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為建立現代能源體係提供支撐——中國地質調查工作服務礦業轉型發展紀實
發表時間 :2019-10-17    來源:中國礦業報
  摘要:
  礦業是保障我國現代化建設能源資源安全的戰略基礎,新時代生態文明建設對礦業發展方式提出了更高要求。但國內礦業發展空間不足、動力不足,正處於綠色化、國際化、治理現代化的轉型關鍵期,正在經曆由大到強的蛻變,發展麵臨提升發展活力、推動綠色轉型升級、建設現代化礦業市場體係、參與全球礦業治理等任務及要求。
  黨的十八大以來,中國地質調查局緊扣國家能源資源安全主題,在以公益性地質調查支撐能源礦產勘查及轉型、支撐戰略性新興礦產找礦、以新技術實現資源節約集約高效利用、精準對接服務礦業綠色轉型升級及科技創新支撐深部找礦方麵取得了一係列成果,為我國礦業轉型發展奠定了堅實基礎。
  支撐能源礦產勘查轉型
  《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》明確提出,要推動能源結構優化升級,建設多輪驅動的現代能源體係。
  近年來,中國地質調查局將能源礦產地質調查放在更加突出的位置,瞄準服務國家能源安全保障、改善能源結構、支撐油氣勘查開發體製改革的目標,加大了對頁岩氣、鈾礦、天然氣水合物、地熱、鋰礦和石墨等非常規及新型能源的調查力度,重點開展基礎地質調查評價、重點區勘查示範、理論、技術及裝備創新等工作,取得了一批地質調查成果,為我國現代能源體係的建立提供了堅實的基礎。
  ——頁岩氣(油)調查實現重大發現或突破。一段時期內,我國南方油氣頁岩氣突破均來自四川盆地、江漢盆地和蘇北盆地等盆地內,盆地外複雜構造區一直未獲重大突破或發現。中國地質調查局通過在四川盆地周緣、武陵山、滇黔桂、中揚子、下揚子地區開展基礎地質調查工作,開辟了6萬平方千米勘查新區,圈定了正安-酉陽、宜昌-長陽等10處頁岩氣調查遠景區,基於重大突破和發現成果,優選了正安、秭歸等14個頁岩氣有利勘查區塊,支撐了新一輪頁岩氣招標工作。
  拓展9套盆地外複雜構造區新層係,取得新層係重大突破。在四川盆地、江漢盆地等盆地外,新發現震旦係陡山沱組、燈影組,寒武係岩家河組、天河板組,奧陶係寶塔組,誌留係石牛欄組,二疊係棲霞組、龍潭組、大隆組9套油氣頁岩氣新層係。安頁1井首次發現誌留係石牛欄組和奧陶係寶塔組含油氣地層,同時首次在四川盆地外二疊係棲霞組發現厚達147米的含油氣地層。秭地1井、秭地2井在武陵山地區震旦係陡山沱組發現頁岩氣,鄂陽頁1井在震旦係燈影組發現礁灘相含油氣地層,鄂宜頁1井在寒武係岩家河組首次發現含油氣地層,宜地2井在寒武係天河板組鑽獲裂縫性天然氣,港地1井、涇頁1井在二疊係大隆、龍潭組獲得海陸交互相頁岩油氣新發現。
