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    应自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心邀请,蒙古国地质调查中心主任Nyamdarj Ganbold、总工程师Gantulga Munkhzul、主任顾问Ayurzana Gotovsuren和Davaa Shojin教授等一行六人于2018年10月29日至31日来华参加第三届东北亚地质矿产研讨会暨东北亚地学研究中心学术委员会会议,并做了“ Present situation of Geochemical Mapping in Mongolia ”、“ Porphyry copper deposits in Mongolia”大会报告。

    11月1日,Nyamdarj Ganbold主任一行来到沈阳地调中心进行访问。沈阳地调中心方面认为,蒙古国位于中亚造山带的中心部位,与中国具有漫长的边境线,在地质构造和成矿规律上具有诸多可比性,支持蒙方提出的联合开展大阿尔泰地区地质与成矿规律研究、跨境典型矿床对比研究等合作。Nyamdarj Ganbold主任表示,沈阳地调中心与蒙古国地质调查中心已经建立了深厚且长久的合作基础,取得了系列互利双赢的科研成果,希望中方能够加大对蒙古国基础地质调查等相关项目合作力度,促进蒙古国资源勘探开发,同时诚挚邀请中方考察团访问蒙古,共同开展野外地质调查。东北亚研究室负责人就有关合作项目提出了建议,双方就具体的工作方向和合作内容进行了深入探讨。

    会谈结束后, Ganbold主任一行参观了沈阳地调中心办公大楼,听取了中地调超算平台建设和运行情况介绍,并观看了系统演示。随后,沈阳地调中心向Munkhzul总工程师赠送了该单位付俊彧教授新编完成的《东北地区大地构造相图》。

     

     

     

     
     
    蒙古国地质调查中心参加第三届东北亚地质矿产研讨会...

    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点

    应自然资源部中国地质调查局沈阳地质调查中心邀请,朝鲜国家科学院地质学研究所所长朴贤旭一行4人于11月18-20日来沈阳地调中心开展地学合作访问与学术交流。

    中国地质调查局总工程师室、沈阳地调中心相关负责同志出席了会谈。会议首先对朴贤旭所长一行的访问表示欢迎,并回顾了双方2003年以来在地质、矿产、大地构造编图等方面的合作历史,希望今后进一步加强科技交流。随后,展示了双方合作编制的中朝毗邻地区地质矿产系列图件,认为双方在以往合作中取得了高质量的科研成果。同时,会议高度评价了沈阳地调中心与东北亚地区各国多年地学合作交流取得的成果,强调沈阳地调中心是中国地质调查局在东北亚地区包括俄罗斯、蒙古、朝鲜、日本、韩国等国开展合作交流的主要依托单位。朴贤旭所长表示非常重视与沈阳地调中心合作的接续,朝鲜与中国东北地区有较大的地缘优势,在地质构造和成矿规律上具有诸多可比性,双方可以在蒙古-鄂霍次克构造带、豆满江造山带构造演化等问题上开展共同研究。东北亚研究室就有关合作内容提出了建议,双方初步达成了在中朝毗邻地区开展铜矿地质背景与成矿作用对比研究、朝鲜境内低密度地球化学调查研究、数字化地质调查技术与地球化学填图技术方法培训与交流等方面的合作意向。会谈期间,沈阳地调中心还向朴贤旭所长赠送了该单位朱群总工程师主编的专著《东北亚南部地区地质与矿产》,以及沈阳地调中心主办的期刊《地质与资源》。

    访问期间,沈阳地调中心科技人员与朝鲜专家开展了中朝毗邻地区地质研究成果交流,针对摩天岭群地质与成矿作用、惠山铜矿地质特征、中朝邻区铜铅锌成矿作用对比、辽吉古元古造山带构造岩浆活动与成矿、中国东北长白山火山地质特征等问题开展深入的探讨与交流。

    沈阳地调中心科技处、东北亚研究室、基础研究室、矿产研究室等相关人员参加会见、会谈。

     

