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    采写已故海归战略科学家黄大年事迹,是一次难忘的过程。

    初次接触他的生平简介,我们感到:在当下我们惯见的世俗中,他的很多做法太过“高大上”,近乎“不真实”。

    他为什么要放弃英国的高薪洋房,回到祖国重新开始?

    他为什么不求院士头衔、行政职务,一心只埋头研究?

    他为什么非得忙到回不了家,甚至连命都可以不要?

     

    黄大年教授生前在松辽盆地大陆科学钻2号井前留影。

    ……

    我们一直在追问,寻找一个可以为他的人生轨迹、为他的不同寻常作出合理解释的答案。

    我们一次次走近他的团队、朋友和学生,我们渐渐有了叹服,有了敬仰,有了瞬间迸发的泪水,有了长留心间的感动。

    爱国,

    是我们能找到的唯一答案

    当我们走进吉林大学地质宫这栋始建于上世纪50年代的教学楼,看到那斑驳的墙壁、老旧的楼梯,我们立刻就理解了当初很多人对他的不解:“人到中年,功成名就,你还要折腾什么?”

    “如果不回国,他们一家人在英国应该会工作、生活得很好。”当我们去采访他的好友、国土资源部科技与国际合作司副司长高平时,她刚刚开口,就用纸巾掩住了眼睛。

    很多人都提起他那句“高调”的表达:“国家在召唤我们,我应该回去!”坦率地讲,我们最初的反应是:年过半百,这么热血沸腾的激情从哪儿来?

    在常人看来,如果他想为国效力,完全可以定期回国、两边兼顾,在吉林大学做一个“流动编”教授。

    可是,他不愿意。

    整整一个月,从长春到北京,从他生前同事、学生采访到他的同行、好友,涉及相关人士30多人,形成近20万字的采访笔记……

    夜深人静,我们整理笔记,从入党誓言到毕业赠言,从为了学校科研放弃出国,到完成留学任务立刻返回,从听到国歌会流泪,到主动去当北京申奥志愿者,不同的人在不同场合、不同时间讲述的相似情节,让我们渐渐感到,对于爱国这件事,黄大年绝不是应景式表态。

    海漂多年,他心底积存的爱太炽热、太强烈,所以他无法含蓄,也无需掩饰。

    吉林大学党委统战部副部长任波讲的一个故事,始终在脑海中挥之不去:黄大年回国后,统战部组织了一次留学人员的艺术沙龙。那是黄大年回国后第一次进KTV,组织者要求每个人都要唱一首。

    “黄老师当时很谦虚,他说:‘哎呀我特别喜欢唱,可就是一到高音就跑调。’在大家的鼓动下,他上去唱了:《垄上行》《我的中国心》、《我爱你中国》、《祖国,慈祥的母亲》、《我的祖国》……不断地唱,不断地唱。”

    结果,大家一致认为,当天的“麦霸”是黄老师。

    “你知道‘麦霸’是什么意思吗?”

    他像个孩子似的兴奋地说:“麦霸?那是一种荣誉吧!?”

    那一天,结束采访,已是夜晚。我们走在吉林大学的校园里,内心因为任波的讲述震荡着,我们似乎距离他的内心更近了一步。

    他的回国,捧回了一颗赤子之心。这颗心,支撑着他的付出与疲倦、奋斗与信念,熔铸成他生命的内核,散发着无尽的光与热,让那么多人众口一词、久久难忘。

    回到住地,我们两人一个一遍遍听着《我爱你中国》,一个看着《我的祖国》视频中《上甘岭》的黑白电影画面……热泪盈眶。

    越了解,越痛惜,越无法释然他当初的决定——即使在今天,海外留学者人才济济,我们翻看他的履历,仍觉走进一段传奇:1996年,一个名叫黄大年的中国人,刷新了英国利兹大学的历史——以排名第一的成绩获得地球物理学博士学位。在导师的惋惜、同学们的惊异中,他一天没有耽搁,踏上归程,返回祖国。

    而正是他的归来,让某国当年的航母演习整个舰队后退100海里。

    为什么?很多人,因为时空的阻隔、境遇的改变,渐行渐远,不再回头。而他,饱尝了奋斗的艰辛,一颗心依然滚烫。

    再度归来时,他已经带领团队实现了通过快速移动方式实施对地穿透式精确探测的技术突破。这项技术可以应用于军事和民用领域,是当今世界各国科技竞争乃至战略部署的制高点。一旦离开,他必须承诺不再使用此前的研究。那是一个科学家多少年奋斗的心血啊!

    为什么?他已经站在了人生的巅峰,有多少人望其兴叹、欲求不得,可他却能当断即断、毅然决然!

    那一刻,我们可以确信:爱国,早已深深刻进了他的骨子里。这是他执着认定的、用毕生生命给出的答案。

    他的本真,他的率性,

    正是这个社会所呼唤的清流

    随着采访的深入,我们看到了一个率真的黄大年。有人说,他在科研项目的分配中不徇私情、“不讲情面”;有人说,他在科研项目的管理中,“盯得很紧”、有责必问……

    我们问他的生前同事:他有没有发过脾气?很多人摇了摇头,想不起来。印象中,黄老师总是笑眯眯的,谦逊又和善。直到他的秘书王郁涵讲到他因为有些课题组成员的工作态度“摔手机”……

    我们又找到和他“惺惺相惜”的中国地质科学院原副院长董树文,和他“深夜长谈”的中科院地质地球物理所副所长杨长春,他们以科学家的实事求是告诉我们黄大年的困惑与焦虑,以及他如何在低谷中调整心态,又如何去积极地改造环境。

    有一些细节,哪怕只言片语,却给了我们无名的感动。

    当我们走进地质宫旁的机库,站在那架试飞成功的样机前,想象着拆迁队突然要来拆除机库时、黄大年情急之下躺在卡车前的情形,随口就问了句:“黄老师当时躺在哪儿?”

    青年教师焦健用手一指门前的那块水泥地,眼圈红了:“那儿,黄老师当时就在那儿。”

    一瞬间,我们流泪了,怔怔盯着那片空地。

    这是怎样一个为了科学可以舍去自己的人啊!

    在这个人们内心时常被浮躁困扰的时代,他的本真,他的率性,正是这个社会所呼唤的清流,是中国知识分子应该具备的良知与担当。

    我们接触的人越多,越看到他不同的侧面;问的问题越细,越感受到他鲜明的棱角;越是有新的发现,越停不下追寻的脚步……白天,我们就像“中了魔”,坐进一个受访者的办公室,就开始一刻不停地敲击键盘;晚上,又像“失了魂”,脑海中总在回放着那些场景:他在深夜奔波机场、火车站,他在女儿婚礼上疲惫而又幸福的微笑,学生们送走来宾后集体跪倒在他灵前……

    这些点滴,聚沙成塔,从模糊变得清晰,真实映射出黄大年的精神世界。脑海中总是回响黄大年告诫学生的那句话:

    “吃东西可以汤汤水水,但做事千万不能汤汤水水,唯有认真对待每一个细节,才能成就最好的结果……”

    黄大年曾说,他的偶像是“两弹元勋”邓稼先:“看到他,你会知道怎样才能一生无悔,什么才能称之为中国脊梁。当你面临同样选择时,你是否会像他那样,义无反顾?”

    现在,他做到了。他用同样的选择,为人们定义了什么是高尚的灵魂、什么是信仰的坐标。

    懂得他,

    也懂得了和他站在一起的一群人

    黄大年生前曾说,能让中国立足于世界民族之林,有一帮人在拼命,不是我一个人……这是一个群体。

    通过这次采访,我们结识了这样一个群体。

    黄大年的助手于平无意中说了一句话,说施一公得知黄大年病危,连夜为他四处联系医生会诊,急得落泪。

    我们很想知道,这两位身处不同研究领域、回国前并无交集的专家究竟因为什么,有着如此深厚的交情。为了采访施一公,我们等了近10天,每天和他联系,他都用短信回复“在忙,稍后联系你”,直到有一天晚上11点,他拨通我们的电话,上来第一句说:“我真的很抱歉,这段时间我有个研究内容很关键,我吃饭都是在以秒来计算。”

    “以秒来计算”,这让我们立刻想到了“惜时不惜命”的黄大年。

    同样功成名就的海归,同样的科研“疯子”。原本以为他们会联系紧密、经常切磋,谁知施一公说:“因为我们都太忙,没有单独吃过一次饭,即使谈话也没有一次超过半小时,但是我们回国的选择是一样的,对国家发展的想法是一致的,所以哪怕只是寥寥数语、一个眼神,就能明白对方,这就是心有灵犀、相见恨晚吧。”

    到后来,说到送别,他只说了一句,声音有些颤抖:“一个赤胆忠心的人就那么走了……”我们没有再问,因为已无需再问,对于这样一群一心报国的人而言,还有什么比“壮志未酬身先死”更令人扼腕痛惜呢?!

