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    在新一轮找矿突破战略行动中,中国地质科学院(以下简称“地科院”)充分发挥其在地球物理探测技术领域的技术积淀与创新优势,以三维激电探测技术为利刃,在全国多个重点成矿区带取得显著找矿成果,为保障国家能源资源安全提供了坚实力量。

    近年来,地科院科研团队在三维激电探测技术研究方面取得丰硕成果。获国内外多项专利授权,涵盖三维激电测量装置、数据采集与处理方法等多个关键环节;成功登记一系列软件著作权,如三维激电数据处理软件等,极大地提升三维激电探测数据的处理效率与解释精度;同时,发表多篇高水平学术论文,深入剖析三维激电方法的理论基础、数据处理方法及地质解释模型,为该技术的广泛应用提供了坚实的理论支撑。

    团队获得的三维激电方法技术发明专利证书 

    (左:南非发明专利;中:国内发明专利;右:美国发明专利) 

     

    团队取得的三维激电方法技术软件著作权 

    团队发表的三维激电方法技术部分相关文章

    此外,地科院在硬件设备储备上同样优势显著。目前,已配备超过 150 台全波形分布式三维激电接收机,是全国该型号设备保有量最大的机构。这一庞大的设备储备,为开展大规模、高精度的三维激电探测工作提供了坚实的硬件支撑,有力支持深地探测重点实验室各项目任务,从容应对不同区域、不同规模的勘查需求,为技术持续应用和创新提供了强力保障。

    凭借先进的三维激电探测技术,目前地科院项目团队已承接新疆、宁夏、内蒙古和黑龙江等多地的金属矿地球物理探测勘查工作,项目总额超过400万元。在新疆某重点成矿带开展勘查中,通过三维激电探测,精准圈定了具有重要找矿潜力的异常区域;在某铜多金属矿勘查项目中,依据三维激电数据构建的地下地质模型,清晰揭示了深部矿体的空间分布形态与赋存规律。经对比钻探验证,成功发现了地下隐伏的脉状金矿体,显著提升了该地区的资源储量规模与找矿潜力。

    某金矿三维激电探测反演综合图

    在宁夏,聚焦中卫北山地区金属矿勘查,团队利用三维激电探测技术,有效识别出矿区回填物覆盖层下部物探异常,为后续地质调查与找矿工作指明了方向,大大提高了找矿工作的针对性与成功率;在内蒙古,团队深入大兴安岭北段等重点区域开展勘查作业,借助三维激电探测技术准确获取深部地质体的电性信息,成功圈定多个与铜钼矿相关的异常靶区;在黑龙江,团队针对黑河三道湾子金矿开展了详细的地球物理探测工作,通过三维激电探测,对主体构造与深部岩体分布形态进行大体了解,有待对极化率信息及关键示矿信息的地质意义及信息提取进行深入研究。在此基础上,团队还成功预测多个潜在矿体分布区域,为进一步扩大矿区资源储量提供了有力依据。

     

      

    黑龙江三道湾子金矿三维激电反演解释图(上)和综合剖面图(下)

    地科院三维激电探测技术在新一轮找矿突破战略行动中的卓越表现,不仅展示了地球物理技术在深部资源勘查中的强大威力,也为我国矿产资源勘查工作提供了全新的技术思路与方法范式。未来,地科院将继续加大在地球物理探测技术领域的研发投入,不断优化三维激电探测技术体系,为推动我国找矿突破战略行动持续深入开展、实现深部找矿重大突破贡献更多智慧与力量。

     

    地科院三维激电探测技术赋能新一轮找矿突破战略行动

    春潮涌动,使命催征。

    近期,中国地质调查局系统2025年野外地质调查工作全面启动。我们集中推出部分局属单位近期野外地质调查队伍出队稿件,以期展示他们铆足干劲奔赴祖国山河,奋进新征程、建功新时代的劳动者风采。

    资源所

    近日,中国地质科学院矿产资源研究所对即将奔赴一线职工开展出队前安全生产、野外临时党支部建设、廉政风险防控及案例警示教育培训,全方位筑牢安全与思想防线。

    此次培训以贯彻落实《地质勘查和测绘行业安全生产检查重点事项指引》为指导,严格落实“党政同责、一岗双责、齐抓共管、失职追责”和“三个必须”等安全生产实施方案。结合当前安全生产形势,系统梳理外业、室内及装备管理等环节存在的问题,针对野外作业全流程(出队前、作业中、收队后)的安全保障进行了详细讲解,并重点强调信息及时上报制度。同时,对地质灾害、车辆事故等突发情况的应急响应流程进行详细讲解,包括伤员转运、路线研判和通讯求救等关键内容。

    在党建工作方面,培训深入解读野外临时党支部的性质、建设意义与工作要求,明确 2025 年支部标准化、规范化建设重点任务,要求充分发挥党支部战斗堡垒作用,为新一轮找矿突破战略行动提供组织保障。

    廉政教育方面,培训针对野外工作中可能出现的违规问题进行政策宣讲,重点剖析公职人员公务交往规范,通报地调局系统酒驾典型案例,引导干部职工以深入贯彻中央八项规定精神学习教育为契机,将党纪国法融入日常行为准则,确保知敬畏、守底线。

    牡丹江中心

    近日,中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心2025年度野外地质调查项目正式启动。伴随着嘹亮的出征号角,两支矿产调查项目组携带专业设备分别奔赴金厂、集贤等工作区,开启为期6个月的野外地质勘查工作。

    本次矿产地质调查是落实“新一轮找矿突破战略行动”的关键举措。项目组将围绕佳木斯—兴凯成矿带,聚焦金、铁等矿种,兼顾其他战略性矿产。通过开展地质填图、物化探异常查证、样品分析测试等工作,摸清区域成矿规律、扩大资源储量规模,圈定找矿靶区,提交区块建议,评价矿产资源潜力,为后续矿产勘查工作提供依据。

    接下来,项目组将传承 “三光荣” 传统,无惧荒山野岭、峭壁险途,以坚定信念叩问大地、解码岩芯,以专业与毅力,为地质找矿事业书写新的华章。

    海口中心

    在春日的晨光中,中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心5个项目、14个工组、60名精锐调查人员踏上了前往青海省海西蒙古族藏族自治州柴达木盆地、格尔木地区等野外一线的工作征程,标志着新一轮高原地区的外业调查工作正式拉开序幕。出征前,西宁中心主要负责同志为即将踏上征程的调查人员进行了动员,阐述了项目承担任务的重要性和紧迫性,对完成任务的标准、质量提出了明确要求,同时强调了廉洁纪律和野外安全的重要性。西宁中心对调查人员寄予厚望,希望他们在确保安全的前提下,充分发挥专业优势,高质量完成各项调查任务,为国家地质资源调查和环境监测工作贡献自己的力量。

    近日,中国地质调查局海口海洋地质调查中心海岸带综合地质调查航次专项顺利出队,正式启动海口中心2025年度海上外业调查工作。

    本航次计划由6名骨干人员组成团队,搭乘“粤南沙渔48888”号调查船,前往海南海口-文昌等近岸海域,执行综合物探、地质取样等任务。目前,已于文昌市铺前港完成备航工作。

    为确保航次顺利实施,海口中心统筹推进“陆海联动”协同备航。通过召开专项动员部署会,明确安全底线与技术规范;开展海陆双线安全教育培训,及气象突变、设备故障、消防、逃生4类场景实战演练,优化应急预案;严密组织备航工作,完成海上设备联调联试与安全检查,确保单道地震、浅地层剖面仪等核心调查设备稳定运行,备足应急药品、救生装置,确保航次安全与作业能力达标。

    后续,航次专项将遵循“业务+支撑”运行模式及“保安全、保质量、保发展”要求,严格执行标准化作业流程,系统采集海底地层结构、底质类型分布等基础数据,全面支撑海口中心地调项目年度任务高质量完成。

