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　　鉆探工作具有環(huán)境復雜性與多變性的特點。
　　一直以來，我國存在鉆探設備陳舊、技術方法落后、鉆探效率低下等諸多問題。因此，大力推進鉆探技術與鉆探裝備的現(xiàn)代化化，研究開發(fā)先進的鉆探技術與鉆探裝備，創(chuàng)新、應用、推廣新技術和新設備，培養(yǎng)高素質的技術人員，成為當務之急。
　　隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，工業(yè)化與城鎮(zhèn)化建設的步伐也不斷加快，使得對地下礦產資源的需求量與消耗量也隨之上升，礦產資源逐漸成為了制約我國經濟發(fā)展的重要因素。作為發(fā)現(xiàn)和獲取地下礦產資源的主要手段，地質勘查鉆探設備的重要性不斷上升，其設備的先進性與技術創(chuàng)新已經成為了我國經濟發(fā)展的重點。
　　中國礦業(yè)報記者從國土資源部獲得的信息表明，經過地質科技工作者的努力，我國在一些關鍵的鉆探技術研究及鉆探設備的研發(fā)上，已經趕超世界水平，逐步建立起了擁有自主知識產權并具有國際先進水平的現(xiàn)代化深部鉆探技術體系、同位素熱年代學技術體系，同位素地質研究專用儀器的研發(fā)也取得重大進展，進一步拓寬了找礦空間。
　　深部鉆探技術取得長足發(fā)展
　　鉆探技術是獲取地下實物地質資料信息、建立地下觀測與開采通道、驗證深部地質推斷與解釋的唯一技術方法，廣泛應用于基礎地質、水文地質、能源礦產、地質環(huán)境等的調查以及地球科學研究、災害防治和資源開發(fā)利用等領域。
　　記者手頭掌握的資料顯示，在“十一五”初步建立2000米地質鉆探體系基礎上，“十二五”期間，在國土資源部科技與國際合作司和中國地質調查局的統(tǒng)籌組織下，中國地質科學院勘探技術研究所等單位的科技工作者，充分利用國家“863”計劃項目、國土資源公益性行業(yè)科研專項、地質礦產調查評價專項等項目的實施，系統(tǒng)地組織開展了鉆探裝備、技術及工藝方法的研究，全面提升了鉆探工程技術與裝備的能力、質量和效率，降低施工成本，使得我國的鉆探技術與裝備取得長足發(fā)展，整體技術水平與國際達到同步，部分達到了國際領先水平，對我國的深部地質調查和礦產資源勘探開發(fā)起到了有力的支撐。
　　一是深化了新一代地質鉆探裝備體系的研發(fā)與應用。完成了3500米地質巖心鉆機及 2500米車載水井鉆機、3000米電動直驅頂驅鉆機、400米輕便鉆機、淺層取樣鉆機和600米反循環(huán)鉆機等的研發(fā)；開展了永磁電機驅動、自動化檢測與控制技術在鉆探設備中的應用探索，新型泥漿固控離心設備在地質鉆探中逐步得到推廣應用，對國內鉆探設備的現(xiàn)代化發(fā)展起到了積極的引導作用，加快了我國地質鉆探裝備的更新?lián)Q代。
　　二是結合科學鉆探施工開發(fā)了鉆探裝備。圍繞汶川地震斷裂帶科學鉆探工程和松遼盆地資源與環(huán)境科學鉆探工程的實施，隨鉆開展了新技術與裝備的研究與應用，開發(fā)了KZ3000型深孔取心鉆探設備、科學鉆探復雜地層高效取心鉆具、復雜地層鉆進技術、大直徑薄壁取心技術、海洋鉆探取樣技術、鋁合金鉆桿技術等，推動了我國深部科技鉆探技術體系的發(fā)展。
　　三是地質巖心鉆探深孔鉆探技術取得了長足的進步。先后開發(fā)了XJY-850、XJY-950高鋼級鉆探管材及繩索取心鉆桿，薄壁繩索取心鉆桿最大應用深度超過2700米，繩索取心液動潛孔錘技術得以普遍應用（最大深度達到了 4006.17米），深孔鉆進用小直徑渦輪鉆具等研究取得了突破，深孔鉆進用金剛石鉆頭的工作壽命和效率明顯提高，深孔用高溫磁中靶技術在近 3000 米深孔成功應用，新型孔內事故處理工具的推廣應用提升了地質巖心鉆探事故處理的能力和水平，極大地推動了我國深孔地質鉆探的水平。
　　四是復雜地層鉆進能力明顯提高。通過深入的理論研究和試驗應用，開發(fā)多種地質鉆探用新型泥漿體系，大大降低了復雜地質條件下的孔壁坍塌、漏失、縮徑問題，提高了復雜條件下的鉆探施工能力；同時開展的小直徑膨脹套管技術（實體、波紋及有縫管）在國內深孔復雜地層中成功應用，提供了一種新的復雜體層護壁手段，在國內外處于領先地位。
