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    不久前,中国地质调查局“2023年度地质调查十大进展、地质科技十大进展”公布,其中由中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心负责的“胶西北地区发现特大型金矿”成果榜上有名。据报告内容披露:“在胶东深部发现隐伏矿体,招远滕家金矿推断金资源量超过50吨,达到特大型规模;胶莱盆地东北缘前垂柳矿区推断金资源量27.5吨,达到大型规模。”这是自新一轮找矿突破战略行动以来,胶西北地区金矿找矿又一重要发现。

    巩固金矿资源基地建设

    初春的“世界黄金之都”山东招远玲珑镇一片沃野,连绵起伏的山丘之间,几架身披绿色外衣的钻塔巍峨挺拔,在层峦叠嶂之间略显孤独。机台之上钻机轰鸣,一队着“红色”工装的钻探人员,正看着钻杆一点点地钻向地球深部探进。这是中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心地质找矿团队在这里开展胶西北地区金矿资源勘查项目。

    对于这片“金色”大地,该中心团队并不陌生。近年来烟台中心高擎为国寻金的信念大旗,聚焦“家门口”的金矿资源,着眼地球深部,采用全新找矿技术,坚持创新引领、“攻深找盲”,围绕招远市滕家矿区和牟平区前垂柳矿区,扎实开展岩金勘查工作。

    胶东地区被誉为全球第三大金矿区。据最新勘查数据显示,目前金矿勘查资源量近5800吨,约占全国三分之一。为了能让金色花朵盛开得更加艳丽,烟台中心成立了由段留安博士为首的矿产创新团队。

    在此次找矿工作中,该团队创新提出胶莱盆地东北缘“东西向构造”控矿模式和“三层结构”找矿模式;精细解剖招平断裂带北段构造活动及控矿特征,突破前人招平带滕家段为无矿段传统观点,提出滕家西南段及其以东地区深部具有巨大找矿潜力新认识,两个金矿的新发现,为区域金矿勘查提供了新思路和案例,提高了隐伏矿勘查水平,圈定金找矿靶区4处,提交6处勘查区块建议,成功引领了烟台市财政380万元和中国黄金鑫泰公司2000余万元的商业勘查,进一步巩固了胶西北一带金矿资源基地。

    另辟蹊径,寻找新突破

    项目成果的取得不是偶然,其中有着诸多的必然因素。对于新的找矿突破,项目负责人段留安一语中的,他表示:“成功没有偶然,机会是给有准备的人留的,我们要善于站在前人肩膀上,发掘制约找矿的关键科学问题。”

    如他所言,早在20世纪60年代至21世纪初,我国地质勘查部门就开始了胶东地区金矿勘查工作,现如今超过百吨的三山岛、新城、台上、焦家金矿等驰名中外的金矿床均是那时的勘查成果。此次发布的成果中,招远滕家矿区和牟平前垂柳矿区分别位于胶西北、胶莱盆地东北缘成矿带,目前在胶莱盆地东北缘已发现辽上、蓬家夼、西涝口等大-特大型金矿床,累计探明金资源量达200吨。位于胶西北招平成矿带上的滕家矿区已探明东风、水旺庄、台上等多个超大型金矿。如何能够在这片区域发现更多的资源,进一步巩固胶东金矿资源基地建设是项目团队此次工作的初衷。

    经过前期工作,他们发现自20世纪60年代以来,多支找矿队伍在此先后开展了大量地质物化探工作,圈定了物化探异常靶区和部分蚀变带,然而始终没有见金矿(化)体。项目团队陷入了深思当中,“如果继续沿用前人的思维,不开创性地提出新的找矿思路,就可能还会步前人的后尘。”段留安回忆起那段历史说。

    但他凭借多年的找矿经验和理论认为,前垂柳矿区位于辽上和西涝口金矿之间,成矿条件好,应该有较大找矿潜力。为了验证自己的判断,他与项目组成员一连数月,埋头沉浸在以往大量历史资料中,一张一张查看原始编录,终于查清辽上深部金矿和西涝口金矿为什么不对应,与西井口金矿体为什么不对应等问题,果断提出“抓大放小”思路,即辽上(深部矿体)、西涝口、西井口等金矿体应该都是受同一“东西走向向南缓倾”的构造带控制,属于构造蚀变岩金矿的理念。

    随后通过国家重点研发计划、新一轮找矿突破战略行动专项及地调项目,项目团队联合中国地质大学(北京)等科研单位,开展了广域电磁、CSAMT、重力、岩石地球化学剖面、典型钻孔岩心的三维蚀变编录及采样等工作,建立找矿预测工作模型,多措并举优化了适合本区金矿评价的方法组合。

    该团队在烟台中心党委的支持下,在前垂柳矿区果断打破常规,施工了多个中深孔全部见矿,预期见到了隐伏的厚大破碎带和多层金矿体,为后来取得突破奠定了坚实基础。

    让人才在项目中获得成长

    俗语曰:“火车跑得快,全靠车头带”。作为项目团队负责人,段留安具有丰富的野外实践经验和理论素养。研究生期间他先后在长江中下游成矿带池州矿集区抛刀岭矿区、建立了斑岩型成矿体系,探获池州抛刀岭大型金矿床;在铜陵矿集区发现首个蚀变岩型金矿床,探获杨冲里金矿达中型规模;在内蒙古狼山成矿带东段乌拉特中旗提出在渣尔泰群中寻找晶质石墨矿,探获大红山超大型晶质石墨矿。他先后发表论文60余篇,主持科研和生产项目20余项。

    此次项目中,他发挥榜样引领作用。在工作中,一方面树立“为国找大矿的远大理想”,时常向团队成员提及一个优秀的地质找矿工作者要摒弃把找矿当做谋生工具的念头,要全心全意、千方百计为国家找大矿、找富矿;另一方面在工作中培养队员们的找矿兴趣,开展科普趣味活动和知识讲座,不断发掘队员们的主观能动性。在榜样的力量感染下,技术人员团结一致干劲十足,对实现找到大矿报效国家充满了信心,同时也为实现新一轮找矿突破战略行动打下了良好基础。

    项目培养人才,人才反哺浇筑新成果。团队通过几年的发展,形成了人才与项目互促进良好机制。在这次找矿成果中,除了他本人撰写提出的“辽上(深部矿体)、西涝口、西井口等金矿体应该是受‘东西走向向南缓倾’同一构造带控制”这一理论获得在国家重要期刊刊登之外,同时培养项目负责人4人,培养正高级工程师1人,高级工程师4人,其他业务骨干50余人。段留安本人2020年获中国地质学会金罗盘奖,2023年被评为自然资源部高层次人才工程(地质找矿方向)科技领军人才。

    除了人才得以锻炼之外,一批科研成果也在这个项目中呼之而出。项目团队创新提出适合胶西北深部找矿的“CSAMT+广域电磁+重力+构造地球化学+钻探验证”绿色勘查技术方法组合,实践应用取得良好效果,对该区深部隐伏矿床勘查具有重要推广价值。近三年,团队发表论文20余篇,授权专利10项,形成了4支矿产地质调查、绿色勘查和资源评价相结合的综合勘查业务团队,为今后地质找矿业务发展打下坚实基础。

    回望转型之路,无不镌刻着成长、蜕变、化蝶的印记,无不闪耀着变革图强、拼搏进取的追梦精神。下一步,项目团队将不断总结成矿规律和找矿方向,在胶东地区重点成矿带,开展以金为主的战略性矿产资源勘查,支撑战略性矿产资源供应安全;在胶莱盆地周边、江南古陆和长江中下游等成矿带、近浅海重点地区,开展金多金属、锆铪、稀土等“三稀”金属、晶质石墨等战略性矿产调查评价,继续吹响支撑新一轮找矿突破战略行动的冲锋号!

