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    近日,由中国地质调查局武汉地质调查中心陈孝红研究员牵头负责的公益性行业科研专项“宜昌地区志留系几丁虫与标准剖面数字化研究”项目,顺利通过国土资源部专项办组织的验收,并被评为本年度公益性科研专项十大优秀成果项目。

    该项目针对湖北宜昌及周边地区下志留统埃隆阶底界附近的笔石演化序列、鲁丹阶和埃隆阶底界附近多门类化石(笔石、牙形石和几丁虫)、特列奇阶底界位置以及纱帽组上部砂岩的时代问题,开展了高分辨率几丁虫生物地层学、相关年代地层单位界线层型剖面几丁虫序列及其与相关笔石或牙形石带的精细对比研究。项目组完成《宜昌地区志留系几丁虫与标准剖面数字化》研究报告1 份,发表论文 10 篇(其中 SCI 论文 5 篇),出版专著 1 部,取得了丰硕成果,圆满完成了项目任务书下达的研究任务。

    该项研究成果可广泛应用于地质调查、科学研究与教学工作,所建立的多重划分系统对解决华南不同相区志留系划分对比具有重要意义。通过对古生物化石复苏、多样性与环境演变的关系研究,结合古气候、古地理,成功预测了宜昌地区志留系页岩气有利区,部署鄂宜页 2 井并获得了中扬子地区志留系页岩气的重大发现。目前,鄂宜页 2 井正在进行水平井压裂,有望实现中扬子地区志留系页岩气重大突破。此外,通过志留系标准剖面数字化,探索了快速传递最新科研成果,实现成果共享、推广与运用的新思路。

     

     

    宜昌龚家冲志留系纱帽组发现的几丁虫化石 

     

    宜昌黄花场丁家坡剖面扫描基站的建立 

    宜昌地区志留系几丁虫与标准剖面数字化研究被评为公...

    近日,中国地质事业改革发展进程中又迎来了一个具有里程碑意义的重要时刻。原武警黄金部队转隶组建的自然资源部中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心(以下简称指挥中心)在京挂牌,中央公益性地质调查队伍再添一支劲旅。

    40年风雨兼程,坚守从未改变,前进从未停止,指挥中心(原武警黄金指挥部)这支找金劲旅的荣誉簿彰显了他们的忠诚与担当,见证了他们的能力和实力:原五支队被国务院授予“全国地质找矿功勋单位”荣誉称号,阳山项目组被全军评为科技创新群体奖;原三、五、九支队被国务院记一等功,原十二支队一中队被武警部队授予“地质找矿模范中队”荣誉称号,原三、十二支队被武警部队树为标兵支队;4人获评李四光地质科学奖;1人被表彰为“全国抗震模范”,1人获评“全军爱军精武标兵”和“全军作战部队优秀专业技术人才奖”,2人获评“全军十大学习成才标兵”;3人荣膺“中国武警十大忠诚卫士”,36名科技干部享受国务院政府特殊津贴。

    2019年2月,中共中央办公厅、国务院办公厅下发《武警黄金部队转制改革实施方案》,明确“武警黄金部队整体转为非现役专业队伍移交自然资源部,并入自然资源部所属的中国地质调查局,由中国地质调查局管理”。至此,这支有着辉煌历史、突出贡献、优良作风的地质队伍转战新战场,开始承担起区域基础地质调查、多金属矿产资源勘查、自然资源综合调查、国土空间生态修复、海洋与海岸带地质调查等职责任务,用行动证明自身实力,展现出他们的责任与担当。

    立足公益性地质工作

    在拓展新任务的同时,指挥中心立足做好传统的基础性公益性地质工作,全面落实中国地质调查局关于深化区域地质调查改革工作精神,按照推动新时代地质工作转型发展要求和区域地质调查工作部署,助推行业迈向高质量发展新阶段。

    指挥中心按照区调改革精神和服务地区经济发展的思路,本着宁缺毋滥的原则,在项目部署和管理上进一步向精细化转变。2019年承担的19个项目全部通过结题验收(区域地质调查18个,地灾调查1个),完成调查面积5070平方千米,综合研究和成果转化水平较前期有较大提升。坚持在任务中历练提升人才团队建设水平,依托三轮项目培养了一批技术骨干,取得的成绩得到了行业高度认可,按照“五问”“五不唯”成果与人才评价标准,2019年推荐9人入选中国地质调查局首批图幅地质填图科学家。

    与此同时,指挥中心围绕找矿突破战略行动要求,在自然资源部和中国地质调查局统筹下构建“基础先行、勘查跟进、带动引领、成果共享”找矿机制,聚焦关键矿产、大宗紧缺矿产、战略新兴矿产,对在基础地质工作中确定的有进一步工作价值的地区进行深勘精查,有效调动社会资本力量,实现找矿重大突破,进一步提高国家能源资源保障能力。坚持公益性定位,找矿成果无偿交给国家。先后多次赴部地勘司、局资源评价部、勘查技术指导中心就大型资源勘查基地矿权延续、项目部署等相关问题进行对接,保障了矿产勘查项目的落地实施。持续抓好技术指导和质量监控,通过“地质云”监管平台和中期质量检查,强化项目运行的过程管控,积极协调外部专家赴项目组进行帮带指导,完成岩心钻探29200米、槽探6500立方米,4个新开项目预获新增金资源量9400千克,年度项目考核取得了一优三良的成绩。

    为全国森林资源把脉问诊

    开展森林蓄积量调查是掌握我国森林蓄积量家底,践行山水林田湖草是一个生命共同体理念的实际行动。根据自然资源部办公厅《关于开展2019年度全国森林蓄积量调查的通知》(自然资办函[2019]1728号)部署要求,指挥中心按照职责分工,具体实施2019年度全国森林蓄积量调查工作,承担了样地布设、样地调查、蓄积量计算以及分析评价等工作。本次调查工作是自然资源部组建后组织开展的首个全国性自然资源专项调查工作,是贯彻党中央机构改革决策部署精神、服务支撑生态文明建设目标评价考核制度和履行自然资源部“两统一”职责的一项重要举措,意义重大。

    在调查时间紧、工作任务新、关系协调难、经费缺口大、安全风险多等矛盾困难叠加的情况下,他们攻坚克难,构建了指挥中心、专业中心、项目组三级质量管理体系,压紧压实“谁调查谁负责、谁检查谁负责”的质量管理责任,坚持大事大抓,严把质量关,探索实践并重构重塑了自然资源专项调查体制机制,取得了一系列成果。一是形成一套完整的工作方案。编制了2019年度全国森林蓄积量调查技术方案、技术规程、工作方案、实施方案,各省(区、市)森林蓄积量调查操作细则和13个专业中心森林蓄积量调查实施方案,顺利通过专家评审论证。二是编制形成了3类报告。形成了2019年全国森林蓄积量调查成果报告、技术总结分析报告和质量评估报告,按精度要求实现了年度出数目标。三是摸清了森林蓄积量分布特征,汇总产出了工作图表。汇总形成了2019年全国及各省(区、市)森林蓄积量起源、优势树种(组)和龄组统计表。四是初步完成了数据库建设。基本搭建了样地和样木属性因子、蓄积量模型、调查影像资料等数据库。

    为做好2019年度全国森林蓄积量调查工作,指挥中心着眼履行新使命,不断提高自身能力,在专家团队建设方面,聘请唐守正院士任专家顾问、北京林业大学郑小贤教授和森林经理学博士郭韦韦为全职专家;在项目骨干设置方面,设立了项目计划协调人和工程首席专家,各专业中心有13名项目负责人和31名各省份技术负责人,负责技术管理和质量控制等工作;在提高调查综合能力方面,培训了近2000名外业调查人员,购置了各类调查装备2000余台(套),培养了一支森林蓄积量专门调查队伍,初步形成了承担全国森林蓄积量调查的工作业务体系和人才队伍。

    项目组开展“不忘初心、牢记使命”主题教育,结合转制改革和任务拓展实际,以饱满的政治热情和高度的政治责任,全力推进主题教育落地落实。 季永健 摄

    摸清草原资源综合植被家底

    草原是生态系统的重要组成部分,是我国主要大江大河的源头,保护草原就是保护我们赖以生存的家园。为了更好地保护草原,摸清全国草原资源综合植被家底,由指挥中心和13个专业中心承担的2020年度全国草原资源综合植被盖度与生物量样地外业调查项目有条不紊地进行。

    按照自然资源部调查监测司“8月25日左右完成北方省份的外业调查工作,9月30日前完成全国所有省份外业调查工作”的部署要求,按照从北至南、先高原后平原的工作思路,13个专业中心共投入163个调查工组,组成518人的调查队伍,重点围绕草原资源外业调查选取的典型样地,通过设置草灌样方或高大草灌样方获取样方内植物的高度、盖度、植物名称和生物量等基本植被信息,填写纸质表格和调查APP记录调查数据,确保摸清全国31省(区、市)草原资源综合植被盖度与生物量的数量和空间分布。