    昆明中心

    近日,中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心启动野外出队。4月17日凌晨4时,哈巴雪山气温低至零下,寒风凛冽。昆明中心川滇生态屏障重点地区生态修复综合调查项目攻坚小组背负试验材料,从海拔4000余米的大本营出发,向海拔5396米的冰岩混合区挺进,历时13小时,最终成功在雪线以上区域完成冰川岩溶试验布设。

    此次项目聚焦川滇生态屏障高寒草甸区、高山峡谷区、岩溶石山区等生态脆弱区,开展生态-地质综合调查,旨在摸清川滇生态屏障生态环境现状及分布规律,明晰地质作用机理,筑牢中国西南生态安全屏障。

    昆明中心川滇生态屏障重点地区生态修复综合调查项目组以哈巴雪山自然保护区典型冰川岩溶关键带为研究对象,开展冻融条件下碳酸盐岩物理-化学风化及岩溶碳循环过程研究,旨在阐明高寒冰川岩溶关键带碳酸盐岩物理化学风化特征和岩溶碳循环机制,为冰川高寒岩溶区的生态系统保护修复和碳汇管理提供科学依据。

    野外一线 | 中国地质调查局系统2025年野外地质调查工...

    本报乌鲁木齐7月1日电  (记者蒋云龙)近日,新疆维吾尔自治区自然资源厅、中国地质调查局西安地调中心历时9年,完成南疆近21万平方公里土壤地球化学调查,首次全面摸清了南疆土壤的54种元素和指标数据,发现一条沿天山南麓横跨千公里的“硒腰带”,划定优质耕地90.81万亩,为推进南疆耕地保护和高标准农田建设,发展特色农业、健康食品产业奠定了坚实基础。

    此次土壤地球化学调查以绿洲区为重点,获取了2.4万条涵盖养分元素、重金属元素及生命健康元素等54种元素和指标的数据,形成了南疆迄今为止最为系统、空间精度最高、指标最全的土壤地球化学填图国情实测数据。尤其是发现了一条东起焉耆盆地、经阿克苏地区,西至克孜勒苏柯尔克孜自治州,长度近千公里的土壤硒富集区——“硒腰带”,富硒土地近4900万亩,其中富硒耕地1130万亩,占南疆耕地面积的27%。

    目前,焉耆回族自治县、博湖县、和硕县、温宿县等5处富硒地块(合计近30万亩)已通过国家天然富硒土地认证,占全国已认证面积的10%。不只是硒,富钙、富镁土地分别占到南疆绿洲区面积的99.3%和91.8%,富钼土地占比20.2%,集中分布在阿克苏—库尔勒一带;富钾土地占比2.1%,主要分布在阿克苏地区。

    基于2000余件动植物样本数据,调查发现了22种富硒产品,涵盖3种粮食作物(小麦、水稻、玉米)、7种果蔬产品(鲜食辣椒、鲜食番茄等)、3种畜禽产品(鸡蛋、鸡肉、牛肉)以及2种调味品(大蒜、孜然)。

    调查数据覆盖南疆97%的耕地。评价显示,南疆耕地均为碱性土壤,其中强碱性土壤占比33.4%;99.8%的耕地土壤属于优先保护类的清洁土壤。土壤全磷、全钾含量以中等—较丰富为主。基于土壤养分丰缺程度,划定优质耕地90.81万亩、绿色食品产地土壤适宜区210.27万亩,主要分布在焉耆盆地、库拜盆地、阿克苏河沿线和喀什西部等地区。

    人民日报:沿天山南麓,有条千公里“硒腰带”

     

    科技日报武汉6月25日电 (记者吴叶凡)黑土地被誉为“耕地中的大熊猫”,是世界上最肥沃的土壤。25日,在第35个全国“土地日”主场活动现场,《中国东北83个黑土地重点保护县地表基质调查成果》发布。这项调查首次划定了黑土地“可量化边界”,为研究黑土的形成演化提供了新的科学材料与视角。

    中国地质调查局基础调查部主任张海啟介绍,中国地质调查局用3年时间完成了我国东北地区83个黑土地重点保护县(市、区、旗)41.17万平方千米的地表基质调查,共采集岩、土、水样品184643件,分析测试21类115种指标,共获得测试数据1221908个。这项调查系统查清了我国东北典型黑土区地表基质资源“家底”,实现了东北黑土地地表基质层的首次系统调查与深度解剖。

    这项调查取得了4项标志性成果。调查科学圈定了黑土面积。根据“黑土层厚度≥20厘米、有机质含量≥15克/千克”的指标,调查首次实现黑土地资源“量化认定”,圈定黑土地分布面积38.75万平方千米,约占调查面积的94%。

    调查显示,东北地区黑土地稳定性整体趋好。张海啟介绍,调查根据地表基质层构型、黑土层厚度等6个指标,综合评价黑土地资源稳定性。

    调查对黑土地进行了碳储量估算。调查基于近3万件样品数据,计算出两米以浅地表基质层全碳储量为34.01亿吨、有机碳储量达21.17亿吨,其中20厘米以浅表层碳储量为5.64亿吨。这一数据可为“双碳”目标提供支持。

    调查还基本掌握了地表基质层构型对黑土地资源的控制与影响,指出地表基质层构型与黑土地退化问题的类型存在密切联系,可为黑土区水土侵蚀、土地沙化、盐碱化等退化问题的治理提供新视角。

    张海啟表示,4项标志性成果可为黑土地资源保护和规划利用提供重要支撑。

    科技日报:黑土地“可量化边界”首次划定

     “一带一路”图示

     

    摘要

    矿产资源领域合作是“一带一路”战略的重要组成部分。一些沿线国家拥有丰富的矿产资源,是世界矿物原材料的主要供给基地。更为重要的是,各国矿产资源合作具有很强的互补性。

    我国与沿线其他国家在产业结构等方面也具有较强的互补性。中亚国家油气资源丰富,但勘探开发开采能力相对较弱,基础设施建设也较薄弱。东南亚区域内矿产资源丰富,但矿产勘查和开发程度低。我国在装备、技术、资金等方面甚有优势。这样的合作方式不但有利于沿线国家的矿业及经济发展,我国也可以优化矿业产业结构,实现优势互补。

    “一带一路”贯穿亚欧非大陆,一头是活跃的东亚经济圈,一头是发达的欧洲经济圈,中间广大腹地国家经济发展潜力巨大。丝绸之路经济带重点畅通中国经中亚、俄罗斯至欧洲(波罗的海);中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海;中国至东南亚、南亚、印度洋。21世纪海上丝绸之路重点方向是从中国沿海港口过南海到印度洋,延伸至欧洲;从中国沿海港口过南海到南太平洋。

    “一带一路”战略的实施,无论是沿线配套建设的铁路、公路、桥梁、水库等基础设施,还是在矿产资源勘查的基础上发展矿业,都具有深远意义。

    我国拥有技术、装备、资金、人才及基础设施建设等优势,一些沿线国家矿产资源丰富,而且都有加大矿产资源勘探开发及实现资源优势向经济优势转变的共同愿景。我国愿与其他沿线国家加强矿业合作,实现优势互补。

    “一带一路”战略的实施,为沿线国家矿业合作提供了新机遇、新平台,广受矿业界人士的好评。矿业巨头淡水河谷负责人直言非常看好“一带一路”,认为“一带一路”沿线国家与地区将率先受益。

    矿业合作是“一带一路”战略重要内容

    “一带一路”战略是综合当前国际国内形势推出的重要举措,对于促进沿线国家经济繁荣与双边、多边区域经济合作具有重要意义。

    为促进“一带一路”建设,在2014年APEC北京峰会上,我国推出了3大创举,即成立亚洲基础设施投资银行(AIIB)、丝绸之路基金以及推进亚太自由贸易区(FTAAP),共同加强全方位基础设施和互联互通建设,促进贸易投资便利化。2015年3月28日,国家发展改革委、外交部、商务部3部委联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》,对共建原则、框架思路、合作重点、合作机制等方面提出了倡议,勾勒了“一带一路”的发展前景。其中,丝绸之路基金明确表示,将资源合作作为重要的融资支持方向。这些举措将为矿产资源合作提供必要的基础设施建设、金融资金支持和贸易便利化服务等。