    在这群人身上,不仅仅只有爱国。他们既有爱国之心又有报国本领,他们是把爱国的理想和科学的追求完美结合起来的人。

    董树文是我国最大规模深部探测项目的首席科学家。黄大年曾因为着急科研进度、抱怨人浮于事和董树文发飙,我们原以为,董树文会不高兴,甚至会排斥黄大年,可是他却面带微笑、云淡风轻地说出了那段往事,说出了他是怎样劝慰他,又是怎样支持他。那一刻,我们内心是触动的,触动于他们面对科学时的那种实事求是,触动于他们超凡脱俗的那种处世之道。

    我们问了董树文一个问题:“怎么理解黄大年那种对科学探索的疯狂?”他没有迟疑,就给出一个让我们瞬间折服的回答:“科学家就得有这种激情,才有创新的驱动力。我是搞地质的,我自己现在上山前都要打针,往半月板里打针,因为我的半月板已经碎了,但是我觉得很幸福,因为一辈子干的事是你愿意干的,是很幸福的。大年也一样,一辈子能有几次机会接近自己的梦想,是幸福的。”

    采访快要结束时,董树文特意带我们去看深探项目的成果展,每一块展板、每一项成果,他都如数家珍。他说,深探项目结题时,他和黄大年两人去德国演讲,走下讲台的时候,台下的掌声把他们都震了。有位外国专家惊呼:“中国人不再沉默了,他们大有领先世界的势头!”

    说完,严谨的董树文笑得很骄傲!那笑里,有探索者的豪迈,也有报国者的真情。

    那一刻,我们的眼眶很热,我们在他身上看到了黄大年,看到了一批“从来不缺痴心”的中国科学家。我们也许不懂他们的科学,但我们却深深懂得了他们的心灵和力量。

    就是这样一群人,感召着更多的人。于平说,原本以为黄老师走了,大家就散了,可是没想到,大家还在,都想把黄老师未竟的事业完成。

    黄大年最得意的门生马国庆曾经为了帮老师留下来,没有出国。现在他一口气领下了好几个项目,要把老师规划的事情做完。他眼里有泪,还调侃说:“我现在这么年轻就得了颈椎病,都怪黄老师。”

    黄老师生前费尽心思吸引到吉林的专家和海归人才也在想尽办法,把他弥留之际还在关心的新兴交叉学部的各项工作细化下去……

    还有黄老师的那些学生,都没有忘记对老师许下的诺言:学成回来,汇聚起来,就是中国深部探测的生力军。

    我们曾经很想问:58岁,太短。黄老师的这一生,值得吗?

    杨长春的回答又一次让我们哭了:“很多人觉得大年苦,苦吗?不苦。从整体上讲,他回国后是幸福的。就像一滴水,不管有多曲折,汇入了大海,融入了潮流,终将改变历史的潮汐,而那之中,留下了他的印迹。”

    这句话,击中了我们的心。

    那一刻,我们终于懂了他。

    祖国,生命为您澎湃

    2018年上半年,我国经济延续稳中有进、稳中向好的发展态势。主要表现为:经济平稳增长,结构调整优化,质量效益持续提高;动能转换加快,新业态蓬勃增长;内需结构持续改善,高质量发展取得新进展;供给侧结构性改革深入推进,助推传统行业焕发新风采;生态文明建设深入推进,自然资源统一管理体系初步形成,生态保护修复力度加大。随着我国经济发展结构、动能与质量不断调整,地质勘查工作延续了深度调整的态势,在服务自然资源管理、生态保护修复、新型城镇化建设等探索中积蓄转型升级新动能。

    2018年上半年地质勘查形势

    自2013年开始,我国地质勘查行业进入了调整下行阶段,目前进入萎缩期的第6个年头。2018年上半年,地质勘查面临的政策环境、投资结构、专业结构等继续深度调整,地质勘查工作转型升级取得新进展。

    1.政策环境进一步明朗,地勘市场趋稳内生动力增强

    2017年政府管理部门出台了一系列涉及地质勘查的管理政策,如中共中央办公厅、国务院办公厅《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》、原国土资源部《自然保护区内矿业权清理工作方案》等。2018年上半年,这些管理政策逐步落地,各地配套细则文件先后出台,地质勘查活动准入条件进一步明确,政策效应日益显现,地质勘查企业所面临的政策环境进一步明朗。贵州、安徽、河北等省份先后公布了其生态保护红线,明确了生态保护红线的边界与范围。从已划定的生态保护红线看,其面积约占国土面积的1/4,比很多专家原先预想的比例要低。生态保护红线范围内原则上按照禁止开发区域的要求进行管理。新疆、甘肃、湖南等省份推动自然保护区内矿业权清退工作,明确了退出原则、退出方式、补偿机制等细则,目前已完成部分探矿权、采矿权的退出与注销,为其他地区矿业权清退工作积累了经验。随着政策环境的明朗和稳定,市场对地质勘查的决定性作用日益凸显,地勘市场趋稳内生动力增强。

    图1 2011~2018年上半年全国地质勘查投入变化

    2.地质勘查投入降中趋稳,新动能力量不断增强

    2018年上半年,全国地质勘查投入继续下行。(图1)初步统计,上半年地质勘查投入74.79亿元,同比减少7.2%,降幅与2017年上半年(减少8.5%)有所收窄。其中,中央财政26.91亿元,同比减少1.9%;地方财政22.94亿元,同比减少30.7%;社会资金24.95亿元,同比增加13.7%。社会投资自2013年以来首次回升,表明随着地质勘查政策环境趋于明朗,投资者对地质勘查市场信心有所回升。与2012年峰值相比,2018年上半年地质勘查投入下降了66.6%,降幅逐年收窄,地质勘查市场或已进入本轮周期的底部区间。这说明,经过过去几年的供需调整和国家供给侧结构性改革,地质勘查发展新旧动能转换取得明显成效,新动能驱动作用不断增强。

    地质勘查转型升级步伐加快。传统的地质勘查投入持续下滑,服务支撑生态文明建设的勘查投入不断上升。上半年,矿产勘查投入37.06亿元,同比减少13%,锡矿、铝土矿、金矿等矿种勘查投入降幅尤为明显。水文地质、环境地质与地质灾害调查投入13.65亿元,同比增加3.3%。矿产勘查投入占比从2012年的81.2%下降至今年上半年的49.5%,自2006年以来这一比例首次低于50%。水文地质、环境地质和地质灾害调查投入占比持续上升,从2006年的3%上升到今年上半年的18.3%。城市地质调查、农业地质等进一步得到加强。

    3.矿业市场延续回暖态势,拉动矿产勘查社会投资企稳

    2017年上半年标普金属价格指数经历温和回调后进入上行区间,至2018年初升至高位,上半年整体走弱,但与去年上半年相比仍有较大幅度上涨。中国大宗商品价格指数(有色类)变化与之类似。受价格温和回调影响,我国采矿业利润增速有所下滑。2017年采矿业实现利润4586.8亿元,同比大幅增长261.6%;2018年1~5月实现利润2333.6亿元,同比增长41.6%,增速有所减缓,但是显著大于同期全国规模以上工业企业利润增长(16.5%)。受采矿业利润增加影响,社会企业对矿产勘查市场前景的信心有所恢复。2018年上半年,矿产勘查社会投资19.94亿元,同比微升5.8%,扭转了2013年以来持续下降的趋势。需要指出的是,在矿业市场行情好转的形势下,地方财政投资上半年同比大降32.4%,反映了地方政府在不断加大的环境保护压力下对矿产勘查投入更加审慎的态度。