    通过开展草原资源专项调查,将为强化草原自然资源管理和生态保护提供重要的基础数据服务,也为深化草原生态文明体制改革、保护和修复草原生态系统提供重要的技术保障,为自然资源部履行“两统一”职责和开展生态文明建设目标考核提供依据。

    构建自然资源要素综合观测体系

    山水林田湖草是一个生命共同体,人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在树和草,唯有掌握山水林田湖草等自然资源各要素第一手观测数据,研究自然资源种类、数量、质量变化对自然资源结构功能的影响,揭示其动因机制及演变趋势,才能实现对自然资源的统一管理和高效开发利用,更好地加强生态文明建设。

    作为《自然资源科技创新发展规划纲要》中十二大科技工程之一,自然资源要素综合观测网络工程的重要性不言而喻,必须有一支作风优良、能力突出的队伍承担这一任务。2019年10月,自然资源部办公厅向指挥中心下达了《关于做好自然资源要素综合观测工作的函》(自然资办函[2019]1855号),要求团结协调自然资源系统内外各单位的观测和研究力量,在有关典型区域尽快启动示范观测,保证2020年首批观测数据上线运行和服务,2023年初步构建起指标体系完整、站网布局合理、运行基本稳定的自然资源要素综合观测框架,2025年形成覆盖全国的全天候、全时段、全要素空天地立体观测能力。

    接到任务后,指挥中心以服务自然资源部履行“两统一”职责为导向,开展了自然资源要素综合观测体系观测内容、空间布局等方面的顶层设计与统筹规划,提出了全国自然资源要素综合观测体系总体建设思路,创新指标体系、观测技术方法和运维管理模式,初步形成了一套满足观测体系建设的技术体系,促进了综合观测工作健康有序发展。同时,构建了自然资源要素综合观测一体化平台,以自然资源要素综合观测数据为主体,多渠道集成自然资源要素调查、监测、观测科学数据,实现数据汇聚、管理、专题应用和共享服务。

    截至目前,除了工程的规划部署、数据集成与应用服务两个顶层设计项目外,青藏、黄河、黑河3个示范观测项目顺利实施,支撑构建了全国自然资源要素综合观测框架。青藏高原试点项目初步建立了青藏高原自然资源要素综合观测体系,为研究全球气候变化背景下青藏高原冰川、冻土等自然资源变化规律及其相互影响提供了科学数据支撑。黑河试点项目对工作区域的自然资源本底数量开展实地综合观测和统计分析,为工作区内资源综合管理、国土规划、资源环境承载力评价和预警等提供了翔实数据。黄河试点项目在黄河流域选取典型景观区开展观测工作,初步探索了黄河流域景观尺度下自然资源要素综合观测体系指标和技术方法,为黄河生态保护、综合治理提供了有效支持。

    在国土空间修复中践行新使命

    生态环境是生存之本、发展之源。生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。指挥中心一直将保护生态环境、加强国土空间生态修复作为自己的职责与使命。

    实施城市地质调查,支撑服务东北老工业基地振兴。在牡丹江和辽阳分别实施城市地质调查项目,查清了城市主城区地质环境条件和主要生态环境问题,评价了浅层地下水环境质量和土壤环境质量;基本查明了城市重点区地下空间地质结构特性,评价了场地工程建设适宜性;基本查明了牡丹江和辽阳市自然资源的分布和利用现状,初步编制了自然资源图集;紧密结合地方需求,开展了牡丹江地质工作与旅游经济关系研究,探讨了牡丹江地区地质旅游的发展目标,初步编制了地质文化旅游科普方案;利用水文地质调查工作,开展找水打井工作,向驻地移交10眼井,解决了1800余人安全饮水问题,有效缓解了当地群众缺水的困境。

    实施水文地质调查,服务赣南革命老区脱贫攻坚。在赣南粤北开展东江-韩江流域水文地质调查项目,聚焦流域水安全,开展找水打井3眼,解决地方季节性干旱缺水问题。同时,针对寻乌县政府在治理稀土矿山环境过程中水环境恢复缓慢的问题,项目组在已有地表水监测的基础上,于上甲村-石牌工业园一带,实施了5个地下水监测井,为地方政府决策提供了数据支撑。

    实施土地质量调查和盐渍土改良,有效支撑服务生态保护修复工作。针对大兴安岭工作区南部保护区开垦耕地情况,项目组对多布库尔保护区内人类扰动区(耕作区)与非人类扰动区的土地进行地球化学元素对比分析,结合地球化学、生态地质学,建立生态地质评价体系,系统评价土地质量状况,为当地政府提出合理化退耕还林还草的生态地质建议。通过开展南疆盐渍化项目,与中国科学院新疆生态与地理研究所开展专题合作,试点选取了野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草、梭梭等盐生草本植物、乔木在当地重度盐渍化区进行种植。目前,株苗长势良好,株高10厘米,利用排碱渠废水灌溉后已经进入快速生长期,此项成果得到当地林业及自然资源局的充分肯定,将对当地盐渍土修复、防风固沙及保护塔里木盆地“绿色长廊”起到关键作用。

    生态文明是实现人与自然和谐发展的必然要求,生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。指挥中心将始终牢记职责与使命,在部党组、局党组的统一领导下,努力破解重大资源、生态、环境、灾害问题,在支撑服务国家经济社会发展、生态文明建设和自然资源管理中心工作的新征程中展现新作为,创造新辉煌。

    履行新使命 实现新作为

    一、河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站

    河北沧州平原区地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站(简称沧州国家站)依托单位为中国地质环境监测院和中国地质科学院水文地质环境地质研究所,属于“一站多点”形式,包括沧州主站、正定副站和通州、大兴、滨海新区、雄安新区、衡水、正定等5个观测点,总占地约10万平方米。

    以获取长期连续稳定的高精度、高质量地下水与地面沉降科学观测数据为核心,分别考虑了影响地下水降落漏斗与地面沉降的活动断裂、软土、重大工程建设、地下空间开发利用等因素,重点开展地下水与地面沉降观测技术方法研究、地下水降落漏斗与水平衡响应关系研究、地面沉降演化机制及防控对策研究、重点区域地面沉降风险评价等4方面研究。

    沧州国家站主要观测地下水动态、水分通量、沉降量、孔隙水压力等4大类指标7项具体观测内容,最早自2008年开始数据观测,累计接收数据154万条。目标是建成世界一流的科学观测研究设施和具有重要国际影响的人才培养与交流合作平台,大幅提升我国地下水保护利用与地面沉降防控科学研究水平,为京津冀地区水安全、粮食安全、生态安全、城镇安全和重大工程安全提供可靠的科技基础支撑。

    二、自然资源部地下水科学与工程重点实验室

    自然资源部地下水科学与工程重点实验室,始建于1990年3月,依托单位为中国地质科学院水文地质环境地质研究所,是自然资源部系统首个以地下水环境同位素示踪与测年技术为核心的权威实验室,是国际原子能机构的长期合作单位。

    重点实验室聚焦国家重大战略需求和地下水科学与工程前沿基础,依托拥有的加速器质谱仪、多接收电感耦合等离子体质谱仪、大型MAT 253稳定同位素比质谱仪、液相色谱—质谱联用仪、超低本底闪烁谱仪、惰性体质质谱计等大型设备,以地下水循环演化基础研究、地下水可持续性应用基础研究和重大关键技术研发为主要研究方向,构建完整的(年龄从数百万年至今)地下水测年技术方法体系与应用示范。

    重点实验室自主研发了地下水同位素测试及其他测试前处理装置的技术开发和改造工作15项,其中痕量惰性气体核素激光冷却技术、水中低水平氚测试技术、地下水14C年代测定真空脱气鼓气法采样技术达到国际同类实验室水平,并研制了一系列地下水同位素国家一级标准物质,通过技术研发促进了水文地质环境地质相关学科发展。

    三、自然资源部岩溶动力学重点实验室

    自然资源部岩溶动力学重点实验室依托单位为中国地质科学院岩溶地质研究所,成立于1997年,是自然资源部成立最早的实验室之一,建有丫吉试验场、毛村地下河观测站、官村地下河观测站等野外研究场地。

    重点实验室坚持以地球系统科学为指导,以岩溶动力学与资源环境为研究核心方向,具体包括:岩溶动力学与水文水资源、岩溶沉积记录与全球变化、岩溶作用与碳循环规律及源汇效应评价、岩溶生态系统演变与可持续利用,实现岩溶探测方法、岩溶水野外观测技术、岩溶水数值模拟等研究方向的创新。