  發現3種新類型,取得油氣頁岩氣調查新類型的重大突破。安頁1井鑽獲誌留係石牛欄組海相互層狀泥晶灰岩與鈣質泥岩,是我國首次發現的高產海相致密氣藏。宜地2井首次發現天河板裂縫性天然氣新類型。曲頁1井在贛中和黔西六盤水二疊係煤係地層發現煤層氣、頁岩氣、致密砂岩氣“三氣”共存模式。其中,貴州遵義安頁1井、湖北宜昌宜地2井等12口井是國內重大油氣頁岩氣突破與發現。安頁1井一舉獲得二疊係棲霞組,誌留係石牛欄組、五峰-龍馬溪組和奧陶係寶塔組“四層樓”式天然氣、頁岩氣重大突破。其中,石牛欄組含氣地層累計厚68米,經壓裂獲超過10萬立方米/日的高產穩產工業氣流。安頁1井油氣調查的重大突破被認為是曆史性、裏程碑式的,對南方複雜地質構造區和貴州省油氣勘查具有重要意義,圓了中國地質工作者和貴州省人民60多年的油氣夢。此外,宜地2井鑽獲70米優質頁岩,鄂宜頁1井鑽獲水井沱組86米厚高含氣頁岩氣層,鄂陽頁1井在牛蹄塘組鑽獲頁岩氣流,均實現重大發現。
  ——海域天然氣水合物獲得重大發現。海域圈定6個天然氣水合物成礦遠景區,預測資源量達744億噸;陸域圈定9個天然氣水合物有利成礦區塊,預測資源量350億噸油當量;利用綜合地質、地球物理和地球化學等多種調查技術手段,在西沙海槽、瓊東南海域、神狐海域及東沙海域圈定6個遠景區、19個成礦區帶、25個有利區塊,預測水合物遠景資源量達744億噸油當量;在青南藏凍土區優選出9個天然氣水合物有利成礦區塊,預測遠景資源量達350億噸油當量。
  在南海北部珠江口盆地首次鑽獲高飽和度水合物,首次鑽探證實超千億立方米級天然氣水合物礦藏。在珠江口盆地東北海域鑽獲高純度天然氣水合物實物樣品,控製麵積55平方千米,控製儲量達到1000億~1500億立方米。在南海北部神狐海域實施的19個鑽孔均發現天然氣水合物,控製麵積128平方千米,控製資源量超1500億立方米,其中通過鑽探取芯落實的2個大型礦體,探明儲量達400億立方米,為海域天然氣水合物試采提供了重要參考靶區。
  ——地熱資源展現新前景。目前,已完成336個地級以上城市淺層地溫能調查評價,淺層地溫能資源每年可采量折合標準煤7億噸,可用於建築物供暖和製冷,實現建築物夏季製冷麵積326億平方米、冬季供暖麵積322億平方米,提高淺層地溫能高效利用每年可節煤2.5億噸,減少二氧化碳排放6億噸。全國地熱水資源每年可采量折合標準煤18.65億噸,以中低溫為主,高溫為輔,每年可開采量折合標準煤18.28億噸;其餘山地丘陵區中低溫地熱資源折合標準煤0.19億噸,溫泉多分布其中。高溫地熱水資源每年可采資源量折合標準煤0.18億噸。
  戰略性新興礦產調查獲突破
  近年來,中國地質調查局在鋰礦、石墨戰略性新興礦產調查方麵取得重大進展。
  通過開展四川甘孜甲基卡鋰輝石礦調查,新發現鋰輝石礦脈14條,新增氧化鋰資源量 88.55萬噸;新發現9處含鋰鹽湖,四川甲基卡地區新增鋰礦資源量88.55萬噸,平均品位1.41%,全區總資源量超過200萬噸,為打造川西新能源產業基地夯實了資源基礎。
  在西藏北部地區開展鹽湖水化學地質調查,收集鹽湖水化學地質資料,新發現結則茶卡、龍木錯、查波錯、紮倉查卡、捌仟錯、倉木錯、拉果錯、當雄錯和鄂雅錯等9處含鋰鹽湖,引導和拉動商業性勘查,新增資源量1400萬噸;在青海柴達木盆地東台吉乃爾、西台吉乃爾和一裏坪等開展鹽湖鹵水鋰礦調查,企業跟進勘查新增資源量1260萬噸;在柴達木西部南翼山地區開展深層富鋰鹵水資源調查,估算資源量1200萬噸,達到超大型鹵水鋰礦規模。
