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    建设中的“中国天眼”

    地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

    2006年专家组初勘大窝凼

    技术人员检查桩孔

     

    9月15日,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)首席科学家、总工程师南仁东先生逝世,社会各界深切缅怀。就在一年前的今天,FAST在贵州省黔南州平塘县大窝凼落成启用。它是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜,其研制和建设体现了我国自主创新能力,实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越。半个月前,中国科学院公布了2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单(通用领域),FAST工程研究集体成功入围。作为建设在地质环境复杂地区的国家重点工程,其选址、勘察、设计、施工甚至投入使用,都离不开地质工作。为什么会选址在偏远的岩溶洼地?如何解决相关环境工程地质问题?……带着这些问题,记者近日采访了曾经参与过FAST规划选址、勘查设计和施工建设的中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平、中国地质环境监测院总工程师殷跃平、贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平等几位工程地质专家。

    2016年12月16日,FAST入选由《自然》杂志评出的2016年度重大科学事件。而刚刚公布的2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单,认为研究集体按期建成具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜FAST,在未来10~20年将保持世界领先地位,为我国在科学前沿实现重大原创突破提供了前所未有的机遇。其研制和建设体现了我国自主创新能力,实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越;拥有3项自主创新:利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,自主发明主动变形反射面,自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人;研发了高强度高精度大跨度索网结构,高性能动光缆,大尺度高精度实时测量系统等一系列关键核心技术,取得多项技术突破,推动了我国众多高科技领域的科技进步与产业升级,在国家重大需求方面具有重要应用价值,将促进西部经济的繁荣和社会进步。这些成绩和荣誉的背后,是中国科学家和科研工作者以及建设者的智慧结晶。这其中,地质元素和构成必不可少。

    为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地?

    选址工作跟进十多年,最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

    FAST工程从初步的设想、选址、勘察、设计、施工至投入使用,历经20余年。1994年,中国科学院第一轮选址;2007年7月,国家发改委正式批复立项;2008年12月,FAST工程奠基;2011年3月,FAST正式开工建设;2016年9月25日,“中国天眼”正式落成,“天眼”开眼。

    在这20多年里,有一位科学家从中青年开始就伴随FAST一直走到现在。他,就是FAST观测台址系统总工程师、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平博士。“利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址,是整个系统工程3项自主创新之一!”在他的办公室,聂跃平自豪地告诉记者。

    作为FAST选址的主要负责人,曾在贵州省地矿局科研所工作过的聂跃平对“中国天眼”落户贵州功不可没。

    1994年夏天,中科院原北京天文台(2001年国家天文台成立)副台长南仁东和彭勃博士等到中国科学院遥感与数字地球研究所咨询在全国范围内寻找适合建造大射电望远镜洼地事宜,之后便委托聂跃平到贵州做一次针对性的野外调查。同年8月至9月,聂跃平到平塘、普定等地进行了1个多月的实地调查,为在荷兰召开的LT大会提交了《中国贵州选址调查报告》,并得到大会充分肯定。随后,便开始了漫长的FAST探寻之路。

    1994年底,中国天文界以北京天文台为核心,组成LT(SKA)中国推进委员会,推荐聂跃平为台址评价组组长。根据选址要求,选择的洼地必须符合尽可能圆、既要交通方便又要相对隔离、台址稳定、没有无线电干扰等若干要求。

    聂跃平告诉记者,贵州虽然洼地众多,分布面积广泛,但要找到符合上述条件的洼地也十分困难。因此,根据以往在贵州的工作经验和岩溶洼地的发育规律,他选择在苗岭分水岭两侧的黔南州和安顺地区,应用遥感技术手段进行先期普查,然后在地形图上逐一标注,建立了300多个能够进行各种指标查询的洼地数据库,并完成了《大型射电望远镜中国贵州选址研究报告》博士后出站论文。在此基础上,聂跃平和中国推进委员会主任南仁东、副主任彭勃、国际LT中国代表吴盛殷、荷兰天文专家理查德先后到平塘、普定对部分洼地进行考察和电波干扰情况测量。1995年10月,LT第三次国际会议在贵州省贵阳市召开,会议代表到平塘、普定对洼地进行实地考察,对中国贵州选址给予了高度评价。

    1997年,LT(SKA)中国推进委员会提出了LT(SKA)中国工程概念先导单元,即由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜的创新方案的初步设想。经过不懈的努力和扎实的研究工作,FSAT最终获得国家立项。

    聂跃平介绍,FAST是一个大科学工程,对洼地的要求随着工程的不断优化而改变,对洼地的直径要求从开始的300米、350米、400米直到500米,因此选址工作一直跟进了十多年。最后根据野外考察、模拟计算和综合评价,优选出平塘大窝凼洼地作为FAST观测台址。FAST立项后,选址组围绕FAST对台址的严苛要求,应用遥感、GIS、虚拟技术等,对大窝凼进行了台址的工程稳定性、水文工程地质、岩溶地质灾害、周边环境、工程开挖量等一系列工程问题展开了工程性研究,并向国家天文台FAST项目指挥筹备组提交了相关报告,肯定了大窝凼可作为FAST观测台址的可行性。

    “从1994年到现在,20多年过去了,我从中青年开始伴随FAST走到今天,经历了漫长的时间考验,也遇到种种困难。但是一想到能利用家乡的地利优势实现FAST工程,就感到无比欣慰!”对此,聂跃平感慨万千。

    FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决?

    创新勘察方法,地下河洪涝灾害、断裂破碎带、巨石混合体、松动岩体、球冠状边坡等问题被逐一破解

    我国西南岩溶地区地质环境复杂,如何解决FAST观测台址遇到的环境工程地质问题?记者采访了中国地质环境监测院总工程师殷跃平,他也是这次杰出科技成就奖授奖建议名单中唯一一位中科院系统外的贡献者。“地表像是一口直径达500米的大锅,地下却是非常复杂的岩溶灾害体。”殷跃平开门见山地告诉记者。

    FAST观测台址选定大窝凼场洼地后,地质问题成了FAST建设成败的关键。2006年4月,殷跃平初次受国家天文台邀请,参加了FAST观测台址建设可行性论证技术组的工作。因其丰富的岩溶工程地质经验,2008年8月,受国家天文台的聘请,兼任了观测台址建设的地质总工程师。

    殷跃平告诉记者,FAST观测台址建设面临的第一个难题,就是地下河洪涝灾害。这里地处贵州高原到广西丘陵平原地区的斜坡地带,串珠状的峰丛峰林洼地非常发育。表面上看,它是一个完整的洼地,实际上大窝凼洼地底部(即锅底)50多米深发育有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河。

    “当时中国地质调查局正在组织实施的西南地区岩溶地下河地质大调查项目提供了很好的基础资料,前期调查表明,这条地下暗河一直流到了广西境内。它通过漏斗和落水洞将大窝凼与地下河建立了水力联系,这意味着地下水动态变化非常大,在极端暴雨的情况下,地下河水将上涨数十米。同时,在建设期间,土石方工程也将会改变洼地产流和径流条件,从而导致洪涝灾害。”后来,针对这一问题,可行性方案提出了新型的螺旋形加放射状截排水措施,并沿洼地底部设立了1公里长的泄洪隧洞,从根本上消除了FAST场地的洪涝风险。

    第二个问题就是断裂破碎带的地质工程问题。贵州的岩溶地下河往往与断裂带有关,技术人员现场工程地质勘察发现,长达十多公里的董当断裂带自北向南穿过,将大窝凼洼地切割成了东西两半。由此,东西二侧半球冠状的洼地工程地质条件将出现差异性,即随时间的推移,望远镜可能存在变形差异,而且断裂破碎带的软弱性也将带来地质工程问题,影响望远镜发射板的锚固安装质量。“望远镜有2400多个三角形反射块,像鱼鳞片一样。用锚杆与下面的地层固定,如果有断裂破碎带,注浆质量会下降。锚杆施工后,如果断裂带溶蚀严重的话,注浆时漏浆量会很大,导致抗拔力出现大的差异,影响工程质量。”于是技术人员专门在现场对断裂带进行了大量的锚杆拉拔实验,获得了注浆参数、锚固长度、设计锚固力等一系列参数。“比如注浆中加一些早强剂,防止它漏失,让它固定住,不会出现新的变形。”

    第三个问题是洼地西南侧分布数百万立方米的大型溶塌崩塌堆积体,正好位于望远镜圈梁附近,开挖扰动后将带来滑坡问题。“这些堆积体在大小井地下河系演化过程中,由岩溶动力侵蚀形成,具有一定的稳定性。但是,被切脚临空后,稳定性将会降低。我们通过抗剪试验和室内模拟,发现这种溶塌崩塌堆积体和传统的滑坡堆积体是不一样的。我把它称为‘巨石混合堆积体’,它与下伏基岩界面形成了点摩擦,有一定的嵌固性,抗剪强度要高,可以按照代换补强的思路,采用小口径组合桩群加注浆的措施对前缘进行加固,这样就构成了一个由巨石混合体和桩群构成的棱体,形成了拱圈效应,对巨石混合体起到了支挡作用,确保了望远镜的安全。”殷跃平展开当时的设计剖面图,向记者解释道。

    第四个问题就是古地下河的卸荷松动岩体稳定问题。殷跃平介绍,在大窝凼洼地3点钟到5点钟一带,出露有一古地下河通道,洞口岩体破碎,形成了大范围的松动岩体。如果在FAST观测台址建设和运行过程中,不对这些松动岩体进行加固的话,将会形成崩塌滚石灾害直接摧毁望远镜。因此,技术人员在对这些松动岩体进行系统防护的同时,还重点对12处稳定性很差的危岩体进行了清除或整体加固,避免了崩塌滚石灾害的发生。

    第五个问题就是开挖边坡的稳定性评价和加固问题。FAST观测台址并不是严格的球型洼地,施工建设过程中需要切凸补凹,形成均匀性很差的球冠状边坡。而这种边坡具有越向底部,应力越集中的特点,采用传统的平面分析方法就不行了,因此,他们提出了基于仓储理论等的三维评价方法,并取得了很好的效果。

    FAST观测台址的工程地质勘察评价,也探索出了一套新方法。在此之前,我国对平缓场地和山地的勘察方法较为成熟,并形成了国家标准,但对大型、特大型岩溶洼地的工程地质勘察经验很少,相应的规范标准更是空白。为此,FAST观测台址的建设形成和改进了很多勘察方法,为今后实施同类工程积累了经验。

    殷跃平还追忆了与南仁东教授一起在FAST观测台址建设现场工作的日子。他说:“南教授不仅亲自组织深入论证地质解决方案,而且多次与我们到洼地陡坡查看危岩滑坡等。他可谓惜时如命,白天与我们一起进行野外查勘、解决问题,晚上匆匆忙忙吃完饭,又伏案熬夜。南教授告诉我,他担任国际天文台主席等学术职务,每天晚上要处理数百封电子邮件。他是仰望星空的前沿科学家,亦是惟精惟一的卓越工程师。”

    如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题?