    重点实验室围绕我国南方具有代表性的峰丛山区岩溶泉系统,进行岩溶含水介质结构和水动力场研究,建立岩溶含水系统物理模式及其相应的数学模型。自1986年持续开展表层岩溶带、岩溶泉、地下水水位的数据积累,评价了石漠化恢复的水文效应。建立了反映南方岩溶水运动规律和调蓄机制的空间分布式数学模型。今后将继续促进岩溶含水层的研究与水资源可持续管理的结合,为实现岩溶地区“绿水青山”和“低碳发展”提供更多具有推广应用前景的科技成果。

    四、自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站

    自然资源部陕西榆林地下水与生态野外科学观测研究站,始建于2010年,依托单位为中国地质调查局西安地质调查中心,属于“一站多点”形式,包括红石峡主站、红石桥副站和植物园观测点、林场观测点、小壕兔观测点等。

    观测研究站以解决水与生态的关键科学问题为目标,开发植被生态与水的动态监测技术,研究大尺度的植被生态和地下水关系,提出流域尺度植被指标与地下水位变化的耦合方法,揭示场地尺度植被利用地下水规律,建立识别优势植被对地下水依赖程度的方法体系,为基于生态环境保护的地下水开发利用提供科学依据。

    采用分析根系耗水来源的氢氧同位素技术,揭示了旱柳、杨树等乔木生长受水分胁迫机理以及水分恢复期植被根系吸收水分来源与分配机制,计算出毛乌素沙地与黄土高原过渡地带旱柳、杨树等乔木人工栽植间距应大于6.4米,为毛乌素沙地等干旱区植被生态环境防治提供了科学依据。

    (作者系中国地质调查局科技外事部科研处四级调研员)

     
    地下水相关科技创新平台简介

    10月24日-25日,由中国地质学会主办,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质学会水文地质专业委员会、贵州省地质环境监测院、贵州大学承办的中国地质学会水文地质专业委员会2018年年会暨地下水与自然资源保护研讨会在贵阳召开。年会主题是“地下水与自然资源保护”。与会专家和代表围绕荒漠与湖泊水平衡、水文地质与水资源、水环境保护与管理、地下水污染调查及风险防控、地下水保护与利用、地下水特征与土壤修复等方面,共同探讨最新研究成果,推进水文地质学科发展。自然资源部中国地质调查局、贵州大学相关同志,以及来自中外的近240多位同行专家参加会议。

    会议指出,地下水资源是人类的宝贵财富,也是生态环境体系中的关键因素,合理开发利用地下水是实现我国可持续发展的重要战略问题。要统筹考虑地表水与地下水,健全水资源调查、监测、评价体系,加强重点地区的地下水统测工作,更好地为国土空间规划、用途管制、以及生态修复等提供科学支撑。水是山水林田湖的纽带,要抓住流域生命共同体的“牛鼻子”,坚持山水林田湖草生命共同体的系统观,进行科学的生态治理工作,实现水资源与经济社会和生态系统的协调发展。

    会议强调,面对新形势、新要求,水文地质工作者要认真践行新时期地质工作者核心价值观,把握科技创新主攻方向、强化创新能力和支撑平台建设、加强人才培养与创新团队建设,全面提升水工环科技创新能力。一是要以“山水林田湖草生命共同体”科学意义为基点,以地球系统科学和“要素-结构-功能-效应协同机制”为支撑,开展多尺度、多时度、多学科、多圈层融合的“水科学”创新研究;二是围绕支撑服务“统一行使生态保护修复”职责需求,系统开展全流域水资源保护及生态修复工作,构建区域地下水水质与污染防控理论与关键技术体系;三是针对制约水工环基础创新突破的突出技术问题,重点开展地下水中同位素及非传统稳定同位素分析技术研发,加快推动水文同位素测试与测年、溶质运移物理模拟、多相流数值模拟并行算法等新技术研究与应用;四是加强关键带物质能量迁移转化规律与资源环境承载力研究,构建具有我国独特性的大型平原、山区、沙漠、冻土、黄土、北方湿地等多类型地球关键带观测研究网络;五是加快科技创新平台建设,为自然资源统一管理与生态保护修复提供科学高效的地质解决方案;六是要加快成果转化应用,支撑服务国土资源空间开发规划、国家城镇化建设及自然资源管理。

    此次会议专门设置了青年论坛,12位青年学者就典型地区地下水资源环境承载力评价、农田区千层地下水及土壤重金属特性研究、雷州半岛地下水模拟研究、裸露型岩溶地下河对土地利用变化的水化学相应、新疆喀什三角洲地区地下水循环演化与地表水转化关系研究等问题进行深入的交流与探讨,专家作为青年学术导师现场进行针对性点评,并为优秀获奖青年颁奖。

     
    中国地质学会水文地质专业委员会2018年年会召开

    开栏语

    为贯彻落实中国地质调查局党组的决策部署, 统筹协调、指导和联系省级地质调查院(局)(以下简称“地调院”)和地质环境监测总站(院、中心)(以下简称“环境监测总站”),推动构建新型中央地方公益性地质调查工作关系,中国地质调查局总工室、水环部组织开展了省级地调院和环境监测总站的评优推荐工作。经评定,10家单位获得优秀。其中,地调院5家:江苏省地质调查研究院、陕西省地质调查院、湖北省地质调查院、浙江省地质调查院、河南省地质调查院。环境监测总站5家:上海市环境地质站、内蒙古自治区地质环境监测院、贵州省地质环境监测总站、河北省地质环境监测总站、山东省地质环境监测总站。10家单位在2018年全国地质调查工作会上获得了表彰。

    为更好地推广和传播这10家单位的优秀经验,从本期起,本报特开辟“优秀省级地质调查院和地质环境监测总站巡礼”专栏对这些单位进行全面报道,敬请关注。

    全国模范地勘单位、全国地质勘查行业先进集体、找矿重大突破先进集体、青藏高原地质理论创新与找矿重大突破先进单位——在一系列荣誉的光环下,一支地方公益性地质队伍的身影轮廓逐渐清晰,这就是成立于1999年的湖北省地质调查院(以下简称“湖北省地调院”)。

    近年来,在中国地质调查局的指导和支持下,湖北省地调院认真贯彻落实湖北省委省政府和湖北省地质局党委重大决策部署,紧紧围绕湖北省地质局“一转五化”发展战略,深入实施“六项重点工程”,主动支撑国家和湖北省重大战略部署,在服务湖北省能源资源保障、重大基础设施建设、国土资源管理等方面取得了较好成效。

    服务经济社会发展,基础地质工作程度大幅提升

    近年来,湖北省地调院完成了由中国地质调查局委托的相关地区1∶5万区域地质调查项目,累计覆盖湖北省域面积60%以上,进一步填补了湖北省中比例尺区域地质调查空白,大幅提高了湖北省基础地质调查工作程度。

    湖北省地调院还牵头组织实施了湖北省矿产志编制年度工作,完成了1234个矿产地的编研工作,系统总结了湖北省铀、“三稀”、钒和铁等重要矿产资源的成矿规律,论述了湖北省石油、天然气、煤层气和页岩气主要含气层(系)或目标地层特征,汇编了湖北省地下水资源矿产研究成果。此外,该院还以湖北省地质志编写项目为依托,对全省近20年的地质工作进行了系统总结,编制了新一代全省系列地质图件。

    基础理论研究方面,该院首次提出了“扬子陆块北缘大洪山构造带是一条晋宁期板块拼合带”的新认识,完成了“武当-桐柏-大别成矿带构造演化与成矿关系研究”等多个科研项目,进一步提高了全省基础地质研究水平。

    这些基础地质成果将为全省地质找矿、灾害防治、国土整治、重大工程建设等方面提供基础支撑。

    服务矿产资源保障,全力支撑找矿突破战略行动

    按照国家和湖北省重大战略部署,结合湖北省地质工作实际,湖北省地调院围绕湖北省“四带一区”主要成矿区带,积极调整基础地质和地质找矿工作重心,突出重点地区、重要成矿带、重点矿种,进一步加强国家急缺矿产、清洁能源、“三稀”金属、重要功能性非金属矿产和新兴产业矿产勘查力度,推进传统地质工作转型升级,为进一步提高该省矿业发展质量和效益奠定了基础。

    据了解,该院在两竹地区铌钽矿找矿取得新进展,“竹溪岩屋沟-青岩沟铌矿普查”项目有望提交特大型铌矿床1处;重要矿产资源调查取得新发现,徐家河银钒矿估计可达中型规模;岩屋槽煤矿估算煤资源量接近中型规模。通过成矿区划、矿产资源调查评价等项目,该院还发现了曾家墩铅锌矿等一大批矿产地,均有较大的找矿潜力,有望取得新突破。

