摘要:以需求为导向,支撑我国基础性公益性地质矿产调查、油气地质调查、水工环地质调查等工作,完成20项地质调查勘查技术系列标准制修订,其中物探标准8项、化探标准4项、遥感标准2项、钻探标准5项、地质测绘标准1项,进一步完善了地质调查标准体系,为推动新时代地质调查转型升级提供勘查技术方法标准保障。
1.项目概况
“地质调查标准制修订与升级推广(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所)”项目,归属于“地质矿产调查战略与规划支撑”工程,由自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所承担。项目周期为2016—2018年。主要目标任务是围绕我国基础性公益性地质矿产调查、油气地质调查、水工环地质调查等,开展物探、化探、遥感、钻探、地质测绘等勘查技术领域标准制修订。通过项目实施,编制完成20项勘查技术标准,为推动新时代地质调查转型升级提供勘查技术方法标准保障。
2.成果简介
(1)制定了无人机航磁、无人机遥感、航空重力、频率域航电4项新标准,提升了地质调查空中探测效果。
无人机航空磁测调查:近几年我国刚刚兴起的地质调查新飞行平台,在突破无人机改装与航磁仪远程测控等多项关键技术基础上,无人机替代有人机进行航磁调查成为现实。目前,无人机航磁系统已经承担起大面积地质调查任务,成果转化应用和有效服务成效显著(图1)。为了满足工作需要,制定出《无人机航磁数据采集技术要求》,为无人机航磁调查技术推广奠定了基础。
图1 新疆克拉玛依示范区无人机航磁△T平面图
频率域航空电磁调查:具有自主研发的频率域航空电磁测量系统,在地下水调查、环境资源调查中具有明显的技术优势,我国已完成频率域航空电磁调查57万测线千米工作量,在圈定蚀变带、寻找金矿、土地盐渍化调查、地下水水质划分、农业生态地质调查等方面应用成效显著。《频率域航空电磁规范》的制定,使该方法的应用有章可循、有据可依。
无人机遥感技术:2012年以后投入地质调查应用(图2),累计飞行拍摄面积超过6000km2,用于提取工作区矿产资源开发利用状况及矿山环境相关信息。面对无人机遥感技术旺盛的需求,制定出《无人机遥感数据获取技术要求》,对规范和指导无人机遥感调查工作具有重要意义。
图2 某矿区无人机遥感监测结果
航空重力调查技术:2013年进入我国地质调查主战场,通过不断对系统完善改进,使其具备了缓起伏飞行的能力,随后完成了大规模的航空重力调查任务。到2015年底,我国在海域和陆域地区相继完成近80万测线千米的航空重力调查任务,形成了一套较为完善的工作方法,并制定出《航空重力测量技术规范》,可引领航空重力调查技术的推广应用。
(2)国际地球化学填图、区域重力调查等地面技术标准引领新技术应用。
制定《国际地球化学填图技术要求》:联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心的成立,标志着中国与世界各国在地球化学领域合作有了新平台,同时为实施“化学地球”大科学计划创造了条件,地球化学国际研究中心制定的《国际地球化学填图技术要求》,为“一带一路”沿线国家地球化学填图计划的实施提供了适宜的标准,彰显了我国在国际地球化学填图领域技术优势地位。
编制《浅钻地球化学测量技术规程》:针对我国150万km2浅覆盖区(覆盖厚度<50m)地质调查,传统的技术手段常常无能为力。机动浅钻地球化学勘查技术,可以有效提取浅覆盖区隐藏的地球化学找矿信息。在多年技术应用研究与示范基础上,编制了《浅钻地球化学测量技术规程》,即将作为行标发布, 为浅钻化探技术推广提供规范化指导文件。
修订《地震勘探爆炸安全规程》:近年来,随着地震勘探技术应用范围的扩大,作业环境日益复杂,安全问题日趋突出。1991年颁布的国家强制性标准《地震勘探爆炸安全规程》(GB 12950-91),难以满足当下爆炸物品安全管理的需要。在倡导以人为本、绿色勘查、环境保护优先的背景下,近期修订了《地震勘探爆炸安全规程》,强化了对炸药运输、储存、使用等关键过程的控制要求,以确保地震勘探爆炸物品的安全。
修订《区域重力调查规范》:《区域重力调查规范》(DZ/T 0082-93)首次发布于1993年。鉴于技术的进步、仪器设备的更新换代和2000国家大地坐标系的启用,《区域重力调查规范》已经远远不能满足实际工作需要。在坐标转换过渡期即将结束前,历时2年完成该标准的修订。修订后的新标准中,2000国家大地坐标系和椭球高程基准的使用,提高了重力测点定位精度及高程测量精度,优化了野外测地工作方法和工作流程,修改了近区地形改正的计算方法,提高了布格重力异常总精度,为区域地球物理调查工作的开展提供了适宜的新标准。
(3)制定了煤层气测井、天然气水合物钻探等技术标准,为新兴能源探测、地下空间探测提供标准支撑。
编制《煤层气测井技术规范》:煤层气作为新兴清洁能源,其勘探开发快速发展,煤层气测井是煤层气勘探中至关重要的技术手段。随着煤层气测井理论的不断成熟,使测井成果的应用范围逐步扩大。国内煤层气测井尚无行业标准,不利于煤层气勘探开发。新编制的《煤层气测井技术规范》,为新兴能源煤层气勘探提供了适宜的技术标准。
编制《陆域天然气水合物钻探技术规程》:陆域天然气水合物钻探技术研究与试验在我国持续多年,2008年首次在青海省木里地区实施了天然气水合物科学钻探试验井。在祁连山、西藏羌塘北部、青海南部、东北漠河盆地等亦开展了有关钻探工作,先后完成了26口钻孔施工。系统总结了陆域冻土天然气水合物钻探施工钻具、工艺等方面的技术要求,经多轮研讨与征求意见,编制完成《陆域天然气水合物钻探技术规程》,结束了陆域水合物资源勘查钻探技术无标准可循的状况。
编制《地下电磁波技术规程》:地下电磁波在我国历经几十年的发展逐步成熟起来(图3、图4),在工程、环境、矿产勘查等方面得到广泛应用。基于此,编制完成《地下电磁波技术规程》,可促进地下电磁波技术在城市地质调查、生态与环境地质调查、工程地质调查、地下空间探测等领域的应用。
图3 地下电磁波测量系统
图4 四川盆地大地电磁法参数试验
修订《液动冲击回转钻进技术规程》:液动冲击回转钻进技术是一项投资少、见效快、实用性强的钻探技术。我国成功研制出绳索取心液动锤,在大陆科学钻探、松辽盆地资源与环境深部钻探以及水文水井钻探、地热井勘探开发等工程中发挥了重要作用。新修订的《液动冲击回转钻进技术规程》,将新技术应用要求融入标准,促进了钻探新技术的推广,进一步提升钻探工作效率。
3.成果意义
无人机航磁、航空重力、国际地球化学填图、天然气水合物钻探等技术创新成果转化为新标准,有利于促进地质调查技术进步,提升地质调查有效服务水平,服务地质调查转型升级,对于进一步完善地质调查标准体系、提升勘查技术方法标准保障能力具有重要意义。
(地一眼编辑:杨为先)
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