    胶西北特大型金矿发现记

    中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心“金牌职工”、中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心分析测试技术“蓝领专家”,先后获得“河南省岩矿测试技术标兵”“全国先进工作者”“全国技术能手”等荣誉称号,荣获“全国五一劳动奖章”,享受国务院政府特殊津贴……参加工作28年以来,支金保收获了无数褒奖。在这些耀眼光环的背后,是他对党的忠诚、对地质事业的热爱和对科技创新的不懈追求。

    作为中国地调局西宁中心分析测试实验室质量管理组组长、高级化验技工,他勤奋学习、刻苦钻研,实现了从一名普通工人到高级技能人才的飞跃,在平凡的岗位上做出了不平凡的业绩。

    立志做一名有知识的“蓝领”

    1993年,支金保入职原武警黄金第六支队,成为实验室一名职工,负责样品分析。这项工作技术含量高、标准要求严,被称作“寻找金矿的眼睛”。自认为高中毕业、文化底子不错的支金保怎么也没有想到,第一次摸底考试竟没及格。“别人行,我凭啥不行?”他没有气馁,而是暗下决心:一定要练就过硬本领,做一名有知识、有技能的职工。

    为尽快掌握相关理论知识和操作技能,他不放过每一次学习培训机会,每天加班加点学习,反复练习各种操作方法,细心琢磨工作中的每个环节;遇到不懂的问题,就虚心向技术干部和老同志请教。功夫不负有心人,不到一年时间,他就熟练掌握了样品加工、磨片、溶样、测试等技术,在每次计量认证和复查现场样品考核和理论考核中成绩均为优秀。

    2004年,河南省举办首届地质行业技能比武,相关单位都派出业务领域的尖子参赛,支金保也报了名,且是唯一一名高中学历的选手。他闭门苦练七十多天,每天练习操作300遍。最后,在规定的五大类、69个竞赛项目中,他一路过关斩将,夺得全省第三名的好成绩,被授予“河南省岩矿测试技术标兵”称号。回到工作岗位,同事们打心眼里佩服这位勤奋的“战友”。

    支金保常说一句话:“新时代技能人员要有学历文凭,更要有知识和技能。”二十多年里,他先后啃完了《化验读本》《岩矿分析》《金的分析化学》等二十多套化验专业方面的书籍,做了几十万字学习笔记,千余条操作规程烂熟于心,十几项化验技能炉火纯青,上百种问题处理方案成竹在胸,并以优异成绩取得郑州大学化学工程与工艺专业本科文凭、材料成分检验工种高级职业资格证书,从一名普遍的化验员成长为资深的技术人员,多次被表彰为学习成才先进个人、业务技术标兵。

    工作中的支金保一丝不苟

    攻克技术难题诠释不懈追求

    参加工作后,支金保把分析测试岗位确定为自己人生和事业的新起点,设定了做一名优秀复合型技术工人的目标。地质工作者科学严谨、求真务实的作风和他对技术创新的执着追求,激励着他攻破一个又一个技术难题。

    金精粉测试含量偏低是岩矿分析中最为棘手的难题之一,尽管单位组织了多次技术攻关,问题却始终没有进展。支金保迎难而上,在查阅大量资料、请教众多专家和开展数百次实验之后,成功找到了破解办法——通过更换液体氟化氢铵和改进吸附材料配比,从而大大提高金的溶解和吸附能力。这一方法不但能快速测算出金含量,而且具有极高的市场应用价值,被相关单位推广使用。

    矿石样品磨片是一项极难掌握的技能,在每分钟1200转的磨片机上打磨一块橡皮大小的石片,全靠手指按压的力度掌控,轻了薄片会被甩飞,重了会被磨碎。在长期的工作实践中,支金保不但练就了一手磨片绝活,还摸索出一套四步磨石法,可以轻易地将一块石头打磨成透明薄片,厚度相当于一张普通纸的1/10,而且成功率也从之前的不足50%提高到90%以上。

    为提高野外快速分析能力,他与同事孙鹏经过两年多的研究,探索出野外样品快速分析法,将实验室采、加、化周期由原来的45天缩短至1天。

    “每解决一个技术难题,都是完成一次对自己的挑战,也是成长的蜕变。”二十多年来,支金保在本职岗位上做了大量技术革新,先后破解26个技术难题,取得8项技术革新成果,不但大大提高了实验室快速、准确分析的能力,还为单位节约经费上百万元,成为名副其实的岩矿分析专家,被称为“专家型技术工人”“工人教授”“身边的大国工匠”。

    “传帮带”培育技术人才队伍

    “不仅要个人进步、团队进步,还要带着更多的人一起进步,要把工匠精神传递给年轻人。”支金保是这样说的,也是这样做的。二十多年来,他先后带过四十多名徒弟,其中32人成为业务尖子,所在的分析班连续多年被评为先进班。

    工作中,他总是手把手地教方法,不厌其烦地讲要领,毫无保留地把自己多年积累的技巧和绝活全盘托出,得到了大家的钦佩和敬仰。遇到反应慢的徒弟,他反复耐心地示范讲解,直到对方学会为止。即使徒弟不小心犯错,他也不会大声训斥,而是认真分析原因,一起总结教训。

    技术干部王彩玉说,支师傅对她影响最深的,不仅是他的过硬技术,还有他的职业精神。每次添加试剂,他都按照精确值,一点一点地滴,做到分毫不差;每当开启盐酸等危险试剂瓶盖,他总是挡在助手前面以防不测。这种严谨细致、一丝不苟的精神一直影响和鼓舞着实验室的每一位同志。

    2008年,单位从国外引进一套价值五十多万元的分析仪器,领导把这件宝贝交给了支金保和他的徒弟党书鹏。为了尽快掌握技术,支金保对照操作规范和说明书苦练3个月,总结出180多个注意问题和易错点,然后手把手地教给党书鹏。每次操作机器,他都站在徒弟背后,做对方最大的支持,因为按照规定,师父在场时发生任何操作失误由其负全责。解除心理压力的党书鹏进步极快,不到半年就熟练掌握了整套机器的操作要领。

    坚守共产党人的精神追求

    一直以来,支金保都在用实际行动诠释着入党时的铮铮誓言。

    矿石样品磨片是实验室几十个岗位中最苦最累的工作。一天下来,支金保腰酸背痛,满手伤痕,耳朵和鼻子里塞满了粉尘。长时间的劳累使他落下了颈椎劳损的毛病,脖子上经常贴满各种膏药。强烈的噪音还给他的听觉系统造成伤害,听力不及常人一半。

    在实验室,支金保是唯一一个身兼两职的人,既做分析测试又管样品磨片。别的同事都有机会调休,他却经常加班加点。某年初冬,单位接到某矿区一批紧急矿样测试,要求20天内拿出结果。支金保深知,野外勘查耽误一天就会损失几万元,于是带领分析班昼夜连轴转。工作中,他需要不停地用手沾水,很快双手便被冻得红肿裂口,即便贴上膏药、涂上药膏,血水依然将半个水池几乎染成红色。十几天后,任务圆满完成,而他的手已经溃烂化脓。

    2008年底,支金保带领样品分析班出色完成了多项重大化验任务,单位准备给他表彰。得知情况后,他马上找到领导:“工作是大家干的,哪能给我一个人表彰”。结果,个人三等功变成了全班的集体三等功。

    支金保在河南省技能比武中获奖后,不断有企业以高薪聘请他。当时他的妻子下岗待业,全家唯一的收入是他每月不到2000元的工资。面对优厚待遇的诱惑,他严词拒绝:“没有组织的培养就没有我的今天,没有实验室这个平台就没有我现在的成绩。翅膀再硬,我也不会离开哺育我的家。”

    二十多年来,支金保经手的化验样品多达四十余万件,从未出过差错。他始终保持着对地质事业的热爱,心系单位发展。2014年8月,原武警黄金第六支队从河南省三门峡迁至青海省西宁市,考虑青海工作区条件艰苦,加上两地分居,许多职工都打起了退堂鼓,支金保是唯一一个主动报名随队前往的。2018年8月,黄金部队跨军地改革,不少年龄较大的干部职工选择回流部队安置,支金保则毅然选择随队转改。