    4个阶段岩土工程设计不断优化,自主创新多种技术,工程设计获得多项国家专利

    在FAST之前,世界上最大单口径射电望远镜是美国Arecibo望远镜。如今,FAST台址开挖系统岩土治理规模是Arecibo的5倍,总体建设规模是Arecibo的近3倍。FAST台址岩土工程复杂程度远高于Arecibo,是世界上利用大型岩溶洼地建设的最大工程。如此复杂而庞大的工程,其岩土工程设计至关重要。FAST工程以全新的设计思路,开创了建造巨型射电望远镜的新模式。其中,贵州正业工程技术投资有限公司是FAST工程台址开挖系统的核心技术团队。

    FAST工程台址开挖系统现场设计工程师、贵州正业工程技术投资有限公司第一勘测设计院岩溶地基研究所所长吴斌告诉记者,由该公司完成的FAST工程台址开挖岩土工程设计被中国勘察设计协会评为2015年全国优秀工程勘察设计奖工程勘察一等奖。该设计还获得了国家知识产权局发明专利受理及授权4项、实用新型专利授权7项。技术成果应用于FAST工程,系统解决了大型岩溶洼地,薄壳岩溶岩体精细开挖建设过程中,遇到的各种复杂岩土工程技术难题,为项目的安全运行奠定了可靠的基础。

    据了解,FAST台址洼地内地形起伏大、坡度陡,大型岩堆、溶蚀峰林、大型溶沟、溶槽、溶蚀裂隙密布,各种岩溶不良现象发育集中,工程地质及水文地质条件极为复杂。台址开挖系统设计按照动态设计原则分为方案设计、优化设计、施工图设计及现场设计4个阶段,历时3年半。通过4个阶段岩土工程设计的不断优化,实现了最初方案开挖投资1.85亿元,优化到最终开挖投资0.97亿元的最佳开挖效果。设计中,技术人员使用了BIM技术,开挖中心选择技术,下拉索促动器基础坐标解析技术,岩土工程信息平面表达技术,馈源塔及圈梁支撑柱位置优化技术,排水、防冲刷技术,螺旋检修道路优选技术,大型构建拼装场地及安装工程临时施工场地建造技术,岩堆、危岩、边坡综合治理技术以及生态保护技术。这些技术的运用,达到了国际领先水平。其中,国家发明专利“一种岩溶洼地排水系统”技术,在历经4个水文年的考验后,证明其排水性能良好,台址区未发生任何水患问题;而开挖中心选择技术则实现了台址开挖量最小,地质灾害治理费用最低等综合优化目标。

    贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平向记者介绍,他们自主创新过程中形成的大量关键技术已经汇总并将出版专著。专著全面系统地反映了FAST工程台址开挖系统建设所遇到的各种技术问题的研究成果,是迄今为止国内外大型岩溶洼地综合利用岩土工程方面集学术研究与工程应用为一体的第一本专著。

    正是有了地质人前期复杂而周密的工作,才保证了FAST系统工程的成功选址以及安全建设和运行。FAST运行1年来,正在为我国暗物质本质、宇宙进化、太空生命起源和寻找地外文明等研究提供着重要支撑,贵州正业工程技术投资有限公司也在不断对工程进行回访记录,未来他们还将关注FAST地区环境信息综合监测。相信有了地质人的“保驾护航”,FAST将会更加安全而有效地运行,为人类探索外太空提供更多的线索。

     
    解译“中国天眼”的地质密码

    2020年8月10日,自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋地质六号”调查船顺利抵靠海洋地质码头,圆满完成2020大洋航次科考任务。航次历时49天,漂洋过海近15000公里,出海成瘾的我仍然心潮澎湃,意犹未尽。作为第一次出海的“小萌新”,此次远洋科考让我受益匪浅,唯一的遗憾是未能一睹“海马”系列深海遥控潜水器(ROV)在海上现场作业的风采。

    当听闻“海洋地质六号”船后续的航次调查任务将使用“海马2”号ROV在“海马冷泉”开展科学考察后,立刻跟海洋生态环境研究所所长夏真陈述了我对“海马2”号的向往之情,夏所慨然同意了我的出海申请。本航段有来自上海海洋大学、中科院南海所、中科院能源所、香港浸会大学、香港科技大学等多家科研院所的科学家组成了国内最强大的冷泉科研团队,以及广州海洋局水合物工程技术中心、实验测试研究所、海洋生态环境所和海洋技术方法研究所组成的海上技术调查队伍,再加上甲板部和轮机部船队人员28名。

    “海马”2号出水

    感谢技术负责亮哥(陈春亮)在“海洋地质六号”为我保留了我的老本行岗位——“导航”。本航段最主要的调查任务是依托“海马”2号强大的作业平台搭载多种作业工具和多家科研机构的设备在冷泉口作业,ROV下潜完成回收网兜、布放海底摄像装置、布放生物诱捕器、生物实验等多项任务,并采集海水、表层沉积物和碳酸盐岩样品。

    经过ROV室小伙子们的耐心调试,ROV成功下潜。此时的地质室成为新冠疫情期间电影院解禁以后最火爆的观影室,按进场先后顺序可分别抢占VIP观影区和一般观影区的座椅,来晚的科学家可自带小板凳找空地坐下,再晚的观影人员只能买到站票寻找“立锥之地”了。通过高清摄像头,看热闹的外行看到了笼统的“海底生物”,看门道的内行则看到了管状蠕虫、蛤类、贻贝、白瓜贝等多种冷泉生物。

    小迷妹惊叹地看着屏幕里令人眼花缭乱的海底世界,借此良机恶补了“海马冷泉”的相关知识。“海马冷泉”为国际前沿科学问题的研究提供了重要窗口,引得来自于多家科研院所的科学家们此刻汇集于“海洋地质六号”进行野外采样和学术探讨,也正是“海马”2号拥有的深海探测强大力量,使得调查取样成为可能,不愧为我的男神大“海马”。

    观众享受了视觉的盛宴之后ROV开始取样作业。任由科学家们提出多么“刁钻”地取样要求,ROV主驾驶员黄元铿都能得心应手、手到擒来、指哪打哪,只见他拿起操作手柄提、压、点、按,机械手张合自如,伸缩有度,取样一气呵成。在一旁的小迷妹被这一通操作惊艳到目瞪口呆,立刻萌生了做一名ROV驾驶员的梦想。听到技术负责亮哥和ROV室主任陈宗恒交流,国外有科学家兼任操作员的先例,我心花怒放准备坐上驾驶员座椅,却被技术负责严词喝止,告诉我ROV驾驶员的上岗必须通过严格培训。

    为了满足我当ROV驾驶员的心愿,技术负责安排了专业技术人员培训与科学任务最密切的机械手操作作业,培训从系统原理开始,接着介绍了机械手的关节组成与控制机理,随后才安排了实际操作,专业技术人员指导如何插管取样作业,虽然这是ROV最简单的取样作业,小迷妹却费了很大劲才get到这一技能,更加佩服ROV驾驶员的精湛技艺。

    小迷妹享受着学习的幸福时刻,像是在片场客串了一把导演,给男神爱豆加了一段戏,妙不可言。完成所有作业之后,“海马”2号终于满载而归,出水一刻,他像自带bgm的英雄,一袭白衣,持剑而立,云淡风轻,帅气逼人。她又像自带光环的出水芙蓉,清晰脱俗,遗世而独立。

    广海人:小迷妹与大“海马”的初遇

    在生产活动中,安全始终是第一位的。这是人人都明白的道理,但是却时常有人在生产工作中忽视这一点,为了图一时方便,或者一时粗心大意,会在工作中留下安全隐患。因此需要人人树立安全责任心,在工作中为保持安全环境的互相监督变得十分重要。虽然每个岗位都会存在安全隐患,然而我们部门经常出海作业的工作性质,决定了我们需要比一般部门具备更完善的安全保障措施。因为我们会涉及到海上航行交通安全、施工现场安全、调查设备安全等多个方面,而人是安全事故的主导因素,所以即便我们严格按照流程做好安全保护准备,也难免存在有人疏忽的情况。这种时候就需要大家互相监督、互相提醒,人人保持着安全员的责任心,才能把安全隐患扼杀在摇篮中。 

    记得在一次海上现场作业时,船后甲板急需工人帮忙,老A没做什么准备就要急急忙忙赶过去,我见状连忙提醒道:“老A,你先去把工作服和工作鞋帽都换好再去,后甲板摇晃,要是不小心磕碰了就糟了。“老A这才反应过来,换好了装备才去帮忙。后来老A回来告诉我,多亏我当时提醒了他,那次在后甲板干活他还真不小心踢到了钢板,要不是因为穿了劳保鞋,后果不堪设想。

    如今发达的媒体传播,让我们时常看到会有各地各种安全生产事故的报道,在不断给我们敲响警钟,让我们时刻牢记“以人为本,安全第一“的宗旨。安全管理一定要首先管理好人的因素,多一份责任心,多一份安全感。

    安全生产,人人有责

    广东韶关某尾矿库在表层修复后进行覆绿(左侧),较原来(右侧)生态条件有了较大改善

    内蒙古西部某煤矿应用大量水资源覆绿

    10月1日,自然资源部发布的矿业九大行业《国家绿色矿山建设规范》将正式施行,《规范》涉及矿区规划布局、资源开发、资源综合利用、节能减排、科技管理、数字化矿山、企业管理、社会责任等多个方面的内容,并着重对矿区生态环境保护和治理提出了要求。那么,如何才能更好实现矿区“与周边自然环境和景观相协调、因地制宜实现土地可持续利用、区域整体生态功能得到保护和恢复”等目标?记者日前采访了国内多位地质环境修复领域的专家,一次有关矿山环境修复的专业性讨论就此展开。

    生态恢复是矿山环境改善的主要途径

    纵观煤炭、冶金、有色、黄金、化工、非金属、砂石、水泥、陆上石油天然气开采业等九大行业《国家绿色矿山建设规范》,人们会发现保障矿山环境是所有工作的核心和出发点。而其中,既包括生产过程中的降低环境侵扰,更包括勘探开发之后的矿山环境复原。

    “我认为,生态修复是矿山环境改善的主要途径。”中国地质调查局矿产资源研究所陈明研究员是在一次出差前夕接受的采访。这段时间,他北上南下,考察了一个又一个矿山及其生态环境修复的项目。

    他告诉记者,在过去的数十年间,我国经济飞速发展,但粗放型发展也带来了明显的生态问题。如今,矿山生态环境保护的滞后效应已经凸显出来。以往矿产资源的采掘、选矿及冶炼过程对矿山环境的破坏是多方面的,最直接的是采空区地面塌陷、山体滑坡、泥石流、水土流失、植被破坏和景观破碎,此外还包括对大气、地表和地下水以及土壤环境的影响。“其负面效应不但有看得见的物理变化,还有看不见的化学变化。”

    陈明算了一笔经济账:“我国大约有80万座矿山,其中约40万座矿山因生态环境破坏而需要修复或恢复。即使按每座1000万元的保守成本估算,全部修复一遍也需要4万亿元资金。如此沉重的负担是中央和各级地方财政都难以承受的。”

    如何更加科学地弥补矿山领域的生态欠账?

    陈明认为,矿山环境的改善途径有两类不同观念:生态恢复和环境修复。前者主要依靠生态系统的自我恢复能力,成本低但周期较长,可持续性好;而后者主要依赖人工干预,成本高但速度快,可持续性则要看修复手段和理念是否合适。

    “近些年,我主要从事土壤污染修复方面的研究。我认为,矿山大都面积大、位置偏、污染严重,改善环境更适宜采用‘以生态恢复为主,工程修复为辅’的方式。即,对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力;同时,在关键节点辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。”

    对此,国家地质实验测试中心的刘永兵研究员表示认可:“生态恢复并不是置之不理,不是放任自流,而是要有整体的规划设计。矿山系统是一个复杂的巨系统,生态恢复要抓要害、分主次,在关键节点上采用人工治理修复。但在不同的地方,自然条件不一样,人工干预的尺度要区别把握,但总体上还是要以生态恢复为主。”

    “生态恢复充分利用了自然界的自我修复能力,可以大大降低成本。”陈明强调。

    充分考虑自然生态原貌,避免过度修复

    在《有色金属行业绿色矿山建设规范》中有着这样明确的要求:“矿山经地质环境治理后的各类场地应安全稳定,对人类和动植物不造成威胁;对周边环境不产生污染;与周边自然环境和景观相协调;恢复土地基本功能,因地制宜实现土地可持续利用;区域整体生态功能得到保护和恢复。”

    那么,西部干旱区和东部执行同样的标准是否合理?近段时间,陈明考察了国内不少矿山,而越看越感到这是一个需要进一步探讨的问题。

    “8月中旬我去内蒙古乌海进行调研,看到那里的煤矿排土场被修复得绿草如茵,高压水枪不停地喷水。当时一位修复公司的员工是这样告诉我的:‘这里种植养护的每一棵树、一小片草,一年需要花费的资金却相当可观。如果哪天资金跟不上,出现断水现象,用不了多久,这些草全都得枯死。’”当地人的话给了陈明很大触动,进而他在西部的新疆、内蒙古、青海了解到,矿山绿色生态环境修复的要求与东部城市相同,验收标准也一样。

    “在那样气候干旱、水资源极其缺乏的地区,开矿之前本就是戈壁。开矿后虽然需要修复,但如此修复,不但前期投入很大,后期维护的成本也非常可观。更要命的是,这样的修复是不可持续的。”面对记者,陈明的表述充满忧虑。

    “于是我想,在一些位置偏远、自然环境恶劣、人迹罕至的地方,矿山修复是否必须不计成本、不惜代价?”