  石墨礦調查取得一批新進展。內蒙古、青海等地圈定石墨找礦遠景區18處,新發現礦產地11處,探獲資源量3000萬噸。新疆奇台黃羊山晶質石墨礦是我國發現的首個超大型規模岩漿熱液型晶質石墨礦,改變了岩漿熱液型無石墨大礦的曆史,估算石墨資源量2000萬噸以上,平均固定碳含量7.01%,大鱗片晶質石墨含量30%~35%,有望形成1處新的晶質石墨資源基地。
  助力資源節約集約高效利用
  稀土選冶及鹽湖提鋰技術取得新突破,為資源開發利用提供了技術支撐。
  成功開發出脫泥-浮選技術和浮團聚磁選技術,並先後應用於冕寧稀土礦等,實現了技術轉化,為該地區稀土資源綠色、高效開發提供了技術支撐。針對輕重混合型複雜稀土,研發出化學解理-選浸聯合技術,成功實現了輕、重稀土的有效分離與富集。稀土精礦鹽酸直接提鈰技術等稀土分離提取工藝成功生產了氯化物、氧化物、氟化物、碳酸鹽、高純金屬、稀土矽化物等係列產品。
  研發的太陽池提鋰技術已成功應用於西藏紮布耶鹽湖開發。該技術工藝利用青藏高原豐富的太陽能資源,讓高鋰碳酸鹽型鹵水在太陽池中隻加熱不蒸發,從而獲得70%~90%的高品質碳酸鋰精礦,再經簡單加工即可得到工業級或電池級碳酸鋰產品。這一工藝對環境影響較小。目前,利用該項技術已在紮布耶鹽湖建成了5000噸工業級碳酸鋰生產線。該技術以及中國科學院青海鹽湖研究所的膜分離鋰鎂分離技術和青海鹽湖集團的吸附法提鋰技術共同促進了青藏高原鹽湖鋰礦開發利用。
  在鉬銅冶煉淋洗液中稀散元素錸的綜合回收和高效利用技術方麵取得重大突破,並在國內多個大型企業成功轉化,為我國航空發動機規模化生產提供了資源保障。
  為礦山生態修複出謀劃策
  中國地質調查局“十三五”科技創新發展規劃明確提出,將大型資源基地資源環境綜合調查作為重要礦產資源領域4項主要任務之一,組織所屬單位,發揮自身的專業技術優勢,對占用大量土地的尾礦進行二次開發,提高尾礦綜合利用率;對開發用量大、投資少、有銷路的尾礦,通過實現規模經營和多品種開發的資源化、商品化使其變廢為寶,真正成為經濟商品中的一部分;對尾礦壩中的廢水進行處理以達到國家標準,實現浮選廢水適度淨化後全部回用和零排放。對於未處理的采空區、廢舊巷道等,利用井下采空區排放尾礦。積極開展土壤治理研究工作,構建礦山汙染耕地土壤微生物治理技術模型,研究成果應用於耕地土壤重金屬汙染治理;組建土壤修複實驗室,並部分建立土壤試驗田,作為土壤治理技術的孵化與示範。此外,還通過精準服務“長江經濟帶”“皖江經濟帶”等國家和區域發展重大戰略工程,以綜合地質調查成果報告的形式涵蓋所屬區域礦山生態修複所需基礎數據,並為其提供修複方案。
  為皖江經濟帶提供的調查報告提示發展需要關注的3個重大地質問題就包括皖江地區礦山環境問題,指出礦山開采與城市建設、生態保護的矛盾凸顯,因采礦產生的地麵塌陷、邊坡失穩等地質災害、“三廢”汙染、水土流失、壓占毀損土地資源等生態環境問題日趨嚴重,建議對重點塌陷區開展塌陷現狀及治理情況核查,並在回填基礎上進行生態複墾;針對已閉坑的老井工開采礦山,加強對采空區的排查;對岩溶塌陷區進行水文地質條件詳查,提出岩溶塌陷防治措施;礦山開采引發的崩滑流等地質災害主要發生於露天開采礦山,建議對露天