　　五是鉆探工程信息化水平不斷提升。隨著現(xiàn)代化信息技術和網絡技術的迅速發(fā)展，為鉆探工程的信息化提供了良好的基礎。“十二五”期間建立了探礦工程（巖土鉆掘工程）技術網絡服務平臺，建成的數(shù)據(jù)庫包括從業(yè)機構、裝備制造、行業(yè)詞匯、行業(yè)論文等數(shù)據(jù)庫，為開展更深層次的探礦工程信息化和社會化服務提供了基礎條件。開展了鉆探參數(shù)采集與傳輸技術的研究，初步實現(xiàn)了將鉆探施工的各類信息實時記錄在統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)庫中，為管理、統(tǒng)計分析及生產和科研工作提供數(shù)據(jù)服務，對提高鉆探工程的管理水平和施工技術優(yōu)化、促進鉆探技術學科進步等具有重要意義。
　　記者了解到，“十二五”期間，上述鉆探技術成果在地質調查及礦產資源勘探開發(fā)領域得到了廣泛的應用，覆蓋了地質調查、地球科學研究、深部礦產資源勘探開發(fā)等領域，解決了深部及復雜地質條件下的鉆探技術難題。
　　此外，上述鉆探成果在汶川地震斷裂帶科學鉆探工程、松遼盆地資源與環(huán)境深部鉆探工程、中國巖金勘查第一深鉆、廬樅及銅陵礦集區(qū)深部礦產資源勘查及各類地質鉆探工程中均發(fā)揮了關鍵作用。部分鉆探新裝備與技術與我國地勘單位走出國門，全液壓地質巖心鉆機由進口轉向了對外出口。
　　專家稱，這些成果對提高鉆探施工能力和效率，降低工程風險，增強競爭力，提升地質勘查工程管理水平與效益發(fā)揮了重要作用，意味著已成功建立起了擁有自主知識產權并具有國際先進水平的現(xiàn)代化深部鉆探技術體系。
　　據(jù)了解，相關技術成果獲得國土資源科學技術獎一等獎1項、二等獎2項，河北省科技進步獎1項，通過國家科技進步獎二等獎初評1項。研發(fā)的鉆探新裝備與新工藝技術得到使用單位的高度評價，大幅度提升了我國深部鉆探技術能力和水平，并為相關產品生產企業(yè)帶來了良好的社會效益和經濟效益。
　　同位素熱年代學為找礦新技術支撐
　　同位素熱年代學是一門集同位素年代學、構造地質學、巖石礦物學、計算機模擬技術等為一體的綜合性學科。據(jù)了解，同位素熱年代學方法不僅能夠提供地質事件年齡值等時間信息，而且能提供所測定礦物、巖石形成的溫度、經歷的構造作用以及可能的形成深度等深層次的地質信息，已經成為國際地學界關注的熱點之一，近年來在國際上得到了快速發(fā)展。
　　“十二五”期間，中國地調局中國地質科學院地質研究所同位素熱年代學研究團隊在中-低溫熱年代學技術方法研發(fā)和示范應用兩方面開展工作，完善和新開發(fā)了多種同位素熱年代學分析技術，初步構建了中-低溫同位素熱年代學實驗技術體系，并在東天山成礦帶、南天山造山帶、庫車含油氣盆地等地開展示范性應用研究，取得了一系列創(chuàng)新性研究成果。
　　專家表示，這些成果不僅為我國的同位素熱年代學研究提供了分析測試實驗平臺條件，而且揭示出同位素熱年代學理論和技術在造山帶造山歷史研究、沉積盆地熱歷史研究、金屬礦床成礦作用過程和抬升剝露過程研究等方面具有巨大的應用潛力，為我國的地質科研和礦產資源勘查工作提供了新的技術支撐。
　　一是建成了我國第一家（U-Th）/He 同位素定年實驗室，為我國的低溫熱年代學研究提供了分析實驗技術平臺條件。
　　二是研制出新生代Ar-Ar同位素定年標準物質，解決了我國長期以來缺少新生代氬同位素定年分析標準物質的問題，為新生代地質樣品精確定年分析提供了技術保障。
　　三是揭示了天山東段地區(qū)晚古生代以來構造熱演化歷史及金屬礦床成礦和抬升揭頂過程。
　　四是精細刻畫出南天山造山帶中段構造熱演化歷史與隆升過程，重建了南天山中段晚古生代以來的構造熱演化歷史及隆升剝蝕歷史。
　　五是庫車盆地構造熱演化及天然氣成藏史研究取得重要進展。
　　記者了解到，以Ar-Ar法和（U-Th）/He法定年技術為主構建的中-低溫同位素熱年代學技術平臺，已經成為我國最主要的熱年代學分析測試實驗基地。所研制的標準物質為國內相關實驗室共享，其量可供我國所有的Ar-Ar法同位素定年實驗室使用數(shù)10年。