    思考后的答案是否定的。

    他认为,就像农业生产需要因地制宜一样,矿山修复也应该充分考虑到当地的自然条件。“不问是否可持续发展,单纯追求临时的绿化效果,非要把百千年来一直是戈壁滩的地方变成绿洲,是不是有‘过度修复’的嫌疑?”

    陈明认为,如果是可持续的,修复工作值得做;如果不可持续,仅能维持短暂的绿色,那就不一定值得了;尤其是在经济运行相对困难的时期,更应慎重。“不是说这些地方不需要修复,而是要真正做到因地制宜地,把握好最符合生态需求的‘度’。”他希望有关部门能够细化相关设计要求及验收标准,让不同气候等自然条件下的矿山修复工作更科学、更合理。

    刘建东是江苏省地质勘查技术院党委书记、院长,他的观点是:采用生态恢复还是人工修复应结合当地经济水平、城市发展规划和场地周边环境等因素综合考虑,还应进一步将一些被认为是废弃物的有用资源充分利用起来。他说:“在中东部一些矿业城市、老工业基地的市区、近郊,就应该进行高标准的治理和修复——先做前期规划,再大规模投入,通过实施工程治理项目,修复矿山生态环境。”

    刘建东认为,我国东部一些矿山城市,自然条件较好,人口密集,而且这些地方在长期矿业发展的背景下,生态环境大都遭受了严重的伤害,修复矿山环境直接关系老百姓的生活质量和当地的经济发展,需要高标准的土壤修复和绿化工程。这方面,阜新、徐州、铜陵等矿业城市都做得非常好。

    而在西部一些偏远矿山,地处戈壁荒原,修复成绿洲显然不太现实。但当地产生的扬尘可能影响到东部,因此适度控制是必须的。可以通过检测大气pm10值作为环境修复的衡量标准。“现在,用固土技术控制扬尘,在排土场上喷洒一层由黏土矿物等物质调配的胶凝材料,让表层土壤形成薄薄的硬壳,就能保证纳米级、微米级的沙粒不形成扬尘。”

    江苏华东基础地质勘查有限公司总经理钱美平告诉记者:“这样的固体技术每平方米的成本就一两块钱,比大规模栽树种草种花要便宜得多,在西部应该是可行的。”

    “矿山环境修复理应做到成本与效益兼顾。”钱美平还建议,国家有关部门可在普查工作的基础上,研究制定“全国一盘棋”的矿山环境修复规划,“制定相关政策和制度,因地制宜地设立修复目标和修复内容,选定恰当的技术路线,相关的验收标准也要进一步细化,要按照不同地域的自然环境和矿山品种分门别类,区别对待。”

    用综合技术应对矿山环境中的复杂问题

    那么,要想重建矿山自然生态系统、恢复其原本的面貌,需要重点进行哪些工作?

    陈明认为,不仅要进行治理清除危石、降坡削坡、平整土地、治理空采区和塌陷区、消减堆积的尾矿、恢复植被等比较直观的工作,还要选择相应的技术,修复土壤和水体,消除重金属污染等。而这方面,我国矿山环境修复中做得还远远不够。

    重金属污染的危害已是众所周知。刘永兵告诉记者,重金属会引发头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、各种癌症等疾病。摄入过量的镉,容易导致高血压和心脑血管疾病,引起骨钙的大量流失,造成肾功能失调。铅元素进入人体后很难被代谢,可造成新生儿先天智力低下;对老年人造成痴呆、脑死亡等。甚至过量的铁也会损伤细胞中的脂肪酸、蛋白质和核酸等,并导致钙镁等元素的失衡。

    “因此,在矿山环境治理过程中,只关注物理变化,而不关注化学变化,是不全面的。”刘建东认为,从全国多目标地球化学调查结果看,全国的主要土壤重金属异常大都与矿山有关。某些流经矿山的江河,河道两侧的农田土壤污染可以延伸至下游20至50公里范围内,有的甚至达到百公里以上。流域性的重金属污染甚至达到上千公里。“与矿区地质灾害相比较,重金属的危害面积更大,受损人群更广,治理难度也更大。”

    “看得见的地质灾害明枪易躲;而看不见的地球化学灾害则暗箭难防。正因为重金属污染需要通过专门的采样和分析测试才能被检测到,所以一旦被发现,往往已经造成不可逆转的损害。”陈明认为,矿山环境恢复的复杂性决定了矿山生态修复需要用系统论作为指导思想,采取综合手段解决物理、化学和生物的问题。“要根据不同地域和不同类型矿区制定不同的标准,从技术而言,更要针对每个矿山、每片场地以及不同污染类型的农田对症下药,开出不同的药方,研制出不同的药剂,突出不同的方案。”

    对此,钱美平的观点是:在矿山环境修复领域,地球化学工程技术大有作为,且具有相当的优势。“当前,各地物理修复、化学修复、生物修复都已经有了不少比较成熟的技术,如煅烧、淋滤、电渗、植物吸附重金属、微生物吞噬有机污染物等等,已经形成了许多成功的案例。但矿山作为面积较大、污染情况较为复杂的区域,更适应采用综合修复的手段,而且情况越是复杂,各种修复方法越应兼顾。”

    “我们重点要做的是真正当好环境修复师,让绿水青山回归,让原有的生态系统得到更好的恢复,为实现我国‘到2020年基本形成绿色矿山格局’的目标做出贡献。”陈明如是说。这是地质环境工作奋斗的航标,也是每一位老百姓的期望。

    让绿水青山回归

    南极大陆身处地球的最南端,那里常年被冰雪覆盖,被称为是“地球的冰库、暴风的故乡、世界的寒极和白色的沙漠”,环境恶劣程度可想而知。对地质队员来说,虽然每日的负重考察早已是家常便饭,但是在这极冰冷、极偏远之地,还有很多无法预料的考验在等着他们:瞬息万变的天气,狂奔怒吼的骇浪,毒辣炽烈的紫外线,变幻莫测的狂风,暗藏杀机的冰裂缝还有无法适应南极恶劣环境的行装……如果说这外在艰苦的环境并不是最艰辛难言的,那么长达一个月的海上漂泊,千篇一律的饭食,远在千里之外的除夕团圆夜和杳无人烟的勘查路线无不时刻侵扰着南极科考队员的内心,让这些铁骨铮铮的地质儿郎也不免唏嘘。

    正如其他无论多么辛苦、危险的行业和工作一样,在我们的南极科考队伍之中也有巾帼英雄的身影,她们和众多的男队员一样承受着外在恶劣环境和内在科研工作双重压力的考验,而除此之外,还多了一份对父母的牵挂,对孩子的不舍和对爱人的愧疚和想念。非常荣幸的是,在为数不多的中国第33次南极科考女队员中,有两位来自于地质力学研究所,她们一位是第二次出征南极的韦利杰,一位是荣升为母亲刚满两年的杜星星。

    提到在南极工作的这一个月时间,两位地质队员谈的更多的是有关于在菲尔德斯半岛地区开展古生物地层与沉积序列研究和不同类型火山岩的岩性特征与空间分布特征研究,想的最多的是如何将增加的维多利亚地现场考察任务和长城站及周边地区考察任务完成的更好,感触最深的是长城站周围冰融水形成的软泥和没膝的积雪能使整只鞋深陷进去,让人寸步难行,最难忘的经历是自己外出考察第一天就坏掉的两双精心准备的鞋……但是提及远在地球另一端的家人,工作上的敢拼敢闯的“女汉子”韦老师却也忍不住心酸: “上一次去南极时女儿给我写的信我还留着,每次出野外都翻来看看,每次都忍不住流下眼泪。她告诉我她可以不依靠别人,单听磁带就把单词背的滚瓜烂熟,好多别人都做不出来的奥数题,只有她能做出来,她甚至还向我炫耀自己做作业细心了,跳绳能跳300多个了,但其实我知道,她只是想我了,但是又不愿意让我太过牵挂她。相比其他妈妈我亏欠孩子的太多,有哪个妈妈不想把孩子天天搂在自己怀里呢?但是我这个行业就这样,没办法,逼着自己的孩子快点长大。南极在我的心中既是人间天堂,又是科研圣地,能来南极工作是可遇不可求的机会,在南极工作即使没有假期,后勤物资不匹配等等再大的困难我都可以克服,但最让我难熬的就是对孩子和家人的思念,尤其是夜深人静时,我在南极每天心里都要默念很多次,我爱你们,我真的爱你们。”

    而说到对孩子的亏欠,另一位80后“女神”——杜星星则有从不诉说的苦衷,虽然来到南极工作,她把惊喜、感动、欣喜等等感触放在了思念之前,但是这一次自孩子一岁后又一次超过一个月的离开,带给她的又岂会仅仅是思念这么简单?为了这一次的南极科考,她早在一年前就硬生生给孩子断了奶,很多同为人母的小姐妹都劝她:专家称母乳最好喂到2岁以上,她只是笑笑:没办法。由于工作性质的缘故,杜星星再出野外时,儿子已经从最初的不适应每次电话或视频时哭着喊着“天天想妈妈要妈妈”,变成“妈妈记得给天天带好东西回来,给天天拍照”。这让初为人母的杜星星在欣慰之余又有着说不清的落寞,似乎,孩子一夜之间就已不再依赖她,而被孩子需要则是天下所有妈妈的心愿吧。长城站的网络速度较慢不足以视频,杜星星只好在每天晚饭后跟家人语音通话,诉说衷肠。但是对于这份工作,这份职业,她从未后悔过,只是比其他人更多一分对孩子、爱人和父母的感谢,她说:“谢谢家人对我工作的理解与支持,我会像每次工作完一样平安回去,我会将对你们的思念藏在心中。”

    其实,在我们的地质大军中,还有无数这样默默无闻奉献自己所学,勤奋工作、努力生活的巾帼英雄,野外考察她们勇往直前冲在一线,资料成果汇集她们挑灯夜战加班加点,回归家庭她们又出得厅堂入得厨房,她们既是拼得了命的“女汉子”,又是受到同事和家人称赞的“女神”。值此三八妇女节来临之际,请让我们每个人都为身边的巾帼英雄竖起大拇指,为她们点赞。

     

     

     

     

     

     

    地质力学所参加中国第33次南极科考系列之十

      

    中化地质矿山总局的地质队员们在新疆沙漠地区工作

      

    野外工作中

      

    魏永峰在海拔5420米处工作

     

    2008年,国土资源部与新疆维吾尔自治区政府签订《合作开展新疆公益性地质调查和重要矿产勘查协议》,决定从2008年到2015年,由中央和地方财政投入资金,在天山、阿尔泰山、昆仑—阿尔金山三大山系展开地质找矿工作。自治区提出的目标是3年要有好的眉目、5年要出鼓舞人心的成果、8年要有令国人为之振奋的重大成效,这一项目也被简称为“358”。

    8年过去了,新疆“358”地质找矿工作会议于今年11月23日在乌鲁木齐召开,在全面总结新疆“358”项目取得的成就和经验的同时,也部署了新一轮新疆“358”项目。这8年间,无数地质队员从全国各地奔赴新疆,在辽阔的三山之间唱响昂扬的《勘探队员之歌》,谱写一首首振奋人心的找矿华章,不管他们来自何处,在这片土地上,他们有着一个共同的名字——“358”。

     

    寻宝天山

    王彦卿

     

    2016年初秋,我随同单位宣传片摄制组一起前往新疆,中化地质矿山总局所承担的新疆“358”项目组正在那里开展工作,我们想拍摄记录下他们的工作和生活。

    这是一支充满青春活力的优秀团队,平均年龄不到30岁,绝大多数是近年本科或研究生毕业的80后、“90后”,他们用辛勤的汗水、激昂的热情谱写出感人诗篇。

    “20天瘦了20斤”

