DREAM专项简介

序言

  为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》提出的资源勘探增储要求和《找矿突破战略行动纲要(2011-2020年)》(国办发〔2011〕57号)等相关部署,按照《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》(国发〔2014〕64号)要求,科技部启动了“十三五”国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项(简称“深地专项”)。

  深地专项是国家深地战略科技布局的开篇之作。专项实行全链条设计,一体化组织实施。专项围绕资源领域战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品,进行从基础理论、关键技术到工程示范的全链条设计,实施跨部门、跨行业、跨区域的研发布局和协同创新。

  深地专项实施周期:2016年-2020年。

一、专项目标

  以突破我国矿产资源和深层能源“第二勘查空间”、实现资源发现与储量增长双跨越和开采能力翻番、提高资源保障能力为目标,按照“提高深部资源时空分布规律认知,提升深部资源勘查评价与开采能力,促进深部资源能源发现与开发”的思路,破解深部资源能源勘查的关键科学瓶颈,突破深部资源能源勘查的关键技术,构建深部资源开采理论技术体系,构建1500米采矿新空间,进军3000米勘查新深度,开辟覆盖区找矿“新大陆”,拓展油气万米深层新领域,支撑找矿突破战略行动,提升深部资源勘查开采能力,提高保障资源保证程度,缓解资源能源巨大压力。

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  我国主要成矿带勘查深度发展趋势

   

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  深地资源勘查开采重点专项主要任务布局   

  1.破解深部资源三大科学问题。揭示成矿系统三维结构与时空展布规律,发展深部矿产资源评价预测理论,构建三维矿产预测评价方法体系;拓展深部矿产资源开采理论,支撑大深度规模开采;创新深层油气评价理论,指导超深油气勘查。

  2.突破多深度共性关键技术。形成航空-地面-地下立体勘查技术体系,完善2000米勘查体系,突破3000米勘查技术,储备5000米勘查能力;拓展金属矿1500米开采技术支撑能力;扩展油气勘查深度到6500-10000米。

  3.建立二个资源勘查工程实践平台。针对矿产资源(紧缺矿产、战略新兴矿产和“粮食”矿产等)与能源(深层油气、铀矿等),建立覆盖区、3000米深度矿产资源勘查实践平台,深层油气和铀矿资源勘查实践平台,实现资源增储。

  预期成果:专项将形成3000米以浅矿产资源勘探成套技术能力、1500米以浅深部矿产资源开采成套技术能力,储备一批5000米以深资源勘查前沿技术,油气勘查技术能力扩展到6500~10000米,加快“透明地球”技术体系建设,建立成矿带典型成矿系统深部精细地质结构,研发三维预测评价软件系统,构建矿集区3000-5000米深度三维物理结构、物质组成与时空演化模型,实现重要矿集区“透明化”,提交一批深地资源战略储备基地,支撑扩展“深地”资源空间。   

二、主要任务 (下面七个就是七大任务,每个题目单领出来作为右侧竖导航)

  立足开拓深部资源能源勘查开采新空间,缓解资源能源压力的基本需求,围绕“构建1500米采矿新空间,进军3000米勘查新深度,开辟覆盖区找矿‘新大陆’,拓展油气万米深层新领域”的目标,按照全创新链布局、一体化组织实施的思路,专项分解为成矿系统的三维结构与控制要素等7项重点任务。   

1.成矿系统的三维结构与控制要素

  建立我国典型的华南陆内、华北克拉通、青藏高原和中亚造山带成矿系统深部地质结构,揭示重点矿集区三维结构与时空演变规律、控矿条件与改造过程、成矿流体与演化、成矿末端效应和矿床定位等关键因素,构建基于三维结构的成矿构造体系与成矿-找矿模型,开展若干个典型成矿系统内矿集区3000米“透明化”勘查示范。

  主要内容:(1)构建主要成矿系统深部密度、磁性、电阻率、放射性和地震反射与速度等结构,建立重点矿集区三维地质结构与控矿构造体系,聚焦重大地质事件、重塑成矿系统时间深度演化模型。(2)建立成矿系统物质组成时空框架,追踪成矿物质演化。(3)建立典型矿集区金属元素巨量堆积和矿床富集机制,查清成矿物质来源、驱动和沉淀控制机理,厘定成矿末端效应和定位过程,构建基于三维结构的成矿-找矿模型,创新成矿理论。(4)查明典型矿集区成矿流体系统,建立多过程和多尺度耦合的成矿过程模拟方法。

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  我国主要成矿系统分布

地质与构造分区略图据任纪舜等(2013)修改

2.深部矿产资源评价理论与预测

  构建典型成矿系统3000米深度三维矿产资源预测与评价理论方法体系,建立深部矿产三维找矿地质模型、区域三维地质实体模型,开展三维控矿与综合成矿信息提取集成、区域三维成矿预测与靶区优选,定量估算区域资源潜力与找矿概率,研发三维控矿因素定量分析技术与方法、大深度三维复杂地质模型的建模方法。部署重点矿集区找矿预测示范,预测紧缺、战略新兴、能源、“粮食”矿产找矿战略选区和找矿靶区。

