至晚白垩世早期(135 ~ 80 Ma)(以下简称晚阶段)两个阶段。在东北地区还发育了一个180~ 165Ma时间段的成矿事件。2)多种构造体制叠合:发现早阶段形成于挤压构造体制,受控于古太平洋板块低角度斜向大陆俯冲,在大陆内部沿不同块体结合带发育斑岩铜矿系统,与板片撕裂诱发形成的壳幔混源岩浆有关;在大陆边缘弧后伸展区发育钨锡钼铅锌多金属矿,与软流圈地幔岩浆底侵诱发的壳源花岗岩相关,控矿构造为东西与北东向断裂的复合部位。晚阶段形成于伸展构造体制,与古太平洋板块沿北北东向走滑及后俯冲岩石圈减薄有关,成矿类型具有多样性,巨量矿产形成于伸展盆地。东北180〜165Ma成矿响应于鄂霍茨克洋板块向东南俯冲和碰撞。3)多种来源成矿物质聚集:查明成矿物质来源有幔源或壳幔混源或壳源,在空间上成矿物质来源有分区性和分带性,还发现部分矿床的形成过程有地幔流体参与。此外,创新性提出辉钼矿中Re含量可以有效地指示物质来源。4)矿产集中分布于有限单元:发现大型矿集区在成矿区带面积约占5%,拥有资源量却达95%,而这些矿集区出现于上述构造有利部位。基于矿集区时空结构和物质的解剖研究,建立了8个矿集区矿床模型,可用于指导找矿勘查。模型应用、效果和影响:中国地质调查局运用“板内成矿动力学模型”开展找矿部署,实现了铜多金属矿产找矿重大突破。国土资源部矿产勘查技术指导中心及勘查单位运用矿集区矿床模型在已知矿山深部和外围发现大批新矿产资源。此外,该成果被国内外著名科学家大量引用和高度评价,20篇主要论文他引3197次,其中SCI他引1460次,8篇代表性论文他引1940次,其中SCI他引867次。
[成果] 1700320571 北京
P 应用技术 矿产地质勘查 公布年份:2016
成果简介:喜马拉雅山以其雄伟、年轻而闻名于世,是全球地质学家关注的热点。位于中国重要成矿带之外的北喜马拉雅地区高寒缺氧、环境恶劣、交通困难、矿产工作程度极低,成矿理论认识十分薄弱,缺乏有效的找矿方法,直到2001年该带仅发现沙拉岗、刺马龙等少数小型矿点、矿化点。边境地区资源家底不清、找矿潜力不明是当时困扰中国资源、安全、外交界的重大现实问题。针对高山、高寒、工作程度极低地区的理论和方法瓶颈,项目团队通过14年的潜心研究和大量艰苦的野外矿产调查,在创新理论方法、确证新矿带、发现新矿床等方面均取得重大进展或突破。主要成果如下:找矿方法技术创新:发明了“基于地质内涵的化探异常识别与评价方法”,一定程度上能克服氧化还原环境、风化剥蚀等因素对异常评价的影响,大大减小了异常评价时的主观性与多解性,显著提高了异常评价效率;研发了拥有自主知识产权的“区域化探矿致异常快速评价软件”;建立了一套适合北喜马拉雅特殊景观区的快速勘查评价技术及方法组合。成矿理论认识创新:发现该带存在三期重大成矿事件及其相关的四大成矿系列;创建了“金锑多金属临界转换成矿”模型;率先发现了4种类型的新矿床,并提出热水沉积-改造型、卡林-类卡林型矿床具有形成大型-超大型矿床的成矿条件与找矿潜力。解决了在什么地方找矿、找什么矿的问题。找(控)矿理论认识创新:首次系统厘清了该带控矿构造格架;重建了构造与成矿响应的力学模式,总结出关键的“四要素”找矿标志,划分出5个矿化集中区及47个找矿靶区,为该带的找矿工作部署提供了科学依据。找矿取得重大突破:预测并证实该带为一条新的国家级重要成矿带,新发现了在锑铅锌银等多元素共生矿床中世界规模第一的扎西康超大型矿床,新发现了西藏境内首个卡林-类卡林型金矿床等一系列大-中型矿床。按近10年国际矿产品价格估算,新发现矿床的潜在经济价值1687. 9亿元。推广应用及效益:该成果显著提升了中国在喜马拉雅找矿领域研究的国际地位与影响力,并广泛应用于区域找矿评价工作中,在全国多个系统的数十家地勘单位推广应用,有效提升了相关单位的勘查水平和勘查效率,促进了鱼卡、查个勒等一系列大型-超大型金铜多金属矿床的发现,以及扎西康、滩间山-锡铁山2个国家级整装勘查区的成功设立,为西藏制订矿产勘查评价规划、中-印边境划界谈判以及建设新的国家级矿产资源后备基地提供了决策依据,为藏南区域经济发展、扶贫攻坚、民族团结及边疆稳定做出了杰出贡献,社会效益显著。支撑材料:该成果获国家发明专利1项,软件著作权1项,省部级科技进步奖一等奖2项、二等奖1项,全国“十大”找矿成果奖1项。注:2011年获国家科技进步特等奖的“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目,没有涉及雅鲁藏布江铬铂矿带,更不涉及其南部的北喜马拉雅金锑多金属矿带。