    承担新疆西天山地质矿产综合调查项目的是中化地质矿山总局地质研究院的几个小伙子,他们组成一个项目组,组长叫鞠林雪,大家都叫他“大鞠”。调查区位于西南天山山脉北麓,海拔在5000米左右,大部分属于冰雪覆盖区,山势高耸险峻,多悬崖峭壁,平缓、低凹处则终年积雪,难以攀越和通行,马匹就成了他们主要的交通工具。乍听来很令小伙子们兴奋,可是山路崎岖难行,又不熟悉马性,骑马出行可不是那么容易的事。记得一次下山时,需要骑马过河,河水湍急浑浊,当马行进到河水中段时,一脚踩空,河水瞬间冲上了马背,马顺着水势发生倾斜,队员顿时惊恐万分,稍有不慎,很可能连人带马被奔腾的河水吞没,在这千钧一发之际,马儿瞬间兴奋起来,在河水里猛地向前一蹿,冲到了岸边。诸如此类的事情,几乎每天上演着,这给本就繁重的地质工作又增加了一分惊险。后来通过与马朝夕相处,队员们渐渐熟悉了马性,骑马技术也越来越高超。

    每次进山10小时的骑马路程,不可能携带太多的补给和生活用品,每次进山前大鞠他们都会认真地计算食品补给量,细化到每一天每一餐,馕和矿泉水成为主要食品。在雪山脚下宿营,最严峻的考验是寒冷,每天清晨,冰冷的山风从脸颊划过。天刚蒙蒙亮,他们砸碎水桶内的浮冰取水,开始烧水做饭,由于天气冰冷、潮湿,点火也成了一件很困难的事,一次次的点燃、熄灭,再点燃、再熄灭。早饭过后,队员们就背上馕上山了。在山上工作时,几乎每天都下雨,在雪山附近,雨水变成了冰雹,海拔越高,冰雹越大、越急。

    一次填图过程中,队员们在海拔4000米的露头上,晴朗的天气突然转阴,伴着几声“轰隆隆”的雷声,突然下起了冰雹,几乎是一瞬间,山坡间布满了冰雹,队员们迅速撤离,可湿滑的草地,陡峭的山石,成为队员们下山最大的困难,无数次的跌倒,爬起,相互搀扶……足足花了1个小时,他们才走完平时10分钟的路程。

    第一次进山,在山上工作了20天。下山后称了称体重,小伙子们惊呆了:平均瘦了十多斤。

    采访西天山项目组时,时常能感受到这些年轻地质人对远方父母的牵挂和对妻儿的思念,技术员邓宇飞经常晚上收工后,站在帐篷外,抬头看着天上的星星,一边啃着馕,一边给远方的父母打电话:“爸爸妈妈,我在这里很好,吃得很好,天气很好,条件很好,放心吧,你们在家要多保重身体!”在他们年轻甚至有些稚嫩的脸上,已经有了一个地质队员所特有的坚韧神色。

    “找到大矿,是我最大的梦想”

    “是那山谷的风,吹动了我们的红旗。是那狂暴的雨,洗刷了我们的帐篷……”刚走近新疆拜城铜矿远景调查项目组的工作区,就传来了这首《勘探队之歌》。

    走进项目组办公室,大大小小的矿石标本摆满了柜子,墙面上挂满了各种地质图和野外地质工作要求及安全规章,六七张简易床整齐地摆放在房间的最里边。项目组组长孟都介绍说,由于矿区房子难找,项目组的办公室和宿舍就合二为一了。

    野外的生活对于年轻人来说,无疑是枯燥乏味的,这里没有商场、没有网吧、手机有时都没有信号……但是,他们却自得其乐,几个年轻人野外归来一起唱歌,有的还试着创作歌曲,以丰富业余生活,他们像是一个大家庭,互相取暖,互相关爱,但他们之间有一个共同的、不可触碰的话题——“想家”。组长孟都出队的头一天,爱人刚刚做了一个手术,带着对妻子的愧疚和不舍,他来到了新疆项目组。工程师王富强在野外工作时接到了家里的电话,说他父亲重病住院需要做手术,当时工作正处于关键阶段,他犹豫再三,还是留了下来。提起这段,小王还是满脸自责。但一谈起找矿,他们立刻两眼放光,滔滔不绝。“80后”的小伙子王占兵说,能为国家找到大矿,是我此生最大的梦想,其实,这也是每一个地质队员最大的梦想。

    “小羊沟硼矿有了新发现”

    最后一站,我们来到了吐鲁番小羊沟硼矿调查评价项目组,这是由中化地质矿山总局河南地质勘查院6个小伙子组成的,调查区位于吐鲁番市东北部,区内地形条件恶劣,山势陡峭,交通极为不便,仅靠牧民进出的山间牧道可到达,通过卫星电话才能联系到项目组。每次进山都要翻过十几公里的山路,还要蹚过一条宽约8米、水流湍急的小河,河水是山上融化的雪水。每次过河冰冷的河水让队员们感到刺骨的凉,稍有不慎,就会被湍急的河水冲走,大家互相搀扶着蹚过了河。上了岸大家先是把湿透的鞋和袜子脱掉,用力甩一下水,穿上接着上路。为了节省时间,项目组在工作区搭起了帐篷,由于物资运送困难太大,无法提供床铺,只能在地上铺上防潮布以地为床,潮湿自不必说,各种蜘蛛、昆虫、蚊子是这里的常客,有段时间晚上睡觉总有一群小老鼠在头顶上跑来跑去,大家每天晚上都会开展灭鼠运动,直到有一天在床铺下面发现了一个老鼠洞,才彻底结束了这场噩梦。

    在小羊沟工作的小伙子们,除了“罗盘、地质锤、放大镜、卫星电话、GPS”五件宝之外,还有一件必不可少的东西——打狼棍。当地人说,这里常有狼等野兽出没。

    第一次到西西尔塔克中点工作区踏勘,由于距离远且没有路,项目组聘请了两个维吾尔族老乡当向导。走在山里,队员们感觉像有一只狼跟在后面,大家立即挥起木棒准备开打,向导赶快拦住说,那只是一条狼狗,跟随他们一块儿进山。爬了一天的山路,队员们都累得筋疲力尽了,发现狼狗脚下的黑色肉垫都磨没了,向导也开玩笑说,狗狗的鞋子都跑丢了。

    就这样的日复一日,一个星期或者十天后出山的时候,地质队员的食物吃光了,袋子里换成了几十公斤的岩石样品;他们会为发现一个新的异常而欣喜,也会为几日的奔波无果而沮丧。

    离开小羊沟的时候,技术负责人焦紫辉兴奋地告诉我,通过野外地质工作,初步查明小羊沟硼矿位于新疆唯一的火山岩型硼矿化带上,发现主要矿(化)体三条,有望在该区找到一个中型以上的火山沉积型硼矿床。

    “这些年轻地质人以找矿为天职,殊不知在他们身上同样蕴藏着宝贵的精神富矿。

     

    喀喇昆仑记忆

    魏永峰

     

    11月23日,新疆乌鲁木齐市,约300人齐聚一堂,新疆“358”地质找矿工作会议隆重召开。这一天,新疆西昆仑地区5幅 1∶5万区调获新疆“358”找矿项目优秀成果三等奖,我也被评为新疆“358”找矿项目先进个人,并代表单位上台领取了先进单位的牌匾。

    2012年4月,四川省地矿局区域地质调查队取得新疆西昆仑地区5幅1∶5万区域地质调查项目,之后的每年春天,项目组成员都会带着梦想踏上喀喇昆仑山。

    在海拔5500米以上的高原,有迷人的冰川,无垠的高原草甸,成群结队的藏羚羊,幽静深邃的山湖泊……当所有人还沉浸在美景中无法自拔时,高原的天气来了个当头棒喝,突然飘起了雪花,越来越大,变成了冰雹,打在车上噼啪直响。气温急剧下降,不少队员的高原反应也越来越明显。这时,有多年高原经验的项目经理不厌其烦地向新队员们交代注意事项:下车不要往下跳,走路不要太快,吃饭不能太饱,睡觉不能太早,上厕所蹲下起来要慢一点……

    在狂风怒吼、暴雪纷飞中,在海拔5500米冰川下方,队员们忍着身体上的不适,升起了鲜红的队旗,搭起了青绿的帐篷,在巍峨的昆仑山上安下了简陋却不乏温馨的新家。

    清晨八点半,队员们带上干粮和仪器,顶着寒风前往工作地,两腿像灌了铅似的,每走一步都十分吃力,汗水浸透了衣裤,浑身冰冷。天色渐晚,队员们经过一天的测量,坐上车子回到驻地。记忆中印象最深的一次,是回驻地的路上,大家正昏昏欲睡,突然,驾驶员谭梦大叫一声“糟了”,我们猛然惊醒,往车窗外看去,车子陷进了淤泥中。

    看着谭梦懊恼的表情,队员陈威开解道:“我们还真够幸运的,现在活动一下晚上可以多吃一些。”取出木板,搬来石头,挥起铁锹,原本沉寂的戈壁滩也热闹起来,气温很快降到零下十几摄氏度,谭梦好几次试着发动汽车,可惜奇迹并没有出现,挖车还要继续。两个小时过去了,伴着大家的口号声,车轮终于从泥泞中出来了,人群一阵欢呼,这时,前来寻找我们的同事也赶到了。

    队员们的青春就这样与这片孤寂亿万年的热土联系在了一起,观察、采样、记录、连图,熟悉的工作流程,忘我的工作节奏,还有高原赋予面容的那抹红。

    青春从不畏艰险,但是现实也同样残酷,项目部技术负责陈大健在刚到昆仑时昏迷,患上脑水肿,被迫离开;副项目经理邓浩然面部偏瘫发作,离开了昆仑;朱华患上脑水肿,离开了昆仑;甘海涛在工作中胃病发作,患上肺水肿,治疗后坚持工作;患上脑水肿的赵志强也在诊治后坚持到了最后。

    在工作区,有一条向北流的大河,名叫喀拉喀什河,因为盛产墨玉,又被称为墨玉河,工作区最高峰团结峰(海拔6644米)也是此河源的最高峰,在河畔还驻扎着一个边防连。8月的一天,项目组的车子已经非常小心了,但还是陷入沙石之中,队员们想尽了办法都没能脱困,眼看着原本温顺的河水似脱缰的野马般奔腾起来。项目组只好向边防连求援,夜幕低垂,远处点点灯光点燃了希望,随车来的于连长和彭指导员还带来了水与干粮。顺利脱困到达边防连驻地已是凌晨3点,连队还为我们准备好了热腾腾的饭菜,“军民鱼水情谊深”的旋律在每个人心中荡漾。

    经过3年艰苦卓绝的工作,这个项目有多个成果得到专家们认可。 2015年12月15~18日,中国地质调查局西北项目办专家组在西安市对项目最终报告进行验收,项目总体为优秀级,得分90分。

    转眼已是五年,每一位奋斗在喀喇昆仑的地质人,都像座座耸立云天的高山,用青春为地质事业书写着传奇,如今,他们依然披荆斩棘,毅然前行。

    我们共同的名字叫“358”

    2016年7月20日,中国地质调查局成都地质调查中心工程师孟繁一、罗明非在西藏野外工作一线因公殉职。

    惊闻噩耗,莫宣学院士哀叹道:“昨天10点半由加拿大回到北京,今天早上弟成、志丹告诉我,我也从我们群体的微信知道了孟繁一、罗明非的噩耗。多好的两个孩子,忠厚、踏实、积极,对亲人、对事业充满了爱!多好的年华,这么年轻,他们还可以做多少事情,然而他们却离开了我们!壮志未酬身先去,长使亲人泪满襟。我们永远怀念他们,记住他们!现在我面前摆着他们的博士论文,睹物思人,更加怀念和悲痛。他们殉职在工作岗位上,他们将会被人们永远纪念!”