    我国与一些沿线国家毗邻、山水相依,具有千丝万缕、唇齿相依的独特关系。相邻的国家以矿产资源合作为起点,构建利益共同体,将极大地促进区域和平稳定发展,实现多方共赢,同时为加强矿产资源领域合作提供了重大发展机遇。

    矿产资源领域合作是“一带一路”的重要组成部分,是将地理毗邻、资源优势转化为经济增长优势的关键领域。

    对此,长期在新疆从事矿业开发的喀什西凯矿业有限责任公司董事长韩冰也有着自己的观点:“在‘一带一路’战略的大背景下,我国可以充分发挥基础设施建设优势,但是当‘一带一路’沿线的公路、铁路打通之后,如果沿线没有产业支持,与之相关的战略部署如何落地?依靠什么来支撑?在沿线发展哪些产业?这将是要面对的一系列问题。” 韩冰进一步分析说,我国西部地区,尤其是新疆,以及与之毗邻的一些沿线国家,除了农业,很多地方还没有建成工业化体系,仅仅依靠农牧业,很难大规模地发展第三产业。而且,“一带一路”沿线的公路、铁路打通之后,仅依靠农牧业也远不能满足其运力。我国东西部地区差异非常大,东部依据沿海、人口稠密等要素发展服务贸易具有优势,所以服务贸易经济能够发展起来。但西部地区如果不依靠资源,发展贸易是无源之水,非常困难。即使有内地移民到新疆,如果没有持续长久的产业作为支撑,仅凭贸易一阵风过后,这些新移民还会选择再离开,很难长期驻守在这片土地上,无法实现安居乐业。而与新疆毗邻的一些沿线国家矿产资源丰富,且都有迫切将资源优势转化为经济优势的需求,发展绿色矿业可作为其长久发展的支撑产业。只有这样,“一带一路”战略的落地才能实施的更为顺利,才能形成最牢固的根基,也能更好地促进我国边疆地区的长治久安。

    在国家“一带一路”战略的背景下,韩冰把公司定位于“稳定勘查业务,推进矿业开发,快速结合资本市场,打造为‘三位一体’的综合矿业集团”,如今已经发展成为地质勘查与矿业开发并举的综合性矿业公司,拥有探矿权及采矿权近百个,总面积1200平方千米,分布于新疆喀什地区、和田地区、克州等南疆三地州, 矿权区均位于国家“358”项目的重点成矿区带上,已经探明及发现的矿产有铁、铜、铅锌、金银、锂、铷、钼、钴等。韩冰相信,随着国家“一带一路”战略的实施,矿业企业也会有更多更好的发展机遇,非常值得期待。

    也有业内人士提醒,应该认识到“一带一路”是宏伟战略,不是囊括一两个大项目那么简单,不是短期就能完成的,加之现在的矿业开发已不是简单地实现盈利,而是走向了大地质观、大资源观和大生态观统筹推进的新时代,全面融入了社会经济的各个层面和发展的全过程,更是一个系统工程。

    “一带一路”沿线国家矿产资源丰富

    一提到“一带一路”,国内多数人首先会联想到是新疆,新疆作为“丝绸之路经济带核心区”,也是“一带一路”沿线的一个重要节点,与中亚五国毗邻,中亚也是世界新能源资源基地。在2016年新疆矿博会上,中国地质调查局西安地质调查中心主任兼国土资源部中国-上海合作组织地学合作研究中心主任李文渊表示,新疆与中亚五国合作找矿潜力巨大。据其介绍,全球有五大油气资源富集区,中东是其中油气资源最富集地区,中亚-俄罗斯地区次之,因此中亚五国是世界第二大待开发油气产地的重要组成部分。全球油气资源1707亿吨(相当于1.2万亿桶),有国际机构认为中亚五国石油总储量可能高达2118亿桶,占有相当大的比例。除此之外,中亚地区矿产资源也非常丰富,目前发现有25处百吨以上金矿床、17处千万吨以上铜矿床、6处50万吨以上钼矿床、23处500万吨以上铅锌矿床、8处30万吨以上锑矿床、4处100万吨以上稀土矿床、30处2万吨以上铀矿床……该地区金、锌、铝、锑、锰、铬等矿产资源储量均居世界前列,已发现世界级特大型金属矿床32个,且与我国新疆同属一个成矿域,有相似的成矿环境,含有大型、超大型矿床的成矿带延伸入新疆。

    不仅中亚国家矿产资源丰富,一些沿线国家也都拥有丰富的矿产资源,“一带一路”串起了一个个巨大的能源矿产宝藏,是世界矿物原材料的主要供给基地,在全球经济和社会发展中扮演着资源的重要角色。据公开的数据显示,在这个区域内储藏的矿产资源有近200种,价值超过250万亿美元,占全球的61%。其中,世界上煤的蕴藏量最高的地区在中国和俄罗斯境内;乌兹别克斯坦被称为“黄金之国”;东南亚诸国有长达2500千米的锡矿带,也是全球最为著名的宝玉石产区;目前已探明的石油蕴藏量最多的地区是西亚诸国;印度和俄罗斯是钻石重要产区;俄罗斯库尔斯克分布有世界最大的产铁盆地等。

    “在全球成矿单元的四大成矿域中,包含12个‘一带一路’成矿区带,各成矿区带中产出大、超大型矿床总数达326个,这也为‘一带一路’开发矿业奠定了有利成矿地质资源背景。”矿床地质与矿产勘查学专家、中国工程院院士裴荣富介绍。

    合作是实现优势互补的必由之路

    沿线国家矿产资源丰富,但更为重要的是,各国矿产资源合作具有很强的互补性。例如,中亚国家的油气资源,印尼、菲律宾的镍、铁,马来西亚、文莱的石油,越南的铝土、铁,泰国、老挝的钾盐等,都是我国急需进口的大宗矿产品。而我国丰富的稀土和钼资源,及广大的市场需求也可为相关国家所用。

    除了矿产资源的互补,我国与沿线其他国家的互补性还表现在产业结构等方面。从经济发展上看,沿线国家大多与我国一样属于发展中国家,拥有共同的利益诉求。我国30多年来的快速发展,为广大发展中国家提供了可资借鉴的发展模式,同时也具备了融资、技术、管理等方面的优势,对矿产资源的合理开发利用具有积极作用。

    “油气资源丰富的中亚国家,勘探开发开采能力相对较弱,而且都面临着基础设施建设、国家工业体系构建、发展经济等重大任务,在此过程中矿业做出了主要贡献,特别是哈萨克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦人均GDP世界排名大幅提高。”李文渊说,由于历史原因,目前中亚国家已探明的能源矿产资源,主要还是前苏联计划经济地质勘查时期的成果。近25年来,中亚各国政府由于财政收入低,地质勘查投入有限,特别是吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦两国政府地质勘查投入很低,矿产勘查主要依赖社会投入,这些国家鼓励外资企业投入勘查,但由于政策的不确定性、不透明性,中资企业面临很大的政策风险和资金风险,进行风险勘查的少,多是购买中亚各国成熟矿山或已探明的矿床,矿产资源进一步合作的空间还较大。

    缅甸矿业部地质调查和矿产勘查局有关负责人也曾表示,缅甸的矿产资源丰富,但开发手段比较传统落后。“目前,缅甸东部地区要做进一步的矿产勘查开发,正在修订相关法律规定以吸引外国投资者,希望引进先进的技术和方法,帮助缅甸解决在矿业开发中遇到的难题。”有业内人士表示,“这种情况在东南亚很普遍。中国与东南亚地理上相邻,地质构造相连。东南亚位于中国西南三江成矿带和华南成矿带向南延伸地带,成矿条件优越,区域内矿产资源丰富,但矿产勘查和开发程度低。”