    谈到未来,支金保眼神坚定地说:“人不能在荣誉面前止步。今后要做的事还很多,除了用心干好本职工作,还要为单位培育更多新一代工匠,带动更多青年人走技能成才、技能报国路。”

    从高中生到“大国工匠”

    从9月12日起航算起,自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋六号”科考船已经在西太平洋上持续作业一周。继海底摄像、“海马”号ROV投入作业之后,又一海底地质调查的主力军——深海浅钻设备登场亮相。在接下来近一个月的工期中,深海浅钻将承担获取海山区富钴结壳及基岩岩芯的重任。“深海浅钻作业是本航次的‘重头戏’,计划完成1.5米和6米两种共70余个测站的钻探任务,难度和压力不小。”航次首席科学家王海峰表示。

    兵马未动粮草先行

    9月17日一大早,听说深海浅钻作业即将展开,记者赶忙抓起相机奔到后甲板作业区。前几日晴空万里的好天气不见了,连绵细雨伴随着阵阵海风,涌浪让船体的摇晃更加明显。后甲板上,四五名调查人员正围着黄色的钻机,为它进行入水前最后的全面“体检”。

    “浅钻设备外表粗旷,内部精密部件众多,由于已有几个月没有使用,水下照明系统、摄像头、液压系统、阀箱、钻具等关键部件涉及的油路和电路,必须经过仔细检查,否则很容易出现设备损坏甚至安全事故。”调查人员肖锐说。

    经过一上午的排查,调查人员发现阀箱有故障,需要替换备用阀箱。所谓阀箱,是一个长相类似路由器的方盒子,连接有控制钻具转速、钻进提钻动作以及钻机姿态调整的十几根线路。“可不能小看这不起眼的阀箱,钻机的一切动作全靠它,相当于钻机的神经中枢。”调查人员姜振军说。记者看到,调查人员在连接线路时格外小心谨慎,因为一旦连接错误,必将导致钻机无法完成调查人员发出的指令。“应该把线路连接的示意图做出来,以后照着图纸就不用担心出错了,效率还高。”姜振军一边操作一边总结着经验。

    16时许,钻机准备就绪。在绞车的牵引和调查人员拉紧的止荡绳的合力下,这个庞然大物终于平稳地进入水面,慢慢消失在深蓝的海水之中。调查人员稍作喘息,快步来到位于四楼的地质取样工作室,隔着屏幕操纵钻机的一举一动。

    精准操控精确取样

    记者看到,操控钻机的电脑屏幕上密布着控制按钮,各种参数和指针令人眼花缭乱。绞车操作员将操纵杆轻轻上推,缆绳的长度不断增加,钻机也随之不断下放。过了近1个小时,钻机即将着在2500米左右深的海底。调查人员任自强熟练地打开了照明系统和摄像头,大屏幕上立即显示出海底的影像。随着钻机的成功着底,他启动了3000伏的高压供电,并轻点“低速正钻”按钮。屏幕上立即腾起了黑色的烟尘。“这里肯定有结壳!”王海峰向记者介绍着经验,“黑色烟尘表明打到了金属结壳,如果烟尘是白色的,说明打到的是沉积物。”随着钻具的高速旋转,钻进深度的刻度尺不断下移,逐渐达到了一米以上。“可以了,收上来吧!”首席助理陈宗恒一声令下,调查人员关闭了高压供电,在发出提钻指令后,钻具缓缓从海底里拔出,随着揽绳的回收,离开了海底。

    在绞车收揽的过程中,深海浅钻项目负责人陈家旺向记者介绍了今年浅钻设备的不同之处。据介绍,“海洋六号”执行大洋科考任务以来,深海浅钻作业已经持续了9年,但以往的浅钻设备故障频发,作业效率和效果都大打折扣。“我们今年对设备进行了全方位的优化升级,改造了钻进液压系统和控制程序,设备将比以往更稳定、更便于控制。陈家旺说,”此外,钻机今年还新增了防扭推进机构,可以通过屏幕实时监测并控制设备姿态,有效防止钻机扭动造成光缆受损。”

    为地质资料库再添宝藏

    当绞车回收至200余米,调查人员已经抑制不住激动的心情,纷纷跑到后甲板等待钻机出水。钻机平稳地落在后甲板上后,调查队员将钻具取下,并小心地将样品从钻具中取出。记者看到,样品长69厘米,顶部有6厘米左右的黑色结壳,其余部分是白色的基岩。据王海峰介绍,白色基岩为生物礁灰岩,致密坚硬,中间还夹杂着贝壳等生物痕迹,对于研究富钴结壳资源评价及早期成矿背景颇具价值。

    或许是受到了外力作用,样品断裂成了五段,负责地质描述的黄慧耐心细致地将样品拼接好,拍照、测量长度、填写样品描述表,在完成一系列标准流程后,轻轻地用保鲜膜将样品包好,装入包装筒并贴好标签。至此,一件珍贵的海底岩芯样品完成了登记入库,为海洋地质调查研究增添了新的宝藏。“从钻机入水到登记入库,一次成功的浅钻取样需要耗费4~5个小时,‘海洋六号’的调查队员们采取三班轮换制,24小时连续奋战在工作现场,确保航次调查任务顺利完成。”技术负责胡波介绍。

    浅钻作业时间紧、任务重,钻机高负荷运行,故障随时可能出现。当进行到第7个站位时,钻机出现了电机故障无法正常作业。经过钻机保障组20个小时的紧急抢修,目前故障已经排除,钻机重新入水作业。

     

     
     
    摸底“深蓝”——“海洋六号”深海浅钻作业现场见闻

    “这次成果交流是展示中心2018年度代表性成果,展现职工良好风貌,接受自然资源部、中国地质调查局和专家检阅的重要平台。”在自然资源部中国地质调查局发展研究中心近日召开的2018年度成果交流会上,中心主任徐勇如是说。

    记者了解到,这是中国地质调查局发展研究中心连续第10年举办年度成果交流会,已成为该中心业务交流和人才团队建设的重要平台。此次交流共有8项研究成果参加汇报交流并获得了与会领导和专家细致而深入的点评。此次交流会还设置展台展示最新地质图件和成果专著,该中心各项目组向与会代表分享了部分报告、图件和光盘。

    陈毓川院士,李廷栋院士、国务院参事张洪涛,中国地质大学(北京)校长邓军,国务院发展研究中心周宏春,以及来自自然资源部相关司局和中国地质调查局发展研究中心的学术顾问、特邀专家及部分职工等200余人参加了交流会。

    数据采集、成熟应用,地质填图有了翅膀

    据了解,PRB地质数据采集模型最早是基于区调工作规程创建的,基于粒度理论的地质数据采集模型,能够适用于各种比例尺的数字填图工作。PRB模型在区调工作中成熟应用后,成功扩展到矿产调查、探矿工程、化探数据、环境和灾害地质、水文地质、工程地质和地质遗迹调查等领域的数据采集。

    据信息化部刘畅介绍:“随着地质调查工作的深入开展,传统的开发与应用模式正面临挑战。主要表现为某些综合性标准内容过多,开发工作量巨大,开发周期长。如矿调数据采集模型,包含273个数据表,8000多个数据项;专业领域标准分类细,更新快;综合地质调查项目增多,用户面临多种标准交叉融合使用等困扰。”

    在发展研究中心2018年度成果交流会现场,地质填图数字化、地球系统科学理论研究、非洲矿业投资前景、未来我国地质调查发展、“可燃冰”开发、“地质云”建设等热点问题,有了答案和方向。

    该模型实现了扩展表的设计字段创建与编辑、野外数据采集、数据导入与输出等基本操作。并支持对字段属性进行编辑,或者对其关联的多媒体、文件或素描数据进行浏览。在输出方面支持简单二维表单输出和复杂表单输出等多种模式。