[成果] 1500260019 北京
P 应用技术 矿产地质勘查 公布年份:2014
成果简介:该项目更新了研究区的岩浆岩年代学格架,建立了研究区构造-岩浆-成矿事件序列;通过21个典型矿床地质特征、元素地球化学、同位素地球化学、成矿流体以及成矿年代学的深入研究,探讨矿床成因,建立了相应的成矿模式;结合物化探、遥感特征及自然重砂异常,总结典型矿床的成矿要素,建立了相应的综合找矿模型;厘定了8个成矿期,建立了研究区成矿时代格架;总结了21个典型矿床的五种成矿作用类型;根据矿床的形成环境、成矿作用类型、成矿时代和成矿期次,将研究区内重要的内生金、有色金属矿床划分为六大成矿系列及九个成矿亚系列,总结了东北地区成岩成矿的时空分布规律;建立了研究区金、有色金属矿床的区域成矿模式及区域找矿模型;反演了研究区的区域矿床和矿田范围的矿体成矿规律,并在该基础上开展矿床类型预测,确定研究区的找矿方向,划分出47个成矿远景区,优选出19个重点成矿远景区,并提出了勘查工作部署建议。
[成果] 1500260216 北京
P 应用技术 矿产地质勘查 公布年份:2014
成果简介:该项目在进行矿产勘查过程中,积极与企业开展产学研合作,通过详细的矿床地质特征研究和同位素年龄测定,提出了雄村铜矿属岛弧型斑岩铜(金)矿床的创新性认识,确定了矿床形成于中侏罗世,争论不休的矿床成因问题得到了解决;以岛弧型斑岩铜(金)矿床成矿理论为指导,矿区成矿规律的研究获得了突破,中-大比例尺地物化扫面+勘探快速勘查新模式的建立,缩短了勘查周期,为企业节约了巨额的勘查资金,是矿产勘查工作产学研结合的成功案例,项目除查明了Ⅰ号、Ⅱ号矿体外,还在外围发现了多个极具找矿潜力的铜(金)矿(化)体,随着勘查工作的持续开展,有望获得新的找矿突破。
[成果] 1400520763 北京
TS3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:罗布泊盐湖是世界上最大的第四纪盐湖之一,沉积了地球上罕见的巨量钙芒硝,伴随聚集了超大规模的钾盐矿床,形成了中国第二个钾盐成矿区,确定其为一种特殊的新型钾盐矿床。该项目围绕“巨量钙芒硝沉积阶段的超前成钾”的科学问题,对罗布泊物质来源、古湖水化学、巨量钙芒硝沉积及大规模钾聚集机理开展深入研究,取得了大量数据和新成果认识。查明了罗布泊的补给源河水具有“富硫钾、贫氯”特征,发现罗布泊周边上新统石膏和碎屑层捕获了一定量的可溶性钾,构成罗布泊的初级矿源层,上述背景为罗布泊巨量钙芒硝沉积和钾盐成矿奠定了物质基础。研究估算第四纪时期塔里木流域河水带入罗布泊的钾离子总量达551.52亿吨;建立盐湖钾盐聚集模型,推算获得罗布泊地层水体中可能蕴藏KCl为11.19亿吨,剩余7.89亿吨,显示罗布泊尚具有较大找钾空间。首次发现赋存于钙芒硝晶间的卤水钾矿形成年代很新,推测其主体形成于晚更世末-全新世早中期。首次揭示钙芒硝包裹体水δD值-72.90‰明显小于钙芒硝晶间的富钾卤水值-11.21‰,表明卤水钾矿形成气候比钙芒硝沉积时期更干旱;包裹体组成显示,罗布泊演化到钙芒硝阶段卤水钾离子就得到初步富集。综合研究提出“多期积累、晚期爆发”的成钾机理:上新世形成初级“矿源层”;早中更新世形成“含钾卤水”,同时形成“低品位钾矿层”,蕴藏了巨量钾资源;晚更新世钙芒硝大量析出并储藏丰富卤水,晚期发生断裂“切穿”含盐/卤地层,钙芒硝晶间卤水与盐湖沟通,强烈蒸发作用,导致浅部卤水比重变大而下降、轻卤水上移,形成垂向对流系统,最终形成超大型卤水钾矿。新机理突破了“钾盐成矿需要长期稳定的环境”传统认识,为罗布泊扩大找钾提供了理论支撑,对于中国古代环境频繁变化的蒸发岩盆地成钾规律研究具有也重要理论意义和启示。同时,罗布泊低品位固体钾盐的发现为罗布泊钾盐矿山的可持续开发奠定了资源基础。