    在矿业开发方面,沿线这些国家与我国合作前景广阔,潜力巨大。

    加大矿产资源勘探开发力度,实现资源优势向经济优势转变,是“一带一路”沿线国家共同的愿景。而我国是有装备、技术、资金方面的优势,不但有利于沿线国家的矿业及经济发展,而且我国也可抓住机会,优化矿业产业结构。比如,“一带一路”庞大的基础设施建设投资可能会推升钢铁需求。这样的产能合作,不仅可以满足这些国家对钢铁的需求,还可以为国外优越的矿产资源提供市场。

    同时,“一带一路”战略也将给我国国内产业带来以下发展机遇:

    一是通路通航,包括交通运输业(港口、公路、铁路、物流),铁路建设与相关设备,航空服务、设备、整机生产等。在“一带一路”建设中,交通运输是优先发展领域,以加快提升我国与周边国家交通基础设施的互联互通水平,并形成区域交通运输一体化。

    二是基础设施产业链,包含建筑业(建筑及基础设施工程),装备制造业(设备及配套类装备制造),基建材料(钢铁、建材、有色等)。

    三是能源建设,包括中国油气进口的管道建设相关产业,电站建设、电力设备等。

    四是信息产业,抓住各国经济的数字化趋势,加快我国信息产品和服务走出去。

    在矿业全球化的背景下,矿产资源领域合作是将地理毗邻、资源优势转化为经济增长新动力的关键内容。“一带一路”沿线国家与我国具有良好的矿产资源合作基础,且资源合作能进一步带动产能合作与经济互联,为区域命运共同体建设奠定发展基础。因此,“一带一路”沿线国家的矿产合作,是实现优势互补的必由之路。

    沿线国家期待合作走向纵深

    “一带一路”沿线国家相互加强能源资源和产业链合作,提高就地加工转化率,共同开展资源调查评价、矿业风险监测评价,以矿产资源开发为纽带,构建利益共同体。

    很多专家分析认为,“一带一路”战略向纵深推进,必将进一步拓展沿线各国矿业合作的空间,在互惠互利的市场经济条件下,充分利用和整合各方优势,优势互补,激发活力,这对仍处在深度调整期的全球矿业来讲,具有很强的吸引力。

    如今,很多沿线国家已经深切体会到,通过“一带一路”建设,将能够共享中国改革发展的红利,并将本地区的资源、技术与资金优势等转化为市场与合作优势。为此,各国对沿线开展矿业合作的热情高涨。

    “一带一路”沿线很多国家地质调查机构的官员和学者,也纷纷表达了与中国开展矿业合作的强烈愿望。巴基斯坦地质调查局有关负责人表示,由于经济发展需要,巴基斯坦迫切需要发展繁荣矿业,使能源的使用率最大化。

    在2015年中俄博览会东北亚矿业合作会议上,来自俄罗斯和蒙古等国的代表齐聚哈尔滨,分享了各自的找矿成果,表达了积极合作的愿望。短短半天时间,中俄就有22个矿业合作项目签约。

    同年在中国-东盟矿业合作论坛上,来自中国、东盟各国和其他国家的代表,聚焦“一带一路”战略构想下的矿业机遇,围绕矿业形势、地学研究合作、矿业政策研究、地质环境保护等议题进行深入讨论。与此同时,在同年的 “一带一路”沿线国家地学合作论坛上,来自缅甸、越南、泰国、塔吉克斯坦、巴基斯坦和土耳其矿产资源部门的代表,介绍了自己国家的资源赋存和地质勘查情况,表达出强烈地合作愿望。

    新疆矿博会作为 国家“一带一路”沿线上的重要矿业展会,为中国企业进入“一带一路”沿线国家,为沿线国家与中国矿企合作提供了开放的平台。在新疆矿博会举办的中国-亚欧矿业部长级论坛上,来自哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦等国家部长级官员与我国矿界人士共同探讨了“一带一路”战略下的矿业合作发展方向,进一步促进了沿线国家的矿业合作,这些国家的部长级官员与我国矿企及有关部门就矿业开发达成了一揽子意向合作,取得了矿业开发合作的实质性进展,新疆矿博会也因此得到周边国家矿业管理部门的广泛认可。

    在当今矿业全球化大背景下,“一带一路”的战略前景,预示着沿线各国彼此之间的真诚合作,必将把各国的资源优势转化为经济增长新动力,从而为全球矿业发展带来前所未有的新机遇。

     

    相关链接:

    “一带一路”战略

    2013年9月和10月,中国国家主席习近平在出访中亚和东南亚国家期间,先后提出共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”(以下简称“一带一路”)的重大倡议,得到国际社会高度关注。2014年3月,国务院总理李克强在政府工作报告中提到抓紧规划建设“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”,同年12月,李克强总理开启了新一轮亚欧之旅,全面推进“一带一路”战略,标志着作为国家战略的“一带一路”开始进入实质性操作阶段。

    “一带一路”建设是一项系统工程,要坚持共商、共建、共享原则,积极推进沿线国家发展战略的相互对接。为推进实施“一带一路”重大倡议,让古丝绸之路焕发新的生机活力,以新的形式使亚欧非各国联系更加紧密,互利合作迈向新的历史高度,为此中国政府特制定并发布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》。

    从国家顶层设计来看,“一带一路”战略以打造新亚欧大陆桥经济走廊、中伊土经济走廊、中巴经济走廊、孟中印缅经济走廊、中新经济走廊、中蒙俄经济走廊6条经济走廊和海上战略支点为核心,以通路、通航和通商为发力点,向纵深推进。“一带一路”战略有远近两大战略愿景,近期落于“基建互通、金融互通、产业对接、资源引入”,远期则是“商贸文化互通、区域经济一体化和共同繁荣”。

    “一带一路”战略将重点加强与沿线国家在基础设施、经贸、产业投资、能源资源、金融、人文交流、生态环境等多领域、多方面的合作,“一带一路”的建设将极大促进沿线国家和地区的矿业开发,但同时也给矿业开发带来了新机遇、新挑战。

    矿业合作,“一带一路”战略的有力支撑

    斑岩型铜金矿床是全球铜和金的重要供给来源,近年来,研究人员在多个与碱性岩浆岩相关的斑岩型铜金矿床中发现硫同位素具有时空分带特征,并且该特征与矿体品位变化相对应,这不仅为理解斑岩矿床形成机制提供了新的视角,同时也为找矿勘查提供了新的思路。全球范围而言,斑岩型铜金矿床多与钙碱性岩浆岩有关,然而,硫同位素是否也具有分带特征及其对成矿作用指示意义尚不明确。近期,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)孙嘉副研究员研究团队以西藏多龙矿集区多不杂斑岩型铜金矿床为主,兼顾区内多个矿床开展了系统研究,以此为解决上述科学问题提供新的证据。