    据了解,此项成果在2017年完成原型系统开发,并完成DGSInfo(数字地质调查综合数据管理平台)和Rgmap(数字地质调查野外数据采集系统)的集成工作,目前已申报发明专利一项,并进入实审期。

    在实际应用方面,目前该项成果与青岛海洋所、北京地质矿产研究院、南京地质调查中心、武汉大学水利工程学院4家单位开展了“海岸带地质调查数据采集”示范、新疆东天山综合地质调查项目开展示范应用、“钦杭成矿带德兴-歙县地区地质矿产调查”二级项目覆盖区区调槽型钻调查等多项合作。

    地球系统、科学理论,为自然资源“把把脉”

    众所周知,随着工业化、全球化、区域一体化程度日益加深,世界各国经济发展对相互之间的资源环境影响不断加大。全球性与区域性资源、环境、生态、灾害问题相互交织、相互联系、相互作用。资源开发引发环境生态与灾害问题、大气CO2浓度上升呈加剧趋势、区域资源消费引发其他区域资源环境问题。

    纵观我国地质调查事业,目前正处在一个大变革、大调整、大转型时期。中国地质调查局领导审时度势,积极谋划,服务方向由过去以支撑服务矿产资源管理为主向支撑服务以清洁能源、关键矿产、水等战略资源为重点的整个自然资源管理转变;指导理论由传统的地质科学向地球系统科学转变;发展动力由主要依靠承担项目向主要依靠科技创新和信息化建设转变。

    在交流会上,发展研究中心杨建锋提出,以地球系统科学理论指导地质工作转型发展,需要思考为什么需要新的理论(形势与趋势);为什么是地球系统科学理论(地球系统科学内涵);我们准备好了吗(国外探索与国内进展);应该怎么办(思考与建议)的问题。从这五个问题中他提出了地球系统科学如何发展的问题。

    他在报告中论述:“人类活动已成为越来越重要的地质应力,人类活动对地球系统的影响已经接近或超过自然因素引发的环境变化,并正在继续加剧,或有可能产生不可逆转的后果。目前地球正从全新世跨入了新的地质年代——人类世。”

    他建议,应统筹规划推进空地观测、地面监测、深地探测网络体系。积极推动部门合作、中央地方合作,逐步形成覆盖资源、环境、空间、灾害等多要素的星-空-地监测体系。要加强地表关键带、海岸带、城市群、深部地壳、大洋和两极调查监测和研究。加强地球表层关键带生态地质调查。实施地壳深部探测工程,解决成油、成矿、致灾机理,推动城市地下空间利用。深化认识海岸带关键地质过程,积极推进大洋资源调查与两极科学考察。

    加强基础、互联互通,非洲投资“大有可为”

    境外地质调查部的王秋舒在会上表示:“非洲是地球上已知最大的含有太古宙克拉通的大陆,前寒武纪地层特别是早前寒武系广泛发育,占据了非洲大陆约80%以上的地区,构成了非洲地台的核心,并成为非洲大陆最主要的控矿因素。”

    独特的地质条件造就了非洲“世界自然资源仓库”之称。已发现近200种矿产资源,而铁矿资源在规模和品位上与巴西和澳大利亚的世界级铁矿相似。锰矿资源同样非常丰富,储量140 亿吨,占全球储量67%。

    据了解,2018年,我国在非洲矿业投资额为1.73亿元,占境外总投资的70%,较2017年增加了30%。王秋舒建议,在中非合作论坛框架下,应从国家层面研究制定非洲能源资源合作战略规划,中央财政设立专项加大对非洲地质矿产调查支持力度;加强与非洲各国及相关国际组织的密切联系,建立双边、多边国家合作机制;在资源丰富的国家,帮助非洲国家建立矿产勘查、开发、冶炼、加工、贸易产业链,促进非洲经济发展;在资源丰富的国家或地区派驻资源外交官和派遣维和部队承担国际维和任务,为中非能源资源合作保驾护航。

    他还强调,要加强非洲基础设施项目合作力度,提升非洲互联互通水平,为中国在非洲能源资源合作提供有力支撑,建议围绕非洲“三网一化”建设需求,提升非洲国家互联互通水平。加强非洲国家铁路、公路、港口、电站、工业园区等基础设施项目合作力度,建设一批连接能源资源富集区与交通便利地区的大型基础设施,打造非洲能源资源输送大通道。

    实施非洲能源资源潜力评价计划,摸清非洲能源资源禀赋,夯实中非矿业合作基础。全面开展与非洲国家地学合作交流与研究,建立“中国-非洲地学合作中心”。

    另外,还要充分发挥基础性、战略性地质调查先导性作用,实施非洲能源和其它重要矿产资源潜力评价计划,重点围绕主要含油气盆地和主要成矿区带,开展我国紧缺和战略性新兴产业所需矿产资源潜力评价,圈定一批可供深度勘查的资源富集区,精准对接中资企业“走出去”需求,努力为中资企业提供有力的技术支撑和信息服务,积极推介优质矿产勘查项目,有效降低投资风险,助力中非矿业投资合作取得实效。

    夯实基础、提高认知,结构调整“山雨欲来”

    发展研究中心规划研究室张万益、方圆、陈骥团队作了我国地质调查规划研究的报告。

    据该团队报告:“我国传统地质调查在面临新形势、新挑战时,研究对象过于单一。具体主要表现在以研究地球表面岩石圈和水圈为主,对与之相互关联的大气圈、生物圈涉及较少,更没有把各圈层当作一个整体来平衡人与地球之间的关系。在学科方面,由于设置过细,各专业调查工作相互割裂,各学科之间交叉融合不够,解决重大问题的集成性成果较少。

    该团队认为,未来我国地质调查的发展任务应该是夯实基础地质调查,提高地球认知水平。以地球系统科学为指导,解决岩石地层构造古生物等基础地球科学问题及多圈层作用基础地质问题,并且要突出能源矿产调查评价,全力支撑国家能源安全保障以服务国家能源资源安全为核心。

    “要聚焦生产方式转变、产业结构调整、能源结构优化、绿色生产生活方式转变,加快推进油气、页岩油气、铀钍、地热等清洁低碳能源调查评价和加强战略性新兴和大宗紧缺矿产调查评价,支撑经济社会高质量发展。”张万益说。

    最后他们提出,国际国内形势变化需要我国地质调查进行战略性结构调整。我国经济社会持续高质量快速发展对矿产资源的需求仍处于高位运行,但对矿产资源的需求结构发生了变化,能源资源调查需要进一步调整找矿重点、优化调查布局。

    另外,地球系统科学的进步和以大数据、云计算、智能化等为代表的信息技术对地质调查的影响日益广泛而深刻,迫切需要将科技创新和信息化建设作为转型升级的发展动力。

    信息共享、无缝对接,如此方可“油然而生”

    “截至2018年,中国原油对外依存度已经超过68%,天然气对外依存度升至45.3%。我国应强化油气资源安全保障,加大油气资源勘探与开发力度,但现实情况却是油气勘探开发力度,对油气资料的需求与可提供公开服务的地质资料信息资源,成为了主要矛盾!”地质资料开发服务部张慧军在会上坦言。

    张慧军认为,下一步油气地质资料管理工作应高度重视,自上而下需要专人负责,全面梳理工作内容,研究制订工作方案;明确时间节点和要求,组织召开专题会议,全面推进工作进展;落实责任任务,强化工作措施,切实保障资料质量。

    另外,还要严格按照《地质资料管理条例》和2017年1号文的要求,执行油气矿权有效期届满汇交,加强油气地质资料汇交监管和委托管理,促进地质资料及时汇交、应交尽交。同时,进一步加大油气地质资料矿权延续保护的力度,提升各油气公司汇交积极性和主动性。

    据介绍,2014年,原国土资源部已经组织开展了渤海湾盆地油气钻井数据库试点建设工作。通过清理,全面掌握了油气钻井资料汇交情况,并具备了组织开展全国油气钻井数据库建设的条件,建议在开展补交工作时,一并考虑全国油气钻井数据库建设工作。

