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    美国国家海洋和大气管理局的一个机构——国家地球物理数据中心与美国地质调查局的地球资源观测和科学中心两者开展合作研发了本文所述的可持续规则,为美国海岸带建立准确、一致和无缝的测深-地形数字高程模型(DEMs),这些DEMs未来将免费供公众使用。正方形单元“光栅”模型是最常用的模型,该规则正是针对这种模型的,而不是不规则三角网(TIN)或其他类型的DEMs。

      

      

      

      表1 海岸DEM的规格

       

    图1 DEM单元嵌套的例子

       

    表2 地理DEMs的大概海上覆盖范围

      

    正方形单元海岸DEMs有很多用途,包括海岸洪灾模拟、海岸变化分析、栖息地测绘和地球可视化。为了支持由多个政府机构、学术界和商业部门建立海岸DEMs的无缝融合,需要在一个明确的框架内研发这种DEMs,框架包括关键DEM要求和建议,以及支持发现、获取和使用的一致文件。

      

    本文所述的正方形单元海岸DEM将被进行测试、审查和改进。目标是为美国建立可持续的框架,使美国海岸地区的无缝、可合并和公开的测深-地形高程模型得到共享开发,以响应总统的国家海洋政策。该框架需要:

      

    1.定义必要的关键海岸DEM规格,以支持DEMs的无缝融合。

      

    2.为数据处理、DEM开发和DEM评估提供建议和最佳方案。

      

    3.作为最新发布公共高程数据的海岸DEMs,描述其有效升级所需的技术。

      

    4.确定文件要求,以获取重要数据处理和DEM开发步骤(例如,符合标准的元数据记录和空间元数据)。

      

    5.确定今后改进的地方,例如数据采集和处理的差距,数据传输的改进,合作和协同可以提高DEM精度和范围的沿海区域。

      

    美国海岸DEM的规则 

      

    表1列出了几个关键海岸DEM规则,这些关键规格是美国海岸正方形单元、公共模型需要遵循的,以确保由不同小组或机构建立的海岸DEMs在单元基础上保持一致。不一致的DEM将无法作为海岸和测深高程的全国性无缝填图的一部分被融合。

      

    投影:正方形单元海岸DEMs应该在当地通用横向墨卡托(UTM)区投影或地理坐标(即,未投影;表1)中。对于海岸线的高分辨率、米级模型,当地UTM区投影是最合适的。对于延伸离岸更远的低分辨率DEMs,地理坐标是最合适的。因为这两种模型之间的正方形单元栅格转换(模型之间的正方形单元不一样)会引起失真,应尽量减少这种转换。

      

    单元大小:UTM区DEMs的单元大小应为1米或3米(表1)。海岸DEMs的地理坐标单元大小在1/9弧秒到9弧秒之间(表1)。三个步骤的因素将有助于确保相同坐标系下不同单元大小的海岸DEMs之间的一致嵌套(即,同样单元大小的9个单元在下一个较粗单元模型中,它们将作为一个单元而有相同的地理足迹)。

      

    海上覆盖范围:每个连续的、较粗海岸DEM都应向海上延伸(表1,图1),以便测深数据密度和单元大小之间有粗略的对应关系(例如,在更深水域中,测深的间隔加大)。表2列出了这些“可伸缩”地理DEMs的大概海上覆盖范围。1弧秒的地理DEMs应向外延伸至大约500米等深线,大致相当于大陆架边缘。3弧秒的DEMs应向外延伸200海里,到达美国专属经济区(EEZ)的边界;而9弧秒的DEMs应包括离岸更远区域的深水,如大型海洋生态系统(LMEs)、小海盆(例如墨西哥湾)和美国外大陆架(ECS)。

      

    网格配准:UTM区和地理海岸DEMs应由单元的角来定义,也称为基于像元或单元的配准(表1)。这将有助于确保海岸DEMs与美国地质调查局国家高程数据集(NED)实现无缝合并。对于NAD83水平基准面和NAVD88高程基准面,NED地形分别在1/9、1/3和1弧秒的单元大小中可获得。像元配准也将更好地实现海岸DEMs和相应彩色浮雕图像的互联网传输。

      

    水平基准面:美国海岸DEMs的水平基准面将使用1983年北美基准面(NAD83,表1)。此基准面与1984年全球世界大地测量系统(WGS84)几乎相同,而对于地理DEMs,认为这两种基准是相同的。

      

    高程基准面:更高分辨率DEMs的高程基准面将使用1988年北美高程基准面(NAVD88,表1),通过由国家大地测量局开发的最新大地水准面模型来实现。因为在单元水平上的高程不确定性可能超过正高(即NAVD88)和各种潮基准之间的偏移量,所以低分辨率模型应参考“海平面”,从而避免需要建立一个共同的高程基准。

      

    边缘精度:每个UTM区模型的边缘/边界范围的精度以米为单位,应能被3整除(即结果必须是整数,没有余数,表1),以使单元对齐并支持DEM合并。为了确保不同开发者所建海岸DEMs之间的一致性,每个地理模型的边缘精度需限定于经度和纬度的两位小数(即0.01度/36弧秒,表1)。

      

    高程精度:海岸DEMs中高程值的精度应适当限于海岸DEM的分辨率,以避免超过必要的更高精度DEM(表1)。对于单元大小为1米的UTM区DEMs,高程精度限定于0.01米。对于单元大小为3米的UTM区DEMs以及1/9、1/3和1弧秒的地理DEMs,高程精度应为0.1米。对于3和9弧秒的地理DEMs,高程精度为1米。低分辨率全球模型(例如,30弧秒单元)应具有10米的高程精度。

      

    多时相:UTM区海岸DEMs应包括多时相方面,多时相可实现高分辨率海岸变化分析(表1)。为了支持多时相,需要明确记录用于建立每个模型的元数据的调查日期和地理足迹,从而使模型之间的时空差别可以量化。虽然老版本的海岸DEM应被存档和公开访问,但地理海岸DEM没有明确的时间,因为它们通常反映了“最可靠”元数据。

      

    地表类型:海岸DEMs需要表示裸露地表或“裸地”,来支持水流模拟。建筑物、树木和其它地上或地下表面不应在模型中表示,并需要从源高程数据集中移除。如码头和水坝等大的固体结构可能要排除,这些结构对于水流是不可透过的障碍。记录应识别DEM中所表示的任何结构。

      

    公众获取和使用的限制:公众访问使用该框架的正方形单元海岸DEMs过程中不应该有任何限制,而不是“不能用于导航”(表1)。对衍生产品(即,DEMs)限制使用和公众传播的专有数据不应用于海岸DEM开发,除非数据所有者书面同意DEM可以没有限制完全向公众开放。

      

    对未来DEM的考虑 

      

    目前,高程基准面限制了河流和近海的延伸。建议能够将高程基准面的空间覆盖范围扩大到更远的内陆/河流和更远的海上,以及美国其他沿海地区(如阿拉斯加和夏威夷),这样就能增加这些区域潮汐基准中高程数据的高程基准转换和所得海岸DEMs的精度。

      

    美国海岸测深和地形结合技术的无缝填图规则

    ①宝石学专业研二学生彭晖正在为标本拍照

    ②何明跃对标本库的资源如数家珍

    ③刘皓向记者展示最新一代标签

    ④赵鹏大院士采集的标本

    当人们都在为到来的“人类世”而兴奋不已时,地质工作者们依然在默默地耕耘着。因为在他们看来,无论关于地球的过去还是未来,还有更多的奥秘等待他们去探索。而他们探索这些奥秘的线索之一,就是岩矿化石。近日,历经20年、两代负责人和数百位标本资源数字化人员不懈努力的国家科技基础条件平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”终于建成,记者采访了该平台的建设者们。

    一块化石改写地球历史

    当记者来到位于中国地质大学(北京)逸夫楼地下一层和二层的国家岩矿化石标本资源库时,首先展现在记者眼前的,是“松科一井”的全部岩芯标本。

    “松科一井”是在松辽盆地布孔、为研究白垩纪气候变化的超深钻、科学钻,两段总共2600米的岩芯,都保存在这里。“松科一井”发现的微体古生物化石,反映了几百万年前古气候的变化,地质工作者以此来推测未来气候的演变。“‘松科一井’发现有孔虫的化石,从而揭示松辽盆地至少存在海相沉积。而在此之前,地质界普遍认为松辽盆地是陆相沉积。有句话说‘一粒种子改变世界’,用在我们这就是‘一块化石改写地球历史’。”国家岩矿化石标本资源共享平台负责人、中国地质大学珠宝学院党委书记何明跃教授介绍。

    的确,岩矿化石提供了古生物和古环境演化的线索,是地质工作者探索远古、预知未来的重要依据,每一个岩矿化石之中都可能藏有破解地球谜团的密码。也正因为如此,将岩矿化石标本资源整合共享,成为中国地质大学(北京)众多院士专家的愿望。

    1999年,在杨遵仪、王鸿祯、郝诒纯、翟裕生、莫宣学、叶大年、茅绍智等一批院士和老教授的倡导下,由中国地质大学(北京)牵头、原校长吴淦国教授负责,何明跃教授具体组织实施,从国家层面开展了跨单位、跨部门的岩矿化石标本资源整合与数据库建设工作。标本资源整合后,2003年他们开始将标本资源信息化,并提出“共享平台”概念,从而进入“国家岩矿化石标本库”阶段。2011年,何明跃教授接过接力棒,进一步开展标本资源整合与共享工作,带领由中国地质大学(北京)牵头,联合中国地质博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质大学(武汉)、吉林大学、北京大学、成都理工大学、昆明理工大学、河南省地质博物馆、自贡恐龙博物馆等20余家我国重要岩矿化石保存单位进行地学标本资源整合与共享。

    此外,在共享平台建设过程中,陆续有个人、专家、科学家向平台捐赠收藏的标本,很大程度上起到了抢救标本的作用。如今,两代负责人和数百位标本资源数字化人员经过20年的不懈努力,终于在最近被科技部与财政部发文批准为国家科技资源共享平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”。

    一个平台展现地球古今

    看完标本库的岩芯、矿物和化石,这里的杨眉老师向记者介绍了共享平台的具体情况。

    共享平台的岩矿化石标本产地覆盖34个省(区、市)及行政区,以及美国、俄罗斯、加拿大等91个国家,具有科学价值的化石、矿物、岩石、矿石标本,有17.8万余件实物和数据库。同时,平台构建了九大模块、150余个专题:古生物化石群专题20个(云南澄江动物群、北京周口店及山顶洞古人类遗址、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南汝阳盆地恐龙动物群等)、典型矿床专题80个(内蒙古包头市白云鄂博铁铌稀土矿床、江西省德兴市斑岩铜矿床、甘肃省金川铜镍硫化物矿床等)、地学专题3个(天津蓟县中上元古界地层剖面等)、3000种系统矿物学数据库及查询系统、珠宝玉石专题39个、岩矿化石精品图片库4个、原创科普视频10个、3D矿物精品24个,以及基础地理、基础地质、地学科普专题等。“每一件标本背后都有一个故事,它们共同记录了地球演化进程中无数精彩的瞬间。”何明跃说。