[成果] 1400521621 北京
P54 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2013
成果简介:建立了3种锂同位素标准物质的化学分离以及使用MC-ICPMS仪器高精度测定了锂同位素组成,并通过对川西冕宁-德昌碳酸岩-正长岩的锂同位素组成研究,探讨了碰撞造山环境碳酸岩的源区特征及其深部作用过程,进而与大陆裂谷环境碳酸岩的锂同位素组成对比,揭露了不同产出环境碳酸岩的本质区别。以不同浓度Li元素标准样品和K、Ca、Na、Mg、Fe单元素标准样品的混合溶液为研究对象,采用三根阳离子交换树脂(AG50W-X8)填充的聚丙烯交换柱(第一和第二阶段)和石英交换柱(第三阶段)对Li进行分离富集,淋洗液分别为2.8MHCl、0.15MHCl以及0.5MHCl30%乙醇,淋洗液体积小,仅为35mL。分离回收率高,均大于97.6%,其中第一阶段为98.9%-101.2%,平均值为100.0%,第二阶段为97.6%-101.9%,平均值为99.9%,第三阶段为99.8%-103.3%,平均值为100.6%。国际标样AGV-2(相对于IRMM-016)、BHVO-2(相对于IRMM-016)和IRMM-016(相对于L-SVEC)的δ7Li值分别为5.68‰±1.04‰(2σ,n=18)、4.33‰±0.76‰(2σ,n=18)和-0.01‰±0.72‰(2σ,n=15),与前人分析结果吻合,分析精度与国际同类实验室水平相当。并对比了马里兰大学同位素实验室和笔者实验室对同种岩石矿物样品的分析结果,在误差范围内具有很好的一致性。因此,本方法可用于测定天然样品的Li同位素组成。川西碳酸岩-正长岩的锂含量为1.1~120ppm,δ7Li值为-4.5‰~+5.8‰。大多数碳酸岩-正长岩的锂同位素组成显示其具有地幔锂同位素的地球化学特征,但部分显示其受到地壳物质的混染。根据川西碳酸岩-正长岩的锂同位素组成变化,结合其它同位素资料(Sr-Nd-Pb),认为地幔源区可能受到早期深俯冲循环的洋壳物质和沉积物的混入与交代。对比研究表明,大陆裂谷环境碳酸岩来自原始或亏损地幔,未受到地壳物质循环的影响,而碰撞造山环境碳酸岩与洋壳和沉积物的俯冲、循环有关。
[成果] 1300311199 北京
P 应用技术 矿产地质勘查 公布年份:2011
成果简介:“中亚地区地质矿产对比研究”项目(编号1212010561506)为中国地质调查局的地质调查工作项目,隶属于“中国大陆周边地区主要成矿带成矿规律对比及潜力评价”计划项目。其目的是选择境内外阿尔泰和准噶尔重要成矿带和典型矿床进行解剖,研究成矿规律,指导国内的地质找矿勘查工作。该项目建立了哈萨克斯坦和中国阿尔泰和准噶尔主要金属矿床的地质矿产数据库,录入金属矿床(点)742个,其中境外499个,为境内外对比奠定基础,为勘查企业境外勘查提供数据。据最新成果首次编制了研究区1:100万大地构造图和成矿规律图,划分了3个一级构造单元、4个二级构造单元和46个三级构造单元;划分了4个Ⅱ级成矿省、32个Ⅲ级成矿带和24个Ⅳ级矿带,为中亚地质矿产对比研究、成矿规律总结和战略选区等方面奠定了坚实的基础。在中国新疆和哈萨克斯坦各造山带之间的对比和连接问题上,提出了与前人不同的方案。对境内外阿尔泰和准噶尔区的26个成矿区带进行了地质成矿对比研究,指出其异同之点和境内新的找矿方向。如认为新疆阿尔泰南缘冲乎尔、克兰和麦兹泥盆纪火山—沉积盆地发现的铁、铅锌、铜、金矿带与列宁诺戈尔斯克—济良诺夫斯克亚矿带相似、阿舍勒一带的铜、锌矿分布区与阿列依—切尔克齐亚矿带特征相似,但它们呈斜列(雁列)关系。收集了大量哈萨克斯坦矿产最新资料,并到哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、俄罗斯和蒙古进行了野外考察基础上,系统总结了研究区铜、铅锌、金和稀有金属的成矿规律,对23个典型矿床进行了研究,并建立了区域成矿模型。并对研究区主要含矿建造进行了对比研究,提出了主攻类型在新疆境内的进一步找矿方向。对境外勘查选区提出了建议,预测了新疆阿尔泰和准噶尔8个大型矿集区,为新疆进一步地质找矿工作的部署提供了科学依据。 本项成果技术成熟,适用于地勘单位、地质院校、科研单位和矿山企业。部分成果已在新疆地质矿产勘查局开发局应用。