  主要内容:(1)深部矿产资源评价理论与方法。(2)深部地质建模与综合信息提取。(3)深部矿产资源预测信息系统与战略研究平台。(4)深部矿产资源预测评价示范。   

3.移动平台地球物理探测技术装备与覆盖区勘查示范

  以航空快速移动平台为主要载体,构建一机、多功能、模块化航空探测技术平台,实现航空地球物理勘查技术装备国产化,提升高效率、高精度、多参数联合探测技术能力,满足不同类型覆盖区深部勘查对航空物探技术的需求,提高国际竞争力,使我国航空物探技术达到国际先进水平。选择典型成矿系统相关覆盖区开展若干找矿靶区验证示范。

  主要内容:(1)航空重力及重力梯度测量技术。(2)吊舱式和固定翼时间域航空电磁测量技术。(3)无人机三分量航空磁场测量技术。(4)高分辨率航空伽玛能谱测量及机载成像光谱测量技术。(5)典型覆盖区航空地球物理技术示范与处理解释软件平台开发。

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4.大深度立体探测技术装备与深部找矿示范

  针对3000米勘查新深度的目标,研制一批宽频、高灵敏度重、磁、电磁传感器,全三维分布式电磁、地震探测技术装备研制和数据处理解释技术的创新,优质、高效的深孔地质岩心钻探工艺方法,全面实现3000米深度金属矿产资源探测能力,储备一批5000米深度探测技术。在典型成矿系统选择若干靶区开展深部找矿验证示范。

  主要内容:(1)地面地球物理勘探关键技术与装备。(2)地下及井中地球物理勘探技术与装备。(3)穿透性地球化学勘查技术。(4)5000米大深度智能地质钻探技术与装备研发。(5)深部数据处理、解释软件平台开发及勘查技术综合示范。

5.深部矿产资源勘查增储工程实践

  以大宗紧缺矿产(铜、铅锌、镍,金等)、战略新兴矿产(稀有、稀散、稀土等)、“粮食”矿产(钾、磷等)和能源矿产(铀、锂等)为重点,在华南陆内、华北克拉通、青藏高原和中亚造山带等成矿系统及其重要成矿带,优选若干深部潜力巨大、有望成为未来国家大型资源基地的矿集区,部署深部3000米资源勘查科技工程示范,评价深部3000米资源潜力,取得深部找矿突破,形成若干个大型深部资源基地。

  主要内容:(1)大宗矿产资源基地深部探测技术示范。(2)战略新兴矿产资源基地深部探测技术示范。(3)铀及锂能源矿产基地深部探测技术示范。(4)钾盐等“粮食”矿产基地深部探测技术示范。

  
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  岩体    断裂

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  蚀变带  矿体

  成矿规律→找矿实践

   

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6.深部矿产资源开采理论与技术研究

  针对深部金属和煤炭开采的高应力、高水压力、高地温、大井深、强烈扰动等重大难题,构建深地资源开采基础理论体系,突破深井建设与提升关键技术及装备,研究深部岩体力学理论及岩层控制技术,研发大规模安全高效开采工艺,建成开采环境控制及灾害防治技术体系,发展深地无人采矿技术,实现1500米深度规模化采矿,为1500米以深矿产资源开采提供理论与技术支撑。

  主要内容:(1)深部矿产开采理论。(2)深部矿建井提升技术与装备。(3)深部岩体力学及岩层控制技术。(4)深部矿产开采环境控制技术。(5)深部矿产安全高效开采技术。(6)深部矿产开采灾害防控。(7)深部矿产无人采矿技术。(8)深部资源开采技术及装备集成的前期研究。

7.超深层新层系油气资源评价技术

  立足我国主要克拉通盆地(塔里木、上扬子、华北)超深层及中新元古界,开展盆地原型恢复、烃源岩分布以及成烃-成储-成藏机制研究,搞清油气成藏条件,评价油气资源潜力,优选有利勘探区带,提出重大勘探目标。针对超深层(6500-10000米)地球物理勘查的技术瓶颈,开展重磁电与地震采集、处理解释技术研发,初步形成超深层地球物理勘查的有效技术。为拓展我国超深层及中新元古界油气资源新领域,做好理论与技术超前储备。

  主要内容:(1)中新元古界塔里木、上扬子、华北等古大陆重建与原型盆地分布预测研究。(2)中新元古界生物圈、烃源岩分布、有机-无机复合成烃机制及油气资源潜力评价。(3)超深层及中新元古界有效储层形成机制与分布预测。(4)超深层及中新元古界油气成藏富集条件与有利区评价。(5)6500-10000米超深层重磁电震地球物理勘查技术研究。

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  深层油气勘探突破传统石油地质理论的油气“死亡线”