    研究工作首先根据地质编录与矿物学研究结果,查明了多不杂矿床蚀变矿物组合类型及分布特征,并将成矿作用划分为3个阶段。其中,早阶段与钾硅酸盐化蚀变和青磐岩化蚀变有关,中阶段与绿泥石-绢云母化蚀变有关,晚阶段泥化蚀变局部发育,同时产出大量石英脉、硬石膏脉和黄铁矿脉。通过对比铜金矿体数据,确定成矿作用主要产于钾硅酸盐化蚀变带,而绿泥石-绢云母化蚀变带也有部分矿质沉淀。在此基础上,对上述不同成矿阶段和蚀变的相关脉体开展了硫同位素研究,共采集100余件样品进行系统分析。结果表明不同蚀变类型、成矿阶段的硫化物δ34S值具有明显差异,具体表现为:早阶段钾硅酸盐化蚀变(-4.8‰~-0.4‰)相比青磐岩化蚀变(1.2~4.8‰)具有更低的δ34S值,中阶段绿泥石-绢云母化蚀变(-2.6‰~0.6‰)相比钾硅酸盐化蚀变具有更高δ34S值,晚阶段三类热液脉体δ34S值逐渐升高(-3.1‰~0.5‰,-2‰~0.6‰,-0.7‰~2.3‰)。综合流体包裹体、氧同位素数据和模拟计算推测,硫同位素的分带变化主要与沸腾作用和水岩反应有关,而矿质沉淀则主要由沸腾作用导致的流体降温所引发。此外,硫同位素分带与矿体品位变化对比显示,该矿床矿体富集部位硫化物具有更低的δ34S值(矿体Cu品位>0.2%,黄铜矿δ34S(‰)<-1,黄铁矿δ34S(‰)<0),表明硫同位素对圈定矿化中心具有重要指示意义(图1)。

    同时,对多龙矿集区波龙、拿若、拿厅、拿顿和铁格隆南矿床开展的研究指示,硫同位素在矿床范围内也表现出一定的时空变化规律,并可为探讨温度、氧逸度等变化提供佐证。值得注意的是,矿集区内各矿床主要矿化阶段的硫化物均具有较低的δ34S,表明该特征在类似矿床的找矿勘查工作中也可发挥积极的指示作用。

     

    图1. 多不杂斑岩型铜金矿床铜品位分布与硫同位素变化图解

    (a.黄铁矿δ34S值;b.黄铜矿δ34S值)

    斑岩型铜金矿床硫同位素分带机制研究取得新进展

    地质灾害防治是事关人民群众生命财产安全的大事。2024年,我国全面推动地质灾害风险防范体系建设,提升基层地质灾害风险防御能力,在防灾减灾领域交出了一份高质量的答卷。

    地灾之殇

    我国是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一。截至2024年底,全国共登记地质灾害隐患点28.4万余处,1200多万人的生命财产安全笼罩在滑坡、崩塌、泥石流等灾害的阴影之下——残酷的数据时刻警示着我们地质灾害防灾减灾的紧迫性。

    据统计评估,我国崩滑流地质灾害高易发区面积约为128万平方公里,中易发区面积约为279万平方公里,两者合计约占国土总面积的42%,比例之高可能超出大部分人的想象。

    为何我国的地质灾害会如此广泛?一方面,我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇部位,构造和地震活动等内动力地质作用都会引发地质灾害。另一方面,我国气候类型复杂多样,季风气候显著,暴雨、洪水、旱涝急转、温度骤变等不良气候因素导致突发地质灾害频繁发生。除了自然因素,近年来,我国山区城镇化建设、道路通讯设施、重要基础设施等人类工程活动的规模、范围和强度日益增大,也加剧了地质灾害风险。

    知己知彼,百战不殆。为打好地质灾害防治这场攻坚战,全国各地陆续部署开展了地质灾害风险调查,以查明孕灾地质条件、隐患点及风险区分布发育特征、承灾体情况和风险等级等情况。截至2024年底,我国已有27个省份全面完成1∶5万地质灾害风险调查工作,部分省份甚至开展了精度更高的1∶1万精细化调查。在此基础上,各省(区、市)持续开展多轮次的地质灾害排查,动态掌握地质灾害风险隐患底数。

    调查结果显示,我国地质灾害呈现以下特点:一是点多面广,类型多样,分布范围广泛;二是重大地质灾害往往具有隐蔽性,难以提前发现;三是突发性强,受到强降雨等作用的影响,很短时间内发生失稳、滑坡、山体变形以及泥石流。值得注意的是,近年来,受全球气候变化影响,我国多年不遇、突破极值的强降雨天气有常态化趋势,造成链式地质灾害多发群发,对今后的地质灾害防治工作提出了更高要求。

    以防为主

    2024年7月,湖北省秭归县沙镇溪镇三星店村香山路张家红屋场发生滑坡。因提前避险撤离群众并封闭道路,无人员伤亡,避免直接及间接经济损失约5000万元。

    8月,陕西省岚皋县城关镇四坪社区王家湾凌晨2时突发滑坡。因相关部门提前研判、组织转移,受威胁人员成功避险。

    9月,受连续强降雨天气影响,云南省河口县河口镇南屏社区子丫小组地质灾害隐患点发生滑坡。由于受威胁群众提前两天转移避险,未造成人员伤亡。

    近年来,随着对地质灾害了解的不断深入,人们愈加清晰地认识到,只有防得严,才能守得住。《全国地质灾害防治“十四五”规划》明确指出,“坚持以防为主、防抗救相结合”,把“从注重灾后救助向注重灾前预防转变”“从减少灾害损失向减轻灾害风险转变”的工作理念贯穿地质灾害防治全过程。

    实现主动防治的第一步就是找到“隐患在哪里”,其中遥感综合识别技术功不可没。自然资源部于2020年起组织实施全国地质灾害隐患综合遥感识别工程,建立了广域地质灾害隐患综合遥感识别技术体系,试点形成了“InSAR形变聚集区提取、遥感灾害特征解译、成灾风险地质分析、实地核查验证入库”工作方法,指导四川、云南、甘肃等地建立了省级地质灾害隐患遥感识别技术队伍。相关示范工作覆盖全国地质灾害高中易发区19个省713个县(市、区),共识别疑似地质灾害隐患4.6万余处,各省市组织相关专业调查力量陆续进行实地核查,反馈数据显示目前已核查点位的总体确认识别正确率达到52.2%,让我国地质灾害防御的“安全网”更加密实牢固。

    为回答地质灾害“什么时候发生”,全国累计建设地质灾害自动化监测预警点6.7万处,2024年成功预报灾情42起,避免676人可能因灾伤亡,避免直接经济损失2380多万元;有效预警险情116起,避免潜在经济损失近2亿元。在“七下八上”的关键期,各地自然资源部门将72小时、24小时地质灾害气象风险预警与短临预警信息滚动发布相结合,实现了“省级预警到县、市级预警到乡、县级预警到村”。

    除了“技防”筑牢预警防线外,“人防”网络同样坚实有力。2024年,全国共有27.8万名群测群防员在汛期投身地质灾害防治工作。他们穿行在地质灾害隐患点之间,以敏锐目光捕捉山体、地面的细微变化,站在了守护生命、守护家园的第一线。

    四海同心

    想要托起关乎千万民生安危的重担,离不开从中央到地方的协调联动,共同发力。

    为完善地质灾害隐患识别技术,中国自然资源航空物探遥感中心试点航空遥感、机载LiDAR与无人机倾斜摄影测量技术应用,在中小规模以及植被覆盖区隐患识别工作中积极应用实景三维、遥感智能解译等新技术。此外,我国自主设计研制的陆地探测一号L波段干涉SAR卫星已于去年正式投入地质灾害业务化应用,进一步增强了我国地质灾害隐患遥感识别的能力。

    作为地质灾害防治工作的重要支撑力量,中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)基本建成国家地质安全监测预警网,建立了国家级地质灾害监测预警数据库,研发了多项先进的监测预警设备和技术方法,实现了地质灾害未来72小时滚动预测,2024年完成各类趋势预测近40份,发布不同时段风险预警近400期。

    在四川,中国地质调查局成都地质调查中心高质量完成“7.20”四川汉源山洪、“8.03”四川康定山洪泥石流等重大地质灾害防御工作,提出的相关防灾减灾建议被地方政府采纳,推动从“灾后被动响应”向“灾前主动防御”的转变。

    在重庆,有关部门和单位综合降雨、水文和地质条件、已查明地灾隐患点等信息,构建了小流域地质灾害风险源一体化管控“一张图”;结合人口居住、房屋分布等情况,逐流域提前圈定不同预警等级条件下需要提前避险转移的人员,形成了避险转移“一张图”。

    一组组精确的数据,一件件鲜活的事例,都在诉说着“人民至上、生命至上”的故事。这,是我国地质灾害防御工作者的不变初心,更是他们迈向更高水平防灾减灾的坚定承诺。

    与地质灾害赛跑——2024年全国地质灾害防御工作回眸

    受全球气候变化影响,近年来极端暴雨引发的突发性、群发性地质灾害,给当前防灾减灾工作带来巨大挑战。4月25日,自然资源部召开了2025年全国汛期地质灾害防治工作视频会议,指出今年全国气候年景总体偏差,极端天气气候事件总体呈多发强发态势,地质灾害防治形势依然严峻复杂。

    极端气候条件下,我国地质灾害形成分布与成灾模式将呈现哪些新的特点?地质灾害防灾减灾工作面临哪些新的挑战?对此,记者近日采访了中国工程院院士、自然资源部地质灾害技术指导中心首席科学家殷跃平。

    殷跃平在乌蒙山区指导地质灾害调查

    极端气候下,地质灾害防范应综合施策

    记者:

    地质灾害隐患点是如何调查识别的?