     

    孟繁一参加国际合作交流项目。

    罗明非(左)与孟繁一(右)在尼雄地区野外调查。

     

    五千米高原挽英烈,三千里山川生死别。

    他们曾默默奉献,不惧牺牲,用双手描绘祖国的疆土,用双脚丈量广袤的大地。他们曾在青藏高原挥洒青春热血,矢志不渝用生命践行曾经许下的诺言。他们用鲜血与汗水,承担了这份崇高的事业与责任。他们用短暂的一生践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”这一新时期地质工作者核心价值观,把年轻的生命永远留给了中国地质调查事业。

    孟繁一的家,在成都理工大学东苑的教师公寓。

    电梯上去,门开着——

    阳台的衣架上晾晒着刚刚洗过的婴儿衣服。房间陈设简单,看不到一张照片。

    已经有6个月身孕的孟繁一的妻子陈越慢慢在沙发上坐定,抬头瞬间已是泪满衣衫。“我们已经商量好,等他这次出野外回来,就去给孩子买小车……他那么聪明,为什么上天要这样安排?”

    2016年7月20日,中国地质调查局成都地质调查中心工程师孟繁一在西藏野外工作一线因公殉职,时年28岁。

    听闻噩耗,包括美国科学院院士Donald Depaolo教授,美国加州大学洛杉矶分校Mark Harrison教授、尹安教授在内的一大批知名学者都发来唁电,深表悲恸。

    求学结缘青藏高原

    孟繁一,中共党员, 2014年7月于中国地质大学(北京)矿物学、岩石学、矿床学博士研究生毕业后,进入中国地质调查局成都地质调查中心。

    陈越说,她与孟繁一相识10年。“从18岁开始和他谈恋爱。他的优秀没有人比我更懂得。”

    1988年出生的孟繁一是天津人。2006年,他顺利完成中国地质大学(北京)地球科学与资源学院地质学专业的本科学业。由于学习努力刻苦,他几乎年年都能拿下奖学金,并同期获得“优秀学生干部”荣誉称号,光荣加入了中国共产党。本科毕业那年,他的毕业论文被评为中国地质大学(北京)“优秀本科论文”,他本人也获得中国地质大学(北京)“优秀毕业生”荣誉称号。

    2009年7月,因本科毕业论文生产实习,孟繁一第一次跟随导师进驻西藏,从此便与西藏地质结缘。

    因为自身的优秀,本科毕业后,孟繁一获得硕博连读机会,继续在中国地质大学(北京)深造,师从著名学者赵志丹教授。

    赵志丹教授主要从事青藏高原及其东部邻区、秦岭造山带、华南等地区岩石学和地球化学研究。近些年,由他负责的青藏高原西南部超钾质岩石中地幔包体地球化学及其揭示的地幔性质、横过西藏冈底斯带东段的岩浆岩大剖面及其构造意义、“青藏高原南部大陆聚合与成矿作用”之课题二“青藏高原南部火山-岩浆作用、深部过程与成矿约束”等课题,孟繁一均有参与。

    也许,青藏高原注定是孟繁一绕不开的。

    “读了8年书,孟繁一本科的论文是青藏高原,硕士的论文是青藏高原,博士的论文还是青藏高原……”陈越说。

    因为之前的积累,加之导师的影响,孟繁一最终将自己的研究方向锁定青藏高原。

    在攻读博士学位期间,孟繁一努力学习,勤奋认真,刻苦钻研,获得了2013年国家励志奖学金。在此期间,他参与一个973课题和一个全国重点基金项目,表现优秀,并在国内外众多学术期刊上以第一作者发表多篇学术论文,展现出优秀的地调科研素养。

    陈越说,由于英语水平出众,攻读博士期间,孟繁一总是有很多机会参与到国际合作交流项目中。2012年,他组织接待了美国国家基金会大陆动力学青藏高原重点研究项目的国外研究专家团,出色完成了野外工作,得到外国专家学者的高度评价。

    正是因为这次接待工作,孟繁一给国外专家留下了良好的印象。2013年3月,他接到美国加州大学伯克利分校邀请,到该校参加为期半年的访问,在同位素地球化学中心完成了西藏样品的钙同位素实验,期间还多次陪同外宾到中国访问。他聪颖好学、工作勤奋、为人热情、做事干练,给国外专家学者留下了非常好的印象,赢得了国外同行的赞赏和尊重。

    坚守责任笃志寻梦

    博士毕业后,孟繁一和妻子陈越一起到了成都工作,选择继续奋斗在青藏高原上。

    为什么要来成都?

    这是孟繁一离开后,陈越反复问自己的一个问题。

    “他可以留在北京,留在天津,留在任何一个不是成都的地方。但是,我们最后却选择了成都。只是因为这里有一个他心心念念的‘高原所’!”陈越说,最初她以为是因为自己拿到了成都理工大学的录取单,而当别人问起孟繁一当初为何选择成都时,他却回答:“我喜欢西藏的风拂过脸庞的感觉。”

    2014年7月,孟繁一正式到成都地质调查中心报到,并进入青藏高原地质研究室工作。

    为了更好地培养他的综合能力,单位对他的安排有更长远的打算,暂时把他安排到在内地从事区调工作的项目组待了一年。

    从西藏到内地,从科研到区调,全新的工作环境和业务领域给孟繁一带来了诸多挑战,也打乱了他当初的个人发展规划。但他从大局出发,欣然接受了安排,没有半句怨言。

    在参与贵州填图项目的过程中,孟繁一敢于担当,兢兢业业,保质保量地完成各项工作任务,还常常主动承担艰苦的地质调查路线任务。短短的一年时间,他主记路线38条376.7千米,辅记路线10条60.8千米,定了550个地质点,工作量极大。

    相比西藏,内地的野外工作条件要好很多,但是孟繁一最想从事的还是西藏的地质工作,最想攀登的还是冈底斯山,他想把自己的一生都奉献给西藏的地质事业。来单位一段时间之后,和同事逐渐熟悉起来,每次谈到人生理想的时候,他都斩钉截铁地说:“我之所以把家安在成都,就是为了在西藏搞地质,我会主动请缨去西藏的。”

    2015年,在孟繁一的强烈要求下,他又重新回到了他所热爱的青藏高原,投身到狮泉河以西的区域地质调查工作中。

    狮泉河以西的区域地质调查项目位于号称“世界屋脊的屋脊”的阿里地区。在地质界有句话说,区调是艰苦的,而在藏区的区调是更苦的。

    而这些都没有让他退缩。他每天顶着烈日,克服低压缺氧的生理折磨,翻越一座又一座山,趟过一条又一条河,只为详细记录每一条地质路线,洞察每一块岩石的奥秘。

    来自繁华都市的他,很少在旁人面前言及野外工作的艰险,而别人口中的苦和累也都在他的谈笑间变得轻描淡写。那份对西藏地质的热爱在他身上从未消失。

    2015年8月下旬,孟繁一和陈越在老家举行婚礼。婚礼的前几天,他还在狮泉河参加野外调查。在回老家的前一天,他放心不下野外工作,坚持给实习的学生们讲解,以便学生们能更好地完成野外工作。他还将在野外调查的工作场景精心录制剪辑,在婚礼上播放——他认为,这是对所热爱的地质工作的最高礼赞。

    每年一到9月中下旬,青藏高原就因气候太冷而不再适宜野外作业。

    为了能尽早完成计划内的工作,婚礼刚结束,孟繁一就直接返回成都,稍作休整后又回到西藏的项目驻地。而陈越因为参加成都理工大学的一个支持“青年优秀教师”的项目,也去了西藏。

    孟繁一的同事们笑称,这两个浪漫的人,把新婚蜜月安排在了最接近天的地方。

    求实创新无私奉献

    “两年来优秀的工作表现,大家有目共睹。单位对其工作能力也非常认可,决定将其作为后备科研骨干培养。”西藏尼雄地区1:5万四幅区域地质调查项目组副主任王保弟对孟繁一的评价很高,“其实,他在学术上会有很好的发展前途。他已经被组织上作为下一个人才梯队的学科带头人来培养了。”

    鉴于孟繁一对西藏的熟悉,中国地质调查局成都地调中心青藏高原研究室决定安排他作为2016年新开项目“西藏尼雄地区1:5万4幅区域地质调查”的副负责人,负责项目的日常事务。

    “西藏尼雄地区1:5万四幅区域地质调查”是一个试点填图项目,旨在通过地调与科研相结合的创新形式,更精准地描述区域地质情况,对接目标需求,解决重大地质问题。

    工作区位于青藏高原中部和北部,属常年高寒冻土及内流湖盆区,平均海拔5000米,属于典型的大陆型半干旱气候区,具有气压低、严重缺氧、寒冷干燥、风力和紫外线辐射强、日温差大等特点,气压仅为内地的60%左右。因气候干旱少雨,地表水系不发育,多为季节性间歇河,由消融的雪水及泉水补给。湖缘多发育咸泉、盐沼,植被稀疏,戈壁、荒漠大片分布。通常,这里的4月到6月多7级大风,7月、8月则为雨季,多冰雹,9月开始就是冰冻期,年平均气温在 0°C以下。这里大部分为无人区或人烟稀少地区,居民主要为藏族。除工作区以南有国道黑阿公路外,区内无正规公路,仅有少量的简易大车道勉强通车,交通极不方便。在雨季之外的季节,凭借越野车、牵引车,可有限地开展野外地质工作。

    熟悉西藏情况的都知道,项目野外工作组进藏后,首先要在拉萨休整一周左右以克服高原反应。但孟繁一休整3天后就和同事一起去阿里地区各级主管部门办理工作手续,工区食宿也安排得妥妥当当,为后续工作人员进入工区打下了坚实的基础。

    项目运行的事务非常繁琐,需要很大的耐心。孟繁一很快进入了角色,每件事情都处理得有条不紊,是项目负责人的左膀右臂。

    管理项目的账目是琐碎凌乱的活儿,耗时费力。在他离开后,同事们打开他所负责的项目组账目本:所有的账目都记得一清二楚,一目了然,每一笔都能与银行的出入对上。

    项目组成员复杂,除了本单位人员,还包括租车司机、实习学生、做饭的厨师及偶尔聘请的民工,各种协调工作非常繁重。别看孟繁一年纪不大,却起到了粘合剂的作用,把各种关系都处理得井井有条,保证了野外工作期间项目组成员之间的团结、和谐和凝聚。

    在尼雄仅有的一个多月,孟繁一走遍了项目涉及的每一寸土地。他凭着扎实的地质基础和充满好奇的科研精神,为项目组带来了一个又一个惊喜:发现大量前人没有发现的白垩纪-新生代火山岩,其中白垩纪火山岩系图区首次发现;在工区东北部发现中新世超钾质岩;通过变质变形特征对比,识别出拉嘎组中的火山岩并不是与沉积岩同期而是后期的浅成岩脉;还准备从拉嘎组中的花岗岩入手研究拉嘎组的物质来源。这些创新性的发现和思路,都是项目组的重要进展,为完成一幅优秀地质图提供了重要理论支撑。

    野外生活枯燥辛苦乏味,但凭着乐观的生活态度和对地质工作的热爱,孟繁一每次都能为大家带来乐趣,影响着身边的每个人。

    同事们说,他是一个多才多艺的人,不仅学业优秀,而且有很多的业余爱好,如手风琴、游泳、羽毛球、乒乓球等。其中,手风琴还达到中央音乐学院业余八级、天津音乐学院业余十级水平。他常在行李里装上一架手风琴,不出野外的时候就给大伙儿弹奏一曲。

    今年,冈底斯山上的雨水特别多,尼雄地区也是如此,几乎每天都会受到冰雹的洗礼。通常,冰雹都是每天中午准时光顾,正好是队员们吃午饭的时间。有一天,队友们正在野外吃午饭,从对讲机中传来孟繁一的声音:“现在下冰雹,正好吃饭,还不用喝水。”队友们大笑之余,疲惫一扫而光。

    从此,每到中午时分,如果遇上冰雹,队友们都会把干粮拿出来吃,并在对讲机里吼上一句:“孟老师叫我们吃饭了!”

