俄罗斯主要岩心库^[①]概况

陈新宇 张立海 刘向东 杨贵生

（国土资源实物地质资料中心）

俄罗斯的矿产资源种类齐全，蕴藏量十分丰富，矿产资源潜力巨大，拥有世界37％的矿产资源，是世界上少有的几个资源能够自给的国家之一。作为国家经济发展的重要支柱，俄罗斯（包括前苏联）一直对地质勘查工作十分重视，作为地质工作的成果之一，岩心的保管和利用是其地质工作水平的具体体现。笔者对俄罗斯联邦境内有一定规模和影响力的实物岩心库进行了初步了解，分析其管理服务方式和运行状况，为我国实物资料发展提供借鉴。

一、科拉半岛超深钻研究院附属岩心库（Кернохранилище Кольской сверхглубокой скважины）

科拉半岛超深钻研究院是伴随前苏联科拉半岛超深钻项目（Кольская СГ-3）建立的。该院及其岩心库位于俄罗斯北部科拉半岛靠近挪威的边境的帕钦加地区（Pachenga）附近（图1）；这里也是俄罗斯最大的铜-镍金属生产基地。科拉半岛超深钻项目是冷战时期前苏联的绝密项目，整个研究计划是在前苏联地质部长的直接领导下进行的。钻探的前期准备工作从上世纪60年代初开始，正式钻探工作于1970年5月24日开始，截止到1994年项目停止时，钻探深度达到了12,262米，是世界目前深度最大的钻井。

该井钻取的岩心对于科学研究来说是无价之宝，这些岩心从实物的角度客观显现了人类不能直接达到的地下10000米深度岩石的客观状态。开始钻探时，在钻井现场成立了16个实验室，对岩心进行研究。后来随着钻进深度的不断增加，岩心数量也不断增多，这个时候苏联专家建立起专门的岩心库来保存这些珍贵的岩心标本。到目前为止，根据各种公开渠道得到的数据，科拉半岛超深钻研究院附属岩心库库藏的岩心5900米。为了防止来自地下数千米岩心由于压力变化产生的松散和碎裂，科学家们将一部分岩心放置在特制的一次性塑性岩心保护器中进行保护。

 

图1 科拉半岛超深钻研究院以及岩心库外景

超深钻项目为后人留下了很多宝贵的钻探经验和地质实物遗产。取自该钻井的3000米附近的岩心样品组成成分和上世纪70年代美国人在月球地面获取的岩石样品非常相似；当钻探深度达到9500米时，钻头钻进了一个含有黄金和钻石的地层，金含量高达80克/吨；另外在钻进的不同深度都发现了一些有代表意义的岩矿石（图2）。

 

图2 .科拉超深钻部分岩心图片

（左上图为采自1675.5米处的矿化千枚角砾岩、粉砂岩、砂岩；右上图为采自5984.5米处的隐晶质角砾玄武岩；左下图为采自2977.8米处的玄武质火山角砾岩；右下图采自6238.25米处的气孔杏仁状玄武岩）

  

虽然科拉钻井项目不可能再向更深的地下钻进了，但是此钻孔迄今仍是世界上最深的钻孔，而且到现在也没有被封死，而且结构依旧保存完好。上个世纪90年代，在超深钻基础上建立了研究院，保管并研究附属岩心库保存的岩心（图3）。

 

图3 .科研人员在科拉学院岩心库中

  

随着前苏联的解体，关于科拉半岛超深钻资料逐渐公之于众，该项目产生的岩心所蕴含的科学意义将随着科学技术进步而得到进一步的揭示，为人类对贵重矿物形成机理、热液卤水的现代成矿地质作用、大陆超深钻、高分辨率地球物理探测、大陆岩石圈内部反射界面和地壳深部自由流体等问题的研究提供有力的实物支撑。

二、俄罗斯乌赫塔岩心库(Ухтинское керноохранилище)

乌赫塔岩心库坐落在俄罗斯联邦欧洲部分北部的科米共和国乌赫塔市南郊，是国有地质勘查企业季曼-别恰尔科学研究中心（Тимано-Печoрского научно-исследовательский центр简称ТП НИЦ）的下属单位。该岩心库已经有73年的历史，是俄罗斯西北地区最大的国有岩心库。库房共有员工27人，临时聘用人员10人。该库除主要储存季曼-别恰尔储油区大部分勘探岩心外，还有西乌拉尔地区铁矿、锰矿、钾盐等矿石样本（图4）、地下水样本、碳氢化合物气体样本、古生物化石等。到目前为止，该库存放了大约6000份地下水样品、2000份碳氢化合物气体样本、超过20万份的古生物化石标本和遗迹印模标本、87000多米的岩心样品；这些样品来自250多个矿床。