     

     
     
    朝鲜国家科学院地质学研究所到沈阳地调中心访问交流

    近日,自然资源部中国地质调查局地学文献中心依托中国地质调查“地学情报综合研究与产品研发”二级项目,翻译的《页岩气勘探与环境和经济影响》一书正式出版。

    该书原著由A.M.Dayal博士与Devleena Mani博士合作编撰,Elsevier出版发行。该书系统总结了页岩气勘探开发的理论、技术,及其对环境和经济方面的影响,列举了页岩气生产国和前景国的页岩气开发案例,对国内页岩气的理论研究和勘探开发工作具有一定的参考价值。

    据国际能源署发布的《世界能源展望2017》,到2040年,全球能源需求将增加30%,天然气将占全球能源需求的四分之一,成为全球能源结构中仅次于石油的第二大燃料。天然气需求增长的80%来自于发展中国家,主要是中国、印度和其他亚洲国家。页岩气在世界范围内广泛分布,储量巨大,有很好的发展潜力。美国页岩气开发的突破,引发了全球对页岩气勘探开发的广泛关注。在严重依赖煤炭的国家,且在缺乏可再生的替代能源的情况下,天然气会发挥重要的作用。中国、印度这样的能源消费大国为了满足能源需求,降低能源对外依存度,必须克服很多困难开发本土页岩气。页岩气开发导致的环境问题也不容忽视,如淡水资源的大量消耗、压裂液对环境的潜在危险以及频繁压裂可能引发邻近地区地震等。

    随着全球页岩气勘探和开发活动的增加,人们对地质、地球化学、地球物理方面的基本认识,以及页岩气开发对环境及经济的影响比以往任何时候都更加重要。相关方面的专著也相继出版,但北美以外专家关于页岩气的论著并不多见。与中国一样,印度是亚洲另一个潜在的页岩气生产大国及能源需求大国。选取印度油气专家所编写的书籍,对中国而言更具可比性及参考价值。

    基于以上原因,地学文献中心(中国地质图书馆)组织人员对Shale gas: Exploration and Environmental and Economic Impacts一书进行了翻译。该书共分10章,第1-4章介绍了页岩地质、沉积与成岩作用、有机质来源及盆地结构和构造;第5章探讨了页岩的地球化学和地球物理特征;第6章介绍了水力压裂过程;第7章提供了页岩气生产国和具有潜在生产能力国家的研究案例;第8-9章分别总结了页岩气开采的环境和经济影响;第10章则对下个世纪页岩气前景进行了展望。全书涵盖了页岩地质、沉积与成岩作用、油气资源与储层性质、盆地结构和构造、勘探技术、水力压裂、页岩气生产对环境和经济的影响以及页岩气的未来全球需求等主题。可供从事页岩气理论研究和勘探开发的科研技术人员阅读,也可供从事新能源研究的人员及石油院校相关专业师生参考。

    yw147页岩气环境经济影响

     

     
     
    《页岩气勘探与环境和经济影响》译著出版

    南澳大利亚州政府南澳大利亚地质调查局局长史蒂文.希尔博士(Dr Steven Hill)、首席研究员侯宝宏博士和资源评价专家马克•特文宁博士(Dr Marc Twining)等一行三人应中国地质调查局邀请,于2017年9月22日至30日来华参加天津中国国际矿业大会并访问中国地质调查局南京地质调查中心。

    9月29日-30日,史蒂文·希尔局长一行访问南京地质调查中心。南京地调中心认为,中国的华夏地块与澳大利亚克拉通在地质史上同属于冈瓦那大陆体系,在地质构造上具有诸多可比性。中方希望与澳方展开关于前寒武纪基底构造研究、华夏地块和澳大利亚克拉通与泛非事件、加里东事件相关的构造活动等对比研究、以及金刚石等特殊矿种的勘探方法研究等合作,以此推动双方地学科研水平的发展。南京地调中心向澳方介绍了目前中国正在积极开展的城市地质与环境调查、城市地下空间探测等一系列重要项目,希望与澳方在此领域寻求合作机会,开展学术互访与技术交流。史蒂文局长表示,中国地质调查局南京地质调查中心与南澳州地质调查局已经建立了深厚而长久的合作基础,不仅取得了互利双赢的科研成果,更建立起家人般的情谊。澳方非常愿意在新领域与中方开启合作模式,并积极邀请中方项目组访问澳大利亚,共同开展野外地质调查。