    服务清洁能源开发,率先拉开页岩气调查评价序幕

    湖北是页岩气大省,也是我国率先开展页岩气勘探开发的省份之一。近年来,湖北省地调院实施了“桑植-石门复向斜区域构造演化与油气保存条件研究”、“湖北省页岩气资源调查评价”等多个项目,确定了该省鄂西区、随南-京山区、鄂东南区、江汉盆地等4个有利远景区和主要页岩气发育层位。

    该院在来凤-咸丰区块实施的“来地1井”点火成功,成为了湖北省页岩气勘查开发的突破点;“秭地1井”在陡山沱组首次发现页岩气,是当时我国在新区发现的最古老页岩气新层位。该院组织实施的“鹤地1井”、“秭地2井”等相继在大隆组、龙潭组、牛蹄塘组等层位探获页岩气,“高地1井”在二叠系孤峰组-大隆组也获良好页岩气显示。

    此外,该院还编制了《湖北省页岩气资源潜力调查评价》报告,圈定陡山沱组、牛蹄塘组、龙马溪组、大隆组及桐竹园组(自流井组)等5套目的层页岩气远景区共21个,初步估算了湖北省页岩气远景区地质资源量。

    服务高标准农田建设,有力推动富硒产业发展

    在服务现代化农业发展方面,湖北地调院也取得了一系列重要的成果。通过在江汉流域经济区、十堰-丹江口、恩施等省域面积的一半以上地区开展多目标区域地球化学调查,该院基本查清了湖北省主要农业经济区的土壤养分元素分布“家底”及土壤环境质量现状。基于调查结果,公开出版了《湖北省江汉流域经济区多目标区域地球化学图集》,并在江汉平原首次发现了我国面积最大的连片富硒土壤赋存区,并开展了江汉平原富硒农田硒的生物效应研究。

    此外,该院还牵头编制了《湖北省富硒产业开发规划》,促成了“湖北省金土地工程”的实施。

    这些工作进一步摸清了湖北省土地资源家底,助推农业地质调查成果转化,也使农业地质成果服务国土资源空间规划和土地资源综合利用的能力进一步增强,为打造“中国硒都”、“中国富硒农都”发挥了重要的技术支持作用。

    服务国土资源管理,系统提供矿政管理技术支撑

    近几年,湖北省地调院牵头或独立完成了《湖北省矿产资源潜力评价》、《湖北省矿产资源利用现状调查》、《湖北省地质找矿战略行动—“358”计划》、《湖北省地质勘查规划(2016-2020)》、《湖北省矿产资源年报》、《湖北省地勘行业通报》等一批重要的规划、报告,有效支撑了矿政管理相关工作。

    此外,该院还组织专家对2017年度实施的65个地质勘查开展专项检查和阶段性工作验收工作,协助湖北省地质勘查基金管理中心开展项目入库论证和续作评估工作,为谋划部署2018年度省地勘基金项目提供了技术支撑。

    该院还基本查明了湖北省金、铜、磷、盐开发利用的大中型以上或污染严重的矿山企业“三废”的分布、总量、性质及利用、污染、治理现状,提出了“三废”综合治理与利用的措施,为促进湖北省发展绿色矿业提供了决策依据。

    服务重大发展战略,拓展地质工作服务领域

    湖北省地质局将地质工作放于经济社会发展的大局中主动谋划,结合经济社会发展趋势,主动围绕国家和地方经济社会发展需求,提供解决方案,让地质工作焕发出了新的生命力。

    在湖北省内,围绕 “铁、公、机”等重大基础设施建设项目,该院开展了压覆矿产评估和地质灾害危险性评估等前期工作,为汉十高铁、郑万高铁、蒙华铁路等湖北省内90%以上的铁路工程,枣潜高速、鄂咸高速等省内一半以上高速公路工程,以及全省一半以上风电场建设项目和鄂北水资源配置工程等省内重大工程项目建设选址提供了重要技术依据。同时,该院还将服务领域进一步向土地使用权证调查、建设工程遥感调查、土地规划和用地预审等新业务类型延伸。

    在城市地质调查方面,该院完成了长江中游武汉城市群三维地质调查项目,构建了武汉地区150米以浅的基岩与第四系三维地质模型和数据库,为武汉市地下空间开发、智慧城市和海绵城市建设提供丰富的基础地质数据,大大提高了地质条件复杂区三维建模效率和精度。此外,该院参与完成的武汉城市地质调查总项目成果得到了殷鸿福院士等专家的高度肯定;还配合武汉市国土资源管理部门编制了武汉城市地质调查二期部署方案等材料,主动参与武汉地下空间开发利用研究,为推进长江经济带沿线城市地质工作的深入开展奠定了良好基础。

    在服务“一带一路”方面,该院开展了中亚五国、西北边境等地质矿产与资源环境遥感地质解译工作,形成了大量遥感解译数据和研究成果。在评估梳理秘鲁海外有效探矿权基础上,完成了优选探矿权2016年~2017年两个年度续费工作;还与荆楚富矿基金公司合资成立了秘鲁荆楚富矿公司,联合对秘鲁PUTACAPAMPA银多金属矿开展了勘查工作,目前已全面完成秘鲁PUCAPUCA铜矿预普查野外勘查工作,找矿成果显著。

     

    主动服务,地质工作焕发新活力

    近日,我国水科学领域顶级学术期刊《水利学报》公布了历经一年的推荐、评选和公示的“2016年度《水利学报》十大优秀论文”,中国地质科学院水文地质环境地质研究所张光辉科研团队发表的“灌溉农业的地下水保障能力评价方法研究-黄淮海平原为例”入选“十大优秀论文”。

    该十大优秀论文是从2016年度《水利学报》刊发的12期、177篇论文中评选出的,包括天津大学钟登华院士的“基于改进重抽样法的高拱坝施工进度仿真研究”、中国水利水电科学研究院王浩院士的“变化中的流域‘自然-社会’二元水循环理论与研究方法”、清华大学吕立群教授的“怒江泥石流扇地貌特征与扇体堵江机理研究”和河海大学王卫光教授的“多模式集合模拟未来气候变化对水稻需水量及水分利用效率的影响”等论文。

    “灌溉农业的地下水保障能力评价方法研究”成果是张光辉研究员入选“国土资源部科技领军人才计划”(首批,2013-2016年)期间完成的重要创新成果,它针对我国北方粮食主产区地下水作为农业灌溉主要水源所面临的地下水超采加剧与灌溉用水对地下水依赖程度日益提高的重大现实问题,通过农业灌溉用水强度与降水量和农作物播种强度之间关系研究,以及灌溉农业用水对地下水依赖程度和对地下水超采影响特征研究,破解了如何界定国家粮食主产区对地下水依赖程度和保障能力的关键难题问题,包括气候变化、水文地质条件和灌溉农业种植制度及农作物布局结构等区域性差异影响,既考虑了地下水资源自然承载能力,又充分反映了灌溉农业对地下水需求程度、依赖性和超采现状,同时还满足了便于全国范围(例如华北平原、东北及西北地区等)进行灌溉农业的地下水保障能力在统一平台上对比分析。该文全面介绍了如何破解该难题的研究基础、重要发现和创建的相应评价理论方法,以及在黄淮海平原全区实际应用成果。上述成果曾获“中国地质学会2015年度地质科技十大进展”、“中国地质调查局中国地质科学院2015年度地质科技十大进展”和“河北省2015年度科技进步二等奖”。

     

     

     

    灌溉农业的地下水保障能力评价方法研究获《水利学报...