 

图4 俄罗斯乌赫塔岩心库储存的含钾盐岩心

目前维持该岩心库每年运行最基本保障性费用不低于100万卢布（按照2011年3月15日卢布和人民币汇率计算约合30万人民币；下同）；如果全面开展工作每年所需费用大约500万卢布（约合150万人民币）。这个岩心库目前的状况不容乐观，大部分设备和库房主体建筑需要资金来进行修缮。从2000年开始，岩心库如果正常运转需要的资金缺口很大，近十年来累计约需4000万卢布（约合1200万人民币），但实际上这十年中该库房能够筹集到的资金总共只有450万卢布（约合135万人民币），并且这些经费中的大部分是从季曼-别恰尔科学研究中心通过外接地质调查工作所获得的自有资金中拨付的，从科米共和国以及联邦财政没有拿到一分钱。筹集到的450万卢布中还有来自地下资源信息利用者，也就是为这些个人或者企业提供库存岩心信息查询所收取的费用；但是，最近以来这部分费用收取越来越困难，这是因为：一方面一些常规的信息查询大户，如“俄罗斯石油天然气公司”、“卢克石油公司”、“TNK-BP”等，为了增加竞争力和减小经营成本，对信息查询数量显著降低；另一方面，根据俄罗斯矿产法的规定，只要取得经营许可的地质勘探企业或者公司，他们都有权将在地质勘探生产过程中产生的岩心等实物地质资料按照“就近”原则，直接送交到使用俄罗斯国家地质勘探基金建设的其它任何岩心库中。这使得同是该类大型国有岩心库的乌赫塔岩心库在该法颁布后新入库的岩心数量锐减，进而减少了企业和个人对该库的查询需求，影响了岩心库的资金收入。

目前乌赫塔岩心库面临的问题也是前苏联时代遗留下来的其他大部分大型岩心库所面临的共同问题。

为了解决这个问题，通过俄罗斯联邦自然资源部地下资源利用局和有关部门协商，科米共和国自然资源和环境部、财政部、联邦地下资源利用局已经决定共同出资保证岩心库的正常运转。但从长远来看，这些措施只是暂时的，按照联邦下院自然资源委员会副主席М.塔巴耶夫的建议，中央应该通过许可证制度对各种地质勘查单位加强管理，积极建立行之有效的岩心筛选汇交制度，责令从事野外地质工作并产生岩心等实物资料标本的地勘单位将有代表性的重要岩心通过这种制度自觉地向这些地区大型岩心库上交，使岩心库的库存不断更新完善，从制度上保证这些大型岩心库持续发展。

三、全俄石油地质勘探科学研究院（简称ВНИГРИ）附属岩心库

该岩心库位于俄罗斯第二大城市圣彼得堡市，是全俄石油地质勘探科学研究院（简称ВНИГРИ）所属的岩心库（图5）。全俄石油地质勘探科学研究学院是俄罗斯石油地质勘探领域知名的研究机构，已经有80年的历史，其附属岩心库也有70多年的历史。

该岩心库按照博物馆形式管理，其陈列的岩心、古生物标本、地质学标本等是研究院工作人员从上个世纪30年代到现在几十年间在野外生产研究中形成的。由于库容不大，故本着精细化收藏的原则，只保留少量精品标本，主要为矿物标本和古生物标本，此外还有元古代和古生代的孢粉样品，俄罗斯几个著名含油气盆地（季曼-别恰尔、伏

 

图5 全俄石油地质勘探科学研究院（简称ВНИГРИ）附属岩心库外景

尔加-乌拉尔、里海周边、西西伯利亚以及东西伯利亚和远东）有代表性的石油勘探岩心（图6）和原油样品，以及和俄罗斯联邦相连的区域（哈萨克斯坦、乌克兰、波罗的海沿岸、高加索、中亚）等地的岩矿心标本。目前收藏的矿物标本和古生物标本800余件、孢粉样品2200余件、原油样品200余件、岩心10000米以上。

 