    4.矿产勘查增储占比持续上升,初级勘查动力不足

    2012年以来,全国完成阶段性勘查的矿产地数量逐年减少。2018年上半年,实施的矿产勘查项目数量延续减少趋势,同比减少25.6%。从不同勘查阶段来看,完成详查与勘探的矿产地比例在逐年增加,由2012年的56.5%增至2017年的65.8%;与此同时,完成预查与普查的矿产地比例在逐年减少,由2012年的43.5%减至2017年的34.2%。这表明,在矿产勘查投入持续下行形势下,矿业权人更倾向于将有限的资金用于对已发现矿产地的后续勘查工作,目的是增加资源储量,而不愿意投入到新发现矿产地的初级勘查工作,初级勘查动力严重不足。

    从单位资金投入效果来看,近两年铜矿、金矿万元勘查投入所获得的新增查明资源储量有所增加(图2)。按照1981年不变价格计算,对于铜矿,万元勘查投入新增资源储量2011年~2015年平均为48.3吨/万元,2016年~2017年增至79.9吨/万元。对于金矿,万元勘查投入新增资源储量2011年~2015年平均为9.2千克/万元,2016年~2017年增至24.4千克/万元。这也表明,矿业权人更倾向于将有限的资金用于增加资源储量的后期阶段勘查。

    图2 2001年~2017年铜矿与金矿万元勘查投入新增查明资源储量变化(按照1981年不变价格计算)

    5. 深地探测稳步推进,向深部进军战略成效初显

    2016年,自然资源系统全面实施“三深一土”科技创新战略。经过两年的努力,向深部进军战略成效开始显现。2018年上半年,国家863计划“深部矿产资源勘探技术”重大项目通过验收,标志着我国突破了2000米以浅矿产资源勘探方法、技术、装备障碍。启动于2013年的松辽盆地科学钻探工程成功完井,“松科二井”最终井深7018米,攻克了高温钻井、固井、测井和超长井段连续取心等关键工程技术,为万米超深井科学钻探提供了技术储备。“山东省莱州市吴一村地区金矿普查”项目深部探测钻孔终孔深度3266.06米,新探获金资源储量近20吨。近年来胶东地区深部找矿探明一批大型、特大型金矿床,新增金资源储量近2500吨,成为世界第三大金矿区。在首批3个3500米深度地热勘探钻孔开钻后,上半年雄安新区深部地热勘查顺利推进。

    地质勘查形势展望

    我国地质勘查工作正处在转型升级的关键期,勘查结构在不断调整、工作方式在不断变革、工作内容在不断丰富、工作领域在不断拓展。短期来看,全国地质勘查工作将延续深度调整趋势,服务自然资源管理、生态保护修复、新型城镇化建设等新兴的地质勘查工作将持续拓展与壮大。预计全年地质勘查投入降幅将有所收窄,同比下降10%左右;随着全球矿业市场回暖,矿产勘查社会投资或出现微弱回升,战略新兴矿种等矿产勘查进一步受到重视;城市地质、农业地质、生态地质等将不断拓展。

    1. 长期来看,矿产消费与开采由快速增长期进入高位波动与分化期,不同矿种勘查投入将持续分化

    1995年~2017年,我国矿产资源消费总量经历了稳定增长、快速增长与增速显著放缓的变化。消费量在10亿吨级的大宗矿产品消费量可能达峰值并出现微降(图3),多数有色金属与贵金属消费量增速放缓、高位趋稳,油气矿产与消费量在万吨级及以下的战略新兴矿产消费量继续保持增长的趋势。2018年上半年,全国继续深入推进供给侧结构性改革,一季度第三产业增加值同比增长7.5%,增速比第二产业快1.2个百分点,占国内生产总值的比重为56.6%,比第二产业高17.6个百分点,产业结构不断优化,发展向中高端迈进。由此可以判断,随着产业结构升级,经济发展对资源依赖的刚性总体上将有所弱化。

    图3 1995~2017年大宗矿产品消费量与人均消费量变化

    图4 1995年~2016年我国矿产资源开采量变化

    2012年以来,矿产资源开采总量增速显著放缓,于2014年达到峰值110.82亿吨,到2016年降至101.47亿吨,比峰值降低8.4%(图4)。2017年统计数据尚没有全部出来。2017年煤炭产量34.45亿吨,同比增长3.2%,比峰值低13.3%;铁矿石产量12.29亿吨,同比下降4.0%,比峰值低18.8%;水泥产量23.4亿吨,同比下降3.1%,比峰值低6.4%;十种有色金属产量5501.0万吨,同比增长2.9%,增速下滑0.1%。2018年1月~5月,原煤产量同比增长4.0%,铁矿石产量同比下降0.1%;水泥产量同比下降0.8%;十种有色金属产量同比增长3.2%。这些数据表明,2017年~2018年上半年矿产资源开采总量延续了前几年的高位波动趋势。

    随着不同矿种消费量与开采量增长的分化,不同矿种勘查投入变化将随之分化:持续下行、波动趋稳或继续上行。

    2. 短期来看,随着全球矿产勘查回暖与矿产品价格上涨,我国矿产勘查市场或将在下行周期中出现回升波动。

    2017年,全球金属矿产勘查投入79.50亿美元,同比上升14%。SNL预测,随着金属价格上升与企业对矿产勘查市场信心回升,2018年全球矿产勘查投入将上升15%~20%。2018年6月,SNL修正了对未来3年的金属价格预测,除了银和铁矿石外,其它金属2018年平均价格将高于2017年。

    2006年~2016年,我国矿产勘查投入变化与全球走势基本同步。2017年全球矿产勘查市场实现触底回升;而我国矿产勘查投入继续下行,且降幅有所扩大,表现为与全球趋势的“偏离”。这一“偏离”在很大程度上可能与我国出台的一系列政策有关。面对政策的不断收紧和矿业权退出条件的不确定,社会投资人更倾向于持币观望,减少或暂停对矿产勘查的投入。2018年上半年,矿产勘查政策环境进一步明朗,不确定性减少,矿产勘查投入同比增加5.8%,反映了社会投资人对矿产勘查市场信心有所回升。随着全球矿产勘查市场持续回暖和矿产品价格上升,预计矿产勘查社会投资将延续上半年的微弱回升态势。但是,由于地方财政投入大幅度减少,全年矿产勘查投入可能仍将继续下行。

    3. 围绕生态文明建设与自然资源管理需求,城市地质、农业地质、生态地质等地质勘查新增长点将继续拓展

    服务支撑生态文明建设与自然资源管理是地质勘查工作未来可持续的发展方向。地质勘查在瞄准当前需求的同时,在实践中将围绕长远需求不断拓展,培育并壮大发展新领域。一是服务以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局,推动将城市地质工作纳入城市管理主流程,以雄安新区、成都天府新区为代表的城市地质调查工作快速推进。二是服务国土空间规划与生态保护修复,推动地质与生态融合形成生态地质工作,承德市综合地质调查探索出了地质建造+小流域的综合调查+生态关键带监测的技术框架。三是服务民生与乡村振兴,推动农业地质、旅游地质等“地质+”多元化调查评价。四是服务自然资源统一管理,推动地质环境监测网与其它监测网协调运行。五是服务着力解决突出环境问题,推动水土污染调查与治理。

    对策建议

    一是稳定地方财政地质勘查投入。地方财政对地质勘查投入大幅度减少是今年上半年全国地质勘查投入下降的主要因素,其原因可能与日益趋紧的环保政策有很大关系。我国工业化和城镇化的历史任务尚未完成,能源和其它重要矿产资源需求总量仍处于高位。为经济发展提供安全、可靠、持续的能源资源保障,仍然是地质勘查工作的重要任务。为了扭转矿产勘查投入逐年快速下降的趋势,建议地方政府谨慎处理发展与保护的关系,稳定对地质勘查工作的长期投入。