    殷跃平:

    防范地质灾害,首先要调查识别出隐患点在哪里,这是防灾减灾最重要的基础工作。我国自20世纪90年代以来系统开展了全国地质灾害的面上调查和详细调查,目前正在地质灾害高风险地区开展精细调查。这些调查工作动用了全国水工环地质勘查队伍力量。

    随着科学技术的进步,地质灾害调查手段也越来越先进,以卫星遥感、无人机和地面勘查相结合的“空-天-地”一体化技术成为标配。同时,经费投入也成倍激增。例如,早期的面上调查阶段,每个县投入平均10万元,详细调查阶段每个县投入平均在百万元,而现在的精细调查阶段,每个县投入大约要千万元。由于地质作用过程在不断变化中,每年汛期或强震发生后,还要专门开展应急排查工作。

    地灾隐患点的调查识别具有动态性。目前,在册纳入全国防灾减灾具自然属性的地质灾害隐患点大约有28.4万处。此外,还有记录在册的180多万处因开挖切脚等导致稳定性降低的风险斜坡,构成了每年的人为性地质灾害隐患点。

    以滑坡为例,从防治和减灾救灾角度,传统上把地质灾害体分为三种类型。一种是不稳定斜坡,开裂变形等现象显著,稍遇降雨等就会失稳滑动,我们定义其安全系数小于1.0,由于滑动成灾特征明显,相对来说防范难度不大。另一种是稳定斜坡,即使在暴雨、地震等外力作用下,也不易发生整体滑动,安全系数大于1.2,通常不作为防灾减灾的重点。第三种是欠稳定斜坡,安全系数介于1.0~1.2之间,在非汛期等正常条件下,发生整体滑动的可能性较低,但在久雨、暴雨、地震等因素作用下,安全系数极易低于1.0,也会失稳滑动形成灾害,实际上是具有高隐蔽性的不稳定斜坡,这就是我们通常说的“地质灾害隐患点”,成为每年我们防灾减灾要重点关注的对象。

    记者:

    极端气候下,地灾隐患点识别面临哪些新问题?

    殷跃平:

    我们目前面临三个方面的新问题。

    第一是小体积成大灾。早期的隐患点识别对象主要为体积达十万立方米至百万立方米级的大中型灾害体,其变形特征较为明显,易于识别。但是,目前每年发生的地质灾害绝大多数体积在10万立方米之下,为小型、微型灾害体。我们对最近5年的地质灾害做了统计,在西南山区、东南山区和北方山区95%以上都是小微型灾害体。灾害体体积量级变小,发生地质灾害的隐蔽性、随机性就更强,准确识别难度在量级上也就加大了。

    第二是远程成灾模式。我们目前对隐患点的识别评估,基本上偏重于稳定和不稳定极限平衡的静力学范畴,而对于滑动后的远程成灾风险的动力学评价明显不足。例如,今年在四川筠连发生的高位滑坡灾害,实际上滑动后转化为碎屑流,成灾范围达1800米,超出了滑源区距离的数倍,导致距离滑坡体较远的村庄被摧毁。最近几年,发生了多起高位远程地质灾害,例如2017年在四川茂县,滑坡转化为碎屑流,滑动2800米后掩埋了新磨村,导致70余人遇难。

    第三是未知风险源识别。极端暴雨常态化导致了原本属于稳定的斜坡转化为欠稳定或不稳定斜坡,尤其对小微型灾害体的扰动非常明显。2023年汛期,北京西郊遭受了百年罕遇暴雨的袭击,在北京市房山区记录到4天之内降了1025.5毫米,远超过北京多年平均降雨约600毫米的量值,导致了房山、门头沟地区发生了1200多处群发性的小微型流滑地质灾害。2024年,广东、福建、湖南、广西等南方地区因极端降雨也发生了群发性小微型流滑地质灾害,特别是湖南资兴县,6月单日降雨量达643毫米,引发了19300多处群发性小微型地质灾害。

    记者:

    面对这些新问题,如何提高地灾隐患点精准识别与科学评价能力?

    殷跃平:

    针对这三个新问题的防灾减灾,我们逐渐探索出了一些新办法。

    首先,对小微型地质灾害隐患点,应从易灾地质结构角度进行识别,实行“点+面”双控。例如,从地质结构上,华南地区花岗岩全强风化斜坡、西南地区岩溶煤系复合地层斜坡、华北地区推覆构造斜坡、西北地区黄土-红层二元结构斜坡等都是地质灾害的易发易灾区。

    其次,从成灾地貌上,上陡下缓的靴状地貌、滑坡下部的沟谷地貌、高陡危岩带等都易于形成远程灾害。

    再次,应开展不同降雨工况下,甚至地震工况下的,中型、小型和微型地质灾害隐患点评估厘定和风险分级评价。对近年来的多起特大灾害的复盘分析表明,即使是安全系数大于1.2的稳定斜坡,在罕遇暴雨的作用下,也会形成新的灾害,这也就是每年汛期大量地质灾害发生在隐患点之外的重要原因。

    我们对2024年汛期福建、广东、湖南的群发性小微型地质灾害进行复盘,发现即使是安全系数大于1.8的超稳定全强风化花岗岩斜坡,在罕遇暴雨作用下,也会失稳滑动,特别是切坡建房未支护的斜坡更易失稳成灾。

    记者:

    我国地质灾害监测预警方面取得了哪些成效?

    殷跃平:

    在调查识别隐患点的基础上,需要对灾害发生的时间做出及时的判断。目前,在全国地质灾害隐患调查识别的基础上,主要采用“群测群防”的方式进行监测预警。

    “十四五”以来,我国地质灾害科技减灾的能力显著提升,并对6.6万处地质灾害隐患点安装了监测预警仪器。但是,由于地质灾害隐患点主要散布于运行环境复杂的广大农村山区,受技术精度的限制,这种监测预警仪器主要适用于大变形的短临预警。同时,这些隐患点威胁对象一般仅为数户人家,受经费的限制,监测点主要采用主剖面的方式布设,对灾害体面上的控制精度仍然有限,因此称之为普适型监测预警仪。近三年来,普适型监测预警仪已成功预报灾情约150起,涉及可能伤亡人数3000余人,并有效预警险情近600起,紧急撤离约1.1万人,成效非常显著,推动了我国地质灾害从群测群防体系向“人防+技防”相结合的监测预警体系提升。

    记者:

    极端气候下,地质灾害监测预警面临哪些挑战?如何提高复杂山区重特大地灾隐患的专业监测预警能力?