    作为科技部国家科技资源共享平台的一级平台,岩矿化石标本资源实物及数据库和专题数据库及数据产品通过在“国家岩矿化石标本资源共享平台”网站发布共享,并将元数据发布在国家科技基础条件平台,用户可在门户网站通过资源中英文名称、产地、样品编号、资源形成时代、保存单位、库存位置号等11个查询条件,快速查询检索标本资源共性描述及图片信息。平台还提供标本资源信息及实物共享,同时提供地学特色专题展示、学术交流与科普教育等服务。目前,平台日访问量1万以上,累积访问量达3300余万,实现了岩矿化石标本资源的有效整合、合理保护、充分共享和高效利用,为科技创新、专业教学、人才培养、人工智能研发及科学普及等提供了重要支撑。

    为加强国内外交流和共享,共享平台还设立了全球岩矿化石标本资源保存机构名录,含国外335家、中国37家标本保存机构的网络平台链接。

    同时,作为我国最大的地学标本平台,何明跃和他的团队研究制定了岩矿化石描述标准52个、技术规程39个,出版了《矿物、岩石、矿石标本资源及矿床描述标准》《无脊椎动物化石标本资源描述标准》《脊椎动物、植物、牙形类化石及旧石器标本资源描述标准》《岩矿化石标本资源收集整理保存技术规程》,指导全国标本资源保存单位进行岩矿化石标本资源分级分类整理、鉴定、描述、数字化建设。

    “在整合资源的过程中,我们的一个理念是,数据质量最重要。例如:标本描述标准由100多位科学家参与制定、研讨、评审、试用、修改完善,最后出版,形成标准和规范。”何明跃还介绍,正是有了精确的标本描述,为后期平台建立专题提供了翔实的基础资料。因此,平台的专题、视频含金量高、科普性强。

    一项事业传承地学精神

    在化石标本库里,记者看到一件华夏植物群的化石标本,它的采集者是中国地质大学(北京)古植物学退休教授杨关秀。一直从事地层古生物教学和科研工作、对我国二叠纪古植物及生物地层作了长期的调查和研究的她,也是标本库的第一代建设者。“杨老师退休后还惦记着她的标本,2008年开始到她坐着轮椅,用几年时间整理完了1000多件标本。她常说,心愿了了就好了。”杨眉老师说。

    是的,这里每一件标本的身上,都凝聚着地质人心血。记者在标本库里看到,几乎每一件标本,都有“三代”标签:“第一代”是手写标签,“第二代”是打印表格标签,“第三代”是带有二维码的打印标签。它们,不仅是时代发展的见证,也是一代代标本库建设者精神力量的传承。

    就在记者采访的当天,何明跃收到了国家科技基础条件平台中心颁发的第六届“共享杯”大学生科技资源共享服务创新大赛优秀指导教师奖,他指导的研究生团队制作的参赛视频也获得了一等奖。“我们的参赛作品基本上年年都获奖,而且很多是一、二等奖。”何明跃自豪地说,“这是一个让学生了解现状成果和未来趋势的过程,他们在做数据产品的过程中获得了国际视野,并得到锻炼。”而这些视频,都是共享平台中各个专题的精品内容。

    何明跃的学生、宝石学研究生二年级的刘皓在标本库工作已经有几年了,标本库的工作对她的学业有不小的帮助。像她这样的年轻学生还有很多,标本数字化过程中,需要对岩石、矿石、矿物进行拍照、鉴定和描述,他们在参与共享平台建设的过程中,也逐渐沉淀和提升了专业素养。多年来,这里已经培养了100多名研究生。

    经过20年的不懈努力,共享平台终于建成,但这并不是终点。对于未来,何明跃还有更多的思考:下一步,他们要走入基层,到更有特色的地方,如中国重要古生物群、世界金钉子剖面、国家大型超大型矿山等,进一步发掘优质标本资源;把英文网站做起来,与国外专业标本网站互联互通,努力建成一个现代化、国际化、开放型的地学领域岩矿化石数据中心;深化信息服务,开发标本库人工智能,初步设想基于图像识别法,研发手机识别岩石、矿物、珠宝、化石的功能;通过公众服务,促进全国标本库的标准化建设……同时,何明跃也坦言,目前我国地学标本库建设方面还存在一些问题。例如,基层单位技术力量薄弱;在成果评价机制和转化方面,建库人员的积极性和获得感还需要提升等等。

    何明跃常说,岩矿化石是地球科学的“根”。而他们的工作,就是保护好这个“根”。我们希望,越来越多的人关注和投入到地学标本采集和保护事业中,从而让地球科学这棵“大树”更加枝繁叶茂。

    相关链接

    国家岩矿化石标本资源共享平台有哪些资源?

    化石标本资源:模式化石及典型化石群标本8.2万件,其中模式化石标本1.1万件。典型化石标本主要有:我国境内古人类化石、云南澄江动物群、辽西热河生物群、山东山旺生物群、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南栾川恐龙动物群、黑龙江嘉荫恐龙动物群等20多个国内重要化石群及重点地区地层古生物化石标本,国外典型地层古生物标本,以及北京周口店、河北阳原、河南三门峡、内蒙伊盟、山西运城、贵州西部发现的旧石器标本。其中包含“世界上第一朵盛开的花”——辽宁古果、“世界上第一只飞起的鸟”——中华龙鸟、北京周口店古人类化石及云南澄江动物群化石标本等享誉世界的珍贵标本。

    矿物标本资源:整合了中国新矿物标本、稀有的矿物晶体晶簇标本、典型矿物标本及部分国外典型矿物标本2万件,含1500余种矿物。其中,国外产出的矿物标本占36%。

    岩石标本资源:整合了国内外典型岩石标本5.8万件。主要有:青藏高原及其邻区的岩石,中国高压、超高压岩石分布带的榴辉岩,中国东部中新生代玄武岩及其地幔岩包体,峨眉山大火成岩省超基性岩等标本资源,天津蓟县中上元古界地层剖面,浙江长兴二叠—三叠系界线层型灰岩剖面等典型剖面的岩石标本,以及国外典型岩石标本。

    矿石标本资源:整合了100多个中国濒危矿床和大型、超大型、特色矿床和400多个典型矿床的金属、非金属和能源矿石标本1.7万件。

     

    留住地球科学的“根”

    马克思认为,在不同的经济和社会环境中,人们生产不同的思想和文化,思想文化建设虽然决定于经济基础,但对经济基础发生反作用,先进的思想文化一旦被群众所掌握,就会转化为强大的物资力量;反之,落后的、错误的观念如果不破除,就会成为社会发展进步的桎梏。安全文化宣传是对安全生产管理最有效的支撑,只有安全文化宣传深入受众内心,安全生产管理才能积极有效的体现出来。这些都与安全文化宣传自身的特性有着至关重要的影响,根据笔者从业经验分析,安全文化宣传有着接纳性高、兼容性强、影响力大三大特点。文化宣传本身就具有娱乐参与和感性认知的特点,安全文化宣传能够通过文化传播的形式让受众理解,进而易于入脑入心,这是任何文化宣传都能够实现的目的。与此同时,加之随着科学技术水平的提升,宣传媒介变得不断多元,人们接受宣传的路径逐渐增多,因此安全文化宣传就具有了能够让受众接受的接纳性、能够与生活工作无缝链接的兼容性、能够影响受众内心思维和行为举止的影响力。这些都是安全文化宣传自身所具有的属性和在新时代当中所能发挥的重要作用。

    然而安全文化宣传看似简单,但真正达到接纳性高、兼容性强、影响力大的效果是非常具有难度的。从国际核安全咨询组(INSAG)于1986年针对切尔诺贝利事故,在INSAG-1(后更新为INSAG-7)报告提到苏联核安全体制存在重大的安全文化的问题开始,安全文化宣传就已经具象的存在与人们的生活当中,但随着人们对于文化价值追求的增加和对于文化传播接受习惯的转变,受众对于安全文化的宣传质量和宣传手段的接受力也在不断加强。致使在当今社会,如果无法保证安全文化宣传的质量,就很难使得受众接受安全文化、安全文化就很难在的安全作业的过程中体现在行为上。

    基于上述阐述,不难看出,安全文化宣传能否达到效果取决于内容质量和传播手段两个方面。

    就地勘行业而言,安全文化的内容质量取决于安全自身的内容和包装的载体,目前多集中于文字、图片、视频三大类,这三大类也是最普遍的三大类。这其中文字是最容易做到的,也是成本最低的一种,而视频和图片则需要较为复杂的专业技术手段做支撑才能最终得以实现。在这个过程中,如果能够通过衍生理解创造出好的图片和视频,其影响力将会远大于文字。因为在现今社会,受众普遍更易于接受“快消品”,尤其是接受培训教育的过程中,一旦初始阶段无法吸引其注意力,便很难进一步产生文化影响。而这就需要安全文化的创造者要具备深厚的安全生产基础知识和图片、视频编辑技巧。然而现实情况往往不能够如人所愿,在地勘行业中,由于安全生产管理环境和技术手段都较为专业,因此无本行业从业经验的人员在制作图片、视频时都难以做好文题相对,因此若想制作出高质量的安全文化宣传品,就必须具备了解地勘安全行业专业技能和制作图片、视频的专业技能。

    宣传手段的核心在于受众的接受习惯。任何一种安全文化宣传手段之所以能够被接受,主要取决于内容能不能被受众、方法能不能被受众所习惯。在这一点上,后者更为重要,作为不能够形成物质刺激的宣传内容,必须适应受众的宣传习惯才能够有效的将安全文化根植于心。在地勘行业,安全文化宣传的传播整体相对单一,虽然地勘安全分会等一些行业协会已经将手段涉足于网站、QQ群和微信公众号制作推送进行传播,但就广大的地勘单位而言,这样的宣传手段明显是有限的。而更多的则是通过传统的购买画报进行张贴、制作条幅进行悬挂、编辑文字进行转发这样的方式。这样的方式多流于形式,经常会形成视觉疲劳的效果。

    由于受到地勘行业从业人员长期在野外作业、人员相对分散的工作特性影响,地勘行业的安全文化宣传手段跟需要借助网络,只有通过网络才能够将安全文化宣传内容广泛的传播到每一个从业人员。同时,随着互联网的发展,从业人员在野外的单调环境中,也更依赖于移动互联网,这就要求地勘行业的安全文化宣传手段具备一定的互联网连接制作技能。