    南京地调中心科学技术处、境外地质室、基础地质室等相关人员出席会谈。

    南澳大利亚州地质调查局参加中国国际矿业大会并访问...

    近日,中国海洋工程协会发布公告(中海协发〔2020〕7号),由中国地质调查局青岛海洋地质研究所研制的团体标准《天然气水合物实验测试技术规范》正式获批发布、实施,标准编号T/CAOE 23-2020。该标准是青岛海洋所科研人员2018年承担的海洋工程标准化建设课题(CCSOA-OEAS-2018-02)的成果,编写组在多年来天然气水合物实验测试工作的基础上,根据标准编制要求,广泛征求各方意见,反复修改完善了标准文稿,于2020年11月9日获批发布。 

    《天然气水合物实验测试技术规范》团体标准包含14个章节和6个资料性附录。其中,主体内容包括前言、引言、范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定(样品、测试项目、测试环境、测试报告及安全事项)以及天然气水合物晶体结构测定、水合数测定、客体分子测定、分解焓测定、表面形貌观测、微观赋存模式观测、生成分解微观观测、气水比测定、气体成分分析及气体碳氢同位素测定等10项具体测试项目的方法要求。

    《天然气水合物实验测试技术规范》团体标准填补了天然气水合物实验测技术领域的标准空白,是青岛海洋所天然气水合物实验测试技术研究成果的集中体现。该标准的发布实施为天然气水合物相关实验测试提供了标准依据,有利于提高测试结果的准确性、可比性,有助于天然气水合物实验测试领域的规范性发展。随着该标准的不断推广应用,必将会在我国天然气水合物资源勘探开发及产业化发展过程中发挥应有作用。

    《天然气水合物实验测试技术规范》团体标准正式获批...

      

    野外考察合影

      

    第三届IGCP-649蛇绿岩研讨会上,古巴地质学会主席致欢迎词

      

    参观莫阿矿业大学标本博物馆

      

    加勒比地区板块构造简图

      

    古巴地质简图

     

    对中国而言,什么国家距离无比远、心却相当近?古巴!这样的答案当然是基于有段时间的文化历史记忆。可是地质学家的考虑另有角度。

    2017年4月3日~4月14日,由中国地质调查局地质研究所地幔研究中心承担的国际地球科学研究计划“金刚石与地幔再循环”项目(IGCP-649)在古巴举办了第三届蛇绿岩国际研讨会。

    来自中国、美国、德国、加拿大、俄罗斯、土耳其、埃及和古巴及其周边国家近百名科学家参会,包括中国地质调查局地质研究所、北京大学、吉林大学、中国地质大学(武汉)和香港大学的24名中国代表团参会并组织了蛇绿岩及铬铁矿的野外考察。

    不久前,记者专访了本次会议主席、IGCP-649项目首席、中国地质科学院研究员杨经绥。他说,这次的地学合作活动,如同完成了与古巴地质的约定。

    1 第三届会议选择古巴当然是从全球对比研究的考虑

    记者:为什么要选择在古巴开这个会议?

