原标题：中国地质调查局 中国地质科学院2020年度地质调查十大进展和地质科技十大进展
 

 

中国地质调查局 中国地质科学院

2020年度

地质调查十大进展

地质科技十大进展

 

一、2020年度地质调查十大进展

 

（一）我国海域天然气水合物试验性试采取得圆满成功

天然气水合物试采现场

该成果由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头，中国地质调查局勘探技术研究所、中国地质调查局油气资源调查中心、中国石油集团海洋工程有限公司等单位参与完成，牵头完成人为叶建良、秦绪文。其主要进展及创新：

1.首次揭示了南海北部天然气水合物（可燃冰）泥质粉砂储层结构特征，以及固体、液体、气体三种相态的转化、运移规律和控制机理，进一步深化了天然气水合物（可燃冰）“系统成藏”和“三相控制”开采理论，为试采实施提供了全方位理论支撑。

2.攻克了深海浅软地层水平井钻采技术装备等世界性难题，创造了产气总量、日均产气量两项新的世界记录，实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越，向产业化迈出了极为关键的一步。

3.自主创新形成覆盖试采全过程的环境风险防控技术体系，建立了大气、水体、海底、井下“四位一体”环境监测体系，进一步证实天然气水合物（可燃冰）绿色开发可行。

4.自主研发了以水平井为核心的六大类32项关键技术、12项核心装备，部分技术装备打破国外垄断，为推进天然气水合物（可燃冰）勘查开采产业化进程提供了有力保障。

5.试验性试采成功进一步增强了我国在天然气水合物（可燃冰）勘查开采领域的国际“领跑”优势地位。

（二）青海共和盆地干热岩规模化压裂造储取得重大突破

共和盆地干热岩压裂与定向钻探现场

该成果由青海共和盆地干热岩勘查与试采科技攻坚战指挥部、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心牵头，中国地质调查局地质科学院、中国地质调查局勘探技术研究所等单位参与完成。牵头完成人为文冬光、张二勇。其主要进展及创新：

1.成功实现我国首例干热岩规模化储层建造。

2.实施两眼深度超过4000m、井底温度超过200℃的双靶点干热岩定向井。

3.建立以热源机制为基础、天然裂隙精细刻画为核心，物模实验确定关键参数，数值模拟分析拟合校正的干热岩储层描述与裂隙预测方法。

4.首次系统提出干热岩应力波及、有效裂缝、进液范围的多重改造体积概念及定量界定方法。

5.形成以当地环境可承载力为阈值，断层力学稳定评价为基础，微震统计分析与模型预测相结合的诱发地震评价与预测技术。

6.打造形成集地质、钻探、压裂、监测、环评和实验模拟等多专业融合的干热岩攻坚团队。

（三）攻关完成重大工程地质安全风险评价（略）

（四）地质调查支撑服务脱贫攻坚任务高质量完成

兴国县和平村出水瞬间

该成果由中国地质调查局总工程师室、中国地质调查局水文地质环境地质部牵头，中国地质调查局南京地质调查中心、中国地质调查局武汉地质调查中心、中国地质调查局沈阳地质调查中心、中国地质调查局成都矿产综合利用研究所等单位共同参与完成。主要牵头人为吴登定、邢丽霞。

项目发挥地质科技优势，在查明贫困地区资源环境禀赋的基础上，加大地质调查项目经费投入力度，走出了一条以找水打井、富硒土地、灾害防治、地质旅游和绿色矿业为主的地质特色扶贫之路。其主要进展及创新：

1.聚焦“两不愁三保障”中的饮水安全问题，成功找水打井1600余眼，为严重缺水地区贫困群众提供了生产生活水源保障。

2.先后在贫困地区调查圈定绿色富硒土地2366万亩，支撑建设300余处富硒农业产业示范园，推动贫困地区走上富硒产业致富之路。

3.指导贫困山区全面开展地质灾害隐患排查，建立健全监测预警体系，研发推广地质灾害监测预警设备，有效减轻人民生命财产损失。

4.在贫困区调查发现各类地质遗迹景观资源2200多处，推动建设地质文化村10余处，为脱贫攻坚和乡村振兴塑造新的产业增长点。

5.调查发现矿产地420多处，攻克一批资源节约集约与综合利用关键技术，带动贫困群众就近就业、稳岗、增收。

（五）首次高精度航空重力测量支撑珠峰高程精准测定

珠峰航空重力与遥感综合测量项目现场

该成果由中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心牵头完成，牵头完成人为陈斌、熊盛青、栾晓东、高子弘。其主要进展及创新：