    基于上述对于地勘行业安全文化宣传内容和宣传手段的分析,笔者认为地勘行业的安全文化要想深入人心,必须推进宣传理念、内容、形式、方法、手段等创新,适应受众的接受习惯,在习惯接受的内容中坚持正确的政治方向、舆论导向和价值取向,弘扬正能量,提高传播力,形成受众喜闻乐见的安全文化宣传体系,最终将安全文化根植于受众,服务于受众,受益于受众。

    笔者根据多年来地勘行业安全生产管理工作经验,结合安全文化宣传工作,进行了一系列创新性实验,现将成果与大家分享。

     

     

     

    地勘行业安全文化宣传的思考

    近日,作为《中国地质环境图系》的重要部分,新编完成的《中国及比邻海区活动断裂分布图(1:500万)》(附说明书)(中英文版)已正式出版发行。该图在充分吸收国内外前人成果资料的基础上,利用多源遥感等新数据,综合“中国地质大调查”近15年来在新构造与活动构造领域的调查研究资料编制而成。

    新编图件突出展示了中国及毗邻海区已知主要活动断裂的类型及其活动强弱程度。同时,表达了M≥5.0地震、已知的地震地表破裂带、第四纪盆地及第四系等厚线、第四纪火山岩及火山口、震源机制解数据所反映的现今地壳应力状态和现今地壳运动的GPS水平速度场等与活动断裂关系密切的其他相关要素。结果共梳理出2705条活动断裂,获得了中国及毗邻海区活动断裂分布的更精细图像,表明中国是全球已知陆内活动断裂数量最多的国家。同时,地质力学研究所的新构造与活动构造研究团队在编图过程中,还进一步归纳总结了中国及毗邻海区75条主要活动断裂带/系或构造带及其活动特征,从而基本查明和掌握了整个中国大陆及毗邻海区的主要活动断裂的空间分布、几何学与运动学特征及第四纪与晚第四纪活动性等,并在地质力学构造体系理论方法指导下,利用新的活动断裂研究成果,在中国大陆的活断层强度分类、活动构造区带划分和活动构造体系综合研究等方面进行了创新,获得了许多新认识。

    自1966年邢台地震以来,我国出于服务国家经济建设需要,以及指导全国地震地质研究和活动断裂普查工作等需求,一直非常重视1:300万至1:600万尺度全国性的新构造与活动断裂及其与强震活动关系方面的图件编制工作。原国家地震局和地质矿产部等曾先后组织编制过《中国活动性断裂和强震震中分布图》(1:300万)(1976年)、《中国主要构造体系新活动和强震震中分布图》(1:600万)(1978年)、《中华人民共和国地震构造图》(1:400万)(1979年)、《中国及邻近海域岩石圈动力学图》(1:400万)(1987年)、《中国及毗邻海区新构造图》(1:500万)(1996年)、《中国活动构造图》(1:400万)(2007年)和《中国及邻近地区地震构造图》(1:400万)(2016年)等相关图件。前人在活动断裂编图方面做过的大量卓越工作,为全面认识中国大陆及其邻区的活动断裂起到了重要作用,也为新的编图工作提供了很好的经验及数据积累。但由于编图的目的或用途不同,已有图件不同程度地存在活动断裂数据准确性不足和对一些断裂活动性的认识不统一等问题。同时,近十多年来,伴随地质大调查工作的开展,在青藏高原及其周边区域又涌现出许多新的资料,而且国内外对活动断裂的认识也在不断加深。因此,非常有必要集成新的资料和数据,并应用新的活动断裂鉴别标准与分级方法来编制新一代的活动断裂图件,这不仅有助于更全面地认识中国大陆及毗邻海区主要活动断裂的空间分布及其活动性特征,而且可为部署全国性的活动断裂相关的地质调查工作提供指导性图件,也可为认识国家主要城镇规划区和重大工程规划建设区可能存在的活动断裂级相关地质灾害风险与地壳稳定性等提供重要的基础地质支撑。为此,原国土资源部地质环境司和中国地质调查局于2013年启动的“全国地质环境图系编制”工程将编制新一代的“中国及毗邻海区活动断裂分布图(1:500万)”列入其中一项重要工作内容,并由中国地质科学院地质力学研究所的新构造与活动构造研究团队负责编制,这也是首次由中国地质调查局组织编制活动断裂类专题图件。

    这次新编《中国及比邻海区活动断裂分布图(1:500万)》及说明书的正式出版发行出版,也是我国首次以中英文版公开出版发行1:500万比例尺全国性的活动断裂分布图。目前,这一成果的数字版已共享到地质云2.0系统,初步实现了对相关领域的科研人员和社会公众的共享使用。

     

     

    背景介绍:

    活动断裂是强震的主要危险源,也是引起地表变形及伴生多种类型次生灾害的主要地质构造因素。中国大陆因为在地质历史上由多个微板块经多期造山旋回拼合而成,岩石圈性质差异大且结构复杂。新生代期间,在西太平洋板块和印度板块两大全球最活跃的板块持续快速俯冲和碰撞作用下,许多古老造山带纷纷复活,发育了众多规模、性质和活动性等都不尽相同的板内活动断裂,造就了极为复杂的活动构造体系和陆内强震活动极为频繁的特征。因此,是世界上板内大陆强震最频繁和遭受地震地质灾害影响最严重的国家,20世纪全球因地震死亡的120万人中,中国占近50%。因此,准确了解和掌握全国范围内活动断裂的空间分布、活动性质和活动性等,既是防范活动断裂及相关地质灾害风险的重要前提,也是国土空间规划利用、城镇化发展,以及铁路、水电站和核电站等重大工程的规划建设等所必需的重要基础地质资料和决策依据。

     
     
    《中国及比邻海区活动断裂分布图(1:500万)》(中英...

    中国岩溶类型划分示意图

    桂林山水甲天下。而你可曾知道,在这美丽的山水背后,还有人类难以言表的痛。

    最近,荣获广西壮族自治区自然科学奖一等奖的《岩溶动力学与全球变化研究》,就把这些常人忽略的东西系统成为了一门科学。依托他们的这一科研成果,人类在喀斯特地区就可以避害趋利、化害为利,在贫瘠的土地上唱出欢乐的歌。

    站到世界最前沿

    在桂林,沿江看到的是奇峰林立、云雾缭绕,石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、落水洞让你目不暇接;走进地下溶洞沿地下河顺流而下,多姿多彩的石笋、钟乳石和石柱在灯光的照耀下,让你仿佛进入到梦幻世界。

    这里就是中国典型的喀斯特(岩溶)地形分布区。做为游客,你也许会不由地沉醉在如画的风景里。但做为当地居民,感受更多的则是这类地貌带来的诸多不便:“地无三尺平”不说,若远离江河,做饭洗衣的水都难以取得。

    因为在喀斯特地区,表层多为破碎的坡积物,而其基底是碳酸钙,在千百年的雨水侵蚀下早就成了“筛子”,根本存不住水。而且,这种情况还在持续且逐年加剧。

    在雨水的侵蚀下,喀斯特地区地表土地日渐贫瘠并加速了荒漠化趋势。对此,科学家称之为石漠化。

    我国石漠化土地面积到底有多大?中国地质调查局岩溶地质研究所《岩溶动力学与全球变化研究》给出了具体数据:我国岩溶区面积约344万平方千米,占国土面积的1/3 强,约占全球岩溶面积的1/6,是世界上岩溶分布面积最大的国家。其中,我国南方岩溶峰林地貌是举世公认的热带岩溶地貌典型模式。

    西南岩溶地区,还是世界上连片分布面积最大、岩溶发育最为强烈的典型生态脆弱区,也是我国贫困和环境退化问题最为严重的“老、少、边、山、穷”地区,石漠化、岩溶塌陷、干旱内涝、地下河污染等环境地质问题突出。

    如何解决西南岩溶地区的这些问题?自1987起,岩溶地质研究所就开始了持续研究。在袁道先院士的带领下,研究团队以地球系统科学思想为指导,先后在国家科技支撑计划、国家自然科学基金、广西自然科学基金、国土资源部重点科技项目、中国地质调查局项目、联合国教科文组织国际地球科学计划等几十项国际、国家科技项目的支持下,到2014年形成了国际公认的岩溶动力学理论。

    基于中国在岩溶地质研究领域的突出成果,2008年,联合国教科文组织国际岩溶研究中心在中国落户。

    从此,在岩溶地质研究领域,中国站到了世界最前沿,为国际岩溶地学的进步贡献了中国智慧。

    从此,在喀斯特地形分布区避害趋利、化害为利上,中国向世界提供了可复制的中国方案。

    绘制四大圈层运行图

    这一中国智慧的最大特点,就是改变了过去岩溶地质研究中单一以地质体为主要研究对象的思维方式,而是以地球系统科学思想为指导,将岩溶地区的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈作为一个完整的系统进行综合研究,总结出其内在运行规律,绘制出四大圈层运行图。

    利用岩溶动力学理论,人类发现岩溶动力系统是控制岩溶形成演化,并常受制于已有岩溶形态的,在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的,以碳、水、钙循环为主的物质和能量传输转换系统;建立了四大圈层间岩溶动力系统碳—水—钙循环概念模型和监测指标体系,研发了现场捕捉碳、水、钙行踪的现代监测和实验技术方法;揭示了岩溶动力系统的四大功能,即形成岩溶地貌、驱动元素迁移、调节大气温室气体浓度、高分辨率地记录全球气候变化;揭示了中国南方表层岩溶化过程与机制,以及对岩溶水资源的调蓄功能,并发现岩溶作用是短时间尺度的地质过程,且与地表生态过程关系密切。

    温室气体排放导致全球变暖,利用地质体固定大气中的碳一时成为国际前沿学科。岩溶动力学研究成果表明,岩溶地区其实就是最好的固碳场地。这一研究,在揭示出岩溶动力系统碳循环机制的同时,还初步估算出全球岩溶碳汇量为6.1×108吨/年,约占“全球遗漏汇”的1/3;在石笋古环境重建研究中,获得了16.3万年以来高分辨率的古气候记录,揭示了末次间冰期亚洲季风的起始时间、持时、转换及其太阳辐射驱动机制;发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径,从而开拓了全球环境变化研究新领域。

    而研究中的一系列思路创新和新发现,也为人类更深入地认识地球提供了全新的视角和启示。研究中,项目组创新性地提出了能够反映区域岩溶动力条件的“岩溶形态组合”方法,科学地划分全球岩溶动力系统及中国岩溶动力系统类型,进而成功地实施了全球岩溶地貌对比;发现内生成因CO2和水动力控制,并首次在野外观测到了水动力条件对钙华沉积速率的控制;率先开展了利用洞穴石笋开展古气候、古环境变化记录重建研究,使得当前石笋的时间分辨率达到了季,建立了新的时间标尺;发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径……

    这些中国智慧,得到了国际地学界的广泛认可。早在1994年,IGCP执行局主席、英国皇家学会会员M.Brown教授就专门撰文指出:“岩溶动力学理论是国际岩溶研究的核心理论。”