[成果] 1300311277 北京
P 应用技术 [地质勘查技术服务, 矿产地质勘查] 公布年份:2011
成果简介:1.研究区玄武岩型铜矿主要为后生热液铜矿。2.铜矿石中有机质发育且具多来源特征:玄武岩中铜矿石的沥青为来自下伏较老的沉积地层的异源腐泥型,而玄武岩流间含炭沉积夹层中的铜矿石炭质为原地来源的腐植型。3.成矿流体有三种类型:一种为有机流体,第二种为中高盐度卤水,第三种为低盐度流体。它们与玄武岩发生了水岩反应和同位素交换,成矿温度以中低温为主。4.成矿物质主要来自与峨眉地幔柱活动有关的大面积喷发的上二叠统峨眉山玄武岩,硫可能来自盆地膏盐层。但是也不排除下伏地层中早期的大红山式和东川式铜矿再活化提供部分成矿物质的可能性。5.形成于海陆过渡环境的淬碎玄武质角砾岩和含碳沉积岩组合既是有机流体的良好储集层,又是成矿物质的主要沉积场所。6.成矿具多期多阶段性,但主要成矿阶段晚于古油藏的形成。7.成矿与盆地流体的对流循环、从玄武岩中萃取成矿物质有关,有机质对成矿流体的还原和不同流体和混合作用可能是成矿的主要机制。8.成矿过程如下为:(1)晚二叠世时期,由于峨眉地幔柱活动,地幔基性岩浆喷出地表形成大面积分布的含铜达200×10<'-6>的峨眉山玄武岩,为后期铜矿化储备了充足的成矿物质。(2)在玄武岩固结冷凝之后,来自下部源岩中的有机流体沿断裂上升,运移到淬碎玄武质角砾岩中储集下来形成古油藏。(3)可能在中晚侏罗世,由于某种热力的驱动,发生了形成盆地卤水对流循环、运移、聚集,它们与玄武岩发生水岩反应并萃取成矿物质形成成矿流体。成矿流体运移到古油藏中时与有机流体发生了混合,其热力使有机流体变质为沥青,使邻近含碳沉积岩中的碳质也发生热变质;同时成矿流体被有机质还原,Cu主要以自然铜的形式沉淀于沥青及碳质的裂隙中成矿。9.滇黔交界地区峨眉山玄武岩型铜矿化分布面积广,成矿物质来源充分,与北美Keweenaw玄武岩铜矿十分相似,预示着有巨大找矿前景。笔者对该区玄武岩铜矿的勘查技术给予了关注和初步研究,并提出了在进一步找矿勘探中采用电磁地球物理勘查和有机烃地球化学勘查的建议。
[成果] 1300310806 北京
F41 应用技术 社会人文科学研究与试验发展 公布年份:2011
成果简介:该项目站在国家高度,以全球、历史和发展的视角,从资源、产业、市场、供需格局等全方位的演化趋势和变化规律综合研究出发,评估至2035年全球资源供需格局和中国资源供需趋势,紧紧围绕规划的核心内容-境外资源开发目标、投资规模、投资方向和特征风险等,提取定量和可操作性指标。
[成果] 1100420053 北京
TP2 应用技术 [自然科学研究与试验发展, 专用仪器仪表制造] 公布年份:2011
成果简介:近20年,现代地球科学面临两个重大的变革:从“平衡、封闭、静态”转向“非平衡、开放、动力学”研究;由地表样品的“冷鉴定”转向“高温高压原位”直接观测,认识地球深内部。探索地球内部物质和极端条件下物质性质奥秘是一个处于重要发展时刻的新领域。地球地壳以下的物质多处于高温高压、流动、非平衡的反应动力学状态。为探索极端条件下物质性质,发展这一新学科领域,需要发明创造新仪器。国际科学界关于高温高压下原位直测方法有两大方向:高温高压传感器(尤其化学传感器)和高压高温的窗口观测。课题组在这两方面均作出了很有意义的发明,并且发明了高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法和整合技术。已经获得6项国家发明专利,2项实用新型专利,另申请一项美国发明专利(已经受理),另外还有许多仪器方法发明没有申报专利。