    二是加强矿产资源初级勘查政策扶持。受矿产品价格波动、政策变化、地质变异等不确定性因素的影响,矿产勘查是一项高投资、高风险的市场行为。发达国家虽然有成熟的市场融资机制,但也普遍对草根勘查实施鼓励性扶持政策,降低企业从事矿产勘查的风险。形成政策稳定、市场透明、可以预期的友好投资环境,对于矿产勘查企业生存发展至关重要。建议国家加强对矿产资源初级勘查的扶持力度,扭转矿产资源初级勘查日益萎缩的趋势。

    三是加强深部地质勘查技术攻关。随着地质找矿工作的进行,近地表、出露区矿产资源找矿空间的不断缩小。城市地质调查、地质灾害防治等迫切需要加强对深部探测技术的研发。深部矿产勘探、地热开发、地下空间利用等仍存在诸多技术难题,亟需研发深部探测的方法、技术与设备。

    (中国地质调查局发展研究中心授权发布)

    在探索中积蓄转型升级新动能

    2017年,世界经济增长明显回升,发达经济体与包括新兴经济体在内的发展中国家经济增长同时提速。中国宏观经济运行总体平稳,保持了稳中有进、稳中向好的态势;供给侧结构性改革取得实质性进展,经济结构不断优化,新旧动能加快转换,质量效益有所提升;生态环境状况明显好转,大气、水、土壤污染防治行动成效明显。在我国经济发展由高速增长向高质量增长平稳过渡的形势下,资源环境需求结构持续优化,地质勘查工作保持了深度调整的态势,地质勘查业务在不断探索和拓展中积蓄增长的新动能。

    宏观政策催化地勘持续调整

    我国地质勘查行业自2013年进入调整下行阶段,2017年是进入萎缩期的第5个年头。随着国家资源环境需求结构的持续优化,矿产需求增速显著趋缓,环境保护需求显著增长,矿产资源勘查开采政策趋紧,生态文明建设力度明显加大。宏观管理政策对地质勘查影响日益显现,地质勘查工作的投资结构、专业结构与区域布局持续调整。

    生态文明建设深入推进,矿产勘查开采管理政策趋紧

    环境保护政策法规频繁出台,生态文明建设力度明显加大。2017年1月,国务院发布《全国国土规划纲要(2016~2030年)》,要求推进国土开发、保护和整治;2月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》,明确要求划定生态保护红线,建立生态保护红线制度;7月,国务院新增17个国家级自然保护区,总数增至463个;9月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量的意见》,提出建立环境监测数据质量保障责任体系。2016~2017年,中央环保督察完成了对全国31省份的全覆盖,大幅提升了地方政府生态环境保护的意识。

     

    2006~2017年全国地质勘查投入变化

    矿产勘查开发管理政策趋紧,探矿采矿活动约束加大。国土资源部发文启动各类保护区内矿业权清理工作。最高人民法院出台司法解释,强化自然保护区、风景名胜区、重点生态功能区、生态环境敏感区和脆弱区等区域内矿产资源勘查开采活动的法律约束。新疆、内蒙古、青海、湖南等越来越多的省份出台文件,稳妥推进自然保护区内的矿业权清退。随着矿产勘查开发相关生态环境保护政策的不断出台,越来越多国土空间突出生态功能,矿产勘查开采空间不断减少;生态环境保护要求逐渐提高,矿产勘查开采环境成本不断加大;生态环境监管要求日益严格,矿产勘查开采环境约束力度不断加大。

    地质勘查投入继续下滑,资源与环境投入一降一升

    2017年,我国地质勘查投入继续下行。初步统计,全年地质勘查投入197.78亿元,同比减少20%,降幅比2016年(24.6%)有所收窄。从本轮地质勘查周期来看,2017年地质勘查投入与2012年峰值相比下降了61.2%,相当于2007年的投入水平,接近或进入本轮周期的底部区间。这说明,经过过去几年供需调整和国家供给侧结构性改革,地质勘查结构性过剩的压力已大大缓解,地质勘查工作去产能的空间进一步缩小。

    资源型地质勘查投入持续下滑,环境型地质勘查投入不断上升。全年矿产勘查投入119.00亿元,同比减少29.9%;水文地质、环境地质与地质灾害调查投入25.34亿元,同比增加0.8%。矿产勘查投入占比逐年下降,从2012年的81.2%降至2017年的60.2%,但仍然占据地质勘查工作的半壁江山。水文地质、环境地质和地质灾害调查投入占比持续上升,从2006年的3.0%升至2017年的12.8%。东部地区环境型地质勘查上升尤为明显,投入占比从2011年的12.7%快速增加到2017的33.3%,城市群环境地质综合调查、土地质量地球化学调查等工作明显加快。

    企业投入持续低迷,中央、地方财政与社会资金三足鼎立

    社会资金投入持续下滑。2012年之后,随着地质勘查行业的结构性调整与下行,社会资金对地质勘查前景持负面展望,从而导致对地质勘查投入不断下降。社会资金对地质勘查的投入从2012年293.37亿元的峰值逐年下降,年均下降24.2%,到2017年降至70.55亿元,不足峰值时的1/4。社会资金对地质勘查投入的下降主要体现为对矿产勘查投入的下降。矿产勘查社会资金投入从2012年高峰时的281.39亿元,大幅下降到2017年的62.23亿元,年均下降25.3%。

    中央和地方财政投入稳定器作用凸显。从资金来源看,2017年中央财政58.65亿元,占总量的29.6%,同比减少7.2%;地方财政68.58亿元,占总量的34.7%,同比减少16.2%;社会资金70.55亿元,占总量的35.7%,同比减少31.2%。从变化趋势看,2013年以来,社会资金大幅下跌,中央财政和地方财政投入小幅调整,占比随着社会资金投入的下跌而不断上升,对于保障地质勘查工作的稳定性和连续性发挥了重要作用。

    矿种勘查投入继续分化,战略新兴矿产和非常规能源关注度持续上升

    从不同矿种来看,2012年以后各矿种勘查投入呈现出三种变化趋势:快速下滑、缓慢下行趋稳、稳定上升。

    煤炭和铁矿等大宗矿种矿产勘查投入持续快速下滑。2012年煤炭勘查投入高达121.91亿元,远远超过其他矿种;2012年以后呈现断崖式下滑,到2016年降至17.47亿元,年均下降38.0%(如图);2017年上半年同比下降35.0%。2012年铁矿勘查投入49.54亿元,之后呈现断崖式下滑,到2016年降至10.28亿元,年均下降32.3%;2017年上半年同比下降37.0%。

    贵金属和有色金属矿产勘查投入呈缓慢下行趋稳的态势。与其他矿种不同,贵金属矿产勘查投入在2013年达到峰值72.17亿元,之后缓慢下降,到2016年降至37.72亿元,年均下降18.9%。有色金属矿产勘查投入在2012年达到峰值115.95亿元,之后缓慢下降,到2016年降至57.84亿元,年均下降15.2%。贵金属、有色金属矿产勘查投入年均降幅接近矿产勘查平均降幅。

    战略新兴矿产和非常规能源矿产勘查投入稳定上升。2016年,稀有、稀土、稀散、石墨、金刚石等战略新兴矿产投资达7.53亿元,同比增71.4%;2017年上半年同比增加26.9%。

    地质勘查区域格局保持稳定,服务重点区域作用提升

    地质勘查投入区域格局总体稳定。2017年,西部地区地质勘查投入111.82亿元,占总投入的56.5%,自2008年以来一直保持在60%以上,是地质勘查投入的重点区域;其次是东部地区,占比15.2%,中部地区,占比15.0%;东北地区最低,占比7.8%。从各省情况来看,地质勘查投入由高到低排名前5位的依次为:新疆(36.02亿元)、内蒙古(14.88亿元)、云南(11.33亿元)、黑龙江(8.69亿元)、青海(8.49亿元)。