    近日,由中国地质调查局岩溶地质研究所组织的为期五天的南方现代岩溶地质培训班在广西桂林成功召开。

    本次培训围绕国内外碳酸盐岩现代岩溶特征、碳酸盐岩储层研究进展、桂林典型岩溶地下河缝洞系统和断控岩溶缝洞系统结构特征等开展,分室内学术交流和野外考察两个部分。在开班仪式上,岩溶所对各位授课专家和学员的到来表示热烈欢迎;同时对岩溶所六大业务支柱和正在开展的重大科研项目进行了介绍。随后,来自成都理工大学、西北油田分公司和岩溶所的专家围绕走滑断裂与岩溶储层关系研究、缝洞型非均质油藏定量化分析方法研究等做了丰富的针对性极强的学术报告。

    在野外考察阶段,学员们先后参观了中国岩溶地质馆、海洋-寨底地下河系统试验基地、草坪乡大田村大型逆冲断裂、冠岩地下河系统和兴安县漠川乡典型断溶体剖面等。专家与学员进行了互动式教学,大家各抒己见,谈认识、提疑问、讲结合。

    为办好本次培训班,岩溶所油气古岩溶团队前期多次与学员所在单位领导和专家沟通,以需求为导向,精心编写培训方案,力求做到产研结合,精准服务,为油田科研技术人员提供一个丰盛的现代岩溶地质大课堂。

    来自中国石化西北油田分公司和中国石化石油勘探开发研究院的科研和生产一线技术人员共计40余人参加了培训。

    南方现代岩溶地质培训班在桂林召开

    东北老工业基地振兴离不开重要矿产资源的支撑和保障,矿产资源的发现需要立足区域地质背景及其相关的成矿作用背景。为了提升东北地区地质矿产认知程度,集成近年来的基础地质、矿产地质新进展和新成果,中国地质调查局发展研究中心承担的“全国系列基础地质综合编图”二级项目2017年率先以东北地区为示范,充分利用近年来成矿地质背景研究方面的优势,协同沈阳地调中心启动东北地区地质作用与矿产关系研究工作。

    726-28日,项目组在沈阳召开 东北地区地质作用与矿产关系研究工作研讨会,会议邀请了沈阳地调中心、天津地调中心、青岛海洋所、航空物探遥感中心和中国地质大学(北京)等单位有关专家和学者,围绕东北地区基础地质构造演化和矿产关系,梳理了近年来在基础地质研究和编图等方面的新进展,聚焦了当前存在的关键地质问题,明确了东北地区地质作用与矿产关系研究工作总体目标,就未来一段时间研究和编图工作达成共识。

    研讨会现场
    沈阳地调中心张允平研究员作了“我国东北及邻区大地构造基本特点”的报告
    中国地质大学(北京)邓晋福教授就造山带演化过程与岩浆岩地球化学判别作了讲座
    聚焦东北老工业基地资源保障,研讨区域地质作用与矿...

    北京城市副中心地热两能施工现场。

    6月27日上午,习近平总书记主持中央政治局常委会会议,专题听取北京城市总体规划编制工作的汇报,并发表重要讲话。恰好在同一天,北京市地勘局编制的《北京市城市地质科技创新发展规划》正式印发。日前,记者走访了位于西四环地质大厦的北京市地勘局,见到了主抓《规划》编制的该局总工程师郑桂森。

    “如果说《北京城市总体规划(2016年-2030年)》最根本的是解决好‘建设一个什么样的首都、怎样建设首都’这个重大问题;那么我们编制的《北京市城市地质科技创新发展规划》则是要解答‘首都建设需要地质工作做哪些事情,北京市地勘局将从哪些方面融入北京治理大城市病、优化城市功能和空间结构布局的行动中’。”郑桂森将一份《北京市城市地质科技创新发展规划》递给记者,开门见山地说。

    加强基础研究,为新城镇规划布局、重大工程建设提供高精度地质数据

    郑桂森告诉记者,《北京城市总体规划(2016年-2030年)》紧扣“全国政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心”的首都城市战略定位,为北京建成“国际一流的和谐宜居之都”的发展目标明确了方向和路径。“显然,地质工作也必须紧紧围绕北京城市规划、建设和管理需求重新布局。”

    当前,首都发展有许多全局性、战略性的问题,包括城市副中心建设、北京新机场建设、京津冀协同发展、疏解非首都功能、筹办2022年冬奥会等,都需要地质工作的紧密结合。尤其是城市副中心、新机场、世园会、冬奥会等一系列重大工程建设,要对重点功能区的地质条件适宜性进行综合评价,对影响规划建设的地质灾害要素进行高精度调查,这也使北京的城市地质工作内容和工作方法向多元化、综合性、高精度发展。

    据郑桂森介绍,北京市地勘局服务北京建设有着明显的专业优势和深厚的工作基础。近10余年来相继完成了大量生产、科研项目,为北京城市规划、建设、运行、管理安全提供基础地质数据,有力地支持了规划的落实和城市建设。

    在基础地质研究方面,建立了第四系地质剖面(琉璃河地区),提出了更新统和上新统地层划分标志;总结了通州地区 50 米以浅岩石地层空间分布规律;开展了磁性地层学研究及磁化率天文旋回调谐在断裂活动性分析和地层划分中的应用;开展了北京地区盆山耦合作用与新构造运动的关系研究,初步分析了西山隆升速率及控盆断裂活动速率变化特征;完成了平原区 1:5 万重力调查工作,获得了高精度、高质量的重力成果数据。

    初步建立城市地质工作方法体系,采用高精度、多手段、全要素的区域地质综合评价方法支撑服务重大工程项目,广泛应用于城市副中心、北京新机场、11 个规划新城和 42 个重点小城镇等重大工程建设,地学成果得到了规划、国土资源、建设、环保等部门的高度重视与实际应用。

    “也正是因为看到了这些实用性强且意义重大的研究成果,北京市委市政府越来越理解地质工作在城市建设与发展方面的不可或缺、不可替代。”郑桂森高兴地说。

    “需求是最大的动力。”郑桂森透露,北京市地勘局将继续深化城市地质理论研究,如:深入开展北京平原区新生代地层研究,建立始新世至全新世地层系列标准剖面;积极开展北京平原形成机制、演化规律研究,加强北京盆地结构、形成机制、演化规律、物质组成及盆山耦合关系研究,提高对北京平原的认知程度;加快松散层三维—多维模型建设研究步伐,以三维地质模型构建为基础,开展松散层三维结构分析。同时,统筹推进基础地质科研、科普基地建设;系统研究城市地质学理论、工作内容、技术手段、标准规范、成果应用、成果服务等,形成城市地质学科;研究制定北京地区城市地质工作标准规范,指导北京城市地质工作,加强城市发展与环境变化响应关系研究,开展地质环境容量指标研究等。

    立足城市安全,提高北京市战略性地质资源保障程度

    郑桂森告诉记者,随着近年来北京城市发展步伐的加快,各种“大城市病”逐渐显现,资源型和水质型缺水叠加,地面沉降、地裂缝等次生地质灾害日益严重,雾霾天气频现,这就迫切需要加强地下水资源调查评价与恢复治理工作,深入开展地热、浅层地温能开发研究,提高可再生清洁能源利用比重,增强战略性地质资源的保障程度。

    城市的发展,地质安全是基础的基础。

    郑桂森指着墙上、书架上、办公桌上一摞摞的书籍和一幅幅图纸,向记者简单介绍了北京市地勘局10余年来的努力:

    一是重大隐伏活动断裂调查评价。北京市地勘局利用三维地震勘探等技术,对夏垫断裂、黄庄—高丽营断裂、顺义断裂和南口—孙河断裂的上断点位置及活动性进行了精准定位及危险性评价,深化了对北京平原区断裂构造格架的认识。

    二是开展地面沉降防控技术研发,编制《北京市地面沉降控制区划(2016-2020)》,为北京市未来五年地面沉降防控工作提供了行动指南。

    三是在顺义、昌平等地裂缝高发区开展了一系列地裂缝成因机理研究工作,针对顺义高丽营地裂缝建立监测示范基地,研究表明北京地区典型地裂缝以构造断裂控制、过量抽取地下水诱导为主。对高丽营地裂缝沿线穿过的国家级重要规划园区“未来科技城”进行了专项调查研究,制定合理避让范围,得到了规划、建设部门的高度重视并采纳。

    四是开展北京市山区突发地质灾害研究工作,完成了突发地质灾害易发及危险性区划、应急避险路线场地调查等工作。开展泥石流专项防治化学—生态新技术及工程应用研究,发明了新型固化剂,研究出的新型植物生长基质,在示范试验区泥石流治理工程中得到应用并取得了良好的效果。

    “下一步,北京市战略性地质资源研究将是我们用科技创新着力推动的一项重点工作。”据郑桂森介绍,主要包括这样几方面:

    保障地下水安全。加强地下水超采区调控研究,积极推进地下水资源分层评价工作,统筹地面沉降、水土环境等问题开展多水联合调度—联合供水方案研究,制定城市供水优选方案,提高地下水供给安全保障和生态环境保护能力。

    加强地热资源应用。深入开展地热资源形成机理研究,加强对中、深部热流温度、水化学等流体参数的系统分析,制定地热资源开发潜力区划方案。同时,积极推进地热田高效开发与可持续利用研究,加强开发程度较高地热田的数值模拟研发,系统规划地热开采井及回灌井的产业布局,提升地热资源开发利用程度;制定地热资源可持续开发利用规划方案,提高地热资源供暖梯级利用效率,建设地热能综合利用示范基地。

    推广浅层地温能。持续开展浅层地温能成因机理研究,研究多种因素影响下浅层地温能成因机理,开展水热耦合数值模拟与系统运行控制的联合模拟研究,推动浅层地温能可持续、高效利用模式创新;组织浅层地温能开发利用方案模拟系统研发,加强浅层地温能高效采集、转化方法技术研究,提升能源使用效率。