    “并且,要充分考虑油气公司对于油气地质资料的权责关系,进一步完善油气地质资料共享服务与开发利用机制,发挥市场主体活力,全面提升油气地质资料共享服务的水平。”张慧军表示。

    摸清家底、技术突破,“可燃冰”开发任重道远

    “海域天然气水合物试采成功,只是万里长征迈出的第一步,后续任务依然艰巨繁重”海洋室张涛在会上坦言。

    众所周知,天然气水合物是21世纪公认的可接替煤炭、石油等常规能源的新型绿色能源。它具有分布区域广,在全球已累计发现超过220个水合物矿点;资源规模大,其资源量是全球约20万亿吨油的当量和清洁环保的特点。

    但开发可燃冰面临的挑战也不容小觑。据张涛介绍,目前主要集中在:在资源层面勘探程度低,资源储量需进一步明确,相关规范标准有待完善;在技术层面开采方法和开采技术仍在探索,离规模化生产还有差距;在经济层面单井产量低、开发成本高,未能达到商业化开发要求等。

    他提出,自从2017年5月18日天然气水合物试采成功后,推动天然气水合物产业化发展成为地调局一项重要工作。天然气水合物产业化发展不仅面临资源、技术、环境、工程、经济等多方面的挑战,而且在国内外无成熟的经验可循,全靠自己去探索。通过分析发现,天然气水合物产业化与美国页岩气在发展路径与发展模式等方面有较多相通之处,其成熟的经验对天然气水合物的产业化发展有一定的借鉴意义。

    “通过分析美国页岩气发展的经验,报告提出了我国天然气水合物产业化发展在资源、技术、政策、装备、人才等领域的方向和措施。”张涛说。

    点上开发、面上保护,向地球深部“进军”

    习近平总书记在全国科技创新大会上指出,向地球深部进军是必须解决的战略科技问题。

    据了解,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下一万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500至4000米,而我国大多小于500米。走向深部,向深部要资源应是我国矿产开发的必然选择。

    自然资源部矿产勘查技术指导中心薛建玲在会上提出,应改变铺摊子找矿的传统思路,由面上要资源转向向深部要资源,实现“点上开发,面上保护”的开发格局。

    她介绍:“深部找矿勘查活动主要集中在地表以下,对地表生态扰动较小;受相同或相似控矿条件的影响,在已有勘查开发基地的深部发现优质资源的概念较大并可以充分利用现有产能和探采选设施,实现多快好省等优势。

    数据集成、共享服务,“地质云”让工作更高效

    我国地大物博,自然资源丰富,如何将人工智能和信息云计算与我国地质调查数据结合发挥其互联互通、数据共享、智能计算等作用,将会给我国地质调查事业插上智慧的翅膀。

    “中国地质调查局历来高度重视地质工作的数字化和信息化,在信息化推进地质调查工作的现代化中,取得了重要进展与成果。”“地质云”建设团队负责人高振记表示,近年来,“地质云”项目组技术团队攻克了一道道难关,跨越了一条条沟壑,历时多年,“地质云2.0”如期上线。

    记者了解到,团队目前已完成了局系统29个节点单位数据互联互通和1个省级节点示范接入;建立了多门类自然资源数据库;全面接入地质资料服务;按雄安新区标准建设了城市地质信息平台4个标志性成果。

    高振记介绍,下一步这一团队将围绕调查(科研)、管理、共享、服务不同类型用户需求,以地质大数据中心建设为核心,以地质调查“在线化”、“智能化”为目标,三位一体推进地质云、大数据与智能化建设。

     

    百花齐放春满园

     

    杨拓在野外采水系样

    杨拓是出了名的和气,也是出了名的严苛。他对待工作的严苛,是近乎工匠对待自己作品的精雕细琢,单看他所作项目报告的字迹,疏密有致,近乎绘图一样美观,大家称其为“绘图字”。

    2016年9月,中国地质学会“第二届野外青年地质贡献奖——金罗盘奖”获奖名单公布,现任广西第六地质队总工办主任杨拓榜上有名。

    提起他,同事们都说:“杨工最大的特点就是,能把每一件平凡的事做到极致。”

    对于领导和同事们的赞誉,杨拓一贯低调,他始终觉得自己只不过是做了应该做的工作:“刚开始都是苦熬,投入得越多,越不忍放弃,越懂得珍惜,苦熬到一定程度,便会发现地质工作的乐趣,觉得这是一份可以托付一生的工作,可以发现地球之美和生命之美的工作!”

    一边帮父亲看小卖部,一边苦读地勘书

    杨拓的父亲是一名地质队员,家里兄弟姐妹4人,全靠父亲微薄的工资支撑,一心想早点分担家庭负担的他,明知地质工作艰苦,还是选择了进入这个行业。1993年,杨拓从广西地校毕业后定向分配到广西第六地质队四分队,被安排到北海公馆测区,进行1∶5万区域地质调查工作。

    在北海公馆测区,地形陡峭、河谷幽深、峰峦起伏,杂草、灌木丛生,只能用刀开路。在大太阳底下,杂草和灌木高过人头,闷热难当,为了避免被灌木枝划伤,即使大热天也要穿着厚实的衣服。杨拓说,汗水透不出来也罢了,最怕突然来那么一阵不大不小的雨,没把汗水冲走,而是和汗水黏在一起,衣服又重又湿,身体又冷又黏,难受得让人想哭,“真想不到世上还有这么艰苦的工作啊!”

    工作虽然艰苦,但杨拓没有想过放弃。他和同事们在极其恶劣的环境下,每天跑路线填图、测剖面,常常一天要翻山越岭、跋山涉水数十公里,工作时间10小时以上,午饭就是馒头加山泉水。

    一次,他和一个同事跑线路,晴朗的天空突然大雨倾盆,雨后的道路泥泞湿滑,一不小心人就会滑下山坡,计划的路线还没有走到一半就已近中午,两人累得气喘吁吁。在啃完了带来的冷馒头后,两人陷入了前进还是返回的纠结中。在湿漉漉的丛林中,同事每走一步都想放弃:“下雨了,我们返回去明天再来吧。”

    杨拓看着地图上的计划路线,给同事打气:“今天就剩这一点任务了,克服一下就好,现在返回去,明天要走很远的路才能到这里,不光浪费时间,还耽误项目进度。坚持一下吧,水都挑到家门口了,就差最后一脚了。”

    两人咬牙前行,直到把任务完成才拖着疲惫的身体回到驻地。经过3年这样艰苦的工作,北海公馆测区区域地质调查任务画上了圆满的句号。

    而此时的杨拓也已经成长为特别能吃苦、特别能战斗和特别能奉献的地质郎,正当他想大展身手的时候,地质勘查却迎来低迷的发展阶段:经费被压缩了,区域调查组被分流了,杨拓下岗了!

    从“山上”下来,没有了工作,他被迫回到父亲开的杂货店帮忙,但3年“山谷的风”锤炼出他不服输的性格:在帮父亲看小卖部的同时,仍然手不释卷,为此他没少受别人的冷嘲热讽,“都下岗了,还看这些破书有什么用!”