    “从他身上,我感受最大的是亲和力、正能量、敬业心。”他的同事关俊雷说,“敬业心更能准确表达他对事业的态度,那种热爱是深入到骨子里的。”

    “他说,再回去就要当爸爸了,要努力给孩子赚奶粉钱。”同事门记得,在山上空下来休息的时候,孟繁一还曾这样开过玩笑。如今,他永远听不到孩子叫自己一声爸爸。

    出野外之前,陈越查出了怀有身孕。孟繁一为了能保证按时完成野外工作量,打电话向岳母求助来照顾妻子。

    “如果我拒绝他,也许他就会留下来,就会躲过这一劫……”岳母至今懊悔不已。

    孟繁一是一个孝顺懂事的儿子,是一位爱家顾家的丈夫,更是一名扎根地调、无私奉献的地质人。回望这短暂奋斗的一生,他把青春献给了他所热爱的地质事业,即使在生命的最后一刻,仍行走在为中国地质调查事业努力奋斗的道路上,留下一本本野外记录簿、一条条路线、一串串脚印和未竟的事业。他用年轻的生命践行了新时期地质工作者“责任、创新、合作、奉献、清廉”的核心价值观,是青藏精神传承的典范。

    用生命续写青藏精神

    “读大学的时候,老师告诉我,分析是地球化学研究的眼睛。自1983年8月从成都地质学院岩矿分析专业毕业后,我一直在物化探研究所中心实验室从事地质分析实验测试技术的研究工作。在超过30年的时间里,我努力将地球化学研究这双‘眼睛’擦得更亮。”在采访中,张勤这样介绍自己。

     

    看起来年轻,语速快,活力四射,这是1962年出生的张勤留给人的印象。

     

    张勤,国土资源部地球化学勘查监督检测中心主任、技术二级岗,凭借对学科发展方向的把握和突出的科研成果,在地质分析尤其是地球化学样品分析领域名气不小。

     

    在他的带领下,实验室学术科研成就硕果累累。尤其是在分析仪器研发、标准物质研制、分析方法技术研究及推广等方面,其成就堪当国际先进水平。

     

    从第一台到世界领先

     

    “可以说,30多年来,我见过、用过地球化学分析的各种仪器。从调试、维修到改造,我都想亲自参与。”

     

    说到分析仪器研发,原子荧光光谱仪算是张勤团队标志性的科研成果。

     

    从1983年第一台气体发生-双通道无色散原子荧光光谱仪的安装调试,到2016年世界领先水平的全自动双通道原子荧光光谱仪的问世,张勤经历与见证了国产原子荧光光谱仪30多年的发展历程,在原子荧光光谱仪(法)的研究领域具有较大影响力。

     

    1983年,物化探所与西北冶金地质研究所合作,成功研制了世界上第一台气体发生-双通道无色散原子荧光光谱仪。张勤负责XDY-1型和WYD-1型仪器生产样机的总调试和XDY-1型双道原子荧光仪第一台样机的性能测试。后来,该仪器由北京地质仪器厂和江苏省宝应无线电厂批量生产,在全国销售约400台,产生了巨大的社会经济效益。

     

    1985年,张勤带领团队研制了应用低压汞灯新光源测定超痕量汞的新方法。该方法具有检出限低、干扰少、设备简单、经济和便于普及推广等优点,技术和装置售出近200套。1986年起,该方法成为物化探所中心实验室测定痕量汞的常规分析方法,已分析样品十几万件,并被国内100多家实验室广泛应用于科研生产中。

     

    1993年,张锦茂(张勤进入中心实验室后的老师)、张勤等创新提出了“氩氢火焰低温自动点燃分析技术和装置”国家实用新型专利技术,彻底改变了氢化物的原子化机理,提高了分析灵敏度,降低了测定检出限,为仪器最终取得突破性进展奠定了基础;成功研发了气体发生-单通道原子荧光光谱仪,性能指标达到国际领先水平。该仪器由仪器研制中心产品化,形成了XGY系列气体发生-原子荧光光谱仪,现已生产销售400多台套,在各大分析实验室得到了广泛应用。

     

    2016年,新一代全自动气体发生-原子荧光光谱仪诞生。该仪器拥有20多项专利技术,具有独立知识产权,有望成为世界领先的新一代原子荧光分析仪器。

     

    据张勤介绍,目前,由原子荧光光谱研发团队研究建立的地球化学样品中痕量As、Sb、Bi、Hg、Se、Ge等元素的分析方法,已成为1∶50000地球化学普查、1∶250000地球化学勘查和1∶250000多目标地球化学调查等地质样品多元素配套分析方法必采用的重要方法技术。

     

    谈及仪器研发,他淡淡一笑。“1996年,我34岁,当实验室副主任,搞仪器研发是被‘逼’出来的。”“其实,最初坚持搞仪器研发,最实际的是为了解决分析应用方面的问题。当时设备落后,能够分析的元素种类并不是很多——努力研发仪器就是为了完成更多元素的分析检测,以争取更多的市场工作量,增加整体收益。”

     

    “但是30多年来,原子荧光光谱(AFS)研发团队一直保持4~6人,至今已研发成功原子荧光系列仪器多套,获得国家实用新型专利20多项。”张勤介绍说。

     

    为样品分析质量监控保驾护航

     

    富硒土地资源是当下农业开发利用的热点,其分布由地质背景和土壤性质决定。

     

    1999年,在中央财政支持下,中国地质调查局开始组织实施全国多目标区域地球化学调查,并陆续为我国东、中部平原盆地的主要农业产区给出答案。截至2014年底,该项工作完成调查面积188万平方千米,基本覆盖了我国东、中部平原盆地等主要农业产区,获得了我国长期以来最为系统、精度最高的土壤各项元素指标数据3000余万个。

     

    在调查基础上,工作人员从地质地球化学角度系统研究了土壤中有益和有害元素的迁移、转化、富集规律,弄清了这些元素从哪里来又到哪里去,并对生态环境的变化趋势进行了预警预测研究。截至目前,全国多目标区域地球化学调查已系统分析土壤有益、有害元素等各项指标54种。

     

    在实施全国多目标区域地球化学调查过程中,张勤承担完成了地质大调查项目“多目标地球化学调查系列标准物质研制”。该项目研制完成的15个水系沉积物标准物质、12个土壤标准物质、10个生物标准物质,已被批准为国家一级标准物质,在全国地质、环境和食品检测等领域得到广泛应用。

     

    另外,作为原子荧光光谱仪研发的资深专家,张勤还参加制定了国家标准《GB/T21191-2007原子荧光光谱仪》,行业标准《DZ/T 0130-2006地质矿产实验室测试质量管理规范》中的《DZ/T 0130.4-2006区域地球化学调查(1∶50000和1∶200000)样品化学成分分析》、《DZ/T 0130.5-2006多目标地球化学调查(1∶250000)土壤样品化学成分分析》等,为地质样品分析质量监控保驾护航。

     

    方法研究连结硕果

     

    在分析方法技术研究方面,张勤提出了溶出计时电位法的新定义、新分类及新校正公式,首次研发了COSC法测定痕量元素新的分析方法;提出了测定痕量铊元素新的吸附-解脱体系;提出了测定痕量硒和锗的新分析方法,使常规VG-AFS法测定元素数由4个增加到6个。

     

    1998年,他在国内首先引进“将ICP-OES/MS用于地球化学样品中多元素常规分析”,对ICP-OES/MS在地质实验室的引进推广应用起到了关键性的推动作用,为地质与地球化学研究提供了重要的技术支撑。

     

    他承担完成的地质大调查项目优秀级成果“勘查地球化学样品中测试方法技术和质量监控系统的研究”,以现代大型分析仪器ICP-MS、XRF和ICP-OES为主体,结合其它多种专用仪器与技术,创新提出了地球化学样品76种元素配套方法及分析质量监控系统。该成果已在1∶20万区域化探扫面39元素分析、多目标地球化学调查54元素分析及76元素地球化学填图计划中得到具体应用,多种分析方法已被全国地质实验室推广采用,取得了巨大的社会经济效益。该项目成果获2011年度国土资源科学技术奖一等奖。

     

    目前,我国在地球化学样品分析方面开展了大量的工作,但相应的标准制订严重滞后。

     

    据悉,公益性行业科研专项《地球化学调查元素配套分析方法标准化研究》已经在张勤主持下有序开展,将制定地球化学调查样品中76种元素配套分析方法。“该项目研究成果将会申报成为地质行业标准,为地球化学样品的分析测试提供技术和标准支持。该系列标准的制定将推动地球化学调查样品分析工作的快速发展。”张勤表示。

     

    独一无二的技术服务

     

    张勤说,中心实验室最大的特点是研究开发的新分析方法和技术全面应用于科研生产中。“我们的实验室面向社会开放,我们最优质高效的地质分析技术服务向社会开放。这恐怕在世界范围内都是独一无二的。”

     

    张勤曾应邀两次在国际会议上做专题发言,在全国地矿行业(地质、冶金、有色等实验室)做专场技术讲座和技术推广也超过上百场次,接待来实验室短期参观、无偿学习的实验室上百家,达上千人次。这些都为“勘查地球化学样品中76元素测试方法技术和质量监控系统的研究”等研究成果及ICP-MS、XRF和ICP-OES等新方法新技术在地矿行业的推广应用,以及推动现代分析技术在国土资源领域的广泛采用做出了贡献。

     

    据张勤介绍,中心实验室除了承担物化探所勘查地球化学专业的各类样品分析外,还大量承担了国家级地质研究所、地质院校所的973、863、行业基金、国家专项等科研项目中各类样品的分析任务;同时,为巴西、哥伦比亚、蒙古、欧盟等完成76元素国际地球化学填图样品分析任务,提供了巨量的优质分析数据,为地质科研做出了显著贡献。

     

    “我是妻子眼中的‘路人甲’。我的时间全部用来做好‘器械销售’、‘技术推广’、‘售后服务’这些角色了。”说到自己的时间分配,张勤有些无奈。

     

    经过53年的发展,如今的中国地质调查局物化探所已建立了具有国际一流水平的化学分析实验室,拥有许多现代分析设备,如HR-ICP-MS、ICP-MS、ICP-AES、XRF、GC-MS、AAS、AES等;具用76种元素的分析能力;研制了一系列高质量的标准地球化学物质,如土壤、水系沉积物、岩石、植物等,这些标准物质均可用于地球化学填图的分析质量监控工作。

     

    队伍建设与人才培养是一个部门能够持续发展并保持专业领域领先地位的核心动力。中心实验室现有专业技术及管理人员共29人,其中研究员1人、教授级高级工程师5人、高级工程师7人、工程师8人、初级职称4人、技术工人4人。

     

    今日之实力已远非张勤初任负责人时能比。

     

    而他本人先后承担“863计划”、部重点科技公关项目、公益性行业科研专项项目和地质大调查项目等10多项,发表论文100余篇,参加编写出版专著4部,参与制定国家标准1项、行业标准2项,获国家专利30多项。

     

    他还入选了“国土资源高层次创新型科技人才培养工程——科技领军人才”培养计划;获中国地质科学院新华联突出贡献奖。这一切来之不易。在以地质研究和找矿工作为重点的国土资源系统,分析测试专业常被人当作就是为地质和找矿工作提供分析数据的“服务性”专业,因此,在分析测试领域能获得这两个荣誉的比例极低。

     

    “其实,很多引进的仪器,在国内国际的同类实验室中都有。关键在于怎么用创新的思路去用。”张勤说,中心实验室的仪器设备等硬件设施在国内地质分析实验室算不上是最好的,但是中心实验室却做出了许多“第一次”;多种方法技术不仅在地质实验室得到了推广应用,也引领了有色、冶金、石油等其他相关分析实验室的技术发展。原因就在于,中心实验室是立足实际样品的分析需要,创造性地进行新方法新技术的开发,科研与实际生产完美结合——这是中心实验室最显著的特色,也是建设国内领先、国际一流的地球化学分析测试研究中心所必须具备的。

     

