在人类进入21世纪第3个10年之际,世界各国地质调查机构都在总结过去20年来地质工作取,得的成就,发布未来10年地质工作规划。年美国、加拿大、英国、法国国家地质调查局局长(或前局长)围绕地质工作未来发展方向开展了广泛的讨论,形成一系列共识,认为当代地质工作必须坚持需求导向和问题导向,以地球系统科为导,推动地质工作结构调整,提出解决资源、环境、生态和空间重大问题的地质案。笔者通过总结21世纪前20年世界地质工作重大事件和重大成果,分析未来30年地质工作面临的挑战与机遇,思考中国地质工作未来的发展方向。作者:施俊法单位:地调局发展研究中心
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—年:世界地质工作的重大事件和重大成果
1.1以页岩气和页岩油为代表的非常规能源勘查开发促使美国能源独立
页岩气和页岩油是重要的非常规能源种类。页岩气是以游离或吸附型甲烷为主的非常规天然气。页岩油是以吸附或游离状态赋存于生油岩中,或赋存于与生油岩互层和紧邻的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储集岩中,未经过大规模长距离运移的非常规石油。经过几十年的努力,美国取得了水平井和水力压裂技术的突破,实现了页岩气和页岩油的产业化开采,促进了非常规能源的开发利用。据美国能源信息署(EIA)的资料统计,美国页岩气产量从年的×m3增加到年的×m3,并超越俄罗斯成为世界第一天然气生产国,对美国的能源独立和再工业化战略、世界能源市场、气候谈判乃至地缘*治都产生了重要影响,改变了全球的能源版图,被誉为“一百年来石油工业最重大的事件”。同时,美国从年页岩油产量不×t,到年产量接近4×t,增长了31倍,页岩油占美国原油总产量比例也从年的5.1%提高到年的65.1%。美国页岩气和页岩油储量可观,成为世界上许多国家追逐的目标。
1.2中国海域天然气水合物勘查试采取得重大突破天然气水合物,俗称“可燃冰”,其全球资源储,量非常丰富,被誉为“21世纪的绿色能源”。据初步估算,全球水合物蕴藏的天然气资源总量约为2.1×m3,相当于全球已探明传统化石燃料总碳量的2倍,是21世纪最具潜力的接替煤炭、石油和天然气的新型洁净能源之一,也是目前尚未开发的储量巨大的一种新能源。年美国在墨西哥湾识别,出海湾砂岩储层中的天然气水合物,并于年成功进行了钻井和取心,获得了高质量含天然气水合物岩心样品。年和年,美国与日本合作在阿拉斯加北坡开展天然气水合物试采。日本先后在年、年进行了2次海域天然气水合物试采,但都因砂子堵塞而未达到预期目标。年5月和年3月,中国地质调查局组织实施了中国海域天然气水合物两轮试采,第二轮试采历时1个月,产气总量为86.14×m3,日均产气量为2.87×m3,是首次试采日产气量的5.57倍。试采过程中攻克了深海浅软地层水平井钻采的核心关键技术,实现了产气规模大幅提升,为商业性开采奠定了坚实的技术基础。1.3深海油气勘查取得一批新发现过去20年,深海油气勘探不断有新发现。年以来,全球年度新增储量中,海域占比平均为61%,且有逐年增大的趋势。截至年,全球油气勘探探明储量大于0.14×t(1亿桶)的大油气田共17处,其中海域占16处。据统计,—年,全球深水油气新增地质储量约×t(亿桶),占油气资源量的60%,其中,石油主要来自巴西、墨西哥和西非地区,天然气主要来源于东非地区。巴西桑托斯盆地盐下相继发现了一批大型油气田,已成为当今世界深海勘探的热点地区。例如,年在水深m以下发现Libra巨型油田,预计可采储量16.4×t。—年,莫桑比克发现水深m巨型天然气田群,气田数达28个,天然气储量超过4.25×m3。深海油气成为未来一段时间油气勘探的热点,也是改变世界油气供应格局的一个重要方向。1.4世界各国强势推出关键矿产清单
年全球性金融危机之后,世界各国经济发展的重心转向战略性新兴产业,例如,节能环保、新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等。围绕战略性新兴产业发展的资源保障问题引起了广泛