    2011年,国际著名《Science》期刊报道评价“桂林岩溶动力学研究团队是站在国际岩溶研究前沿的研究团队,其在岩溶作用与碳汇方面的研究对全球碳减排具有重要意义”。

    世界共享中国方案

    碳若排放到大气中,就会成为导致地球变暖的罪魁祸首,但若固定在大地和岩石中,就成了提升农作物品质的肥料。因为在这一转换中,无机碳变成了有机碳。

    利用这一机理,项目组在西南岩溶地区开展了变害为利的石漠化综合治理示范,有效推动了西南岩溶地区生态文明建设和精准扶贫。

    广西平果县果化镇就是其中一个点。果化示范区,面积1000公顷,2000年还是重度石漠化区,农民人均纯收入不足600元。2001年起,通过复合峰丛洼地立体生态农业模式以及一系列石漠化治理新技术的成功应用,该示范区目前植被覆盖率由不足10%提高到85%,农民人均纯收入增加到1万多元。

    广西马山县弄拉屯在开发表层岩溶水资源的基础上,通过对裸露石山环境进展综合治理,形成了以休闲旅游观光附加绿色农产品的生态旅游产业链,100多村民人均年收入10万多元,还带动周边村民2000多人就业……

    这些可被复制的治理模式,被新西兰、坦桑尼亚等6个国家引进并应用于本国的石漠化治理工作,让这些国家生活在石漠化地区的居民享受到中国方案带来的幸福。

    而这,只是项目解决石漠化地区经济社会问题、助推经济社会发展的一个侧面。在研究中,项目组立足科研服务社会、造福社会的宗旨,形成阶段性成果后就通过多种渠道向政府汇报,通过示范开展应用转化,极大地提升了科研成果的社会生命力。

    从宏观角度看,成果的应用转化还体现在以下几方面:

    成果的应用转化已上升为国家行动。西南岩溶生态系统研究成果,为国家《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲(2006~2015)》提供了重要的科技支撑,有力支持了国家在“十一五”“十二五”期间实施的《岩溶区石漠化综合治理重大工程项目》。

    以南方表层岩溶带及表层岩溶水资源分布规律为指导,建立的表层岩溶水开发示范工程,支撑了广西岩溶区地下水开发利用,并在西南岩溶区得到有效推广。自1995年以来,先后在广西马山、都安、环江等20多个县实施水利工程项目100多个,解决20万余人的饮水困难,改善灌溉面积2万多亩。

    总结出中国南方岩溶形成发育的四大地域优势,使广西桂林、环江等七大南方喀斯特自然景观列入世界自然遗产名录,为岩溶地区贫困群众脱贫致富打造了金山银山。

    在上世纪80~90 年代,国际著名岩溶学家M.M.Sweeting(英国)、D.C.Ford(加拿大)在考察和了解了中国岩溶发育特征后预言:国际岩溶学新理论的发展将会在中国得到启示。如今,岩溶动力学理论体系的创立与应用,使这一预言成为现实。岩溶动力学与全球变化研究成果,将开创我国石漠化地区在新时代更美丽的未来。

    西南喀斯特再揭秘

    古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一,也是第一个重要成矿期

    瓦尔巴拉超大陆是一个理论上曾经存在的超大陆,自38亿年前开始形成,31亿年前成形,28亿年前分裂。

    前寒武纪地质年表

    今年世界地球日的主题是“珍惜自然资源呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”。那么,对于“生物大爆发”之前远古时代的地球,你又知道多少?今天,就让我们请来一位研究前寒武纪50多年的地质专家——来自中国地质调查局天津地质调查中心的沈保丰研究员,请他讲讲从46亿年前地球诞生到距今5.41亿年寒武纪开始近40亿年的漫长时光中,地球经历了哪些重大地质事件。

    1 前寒武纪涵盖40亿年的地球时光,分为冥古宙、太古宙、元古宙三个地质时代

    记者:说起寒武纪,人们会想到地球历史上第一次生物大爆发,大量且门类众多的海生无脊椎动物在几百万年的很短时间内“突然”地出现了。从此,地球逐渐成了一个生机勃勃、丰富多彩的“生命家园”。那么在之前的前寒武纪时期,地球又经历了怎样的演化过程?

    沈保丰:地球的年龄是45.68亿岁,以5.41 亿年的寒武纪为界,之前约40 亿年的地质时代称为前寒武纪。

    前寒武纪又分为冥古宙、太古宙与元古宙三个地质时代,是陆壳形成、生长、壳幔圈层分异耦合并形成稳定陆块的重要阶段。应该说,在这个漫长的时间尺度上,地球发生了一系列决定地球命运的地质大事件。揭示这些事件的性质和过程,对于理解行星演化、大陆的聚合与漂移、矿产资源的形成、生命的演变,以及地球未来的发展都具有重要意义。

    记者:但以往人们了解得并不多。

    沈保丰:的确。尽管它占据了地球生长期近87.7%的时间,但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录,且岩石已严重变质,不是已经破坏侵蚀,就是埋藏在显生宙地层之下。

    目前,已知地球上地壳的最古老物质记录,是澳大利亚杰克山太古宙沉积砾岩中的碎屑锆石,它的年龄大约是44亿多年。

    2 冥古宙的“黑暗地球”,经历了由天文行星演化到地质演化的质变

    记者:地球形成的初始阶段是没有地壳的?

    沈保丰:早期地球经历了由天文行星演化到地质演化的质变。

    在冥古宙,即距今45.68亿年到40.3亿年,早期地球经历了一段“黑暗时代”,那是一段没有岩石记录的时期。

    冥古宙又可分为混沌代和杰克山代或锆石代两个代,其分界线为44.04亿年。混沌代主要是太阳系及其早期地球等行星形成及演化时期,其间包括太阳系的形成、早期地球的增生、金属地核和硅酸盐地幔形成、月球的形成、一颗“火星大小”的行星撞击等天文行星演化事件。

    距今44.04亿年左右,地球就进入到地质发展时期。在这一时期内,有原始地壳和原始地核起源,初始地幔、水、大气圈和海洋的形成,陆壳、洋壳及生命起源等重大地质发展问题,都需要人类进一步去认识和研究。

    早期地球的研究是当今地球科学研究的热点和难点,因为有关近似火星大小的天体大撞击、全球岩浆海、地幔翻转、陆壳起源、生命出现等大事件都发生在这一时期。但因为在这时期保存的记录极少,又很难得出较完整的结论。因而人类对早期地球的认识程度极低。

    从地质角度对早期地球的研究、获取相关信息的途径,其中对冥古宙碎屑锆石包含信息的研究尤为重要。

    记者:人类都在哪里发现过冥古宙碎屑锆石?

    沈保丰:保存较好的地点是西澳的Mt. Narryer、Jack Hills和Maynard。Mt. Narryer的碎屑锆石年龄为41.5亿年及42亿年;Jack Hills为44.04±0.08亿年,是全球最老的碎屑锆石年龄。

    在中国大陆的西藏三江造山系中的喜马拉雅地块、北羌塘地块、北秦岭西端、北祁连走廊带、天山的东准噶尔和华夏造山系等7个地点,也发现了早于40亿年的碎屑锆石,其中有4个大于40.3亿年,3个接近4亿年。

    3 太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、许多矿产形成的重要时期

    沈保丰:太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、高度还原性水圈、大气圈和铁、金、铜、锌矿产形成的重要时期。

    太古宙是陆核和陆壳巨量堆积时期。根据已有的地质资料,地球陆壳的80%~90%是在早前寒武纪形成的,绝大多数形成于太古宙中的中—新太古代。全球陆壳的巨量增生在29亿~27亿年,主要的岩石类型是高钠的长英质片麻岩,其次是镁铁质—超镁铁质火山岩。据推测,陆壳增生与超级地幔柱事件有关。

    太古宙地幔热对流循环剧烈,构造活跃,火山活动速率较大,这有利于早期大陆物质大量产生,并漂浮于紊流状态的地幔之上。随着地球冷却,原始大陆固结为一些小陆块。依据南非卡普瓦尔和澳大利亚皮尔巴拉克拉通的年代学和古地磁研究,在33亿年左右,甚至可早到36亿年,可能有一些陆块增生并形成地球上第一个构造上更稳定的瓦尔巴拉超大陆。有专家提出,在太古宙末期,27亿年左右或25亿年,可能存在一个肯洛兰超大陆。约24亿年左右,肯洛兰超大陆开始裂解,形成了一系列的大规模放射状基性岩墙群,在23亿年左右形成了古元古代冰川事件。

    记者:太古宙已经开始形成矿产资源?

    沈保丰:太古宙形成的大量绿岩带中有着明显的成矿作用。

    根据其规模、形态、形成时代、岩石组合、变质程度以及成矿作用等方面的差别,全球的绿岩带可分为4种类型:巴伯顿型(35亿~33亿年),形成时代较老,主要矿产有金、铁、铬和少量镍;苏必利尔型(27亿~26亿年),主要矿产有铜、锌、金、铁和少量镍;伊尔岗型(27亿~26亿年),产出的矿产有铜、镍、金、铁等;达瓦尔型(26亿~23亿年),与之有关的矿产有金、铁、锰等。

    4 距今26亿~25亿年间,华北陆块发生了一次大氧化事件

    记者:现在的中国大陆在太古宙时期经历了怎样的变迁?

    沈保丰:太古宙地层在中国大陆出露面积为7.4万平方公里。中国大陆主要有三个陆块区,分别是华北、塔里木和扬子。其中,以华北陆块面积最大,变质基底分布范围最广,时代跨度最长——从略大于38亿年到18亿年。

    作为中国最大的陆块,华北陆块的面积约30万平方千米。尽管与世界上其他陆块(克拉通)相比,它的面积不算大,但它不仅具有超过38亿年的漫长地质历史,而且经历了复杂的构造岩浆热事件叠加和改造,记录了几乎所有地球早期的发展的重大地质构造事件。

    在26亿~25亿年,华北陆块是陆壳巨量堆积的高峰期。由于陆壳巨量堆积引起由缺氧到富氧的地球环境的剧变,构造体制重大转折,同时导致了元素的巨量迁移、重新分配和成矿。

    一个有趣的现象是:华北陆块大约30万平方千米面积上,在26亿~25亿年间忽然大规模地形成了几千个规模大小不等的氧化物相条带状铁建造(BIF)型铁矿床,累计查明资源储量已达335.36亿吨,占全国铁矿总资源储量46%。这种在一个不是很大的地区集中产出几千个矿床和矿点,并呈氧化物相条带状铁建造的铁矿床产出,在全球很少见,华北陆块可能是唯一的地区。这也说明在新太古代26亿~25亿年时,华北陆块发生了一次大氧化事件。

    记者:铁矿床的形成与氧化有什么关系?