    张勤在实验室

    擦亮地球化学研究的“眼睛”
      有这样一群人,一年中有半年多时间,在茫茫大海上航行,他们就是广州海洋地质调查局大洋科考队。乍一听,你会羡慕他们,窗外就是蓝天碧海,每天吹着太平洋的风,欣赏着海上的落日晚霞……生活是如此浪漫。但你要真这么想,那就大错特错了。
    6月7日,我作为特派记者,跟随海洋六号船从关岛出发,在太平洋上完成一个航段为期35天的海洋地质调查任务。我用自己的见闻,告诉你一个真实的大洋科考队。

      初识海六

      海洋六号船是我国自主设计和建造的先进的天然气水合物资源综合调查船,总长106米,宽17.4米,排水量4650吨,最大航速16节。船尾部有两个舵桨,船头有艏侧推,具有良好的操作性,可以360度回转。最大燃油装载量是690吨。
      作为一艘海洋地质科考船,海洋六号上有地质调查区、物探调查作业区和实验测试区等三大作业区域,近10个工作室,配置具有世界先进水平的地球物理调查设备、综合地质取样设备、可视化作业设备(深海水下遥控探测系统(ROV)和海底摄像系统等)和物理海洋调查设备等类,数十套科考设备。这个航次,船上还特别安装了我国863项目自主研制的“海马”号ROV。
      上船当天,在三副李楠带领下,我参观了全船。位于六楼的驾驶台是船舶的眼睛,一二层的机舱是船舶的心脏。上下两层后甲板是外业作业区域,有深海绞车、A型架等大型设备,另外还有三层的仪器房,四层的地质室和ROV控制室,样品间等等室内办公区。
      船上最主要的区域就是生活区。从二楼到五楼,共有47个房间,65个床位。餐厅和厨房在三楼,另外有一个小餐厅,里面有卡拉OK,供大家放松娱乐,阅览室和洗衣房也在三楼。健身房在一层,比较平稳,有跑步机、乒乓球桌等基本的运动设备,另外还有一间小小的桑拿房。每一楼层都有一个直饮水系统,随时可以烧开水。船上有专职医生,还有一间病房,可以进行输液等简单治疗。船内的楼梯有好几部,很多地方都装有消防救生设备。我注意到,走廊和楼梯都装有扶手,在船摇晃厉害的时候,扶手简直就是救星。
      船离港出发当天下午,要进行例行的消防救生演习。每个人都穿上工作服,安全帽和工作鞋也得齐全,最后必须套上救生衣。首先是弃船演习,这是应对发生最严重的状况时,不得不放弃船只的逃生举措。海洋六号上有2个救生艇,分别悬挂在两侧船舷的艇架上,紧急情况下,能在最短时间放入海中。从穿好衣服到来到救生艇旁集合,所有人必须在2分钟内全部完成。结束之后,我们又来到后甲板,进行消防安全演习。此时我已经完全被晕船牢牢控制,只能死死抱着一根灯柱,才勉强不会倒下。不过,这次演习,也真正让我体会到了在船上,安全永远第一,“时间就是生命”。

      驾驶台——无敌海景,也无敌辛苦

      下午两点,船慢慢启动离港,心情十分激动的我,忍不住跑到驾驶台一看究竟。
      “哇,这简直是无敌海景啊。“不同于楼下的一个一个小房间,驾驶台相当宽敞,再加上270度的全景玻璃窗,视野极好。在这里工作可真幸福啊。海洋六号的驾驶台位于6层,处于船最高、最前的位置。长长的驾控台上有着各种操作按钮、监控,在主驾控台两侧,各有一个备用的操控台。
      驾驶台有直通轮机部的专用电话,如果需要加速前进,则要电话通知轮机部提供更多动力。在地质调查工作需要定点作业时,仪器房的导航人员通过对讲机通知驾驶台,船舶启动动力定位系统,这项功能可以实现船舶位置定点不动。
      晚上,当船上大多数人都进入梦乡的时候,他们还坚守在岗位上。太平洋上的日落很快,基本上6点以后天就黑了,一天吃过晚饭,我来到驾驶台,却发现怎么黑漆漆一片,只能看到显示屏和仪器上的点点亮光。“为什么不开灯啊?”我问道。大副告诉我,晚上行船,驾驶台必须关闭灯光,才能看清前方,这就跟晚上开车是一个道理。所以,他们都是在黑暗中工作的。而夜晚的海面,什么也看不见。
      大副蒋和平是四川人,也是一位“老”船员了,1998年就到了广海局,从三副一直到大副,单位的每艘船他都工作过,前年考到了船长证,去年开始跟随海洋六号出大洋。船在航行中,每天24小时中,凌晨4点到7点和下午的4点到7点,他要在驾驶台值班。这两个时间,正是看日出和日落的最佳时间。每天,看着太阳从海平面升起,天一点点亮起来,然后夕阳沉入海面,直到漫天繁星。无敌海景,对他们来说,已经无感,而且面对仪器,必须保持高度的精神集中。因为不是航道,茫茫太平洋,航行几十天上百天,也见不到一艘船,只有日复一日的单调枯燥。
      另外,大副还负责全船的后勤保障,在关岛靠港期间,就看他忙着补给。因为台风影响,关岛本地蔬菜受损严重,华人供应商那里预定的菜也不够数量。为了能多买点新鲜蔬菜,大副跑了三四个地方,出发前一天还去关岛当地市场,十斤八斤的凑。
      有报道说,发达国家的科考船,海上工作人员35天就要下船轮休,但海洋六号因为人手有限,工作任务又繁重,广海局的每条船都在出海作业。想要实现人员轮换很困难,大副今年要工作全航段,意味着200天都在海上,6个半月不能回家。大副的儿子今年14岁,放暑假了,妻子带着孩子去了贵州旅游,他只有羡慕的份儿。每天和妻子微信联系,最近得知儿子又长高了,快到1米8 的个子,大副的开心都流露在眼睛里了。
      二副和三副都是很年轻的小伙子。二副梅亚军1987年出生,三副李楠比他还小一岁。驾驶台值班,基本是一名驾驶员搭配一名水手。这里的水手都很年轻,清一色的90后,都是阳光帅气的小伙子,因此驾驶台也被评为全船颜值最高的地方。我开玩笑说,“大海航行靠什么?颜值。”

      轮机部——守护海六心脏的“橙衣天使”

      在经历了两天的晕船之后,10日,吃完午饭,“老轨”耿志爱来房间找我,邀请我去参观他工作的地方——机舱。此前,我就听说,机舱是船舶的心脏,为船舶提供一切动力。
      “老轨”是轮机长的俗称。他有着一张娃娃脸,看着很像90后,但已经35岁了,而且已经参加工作17年了。海洋六号船从出厂,他就一直在船上工作,每年随船出大洋,现在是广海局最年轻的轮机长。
      在老轨的提醒下,我穿上工作服,戴上安全帽,穿上笨重的工作鞋,跟随他穿过餐厅,走下楼梯,来到一扇写着“机舱重地,闲人免进”的门前。他用力打开,顿时巨大的轰鸣声包围了我,感觉像瞬间失去了听力一样,热浪、油污味儿一起向我袭来。天啊,船上还有这样的地方,一门之隔,完全就是两重天,真想赶紧逃离。
      老轨示意我赶紧进来。关上门之后,眼前是大型的机器设备,脚踩着的是铁的镂空的走廊,下面也是巨大的机器。跟着老轨进入到集控室,才顿时觉得耳边清静了。集控室不大,被各种柜子电脑和操作台占去了大半,只有一个狭长的过道,能放几把椅子而已。在操作台上方的监视器上,共有十六个监控画面,能看到全船主要的机器处所,在集控室的监控报警系统界面上能观测到全船机器处所重要机器的运行参数和运行状况。
      从未到过这样地方,什么都是好奇的,老轨一一向我介绍,“海洋六号一共有四台发电机,一号二号三号是主发电机,四号是停泊发电机。现在你看到四个电路开关,有两个是绿色的,就表示现在运行着二号和三号发电机。停泊发电机一般在停靠码头或抛锚时使用,功率比较小。”
      要开始进行每小时的例行巡查了,老轨给我一副特制的耳塞,自己拿着一个手电筒,我们再次进入机电舱。这里很大,从最底层的机舱底部,到船最高处的烟囱,整个机电舱上下六层,包括在船舶最前部的艏侧推舱到最尾部的舵桨舱,所有的机器处所多达二十多处,检查一这里很大,从最底层的油舱,到船最高处的烟囱,整个机舱上下好几层,走一圈至少半个小时。我跟着走了一会,就已经汗流浃背了,效果一点也不亚于桑拿房。
      机舱中各种机器发出的轰鸣声大到什么程度,两个人即使面对面,说话也听不见。而如此大的噪音,对他们来说,都是有规律的。老轨说;“时间久了,不夸张地说,机器运行中的杂音我们都能听出来。”轮机部的同志就像是中医,望闻问切,机器说不了话,但是那些巨大的轰鸣声中,如果有一点不对劲的声音,他们都能找出来症结所在,从而对症下药。
      除了为船舶提供动力之外,轮机部还负责海水淡化处理、全船中央空调、生活污水处理、垃圾焚烧,还有日常生活工作的用电。轮机部有12人,除了老轨外,有大管轮、二管轮、三管轮和调查设备管轮,另外还有机工和电机员,协同工作。集控室需要24小时值班,8个人四班倒,每个班2个人。除了每天的值班工作外,还要参加机器日常的检修保养工作,另外还有机动的工作人员,随时待命,处理各种突发情况,随时处理包括机械的和电气方面的各种故障。

      调查部——高学历的“海上民工”

      采访过很多地质队员,知道他们在高原在山野的辛苦,但没想到海上的地质调查工作更有一种别样的不易。
      深海作业,不比其他,风险很大,设备一旦放到海底,任何的小疏忽都可能引发大危险,不仅作业不成功,更有可能损坏设备,甚至丢失。而且真的是靠天吃饭,天气好,海况好,设备才能下水作业。
      “海马”ROV是我国自主研发的深海潜水器,这一次应用,是首次走出国门来到大洋。一天,我在房间,门口有人喊我,“杨记者,海马下潜到海底了,快来。”我赶紧拿着相机去了ROV控制室,里面差不多都挤满了人。高清显示器上,“海马”灵活地在海底移动,偶尔有一只红色深海虾游进了海马的视线中,最终成功地用机械手抓取了一块结壳。
      调查部有好几个科室的人员组成,他们中大都是80后,有博士、硕士、本科生。但没想到他们的工作,根本就不像城市里的白领,而是自我调侃的“海上民工”。
      “海马”号ROV和浅钻在工作中偶发故障,他们常常在后甲板忙到深夜,抓紧时间抢修设备。白天,太平洋上的阳光毒辣,我穿着工作服,只是站在后甲板一会,就开始冒汗。而他们,从早到晚,工作服早就被湿透了,每个人几分钟轮换着去吃饭,刷了碗赶紧又回来干活,一直到凌晨两三点。那段时间,天天在后甲板干活,每个人的脖子和脸都晒得黑里透红,还真是跟民工兄弟一样。
      第一次看到海底摄像,觉得十分新奇。 5000多米深的海底,摄像机传回的图像,能够清晰地显示海底分布的结壳。对我来说有趣,但是他们值班的人,常常要盯着屏幕两个小时,最后看着白墙都眼前冒星星。那些密密麻麻分布的结壳,给密集恐惧症患者看了都要发疯的。更累的还要数绞车操作手,从设备下水开始,就要一直推着操作杆,时刻注意下放的速度和深度,在整个摄像过程中,手也不能离开。两个小时下来,手掌都压出了深深的红印。