    殷跃平:

    经过多年努力,威胁百人以上的滑坡基本得到控制。但是,泥石流成为对人民生命财产威胁最大的地质灾害灾种。

    我统计了一下,目前威胁人数大于100人的泥石流隐患点约有4800处,其中威胁人数大于1000人的泥石流沟有240多处。受极端气候变化的影响,对泥石流的监测预警难度也更大,造成的重特大地质灾害风险更高,特别是在西部高寒山区,无法利用现有的普适型监测仪器作出及时预警。

    2024年8月3日,四川康定姑咱镇发生山洪泥石流灾害,从海拔5000米高山启动后形成山洪泥石流灾害,致使雅康高速康定至泸定段日地1号隧道至2号隧道间桥梁垮塌和姑咱镇日地村房屋冲毁,27人死亡。据了解,当时,姑咱镇日地沟沟口的降雨量仅25 毫米左右,并未达到泥石流发生阈值。

    这是由于西部高山区易形成地形雨,降雨量从沟口到半山腰再到沟顶差别很大,沟口降雨量虽然仅几十毫米,但后山可能已达到特大暴雨等级。

    实际上,针对这些地区高位泥石流的专业化监测预警设备的研发已经较为成熟,关键是认识上的问题。泥石流大多发生在高陡偏远山区,通常对其调查勘查精度不够、成灾动力学机理研究不深、监测预警技术适配性较差、工程防治等级偏低,这也是每年汛期重特大泥石流灾害易发高发的原因。因此,对于威胁百人、数百人,甚至千人以上的西部高山或极高山区的泥石流灾害点,必须走更加专业化的监测预警之路,即“技防”为先、“人防”辅助。就像疑难杂症仅靠社区医院是不行的,必须依靠三甲医院的力量。

    记者:

    极端气候下,如何提高地质灾害综合防灾减灾能力?

    殷跃平:

    除了极端气候的影响,人类工程活动范围的扩大,也加大了地质灾害发生的潜在风险。尤其是复杂山区的城市、乡镇和居民点建设的扩张,切坡建房和切坡修路的范围扩大,令原本稳定的坡体变得不再稳定,遇极端气候更易诱发地质灾害,在某些地区甚至出现“切坡就滑”的现象。

    在防灾减灾体系中,调查评价和监测预警仅是防灾减灾救灾体系中的一环,要与避让搬迁和工程治理相结合。针对当前灾害“中心”向乡村转移的现状,要加强农村国土空间规划中地质安全风险评估,特别是农民切坡盖房,要指导进行简易治理,可以采取修建矮挡墙等降险措施,屋后还要留出一定的避让距离,以降低灾害潜在风险。

    在一些矿区,人口迅速增加,地质灾害风险明显增高。要针对村庄、居民点,开展“以人为本”的精准调查,加强易灾地层的隐患点与崩塌滑坡易发区带双管控,应运用新理论新技术,科学划定地质灾害红线,该搬迁避让就搬迁,该监测预警就安装设备,该治理就做好工程治理。只有用科学的态度和方法,才能正确处理好国家能源安全与人居环境安全的关系。

    殷跃平院士谈极端气候下地质灾害防灾减灾策略

    近日,中国地质调查局矿产资源研究所郭春丽研究员,通过对同时代、同空间、同源区的千里山花岗岩体和花岗斑岩岩墙群的SIMS锆石U-Pb定年、LA-MC-ICP-MS锆石Hf和SIMS锆石O同位素分析,发现早侏罗世154.3~151.6 Ma期间形成的岩体和岩墙具有非常一致的锆石εHf(t)值和δ18O值范围(−11.1~−5.1和+8.3‰~+10.4‰),但是两者的锆石εHf(t)和δ18O值的频数分布特征具有显著的差异。花岗斑岩岩墙群的εHf(t)和δ18O均具有双峰式的分布形式(两个峰值分别为−9.5和−5.7、+9.5‰和+8.9‰),千里山岩体具有宽泛且连续的εHf(t)分布形式和正态的δ18O分布形式(峰值为+9.1‰)(图1)。造成这种现象的原因,是不均匀的地壳源区物质在部分熔融过程中产生了两个批次具有不同Hf–O同位素特征的长英质岩浆,其中一部分岩浆沿着深大断裂带快速上升形成了岩墙群,而另一部分汇聚于上地壳的岩浆储库中经历了混合作用形成了花岗岩体(图2)。在Hf和O同位素扩散速率一致的情况下,岩墙中的岩浆来不及发生充分的混合作用,因此其锆石记录的同位素特征能有效地反映两批次岩浆的原始特征。该研究表明相对同源的岩体来说,岩墙是追溯原始岩浆同位素特征的更加有效岩石学探针。

    随着数据的积累,越来越多的研究发现绝大多数单一花岗岩体普遍呈现出变化大于5 εHf单位的同位素值,这一普遍现象引起了岩石学家的广泛兴趣,并引发了热烈的讨论。已有五种成因模式包括:①幔源和壳源岩浆的混合;②围岩混染;③单一源区不平衡熔融;④继承锆石Hf扩散;⑤物理和化学性质差异大的壳源岩浆混合。本研究对于宽泛且连续的锆石Hf同位素值形成的原因也进行了讨论并提出一种新的成因模式,即物理和化学性质相似的壳源岩浆在岩浆房内发生充分的混合,就可以导致单一花岗岩体中出现宽泛且连续的锆石Hf同位素值。

    花岗岩是地球大陆地壳的重要组成部分,是地球区别于太阳系内其他行星的重要标志。这一研究成果为揭示花岗岩的物质来源提供了新的有力佐证,将广泛应用于花岗岩的成因机制研究。该项目受到国家重点研发计划课题(2016YFC0600208)和国家自然科学基金面上项目(41773028)的资助。

     

    图1. (a) 花岗斑岩岩墙的锆石δ18O-εHf(t)相关图. (b) 千里山花岗岩体的锆石δ18O-εHf(t)相关图. (c) 花岗斑岩岩墙的锆石εHf(t)频率分布图. (d) 千里山花岗岩体的锆石εHf(t)频率分布图. (e) 花岗斑岩岩墙的锆石δ18O频率分布图. (f) 千里山花岗岩体的锆石δ18O频率分布图. (c–f)中的插图是年龄加权平均图.

     

    图2. 花岗斑岩岩墙和千里山花岗岩体由花岗斑岩岩墙补给形成的概念模式图. 两个性质不同的下地壳端元源区分别用黄色和红色表示;两个下地壳端元源区发生部分熔融形成岩浆中结晶的锆石分别用黑色和白色表示;两端元岩浆混合而成的岩浆房用桔黄色表示,其中高分异岩浆用粉红色表示. 具有黑色和白色环带的锆石是岩浆房中两个端元岩浆发生混合的结果。

    Chunli Guo, Simon Wilde, Robert Henderson, Qiuli Li, Bing Yin. 2020. Cogenetic dykes the key to identifying diverse magma batches in the assembly of granitic plutons. Journal of Petrology. DOI: 10.1093/petrology/egaa105.

    论文连接:https://academic.oup.com/petrology/advance-article-abstract/doi/10.1093/petrology/egaa105/6030954

    资源所专家提出花岗岩体中普遍具有变化较大Hf同位素...