    沈保丰:铁是变价元素,在自然界有Fe2+和Fe3+两种离子存在。氧化环境中铁呈Fe3+状态存在,Fe3+的迁移能力极小。还原环境中铁以Fe2+状态存在,形成Fe(OH)2、FeCO3、FeCl2等化合物。因而氧化环境有利于铁的沉淀,还原环境有利于铁的迁移。即:在酸性环境下,铁的还原作用增强,促使二价铁被溶解到溶液中去;在碱性环境下,铁的氧化作用增强,促使三价铁从溶液中沉淀下来。

    在华北陆块在26亿年之前,由于强烈的火山和洋底的喷流作用,大气圈和海盆基本是处于强酸性和强还原的环境,在盆地中大量的铁呈二价离子、氢氧化铁或其他络合物形式存在海盆中。在26亿~25亿年由于处于氧化环境,Fe2+便从溶液中沉淀下来,形成了大量的铁矿。

    5 古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一,也是第一个重要成矿期

    沈保丰:古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一。在此期间,发生了古元古代初超大陆裂解、大量基性岩墙(席)侵位、大量巨厚被动陆缘型沉积建造、大陆壳的快速生长、俯冲—碰撞造山作用的首次出现等。同时,这一时期构造体制发生了本质的变化,由太古宙全活动体制转换为活动带和稳定地块并存的构造格局。出现不同规模、不同构造性质的活动带、裂陷槽、岛弧带、活动大陆边缘、被动大陆边缘等。

    记者:全球古元古代大致发生了哪些重大地质事件?

    沈保丰:24.2亿~22.5亿年在古元古代初期,发育有广泛的冰川活动,产生了全球性的地幔慢速下沉和大气圈的氧化。

    这个时期的古老冰川活动被称为休伦冰川活动。它紧随在肯洛兰超大陆破裂、大氧化事件在全球广布条带状铁建造之后。在24.2亿~22.5亿年全球岩浆活动寂静期之后,从22.5亿~20.6亿年岩浆活动重新活跃,出现以玄武质岩浆活动为代表的全球事件。古元古代中期,也是磷矿产生的重要时期。

    20.6亿~17.8亿年是地球历史上重要的地壳生长期,世界上最大镁铁—超铁镁质层状侵入体以及南非含大量矿产的大规模基性布什维尔德岩浆岩省,就产生于这一时间。这一全球的构造事件还导致了哥伦比亚超大陆在距今18亿年时的形成。

    此时的华北陆块也发生了与超大陆形成有关的造山事件。大量丰富的地质记录证实,在古元古代末18.5亿年完成了最后一次前寒武纪聚合造山和变质作用,完全固结成为一个整体的刚性克拉通。在古元古代末,经吕梁运动,华北、塔里木、华南等古大陆相联,组成一个统一的中国古大陆的结晶基底。

    全球哥伦比亚超大陆形成后,从17. 8亿年开始陆续进入裂解期,形成裂谷盆地和被动陆缘盆地。

    古元古代也是地史上第一次十分重要的成矿期。它以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂著称。比如中国就有大量这一阶段因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产,构成了铁、铜、铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石、金红石等矿床成矿带和成矿系列。

    6 “雪球地球事件”之后,温室效应导致地球变暖,元古宙进入尾声,显生宙拉开序幕

    记者:从您的讲述来看,早期地球虽然没有大量生物出现,但故事也是惊心动魄。

    沈保丰:的确非常精彩。

    17.8亿~8.5亿年是地球演化过程中相对稳定期,以硫化物发育的深海洋、疑源类的缓慢演化、哥伦比亚超大陆的解体和距今11亿~9 亿年罗迪尼亚超大陆的汇聚为主要特色。

    8.5亿~5.41亿年是地史中由隐生宙向显生宙过渡的重要阶段,也是生命演化最关键的时期。在这时期的开始阶段,即从7.7亿年开始,地球进入了元古宙第二次环境剧变阶段,广泛发生低纬度冰川,整个地球覆盖着冰雪,形成一个雪球,称为“雪球地球事件”。

    记者:“雪球地球”?连赤道也被冰雪覆盖吗?

    沈保丰:当然。全球年平均气温低达-50C°,海洋表面冰层达到1000米厚。整个地球成为一个雪球。

    这也是元古宙休伦冰期后的第二次全球冰雪时期。

    在新元古代中期,罗迪尼亚超大陆裂解。在这一时期,地球构造运动加强,广泛形成陆内裂谷,同时引起大规模风化剥蚀和沉积作用,使大气中CO2的消耗量大大超过火山喷发释放的CO2量,并出现“冰室效应”:全球气温迅速降低,首先在地球两极的海洋上形成冰盖,随着冰盖面积的扩大,冰面对阳光反射增大,加速了地球表面的气温下降,直至全球冰冻,形成“雪球地球”景观。

    不过,有一句话叫物极必反。由于温度极低,水文循环基本停滞,几乎没有降水作用,消耗CO2的化学循环基本停止。但同时,地球上的岩浆作用依然活跃,火山喷发释放出大量的CO2,且不断增加。经过上千万年的日积月累,大气中的CO2终于达到了一个足够高的浓度,便又产生了强大的温室效应。之后,地球迅速变暖,冰雪大片消融,最终出现了另一极端——解冻加速,一场酷热随之而来。

    随之而来的还有生物界的蓬勃孕育。6.35 亿年,埃迪卡拉纪开始,埃迪卡拉动物群首现,至5.41亿年寒武纪生物大爆发,元古宙结束,显生宙拉开序幕。

    7 元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期,中国至少有该时期形成的超大型矿床40余处

    记者:看来,中—新元古代是地球演化历史上最重大的变革时期之一,为之后地球成为丰富多彩的生物家园奠定了地质基础和气候基础。

    沈保丰:我今年83岁,是从1964年开始研究前寒武纪矿床。我想要告诉大家的是,地球演化和环境变化也与成矿作用息息相关。如,“雪球地球事件”为我国的华南地区留下了大量的铁矿、锰矿和磷矿,特别是锰和磷,规模很大,品位很高。

    记者:那么,我国前寒武纪矿床主要有哪些矿种?

    沈保丰:中国前寒武纪超大陆旋回与成矿作用关系十分密切,我们曾提出,中国前寒武纪大规模成矿作用的主要控制因素是大地构造背景和大型地质构造环境。我国前寒武纪有包括铁、铜、镍、锌、稀土、金、磷等矿种在内的14个矿种产出超大型和特大型矿床,其中超大型矿床40多处、特大型30多处。

    记者:有哪些是我们现在熟知的大矿?能举个例子吗?

    沈保丰:比如白云鄂博。

    记者:我们知道位于内蒙古的白云鄂博矿赋存着大量稀土,在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。它也是在前寒武纪哪个阶段形成的?

    沈保丰:白云鄂博稀土、铌、铁矿床是我国中元古代一个世界级的巨型矿床。初期,我国开发白云鄂博是开采铁矿石,后来才发现并应用其中的稀土、铌等重要矿产资源。

    如果说中国稀土的资源储量约为世界稀土资源储量一半,其中白云鄂博稀土资源储量就能占到全国稀土资源储量的近九成。如今,人们已在矿区内已发现73种元素,构成160种矿物,有综合利用价值的矿产达26种,除稀土之外,铌、钍资源储量都占世界第二位。

    白云鄂博矿床有着复杂的形成历史。

    据研究,白云鄂博矿床有两次成矿期,是早期中元古代以铁-铌-稀土矿为主的岩浆型和晚期加里东期为铌—稀土矿热液叠加而形成的多成因、复合型的叠生矿床。

    在中元古代早期,大约17.5亿年左右,随着全球哥伦比亚超大陆的裂解,太古宙的华北陆块也开始裂解,形成白云鄂博裂谷,并在裂谷中沉积了白云鄂博地层及有关岩浆岩。在14亿~12亿年,这里火成碳酸岩呈岩床或似层状体和岩墙侵位。就在火成碳酸岩岩浆熔离过程中,形成了岩浆期的稀土—铌—铁矿床。这也是白云鄂博的主矿化期。

    在5亿年~4亿年加里东期,这里又叠加了一期构造热事件,形成了第二期稀土、铌热液矿脉。它们也是地壳深部物质部分熔融的产物。

    沈保丰:总的来说,前寒武纪中的元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期。除了白云鄂博超大型稀土—铌—铁矿床外,中国此时形成的知名矿床还有:内蒙古东升庙超大型硫铁—铅—锌矿床、甘肃金川超大型铜镍矿床、海南石碌超大型铁矿床、贵州松桃西溪堡(普觉)超大型锰矿床、贵州松桃道坨超大型锰矿床、贵州开阳超大型磷矿床、贵州瓮安超大型磷矿床、黑龙江柳毛超大型石墨矿床、黑龙江云山超大型石墨矿床等。

    记者:大自然的奥秘真是太多了。谢谢您为我们分享了一段有关早期地球的精彩故事。

    专家出镜

    沈保丰,研究员、博士生导师。1959年毕业于前苏联乌克兰顿涅茨克工业大学地质系,曾任原地矿部天津地质矿产研究所所长(现为天津地质调查中心)。50多年来,主要从事矿床、前寒武纪地质、区城成矿规律和成矿预测研究,专长前寒武纪成矿作用;先后发表论文100多篇,出版专著14部;曾获国家科技进步奖、省部级科技或果奖等多项,1992年起享受国务院特殊津贴等。

    回望前寒武纪

     

    二○一一年,马晓丽在帕米尔高原开展野外工作

    2010年9月,作为中国地质科学院地质研究所首位外籍“黄汲清青年人才”,马晓丽来到北京,在大陆动力学实验室李海兵课题组工作,主要进行青藏高原活动构造及地震活动性研究。

    6年过去了,马晓丽不仅做出了大量优秀的科研成果,还结婚成家,做好了扎根中国的准备。

     

    2009年,在美国斯坦福大学从事了3年博士后研究工作的比利时姑娘Marie-Luce Chevalier(中文名马晓丽)接到一个电话,是她在法国巴黎地球物理研究所读博士时的同学李海兵打来的,得知她正在找工作,李海兵立即抛来了橄榄枝:“你为什么不来中国和我们一起工作?”