    地质勘查服务京津冀协同发展、长江经济带发展、“一带一路”建设等重大区域发展战略深入实施。京津冀地质勘查投入占比不断增长,投入占比从2013年的3.7%增至2017年的4.8%;中央财政投入从2015年的1.3亿元增至2017年的2.6亿元,占地质调查总经费比例从1.7%增至4.0%。2017年4月,中共中央、国务院决定设立雄安新区以来,中国地质调查局和京津冀地质调查部门加大了对雄安新区的投入,采取有力措施提高新区的地质调查工作程度。长江经济带中央财政投入占地质调查总经费比例总体保持上升态势,从2015年的20.8%增至2017年的21.6%。以长三角、皖江经济带等重要经济区为重点开展地质环境综合调查,为优化国土空间格局和实施新型城镇化战略提供基础支撑。

    2018:围绕国家新需求加快转型与发展

    从全球来看,2017年全球矿产勘查市场触底回升,为我国矿产勘查市场的趋稳与回调创造了有利的外部环境。从国内来看,2017年采矿业利润总额实现大幅增长,有利于重塑投资者对矿产勘查业的信心;新时代经济社会发展和生态文明建设提出的新要求和新需求,推动地质勘查不断拓宽工作领域。但是,2018年财政政策优先确保重点领域和项目,地质勘查财政投入下行压力较大;目前已出台的相关管理政策效应或将集中显现,社会资金更倾向于持币观望。总体判断,2018年全国地质勘查工作将延续2017年的下行调整趋势,但地质勘查投入降幅将明显收窄,预计全年投入下降10%左右;地热、三稀等战略新兴矿种等矿产勘查进一步受到重视,城市地质、环境地质、地质灾害等面向生态文明建设的地质勘查将继续拓展。

    管理政策效应或将集中显现,地勘市场趋稳内生动力增强

    政府部门出台了一系列与矿产勘查开采相关的管理政策。2017年7月,国土资源部启动自然保护区矿业权清理工作。随后,各省纷纷出台文件对各类保护区矿业权进行清理和分类处置。总的基调是:加大生态敏感区环保力度,现有矿业权逐步退出;抬高矿业权登记门槛,自然保护区内不再新设矿业权。应当认识到,这些政策目前还是阶段性的,未来将会更加清晰:一是自然保护区数量可能还会增加;二是现有矿业权的退出政策可能会进一步细化。面对政策的不断收紧和矿业权退出标准的不确定,社会资金更倾向于持币观望,减少或暂停对矿产勘查的投入。2017年出现的矿产勘查投入与矿业市场及全球矿产勘查市场趋势“双偏离”现象在2018年可能会继续。随着政策的明朗和稳定,市场对矿产勘查的决定性作用将凸显,地勘市场趋稳内生动力增强。

    一是矿产勘查投入可能将继续与矿业市场偏离。2016年初以来,标普全球金属价格指数由持续下行转变为震荡上行,特别是2016年下半年持续上涨,2017年上半年经历温和回调后又进入上行区间。上海有色金属价格指数经历了相似的上涨过程。受此影响,我国采矿业利润由降转升。2016年采矿业实现利润1825.2亿元,同比下降27.5%;2017年1~11月实现利润4434.0亿元,同比大增286.8%。矿产品价格上涨和采矿业利润上升的行情没能传导至上游的矿产勘查。矿产勘查投入2016年下跌29.3%,2017年又下跌29.9%。在矿产品价格上涨一年半之后,矿产勘查投入仍然在下行,表现为与国内矿业市场趋势的“偏离”。

    二是矿产勘查投入可能将继续与全球矿产勘查市场偏离。2006年之后全球矿产勘查投入出现快速增长,到2012年达到205.26亿美元峰值,年均增长30.4%;2012年以后开始大幅下跌,到2016年年均降幅达23.8%。我国矿产勘查投入变化与全球走势基本同步,2006年~2012年矿产勘查投入快速上升,年均增长44.7%;2012年之后勘查投入开始下滑,到2016年年均降幅14.4%。但是,2017年全球矿产勘查投入同比上升14%,矿产勘查市场实现触底回升;而我国矿产勘查投入继续下行,且降幅有所扩大,表现为与全球矿产勘查市场趋势的“偏离”。

    不同矿种需求增长出现分化,地勘市场随之继续分化

    2014年之后,我国矿产资源消费总量增长出现转折性变化,增速由过去的快速增长转变为缓慢增长,并存在高位趋稳的倾向。

    一是消费量在10亿吨级的煤炭、铁矿石、水泥等矿产品消费量先后到达峰值并出现微降。煤炭消费量于2013年达到峰值28.1亿吨标准煤;2013年以后逐年降低。铁矿石消费量在2014年达到峰值,2015年~2016年平均比峰值降低2.1%。水泥消费量在2014年达到峰值,2015年~2016年平均比峰值降低4.1%。

    二是铝、铜、金等多数有色金属与贵金属消费量增速放缓。原铝消费量2002年~2014年均增长17.6%;2015年~2016年增速分别放缓至14.2%、2.7%。精铜消费量2000年~2014年均增长15.0%;2015年~2016年增速分别放缓至0.5%、2.8%。黄金消费量2013年达到高点1176.4吨,2014年~2016年在970吨上下波动。

    三是油气矿产与消费量在万吨级及以下的战略新兴矿产消费量继续保持增长的趋势。石油和天然气消费量保持不断增长的态势,石油和天然气年均增长分别为4.8%、9.1%。稀土、锂、铍、锆、铟、铼、锗、镓等战略新兴矿产消费量快速增长。

    随着不同矿种需求增长的分化,不同矿种勘查投入变化也将出现分化:持续下行、波动趋稳或继续上行。

    广义环境地质加快拓展,城市、地热地质等成为新增长点

    贯彻落实“十九大”对地质工作提出的新要求,满足经济社会发展和生态文明建设的新需求,地质工作将发生重大转变。

    一是服务新型城镇化建设,城市地质、地热地质等将得到快速发展。全国城市地质工作会议明确了今后一段时期的目标任务:2020年之前,完成100个地级以上城市1∶5万基础性综合地质填图;到2025年,完成338个地级以上城市1∶5万基础性综合地质填图。地热作为绿色、清洁、安全、可再生的清洁能源日益受到关注。中国地质调查局将“京津冀协同发展区地热资源调查评价”列为科技攻坚战之一,重点推进雄安新区、北京通州、天津东丽地区等地热调查,为地热规模化、可持续高效利用提供支撑。

    二是服务环境污染治理,水土污染调查与治理将加大力度。污染防治是中央确定的2018年三大攻坚战之一,实现污染物排放大幅减少和生态环境质量总体改善,对土壤污染、地下水污染调查等提出了迫切需求。绿色矿山建设,要求全面加强矿山地质环境治理恢复和矿区土地复垦,实施矿山复绿行动。

    三是服务民生与乡村振兴,农业地质、土地质量、地质灾害调查等将受到关注。服务于“精准扶贫脱贫”和乡村振兴,需要围绕满足居民生产生活用水开展水文地质调查评价,围绕农业生产和种植结构调整开展农业地质调查,围绕食品安全开展耕地污染调查,围绕地质灾害防治开展地质灾害调查评价。

    对策与建议

    明确矿产勘查准入与退出政策,加强矿产勘查市场体制机制建设。在矿产品价格持续上涨和采矿业利润大幅回升的背景下,2016年与2017年矿产勘查投入连续大幅下降,在一定程度上与相关管理政策收紧与矿业权人权益保障有关,也与矿产勘查市场体制机制建设滞后有关。我国矿产勘查市场主体成熟度低、融资渠道单一、风险抵御能力低等问题突出。需要从国家层面着力推进矿业权管理政策的调整,加强矿业权人合法权益的保护。

    加大水工环地质调查财政资金投入,稳定地质勘查财政资金来源。在中央和地方财政大幅减少矿产地质调查投入的同时,水工环和基础地质调查投入并没有得到相应增加。水工环和基础地质调查更多地为公益性地质工作,主要依赖财政投入。在社会投入大幅萎缩的形势下,中央和地方财政对保障地质勘查工作的稳定性和连续性显得尤为重要。保持中央财政投资不减,带动地方财政稳定投资水平,有序推进基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作。