    直到1996年10月,六队参加大瑶山的一项区域调查项目竞标成功,杨拓重新回到了他热爱的地勘队伍。

    只要肯下苦功,丑小鸭终会变成白天鹅

    仅从第一学历而言,杨拓并不完美:他只有中专文凭。虽然文凭不说明实践能力就一定会低,但理论功底的欠缺最终会影响他将来在地勘行业达到的高度。

    为了提升学历,也为了提升自己的理论素养,在繁忙的工作之余,杨拓给自己定下了雷打不动的学习时间,除非加班,每天晚上九点钟是他学习的时间。六队的龚飞说,队里有时举行气排球比赛,比赛结束后他就往家里赶,我们都知道那是他的学习时间,一般都不会邀请他多玩一会儿。

    杨拓常说:“我的学历起点并不高,脑袋也不是很聪明,在一群硕士、博士面前,我还真有点觉得自己就像一只丑小鸭。但越是承认不如人,越是要奋勇追击,通过勤奋的学习、努力的工作来弥补先天的不足。”

    后来杨拓的学历由中专到大专、由大专到本科,全都是在繁忙的工作之余考取的。杨拓说,拿到本科学历的那一年,真的感觉自己由一只丑小鸭变成了白天鹅,起码像个大学生了,当然在现在这个“大学生满街跑”的年代已经不稀奇,我只是想跟自己比,学业也只不过是为理论奠基。

    六队原副队长兼总工、现广西二七三地质队队长韦子任说,杨拓是一个勤于钻研的人,别人下山回来累得半死都躺下睡觉或者周末骑车到镇上打桌球的时候,他却抓紧时间拿着标本在研究,凡事都要比别人用功,要琢磨透,所以打下了非常扎实的专业功底。

    六队职工雷达说:“杨拓是一个很爱学习的人,像他这样年过40仍然保持旺盛求知欲的人不多,他对于地矿理论前沿知识的了解,有时都让我们这些年轻人自愧不如,这都是杨拓在学习积累中形成的理论前瞻性。”

    蜕变的过程是痛苦的,收获的成果是喜人的:自2011年以来,杨拓主持或主要参加完成了16个大中小型地球化学勘查、地质矿产勘探及专题项目,从调研立项(项目答辩)-设计-野外实施-综合研究和报告编写等工作。发现大型矿床1处,探明中型矿床3处,小型矿床5处,主持及主要参加完成《广西壮族自治区矿产资源利用现状调查项目》《广西壮族自治区矿产资源潜力评价项目》等2个专题项目相关子项目的任务。

    其中《广西壮族自治区资源潜力评价成果报告》被中国地质调查局评为优秀,获原始创新评语。同时他还在国家级专业期刊《矿产与地质》、省部级优秀科技期刊《南方国土资源》杂志上发表了多篇科技含量较高的专业论文。

    尽管这些成绩不足以在专业人士面前“班门弄斧”,但对于杨拓来说却很不容易。杨拓说,不过是靠24年的愚拙之功,移山之志,人家出三分气力可以学到、做到的东西,我要出十分乃至十二分的气力去学、去做,过程是颇为艰辛的,“但只要肯下苦功,丑小鸭终有一天也会变成白天鹅的。”

    总是冲在最前面,言传身教带徒弟

    “从技术员、技术负责、分队长到现在的总工办主任,变的是岗位名称,不变的是纯朴的为人和冲在一线的工作作风。”六队的陈定雄说,杨拓为人和气,不管职务如何升迁,从来没端过架子,工作上的事总能冲在最前面,在年轻的同事面前有“老侦察兵”的美誉。

    在杨拓的徒弟王功民看来,师傅不仅重“言传”,更重“身教”。他带领徒弟,总是拿着柴刀走在最前面开路。在深山老林里开路,往往走在最前面的最容易被山蚂蟥咬。“有好几次,他边开路边指导我们,被山蚂蟥咬了都不知道。在采水系时也是这样,他总是第一个踏水而过,连鞋也不脱。我们这些从小没怎么吃苦的“90后”,看着也深受触动。有这样的师傅带头,我们还有什么理由不跟着冲上去呢。”

    在六队,杨拓是出了名的和气,也是出了名的严苛。杨拓对待工作的严苛,是近乎工匠对待自己作品的精雕细琢,单看他所作项目报告的字迹,疏密有致,近乎绘图一样美观,大家称其为“绘图字”。

    六队职工雷达说,跟杨工出去做区调是最累人的事,别人在一个地方做标志,扎一个布条就完事了,他不行,他还要画红圈,再跑到很远的地方放石头作标志。这样还嫌不够细致,他还要在石头上画红线箭头标志。“他真的可以把一件小事做到极致,做到精益求精。还有做地质勘查的时候,在一个小矿区里他来来回回带我们走了不下十几次。他说,‘地勘要对这个矿区的具体位置、成矿条件等情况了然于胸,所以要多走多看,这样做出来的成果才可信’。”

    把平凡的事做到极致

    运送样品

     

    从第一次参加中国第24次南极科考至今,我已是第三次来到南极大陆。

    与前两次相比,这一次南极地质考察是距离中山站最近的一次,即便如此,仍有90公里的距离。地质考察组一旦离开站区,就全靠户外旅游用的帐篷、可食用数十天的方便面以及自加热米饭来度过长达半个月乃至一个月的野外生活。

    每当地质考察组出去考察,站领导的心就提到了嗓子眼,他们每天都盼望着我们早8点、晚7点30分的报告平安。每次完成考察任务回到站上,站领导总是第一个过来对我们说:“你们终于回来了,我的心可以放下了!”

    考察期间,发电机出了故障。站长得知后非常焦急,天气条件一容许飞行,马上派了两名机械师携带一台发电机赶到现场帮助解决问题。

    尽管这么多年,我们在南极地质科考期间摸索出来了许多野外生存的技能,比如:如何选择合适地形搭帐篷,如何选择合适地点埋锅造饭。但是每当夜间从冰盖下来的下降风咆哮着、带着刺骨的寒冷吹得帐篷来回摇摆,我们只能默默等待,盼望它能快点停下来。记得在第24次科考期间,由于暴风雪刮了整整60个小时,刘晓春、崔建军和我,每天要两个人顶着帐篷、一人休息,12个小时才能轮换一次。帐篷以外的能见度不到1米,饭和水都留在外面用来压帐篷。大家都不说话,等待着暴风雪过境。

    在南极进行地质科考,路线调查中采集的每一件珍贵的地质样品都要背回营地,每天行走10公里是平常事。晚上回来时,鞋里总有半鞋水。起初,不知这些水是从哪儿来的,后来才搞明白,那是汗水沿着衣服流入鞋里的。时间长了,10个脚趾之间和脚后跟都磨出水泡。

    南极地质调查,最缺的是有用的地形数据。我们能够用的遥感影像图最多只能看出岛屿轮廓,调查之前根本不知道那里地形条件如何。如果地势较平整还是比较安全的,但是如果遇到布满了2~3米高的陡坎,工作困难程度便会骤然增加。

    马瑟半岛最为典型,那里的陡坎走向与岩层走向一致,而我们要尽可能沿垂直岩层走向进行地质调查。为了既保证安全又保持工作效率,只能派一个人站在高处寻找可以通过的缺口,再用对讲机告知其他考察队员。由于地势原因,每人一次也只能背30公斤左右的样品,每天要多次往返才能背回采集的样品。

    如今,已有许多科学考察的新技术在南极开始应用,比如能够提供10~20厘米高清分辨率影像的无人机,应用已经趋向成熟。如果有一天,我们的地质调查也能使用上这些新技术,那将填绘出高质量的南极大陆地质图,对南极地质认知也将更加深入。

    在中国南极考察第31次中澳合作期间,我们深深感知到自身装备及后勤保障与发达国家间的巨大差距。如果我们有澳大利亚南极科考的后勤保障,便会有更多的时间和精力来探知那神秘的世界,发现更多的板块演化信息;如果我们的装备能够再专业一些,遇到极端天气,也不会让挂念我们的人担惊受怕。中国南极地质考察队员们期待这一天的到来。

    南极中山站地质考察组的期盼

    说起恐龙,大家的脑海中一定浮现出这样的画面:一种生活在湖岸平原(或海岸平原)上的森林地或开阔地带的爬行动物,拥有矫健的四肢、长长的尾巴和庞大的身躯。恐龙曾是地球中生代的霸主,却在6500万年前灭绝了。虽然恐龙没有人类超高的智商,但它们在整个地球生物演化历史中留下了浓墨重彩的一笔。自从人类发现了恐龙化石,科学家们对它们的研究就一直没有停止过。 