1.首次在珠峰地区开展了高精度航空重力与遥感综合测量，获取了目前世界上精度最高、覆盖区域最大的珠峰航空重力(覆盖面积1.27万km2，总精度1.1mGal)和遥感测量综合数据，大幅提高了珠峰及周边高程起算面的精度。通过航空摄影和航空激光雷达测量数据的融合处理，构建了分辨率达20cm的遥感三维实景地形、地貌数据模型。

2.针对珠峰高程测量的高标准要求，项目以改装和集成创新、国际领先的“航空地质一号”为飞行平台，解决了航空物探与遥感两大类装备、五套设备在多种组合形式下的多参数同步综合测量相互干扰等一系列技术问题，首次集成了包含自主研发和引进的航空重力仪、航空摄影仪和激光雷达测量仪，处于国际领先水平的航空物探和遥感多参数大规模综合测量系统，满足了项目测量要求。

3.创新形成了高寒高海拔区的飞行方法、质量控制、后期处理成图等全套的航空物探遥感综合调查方法技术体系，为今后开展极地和世界其它极艰苦地区的测量工作奠定了基础。

（六）地球科学大数据共享服务平台——“地质云”建设取得重要进展

地球科学一张图

该成果由中国地质调查局发展研究中心牵头，43家局属单位共同参与完成。牵头完成人为高振记、缪谨励、李丰丹、屈红刚。其主要进展及创新：

1.基于地球系统科学理论，初步建成“地球科学”一张图。

2.升级地质云平台，实现了云上资源“管得住、找得着、用得上”。采用混合云、地质数据资源池、自动化资源管理和安全认证等技术，打通数据从采集、入库、存储到服务全链条，实现了云资源的全生命周期管理；构建数据的资源融合生态化模式，接入13个地调院、行业和地质院校节点，形成了云资源“汇聚-应用-回馈”的良性发展生态，促进了地质行业的数字化转型升级。

3.融合地质调查主流程与业务管理信息化，助力地质调查业务提效减负。基于地质云架构，研发“在线调查”系统，并在地质调查项目中全面推广，初步实现了业务和管理的融合。

（七）境外地质调查服务中资企业开展国际矿业投资合作取得积极成效

全球地质矿产信息服务平台

该成果由中国地质调查局国际矿业研究中心、中国地质调查局科技外事部牵头，中国地质调查局天津地质调查中心、中国地质调查局沈阳地质调查中心、中国地质调查局矿产资源研究所、中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所、中国地质调查局矿业报社等单位共同参与完成。牵头完成人为施俊法、朱立新、李建星、夏鹏。

积极落实习近平总书记提出的“一带一路”倡议，围绕“三服务一促进”，努力推进构建境外地质调查“四体系一机制”和与沙特阿拉伯王国地学领域合作。其主要进展及创新：

1.精准服务国际矿业投资合作重大需求，与中资企业签订合作合同金额达1007万元。

2.形成“优选区块、找矿增储、项目评价、战略规划、专题研究、信息服务”6个方面的经验做法。

3.凭借先进的化探技术和高水平的人才队伍，成功中标沙特地球化学勘查项目，中标金额3.75亿元人民币，这是地调局首次中标国际重大地质调查项目，是地调局推进国际化进程的重要里程碑。

4.通过“矿业界”平台向中资企业推介境外矿业项目，累计发布阿根廷等国家46个矿权信息和3000余条矿业资讯，吸引20余家投资机构洽谈、咨询。

（八）首次实现全国地下水位统一监测和年度资源评价

全国2020年统测点分布图

该成果由中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质调查局岩溶地质研究所及六大区中心等单位共同参与完成。牵头完成人为李文鹏、吴爱民、郑跃军。其主要创新点：

1.首次完成全国地下水位统一监测，测点总数达6.7万个，全国重点监测区平均监测点密度由每百平方千米0.57个提升至1.69个，系统掌握了地下水流场状况。

2.首次实现面积50平方千米以上的34个地下水漏斗年度变化监测，2020年总面积6.1万平方千米，比2019年增加2625平方千米，精准评价了全国地下水超采区范围和年超采量，支撑了地面沉降防治与地下水超采治理。