图6 ВНИГРИ附属岩心库收藏的精品岩心

四、汉特曼自治区国立岩心库

岩心库位于俄罗斯西乌拉尔地区著名的石油城苏尔古特市附近，建成于上个世纪70年代后期，是国有的汉特曼自治区国立矿产资源利用分析中心下属单位（图7）。分析中心主要负责对国家开发西乌拉尔地区矿产资源编制规划，并对俄罗斯自然资源与环境保护部石油和矿产开发决策提供技术支撑。中心目前有员工340人，分为14个下属机构。岩心库作为下属机构之一，拥有员工27人，其中科学博士1人、副博士2人。岩心库主库房长75米，宽48米，高10米，库内用于存放岩心的立式货架高8米，已入库岩心达96000米。

 

图7 汉特曼自治区国立岩心库

（左图为岩心库外观；中图为岩心库工作人员合影；右图为岩心库扫描仪器）

   

目前岩心库主要保存从成立以来该地区和相邻地区的石油地质勘探岩心。由于苏尔古特油田岩心资料保存较为齐全，所以该岩心库受访次数也一直保持较高的水平。据统计，2009年以信函、电子邮件、实地观察等方式查阅岩心资料的科学工作者和石油公司代表达到1200人次。

为了更好的分析岩心的岩相结构，岩心库申请了岩相实验室资质（国家许可证号 № POCC RU.0001.515519 от 14.05.2005 г.）。该实验室科研人员和岩心观测者可以对岩心进行显微岩相观察与拍照、自然伽马能谱测量、岩心气体渗透性检测等。

为保证岩矿心资源的合理利用，该岩心库还制定了严格的岩心汇交、借阅取样制度以及保存工作手册和借阅取样合同等规范性文件（图8、9）。

 

图8 汉特曼自治区国立岩心库岩心汇交、借阅取样、保存工作手册

 

图9 汉特曼自治区国立岩心库借阅取样合同

五、俄罗斯天然气公司综合岩心库（Корпоративное кернохранилище ОАО «Газпром»）

该岩心库坐落在莫斯科州，隶属于俄罗斯天然气公司（ОАО «Газпром»）下属的俄罗斯天然气以及天然气开采技术研究中心（ООО «Газпро́м ВНИИГА́З»）。该岩心库建成于2009年3月，规划设计库容为18.4万米，目前已经开始收集岩心，截止到2010年年底已经入库岩心约10000米。从长远规划看，俄气公司准备用5年时间将莫斯科州以及西乌拉尔地区大部分有价值的岩心转移到这个岩心库中，届时库藏岩心将达到12万米（图10）。

作为资金雄厚的俄罗斯天然气公司所属的岩心和实物地质资料储存库，该库拥有德国DMT公司研制和生产的便携式的岩心数字化成像，存储和分析系统。对岩心进行极高分辨率的数字化后，可以对这些岩心开展全面、细致地综合分析和研究，以及各种参数的统计处理。可对沉积相、沉积物源、沉积环境等进行分析以及对有机物分布、含量和油储进行分析；还可对结构、构造、多期构造活动和变形等进行分析解释；对矿产资源而言，可对矿物成分、含量，成因和控矿条件等进行研究和分析。

 

图10 俄罗斯天然气公司莫斯科州岩心库岩心扫描系统和岩心箱

 

六、结语

对以上5个岩心库做综合比较分析，可以看出俄罗斯实物岩心库目前整体状况是好的，特别是经历了“休克疗法”和1998年金融危机之后，其人员构成、资金来源、高科技引入程度、地质资料服务的方式和手段都有了明显的改善，体现了俄罗斯中央政府和国土资源管理部门对地质资料和实物地质资料的重视。

在岩心保护和实物资料利用方面俄罗斯的经验值得我们借鉴。比如在科拉半岛超深钻岩心库中使用的岩心保护试剂和超深岩心的保护方法；俄罗斯天然气公司综合岩心库引进DMT全自动便携式的岩心数字化系统，开展岩心图像扫描及分析应用等。同时，俄罗斯制定的有关实物资料汇交管理与服务的政策法规，对于完善我国的实物地质资料管理政策也有有益的借鉴作用。  

但是，俄罗斯实物地质资料管理和服务工作还存在一定的问题。虽然大型或者特大型央企的附属岩心库财政来源以及岩心更新速度都能得到一定程度的保证，但州立或者以地方名义使用俄联邦地勘基金资金拨款生存的小型岩心库的状况不容乐观。如上文所说的俄罗斯乌赫塔岩心库目前出现的库房顶棚坍塌、管理人员流失严重现状。这些也是我国在推动实物地质资料管理工作中应注意的问题。