发明仪器带来了新的科学发现,使整体的极端条件实验和理论研究取得重大进展。艰苦创业,建立了中国第一个地球化学动力学实验室和高温高压流体实验室。高温高压原位直测发明新的高温高压化学传感器:课题组发明的化学传感器适于0-400,40MPa(更高温压)原位测量流体的酸度、氢浓度、硫化氢。氧化还原电位(pH,H<,2>,H<,2>S,Eh)等参数。包括,1)由Zr/ZrO2电极为核心组成集成化高温高压化学传感器。Zr/ZrO2电极是国际第一次作为高温高压传感器使用。Zr/ZrO2电极结构新颖;2)pH化学传感器:用Zr/ZrO2做测量电极。Ag/AgCl为参比电极,它是由硅酸盐水泥-Ag/AgCl-水泥的三层结构构成,一次加热成型新工艺。3)金电极的H2化学传感器:发明金电极新制备方法,把金丝烧结石英棒内,电极露在外面。其结构耐高温600。还可做Eh化学传感器。优于国际界铂电极,铂与含硫溶液接触易形成硫化物。4)H<,2>S化学传感器:电极是电极水泥-Ag/Ag2S-水泥的三层结构,也是一次烧结新工艺(授权号CN100419416C;CN100507543C;CN100575940C;CN100575941C)。这些传感器发明难点是新制作工艺。它们都可在大温度压力范围连续使用,体积小,稳定性好,高压密封结构简化。密封结构耐高压高温,适于直接投入极端环境下使用。这些是国际传感器发展的新方向。如Zr/ZrO2电极,在0-400下(或更高温度压力)连续使用,锆具化学稳定性,使用寿命长。国际使用陶瓷YSZ/HgO/Hg传感器(YSZ是含钇的氧化锆陶瓷,管内装HgO/Hg)做测量电极,体积大,低于200时不灵敏。密封结构复杂,有外加冷水套等,不适于直接投放。国际使用的其他电极也多以陶瓷管为基础,同样有体积大,结构复杂等弱点。课题组还发明了两类高温高压化学传感器检测标定实验平台。检测标定高温高压含气的流体pH,H<,2>,H<,2>S,Eh的传感器。有安置2-5支不同类型电极高压釜,可以有气体和液体两种输入装置,隔绝空气的取样装置。多道数据采集,全部计算机控制(授权号CN100412539C)。发明有高温高压窗口反应腔:可以在高温高压下通过窗口观测反应,结合多种谱仪原位直测,获得各种不同类型谱信息。目的是获得高温高压下物质的各种谱的信息,然后认识高温下的物种和物质结构。发明了高温高压窗口的反应腔连接紫外可见谱仪。仪器体积很小,置入紫外可见谱仪。再接流动系统。通过石英窗口在50050MPa下可准确测量流体成分,温度和压力(CN100392375C)。相反,国际市场的产品的高压窗口光学池只能测温度、谱图。多为100的密封腔,不能测量反应腔内的压力数据。课题组还使用石英光纤,把可加热的金刚石压砧与紫外可见谱仪连接。能够在超高压高温下测量流体的紫外可见谱。高温高压反应动力学实验和原位观测整合方法:课题组研制了500、40-60MPa或更高温压下运行的流动反应装置。现在,同时在反应釜安置窗口,可获得高压高温流体的紫外可见红外谱图。于是,可以全面认识极端条件下的流体化学参数、物种及分子谱和电子谱结构。解决了高温高压反应过程中无法连续原位检测、不知道中间产物的技术难题。对于地球深部资源能源探测问题,极端条件下过程分析化学,材料研制,水热合成等都是重大突破。
[成果] 1500400115 新疆
TQ44 应用技术 肥料制造 公布年份:2014
成果简介:该项目属化肥工程技术领域。中国是农业大国,用世界9%的耕地养活20%的人口,提高单产是最重要的措施之一。据统计化肥在粮食单产增收中的贡献比例为50%。中国是世界第二钾肥消费大国,约3.5亿亩耕地缺钾,但钾资源严重匮乏,年进口量在600万吨以上。世界钾盐资源和钾肥市场被少数国外寡头垄断,国内钾肥供应长期受制于人,直接危及中国粮食安全。因此,发展钾肥行业是中国面临的一项长期而艰巨的任务,科技部“十五”、“十一五”期间相继设题,对新疆罗布泊盐湖卤水制取硫酸钾进行攻关。罗布泊盐湖属硫酸盐型,有别于青海察尔汗氯化物型,国外仅有美国大盐湖与其类似。