    杨经绥:IGCP-649项目《金刚石与地幔再循环》是国际地科联和联合国教科文组织批准的一项全球性的地学研究计划(2015~2019)。项目的目标是从全球范围开展不同造山带中蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中超高压—强还原伴生矿物(如金刚石等深部矿物)的研究,探讨大洋岩石圈地幔中深部地幔矿物的形成和碳的起源等新的科学问题,并由此探讨地幔的演化规律和蛇绿岩侵位期间发生在板块边缘的动力学过程。

    这项研究每年都要选择具有重要地学研究意义的地区,举办一次研讨会和野外考察,一方面是为了交流已取得的学术成果,另一方面也是为了更好地进行下一步的科学研究。第一届和第二届会议分别在中国和塞浦路斯举行,因为我国祁连山蛇绿岩非常经典,塞浦路斯有全球最发育和保留最好蛇绿岩。

    第三届会议选择古巴当然也是从全球对比研究的角度考虑。古巴位于加勒比海西北部,地质构造上属于南、北美洲大陆之间的连接。古巴的蛇绿岩和铬铁矿很发育,其蛇绿岩作为古洋壳,记录了南美洲板块和北美洲板块的汇聚和增生历史,是认识全球板块运动的重要组成部分。古巴的特殊之处还在于,同一蛇绿岩中发育高铝和高铬两类不同的铬铁矿。这在中国没有发现,全球也很少见,仅阿尔巴尼亚和菲律宾等地有过报道,前者属特提斯洋西段,后者属环太平洋带,且研究程度都很低。我们已经在开展阿尔巴尼亚的两类铬铁矿研究。古巴的样品得天独厚,我们要从中寻找金刚石等深部矿物,探讨铬铁矿的成因和深地幔作用。

    记者:古巴与我国地质情况有什么异同?

    杨经绥:古巴位于一条极其重要和十分特殊的板块缝合带。缝合带中有大量的蛇绿岩和榴辉岩等高压变质岩石,它们是古洋壳的残留,记录了洋盆的形成和闭合的复杂历史。尤其规模巨大的蛇绿岩地幔岩中产出许多不同类型的铬铁矿床,这些矿床具有重要工业价值,曾经为第二次世界大战的反法西斯胜利作出过贡献。

    中国大陆上发育多条不同地质时期的板块缝合带,从全球角度来看,也是十分丰富多彩、得天独厚。位于我国西藏的雅鲁藏布江缝合带,是印度大陆和欧亚大陆之间的界线,板块缝合带中蛇绿岩发育,地幔橄榄岩规模巨大,并产有我国最大的罗布莎铬铁矿床,与古巴的缝合带存在可比性。此前我们已经在罗布莎铬铁矿和雅鲁藏布江的多处地幔橄榄岩中找到了金刚石等深部矿物,如今我们十分期待古巴蛇绿岩的研究结果及其意义何在。

    中国中部的秦岭—大别—苏鲁造山带,记录了我国南、北两大板块的汇聚历史,与古巴蛇绿岩代表的板块缝合带有可比之处,但由于我们的造山带经历了早古生代和中生代两期板块俯冲碰撞,区别还是存在的。

    记者:这次会议的重要成果有哪些?

    杨经绥:中国多部门构成的20多位科学家来到古巴和他们交流地学,这还是首次。我觉得很成功。会议宣讲了各国科学家的最新研究成果,扩大了交流,也让国际同行认识和了解了改革开放后中国地质者的风采和水平。我们顺利完成古巴蛇绿岩和铬铁矿野外考察,取得一批珍贵的样品。这些样品将运回国进一步开展研究。与此同时,我们还与古巴地质调查局、古巴莫阿矿业大学建立了合作关系,开启了新的中古地学合作模式。

    2 尽管古巴不属于”一带一路”沿线国家,但与中国在很多方面有相似或共同之处,先天有合作基因

    记者:从古巴归来,您有什么体会?