    马晓丽想了想,立即答应了,身为地球活动构造研究青年专家,马晓丽最重要的研究对象就是位于青藏高原的喀喇昆仑断裂带,一直在青藏高原从事新构造、构造地貌、古气候、宇宙成因核素测年等方面的研究,曾经在国际顶级学术刊物《Science》上以第一作者发表论文2篇,在其所从事的研究领域具有一定的国际影响力。更重要的是,马晓丽深深地热爱着那片神秘的高原。

    2010年9月,作为中国地质科学院地质研究所首位外籍“黄汲清青年人才”,马晓丽来到北京,在大陆动力学实验室李海兵课题组工作,主要进行青藏高原活动构造及地震活动性研究。

    棕发蓝眼的马晓丽名字却很中国,她解释说:“我的中文名是10年前李海兵的女儿给起的,当时小姑娘才11岁。我的姓Chevalier有骑士的意思,骑士都会骑马,而且马和Marie发音近似,至于晓丽是什么意思,我就不知道了,不过我很喜欢这个名字。”

    “在野外很辛苦,很冷,不能洗澡,这些我都能接受”

    马晓丽的父母都是老师,母亲是小学老师,父亲是高中老师,“但他们都是搞文学的,我完全不感兴趣。”她天生就喜欢大自然,喜欢在野外爬山,搜集漂亮的石头以及观察各种动植物。

    不过比利时一马平川,没有什么山,一次偶然的机会,马晓丽看到了一些壮美的火山图片,让她对岩石、地质产生了最原始的好奇心。而她对火山一直很钟情,多次实地参观火山,“我喜欢去看新的小活火山,它们可爱极了。”

    在法国巴黎地球物理研究所攻读硕士的时候,学校没有专门进行火山研究的导师,马晓丽只好选择了活动构造研究。她选择的研究对象,正是西藏西部绵延1000余公里的喀喇昆仑断层,了解这个断层的运行机理,估算它的平均发展速度,还有其移动和活动,是评估这一地区潜在地震风险不可或缺的工作。

    因此,从2002年开始,马晓丽几乎年年都会来中国,到西藏艰险的地方进行野外考察和采样。青藏高原上风景很美,但环境极其恶劣,课题组经常要在海拔4500米以上的地方工作,晚上直接就地搭帐篷睡觉,温度低于零下十几摄氏度……这样的野外环境,很多经常出野外的男地质队员都吃不消,马晓丽却从不抱怨什么,“在野外很辛苦,很冷,不能洗澡,这些我都能接受。”

    最大的考验来自高原反应,有一年去野外前,马晓丽先到香港参加了一个学术会议,因为空调温度太低她患上了感冒,结果飞机刚到拉萨,她就觉得很不舒服,很快反应越来越严重。考察地点位于海拔4500米到5000米的地区,她连续四天不吃饭也不睡觉,只是不停吐。同事们开车将她送到当地一个简陋的医疗点,输液、吃药后,她又被送到海拔低一点的日喀则休养。

    那几天,躺在病床上的马晓丽心急如焚,每年能去野外的机会不多,时间又很短,想到同事们都在野外考察,自己却只能躺在病床上,什么都干不了,她就觉得万分可惜。

    曾经的经历如此痛苦,也不能打消马晓丽的热情,她反而格外珍惜每一次到西藏野外考察的机会,到达后她都会先休息两天,养精蓄锐,再全身心地投入到工作中。

    研究喀喇昆仑断裂带已经15年了,这位年轻的地质学者,做好了扎根中国的准备

    到中国工作后,马晓丽很顺利地就申请到了自己的科研项目,带领一个课题组进行青藏高原板块运动的相关研究。活动构造研究听起来很深奥,但是却具有极其重要的现实意义,因为在对各类型活动构造的研究中,地震构造和活动断裂的研究是最活跃的课题。事实上,地质构造的活动不一定都引起地震,但构造地震之所以发生,都是由于断裂带的局部或全部冲动达到相当激烈程度而引起的。

    作为一名严谨的科学家,不管高原环境如何恶劣,马晓丽都坚持去现场采集数据标本,“我来过,我看过,我知道这里每一公里范围的卫片,才能得出相关的结论。”

    青藏高原地区是世界上发生大陆内地震的主要地区,地震活动规律性强,是现代构造活动最活跃的地区之一,但近代地震活动并不强烈。马晓丽从2002年就开始研究青藏高原的喀喇昆仑断裂带,至今已有15年了,完成了8篇相关科研论文。

    2016年10月,她和同事们一起前往位于青藏高原东南缘的四川西部的鲜水河活动断裂带,进行了为期三周的野外考察,同行的还有她在中国招收的两名硕士研究生。 能和中国的年轻人一起作研究,把自己会的东西分享给他们,马晓丽觉得很开心。

    马晓丽还很喜欢中国的学术研究氛围,每次和同行们在一起开学术研讨会,她都听得格外认真,尤其是作青藏高原地区研究的专家们,每年见一两次面,她都觉得特别亲切,也特别有收获。

    到中国这几年,马晓丽做出了大量优秀的科研成果,获得了许多创新性和前沿性的工作进展,还获得了2015年度“优秀黄汲清学者奖”。

    不久前,马晓丽结婚了,2017年,她还将在地质研究所继续招收活动构造专业的研究生,这位年轻的地质学者,已经做好了扎根中国的准备。

    “我很喜欢中国的饮食,漂亮的风景、寺庙和各种风俗人情”

    刚到中国的时候,马晓丽觉得最大的难题是学中文,她住的小区没有外国人,也没有人会说英语,去银行、买东西、上医院都需要有人帮助,非常不方便。6个月后,马晓丽在北京五道口一家语言学校报名学中文,接受每周4个小时的一对一教学,6年过去了,虽然中文已经非常流利了,她依然保持每周两个小时的学习。由于经常要出野外,或者参加各种学术会议,无法保证学习时间,她就抽中午时间在办公室做作业,然后请同事帮忙修改一下。

    而在工作之余,马晓丽和所有年轻的姑娘一样,喜欢健身、游泳、跳舞、瑜伽、和朋友们一起吃饭唱歌看电影,当然,还有旅行。在中国工作这几年,她去过很多地方,还经常将自己在中国拍摄的照片上传到网络,有洛阳盛放的牡丹,也有壮观的云冈石窟以及初春北京的街头风景,“我还没有去过张家界,非常想去,另外还想去贵州看看当地少数民族的文化生活,我很喜欢中国的饮食,漂亮的风景、寺庙和各种风俗人情。”而谈到中国各大景区假期人潮涌动的景象,马晓丽有自己的聪明选择,“假期的时候我就到单位来工作,等大家工作的时候我就可以休假出去旅行,而且只要带上我的电脑,在哪里我都能工作。”

    而在所有的爱好中,马晓丽还是最喜欢爬山,在北京,她参加了一个朋友们组织的爬山队,大家经常相约结伴去北京的郊区爬山,特别喜欢去爬野长城。“野长城很危险吗?我觉得还好,比起青藏高原来说好爬多了。”不经意的话语流露出她内心最真实的渴望,她想念那片高原,那里有她魂牵梦萦的断裂带。她魂牵梦萦的断裂带。

    我的所爱在高原

    弄拉示范区内的金银花种植区

    “可把你们给盼来了!”

    近日,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所所长胡茂焱和所党委书记、副所长蒋忠诚到广西壮族自治区马山县弄拉屯调研石山区乡村振兴对地质工作的需求。刚一下车,他们就看到李荣光期盼的目光。

    李荣光是弄拉屯的小组长,也是马山县弄拉旅游专业合作社的理事长。见到胡茂焱一行,他迫不及待地说起了当前合作社发展中遇到的一个个难题,特别是如何协调好旅游产业与自然保护的关系。

    “如何在新形势下处理好保护与发展的关系,正是科学研究的目标方向。”听到胡茂焱和蒋忠诚的话,李荣光紧张的心一下放松了。因为在近30年间里,他看到岩溶所为弄拉实现从温饱、脱贫、致富三级跳提供了一个又一个科学方案。

    石漠化地区的明星村

    弄拉位于广西大石山区,是典型的岩溶高峰丛深洼地石山区地貌。60年前的弄拉,四周被石头山环绕,“地无三尺平,山无三寸泥”。

    其实,这里曾经森林广布,村民也能自给自足,但由于上世纪五六十年代森林遭到毁灭性砍伐,村民赖以生存的泉水也干枯了,生存就成了大问题。村民们曾经想整体迁走。

    是搬走,还是留下?面对满目疮痍的山岭,上世纪八九十年代的弄拉屯小组长李义康带领全村人开始植树造林,制定了护林公约,开展了经济林种植的摸索。后经岩溶所等科研单位的帮助和资助,慢慢地,原来季节性水源变成长流水,绿水青山又开始重现了。

    依托良好的生态优势,弄拉开启了变绿水青山为金山银山的致富新模式——发展生态旅游。2008年,在李荣光的动员下,弄拉屯100多名村民成立了广西第一个旅游专业合作社。所有社员全部搬迁,统一建房居住,以土地承包经营权和林地量化入股参与开发经营合作社。

    弄拉的巨变,吸引了时任广西壮族自治区党委书记、区人大常委会主任郭声琨的目光。2010年5月,他在专程调研后指出,“弄拉新模式走出了一条生态保护和农民增收相结合的新路子。”

    2010年和2011年的全国两会期间,“弄拉模式”连续两次在中央电视台两会特别报道《又是一年春来到》节目播出,中央电视台、人民日报、农民日报等中央主流媒体对弄拉成功治理石漠化的经验进行了集中报道。弄拉从此闻名于全国,吸引了多个省区的干部、学生和群众到此学习生态恢复和石漠化治理的知识、经验、技术和措施。

    现在的弄拉,已成为我国岩溶山区生态恢复最成功的地区之一。不仅地里长满了枇杷、黄皮果等水果和金银花、两面针等药材,还形成了以竹子、任豆树、椿树等为主的石山区用材林,全屯森林覆盖率达90%以上,被游客誉为“喀斯特地貌区的香格里拉”。

    2015年以来,弄拉年均接待游客人数超过30万人次,餐饮收入和农特产品销售年均收入超过60万元。全屯贫困人口于2012年实现全面脱贫,弄拉居民人均可支配收入从2008年的3500元左右提高到2019年的2万多元。

    地质科研助力弄拉腾飞

    岩溶所对弄拉的关注始于1994年。这一年,中国科学院院士袁道先组织院士考察团深入石山腹地调查石漠化现状,到了马山县弄拉屯,发现其绿油油的景象与其他岩溶地区大面积光秃秃、白花花的石漠化面貌大不一样,于是带领科研人员开始了以形成可复制、可推广的石漠化治理模式为主线的石漠化治理研究。

    “我就是随着袁先生的脚步走进弄拉的。”蒋忠诚说。1995年以来,蒋忠诚带领的岩溶所科研团队以袁道先提出的岩溶动力系统理论为指导,在弄拉实施了国家科技支撑课题、地质调查和广西科技攻关等项目30余项。他们走遍了弄拉屯的25座山峰和4个弄场,开发利用表层岩溶泉6个,配套修建水柜、蓄水池8个共4000多立方米,年可利用水资源量超过4万多立方米,配套引水管2000多米,解决了弄拉屯的生活用水、农作物灌溉用水以及生态休闲旅游发展用水难题。而且,还发展了以青冈栎为优势群落的水源林,保障了表层岩溶泉的长流不断;修建洼地排水沟500多米,拦水坝100米,沉沙池6个,落水洞坊1个,基本解决了下弄拉洼地的排涝问题。