硫酸钾优于氯化钾,可明显提高作物品质和改善土壤质量,特别适于蔬菜、瓜果等忌氯作物。中国硫酸钾消费已达200万吨/年,并以年均12%的速度增长。目前世界生产硫酸钾的方法主要有三种:①利用氯化钾和硫酸(盐)反应生产;②利用可溶性硫酸盐分解制取;③利用含钾硫酸盐型卤水直接提取。该项目实施前,国内硫酸钾生产均采用方法1,这种“以钾换钾”的方法,既不能增加中国钾肥总量,还造成大量能耗和污染环境。与青海察尔汗、美国大盐湖相比,罗布泊盐湖开发利用存在以下难点:①卤水具有“硫高钾低”特点,自然蒸发无法得到生产硫酸钾的高品质原料,且回收率低;②罗布泊湖区酷热缺水,无大量淡水分解光卤石生产氯化钾;且位置偏远,用外购氯化钾方式补钾,势必造成产品成本过大、项目无工业化应用价值;③钾混盐硬度大、易结块,国内外尚无用采盐船采收的先例;④氯化钾、软钾镁矾两种物料反应易分层,硫酸钾结晶粒度细,产品质量难控制;⑤罗布泊盐湖地下卤水层数多,埋藏深,不可能“渠采”,且易兑卤析盐堵塞地下通道。系统应用相图理论,通过等温、自然、兑卤蒸发试验研究,开发了“分散兑卤、集中析钾、简化浮选目的矿物”和“分段获取光卤石原料、低镁饱和卤水代替淡水分解光卤石”新技术,攻克了生产硫酸钾必需的氯化钾和软钾镁矾两种原料难题;研制的采盐船首次实现了对硬度大、易结块钾混盐的大规模采收;研制的混合型结晶器,解决了传统反应结晶器结晶粒度细、物料难混合等难题;创新采用数值化模拟、差异化布井,实现了大流量、持续性卤水开采。经八年多攻关,形成了具有完全自主知识产权的成套技术,共申请国家专利20项,已授权18项,其中发明专利5项,参与起草、修订国家标准2项。该项目作为国家“十一五”重大工程,于2008年11月投料试车成功,在人迹罕至的“死亡之海”,建成了120万吨/年硫酸钾厂,经四年多运行,单厂生产规模全球最大,产品质量世界第一(氧化钾51. 90%),加工回收率57. 54%(理论67%)。产品占世界总量26%左右,国内市场占有率78%以上。近3年累积生产硫酸钾355万吨,税后利润46.5亿元,上缴税收20.9亿元。该项目改变了世界硫酸钾生产格局,进一步保障中国粮食安全,是实现新疆跨越式发展的典范,取得了巨大的经济和社会效益。本成果可推广到国内外硫酸盐型盐湖。
[成果] gkls117209
P 应用技术 公布年份:2010
成果简介:该项目属于国土资源部和中国地质调查局下达的任务,编号:(95-02-11)和(200210200053),起止时间:1996~2003,主要成果如下: 1、编制了中国战略矿产单矿种资源图(Fe、Cu、Pb-Zn、W-Sn、Hg-Sb、Ag和稀有稀土矿(共七幅);其中前五幅为公开出版,后两幅为内部出版;编制矿床卡片5000余张,其中Fe矿1117;Cu矿681张;Pb-Zn矿974张;W-Sn矿642张;Ag、Au和稀有稀土矿1229张。 2、出版“中国主要金属矿床成矿规律”一书,书中分别对Fe、Cu、Pb-Zn、W-Sn、Hg-Sb、Ag、Au和稀有稀土矿床的资源概况、分布、矿床类型、成矿区带、地质特征及成矿规律进行了深入系统研究,并提出有关工作建议。 3、发表有关Fe、Cu、Pb-Zn、W-Sn、Hg-Sb、Ag、Au和稀有稀土矿床成矿规律论文70余篇,刊登于“Ore Geology Reviews”、“Acta Geologica Sinina”、“地质学报”、“矿床地质”、“地学前缘”、“地质论评”、“地球学报”等著名杂志上。 4、建立Fe、Cu、Pb-Zn、W-Sn、Hg-Sb、Ag、Au和稀有稀土矿的矿产资源数据库,对AacViews GIS软件进行了汉化,并在此基础上进行了二次开发,实现了对矿产资源数据库的图文双向检索,研制了一套矿产符号集。 5、编制战略性矿产单矿种资源图,在国内外是首创;对各矿种进行成矿规律的全面深入研究总结,把我国单矿种成矿规律研究提高到一个新的水平。 系列单矿种资源图在地质出版社出版后,取得较好的社会效益。
[成果] gkls117213
P 应用技术 公布年份:2010