3.首次完成全国地下水储存量变化年度评价，2019-2020年度全国地下水储存量净增加10.9亿立方米。

4.首次完成全国地下水资源年度评价，2019-2020年度全国地下水资源量约9118亿立方米。

5.系统构建了全国-流域-省级水资源调查监测评价区划的“四体系一机制”。

 （九）松辽盆地梨树断陷陆相页岩气调查首获高产气流

吉梨页油1井放喷点火现场

该成果由中国地质调查局油气资源调查中心牵头，中国石化东北油气分公司、中国石油渤海钻探工程公司共同参与完成。牵头完成人为徐兴友、张君峰。其主要进展及创新：

通过项目实施，创新形成3项陆相页岩气富集地质新认识：一是查明了松辽盆地南部火山活动期混积页岩形成机理；二是建立了松辽盆地南部纹层型混积页岩和夹层型硅质页岩两种页岩气富集模式；三是揭示了松辽盆地南部断陷湖盆陆相页岩气成藏规律，丰富和发展了中国陆相断陷湖盆页岩气地质理论。

集成创新了2项陆相页岩气关键工程技术：一是基于地质-地球物理建模，建立双向介质烃类检测陆相页岩气甜点预测模型，有效指导了陆相页岩气甜点优选；二是形成非均质性常压页岩气储层增能体积压裂和控压返排试气技术，实现了常压陆相页岩气高产。

项目圈定梨树断陷沙河子组陆相页岩核心区面积1286平方千米，应用体积法初步估算核心区页岩气地质资源量5558亿立方米，有望推动松辽盆地2.7万平方千米有利区陆相页岩气勘探开发，成为中国东北地区现实的清洁能源接替领域。

（十）全国森林蓄积量调查任务圆满完成

2020年度全国森林资源调查样地分布图

该成果由中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心牵头，13家专业中心共同参与完成。牵头完成人为夏锐。其主要创新点：

1.由过去森林资源连续清查每年调查1/5省份、5年全国出数，调整为每年调查全国1/5样地、每年全国出数，既继承了40多年森林资源连续清查样地框架，又优化了调查时序，调整了调查周期。

2.从全国范围内的系统抽样，调整转为“抽样+图斑”分层抽样，改进了调查方式，实现了更加聚焦、更加精准地反映全国森林资源分布，提高了调查效率。

3.充分利用“国土三调”、全国森林资源管理“一张图”、地理国情监测调查成果和最新高分辨率遥感影像，继承连续清查技术方法，全面采用北斗定位、遥感等新技术手段，提高了调查的精准度。

4.由过去国务院林业主管部门统一组织实施，调整转换为部、局共同组织（1+2），指挥中心与林草局6个直属院（1+6）联合实施，13个专业中心与各省级林业调查队伍（13+31）深度融合调查，优化了组织模式，建立了中央与地方联动的自然资源专项调查工作新机制。

二、2020年度地质科技十大进展

（一）自主成功研发深海浅软地层大口径水平井技术

深海浅软地层完成水平井建井

该成果由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头，中国地质调查局勘探技术研究所、中国石油集团海洋工程有限公司等单位共同参与完成。牵头完成人为叶建良、秦绪文、谢文卫、刘春生。其主要进展及创新：

1.创造了深海浅软未固结地层17-1/2″井眼造斜率＞15°/30米的世界造斜新纪录。研发了专用大直径高造斜钻具，创新软弱未固结地层的水平井定向钻进工艺，经过4个试验场累积12824米试验，在水深大于1200米的试采井现场施工中实现连续8个靶点高精度中靶，确保了井身轨迹精准穿越储层地质甜点。

2.首次采用开路钻完井技术钻开储层，大幅度拓宽了钻井液安全密度窗口，有效解决了未固结浅部地层易破裂等问题。综合优化利用施工平台双井架同时作业，实现浅软地层水平井安全高效建井。

3.创新研发了动力导向下套管技术，攻克浅软地层中高造斜率大直径套管下入难题。利用动力导向工具引导套管下入，大幅度降低管柱下入摩阻，减少粘附卡钻风险，避免新井眼的产生，创造深水浅软地层套管下入纪录。

4.研发全球领先的第四代“慧磁”高精度中靶系统，拓展了姿态测量模式，并提高了仪器的探测距离和测量精度，精准控制监测井与试采井间距，为实现储层精确监测提供了技术保障。

（二）干热岩高效控缝控震压裂和高温硬岩多靶点精准定向钻井技术取得突破 

青海共和 GH-01 井压裂现场照片

该成果由青海共和盆地干热岩勘查与试采科技攻坚战指挥部牵头，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位共同参与完成。牵头完成人为叶成明。其主要进展及创新：

1.自主攻关形成干热岩裂缝定向控制压裂技术，以裂缝系统净压力控制为关键手段，调整工艺和参数，研发应用超高温、长效封堵暂堵转向剂促使裂缝向高应力方位延伸，达到有效控制裂缝走向和延展距离的目的。

