澳大利亞玻璃地球計畫

2022-05-20 20:38:05 字數 2744 閱讀 4341

1. 計畫名稱及執行週期:澳大利亞「玻璃地球」計畫始於2023年

2. 總體目標:目的是研製三維視覺化和地質模擬等技術,使大陸表層一公里「像玻璃一樣透明。

建立乙個全國地球科學家聯殿,以澳大利亞聯邦科學與工業研究機構和澳大利亞地學局為核心合作夥伴,填製乙個資訊豐富的四維澳大利亞「地圖」,通過高度的視覺化和廣泛的網路服務介面傳播資訊。介面將會為不同利益相關者,包括社群、政策制定者和專家,獲取知識、資訊和資料提供明晰的通路。

3. 研究內容:新一代探測技術;提高對風化層及下伏基岩中地質過程的認識;能夠進行和增強空間資料管理、綜合和解釋的地理資訊科技(geo-inlormatics);礦床發現的概念和地形**模型。

玻璃地球」計畫圍繞3 個主題,即:獲取新資料的能力建設,新資料判識、綜合和解譯的能力建設,基於澳大利亞大陸的勘探模式的建立。機載重力梯度研究,機載磁力梯度研究,航空、航天和地面礦物化學填圖,地球化學勘探過程中的同位素示蹤,使用新型切割介質的高階鑽探技術多重作用耦合的地質模型,基於網路的虛擬與假設的驗證能力。

其中航空磁張量測量技術和航空重力梯度測量技術是重點研發內容。研製和發展航空重力梯度測量、航空張力梯度測量、航空和衛星礦物地球化學填圖、先進的航空電磁法、新的鑽探技術,通過這些技術獲取地表和地下的成礦資訊;研製和發展地下水化學、地表地球化學、同位素示蹤等,以及利用一系列新的地球化學探測新技術,獲取深部隱伏礦體的成礦資訊,追蹤成礦作用過程;利用地理資訊系統、模擬技術、視覺化、資料融合和轉化技術等,綜合處理各種成礦和找礦資訊,使大陸表層一千公尺「像玻璃一樣透明」。在玻璃地球計畫中資訊科技是核心,涉及了一系列技術,而如何將這些技術綜合到一種便於檢查和管理所有資料的環境中,則是該計畫成功的關鍵;發展完好的三維空間視覺化資訊系統,使新的勘查人員可以處理三維**資料、三維位場資料、同位素資料、熱流資料以及通常與勘查有關的資料集(地表取樣、鑽孔等)。

由玻璃地球計畫第一階段資助的專案,正在合作開展一些高風險的專案,如新一代航空重力梯度測量和地磁張力梯度測量(get-mag).以及與資料綜合和解釋有關的軟體平台。玻璃地球計畫的許多專案目前正由兩個合作研究中心承擔,即礦床發現**合作研究中心(crcpmd)和景觀環境與礦產勘探合作研究中心(crcleme),並與澳大利亞地球系統模擬計算中心密切協作。下一階段期間,玻璃地球計畫將繼續投資於高風險的技術開發,特別是航空重力梯度測量和地磁張力梯度測量,以及在合作研究計畫中的應用,並在特定地區由工業界和**聯合開展綜合應用研究專案。

4. 取得的主要成果:「玻璃地球」計畫的預期成果是建立可驗證的針對澳大利亞不同地質塊體的四維地質模型,並驗證這些模型與實際資料的近似程度,最終這些模型將被用於對潛在的成礦區帶進行客觀的**。

玻璃地球的實現依賴並應用了crc amet, agcrc和crc leme的成功結果:提出有效的區域選擇準則,發展了這方面的地質概念;提供辨識含礦區域和定位礦床的革命性新技術;提供探測澳大利亞風化層的專有概念與技術。

5. 給我們的啟示:新方法無疑成為勘查取得成功的重要思路,發展研製快速、精確的大型礦床定位技術成為人們孜孜以求的重要目標。

我們應以資訊科技為核心,發展三線視覺化技術、資料融合和模擬技術,最大限度地利用各種資料資料,提高發現大型礦床的成功率。引導投資布局在能夠產生顯著影響的區域,為勘探公司提供具有公益性質的資料、資料和資訊,並最大程度地利用現有的各種資源、技術和工藝,促進交流。工作方法上,則是首先調研工業部門、**和學術研究部門的想法和觀點。

優先運用的方法如重力、磁法、**、地化。年代學、遙感、岩石物性、鑽孔資料、風化層堆積物填圖、區域地質評價。地下水提供了一種把與礦有關的元素從深部埋藏源搬運到地表附近的機制,這樣就比較容易對它們進行取樣。

我們相信,地下水化學有可能成為一種尋找埋藏和隱伏成礦系統的有用技術,需要進一步研究和開發的是:認識成礦系統周圍的分散作用和水-巖相互作用。盡可能完善地下水的取樣和分析技術,以降低費用,增加可靠性。

開發澳大利亞地下水資料庫和易於操作的解釋技術。以提高精度為出發點,加強礦產勘查技術綜合示範工作、以資訊科技為核心,大力發展三維視覺化技術和模擬技術、注重多部門的協作,發揮社會主義集中力量辦大事的優越性、中國礦產勘探開發領域目前存在著缺乏隱伏礦床成礦理論和成礦**研究、缺乏深部隱伏礦床精確定位技術方法、已有礦床勘探開採深度大都小於五百公尺等問題,因此中國覆蓋區和深部找礦潛力巨大,而實施「中國地下四千公尺透明計畫」,系統開展覆蓋區和深部礦產資源探測理論和技術方法的研究,將可為國內新增一大批礦產資源儲量。我們中國在航天、極地科考方面已經走在了世界前列,但是對於地球深部探測和海底探測領域卻落後於西方發達國家。

6. 技術支援:玻璃地球計畫的基礎是技術開發,關鍵是技術的融合,核心是資訊科技。

根據在綜合過程中的作用和性質,可以把這些技術概括地分成三個層次:一是外圍的裝置層(instrumentation layer),主要包括重力梯度測量、地磁張力梯度測量和同位素地球化學等;二是知識產生層(knowledge generation layer),包括地球化學、水文地質、表土作用過程等;三是核心資料處理層(data ptocessing layer),包括視覺化、資料轉化和資料融合技術等。這三個層面的技術相互配合,從而實現技術的有效綜合。

對這些技術進行綜合要求先進的資訊管理以及視覺化系統和新型資料探勘/資料融合技術,以保證知識(並非僅僅是資料)來自綜合過程。要實現這一目標,需要大量的地質勘探、地球物理勘探和地球化學勘探工作,如新的鑽探技術、航空重力梯度測量、航空電磁法、航空和衛星礦物地球化學填土、同位素跟蹤、地下水化學研究等先進遙感技術與地學模擬技術的結合,使得「透視」一公里或更深的地殼成為可能。這種技術可能是未來10年澳大利亞優先選擇的工具,對全球而言很可能同樣如此。

技術重點是:地磁張力梯度測量、重力梯度測量、航空化學填圖水文地質、水文地球化學、同位素地球化學和地球化學岩石和上覆表土中的變形以及化學流、流體流和熱流的耦合模擬、先進的視覺化和資料整合技術。

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