    水资源是人类生存的基础性资源,地下水是水资源的重要构成,尤其在我国北方是主要的供水水源,是维持生态环境的关键因素,对确保民众饮水安全、粮食安全和生态安全等具有非常重要的作用。非常遗憾的是,我国并不是地下水资源丰富的国家,许多地区多年平均地下水开采量超过多年平均地下水可开采量,造成地下水超采。

    从已查明的情况看,全国地下水资源状况不容乐观。全国地下水开采总量已逾1100亿立方米,北方部分地区供水总量中逾七成为地下水;21省(自治区、直辖市)平原区分布有地下水超采区,其中19省(自治区、直辖市)分布有严重超采区。地下水超采区在我国平原区的分布面积总共约30万平方公里。

    地下水超采造成的地下水水位连续降低、含水层疏干、地面沉降、水质变差、海(咸)水入侵等一系列生态与环境问题,危及供水安全、粮食安全和生态安全,严重制约经济社会的良性发展。

    一是降落漏斗不断扩大,含水层不再含水。华北平原太行山前平原区的浅层地下水水位连续多年降低,南以石家庄石德铁路为界、北以邢台市为界、东部至宁晋泊-大陆泽地带的地下水水位埋深一般为30.0m左右,部分区域大于40.0m,第一含水组已基本处于疏干状态。深层地下水水头变化受开采影响很大,华北平原在开采强烈的中部和东部平原区下降幅度较大。

    二是地面沉降撼动我国大地。由于地下水超采,地面沉降迅速发展并逐步蔓延,在沿海地区尤为突出。地面沉降可造成水库大坝、河堤、楼房等建筑物裂缝、坍塌,成为重要的地质灾害,经济损失巨大、社会影响深远。

    三是海(咸)水入侵毁万亩良田。在滨海地区,人类过量开发利用地下水资源引起的地下水水位大幅降低,破坏海水与地下淡水界面间原有的动态平衡,致使咸淡水界面向靠近大陆方向移动。海水入侵的特征是隐蔽性、多样性和周期性,灾害一旦发生,将引起地下水水质恶化,影响区域内的地表植被生长,致使生态退化;使部分农田遭到不同程度的盐渍化,导致土地生产力下降、作物减产,灌溉机井报废,农田沦为荒地;还会造成工业生产和人民生活用水困难等多种问题。此外,深层地下水长期超采还有可能导致浅层咸水入侵深层淡水。

    四是平原河道断流甚至干涸,整体生态环境趋于干化。20世纪60年代,太行山前平原区包气带厚度为3~5m,由于浅层地下水位降低,致使包气带厚度增大至如今的10~40m,中部平原区由2m增大至5~10m,引发了土壤干化、植被枯萎、生态恶化等问题。地下水位降低也会加速湖泊湿地范围的萎缩进程,不仅加剧了气候环境干化,还导致一些水生及滨水生物群落的减少或者消失。

    面对地下水超采,我们应该怎么办呢?

    首先要建立水资源的统一管理体制,加强地下水保护。加强地下水管理工作,必须建立取水许可制度,实现开采量控制,达到地下水采补平衡。地下水开发利用与保护具有复杂性,需全局统筹,在现有水资源管理制度上进行必要改革。随着社会发展对水资源需求的日益增加,实行水务工作统一部署管理迫在眉睫。

    其次要加强水土保持工作,涵养水源。地下水补给是水循环的重要组成,水土保持工作是实现地下水补给的重要措施之一。工程措施与生物措施并重,层层拦蓄,充分涵养水源,减少地表水土流失,实现对地下水的补给,进而保障水资源的可持续利用。

    水土保持与边坡防护

    再次要节约用水,科学用水,降低对地下水需求与依赖。对于工业用水需大幅提高水的重复利用率,推广先进节水技术;推进清洁生产战略,加快污水资源化步伐,实行排污收费制度;通过价格和政策调控,鼓励工业使用再生水。对于农业用水,实施节水优先战略,积极调整种植模式,适度发展旱作农业和种养结合等模式;推广节水灌溉技术,择优发展喷灌、微灌、水肥一体化等规模化高效节水灌溉。针对民众生活,要提高城镇供水效率,杜绝“跑、冒、滴、漏”;全面推广使用节水器具和设备;加强节水的宣传工作,提高全民节约用水的自觉性和自主意识;实行计划用水和定额管理,以经济手段为杠杆促进节水工作的开展。

    第四是完善地下水监测网络,为科学开采地下水提供数据支撑。地下水动态监测是一项长期的水文地质工作,为实现水资源的科学管理,要求监测数据真实、准确、完整,这对于识别区域水文地质条件,实现社会经济的可持续发展具有重要作用。

    最后要因地制宜建造拦蓄工程,加强地下水回灌。除了在有条件的地区修建地表水库进行拦蓄之外,在没有合适的地形条件或是工程造价太高、蒸发损失大而不适合建地表水库的地方,选择地下含水层条件较好的地区,利用人工回灌储存地下水以备后用,是值得重视的手段。

    面对不容乐观的地下水超采现状和已经造成的危害,我们应当警醒。地下水不是“取之不尽,用之不竭”的,改善和保护地下水资源刻不容缓,不要让一时的发展透支子孙后代的幸福。

    (作者单位:中国地调局水环所)

    超采地下水给我们带来了什么

    地调局航空物探遥感中心近期完成了“大范围高陡斜坡活动性InSAR监测”数据的外业核查,对四川省岷江与小金川流域的20余处InSAR集成处理所发现的典型高陡斜坡,从坡体边界、活动范围和变形强度上予以实地查证。

    该工作是四川茂县大型滑坡灾后大范围隐患排查的延续,是在利用InSAR技术提取山区坡体形变信息,识别典型活动坡体的基础上进行的。在此之前,大规模的InSAR监测采用Sentinel-1卫星SAR数据,综合InSAR时序分析技术与基于GACOS的大气校正方法提取山区坡体形变信息,完成了包含四川阿坝、绵阳、德阳和甘肃陇南在内的4万平方公里范围调查,识别出岷江流域的典型活动坡体50余处。

    本次实地勘查的20余处坡体主要集中在汶川县、茂县、理县与小金县等地,整体滑移以及局部滑移幅度明显,海拔普遍达到3000-3500米,垂直距离达1500-2500米,河谷地带村镇密集,坡顶活动区多为零散分布的自然村,一些大型坡体上作物种植密集,为古滑坡和泥石流冲沟形成。实地调查发现了坡体上建筑物拉裂破坏、盘山道路剪切破坏和狭窄河谷地带桥梁挤压破坏等现象。

    调查表明,通过InSAR技术可有效提取植被稀少地区,村庄、道路和裸露岩体分布条件下高陡边坡的变形信息,用于滑坡灾害的早期识别与活动状态表征。大范围InSAR数据整体处理突破了以往针对单体滑坡监测范围有限的瓶颈,可实现数万平方公里内不同边坡活动状态的有效识别,用于指导地方开展实地监测与群防群策,为大型滑坡体的预警与防治提供技术支撑。

    理县杂谷脑河沿岸典型滑坡分布

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    小金县波萝村坡体下移引发谷底拱桥挤压破坏

    小金县波萝村坡体下移引发谷底拱桥挤压破坏

    航空物探遥感中心完成四川茂县周边地区大型滑坡InSA...

    2020年9月,由中国地质调查局矿产资源研究所陈毓川院士指导、王岩、王登红、黄凡为主编、“中国矿产地质志”地调项目及国家出版基金联合资助的《中国矿产地质志·中国矿产地分省图集(2020)》专著正式出版,这是中国第一个全面反映全国各省矿产资源全貌的大型图集,基本摸清我国矿产资源家底,为国土资源规划提供依据,为社会大众普及了我国矿产资源国情。

    该图集系统梳理了我国已发现的182个矿种64846处矿产地资料,其中大型超大型5843处、中型9310处、小型22452处,涵盖了能源、金属、非金属和水气四大类矿产,基本代表了我国目前矿产资源的现状,表明了我国矿产资源家底并不殷实,保障国家能源资源安全任重道远。图集实现了“一个统一、三个覆盖”的目标,即按照统一的矿产图例开展研编,实现了已发现矿种全覆盖、矿产地全覆盖、陆域面积全覆盖,并总结了32个省/市(含台湾)矿产资源分类和分布特征等。图集可较全面反映《中国矿产地质志》现阶段研编的新成果,最大限度地、客观地体现我国矿产资源的信息量,为今后缓解矿产资源的瓶颈提供战略性理论依据,为取得重要成矿区带找矿突破指明战役性方向,为就矿找矿的战斗提供具体的工作建议。

    《中国矿产地质志·中国矿产地分省图集(2020)》正...
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