　　專家稱，同位素熱年代學在我國是一門新興的學科，中國地質科學院地質研究所同位素熱年代學研究團隊開展示范應用研究取得的一系列創(chuàng)新性研究成果，不僅深化了對天山乃至中亞造山帶地質演化過程的認識，為了解天山地區(qū)金屬礦床成礦規(guī)律、進行成礦預測及實現(xiàn)區(qū)域找礦突破等提供了新的科學依據(jù)，對指導庫車盆地油氣勘探具有重要的實用價值，同時充分顯示同位素熱年代學理論和技術在造山帶造山歷史研究、沉積盆地熱歷史研究、金屬礦床成礦作用過程和抬升揭頂過程研究等方面具有巨大的應用潛力。
　　同位素地質研究專用儀器成功研發(fā)
　　我國大型高端質譜儀器一直以引進為主，受國外技術封鎖，一些用于高精度同位素分析和核科學研究的質譜儀器引進十分困難，且價格高昂。
　　為了推動我國高端質譜儀器的自主研發(fā)，針對目前宇宙樣品及地球化學珍貴樣品穩(wěn)定同位素、稀土元素微區(qū)原位分析的難題，國家重大科學儀器設備開發(fā)專項設立“同位素地質學專用 TOF-SIMS（飛行時間二次離子質譜）科學儀器”項目，由中國地質科學院地質研究所國家科技基礎條件平臺北京離子探針中心牽頭實施。
　　據(jù)了解，根據(jù)記者掌握的情況，項目研制的兩臺分別用于穩(wěn)定同位素分析和稀土元素分析的TOF-SIMS-SI和TOF-SIMS-REE儀器，將為巖石成因學、礦床成因學、地球環(huán)境、氣候變化、月球及行星演化等熱點研究領域提供最先進的技術支撐。
　　專家稱，用于高精度同位素豐度分析的 TOF-SIMS 是一項全新的技術，它的成功研制，將是質譜學技術劃時代的里程碑，同時將進一步推動地球化學和宇宙化學向更微的空間發(fā)展。像 SHRIMP 的誕生一樣，這項新技術的誕生將帶來一系列重要的科學成果，特別是將直接為我國探月工程在獲得月球樣品后的分析研究工作奠定堅實的技術基礎。
　　據(jù)介紹，經過近4年的技術攻關，北京離子探針中心聯(lián)合中國科學院大連化學物理研究所和吉林大學等單位完成了兩臺 TOF-SIMS儀器的整體設計，對一次離子源等關鍵部件進行了設計加工和單獨調試，并完成了TOF-SIMS專用系統(tǒng)控制軟件和數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)和優(yōu)化。
　　自2014年8月起，項目組開始對兩臺TOF-SIMS整機進行總裝配和總調試工作。2015年6月，TOF-SIMS整機的質量分辨率可達12000（m=106）。截至2015 年初，項目共取得新裝置 12套、核心部件20個；新申請專利 33項，獲專利授權8項（其中發(fā)明專利2項）；登記軟件著作權3項；發(fā)表論文24篇，取得了重要的階段性成果。
　　一是首次將飛行時間二次離子質譜（TOF-SIMS）技術應用于精密同位素分析和元素豐度測定。近年來，隨著離子接收系統(tǒng)在技術上取得突破性進展，北京離子探針中心和相關合作單位在國內率先嘗試將 TOF技術應用于高精度同位素分析儀器的研發(fā)。
　　二是開發(fā)了一套適用于珍貴地質樣品（如月巖、宇宙顆粒等）高靈敏度、高分辨率同位素分析的小束斑氧離子一次源和離子光學系統(tǒng)。
　　三是開發(fā)了提高地學樣品分析靈敏度的二次中性粒子激光后電離技術。實驗結果表明，在優(yōu)化條件下，飛秒后電離技術可使信號提高60 倍。
　　四是研發(fā)了高分辨TOF質量分析器。有效解決了雙聚焦SIMS質譜的低離子通過率、體積龐大、成本高昂的不足。
　　五是開發(fā)了一套滿足超高真空環(huán)境下高精度同位素分析要求的創(chuàng)新型三維樣品臺及樣品傳送系統(tǒng)。
　　項目組專家表示，該科研項目盡管取得了一定的成效，但該儀器目前尚處于研發(fā)階段，待目標儀器的技術指標達到任務書的設計要求后，項目組將啟動以下兩項應用示范研究工作：一是應用TOF-SIMS-SI儀器分析金屬硫化物（黃鐵礦、閃鋅礦等）的硫同位素，探討典型銅礦床銅的富集和礦床形成機理；二是應用TOF-SIMS-REE儀器對月巖和月球隕石樣品中鋯石的稀土含量和配分模式進行分析，以探討月巖中鋯石的成因；測定月巖樣品和月球隕石中鋯石的Ti元素含量，估算其結晶時的溫度，從而推算撞擊事件的溫度。
　　據(jù)中國礦業(yè)報記者了解到，2015年8月，項目組已將TOF-SIMS-REE儀器應用于純金屬樣品銅和銀的同位素豐度分析，分析精度可達 1%。