2.基本掌握干热岩压裂高效控震技术，建立多场耦合三维地质模型，评价诱发地震风险。采取填砂封堵敏感结构面、无级变速压裂缓停泵、中小排量连续泵注等工艺，减缓压裂诱发地震。实时获取诱发地震信息，动态评价诱发地震风险，指导压裂参数调整。

3.创新建立微地震-时频电磁高精度裂缝联合观测系统，实时获取微震响应和裂缝延展特征，形成了适合干热岩压裂微震监测的高精度微地震监测技术，支撑压裂工艺参数调整和诱发地震风险管控。

（三）新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证（略）

（四）智能滑坡监测预警系统研发与地质灾害隐患遥感识别技术取得突破并成功应用 

滑坡仪-GNSS位移监测设备

该成果由中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局地质力学研究所等单位共同参与完成。牵头完成人为邢丽霞、殷跃平。其主要进展及创新：

1.第Ⅰ代滑坡仪定型试制。融合应用新型微机电传感、北斗高精定位、天-地窄带物联、人工智能等多学科技术，突破低耗采集、变频监测、组网定位与多模通信等关键技术瓶颈，可靠性不断提升，达到95%优秀级；集成度大幅提高，实现多测项按需集成。

2.智能预警系统多级应用成效显著。系统实现“建设-运行-维护”全流程在线管理，并构建了“人机结合”决策模式与技术流程，初步实现人机综合研判。

3.“1+4”监测预警技术标准体系初步形成。构建1总4分技术标准体系，其中《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》已印发执行。

4.隐患识别方法体系初步建成。提出融合多源、遥感观测，涵盖形态、形变、形势的隐患识别技术方法，形成专题信息提取、隐患特征识别、野外核查验证的业务流程。

（五）深部地热系统成因理论及模式支撑找热取得新成效

“同源共生-壳幔生热-构造控热” 成因模式示意图

该成果由中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局地质科学院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质调查局北京探矿工程研究所等单位共同参与完成。牵头完成人为王贵玲。其主要进展及创新：

1.建立了深部水热型和干热岩型地热资源系统的成因理论，从地热系统的角度阐释了两种类型地热资源的关联和差异，统一了地热找矿新思路。提出不同构造区水热与岩热相伴生的“同源共生-壳幔生热-构造聚热”的成因理论，进一步完善了地热资源研究的基础理论。

2.将深部地热系统划分为沉积盆地古潜山复合型、沉积盆地深坳陷层控型、断陷盆地地压型、陆陆碰撞板缘型、板缘俯冲带热控构造型、隆起山地深循环型以及近代火山型七种类型，为区域地热资源勘查开发提供了理论依据。

3.基于此理论，相继在雄安新区、东南沿海、江西宁都等地区实现找热突破。在雄安新区钻获华北迄今温度最高的地热井，在广东惠州钻获东南沿海迄今温度最高、流量最大的地热井，在江西宁都小布镇钻获了当地第一口可供商业开发的地热井。

（六）航磁超导全张量梯度测量系统研发成功

 低温超导（左）和高温超导（右）航磁全张量梯度测量系统试飞团队

该成果由中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国科学院空天信息创新研究院、吉林大学等单位共同参与完成。牵头完成人为刘浩军、郭华、郭子祺。其主要进展及创新：

1.对无磁杜瓦进行小型化、轻量化设计，并通过电磁屏蔽技术保证杜瓦低涡流噪声性能，提高系统稳定性。设计高、低温超导系统通用的读出电路和惯导系统匹配的主测控装置，实现了多通道SQUID测控系统工作点自动调节技术，以及八通道磁测数据和姿态数据的同步采集、存储和上传；设计并研制水滴形吊舱及配套吊缆，通过空气动力学、电磁兼容性等分析测试，解决水滴形吊舱研制和飞行姿态控制等关键技术问题。

2.高温超导测量系统采用全新探头结构设计，通过增加芯片基线距离，提高磁梯度灵敏度。

3.低温超导测量系统采用六棱台绝对对称结构设计，通过多芯片设计增加磁测数据冗余度，结合磁通变换器，提高磁测数据质量和稳定性。

（七）中国东部克拉通古陆核形成与大陆演化研究取得重大进展  

该成果由中国地质调查局武汉地质调查中心、中国地质调查局成都地质调查中心、中国地质调查局南京地质调查中心、中国地质调查局天津地质调查中心、中国地质调查局地质研究所共同参与完成。牵头完成人为邓新。其主要进展及创新：