    杨经绥:我国上世纪80年代之前,曾经是一个被封闭了30年的国家,与外界的交往十分有限。古巴也有类似的经历。记得上世纪80年代,国际上研究蛇绿岩和板块构造早已如火如荼。当法国人来到雅鲁藏布江边,指着地下石头说这就是“蛇绿岩”时,我们才恍然大悟,但为时已晚,法国人在全球最好的《自然》杂志,发表了雅鲁藏布江蛇绿岩的专辑。

    古巴的“被封闭”,也对地学研究产生了一定影响。由于条件的限制,古巴的地质研究以及铬铁矿、镍、铁、钴等金属资源的勘探和开采还有很大研究发展空间。我国政府提出的“一带一路”倡议,鼓励我国科研人员走出去,积极发展与沿线国家的经济合作伙伴关系。虽然古巴不属于”一带一路”沿线国家,但由于相同和相似性,两国的地质研究,包括地质矿产和基础地质调查等,都有广泛合作前景。目前,古巴规模巨大的蛇绿岩地幔橄榄岩中已经发现大量的铬铁矿点和矿体,具有很大的找矿空间和潜力。

    记者:我们与古巴地质人交流多吗?

    杨经绥:外界地质学家很少能够得到许可来古巴开展工作。举办像我们这样的全球国际会议也很少见,此次20余中国地质学家的集体到访,在古巴属第一次。所以无论古巴地质学会,还是地质调查局和大学,对我们的参会都十分重视,也十分友好,不仅派人参加我们的会议和野外考察,还邀请我们作报告,访问他们的研究所和大学,洽谈合作。

    这次会议以及会后考察能够顺利完成,离不开古巴能源矿产部、古巴地质学会、古巴地质调查局和莫阿矿业大学的相关领导的大力支持和帮助。会议期间,这些机构的相关领导和我们代表团等部分代表举行了交流座谈会,双方就古巴境内的蛇绿岩铬铁矿及其他贵金属资源的勘查与研究进行深入交流并达成了合作意向。会后考察,古巴方相继派出8名懂英语、长期在这些区域做研究的地质研究者带领我们完成考察工作。期间,我们与古巴不同的人多有接触和交流,感觉他们十分友好。尤其两个主要野外向导给我们留下了难忘的印象。

    一个是50岁左右的女地质学家伊莎贝尔。除了母语西班牙语,伊莎贝尔能讲一口流利的俄语和英语。她是古巴地质调查局的研究人员,也是整个会议和野外考察的组织者和领队。话语不多,却任劳任怨为大家服务,各项安排有条不紊,细心照顾到每个人。休息时,她会翻出手机上儿子的照片与我们分享亲情。

    野外向导名字叫瓦多,年近70岁,古巴地质调查局的研究人员,也是长年野外地质的高手。每次带队他都走在前面,返回时走在最后。因为线路熟,瓦多总爱带我们走近路。道路艰难时,我们乘坐的前苏联越野炮车在芦苇荡中前行,车两侧的芦苇比车还高。有些行程需要走7~8公里山路,但他总是神采奕奕。和很多中国的老专家一样,瓦多也是在前苏联大学地质专业副博士毕业。老先生获得过许多荣誉,但他最骄傲的奖品是古巴政府奖励的一辆中国产的“永久牌”自行车,他认为那是质量最好的自行车,至今伴随他出行。

    3 中国目前在蛇绿岩铬铁矿的研究上处于国际领先地位,由于我们的工作,带动了多国科研人员参与合作研究

    记者:对于下一步的蛇绿岩研究,您有什么打算?

    杨经绥:基于这些年我们团队在西藏等地的蛇绿岩地幔橄榄岩和豆荚状铬铁矿中发现金刚石和深地幔矿物,我们提出一个新的研究思路,即从全球尺度选择不同时代和地区的代表性蛇绿岩,查明金刚石等强还原超高压矿物群在古今大洋岩石圈中的空间展布、赋存状态及其形成和保留机制,探讨和揭示全球不同构造背景的地幔物质组成和深部地质作用。

    在这一思路指导下,我们得到中国地质调查局和国家基金委支持,分别开展了塞浦路斯特罗多斯、阿尔巴尼亚、缅甸、土耳其和俄罗斯等地的蛇绿岩和铬铁矿调查取样,包括这次古巴。