成果简介:天然气水合物是由水和气体分子(主要是甲烷)组成的一种冰状固体物质,被形象地称为“可燃冰”,广泛分布于海底沉积物和陆上冻土区中。这是一种规模巨大的新型潜在能源,其资源量相当于全球煤、石油和天然气资源量总和的两倍,并能对全球气候变化和地质灾害产生重大影响,因而引起世界各国的高度关注。我国多年冻土面积达215万平方公里,占国土总面积的22.4﹪,是世界上仅次于俄罗斯、加拿大的第三冻土大国。中国地质调查局于2004年设立“我国陆域永久冻土带天然气水合物资源远景调查”地质调查项目(编号200410100001),由中国地质科学院矿产资源研究所、吉林大学、中国地质大学(北京)、北京大学、国家地质实验测试中心等单位承担。 项目组通过系统的调查意见表明,我国青藏高原和东北冻土区具备较好的天然气水合物形成条件和找矿前景,其中羌塘盆地是最有前景的远景区,其次是祁连山木里地区、漠河盆地和风火山—乌丽地区等,首次编制出冻土区天然气水合物找矿远景区图,并估算了我国冻土区天然气水合物资源潜力。 本项研究成果将指导我国冻土区天然气水合物下一步的找矿工作,具有巨大的推广应用前景。
[成果] gkls117220
P58 应用技术 公布年份:2010
成果简介:基性岩墙群是研究大陆岩石圈伸展作用的理想对象。从基性岩角度来研究中国东南部晚中生代岩石圈伸展—减薄的时限和期次及深部机制很少。本项目通过大量的SHRIMP锆石U-Pb和40Ar-39Ar年龄测定,厘定了赣南及邻区晚中生代基性岩存在多期(侏罗纪至古新世)。结合已有的研究成果,认为中国东南部基性岩的时代主要集中于164~172Ma、144~137Ma、130~80Ma和75~65Ma,对应岩石圈伸展期次。通过不同时代的基性岩的元素-Sr-Nd-Pb配套的研究,表明侏罗纪基性岩具有OIB地球化学特征,同位素显示为未亏损,它们形成与岛弧无关,源区未明显的受到俯冲物质影响,暗示侏罗纪构造背景可能对应于印支运动晚造山塌陷阶段或古太平洋俯冲初期。白垩纪基性岩具有岛弧地球化学特征,同位素明显富集,暗示富集岩石圈地幔参与岩浆的活动,暗示白垩纪明显受到古太平洋俯冲影响。古新世基性岩具有OIB地球化学特征,同位素类似于亏损地幔,明显不同于白垩纪基性岩的地球化学特征,暗示岩石圈减薄已经完成。不同时代的基性岩的元素-Sr-Nd-Pb同位素变化,暗示中国东南部中新生代发生了复杂且多期次的岩石圈替换和减薄事件。
[成果] gkls117222
P 应用技术 公布年份:2010
成果简介:中国东部以中生代多阶段成矿为显著特征,是我国主要的有色金属矿产基地。但随着资源不断消耗和找矿难度不断增大,中国东部传统优势矿产在80年代末开始供不应求,大多数矿山濒临危机甚至关闭。面对新的形势,自从90年初代以来,从国家等层面在中国东部设立了一大批重点基础研究项目,旨在通过科学技术创新提升勘查能力,剖析中生代多阶段成矿的过程与背景,探讨重大地质事件与成矿耦合关系,查明主要控矿因素和找矿方向。通过10年的努力取得了重大进展: 1.中国东部中生代出现了成矿大爆发作用,针对该成矿特点,该项目厘定出中生代成矿作用不是一个连续过程,提出了三期重要成矿事件的新认识。 2、通过对中国东部中生代三期典型矿床和相关的地质体的深入解剖,厘定了中国东部中生代构造体制大转换的时限;提出晚侏罗世—早白垩世大陆边缘弧后伸展带内矽卡岩(±斑岩型)—热液矿床的在不同构造单元具有多样性;厘定了早中白垩世岩石圈大伸展与脉状金矿、玢岩铁矿、浅成低温金铜矿和铅锌银矿及钨锡多金属矿床的耦合关系;提出晚三叠世钨锡钼金和稀有金属矿床的形成环境;指出三期成矿事件的找矿方向和靶区。 3.针对中国东部中生代的地质特征,创新性地提出“C”型埃达克岩概念,研究提出了该类岩石的成因,讨论及其与斑岩铜矿成矿关系。 总之,这项集矿床学、岩石和大地构造多学科联合的项目,解决了制约中生代矿产资源找矿的重大科学问题,建立起中国东部中生代成矿理论体系。该项目发表论文160篇(84篇被SCI收录),这项成果应邀在日本资源地质学会和韩国矿床地质学会年会作大会报告,在13届国际矿床成因协会做主旨发言。在2005年国际最有影响的矿床学研究总结《经济地质100年》文集中,有关成果分别被引用8次。本项目的精华部分(包括岩石圈伸展与成矿模型)已经被写入《国际矿床学教材》(Springer出版社,2009)。