    关注地下空间开发。开展土地资源质量评价地质指标体系研究,积极推进地下空间资源安全利用预警指标、阈值及探测关键技术研究,建立地下空间适宜性评价体系,充分利用三维数值仿真技术开展地质因素对地下空间影响研究,开展地下空间开发利用防灾减灾关键技术及风险管理研究。

    改善人居环境,实现首都地质资源环境承载力预警预报

    什么是“和谐宜居”?生态环境是重中之重。

    近年来,国家对城市生态环境保护力度不断增加,相继出台了“水十条”“土十条”等政策。“在规划建设前,要求对水土环境质量进行精准评估,并对已污染地区进行修复治理,减少征地拆迁,在保障健康、安全的基础上使土地资源效益最大化,这就需要提高水土高精度调查、修复等方面的技术创新能力,确保首都生态地质环境更美好。”郑桂森说。

    此前,北京市地勘局已在地下水同位素关键技术攻关、土壤元素背景值研究等方面取得了一系列成果,特别是在全国率先完成了北京丘陵区1:10万、平原区1:5万、重点地区1:1万专项土壤化学调查,确定了不同工作比例尺的土壤化学背景值等地球化学参数,为土地利用规划提供技术支撑。

    “我们还首次开展了地下空间资源地质安全问题研究和地下空间资源调查评价及关键技术研究,创新性地将重力方法应用于城市地下空间探测与监测,提出了利用遥感解译、勘察方法、物探手段和实地验证的城市地下空间开发利用技术方法。”

    郑桂森告诉记者,下一步北京市地勘局还将按照《北京市城市地质科技创新发展规划》的要求,开展地质环境指标及容量研究:深入开展对隐伏线性构造、地面沉降、地裂缝、泥石流等地质灾害成因机理、发展趋势等关键技术研究,提高地质灾害实时监测的精度;加强水文地质参数试验研究,针对北京地区孔隙水、岩溶裂隙水和基岩裂隙水等不同含水层水文地质参数开展试验研究工作,切实提高地下水资源评价精度;积极推进岩溶水成因机理研究,积极探索岩溶水动态监测体系;开展水土污染机理研究,充分利用多期监测成果,选择典型场地进行污染治理试点工作,深化污染演化规律认知,开展关键修复技术研究。

    “最终,我们的各项研究成果均将体现在对‘首都地质资源环境承载力监测预警系统’的建设和完善中。”

    据郑桂森介绍,根据国家建立资源环境承载力监测预警机制的要求,北京市地勘局已率先建设了首都地质资源环境承载力监测预警平台。该监测预警平台以保证城市运行地质安全为核心,以地质演化理论为依据,以高新技术方法手段为依托,建设平面分区、纵向分层的立体监测网,对浅层地表至深层基岩的各项地质因素进行实时监测,分析推演地质演化过程,预测预防风险,为决策部门提供可靠数据,为公众提供地学信息。

    “监测预警系统与信息化建设将是个长期的过程。到2020年,基本建成首都地质资源环境承载力监测预警平台,初步建立地质资源环境评价指标体系;到2030年,全面提升监测自动化水平,完善地质因素预警阀值指标体系,查清主要地质因素演化机理,基本实现平台预警预报功能;第三步,到2050年,实现首都地质资源环境承载力预警预报,为城市防灾减灾、安全运行提供全面可靠地学支持。”郑桂森说。

    提升科技创新能力,让城市运行更加安全、绿色和智慧

    “十三五”时期是北京市率先实现全面建成小康社会奋斗目标的关键时期,是建设“国际一流的和谐宜居之都”的重要时期,随着京津冀协同发展战略实施,城市副中心等重大工程建设开展,对地质工作提出了更高的要求,为科技创新指明了方向。

    “科技创新中心是北京市‘四个中心’定位之一。北京市将统筹建设中关村科学城、怀柔科学城和未来科技城,优化中央科技资源布局,打造具有世界影响力的原创科技中心,这就迫切需要我们加快地质科技创新步伐,提高地质行业自主研发水平,融入国家科技创新行列。”郑桂森说。

    《北京市城市地质科技创新发展规划》的关键词是“科技创新”,其目标就是:以现代地质学基本原理为依托,以城市建设发展需求为导向,以保障城市地质安全为目标,创新发展城市地质理论、方法和工作体系,全面提高北京市地勘局科技创新能力,为北京创建世界一流科技创新中心贡献力量。

    据郑桂森介绍,北京市地勘局将深入研究城市发展地质资源环境承载力,为城市可持续发展提供理论支撑;深入研究城市地质数据采集方法,引领城市地质工作向定量化、精准化、即时化、综合性发展;深入研究地质成果表达方式,实现信息化、知识化、智能化,促进成果转化并惠及社会各层面,建成首都城市地质资源环境承载力监测预警平台;加强科研团队建设,充分利用各种资源,多渠道、多方式培养一批优秀人才;切实提高局履职能力,提高城市运行安全保障程度。

    那么,北京市地勘局将在科技创新方面实现哪些目标?

    郑桂森告诉记者,该局将在2020年前完成下列工作:一是基本建成首都地质资源环境承载力监测预警平台,涵盖“八个监测预警系统”和地质安全保障信息服务平台,实现多源地质数据的综合分析处理,初步建立地质资源环境评价指标体系;二是建成北京城市副中心地质资源环境承载力监测预警平台,率先实现对重点工程建设区地质数据的分析、预警功能;三是统筹推进浅层地温能国家级重点实验室建设,加强地热、浅层地温能等可再生清洁能源形成机理、高效开发利用等实验研究;四是建设完善水土化验室、北京市生态地质环境修复测试中心,加强水土污染实验研究、风险评价及修复治理实验研究;五是厘定城市地质学概念与内涵,探讨城市地质工作分类,初步建立城市地质工作方法体系,包括调查、监测、评价、模型构建、趋势预测等,形成一部分城市地质工作技术规范标准;六是开展土壤污染修复关键技术研究,依托城市副中心“616工程”项目,开展土壤修复关键技术试验研究;七是创建“互联网+地质”智能地质新格局,加快“e地质”建设步伐,优化提升科普地质品质,提高城市地质工作服务广大市民水平。

    “随着城市经济发展,信息化水平不断提高,城市地质工作服务领域更加广阔。无论是建立京津冀地质资源承载力监测预警平台,实现地质数据共享,使城市管理向实时化、信息化、科学化转型,还是借助数字化、网络新媒体,扩大地质成果普及,推进智慧城市建设,我们的地质工作都将做得更多、用得更好。”郑桂森表示。

    城市地质,服务宜居新北京
    所在单位: 中国地质科学院岩溶地质研究所
    完成人员:梁彬,张庆玉,曹建文,夏日元,邹胜章,潘文庆、邓兴梁,淡永,李景瑞,郝彦珍等。
    项目来源: 国土资源部公益性行业科研专项、 国土资源部公益性行业科研专项、 “973”项目课题专题、中石油国家科技重大专项课题
    起止时间: 起止时间: 2012—2014年

    主要进展

    项目以塔里木油田三大隆起储油构造(即塔北隆起、塔中隆起、塔西南隆起)作为研究区,取得的主要进展如下:

    1.针对塔里木油田三大隆起储油构造特点,在厘定古潜山面沉积间断基础上,根据沉积间断面上覆、下伏地层特点,利用地震构造层位数据,恢复了不同沉积间断类型的古潜山岩溶地貌。在恢复古岩溶地貌基础上,以现代岩溶理论为依据,提出了相对应的古岩溶地貌类型划分指标体系,进行了二级地貌单元、三级地貌单元划分及岩溶古流域、古水动力条件刻画,建立不同地貌单元岩溶发育模式。同时建立了岩溶古地貌、地表河流、地下暗河地震响应机制,对油气勘探开发过程中寻找大型缝洞体及高产高效井的井位布置具有重要的指导意义。

    2.系统分析了奥陶系古潜山风化壳碳酸盐岩岩溶缝洞发育特征,完成了180口井的单井岩溶缝洞剖析,根据古岩溶流域地下水运动方式、岩溶作用方式及岩溶发育强度,结合野外地质建模、地震反射振幅属性特征,对井下岩溶缝洞进行了垂向分带划分:表层岩溶带、垂向渗滤溶蚀带、径流溶蚀带、潜流溶蚀带;不同岩溶分带岩溶缝洞发育及其充填特征不同。因此,掌握不同岩溶带的岩溶发育规律对岩溶储层预测、寻找有效储层具有重要现实意义。