    那么,科学家是如何研究恐龙化石,恐龙化石蕴含了哪些科学信息呢?2021年9月15日,应中国地质调查局青岛海洋地质研究所的邀请,中国科学院南京地质古生物研究所二级研究员冯伟民博士为金门路小学的师生们带来一场名为《揭开恐龙化石奥秘》的科普讲座,并向学生赠送了科普著作《生命曾如此辉煌》,受到了在场全体学生的热烈欢迎。

    冯伟民长期从事地层古生物学研究和博物馆科学教育工作,对古生物研究有着极深的造诣。报告会上,冯博士首先简述了生命从简单到复杂,从海洋到陆地、从低等到高等的演化历史,以及地质历史上重大演化事件,如33亿年前蓝细菌出现并制造氧气、寒武纪生命大爆发、志留纪维管植物适应陆地生活、古生代晚期两栖类动物出现等。冯博士用丰富的图片和视频,介绍了本次报告的主角-恐龙在中生代三叠纪晚期登场并迅速演化出不同种类,在侏罗纪时达到鼎盛,成为动物界霸主,占据了海、陆、空三大生态领域,但由于环境突变,到白垩纪末期灭绝的过程。对于恐龙的灭绝,人类提出了上百种假说,其中小行星撞击地球的假说受到科学界普遍关注。

    恐龙虽然灭绝,但留下了无数化石埋藏在地层深处。化石为科学家研究恐龙提供了大量证据,它可以告诉我们恐龙的兴衰、存亡,是揭开恐龙奥秘的钥匙。冯博士重点讲解了恐龙化石的类型、科研用途以及科学发现。恐龙化石有很多类型:实体化石是骨骼石化后的物质,科学家可以通过恐龙骨骼化石直观地了解恐龙的形态、大小、骨骼结构,还可以推测出恐龙的分布和生活环境,甚至还能从骨骼现象辨别恐龙的性别;遗迹化石包括恐龙的足迹、巢穴、粪便或觅食痕迹,能反映恐龙的生活习性,行为方式,还能解释恐龙与环境的关系,为古生物学家的研究工作提供了大量宝贵信息;模铸化石主要指羽毛化石和皮肤化石,是恐龙遗体留在岩层或围岩中的印痕和复铸物,科学家通过这种化石可以研究恐龙羽毛的功能与演化,复原恐龙体表颜色,并为恐龙与鸟类的亲缘关系提供关键证据。我国科学家在辽宁首次发现了保存有羽毛印痕的恐龙化石,通过对恐龙羽毛的进一步研究,提出了恐龙并没有完全灭绝,它的一个分支飞向了蓝天,成为了鸟类的祖先的假说。

    多彩的恐龙世界全靠化石来揭秘。恐龙化石蕴含了如此丰富的科学信息,才得以让今日的人们了解中生代恐龙的庞大家族、广泛分布、生长特点、繁殖行为、龙鸟关系、多样性发展、进化及灭绝等事件。今天当我们凝视着几千万年前恐龙留下来的化石骨架和足迹时,依然可以领略到恐龙庞大的身体和凶猛的气息,也才能真正感受到电影《侏罗纪公园》中描绘的庞然大物曾经在地球上是真实存在的。

    恐龙一直是小朋友们最喜爱的话题,此次讲座是青岛海洋所2021年全国科普日活动期间组织开展的专家进校园活动。冯伟民将自己的古生物领域的科研经历融入到科普讲解中,生动再现了恐龙这一中生代霸主的起源、演化、主宰地球到灭亡消退的过程,期间穿插了地球生态圈的演变、地质运动,气候变化等地球科学的知识。

    讲座结束后的互动环节,冯伟民对学生提出的“恐龙化石是怎么运输的?”“暴龙和特暴龙是什么关系”“最小的龙是什么龙,它总共有几颗牙?”“世界上最大的恐龙是什么,有几吨重?”等问题进行了耐心的解答。冯伟民的科普讲座让学生深入了解了科学家解锁恐龙化石秘密的科研过程,领略了史前地球霸主的风范,同时也深深意识到每一次生物的灭绝基本上都是由地球环境变化导致,即使是恐龙这样强悍的曾经的地球主宰者,在自然界的威力面前也显得不堪一击。鉴古知今、居安思危,这也启示我们,为了人类能够长久的生存,我们需要保护地球、保护环境,为实现人类社会可持续发展承担起我们应有的历史责任。

     

    古生物学专家走进青岛金门路小学开展科普讲座

    项目组开展岩溶地下暗河调查与探测

    岩溶所调研组深入野外一线开展需求对接

    四川省凉山彝族自治州昭觉县属于“三区三州”深度贫困地区。2019~2020年,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所依托所承担的“乌蒙山地区水文地质调查”项目,充分发挥岩溶地质专业优势,在昭觉县开展水文地质和水资源调查与示范,在水资源开发利用及生态地质等方面精准施策,助力地方经济发展及脱贫攻坚。近日,岩溶所正式向昭觉县政府移交了“乌蒙山地区水文地质调查”项目成果。

    让老百姓日常生活不缺水

    昭觉县域非岩溶区面积占到近90%,主要为碎屑岩和岩浆岩,地下水以泉水出露地表为主,受季节性变化影响较大。在枯水期,部分泉点流量变小甚至干涸,严重影响村民日常生活生产用水。缺水问题成了阻碍当地百姓脱贫致富的一道坎。

    为了寻找地下水源,项目组穿越深山野林,通过多次调查在大坝乡洛伍村东侧山腰发现4个中型岩溶泉。可喜的是,经测试分析,泉水水质完全满足供水要求。按照四川省居民生活用水定额,泉水水量至少可满足枯水期3.89万人的用水需求。此外,调查还发现库依乡酒七沟水体不仅水质良好,而且流量大,可为2.69万人提供水源保障。

    为了让老百姓真正喝上水、用上水、不缺水,两年来,项目组在严重缺水的金曲乡、特布洛乡、哈甘乡、三岔河乡等乡镇的14个村,实施了扩泉引泉供水、地表—地下水联合调蓄等水资源开发利用示范工程18座,铺设PE引水管44.5千米,修建了总容积1797立方米的蓄水池,地下水开发利用总量达到2220立方米/天,直接解决了3590人的饮水困难和1250余亩农田的灌溉用水难题,并可为6000人、12800头牲畜、1000余亩农田提供水资源保障。

    水资源开发利用示范工程的实施,不仅解决了缺水区百姓的日常生活,也助推缺水区脱贫致富迈出新步伐。

    项目组成员在昭觉县域开展水资源调查过程中,还在竹核乡、特布洛乡、树坪乡、甘多洛古乡一带发现9处富锶地下水点,分布面积达269平方千米。地下水偶测总流量超过3.36万立方米/天,水质达到锶型矿泉水命名标准,具备大规模开发潜力。其中,竹核乡温泉村小温泉水质良好,对人体健康有益,属于含氟偏硅酸锶型热矿泉水,水温42.9℃~43.5℃,自流量达到42.2立方米/小时。项目组就优质地下水开发向昭觉县政府提交了开发利用建议书,为发展健康饮用水产业、打造大凉山特色水产业提供了开发利用规划编制依据。

    让重点扶贫产业用水无忧

    昭觉县扶贫产业基地多位于泥岩加砂岩的碎屑岩分布区,无大型泉水可供引用。针对扶贫产业基地的用水需求,项目组开展了实地调查。

    洒拉地坡万亩玫瑰谷项目是昭觉县2016年通过招商引资重点引进的脱贫攻坚项目。但在玫瑰花预开花关键的4月~5月,该地区正值枯水期,灌溉用水严重不足。项目组通过实地详细调查,结合地球物理勘探,为玫瑰谷实施的首个探采结合孔成功出水,且为自流井,涌水量为321立方米/天,可有效解决洒拉地坡万亩玫瑰谷的1500余亩玫瑰花灌溉用水不足的问题。