礦坑隱患點進行邊坡加固,對廢舊露天礦坑進行邊坡改造、修複治理,對崩塌滑坡災害點進行清理、測量、評價、修複;礦山廢水排放和廢渣堆置不當,給礦山周圍的地表、地下水體造成了不同程度的汙染,對礦區周圍地表水影響較嚴重,建議對已占有、已汙染土地進行試點修複工作,技術成熟後進行推廣;對礦區影響範圍內水土質量下降區域進行詳查,理清汙染途徑,提出水土保護措施;關於礦山開采壓占、毀損土地資源,建議開展毀損土地資源修複和治理,支撐礦山城市升級轉型。
  推動礦山生態地質調查和綠色礦山建設,初步實現有效指導礦山開發、監管和保護;參與編製9項綠色礦山建設標準;建成並完善全國重要礦產礦山數據庫和尾礦綜合利用特征數據庫,編製重要礦產固體廢棄物分布圖;調查我國部分尾礦庫,形成固廢綜合利用新技術,篩選部分尾礦庫開展可利用性評價。
  支撐引導老礦山深部找礦
  近年來,中國地質調查局在有資源潛力的現有老礦山部署深部找礦項目,緊密結合地方經濟社會發展,以礦山企業投資為主體,對公益性地質工作給予適當支持,引領和拉動礦山企業跟進勘查,增加礦山可采資源儲量,穩定和擴大礦山產能,延長礦山服務年限和保障職工就業,促進礦業城市(鎮)經濟社會持續發展和社會穩定。
  2012年~2014年,中國地質調查局共部署實施老礦山找礦項目188項,其中勘查類項目168項、找礦預測與方法技術研究類項目20項,共有115家地勘單位和143個礦山企業參與項目實施;累計投入經費22.3億元,其中中央財政資金10.4億元、地方財政資金550萬元、礦山企業資金11.8億元;實現老礦山深部和外圍新區、新類型、新方向找礦重大突破,共55個礦山新增資源量達大中型規模,其中通過研究西藏羅布莎礦區含礦構造岩相帶與礦體空間分布規律,配合重磁電綜合解釋,圈定深部找礦靶區,經鑽探驗證發現厚大隱伏礦體,實現鉻鐵礦找礦重大突破;新增鉻鐵礦資源量200萬餘噸,其中Cr-80礦體提交115萬噸,是目前國內發現單體規模最大的鉻鐵礦體;在香卡山礦區深部發現6個鉻鐵礦富盲礦體,新增資源量25萬餘噸,預測深部仍有很好的找礦潛力;羅布莎鉻鐵礦的找礦突破深化了對區域空間成礦規律的認識,總結完善了有效的勘查方法,拓展了區域找礦空間,對緩解我國鉻鐵礦供需壓力和提高資源保障能力具有重要的現實意義。
  盡管一路披荊斬棘,成績顯赫,中國礦業轉型發展依然任重道遠。在精準研判國際國內礦業發展形勢的基礎上,中國地質調查局提出,要緊扣國家能源資源安全,精準對接礦業轉型發展,著力構建現代礦業發展服務體係,著力打造中國地質調查局在服務礦業轉型發展中的權威和品牌,向礦業企業提供受歡迎、能解決實際問題、能滿足企業需求的服務產品和平台。中國礦業報社作為這一戰略性部署的具體實施者,在遵循“解放思想、大膽探索、聚焦需求、創建精品”這一原則的基礎上,麵向全球和中國礦業,打造“國際一流、國內頂尖”的礦業信息產品和服務平台,樹立中國地質調查局服務礦業轉型發展的品牌,強化智庫型媒體功能,力求盡快建成中國礦業融媒體主平台,從2020年到2025年,打造中國礦業最權威的信息發布平台、較強國內和國際影響力的礦業資訊平台和專業化的谘詢服務平台,向世界發出中國礦業聲音,亮出中國觀點,提供中國方案。