    3.在岩溶垂向分带研究基础上,对不同微地貌形态下(溶峰、溶丘、岩溶沟谷、岩溶洼地等)表层岩溶带岩溶发育及充填特征进行了精细刻画,建立了不同微地貌表层岩溶带岩溶缝洞形成地质模型。利用表层岩溶带理论救活老井2口(LG3、LN39-1),即:在直井基础上打水平井,控制表层岩溶带有效储层;上钻新井4口(LG2-H1、LG701-H1、LG4-H1、LN171),侧钻井6口(LG7-7C、LG7-9C、LG16C2、JF124C2、LG101-4C、LG100-H1C),均钻遇表层岩溶缝洞体,或经酸压沟通表层岩溶缝洞体,均取得高效(单井出油2万方以上)。

    4、在古岩溶地貌及古水动力条件研究基础上,结合野外露头岩溶缝洞结构模式研究,对岩溶缝洞及其充填特征、岩溶储层主控因素进行了深入分析,认为:岩溶层组、古岩溶地貌、古水系及古断裂构造共同控制岩溶缝洞的发育,不同地貌单元其岩溶缝洞结构模式、岩溶缝洞充填特征具有明显的差异。结合岩溶缝洞系统垂向分带及横向展布规律,建立了主要古岩溶地貌单元的岩溶发育结构模式与岩溶储层形成地质模型,为油气勘探与开发提供了重要的科学地质依据。

    5.系统分析了轮古-塔河奥陶系潜山风化壳不同类型岩溶地貌单元与油藏的关系和古岩溶垂向分带与试油、生产动态的关系,认为:高产高效井主要位于峰丛垄脊沟谷及丘峰洼地上的溶丘和溶缝部位;表层岩溶带和垂向渗滤带的上部开发效果较好,开采无水期较长;水平径流带开发效果较差,一般投产即见水。结合以上理念对轮古地区进行了岩溶储层有利区块评价与预测,识别出五个岩溶储层有利区块,对油气勘探与开发具有重要意义。
    推荐意见:项目以塔里木油田塔北、塔中、塔西三大隆起储油构造为研究区,根据沉积间断面上覆、下伏地层特点,利用地震构造层位数据,恢复了不同沉积间断类型的古潜山岩溶地貌;系统分析奥陶系古潜山风化壳碳酸盐岩岩溶缝洞发育特征,对井下岩溶缝洞进行垂向分带划分;对表层岩溶带岩溶发育及充填特征进行精细刻画,建立了不同微地貌表层岩溶带岩溶缝洞形成地质模型;结合古地貌、岩溶垂向分带与油气关系研究,建立岩溶储层形成地质模型;在轮古地区发现五个岩溶油气有利区块,为油气勘探与开发提供重要科学依据。


    塔中油田鹰山组顶面古岩溶地貌特征图(第二期海平)


    轮古西G42井区古岩溶缝洞发育模式图
    2-1 塔里木油田古潜山岩溶储层评价与预测

    核心提示

    水,万物之本源,其进与退牵动着整个自然生态系统。位于西北内陆干旱区的石羊河流域,是我国内陆生态环境问题最严重的流域之一,长期以来受人类开发利用活动影响,水循环平衡遭到破坏,地下水生态危机凸显,干旱区绿洲饱受威胁。地质科研人员通过长期调查研究,破解了天然绿洲退化防控关键,有力支撑了当地生态系统保护与地下水位精准调控。

    2020年3月4日,青土湖畔野鸭成群,碧波荡漾。姜爱平 摄

    科研人员在测定包气带饱和渗透系数。王哲 摄

    科研人员在读取气象数据。刘鹏飞 摄

    一场小雪过后,站在甘肃省民勤县的青土湖畔,湖面波光粼粼,成片金黄的芦苇迎风飘荡,不远处沙丘起伏,一幅“大漠边塞,长河落日”的壮美景象映入眼帘。

    当你了解青土湖的前世今生,便会觉得眼前这一汪湖水弥足珍贵。

    青土湖所在的石羊河位于河西走廊东端,是我国西北地区重要的内陆河。流域总面积4.16万平方公里,涉及以武威市为主的8个县区。石羊河形成的绿洲是防止北部巴丹吉林和腾格里两大沙漠汇合、拱卫河西走廊的生态屏障。

    “有水一片绿,无水一片沙”,数百年来,石羊河经历了从水流泱泱到风沙茫茫、再到蒹葭苍苍的沧桑巨变。近年来,尽管绿色在这片土地上不断延展,但石羊河仍是全国内陆河流域中生态环境问题最严重的流域之一。如何彻底摆脱成为沙漠的危机,是不得不面对的严峻课题。

    长期以来,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所的科研工作者在石羊河流域开展了大量水资源与生态环境关系研究和观测。调查研究发现,灌溉农田规模过大是天然绿洲生态退变的主因。对于一个年均降水量不到200毫米、蒸发量高达2600多毫米的干旱地区来说,地下水占总供水量的八成,而灌溉农业用水量占当地总用水量的86.57%,90%以上的天然绿洲生态退化与水土资源开发利用不合理有关。

    采补失衡,地下水生态危机凸显

    从武威市向北60公里,就到了亚洲最大的沙漠水库红崖山水库。它见证了石羊河流域人民与干旱抗争的曲折历程。

    距今七八千年前,祁连山的冰川融水,从石羊河奔涌而下,滋养着古凉州地区,其冲积形成的肥沃绿洲农田,成为河西走廊的精华地带。直至明朝洪武年间,流域下游还是一片上耕下渔、湿地遍布的景象。随着气候干旱、冰川退缩以及人类活动的加剧,石羊河下游渐渐消失在沙漠中。

    20世纪50年代以来,随着人口的不断增加,石羊河流域大面积垦荒种粮,灌溉农田面积不断扩增。这被认为是流域自然生态退化的主要动因。

    根据遥感监测,与1970年相比,2017年石羊河流域耕地面积增加了1200平方千米,天然绿洲面积则减少了1850平方千米。也就是说,每增加1亩耕地导致1.5亩~2.0亩天然绿洲消失。

    究其原因,还是干旱气候下水资源天然性匮乏和灌溉农田规模过大,加之上游山区长期大规模拦蓄出山地表径流。

    当石羊河的流水引入农田仍不能满足灌溉需求时,人们首先想到的是修建水库。于是,石羊河上游的8条支流上建起了7座水库,红崖山水库即是其中之一。据统计,石羊河2000年流入下游民勤盆地的径流量是1957年的1/5。面对地表来水的减少,中下游地区就把解决水资源短缺的出路寄托于开采地下水,由此造成采补严重失衡,区域地下水位普遍下降10米~20米,局部地区达40米。

    “气候干旱、地下水与地表水频繁转化是西北内陆河流域水循环的突出特点,造就了西北内陆河流域的生态格局,石羊河流域也不例外。”水文地质环境地质研究所研究员聂振龙告诉记者,“上世纪80年代以来,人类活动对流域地下水位下降的影响占比超过90%,气候变化的影响不足10%。”

    聂振龙团队将地调局部署的地质调查项目与国家重点研发计划项目课题相结合,组织地调局相关直属单位和中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、河海大学、甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院、核工业航测遥感中心等多家单位,联合开展石羊河流域地下水合理开发利用及生态功能保护研究与示范工作。

    根据项目组的研究,流域水循环平衡过程决定了地表生态的区位特征和地下水生态功能特征。人类水土资源开发利用活动极大地改变了民勤盆地水循环平衡格局:在上游,由于修建了大量水库,90%以上的出山河水被水库截留;在中游,渠系代替了天然河道,渗漏补给地下水的量显著减少,再加上地下水的大量开采,泉水溢出量减少,地下水位持续下降,地下水生态功能基本丧失。尤其是地下水位下降波及下游盆地绿洲—荒漠过渡带,导致这一带天然生态退化严重,地下水生态功能危机凸显,出现“沙进人退”的生态灾难。

    遥感监测显示,巴丹吉林沙漠以1米/年~3米/年的速度向东南扩张,不断吞噬民勤绿洲,与腾格里沙漠呈现合围趋势,民勤地区成为了我国四大沙尘暴发源地之一。“每天被子和枕头上全是厚厚的沙尘,吃饭的碗底也有一层沙。”回忆起以前的日子,武威市凉州区长城镇治沙模范王银吉感慨不已。

    关井压田,生态退化得到有效遏制

    地下水在西北干旱区自然生态系统中发挥着不可替代的作用,水位是地下水与地表生态关系中最重要的指标。地下水位大幅下降是湿地和绿洲退化的直接原因。国内外专家研究还发现,仅靠灌溉不能改善沙漠地区植被的水需求状况。相反,维持合适的和稳定的地下水位对干旱地区植被存活非常关键。

    聂振龙告诉记者,根据大量历史数据、野外调查和原位观测的结果,维持研究区生态稳定的适宜地下水埋深为2米~5米,引起自然生态系统退变和灾变的地下水埋深分别为5米和10米。