    项目组还与广西植物研究所和广西药用植物园合作,开发引进了大量适生名特优植物新品种。弄拉屯栽培的中草药品种也由当初的苦丁茶、金银花、木豆等几种,扩展到赤苍藤、绞股蓝、双勾藤、青天葵、黄精、吴茱萸等十几种。中草药种植也成为全屯经济发展的一大支柱。

    经过30多年的持续研究,岩溶所不但彻底弄清了弄拉屯适合种什么、怎么种的问题,而且帮助弄拉解决了植被修复、干旱缺水和洼地内涝等问题。依托这些研究成果,岩溶所针对弄拉地质地貌和生态特点形成了协调发展经济与保护生态的思路、模式和技术体系,为弄拉变生态优势为经济发展优势注入了动力,指导当地在生态保护中找到了合适的发展路径。

    弄拉模式走进千峰万弄

    蒋忠诚将弄拉模式总结为峰丛洼地立体生态农业模式:“山顶林、山腰竹、山脚果、洼地粮”。而弄拉模式的成功,则为我国西南岩溶地区石漠化综合治理提供了重要思路和经验。

    从2000年开始,岩溶所将弄拉屯的蓝靛堂泉作为评价岩溶地区生态水文效应的观测点,正式设立岩溶动力学监测站;2005年,他们又将弄拉建成国家科技支撑计划生态重建示范区,为全国岩溶峰丛洼地生态重建提供了样板。

    借鉴弄拉模式及其理念,岩溶所的生态团队相继在广西平果县建立了“果化模式”,在云南泸西县建立了“泸西模式”,均取得巨大成功。弄拉形成的表层岩溶水开发利用技术和生态产业技术,为西南岩溶山区岩溶水开发和脱贫攻坚工程提供了重要科技支撑,在今年四川凉山州和云南怒江州的脱贫攻坚中发挥了重要作用。

    如今,随着石漠化治理和发展生态经济系统研究的深入,岩溶所有关石漠化地区生态扶贫的科技团队不断壮大,研究内容也逐渐丰富。森林恢复后服务及经济功能提升、次生林生态系统与弄岗原始森林生态系统对比、森林正向演替促使岩溶作用呈现波动式增强、森林促进元素迁移和提高水文调蓄功能等成果,也渐次融入弄拉屯的发展中。当前,岩溶所正为在弄拉建设西南地区岩溶关键带和石漠化治理观测站作准备。

    “弄拉及其所在的西南岩溶脆弱环境区是我们科技创新的主战场,科研人员将继续围绕岩溶地区生态文明建设中遇到的问题开展观测和研究。”胡茂焱说。

     

    石漠化乡村的生态蝶变

    “我是炎黄的子孙,理所当然地要把所学到的知识,全部献给我亲爱的祖国。”虽然李四光先生已经离开40余年了,但是他的这些话仍像星辰一样熠熠生辉,照亮我们前行的路。正如毛泽东主席、周恩来总理评价的那样,“李四光同志是一面旗帜。”

    李四光,1889年10月26日出生于湖北省黄冈县农村的一个贫寒家庭,原名李仲揆。他勤奋好学,13岁时以优异的成绩考上省城武昌高等小学,为振兴海军,15岁的他东渡日本学习造船机械。在日本,他接受了革命思想教育,成为孙中山领导的同盟会中年龄最小的创始会员。孙中山赞赏李四光:“你年纪这样小就要革命,很好,有志气。”还送给他8个字:“努力向学,蔚为国用。”李四光用他的一生践行着这8个字。

    李四光先生

    1911年辛亥革命爆发,推翻了清朝政府。李四光出任湖北军政府实业部长,南京临时政府成立后改为实业司司长。不久,窃国大盗袁世凯篡夺了革命果实,李四光愤然辞去实业司司长职务。1913年,他进入英国伯明翰大学学习,先学采矿,后改学地质。1919年毕业,获硕士学位。1920年2月,李四光应邀在巴黎留法勤工俭学会做学术报告时提出“学术问题,不能人云亦云,凡遇着新境象、新学说,要分析它,看它究竟是怎么一回事。搞科学研究的,心只管细,胆只管大。掌握逻辑思维,天经地义的学说,也不能吓倒我们,要知真正科学的精神,就是为真理而奋斗。对于西方先进的学说,可以为我所用,但决不能受它束缚。”同年,李四光接受蔡元培的聘书回国,到北京大学地质系先后任教授、系主任等职。在北京大学,他一面教书,一面进行科学研究。他把备课、讲课、带学生实习当作实践的极好机会,不断积累资料,不断思考和研究问题。他一生中在地质学方面的主要贡献,如古生物科的鉴定方法、中国第四纪冰川的发现和地质力学的创立,都是从这一时期开始的。1934年~1936年,他先后在伦敦、剑桥、伯明翰等8所大学讲授《中国地质学》,受到英国学术界的欢迎和赞誉。1949年10月1日,中华人民共和国成立,李四光闻讯欣喜若狂。他克服了一系列艰难险阻,终于在1950年春天,化名回到了祖国。他先后担任中国科学院副院长、中国地质工作计划指导委员会主任、中华自然科学专门学会联合会主席、世界科学工作者协会执行委员会副主席、中华人民共和国地质部部长、中国科学技术协会主席、中国人民政治协商会议全国委员会副主席等职。

    李四光毕生研究地球科学,写下了数百万言的科学著作。他的科学成就,大致可分两个阶段:解放前,由于受旧中国历史条件限制,他侧重地质基础学科的研究;解放后,在继续重视基础研究的同时,根据国家需要,集中精力积极开拓应用研究领域。在基础研究方面,1923年他提出了 虫筳鉴定方法,创立了10项标准,将虫筳主要特性用若干曲线表示出来,使之既有定性概念,也有定量概念,并可以减少文字描述的烦琐,从而提高了鉴定的标准性和科学性。这10条标准,一直被国内外虫筳学者所采用。李四光用这个方法,鉴定了大量的化石标本,写成了他的第一部科学巨著《中国北方之虫筳科》,获得了伯明翰大学的科学博士学位。

    在北京大学教书期间,李四光就开始对中国第四纪冰川进行研究。他以很大的兴趣关注中国东部有关第四纪冰川作用问题,在上世纪30年代,完成了《冰期之庐山》一书,引起国内外地学界的很大兴趣和探讨。上世纪40年代,他又对贵州高原、川东、鄂西、湘西、桂北等地做了调查,发表了不少有关我国冰川的文章,为中国第四纪地质学的研究增加了新的重要篇章。

    李四光的另一个重大贡献就是打破了“中国贫油论”的错误论断。长期以来,中外地质学家一致认为“中国贫油”,这是因为在当时世界上已经发现的大油田的地层都是海相地层,因此认为只有海相地层才有生油的条件。而中国的地层大多是陆相地层,所以断定中国是个贫油的国家。李四光不同意这个观点,经过长期的研究和考察,认为不论是海相地层还是陆相地层,只要具备了生油的条件和储油的地质构造,就能找到大油田。后来,国家陆续发现了大庆油田、大港油田、胜利油田、华北油田等。李四光为我国的地质学做出了不可磨灭的功绩。

    纵观李四光先生一生,不仅给我们留下了宝贵的科学遗产,而且还给我们留下了弥足珍贵的精神财富,这就是他矢志不渝的爱国情怀,坚持真理的科学品格,强烈执着的创新意识,诲人不倦的师表风范,严谨求实的工作作风。

    一个时代有一个时代的主题,一代人有一代人的使命。李四光精神在新时代仍然有着深刻的现实意义。新时代的地质工作者要更加注重支撑服务国家重大战略需求、注重加强野外地质研究,注重加强地质基础科学研究。新时代要继承和发扬李四光精神,以李四光精神的感召力和凝聚力,使每一位地质人都能在这种感召下收获一种荣誉感、归属感和使命感。

    部分资料来源:中国地质调查局力学所、中国地质调查局发展研究中心(全国地质资料馆)

     

    一代大师的家国情怀

    肖序常

    肖序常,1929年10月出生,贵州安顺人。中国著名的构造地质学家。

    1952年毕业于北京大学地质系。同年赴甘肃白银厂641地质队工作。

    20世纪50年代后期,肖序常师从黄汲清。在黄汲清的指导下,参与《中国大地构造图》及《中国大地构造基本特征》一书的编著。60年代,在铬铁矿全国大会战的背景下,肖序常参加国家急需矿产铬铁矿的科研项目。70年代,板块构造学说由李春昱等引进中国,肖序常师从李春昱研究板块构造。与此同时,作为中法合作青藏高原科学考察的中方队长,引领了青藏高原地质学研究。80年代开始,肖序常先后任中国地质科学院地质研究所副所长、所长等职,进行多项国际合作交流,并先后赴法国南特大学及美国斯坦福大学地学系做短期访问学者及学术交流,获得国际地学界认同,曾任国际岩石圈委员会喜玛拉雅地区委员会(CC-1)副主席。

    1991年,肖序常当选为中国科学院学部委员(院士)。

    目前肖序常仍坚持在科研一线工作,并承担着国家重大科研项目的组织领导和业务指导。挂在肖序常心上的是对中国西部等地区短缺矿产——铬铁矿前景的评价及油气能源成藏地质背景,以及生油机理的研究,而这也是广大地质工作者的共同关注的问题。

    肖序常到过最高的海拔高度是6400米,这是他颇为自豪的一次野外经历。肖序常强调地质工作野外实际调查的重要性,按他的话“中国地质学家‘得地独厚’,应珍惜中国广袤、结构复杂多样的大地这一最好的天然实验室”,他也总是说,“做地质的,不跑野外,怎么行呢?深入野外是做地质的基本功,虽然很苦,但是苦中有乐。”60多年来,肖序常足迹踏遍了我国东南西北,直到耄耋之年,仍赴青藏高原。

    回顾肖序常的学术生涯,毕业之初,新成立的中国百废待兴,需要地质队员作为业务尖兵,奔向偏僻的角落为国家找矿,这个过程中,他与这个国家一起完成了成长。最重要的是,他始终能够站在更前沿的角度,接受世界地质学的信息和反馈,也让一个时代的世界地质学通过他来看中国地质学的发展。他的学生评价他说,有时他就像是一座桥,连接此岸和彼岸。

    少年出贵州

    也许只有时间才能告诉你事物的本来样子。就像1929年出生的肖序常、1919年出生的大姐肖序容、1928年出生的三姐肖序仪三位老人坐在你面前,你会发现,他们的容貌、说话神态,甚至他们的老年病,几乎都有共性。时间在这三位老人面前画了一个圈。

    1929年10月,肖序常出生于贵州省贵阳市南明区。出世前的11天,父亲肖灿牺牲于北伐战争中的湖南战场。母亲黄伯芬带着肖序常及其大姐肖序容、二哥肖序刚、三姐肖序仪回到距离贵阳100公里左右的家乡安顺。

