面对我国主要能源矿产供需矛盾的严峻形势,科技部2003年批准,以西北大学教授刘池阳主持的“973”项目“多种能源矿产共存成藏(矿)机理与富集分布规律”立项。此项目的研究将对我国多种能源综合基地的持续发展和相关经济的辐射及带动有重要意义。当时,这个项目也实现了陕西省主持国家“973”项目零的突破。
据刘池阳日前向《科学时报》记者介绍,该项目瞄准的战略任务十分迫切,那就是加快我国能源后备基地建设,实现多种能源之间的互补与替代,确保国家能源安全。项目主要是发挥和利用我国的自然优势和地质特点,以主体在陕西境内、富集多种能源矿产的鄂尔多斯盆地为研究地区,以油、气、煤、铀等重要能源矿藏为主要研究对象,通过多学科交叉和综合研究,探讨有机与无机、金属和非金属多种能源矿产同盆共存富集和成藏(矿)机理等重大科学问题。
2007年,该项目通过科技部组织的中期评估,专家认为项目已展现出在多种能源矿产同盆共存、成藏(矿)机理与富集分布相关研究方面取得创新和突破的良好态势。
记者从项目中期总结报告书中看到,中国地质大学教授赵鹏大、中国地质科学院研究员陈毓川和南京大学教授闵茂中对项目已取得的成果评价为,“整体处于相关学科发展的前沿,是创新思维的结晶,开创了一个新的学科领域,具有广阔的探索领域和应用前景”。
据刘池阳介绍,阶段性成果具体体现在以下几个方面。
一是恢复了中生代盆地演化—改造过程主要阶段的原始面貌、古地理格局和沉积岩相环境及剥蚀厚度,编制了盆地各期沉积—古地理系列图件。这一研究结果对深入认识鄂尔多斯盆地演化—改造动力学及其动态过程奠定了基础,为中生代华北克拉通破坏这一重大地质事件提供了过程记录和剖析实例;对客观评价盆地油气资源和科学预测有利探区,深刻揭示油气等沉积矿产富集、成藏机理、形成过程与分布规律提供了环境背景和约束条件,具有重要的科学理论意义和应用价值。
二是初步建立了以盆地东北部东胜及东南部店头侏罗系砂岩型铀矿床为代表的多阶段、多成因流体富集改造的铀动态成矿模式和相应时限及动态成矿—定位过程。特别是盆地演化末(晚)期和之后的整体差异隆升和区域剥蚀,对鄂尔多斯盆地多种能源矿产的成藏(矿)和分布及其相互作用的影响最为重要。
三是揭示了多种能源矿产同盆(地)共存、富集成藏(矿)存在普遍规律,研究和总结出中东亚成矿域多种能源矿产同盆共存特征和形成环境状况,并提出了盆地成藏(矿)系统(单元)概念。这些对进一步推动中国盆地内多种能源矿产的研究和勘探向纵深发展有重要意义。
四是揭示和初步总结了天然气运移—逸散后生蚀变的岩石、矿物学、矿床学、地球化学的响应特征,在有机—无机成岩—成矿相互作用研究方面取得了创新成果,将逐渐形成评价油气逸散及对铀等无机金属矿产成矿贡献的重要途径和识别标志的指标体系。
五是发现有机与无机多向促进成矿的作用。初步研究表明,鄂尔多斯盆地南、北部铀矿床或铀异常的形成和富集,与烃类流体的运移—逸散有密切的联系,对进一步研究是否与其铀元素相对富集有重要意义。
六是首次发现并研究准噶尔煤田煤中超常富集勃姆石和超大型铝土矿床和镓矿床,为使我国成为世界镓储量和生产大国提供了理论和资源基础。
七是项目组研制的“等速型砂泥岩地层的储层预测油气”的方法,是一种经济、实用、有效的砂岩储层预测方法技术,主要用于以砂泥岩薄互层为主的隐蔽油(气)藏砂岩储层的识别和预测,专门解决此类隐蔽油气藏地震识别与预测的难题,为在低孔低渗背景下识别或者检测高产气层提供了新的方法。
该项目经过3年多的执行,在研究过程中发现了诸多新问题和现象,急需在后一阶段的研究工作中予以解决。刘池阳表示,目前最主要的问题是研究经费不足。虽然预算时做了客观计算,但当时的经验和依据主要来自以往从事的单矿种、少行业联合类科研项目。而本项目多学科、多矿种和跨行业综合交叉研究的特点和特殊性,野外考察、现场观察、样品采集、测试分析、实验模拟、资料图件和学术会议及其相关差旅等费用,远超过了通常单矿种、少行业类项目所需的科研费用;并且对有可能取得突破性进展的研究,预算中没有涉及。
刘池阳建议,应在预算时针对项目特点和新进展、新发现,增加费用或给出一定比例的不可预测费,专用于鼓励原创性研究和具有创新苗头的新发现的研究。此外,由于鄂尔多斯盆地的深部结构和作用过程对认识盆地演化和多种能源矿产共存的地球动力学环境有重要意义,建议增加对盆地内与多种能源矿产共存、具有明显经济效益或重要科学意义的非能源类沉积矿产的研究工作量。