    加强深部矿产资源勘查技术攻关。随着地质找矿工作的进行,近地表、出露区矿产资源找矿空间不断缩小,未来几年国土资源系统将深入实施“三深一土”科技创新战略,不断加大向深部进军的力度。深部矿产勘探存在诸多技术难题,亟需研发深部探测的方法、技术与设备。

    2017年地质勘查形势回顾与2018年展望

    为纪念中国共产党成立97周年,按照中心党委统一部署和“政治思想建设年”工作安排,中心于6月27日举行纪念建党97周年全体党员大会。中国地质调查局党组成员、副局长李金发应邀出席,国家机关事务管理局驻京办事处与综合管理司党委书记王金波、副巡视员穆华伟,原国土资源部直属机关党委常务副书记兰平和,地调局直属机关党委常务副书记沈建明等出席。中心党员干部职工共计200余人参加。

    中国共产党成立97年,执政69年,带领亿万人民走过40年改革开放宏伟征程,推动中国特色社会主义进入新时代。在“七一”党的生日即将到来之际,发展中心全体党员齐聚一堂,隆重庆祝中国共产党建党97周年。会上,中心8个党支部的在职党员代表和6位离休老党员代表做了“入党初心”表白,回忆当初为何而启程。在职党员的入党初心,有的源于对革命烈士的崇敬,有的源于对战友默默坚守和牺牲的感动,有的源于父亲的谆谆教诲与上行下效……他们将如何与党结缘的历程娓娓道来,掷地有声,展现了新时代中心年轻党员的良好风貌。离退休党员代表有的经历过抗日战争,有的经历过解放战争,有的伴随新中国一起成长,他们的入党初心,沉淀着历史的厚重,映射着新时代的美好,感人肺腑,发人深思。全体党员重温入党誓词,由张海啟书记领誓。庄严仪式唤醒入党初心,字字珠玑铭记铮铮誓言,铿锵有力的声音在会议室久久回荡,同志们纷纷表示,要按照入党誓词要求,以更高的标准、更严的要求、更实的作风做好本职工作。

    中国地质调查局党组成员、副局长李金发表示,下一步,地调局发展研究中心要坚持把精神文明建设与地质调查业务和管理工作紧密结合,扎实推动精神文明建设取得新成效,支撑地质调查中心工作创造新业绩。要紧紧围绕职责定位,结合“新时代地质工作服务自然资源管理大调研”活动,梳理新形势下发展中心工作定位和业务布局,全面提升参谋、支撑、服务的能力,加快实现转型发展。

    会议要求,中心全体党员干部职工要在深化地质调查工作改革的重要时期,牢固树立宗旨意识,坚定共产主义理想信念,永葆共产党员的纯洁性和先进性,为建设“智慧、文化、和谐发展中心”、为地质调查事业的改革发展、为中华民族伟大复兴的中国梦贡献自己的力量。

     
    发展研究中心举行纪念建党97周年全体党员大会
        党的群众路线教育实践活动以来,中国地调局西安中心在抓好教育实践活动整改落实的同时,注重运用网站、宣传栏、西北地质调查报、会议等载体,做好事务公开工作,使干部、职工、群众及时了解教育实践活动整改落实进展情况。     12月18日,西安中心举办党支部(总支)成员培训,会上,西安中心副主任、党的群众路线教育实践活动领导小组办公室主任郭兴华向党委委员、纪委委员、各党支部(总支)委员、团委委员、入党积极分子通报了西安中心党的群众路线教育实践活动整改落实进展情况,并对下一步继续抓好整改落实工作进行了安排部署。 

    西安中心党委高度重视教育实践活动整改工作。党委、中心相关责任领导和活动办公室先后多次召开专题会议,督查、落实整改工作。在教育实践活动活动整改方案的落实上,西安中心明确责任,抓好落实,切实发挥领导班子成员带头作用,形成了上行下效的良好效应。党委坚持把定规立矩贯穿始终,通过一手立规矩、定制度,一手抓整改、抓落实,强化制度执行力,用严明的制度、严格的执行、严密的监督,形成改进作风、密切联系群众的长效机制。截至目前,单位整改方案制定的整改任务已经完成29项,专项整治方案中制定的整改任务8大项14小项,已经完成13项,已完成制度建立计划表中的制度建设12项。

        会议强调,尽管西安中心党的群众路线教育实践活动整改工作取得了有力进展和积极成效,得到广大干部职工的认可和支持,但有些具体工作在推进过程中仍存在一定难度,需要进行多方面的沟通与协调。下一步,西安中心在局党组的正确领导下,进一步抓好整改落实工作,及时解决在推进整改工作中遇到的困难和问题;加强制度建设,完善内控制度;加强监督检查,进一步推进事务公开,把解决群众关注的切身利益作为关心职工、群众满意的民心工程,不断巩固和扩大教育实践活动成果。

     

    郭兴华副主任通报教育实践活动整改落实进展情况

    西安中心多渠道通报教育实践活动整改落实进展情况

    龙门山位于四川盆地西缘,素有地质博物馆和地质公园美称,不仅地质现象丰富,而且风光优美,广为国内外学者和游人关注。

    近日,自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心与来蓉研学行的北京市166中学师生联合开展了龙门山构造带青城后山地质科普考察活动。这次活动旨在丰富学生的科学知识、开阔眼界,并对地质知识与山川河海、地震的形成发展有一定的感性认识。

    成都地调中心选派了6名地质专家陪同北京市166中学250余名师生,沿五龙沟考察了侏罗系五龙沟组砾岩。地质专家们用通俗易懂、生动形象的方式向166中学师生讲解了龙门山构造带与四川盆地前世今生、五龙沟组砾岩砾石成份及成因、叠瓦状构造反映流水方向、砾岩夹砂岩反映流水环境变化等地质现象,还手把手教同学们使用罗盘测量层理、节理产状。北京市166中学师生对参观、讲解的内容展现了非常浓厚的兴趣,通过问、触、观等不同方式进行了体验。考察期间,166中学师生徒步从飞仙沟上行,五龙沟下行,虽已浑身疲惫,但一提起考察内容又兴致勃勃,纷纷感叹一个小小的地质露头竟能蕴藏如此丰富的信息——大到解释“沧海桑田”,小到如警察破案所需的“蛛丝马迹”,还有不少学生表示愿意学习地质知识继续探索大自然的秘密。

    这次地质科普考察活动不仅让青年学生与地质现象零距离接触,增加了对地质知识的理解,增强了好奇心,激发对地质科学的兴趣,而且让地质工作者认识到在地质科普中融入更多的探索性、趣味性和文化性是做好地质科普工作的有效手段。

    为迎接这次地质科普考察活动,成都地调中心6名地质专家还提前一周到青城后山五龙沟精心备课,完成了踏勘、定点、记录、编写考察手册等工作,确保了本次考察活动圆满完成。

     

     

     

     

     
    成都地调中心与北京市166中学联合地质科普考察成功举...

    捷克团队在小南海地下河做示踪试验。翟秀敏 摄

    天星岩“T”字大厅主洞地下河下游方向,受洞道崩塌块石的淤塞,因而在崩塌体上游一侧堆积大量砾石。更为奇特的是在崩塌体之上,有水平层理保存完整的古砾石层,说明崩塌体年代较久。 扬·斯洛特克 (捷克) 摄

    中外科考队在天星岩主洞和支洞交叉的“T”字大厅合影。扬·斯洛特克 (捷克) 摄

    占据全球天坑总数1/4的陕西汉中天坑群,一经发现便引起国内外的广泛关注。

    中国地质调查局岩溶地质研究所、中国地质环境监测院、陕西省地质调查院联合开展天坑和洞穴普查,发现典型的天坑和漏斗54个,其中口径大于500米的超级天坑2个、大型天坑7个、常规天坑45个,其他地质遗迹473处。中国科学院院士袁道先一行对汉中进行实地考察后认为,这是在北纬32°~33°范围首次发现的、我国岩溶台原面上发育数量最多的天坑群,这一发现将我国湿润热带—亚热带岩溶地貌区界线显著北移,对中国南北方乃至全球古地理环境及气候变化的对比分析具有重要科学价值。