    项目组在洒拉地坡地区开展了大比例尺水文地质调查,先后在园区部署实施6口找水井,均成功出水,总涌水量达2973立方米/天,为该地区玫瑰谷园区、供港蔬菜基地、蜡梅基地、草莓基地等的灌溉用水提供了保障。两年多来一直因缺水无法实现建设目标的产业园区,终于有了充足的水资源保障,2019年仅玫瑰谷园区和供港蔬菜基地就实现增产300吨、增收120万元。

    据统计,两年来,项目组在昭觉县共实施地下水探采结合井16个,成井14口,总涌水量达7566.77立方米/天,为3万人、3000头牲畜提供了水源,并保障了昭觉县生态循环农业产业园7950余亩农田和四开乡300余亩食用菌基地的灌溉用水。

    2019年7月,岩溶所所长胡茂焱一行到昭觉县开展地质调查扶贫需求对接。昭觉县副县长王凉平激动地说:“脱贫致富快,全靠产业带。感谢岩溶所解决了我们县扶贫产业的用水困难问题,农业产量提高了,老百姓收入增加了,离实现脱贫攻坚的目标就更进一步了。”

    引导不同地区发展适宜的生态产业

    2020年6月,岩溶所成立以党委书记蒋忠诚为组长、纪委书记高素花为副组长的调研组,再次深入昭觉野外一线开展需求调研和对接,以实际行动支撑服务脱贫攻坚。

    在水文地质调查的基础上,通过对昭觉县重点地区水文地质、环境地质、生态地质条件的综合调查分析,岩溶所提出,依据水资源分布、土壤质量状况、地理气候与光照等自然条件,因地制宜,引导不同地区发展适宜的生态产业。

    金曲乡生态农业示范点位于烈火呷妥村河滩地上,属于高海拔红层区,大部分经济作物难以生长。面对这一难题,项目组多次到现场调查、积极探索,聘请专家反复研讨,根据水土条件,建议引进对土壤质量要求低且附加值较高的食用菌。该示范点在项目组的协助下实施了引泉供水调蓄以解决生产用水,同时通过大棚调节水、气条件,于2020年夏季试栽香菇1.8万包及木耳2000包。目前,已产出新鲜木耳1200斤、新鲜香菇1000斤,产值达2.6万余元,是原来种植土豆产值的12倍。为提高村民的栽培技术,项目组还多次聘请食用菌栽培专家为村民进行管理技术培训。

    在特布洛乡吉子纳乌村,草场退化、土地贫瘠是制约当地畜牧业发展和致贫的关键因素。项目组将石漠化生态修复技术推广应用于特布洛乡,通过建设高山牧草种植与地表—地下水联合调蓄示范基地,引种优质牧草支持当地高山生态养殖示范基地建设,取得脱贫攻坚实效。特布洛乡副书记马小明说:“吉子纳乌村高山生态养殖示范基地是我乡的重点扶贫产业,岩溶所通过调查分析,为我们筛选出抗逆性强、产量高的黑麦草、鸭茅草、紫花苜蓿等高效优质牧草,与本地优势草种尼泊尔蓼草套种,使得单播区牧草产量最高可达1万公斤/亩,混播区载畜量可达480头羊/年,年产值可达36万元。”

    贫困区富裕了,但岩溶所助力脱贫的脚步不会就此停止。他们将继续发挥岩溶地质技术创新优势,深化成果总结和推广应用,推动昭觉县地质文化和生态农业融合发展,为昭觉县绿色可持续发展和乡村振兴作出更大贡献。

    迈过缺水这道坎儿

    从第一次参加中国第二十四次南极科考至今,已是第三次来到这一如童话世界般的南极大陆。每次抵达这个神秘的地方,脑中首先浮现出不同地质时期板块拼合的不同构造样式,我们研究了近二十多年的板块碰撞缝合带到底在哪里……?只有1%基岩出露的南极大陆是让地质学家们使出浑身解数来探求未解之谜的地方。

    南极的天气反复无常,就连中山站的天气预报专家们对两天后的天气情况也很难做出准确判断。与前两次相比,这一次南极地质考察是距离中山站最近的一次,即便如此,仍有90公里的距离。气象预报能够提供的信息也仅仅能够帮助我们判断直升机能否起飞,以便于我们转向下一个目的地。地质考察组一旦离开站区,就全靠户外旅游用的帐篷、可食用数十天的方便面,以及自加热米饭来度过长达半个月,乃至一个月的野外生活(图1-2)。除此之外,还有好奇的企鹅和时常俯冲攻击你的贼鸥,外面或风雪夹着砂石,或烈日当空,一个小时就能将裸露的皮肤灼伤。每当地质考察组出去考察,站领导的心就提到了嗓子眼,他们每天都盼望着我们早8点,晚7点30分的报告平安。这次考察期间,带的发电机工作几天后出现了故障,站长得知后非常焦急,天气条件一容许飞行,马上派了两名机械师携带一台发电机第一时间赶到现场解决了问题。每次圆满完成考察任务回到站上时,站领导总是第一个过来对我们说:你们终于回来了,我的心可以放下了!

    尽管这么多年,我们在南极地质科考期间摸索出来了许多野外生存的技能,比如,如何选择合适地形搭帐篷,如何选择合适地点埋锅造饭。但是每当夜间从冰盖下来的下降风咆哮着,带着刺骨的寒冷吹得帐篷来回摇摆,你只有瞪着眼睛默默地等待,盼望着,盼望着它能快点平静下来……。在第二十四次科考期间,由于暴风雪刮了整整60个小时,刘晓春研究员、崔建军和我,每天要靠两个人顶着帐篷,一人休息,12个小时才能轮换一次。帐篷以外能见度不到1米,饭和水都留在外面用来压帐篷,没法取进来,大家都不说话,等待着(图3)。暴风雪终于停了,但当我们走出去后,虽然憋的难受,却都方便不出来,那是常人无法感知的痛苦。

    南极地质科考,有些人说是减肥的好地方。每天行走10公里那是平常的事情,路线调查中采集的每一件珍贵的地质样品,都需要背回营地。晚上回来时鞋里总是有半鞋子水,起初不知这些水是从哪儿来的,最后才搞明白,那是汗水,是沿着衣服流入鞋里的。时间长了,十个脚趾之间,就连脚后跟都磨出水泡。探路者户外鞋对我们来说是穿不回国内的,地质考察结束时,它的“寿命”也就到了。

    南极地质调查,缺乏有用的地形数据,我们能够用的遥感影像图最多能看出岛屿的轮廓,调查之前不知道那里地形条件如何,如果地势较平整还是比较安全的,但是如果遇到布满了2-3米高的陡坎,工作困难程度便会骤然增加,其中马瑟半岛最为典型,这些陡坎走向与岩层走向一致,而我们要尽可能垂直岩层走向进行地质调查,如何既保证安全又保持工作效率,那只能有一个人站在高处寻找可以通过的缺口,用对讲机告知其他考察队员。由于地势原因,每人一次也只能背30公斤左右样品,每天需要多次往返背回采集的样品(图4)。南极艰辛,可想而知。如今,已有许多的新技术在南极开始应用,比如数十公斤的无人机应用已经趋向成熟,它能够提供10-20厘米的高清分辨率的影像,如果有一天我们的地质调查也能使用上这些新的技术,那会在南极大陆上填出高质量的地质图,对南极地质认知也将更加深入。在中国南极考察第三十一次中澳合作期间,我们深深的感知到自身装备及后勤保障与发达国家间的巨大差距。如果我们有澳大利亚南极科考的后勤保障,便会有更多的时间和精力来探知那神秘的世界,发现更多的板块演化信息;如果我们的装备能够再专业一些,遇到极端天气,也不至于让挂念你的人担惊受怕。中国南极地质考察队员们热切期待这一天的到来!

    图1 野外宿营地

    2 期盼的晚餐,终于能吃上热饭了

    3 暴风雪中的等待与无奈

    4 样品运输途中 

    地质力学所参加中国第33次南极科考系列之六