      人生难得遇台风,而且还是三台共舞

      上船20多天,我已经十分习惯船轻轻摇晃,而且晚上睡觉,感觉就像是躺在摇篮里,有重新当回婴儿的感觉啊。可是好景不长,刚过7月,一天,船长蓝明华的表情似乎有些严肃,全然不见平日中温和爱笑的样子。原来是遇上台风了。在临时党委会上,船长指着卫星云图告诉大家,随着大气环流的调整,西北太平洋变得异常活跃,接二连三产生了3个台风,分别是9号台风“灿鸿”、10号台风“莲花”、11号台风“浪卡”。这三个台风在西北太平洋低纬度海区一字摆开,形成了“三台风同场共舞”的气象奇观。其中“灿鸿”和“浪卡”先后横扫海山工区,给海洋六号的海上作业和航行安全带来直接影响。
      我一听,心里一动,生长在西北内陆的我可从未见过台风啊,海上的台风,那应该更好看吧。当我说出还没见过台风时,大家都乐了,“你还想见台风?先让体验一下在台风外围的感觉,你再说这话吧。”
      果然,随着热带风暴的生成,海况越来越差,船摇摆的幅度加大,简直像荡秋千一样。放在桌上的水杯直接从高高的书架上掉下来,床头柜上的东西全部被甩到了床上。晃得我直恶心,糟糕,又开始晕船了。然而他们告诉我,这离台风还远着呢,目前只有3米浪而已。就这样,还未见到台风,我们已经撤离工区,全速开往1000公里外避风。
      这样的状况,很多“老大洋”也不舒服了,中午食堂,也没几个人吃饭,倒是往常鲜有人问津的白粥很受欢迎。唉,再也不想见台风了。

      苦中作乐

      每天晚餐后,有些人会到飞机平台散步,因为这也是全船面积最大的一块平地了。所谓的散步,就是不停地走圈,跟电影中监狱犯人放风也差不多。在茫茫太平洋,大家的活动范围也就是只有相依为命的海洋六号了。
      但是彼此聊聊天,遇到好天气,拿出相机或者手机,拍一拍美丽的落日和晚霞,这样的美景,都市里是没有的。大家一边拍,一边想象着这朵云像什么,那片晚霞像什么,一天的疲劳都在大自然造化的神奇中消散了。
      一个月后,基本所有的工作都完成了,大家明显都放松了许多,下午3点,在后甲板上几个人围成一圈踢毽球,海上呆久了,这样活动一会,出一身汗也是极好的。晚餐后打打扑克牌,唱唱K,或者一起喝茶聊天。很多房间都有配有茶具,这些干活的汉子,泡起茶来也是有模有样,我常常被邀请去喝茶,从五楼,一直喝到三楼,红茶、铁观音、绿茶,喝到肚子饱饱。
      大家在海上,条件有限,但即使这样,也能想办法苦中作乐。船头有一个自己搭建的游泳池,但其实五六个个人坐进去几乎就满了。中午抽上来一池海水,晒上两三个小时,在最纯净的海水中泡一会儿,舒坦极了。据说,这可是海六上很受欢迎的一项休闲活动。

      尾声
      他们中,有出了十几年的老大洋,出海天数超过2000天,有的“80后”,5年来在海上工作,却从未欣赏过太平洋上夜晚璀璨的星空。他们没有周末,每天24小时倒班。工作辛苦,生活也单调枯燥,出海久了,人容易焦虑暴躁,没有新鲜的蔬菜水果,医生说,船上最常见的病就是胃病和鼻炎。遇到台风等恶劣天气,几乎每个人都被晕船折磨。
      对于家人来说,他们在身边的时间太少了,每年出大洋,一出就是200天,开玩笑的说就是“要钱没钱,要人见不到。”可是他们就是这样,每年过了春节,不用多说什么,每个人又为下一次出海默默做着准备。


    海六全速前进驶向太平洋


    收起缆绳启航了


    蔚蓝国土上最可爱的人
      一
      大副蒋和平操着浓郁的四川话承诺,一定在可以看到日出的好天气叫醒我。
      说这话的原因,是船行几天,还从没看到过红日从大海尽头天边磅礴跳出的场景。 “只有天气特别好的时候,才能看到那种真正的日出,大多数时间,会有云。”蒋和平说,他是值大夜班的,工作时间是两段:凌晨4点到8点,下午的4点到晚上8点.
      与陆地比较,海的线条简朴很多,就是云、海水,白日里的太阳、雨和夜晚的新月、星。可就是这些简朴的东西,变幻出的千姿百态、千娇百媚让人痴醉。那是云海交汇、光影瞬息万变的灿烂黎明与绚丽傍晚;是海水时而如缎面般波纹涌动,时而如镜面宁静平滑,时在暴风雨击打下呈现出的狂涛巨澜;是白灼刺眼的正午和完全会被漆黑恐吓住的夜晚。常出海的人,习惯这些风景如同习惯自己晒黑的皮肤,可对于第一次出海的记者,每一天、每一刻,都在被自然美折服。
      船长孙雁鸣告诉我,西太平洋是台风的发源地之一。风搅动了海洋。
      还有一个代表人类参与海洋的元素,船。

      二
      海洋六号是国内最具现代化水平的科考船之一。106米长、17.4米宽、排水量4650吨、全封闭、能够承载上千件先进仪器、集多种调查手段为一体。当人类能够运用如此先进的船进行海洋资源环境调查的时候,它其实表达了人和自然的关系。
      雨果说,世界上最宽阔的是海洋,比海洋更宽阔的是天空,比天空更宽阔的是人的心灵。是的,正因为这种宽阔,我们今天能够行驶在海上。但行船人从来最先考虑的正是人与海的关系。
      17日,海洋六号出征。风浪大,海况不好,船长孙雁鸣决定避开台风,先到采薇海山作业。行船两天,所有新上船的人,需做两件急事: 抵抗晕船反应和接受各种规范培训。
      晕船的表现是恶心,三层的厨房17、18日人最少。但对于我,比吃不下饭更糟糕的是走不稳。一切都在晃动:床是摇晃的;为了防止摔门,门必须扣死;洗脸刷牙喝水都需紧靠墙面或者抓牢东西;进屋会一屁股跌倒在凳子上。
      安全培训从16号晚上开始一直到18日轮番进行。小帅哥三副李楠领着新上船的人走过每层甲板,教如何穿救生衣,告诉大家一旦发生紧急情况,如何弃船求生;专业组召开会议进行生产安全培训,强调作业时必须穿工作服、戴安全帽;17日下午3点,广播传来急促的警报,人们沿着走廊标注的逃生路线跑到5层甲板。头顶是救生艇,橙色救生衣在阳光下明晃晃的。
      在全员大会上,海洋六号临时党委对第三航段提出明确要求。其中,除了强调要饱满精神完成任务,还说了几件具体的事:注意船舶和个人的安全,保持清洁卫生、坚持垃圾分类、杜绝浪费。
     
      三
      在晕船反应强烈的人中,张艳算一个。她是本航段除记者之外唯一的女性。与别人不同,张艳倔强地坚持吃早餐。大洋的早晨,一过七点,甲板上的光线就刺眼起来。张艳在走廊中晃着走,看我过来,灿烂地笑。
      从19号进入工作区域后,调查人员也都开始排班轮岗。张艳分在三组,值班时间是晚上7点到凌晨1点半。
      和陆地上的野外地质工作一样,调查船对人员的要求也是生活尽可能简化,体格尽可能强壮,专业尽可能精湛。考虑到长时间海上作业的风险和艰苦程度,很少派女性上船。海洋六号从2011年首次大洋远航几年来,来过船上的女性,一共才10多名。
      仪器室两个茶色笔筒里,五颜六色的纸质玫瑰花令人惊喜。首席科学家助理杨永告诉我,这些都是上航段女生留下的纪念品。为了找到五颜六色的纸,男同胞可费劲了。鲜艳精致的花儿做好一个被抢走一个。枯燥的海上生活,突然平添了几分陆地气息。
      张艳正在博士后工作站做海洋地质课题,到海洋六号是学习几种采样方法。她说,晕船厉害的时候,就强迫自己睡觉,有时醒来仿佛回到老家,几次差点出声喊老爸。

      四
      19日是首席科学家助理张东声的35岁生日。这天他最忙。上午讲课培训锚系回收和释放的方法,下午一直埋头在仪器室,忙着明、后两天锚系回收工作的各种准备。
      连续4年在这条调查船上过生日,张东声已经是年轻的“老海六”了。出任锚系回收总指挥,在20、21日锚系回收的作业中,这个文静的小伙子,手持对讲仪,在3、4、5三层甲板之间跑前跑后。
      新上船的人员对生产作业流程多比较生疏,连着两天的行船,首席科学家邓希光都在督促进行不同仪器方法的培训工作。大家感慨,这条船上,无论是船员还是调查人员,工作节奏都是24小时全天候。

      五
      海上作业两天,一波三折的故事不断上演。
      先是船上的动力系统出状况。就在行船的前一天晚上,两个动力不运转了!什么情况?电机员余天明着急上火,一直在集控室检修,毛病终于找到,原来掉闸了。孙船长松了口气,可以正常起航了。
      从20日到21日,锚系回收作业连续进行。4条去年投放的锚系,装载着先进的海洋环境监测仪器沉入海底一年了,此刻要全部回收。
      海况很好,发出信号、寻找浮标、抓住并拖到船上,一系列的工序完成顺利。最长的一条锚系,竟然在1个小时内完成,顺利的程度超出想象。
      “只剩一条很短的锚系了,今天应该早早收工”,人们顺理成章地推测。没想到,信号发出后,始终得不到反应。
    值班人员抱着发信号的仪器,绕着船甲板的东南西北四个角到处跑。2个多小时后,反馈信号终于出现。当这条锚系成功回收到船上时,已经到了晚饭的点。杨永笑着说,应了那句歌词“不经历风雨怎么见彩虹!”。


    回收锚系海上作业


    顺利完工开心笑


    夜间甲板作业


    夜间甲板作业的团队
    《总编辑手记》: 海六素描

    7月23日,“弘扬李四光精神,探索地球奥秘”地质调查科普研学实践教育首站活动在自然资源部中国地质调查局自然资源实物地质资料中心拉开帷幕,来自江西革命老区赣州赣县五云镇中心小学、萍乡莲花县高滩小学的30名师生开启了奇妙的实物地质资料“探秘之旅”。

    师生们首先参观了大型标本园,科普讲解员生动介绍了矿石的来源、作用及意义,着重向孩子们介绍了采自他们家乡江西的黑钨矿,大家细细观察并亲手触摸大型矿石,纷纷感叹“自然界实在是太奇妙了!”。在大型标本园,孩子们兴致勃勃地参加了“矿石探宝活动”,烈日炎炎的天气丝毫没有减退孩子们探索知识的热情,大家一边奔跑一边寻找“宝藏”,答对问题的孩子们都兴奋的举着自己的成绩单欢呼雀跃。

    随后,师生们参观了国家实物地质资料库和实物地质资料展厅,讲解人员着重介绍了十枚“金钉子”剖面系列标本、“松科二井”岩心标本、中国大陆科学钻探等馆藏精品。现场教会孩子们显微镜的操作方法、观察薄片的技巧及制作独具一格的“镜下探秘卡片”,孩子们纷纷惊叹地球科学知识的博大精深,感受到地球科学独特魅力,意识到珍惜自然资源、保护地球资源的重要性。

    活动期间,师生们体验了“松科二井”岩心认知VR,在虚拟世界中进入地下7千多米的深度,了解到地下丰富的地质信息,身临其境体验地球科学的神奇魅力,激发了学生们浓厚的学习兴趣。

    研学活动结束后,孩子们兴奋激动地分享了参加研学活动的收获与心得,“我长大要考上地质大学”,“我的心里埋下一枚种子,长大要当一名地质学家”,“我回去要把好看好玩的矿物告诉我的朋友们”,“有机会我还想再来到实物资料中心”,孩子们踊跃分享着自己的收获。一天的研学活动,让江西革命老区的学生们近距离感受到实物地质资料的魅力,激发了学生们勤于思考、乐于动脑的能力,将“李四光”精神深深扎进孩子们的心灵深处,引导他们朝着追求地学知识的方向执着前进。

    实物资料中心多年来一直致力于开展科普研学教育活动,将科普和教育有机融合,使科学知识通过研学不断深入中小学生的认知世界,今后将一如既往地推进研学教育活动,为更多青少年送去独具地质调查工作特色的科普大餐。

     江西革命老区30名师生到实物资料中心开展科普研学活动

     

    孩子们认真聆听矿石标本“背后的故事”

    孩子们参观国家实物地质资料库

     

    身临其境体验“松科二井”岩心认知VR

     

    江西革命老区小学生研学活动感受实物地质资料神奇魅...