    为了更好地保护和利用汉中天坑群地质遗迹资源,通过岩溶水文地貌系统的深入调查进一步揭示汉中天坑群的演化机理,中国地质调查局于2018年下达了《陕中南岩溶区水文地质环境地质调查》项目,由岩溶所承担,并作为“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划的组成部分。4月28日~5月9日,岩溶所通过自然资源部第四次邀请捷克科学院地质所和捷克洞穴协会的专家,协助开展了汉中南郑洞穴调查;同时,与陕西省地质调查院、中国地质环境监测院共同组织精兵强将,开展了区域地质、水文地质、地下水示踪、洞穴年龄、第四纪古环境等方面的调查与研究。

     

    中捷联合科学考察新发现

    张远海 翟秀敏 陈伟海

     

    这是中国—捷克第四次对汉中天坑群进行联合科学考察。

    捷克团队11人共分3组,分别利用地下潜水、橡皮艇漂流、洞穴单绳技术对小南海观音洞地下河系统、天星岩洞穴系统、伯牛坑洞穴系统进行了洞穴探测。中方团队29人,承担了大佛洞洞穴系统、西沟洞洞穴系统的补充探测工作,并就小南海台原地区的洞穴沉积物进行了系统的采样。

    此次科考新发现洞道15.3千米,其中天星岩新发现洞道6224米,包括2处溶洞大厅;伯牛坑新发现洞道407米;小南海观音洞新发现洞道1036米,它是大佛洞主要的地下河排泄系统;吊洞新发现洞道584米;新发现大佛洞支洞5547米,探测西沟洞1442米。大佛洞地下河系统新发现洞道超过1000米,并与多个洞穴大厅相连,说明大佛洞洞穴系统发育期次之多,规模之大超于早期认知。

    科考团队采集了重砂样品5件,其中洞内3件、地表样2件,为揭示洞内砾石来源和地下水运移途径提供了科学依据;采集岩石标本8件和草测地质剖面4条,以揭示南郑台原地区的天坑、洞穴发育的构造、岩性的控制作用,分析天坑洞穴的成因规律;采集宇生核素石英样品8件,以测定洞内石英的埋藏年龄和洞口石英沉积物的曝露年龄,推理洞穴发育时间和崩塌时间;采集洞穴石笋4根,分析了南郑地区末次冰期DO18事件的区域特殊性,是北半球驱动的特殊响应。

    科考团队在伯牛坑投放荧光素钠示踪剂,并于大佛洞地下河出口、观音洞、白水洞、龙王庙洞进行了样品的接收,实验结果将揭示南郑台原地区洞穴系统的排泄途径和地下分水岭情况,为揭示岩溶洞穴、天坑发育提供又一有力证据。

    此次科考在陕西最大溶洞大厅发现,地下分水岭成因揭示和天坑演化地貌背景研究等3个方面取得新成果。

    ——发现陕西最大的溶洞大厅。

    2016年5月,第一次中国—捷克联合天坑科考队在汉中市南郑区小南海岩溶台原面西北侧干河沟村发现了天星岩。当时,对天星岩2个消水洞和天星岩漏斗的探测结果是,洞穴长度157米,认为这是一个季节性的消水洞。今年5月1日,科考队再次对消水洞进行勘查,发现150米深处的地下河峡谷,沿地下峡谷1.7千米后,在丁字洞道交叉处发现主洞道,主洞道高大宽敞,沿主洞道行进3.5千米后,发现了长300余米、宽100米的溶洞大厅,而且主洞道仍在延伸。科考团队根据区域地质情况推测,这可能是陕西最大的洞穴大厅。

    岩溶所副所长蒋忠诚指出,一般在岩溶发育条件非常好的热带及亚热带低纬度地区才有洞穴大厅。此次发现的长300米长、宽100米的洞穴大厅,相当于十几个足球场的大小,这在亚热带和温带交界地区是少见的。这说明,这里的岩溶发育程度、岩溶动力条件非常好。

    ——揭示分水岭成因。

    在天星岩探测过程中,科考队发现,洞穴走向完成了一个360度的大拐弯,最后向西北侧的白水洞排泄;而在同纬度的小南海岩溶台原面东北侧却是小南海地下河出口。二者间地下分水岭在哪里?岩溶所教授级高级工程师吕勇在经过仔细踏勘后认为,导致天星岩地下河和小南海地下河分水岭的原因是宽缓褶皱的背斜部位,更重要的是石灰岩众多硅质条带夹层的隔水作用。这个认识也解释了天星岩洞道东侧硅质条带上发育的众多瀑布的机理。

    ——天坑演化地貌背景研究新认识。

    过去在进行天坑演化历史的研究中,关注更多的是洞穴沉积物埋藏年龄研究,寻找洞穴古河流堆积物中的石英颗粒。而此次对大佛洞对岸罗汉洞的古地下河沉积物中石英颗粒的研究,转变为对石英暴露年龄的研究,这样一来,就从单纯洞穴演化历史的研究转变为对整个区域环境演化的研究。

    今后,岩溶所将在中国地质调查局的指导下,以及陕西省地质调查院的支持和配合下,继续加大投入开展《陕中南岩溶区水文地质环境地质调查》项目,用科学数据证实汉中天坑群的科学价值,进而提升岩溶地貌学、岩溶水文地质学的社会应用价值。

     

    汉中洞穴探险记

    张远海

     

    4月底,汉中的雨季尚未完全到来,虽然小南海岩溶台原面龙头山上还残留皑皑白雪,但气候业已回暖,鲜花盛开,正是洞穴调查探险的好季节。我们与来自捷克科学院地质所和捷克洞穴协会的探险家们一起,再次赶赴汉中,开展天坑群联合可科学考察。

    洞里淘砂

    龙洞,位于小南海台原面中东部,是个出水洞穴。5月5日,我们于午后从小南海镇出发前往龙洞。

    车停于洞口下方,我们带上安全帽和头灯,攀援而上。洞口凉风徐徐而来,洞底溪流叮当而出。在入洞50米许,中国地质调查局岩溶所的区域地质调查专家吕勇找到一处回水区,正好是沙砾堆积之处。按照吕勇的指导,我在下游堆一小坝,蓄水淘砂。

    淘砂是为了进行重砂分析,寻找它的地表源头。重砂是相对密度较大、物理和化学性质比较稳定的矿物,因其相对密度较大、呈砂状,故名重砂。根据重砂的矿物组合,进行物源识别,从而判定物源方向和物源区的大致位置。

    吕勇熟练地利用淘砂盆的角度首先将黏土淘洗出去,然后将大颗粒的砾石扔掉,很多遍之后,黑色的粉末状物质浮现出来。这就是重砂。后来我们又在溪流上游、洞穴深处又淘了两处重砂样,差不多1千克,装入塑料袋中,编上号,大功告成。

    接着,我们赶往大佛洞淘砂。大佛洞在1970年代是兵工厂所在地,如今被开发为旅游洞穴。因为做过工厂,洞中沉积物大部分已荡然无存。因此,寻找样品只能在洞穴深处和洞道高处。

    下午的时间所剩不多,我们分为两组分头行动。在距离大佛洞洞口200米东南侧上方、60~70米高处为古佛洞上层洞,2016年在探险过程中发现洞道一侧有古地下河水文边槽,边槽内有古地下河的沙砾堆积。从下层洞到上层的道路为30~40厘米宽的步道,甚是险峻。好在,2016年留下的绳索还在。我抓住绳索,绕右手腕一圈,一步一绕,匍匐上行。步道顶端为乱石堆,越过乱石堆,才至边槽平台。很快采满了一大袋样品,然后背负下洞。

    比起上坡,因为负重,脚底反而更稳,加上绳索护身,倒也不觉艰难。

    山中寻宝

    淘砂只能确定洞内的堆积物从何处来,无法确定沙砾堆积什么时候进入洞穴。要确定沙砾进入洞穴的时间,还要寻找更好的“宝贝”——沙砾堆积物中的石英。

    5月6日清晨,我们从小南海镇出发,到罗汉洞寻找石英。

    与我一同展开寻宝之旅的是陕西省地质调查院教授级高级工程师张俊良。出发之前,老乡告诉我们寻着养蜂人的小道可以方便地找到洞口。

    到达山边,果然看到了一条小道,但并不是养蜂人的羊肠小道。往山上望去,坡度60度以上不仅有浮土,更危险的是碎石,甚至大块石。一旦滚落山下,可能危及谷底的寺庙和香客。

