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2016年01月13日 星期三
  • 中国地质调查局官微

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让“探针”的作用最大化

——聚焦岩心数字化与信息共享

来源:中国自然资源报 作者:于德福 高鹏鑫 发布时间:2020-06-05

自然资源实物地质资料中心的岩心库

 

岩心光谱扫描

 

岩心编录

岩心是研究和了解地下地质和矿产情况的重要实物地质资料,也被称为“向地球深部进军的探针”。自然资源部近日印发《关于做好岩心数字化与信息共享工作的通知》,目的就是要使我国已形成的岩心在“向地球深部进军”国家重大战略的实施中、在地质科学的进步中、在找矿突破的支撑中发挥更大作用。自然资源部矿产资源保护监督司司长鞠建华说:“要改变岩心‘一次性用品’的状况,基础就是提高岩心的数字化和信息共享程度。”

我国岩心存量大、增量也大

新中国成立以来,我国积累了大量的岩心等实物地质资料。目前,仅在中国地质调查局自然资源实物地质资料中心保管的从重要矿区、重大地质科学项目采取的岩心有近60万米。此外,各省级实物地质资料馆、矿山企业、勘查单位也保存有大量重要的岩心。

据《中国矿产资源报告(2016)》统计,“十二五”期间,我国仅煤炭、金属和非金属矿产勘查领域平均每年钻探量达2000万米左右,形成了海量的岩心实物地质资料。

为管好用好这些资源,原国土资源部2016年印发了《实物地质资料管理办法》(国土资规〔2016〕11号),在我国建立了岩心分类分级管理制度,即对岩心按照重要性、典型性、代表性,进行筛选分类、分级管理,并提供社会化服务。

澳门威尼斯App截至2019年底,全国现有由自然资源实物地质资料中心保管的Ⅰ类岩心总量已达110余万米(部分保管在省级馆),由省级馆保管的Ⅱ类岩心总量达90余万米。这些是从海量岩心中严格筛选出来的最具有保管和利用价值的实物地质资料。此外,广大地勘单位和工矿企业还保管着数千万米的除Ⅰ类、Ⅱ类以外的其他岩心实物资料。

岩心用得好可节省大量投入

如果现有岩心信息能得到充分利用,在相同或类似的地区、矿区就可以少布置甚至不布置钻孔,从而有效降低地质科研和地质找矿的成本和风险。

美国地质调查局岩心研究中心测算结果表明,每年用于保存岩心的成本,仅相当于当年钻探这些岩心成本的0.5%,是当前钻探成本的0.05%。

国内通过老岩心的二次利用,取得新的认识和发现,最终实现重大找矿突破的案例很多。

澳门威尼斯App如:辽宁省有色地质局103队通过对保存的青城子矿区数十个钻孔岩矿心、副样的重新测试分析和研究评价,发现了高家堡子和小佟家堡子超大型金银铅锌矿床;江西省地矿局912大队通过对冷水坑地区岩心样品的多次开发利用,地质认识不断深化完善,矿床规模从矿化点发展到超大型矿田;天津地质调查中心在大营铀矿勘查初期,通过对前期煤系勘查钻孔岩心的二次开发利用,不仅节省了大量前期找矿投资,同时还缩短了4~5年的铀矿勘查周期,促进了我国铀矿勘查开发格局的转变;中石油在四川盆地高石梯—磨溪气区油气勘探过程中,通过反复利用已有钻孔岩心、岩屑,取得了微生物岩储层地质新认识,解决了油气勘探选区过程中存在的瓶颈问题,获得了油气勘探大突破。

用好岩心的基础是提高数字化和信息共享程度

“岩心具有体积大、重量大、不便移动等特点,传统的岩心服务需要到馆观察、布样、取样后送实验室测试分析。”鞠建华说,受这些特点制约,岩心的重复开发利用存在两大问题。一是岩心服务模式工作周期长、成本高、岩心损耗大,极大地制约了岩心的共享利用。2018和2019两年,自然资源实物地质资料中心面向社会提供岩心使用超过10万米,取样1万余件。但这与目前保存在该中心的岩心总量比,几乎是沧海一粟。二是岩心在保管过程中,随着时间的推移,会产生风化、氧化、破碎等改变,导致大量信息丢失甚至损毁。

解决这两大问题的根本办法,是提高岩心的数字化程度,即用岩心数字化技术提取岩心表面及内部蕴含的各类物理、化学、结构等数据信息,将实体岩心“数字化”。有数字化保存和网络化在线服务做基础,实现岩心信息共享和岩心利用最大化就有了可能。

基于此,我国自2007年开始,逐年加大了岩心数字化工作。截至2019年底,自然资源实物地质资料中心已完成约40余万米Ⅰ类岩心的图像扫描数字化工作,以及5万余米Ⅰ类岩心矿物成分和元素含量数字化工作,目前正在部署开展油气地质调查岩心关键层位的CT结构构造数字化工作。安徽、宁夏、黑龙江、山东、四川和西藏等地的部分省级馆藏机构,也先后开展了Ⅱ类岩心图像数字化工作,并取得了积极进展。今后,加快岩心数字化和信息共享步伐,仍是我国实物地质资料管理、服务的一项重点任务。