[成果] gkls117266
P 应用技术 公布年份:2010
成果简介:本课题是按照科技部与中国地质科学院矿产资源研究所签订的国家科技支撑计划课题任务书规定,通过对长江中下游成矿带铜陵矿集区(狮子山矿田)深部(3000米)结构、物质的综合探测、立体填图,流体蚀变填图和成矿流体示踪的研究,揭示矿集区的空间结构和成矿系统的时空结构及形成演化规律。 课题的主要研究内容: 1、立体地质填图方法与示范研究; 2、复杂条件金属矿地震数据处理及构造解释; 3、流体蚀变填图及流体系统时空结构研究; 4、深部成矿预测与靶区优选研究。 课题取得的主要进展和成果: 项目研究历时3年,在研究程度很高的铜陵矿集区及狮子山—铜官山矿田,通过重磁场源参数反演、3D人机交互建模、反射地震数据重新处理、区域流体—蚀变填图与流体蚀变3D建模等研究,取得了重要进展: 1.提出了3D填图(建模)思路和技术流程,并以铜陵狮子山—铜官山矿田为例,建立了3D模型,初步实现了铜陵矿集区狮子山—铜官山矿田地壳结构和成矿过的“透明”化,深化了对该地区深部地质过程和成矿过程的认识。 2.开展了铜陵矿集区1800km2重、磁场源参数反演研究,根据结果推断了该区岩浆岩的空间分布和高密度体的空间展布特征,为深部成矿预测提供了重要信息。 3.完善了蚀变流体地质填图的理论方法体系;在大量成矿流体调查基础上,将铜陵矿集区成矿流体系统划分为两大系统,初步查明了不同流体系统形成的构造背景和流体来源和性状特征。 4.查明了不同流体系统的成矿特征,查明了不同流体系统叠加复合成矿的集中方式。以狮子山—铜官山矿田为例,首次探索了3D蚀变流体地质填图。 5.系统总结了铜陵矿集区成矿的成矿系统、成矿模式,地球物理、地球化学特征,在此基础上,建立了铜陵矿集区综合找矿标志,提出了深部成矿预测靶区,并对部分预测区进行了初步评价。 课题探索的立体填图技术、流体填图技术将为危机矿山深部和外围找矿提供新的思路和技术手段,有助于提高危机矿山深、边部矿产勘查效率,促进地质勘查行业的技术发展;课题研究形成的矿集区成矿系统时空结构及深部成矿/找矿模式,将有助于解决“第二富集带”深部成矿预测问题;有助于提高东部危机矿山深部成矿“第二富集带”的研究水平,有助于快速提高我国危机矿山的资源保障程度;课题在狮子山深部及外围开展大比例尺成矿预测研究,将圈定2—3处深部成矿靶区,为矿山企业寻找后备资源提供钻探依据。有助于矿山企业发现新的后备资源。 课题研究成果有助于铜陵矿集区的危机矿山迅速摆脱资源困境,延长危机矿山寿命。同时对促进矿业城市社会稳定,扩大就业,人民安居乐业具有重大的现实意义。
[成果] gkls117285
P 应用技术 公布年份:2010
成果简介:建立了荒漠戈壁区斑岩铜矿、镁铁—超镁铁岩型铜镍矿和夕卡岩型铅锌矿的遥感找矿模型,有针对性的提取了不同类型矿床的蚀变遥感异常,有效的缩小了找矿靶区的范围,初步建立了荒漠戈壁景观区蚀变遥感异常的提取技术方法体系;在东天山和北山地区优选了10个铜矿找矿靶区,其中A类找矿靶区4个,B类找矿靶区4个,C类找矿靶区2个。1个铅锌矿A类找矿靶区;通过对400余个遥感蚀变异常实地查证,遥感蚀变异常与已知矿床、矿点吻合率大于86﹪,并新发现铜矿化体4处,铅锌银矿化体1处,其中的罗东镍矿目前已达中型规模,找矿效果明显。遥感蚀变异常示矿性良好,对荒漠景观区开展以蚀变遥感异常为主导的多元信息综合找矿具有重要指导意义。 建立了以ETM+蚀变遥感异常技术方法为主导,地物化遥等多源信息的综合分析的大型铜矿床找矿预测技术方法体系和大型铜矿床快速评价技术方法体系,该方法已经在“全国矿产资源潜力评价”项目中推广。
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