    我们小心翼翼地尽量寻着基岩裸露的谷坡上行。上到一半,幸运地在毛竹林中找到了养蜂人的“之”字形小道。从小道穿过竹林,终于可以一窥洞口的风貌,却发现此洞口好像不是与大佛洞相对应的洞口。带着疑问,张俊良给同伴打电话,同时挥舞手中的强光手电,让同伴看看我们所站的位置是否是大佛洞正对的洞口。果不其然,同伴告知,大佛洞正对的洞口在我们所在洞口的右侧。从我们所在的位置向右望去,完全是悬崖峭壁。借助藤蔓的保护,我们决定翻越峭壁。

    抓住藤蔓,我们不敢上望,也不敢往下看,每移动一下,都思考数分钟,生怕意外发生。但越是小心,越出问题。有时藤蔓挂住背包的带子,有时缠住背包里露出的鎯头手柄,令人进退不得。只好一只手抓住藤蔓,腾出另一只手解开藤蔓,再继续前行。

    越过陡崖,终于到达另一个山坳,洞口就在陡坡上方50米左右的位置。比起峭壁,陡坡因为有许多松动的块石而更难攀援。我跪在陡坡上,寻找着可依附之物,或树根,或兰草,或藤蔓,好不容易上升了20多米,人已气喘吁吁。又前行了20余米,宽大的洞口已近在咫尺。

    仔细环视洞口,洞口呈岩屋状,宽50米左右,洞高15~20米,大洞口西侧还有一个小洞,洞口宽3米,洞高2米,洞深5米多,洞壁四周全是石英沙砾沉积,而且沙砾沉积表现明显的韵律层理,粗砂——较大的卵石和砂——细砂——黏土,如此循环反复。

    张俊良和我,一边讨论砂砾石形成的地质背景,一边测定砂砾石沉积剖面。我从上至下、从左到右依次取样;张俊良则采集10厘米以上的花岗岩砾石样和砂卵石样,回去左切片样,这样做物源分析更有效果。我采集了大约40多斤的样品,背负下山。

    坑底寻洞

    天星岩,是小南海台原面西北侧的一个天坑,于2016年中国—捷克联合科考探险时发现。

    天星岩天坑坑口直径和深度都接近百米,上部是天坑洞口,底部为一条季节性的消水洞。消水洞平时为干洞,下雨的时候,水会充盈溪沟,满灌洞口。

    在消水洞西北方向大约2公里是地下河出口——白水洞;而在消水洞东北方向约3公里也是地下河出口——小南海观音洞。那么,消水洞的水究竟流向何处?为了确定地下水的流向,探险队决定再次对天星岩地下洞穴进行探测。

    前三天,主要是安装单绳系统。探测从第四天开始进行。

    最开始探测数据显示,洞道往东南延伸,于是大家判断洞道往伯牛坑方向延伸,可能与伯牛坑相连。次日,探测数据显示洞道又转向东北方向,于是大家又推断,洞道往西沟洞方向延伸,可能与西沟洞相通。再探测的数据又显示东南向延伸,大家的推断又回到伯牛坑。每天科考回来,无论多晚,我们都要将数据输入电脑,看看洞道的延伸方向。直到第7日探测,探险队发现了一条宽30米、高50米以上的大洞穴,才明白以前探测的不过是天星岩洞穴系统的一个小支洞。

    我是最后一天参加科考的,随行的除了捷克的扬·斯洛特克三人团队外,还有汉中洞穴科考爱好者李辉和余欣。

    我们从路边下到季节性河道,然后顺河道走向天坑,首先是个30米的陡坎,然后横向30米,进入第二个40米陡坎,之后一小段横移,下第三个30米陡坎到地下河床。这三个陡坎,正好验证了天星岩天坑的演化历史阶段,从内往外随着河水侵蚀下切,裂点不断后退形成陡坎。

    到达地下河床后,洞底并非水平,也是一段一段的小陡坎和跌水、水潭。为了探测安全和方便,探险队安装了多种类型的绳索系统,从辅助的绳结式或扁带式攀登,到独木桥式跨越,锚点贴壁横移、悬空横移,甚至绳索桥,绳索桥和保护绳配套的横移,应有尽有。

    3个半小时后,我们终于抵达主洞和支洞交叉的“T”大厅。借助强光手电的光,我们初步估计大厅底的面积有1万平方米左右。我仔细观察洞道形态,主洞完全不同于支洞清晰的溶蚀沟槽、窝穴、流痕等丰富的微形态,主洞洞壁则式清晰可见、深浅相间的微倾斜岩层;与支洞洞底丰富的卵石堆积不同,主洞洞底大部分为黏土堆积和崩塌块石,局部可见河床卵石;与支洞峡谷状洞道不同,主洞洞道为大型廊道状,厅堂状洞道;与支洞倾斜洞底和众多跌水不同,主洞洞底则总体起伏不大,但洞道一侧总是伴随大量的崩塌体和黏土堆积形成的高坡;与支洞地下河占据整个洞底并伴随众多水潭不同,主洞地下河仅在洞道一侧流淌,或左或右,流量为支洞地下河的5倍左右。

    我们在洞道高处寻找古地下河沉积物堆积,看看是否能发现石英颗粒。很遗憾,大部分堆积体为黏土,即使发现卵石,其成分大部分为灰岩,个别为砂岩和硅质岩(燧石),没有发现石英颗粒。

    我们前行了一段距离,在采集两个重砂样后,算一算返回时间,决定先行撤离。经过连续4个半小时的艰难攀行,才看到洞口透进来微弱的光。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    延伸阅读

    中捷科学家汉中探险

    ■ 2016年5月19日~5月31日

    中国地质调查局岩溶地质研究所通过国土资源部,邀请以捷克科学院地质研究所副所长迈克·菲利皮博士为领队的捷克科学院岩溶洞穴科学考察队,在陕西汉中南郑县开展了第一次岩溶洞穴科考合作,证实在陕西省汉中市南郑县小南海镇台原上存在天坑,并对其地下河进行了初步勘查。这是首次在我国热带—亚热带岩溶区最北界发现的天坑地质奇观。

    随后,岩溶所与中国地质环境监测院、陕西省地质调查院开展密切合作,将天坑理论系统引入地质调查工作,在整个米仓山岩溶台原面展开天坑岩溶地质遗迹调查,更多天坑不断被发现。

    ■ 2016年10月20日~11月1日

    岩溶所组织第二次中国—捷克岩溶洞穴科学考察,对宁强县地洞河地下河系统进入探测,探测长度12千米,为我国北亚热带及其以北最长洞穴。这次科考初步确定地洞河天坑发育的水文地质背景和发育特征方面的独特性;与此同时,组织国内洞穴科考爱好者对镇巴县圈子崖、天玄坑及其附近溶洞进行探测,并对天坑形态进行了系统探测。

    ■ 2017年4月30日~5月12日

    岩溶所组织第三次中国—捷克岩溶洞穴科学考察,对镇巴县风洞系统进行初步探测。

    根据以上调查成果,并通过对全球天坑进行对比分析,科考团队确定汉中小南海天坑群和我国西南大石围天坑群为各具特色的两种演化模式,即大石围外源水穿越型岩溶天坑演化模式和小南海内源水窗式岩溶天坑演化模式,同时将天坑类型确定为溶蚀性崩塌天坑和侵蚀性崩塌天坑两种类型。

    同时,岩溶所与陕西地质调查院开展合作,确定汉中天坑群的国际地位:汉中天坑群成群出现,数量众多,迄今发现4个天坑群54个天坑,集中分布于陕西汉中4个台原面,占据全球天坑总数的近1/4,举足轻重;汉中天坑群是内源水窗式岩溶天坑演化模式的典型范例。汉中天坑群是全球发育在岩溶台原上的最大天坑群,也是我国北亚热带最大的天坑群。

    再探汉中天坑群