四方面入手追求利用最大化

为构建全国统筹、有效汇集、高度共享的岩心大数据共享服务格局,实现岩心利用最大化,今后我国实物地质资料管理、服务将按照《通知》要求,重点开展四方面的工作。

澳门威尼斯App一是加强汇交管理,汇交人在汇交岩心实物时,应同时汇交已有的岩心测试分析数据和扫描数字化数据(电子版),以避免在日后提供岩心服务过程中,为获取相同测试参数而二次取样造成浪费。

二是加快推进全国岩心数字化工作进程,全面推进Ⅰ类、Ⅱ类岩心的数字化工作,内容包括图像、光谱矿物和X荧光元素数字化,获取岩心图像、矿物成分和元素含量等最基础的信息。省级馆要在实现Ⅱ类岩心的全面图像数字化基础之上,逐步开展光谱矿物、X荧光元素及其他参数的数字化工作。

澳门威尼斯App三是加强岩心信息服务,建设全国数字岩心平台,实现岩心基本信息数据、测试分析数据、扫描数字化数据及相关地质资料数据等涵盖岩心全生命周期各个阶段形成数据的有效关联与深度融合。自然资源实物地质资料中心和各省级馆定期将岩心数据导入数字岩心平台,形成岩心数字信息的动态更新机制。

澳门威尼斯App四是加强岩心数据产品开发。着力提升岩心数据的综合分析与应用能力建设,在海量岩心样本及多参数数据基础上,围绕重点地区重要构造单元开发系列数据产品,为资源能源安全保障、地球科学研究和地质灾害防治等提供及时、权威、高效的数据支撑与服务。

延伸阅读

推进岩心数字化与信息共享应关注的几个关键问题

澳门威尼斯App问题一:《通知》要求汇交岩心实物同时汇交已有的测试分析数据和岩心数字化数据(电子版),是否会增加汇交人负担?

汇交测试分析数据,不属于新增任务。对于岩心数字化数据,汇交人可根据实际情况进行汇交,对于已经开展岩心数字化的,为避免馆藏机构重复工作,需要进行汇交;没有进行岩心数字化的,可不汇交。

问题二:在全国推进岩心数字化工作的思路是什么?

澳门威尼斯App总体上是分步实施的推进思路。首先,对自然资源实物地质资料中心管理的Ⅰ类岩心,要全面开展图像、矿物成分和元素浓度等参数的数字化工作。其次,省级馆分步推进,全面完成Ⅱ类岩心的图像数字化工作。再次,充分发挥中国地质调查局和已经设立的实物地质资料区域(专业)中心的引领示范作用,率先启动并完成岩心数字化,推动岩心数据共享利用。

问题三:《通知》中为何提出馆藏机构与服务对象、测试单位签订“三方协议”?

在岩心日常服务过程中存在的一个突出问题是,测试分析数据及剩余样品往往难以追索。各单位曾经进行过探索,比如要求取样人签订数据及剩余样品返回承诺书,但由于难以落实惩罚措施等原因,实际操作中收效甚微。《通知》提出由馆藏机构与服务对象、测试单位签订“三方协议”,明确由测试单位负责将所有剩余样品和完整的测试分析数据返回馆藏机构,正是为了有效解决数据及剩余样品难以追索的问题。

澳门威尼斯App问题四:如何加强岩心数字化信息服务?

一是要创新服务方式,逐步推进传统到馆观察取样服务向数字化、信息化和网络化服务转变。二是优先利用无损的数字化手段开展服务,尽可能控制取样频次和数量,延长岩心服务寿命。只有在无损的数字化手段无法满足利用需求时,才可进行取样,但是必须由馆藏机构人员严格按照操作规范进行。三是实现数据的有效汇聚。自然资源实物地质资料中心将在地质资料管理信息系统的总体框架下,牵头搭建全国数字岩心平台,正是为了实现全国各保管单位形成的各类岩心数据的统一汇集、管理与服务,进而实现广泛的数据共享。

澳门威尼斯App问题五:岩心数字化与信息共享工作的愿景是什么?

澳门威尼斯App通过各级自然资源主管部门、中国地质调查局、各级岩心馆藏机构长期不懈努力,逐步形成覆盖全国各级地质构造单元的岩心地质资料及其数字化数据,形成特色鲜明的实体岩心资源网络体系和岩心大数据资源网络体系。

未来,各岩心馆藏机构应着重加强支撑服务国家重大战略的能力建设,加大数据资源及服务产品的供给力度。在海量岩心样本及多参数数据基础上,围绕重点地区、重要构造单元开发系列数据产品,形成“全国岩心样本数据库”,建立矿物、元素、磁化率、电阻率、密度、岩石力学、孔隙、裂隙等三维模型,为资源能源安全保障、地球科学研究和地质灾害防治等提供及时、权威、高效的数据支撑与服务。

(自然资源部矿产资源保护监督司提供)

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