1.在黄陵古陆核发现扬子克拉通已知最古老的（29.5亿年）表壳岩系、华南最古老的（33亿年）TTG岩系，发现迄今扬子克拉通最古老的冥古宙（40亿年）继承锆石，在云南元江地区查明存在扬子克拉通南部最古老的（31~28亿年）结晶基底。

2.在胶北发现27亿年富钾花岗岩，指示该区太古宙地壳在27亿年时已完成由不成熟的TTG片麻岩向成熟的壳熔花岗岩转变，限定华北克拉通吕梁群的时代为新太古代（25亿年），改写了华北古元古代BIF成矿历史。

3.重塑了华南元古宙弧盆系演化格局，为深化认识显生宙战略性矿产区域成矿规律提供了基底构造信息。

4.深化了中国东部克拉通古陆核地壳演化的认识，为探索全球早期陆壳形成及其与板块构造体制的关系提供了新资料，相关成果发布后引起了地学界广泛关注，实现了基础地质理论创新。

（八）大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体

甲玛矿区推-滑覆构造控矿体系

该成果由以中国地质调查局矿产资源研究所唐菊兴为首的科研团队牵头完成。其主要进展及创新：

1.在青藏高原甲玛矿区成功实施了固体矿产首个3000米科学深钻，精细揭示斑岩成矿系统结构，实现地质信息“透明化”，累计揭示584.36米铜钼（金、银）矿体，建立了完备的高原科学深钻施工工艺，也为构建3000米以浅的资源勘查和预测技术方法奠定了坚实基础。

2.创建了斑岩成矿系统“多中心复合”成矿作用模型，丰富和完善了碰撞造山成矿理论，并依此新发现则古朗北矿段的巨厚斑岩和矽卡岩矿体。在矿区深部及外围取得重大找矿突破，据最新估算成果，甲玛矿区累计探获资源量铜882.5万吨（Cu 0.7%以上 392.8万吨），钼85.6万吨，铅111万吨，锌63.8万吨，伴生金244吨，伴生银13000吨，当量铜1814.8万吨。

3.通过“产、学、研、用”技术理念以及科技成果转化，项目成果直接应用于矿山深部和外围找矿，并取得重大找矿突破。

（九）望谟生物群首次发现并揭示三叠纪早期海洋生命复苏与演化 

望谟生物群化石类型

该成果由以中国地质调查局成都地质调查中心的周长勇、张启跃为首的科研团队牵头完成。其主要进展及创新：

1.在南盘江盆地首次发现早三叠世海洋生物化石群落，初步鉴定包括6门14纲，命名为“望谟生物群”。其丰富的化石门类展示出从初级消费者到顶级捕食者的复杂食物链，表明在早三叠世一个复杂的海洋生态系统已经形成，海洋生态系统恢复时间小于5百万年，是研究早三叠世海洋生态快速复苏机制的窗口。

2.填补了南盘江盆地早三叠世海生爬行动物演化空白，与之后的罗平生物群、兴义动物群、关岭生物群形成了华南三叠纪海洋生态演化的完整系列，对深入研究二叠纪末生物大灭绝后海洋生态系统复苏、辐射具有重大意义。

3.地方政府和相关部门高度重视望谟生物群化石保护和研究，已协调黄百铁路等基础建设改线避让以促进妥善保护化石产地。

（十）水平衡理论与北方生态水文演变研究取得新认识 

坝上高原及察汗淖尔流域盐尘空间分布

该成果由中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位共同参与完成。牵头完成人为石建省、吴爱民、聂振龙、张光辉。其主要进展及创新：

1.构建水平衡理论体系，提出水平衡区域控制、水平衡问题响应、水平衡危机预警等水平衡“红线”指标。从技术逻辑出发，对多尺度自然单元进行水平衡分析研究，提出水平衡关键要素发生重大变化的指标界限，再以行政逻辑为着眼点，按多级行政单元对技术型结论进行管控分配，形成在生态系统合理维持前提下，水平衡状态满足经济社会发展需求的可调节指标、范围和途径。

2. 提出了内蒙古高原萎缩型湖泊与青藏高原扩张型湖泊的水平衡模式，揭示内蒙古高原察汗淖尔、达里诺尔、岱海等湖泊萎缩的主要原因是干旱气候背景下地表水过度开发和地下水超采；查明了盐湖流域四湖水源构成，定量识别了冰川冻土融水及地下水补给量，精准预测了盐湖水位的溢出时间，实现了高寒湖泊水平衡分析理论方法创新。

3. 创建了西北干旱区地下水生态功能渐变-质变-灾变识别理论方法，揭示了西北干旱区地下水生态危机形成机制。