    古巴期间,我们采集了近3吨的古巴蛇绿岩的珍贵岩石和铬铁矿样品。运用现代高科技分析测试手段,相信它们不仅可能揭开古加勒比大洋的裂解和关闭历史,同时可以探讨铬铁矿的成因,探讨深地幔矿物和深部物质的循环和侵位,指导铬铁矿的进一步找矿。

    我们计划明年去澳大利亚和新加里多尼亚举办研讨会并野外调查取样。该地区产出从太平洋仰冲上来的很新的地幔橄榄岩和铬铁矿,我们将首次取得南太平洋小岛上的铬铁矿,我们十分期待,来自地球南半球的样品会给我们带来什么样的惊喜和另一半地球的奥秘。

    记者:我国相关研究在这个领域处在什么位置?

    杨经绥:中国地质调查局地质研究所地幔研究中心团队通过蛇绿岩型铬铁矿这个窗口,研究壳幔过渡带深度的矿物群,探讨铬铁矿的深部成因,为蛇绿岩铬铁矿的研究提供了新的思路。目前在国际上处于领先和领跑地位,带动了多国科研人员参与合作研究,例如,我们目前与美国、德国、法国和英国科研人员开展广泛和深入合作,每年我们都有研究人员去国外开展地质调查,取回了不少样品,进行实验室合作研究,以我为主发表了合作论文。有些国家的科研人员已经用我们提出的研究思路,申请到了科研项目,并且邀请我们为项目的指导。

    总的来说,我们国家在这个领域的研究处于相对领先的位置。但科学总是在进步,接下来还需要国内年轻的地质研究者更加努力,争取在领先的位置上站稳脚。

    延伸阅读

    古巴是一个狭窄的岛国,国土面积只有11万平方千米,但从地理上看,它是南、北美洲大陆之间的连接,从地质上看,它处在北美洲、南美洲和加勒比三个板块的接合部,是一条极其重要和十分特殊的板块缝合带。缝合带中有大量的蛇绿岩和榴辉岩等高压变质岩石,是古洋壳的残留,记录了三个板块之间洋盆的形成和闭合的复杂历史,板块俯冲和火山弧的生长过程。

    自三叠世起,古巴经历了复杂多阶段的构造演化。晚三叠世以来,泛大陆裂解,侏罗纪时期北美板块及南美板块逐渐分离,古加勒比海槽张开。早白垩世,太平洋板块开始向美洲板块俯冲,古加勒比弧形成于太平洋板块东缘与古加勒比海槽连接处。白垩纪时期加勒比板块形成于太平洋地区,随着加勒比板块的逐渐扩张,古加勒比弧开始逐渐向东北方向移动。晚白垩世时期,中美洲火山岛弧开始发育, 加勒比板块与太平洋板块分离,成为一个独立的构造单元,并受到太平洋板块的挤压开始向东北方向移动。加勒比板块在东北向移动的过程中逐渐与北美板块和南美板块碰撞拼合, 最终形成现今的构造样式。古巴群岛作为加勒比板块北缘的重要组成部分, 于中生代晚期至新生代早期, 受到加勒比板块与北美板块碰撞作用的影响,在这个过程中进行了拼合, 逐渐形成现今的格局。

    古巴大安第列斯群岛在加勒比板块的北部边缘,为一条由洋壳蛇绿岩、洋内火山岩以及大陆沉积组成的造山带。该造山带属于北美和加勒比板块的碎片,是一系列复杂的洋壳增生、变质,连续的火山弧生长,以及洋壳残片侵位的结果。蛇绿岩主要出露于古巴北部,形成古巴北部蛇绿岩带,东西向延伸长达1000千米。

    和古巴地质有个约定
      近日,由国家地质实验测试中心依托地质调查工作项目《地下水测试技术能力建设与质量监控》主持开发的《全国地下水样品测试质量监控专家系统V1.0》,获国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书(软字等字第0903853号)。