    他解释,当地下水埋深大于5米后,自然生态系统开始退化,出现自然湿地萎缩、天然植被覆盖率下降或长势变弱;当地下水埋深大于10米后,自然生态系统发生灾变,出现自然湿地干涸和土地荒漠化加剧。

    以石羊河流域民勤盆地为例,对比历史资料与最新地下水测量结果,1960年代地下水埋深普遍小于5米,2019年地下水埋深普遍增大到10米~30米,局部地区达到40米,处于生态灾变水位以下,这是出现生态问题的关键所在。

    决不能让民勤成为第二个罗布泊!2007年,国务院批复正式启动石羊河流域重点治理,通过关井压田、节水改造、水资源配置保障、生态建设、水源涵养,生态环境有所好转。

    据统计,十年间,石羊河流域关闭农业灌溉机井3318眼、压减农田灌溉配水面积66.3万亩;安装地下水智能化计量设施1.64万套;在流域南部祁连山水源涵养区、北部湖区实施易地搬迁2.4万人,流域生态恶化趋势得到遏制。

    2010年以来,红崖山水库不断向青土湖下泄生态用水,使得干涸半个世纪之久的青土湖“复活”了,形成了26.7平方公里的水面及106平方公里的旱区湿地。

    与此同时,民勤盆地大部分区域地下水位出现缓慢上升,2010年~2019年地下水位上升0.7米~1.0米,生态退化情势得到有效遏制。

    然而,地下水生态功能仍未得到根本恢复,严重恶化区面积仍有1397.9平方公里。特别是盆地西部边缘一带,面积近500平方公里位于巴丹吉林沙漠的下风口,是民勤绿洲保护的关键区带,目前地下水埋深仍为10米~15米,自然生态系统极不稳定。

    “十多年的流域综合治理效果表明,这些地带地下水生态功能具有一定的可恢复性,只是恢复过程相对缓慢。”聂振龙表示。根据测算,按目前地下水位的回升速率,恢复至自然生态的适宜水位需要50年以上。

    分区分级,实施地下水预警与管控

    这是一场攻坚战,也是一场持久战。重点治理工程踩下了石羊河流域无序开采地下水的急刹车,而守护荒漠绿洲、巩固提升来之不易的治理成果,更考验人们的智慧。

    要想尽快恢复地下水生态功能,一味限采显然不现实,还需要科学的评估和相应的技术方案。

    青土湖往东行不远,就是腾格里沙漠。汽车在荒漠与沙丘间的公路上迂回行驶,窗外不时看到一片片白花花的盐碱地,其间稀疏地生长着几片草。

    为了给地下水调控提供坚实的理论基础和技术支撑,项目组在腾格里沙漠腹地的邓马营湖附近建设了一个野外试验场。试验场地处天然荒漠植被区和农田交汇处,浅层地下水含水层岩性较细,水位埋深较浅,在强烈蒸发作用下,浅层水质咸化、土壤盐化严重。

    实验场占地近30亩,分为水位调控淡水灌区、水位调控混灌区、天然植被水位调控区、水量水质调控区四个主功能区。由一眼抽水井联通四眼辐射井持续抽水对地下水位进行面状调控,通过一系列设计,可以在人工调控和灌溉作用下对水和盐在大气—地表—包气带—地下水循环中的运移状况进行实时自动监测记录,并且能根据监测数据灵活调整生态水位调控方案。

    经过一年多的实验,项目组研发了“农田盐渍化管控与湿地保护水位—水量智能双控”关键技术,在确保自然生态系统稳定和农田产量不减的前提下,提高地下水资源利用效率14.3%。

    此外,项目组针对西北内陆干旱区自然湿地、天然绿洲对地下水位强烈依赖的特点,创建了适宜我国西北干旱区的地下水功能评价与区划方法,构建了干旱区自然湿地、天然绿洲、农田安全及城市生态安全保障的分区分级预警与管控指标体系。

    他们将石羊河流域划分了四个一级功能区: 一是自然湿地保护区,位于民勤盆地北部的青土湖湿地;二是天然绿洲保护区,位于民勤盆地农田与荒漠过渡带;三是农田安全保障区,位于武威盆地和民勤盆地人工绿洲分布区;四是城市生态安全保障区,位于武威城区和民勤县城区。

    项目组提出,在自然湿地保护区,以维持现状湿地面积为最低目标,确定地下水最低水位控制指标,严禁地下水开采。

    在农田—荒漠过渡带为天然绿洲保护区,以土壤盐碱化临界埋深和地下水生态功能质变临界值作为水位约束指标,并由此确定水位约束下的开采量控制指标。近期以恢复地下水生态功能为主要目标,禁止开采地下水。远期要注意将地下水位控制在土壤盐碱化临界深度以下,避免盐漠化。

    农田安全保障区为地下水控制利用区,需综合考虑各区地下水补给资源量、土壤盐碱化临界水位及地下水开采对周边地区天然生态的影响等因素,确定最高水位和最低水位控制指标,并由此确定水位约束下的开采量控制指标。近期以粮食安全保障为目标,合理确定农田规模,适当压减地下水开采量,通过地表水—地下水联合调度实现粮食安全保障。远期要注意将地下水位控制在土壤盐碱化临界深度以下,避免引起土壤次生盐碱化,影响农田质量和产量。

    而在城市生态安全保障区,主要考虑地下建筑物的安全保障,合理确定地下水最高水位约束指标,统筹区域水位变化情况,适当开采地下水。

    “‘病来如山倒,病去如抽丝’,再建水生态平衡,恢复地下水生态功能需要一个较长的过程。当然,在西北干旱区,社会经济发展必然会挤占生态用水,一味强调生态恢复到历史最好水平也不现实,关键是找到人与自然和谐的适度平衡点。”聂振龙表示。

    因此,项目组建议,需要深刻反思西北干旱地区发展过程中水资源利用的教训,高度重视西北内陆干旱区天然绿洲退化防控的关键是有效管控灌溉农田规模过大,有序重建流域水生态平衡,开展水、土、生态与人类活动相适应的国土空间规划编制和精准管控,基于自然水资源承载能力,规划农用耕地开发利用规模和自然生态修复保护规模,探讨水资源和生态维持双重约束下适宜的产业结构布局,优先保护生态,适度推进城镇化,约束农业生产规模。

     

    探寻西北干旱区水生态平衡之道

    近日, 荷兰Elsevier(爱思唯尔)公司主办的深海研究领域权威期刊《Deep-Sea Research Part I》(深海研究I)发表了由中国地质调查局广州海洋地质调查局深海矿产资源科技创新团队撰写的最新研究论文“西太平洋海盆-海山多金属结核和富钴结壳分布与EM122多波束回波强度定量关系分析”。

    以2014-2015年“海洋六号”船EM122深水多波束系统获取的多波束回波强度数据为支撑,经过几年关键技术攻关,海矿产资源科技创新团队对西太平洋海盆-海山不同丰度多金属结核、富钴结壳、深海黏土沉积和钙质远洋沉积区的声回波角度响应特征进行了深入分析,基于GSAB(Generic Seafloor Acoustic Backscatter)声学模型,在国际上首次系统建立了多金属结核和富钴结壳与声回波强度定量关系。该项阶段性成果及时应用于我国西太平洋多金属结核矿区申请和合同区海山富钴结壳资源评价中,实现了我国在深海大洋的快速找矿突破,极大提升了海底矿产资源探测效率和精度,为积极拓展国际海域资源战略空间,维护国家海洋权益做出了重要贡献。

     

    论文第一作者为广州海洋局高级工程师杨永,通讯作者为局副总工程师何高文,合作作者包括马金凤、于宗泽、姚会强、邓希光、刘方兰、韦振权。该研究由国家自然科学青年基金(41606071)、中国大洋“十三五”资源环境类课题(DY135-C1-1-01, DY135-C1-1-03)项目和南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)首批人才团队引进重大专项项目(GML2019ZD0106)联合资助。

    《Deep-Sea Research Part I》位于JCR期刊Q1区,中科院SCI期刊分区为海洋学小类2区,地学领域高质量科技期刊分级目录试点期刊分级1区,近五年影响因子为2.872,2019年影响因子2.606, CiteScore为4.8,论文相关信息如下:

    Yong Yang, Gaowen He*, Jinfeng Ma, Zongze Yu, Huiqiang Yao, Xiguang Deng, Fanglan Liu, Zhenquan Wei. 2020. Acoustic quantitative analysis of ferromanganese nodule and cobalt-rich crust distribution areas using EM122 multibeam backscatter data from deep-sea basin to seamount in Western Pacific Ocean. Deep Sea Research I, vol. 161, 103281, ISSN 0967-0637。

    洋局多金属结核和富钴结壳与声回波强度定量关系研究获新成果...