      项目组针对地下水分析不同于固体样品的分析,时效性强的特点,为了确保不同实验室、不同批次、不同人、不同时间、不同仪器设备分析数据的可比性和有效性,提出地下水远程实时监控的质量控制思路,构建了地下水有机分析质量远程实时监控的工作机制,自主研发的“《全国地下水样品测试质量监控专家系统V1.0》,实现了地下水样品有机分析质量的远程实时监控,应用于对实验室日常测试过程的质量监控和趋势监控分析,确保不同时空地下水样品分析数据的可比性。

      该项成果是获得中国地质调查局和中国地质科学院2014年度地质科技十大进展项目“我国地下水污染调查建立全流程现代化取样分析技术体系”的重要子体系之一。

    《全国地下水样品测试质量监控专家系统V1.0》获国家...
        近日,中国地调局地科院测试中心研制完成的地下水(重碳酸钙镁型)无机成分分析国家一级标准物质获国家质检总局批准发布(国质检量函[2015]16号),同时获得中华人民共和国制造计量器具许可证(国制标物10001381号)。3个地下水标准物质编号为GBW 08677- GBW 08679。

      地下水(重碳酸钙镁型)无机成分分析国家一级标准物质是地质调查工作项目《地下水测试技术能力建设与质量监控》(1212011121171)的研究成果之一。国际上目前仅有1组,但定值元素只有5项。本项目研制的系列标准物质定值元素15项,包括Ca、K、Mg、Na、B、Be、Cd、Cu、Fe、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn等主微量元素,主要用于实验室地下水样品相关元素分析测试能力考核、人员能力确认、质量监控、分析方法确认和仪器校准核查,易于消除基体干扰,提高质量监控的有效性。该标准物质为我国地下水污染调查中地下水样品的分多组分同时检测提供了可靠的量值溯源保证和检测结果国际互认的技术依据,为确保全国地下水污染调查评价样品测试质量和数据的准确性和可比性提供了有效的技术支撑。目前,地下水(重碳酸钙镁型)无机成分分析国家一级标准物质目前已经广泛应用于实验室地下水分析、实验室能力考核等项工作中。



    地下水(重碳酸钙镁型)无机成分分析国家一级标准物...
      2014年12月3日—4日,中国地调局地科院测试中心研制完成的三个重碳酸钙镁型地下水无机成分分析国家一级标准物质经过现场答辩和投票表决,最终全票通过了全国标准物质管理委员会的终审。

      重碳酸钙镁型地下水无机成分分析国家一级标准物质是地质调查工作项目《地下水测试技术能力建设与质量监控》(1212011121171)的研究成果之一,是我国首次研制的天然基体地下水无机成分标准物质,国际上目前也仅有1组,但定值元素只有5项。本项目研制的系列标准物质定值元素15项,包括Ca、K、Mg、Na、B、Be、Cd、Cu、Fe、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn等主微量元素,主要用于实验室地下水样品相关元素分析测试能力考核、人员能力确认、质量监控、分析方法确认和仪器校准核查,量值溯源和传递,易于消除基体干扰,提高质量监控的有效性。

      项目组针对我国乃至国际上,至今水质标准物质几乎都是用纯净水配制而成,而地下水是成分复杂的天然溶液,尤其我国幅员辽阔,水文地质条件多变,加之近年来地下水污染加剧,导致我国地下水水质成分十分复杂,使用纯净水配制而成的单一或若干目标物水质标准物质,进行地下水质检测的质量监控,监控可信度大打折扣,不能反映地下水基体这一关键问题,从2006年起就开始天然基体质量监控标准样品的研制和应用工作,本次获得通过的重碳酸钙镁型地下水无机成分分析国家一级标准物质是多年积累的研究成果。该标准物质的应用,将为我国地下水污染调查中地下水样品的分多组分同时检测提供了可靠的量值溯源保证和检测结果国际互认的技术依据,为确保全国地下水污染调查评价样品测试质量和数据的准确性和可比性提供了有效的技术支撑。


    三个重碳酸钙镁型地下水基体标准物质通过国家一级标...