    肖家在安顺当地曾经是一个大家族,肖家的入黔始祖于明末时期由湖南到贵州作为将军镇守边关,当地现有“将军坟”,每年清明等重大节日,肖家子孙会前往拜祭。而曾经的“将军邸”为了配合旧城改造,正被拆除,那处三进院子有着70多个房间,是肖序常度过了童年以及少年时光的地方。曾经这个大家族也其乐融融,现在离散于各地。

    肖家没落始于肖序常的祖父辈,肖序常父亲的英年离场,对那个家来说更是雪上加霜。

    好在母亲黄伯芬出生的家族也是安顺当地的大家族。其父黄志丞也就是肖序常的外公,是清末的举人,正当赴京考进士之际,清政府崩溃,举人制度瓦解,遂留在家乡。其伯父黄尧丞,也是肖序常的大外公,民国初在北京当议员,后返回贵州参与讨袁(世凯)、讨曹(锟)运动,并成为黔江中学落户安顺的推动者之一,这所学校也是肖序常后来就读的学校。其家族中还有一位有影响的重要人物,即“四八”烈士黄齐生,同为“四八”烈士的王若飞为其侄儿,他们分别是肖序常的远房外公和远房舅舅。

    这样的家族背景,让母亲黄伯芬作为女性可以去读书,并且顺利地读完了师范专业。这样的背景也让肖序常的童年与少年时光受益颇深。新、旧时代交替的年月里,黄伯芬当老师抚养子女。黄伯芬信奉“万般皆下品,唯有读书高”,回首往事,关于母亲黄伯芬给予的教诲,肖序常说:“母亲说过,可以不做大官,但一定要做大事。”

    长肖序常9岁的哥哥肖序刚如父般的引导和影响,让肖序常时刻希望能考进“名牌的进步大学”,先在贵州大学地质系读了一年书以后,1950年随大哥肖序刚从贵州到北京,并转考入北京大学地质系。

    自那以后,肖序常很少再回家乡。一共两次回家乡,第一次距离当初的离开有50年的跨度,第二次是2003年。用97岁大姐肖序容的话说,“走的时候,他还是学生,再回家乡,就是个科学家了”。

    风雨飘摇的年代里,姐弟四人的人生自分别后,逐渐分叉,每个人在随后的岁月里逐渐成长为独立的枝干。几十年过后往回望,个人际遇也自成系统,别有况味。

    肖序仪说:“我的弟弟老老实实,除了去野外爬山找矿作研究,就是天天在办公室,白天在办公室,晚上还在办公室,看书,读外国书、看中国书,研究他的地质,这是他的一辈子。”

    走出家乡的肖序常像那个年代的很多人一样,与新中国一起成长。通过地质与这个世界对话,产生联结,完成作为个人与国家、时代以及地质学的人生交代与使命。尽力满足国家建设与发展刚性需求的同时,与世界地质学保持了同步,在中国当代地质学史上留下了痕迹,完善了中国地质学的理论,也滋养了后人。

    为国家找矿

    今天看来,20世纪的中国对矿产资源的需求出现过两次高潮:第一次是在30年代,抗战前国民政府为建立自己的工业体系开展了矿产资源勘查工作;第二次是新中国成立后,由于西方国家的封锁,为建立新中国的工业体系,开展了大规模的矿产资源勘查开发工作。新中国工业体系初创时期的20世纪50年代到70年代,是中国矿产资源工业的黄金时代。

    肖序常于这个黄金时代里走出了自己的黄金时代。

    1952年8月,从重工业部中分设出来的地质部正式成立。也是这一年的8月,从北京大学地质系毕业的肖序常到达地质部直属的641地质队工作(甘肃白银厂),正式参加野外勘查工作。某种意义来讲,这是他职业生涯中的处女地。

    肖序常满腔热情地投入到新中国的找矿勘探工作中去。

    那时的大西北一片荒芜,各方面条件都极为艰苦,蔬菜、肉食极为匮乏,经常食用干菜或者咸菜,新鲜菜、肉很少见到;缺乏饮用水,饮水要从40~50公里以外的黄河运来,有一辆敞篷的大解放车资助地质队,因为所处的地方是大型硫化矿床,所以,矿区水硫酸根含量很高,饮后容易让人产生腹泻,长期饮用,则致使头发脱落;住宿不但没有像样的宿舍,还十分拥挤,地质、物探和测量等人员挤在60~70平方米的旧老君庙里。

    宋叔和等老同志的家都在南京,入冬年关,肖序常就对他们说,我们留下来,你们回家过年吧。但是后来年轻的地质人中,最终也就肖序常一个人留下来了。肖序常就带着两个工人在那儿填图,因为第二年要上钻,而没有大比例尺地质图就不能打钻,肖序常说:“所以要赶着把1:2000和1:5000的地质图填出来。只有打钻,才能搞清这个地方究竟有多少矿。”而那时候填图,也没有现在这些现代化的工具,肖序常他们就看望远镜测量。

    因为肖序常的坚持,在短时间内完成了矿区大比例尺地质填图,所以第二年初在矿区建立了小型岩矿鉴定分析室,短短数月内进行了岩矿鉴定、分析测试和综合研究等基础性研究工作,为1953~1954年白银厂含铜黄铁矿型大型铜矿床的顺利勘探,乃至尔后的开发,提供了确切的、有用的实际资料。

    肖序常和两名工人,三个年轻人守在一起过春节。快过年了,肖序常对两位工人说:“我们去县城把头发剪一剪吧。”

    坐在车里走了好长时间,终于到了距离白银100多公里的兰州市,坐在理发店里。一批两批三批,排在他们后面的人都剪完头发走了,还没给他们剪。肖序常就问那个老板怎么回事?老板说:“你们忙什么?你们不是刚放出来的吗?”

    理发店老板认为肖序常等三人是劳改队的。这让肖序常和工友们很生气。生气以后,也带来思考,反思自己的形象到底是哪里出了问题。但是自然环境那么恶劣,怎样去注意自己的形象?

    1954年3月,肖序常被地质部调回北京,4月在地质部地矿司有色金属处任职。

    1952年中旬至1954年3月,甘肃白银厂工作期间,肖序常工作认真、努力,升任工区组、外围填图组组长;与第一任夫人周天厚建立了恋爱关系。后,两人于北京结婚,育有两女。

    如今,白银厂早已是“白银市”,是新中国唯一一座以有色金属命名的地级市,因为找到了丰富的矿产,也被称为“铜城”,对于肖序常来说,那是他地质人生启航的地方。

    后来,肖序常又去了新疆、内蒙古、西藏等地方,每次出发与奔赴,都是因为国家的需要。

    他在这样的宏观背景里,不温不火地走着自己的道路,完成个人成长与国家使命之间的平衡。

    师承黄李

    也因为在白银厂时的表现和能力,1957年,28岁的肖序常迎来人生另一个大的转折,跟随黄汲清当学术助手。直到黄汲清年龄大了,肖序常当了接班人,再然后,肖序常也培养自己的学生。传帮带就这样走了下来。

    当黄汲清的助手,用肖序常的话说,某种意义上是转行了,因为他曾经是找矿的,而黄汲清是做地质(大地构造)的,但黄汲清的严谨治学精神对其有着深刻的影响。

    在黄汲清的指导下,肖序常参与了《中国大地构造图》及《中国大地构造基本特征》一书的编著。书中系统、详细地划分了中国大地构造的构造单元并论述了各构造单元的特征及其演化,总结了中国大地构造演化的旋回性,以及印支运动与燕山运动在中国大地构造演化过程中的重要性。对区域地质调查、普查找矿及某些重大基础地质问题的研究,均具有重要的指导意义。

    60年代,肖序常参加国家急需矿产铬铁矿的科研项目。在项目实施过程中,他结合中国实际情况,编著了《含铬基性、超基性岩地质构造特征》一书,从大地构造分析出发,对世界(国外为主)主要含铬基性、超基性岩的地质构造特征作了总结,对不同地质时期、不同大地构造阶段含铬基性、超基性岩产出特征、铬铁矿成因规律、赋存状态及找矿标志作了较详细的论述,铬铁矿一直是国家急缺矿产,此书是查阅了大量世界重要铬铁矿特征,并结合中国地质实际情况完成的著作,为铬铁矿战略部署及普查找矿等提供了较重要的科学依据。

    经历过“文化大革命”的人,都知道那不是一个能够安心工作的年代。也许肖序常自认为的“出身不好”恰恰成了能够保护他的原因。因为“出身不好”,所以他为人处事谨慎、小心、温顺,淡名薄利,很少有纷争,由此有了好人缘,让他在“文革”期间并没有受到太多冲击。

    十年里,虽然没有非常固定的任务,但是也有“抓革命,促生产”时需要进行的野外考察,业余时就多读书,此时因大哥肖序刚“一定要学好外语”的教诲而有的很好的英语基础,再次让肖序常的人生又有了新的机遇。中国很多学术因“文化大革命”而停滞不前,但是国际上在发展,他坚持听国际广播,看外文书,所以在那样的背景下,虽然行动上有所禁锢,但是思想领域,他一直与国际同步。

    20世纪70年代初,被誉为划时代地学革命的板块构造学说兴起,肖序常结合中国古造山带对板块构造“登陆”重要的依据——蛇绿岩、高压变质带及其大地构造意义以及有关成矿作用等,在《祁连山古蛇绿岩带的地质构造意义》(1978,地质学报),《藏南日喀则蛇绿岩及有关的大地构造问题》(1980,中法喜玛拉雅考察成果论文集),《喜玛拉雅岩石圈构造演化总论》(专著,1988)等论著中作了详细阐述。

    李春昱是国内较早接受并引入板块构造学说的地质学家,20世纪70年代肖序常开始跟随他从事中国板块构造的研究工作。这时候,板块构造学说引起了众多年轻人的兴趣,与此同时,高考制度恢复,70年代末期,肖序常开始带学生,那时候肖序常还没有招收研究生的资格,很多年轻人是奔着李春昱来的,李春昱年纪大了,肖序常就带学生一起跑野外。

    由此,肖序常挂在嘴边的有一个词:教学相长。他说,学生和老师一起成长,相互促进。肖序常带的第一批学生中的高延林,也认为与肖序常的关系“亦师亦友”。

    肖序常先后培养硕士生7名,博士生5名,如今他们已经在各自领域作出了成绩,成为佼佼者,其中高俊36岁就担任国家“973”计划项目首席科学家,2人获得国家杰出青年基金,1人获得国家优秀青年基金资助。

    学生就像肖序常的一面镜子。

    他们如同肖序常曾经的那样,常年奋斗在西藏、新疆。那是中国最荒凉、苍茫的地方,也是国际地学界关注的中国焦点。

    这支从黄汲清、李春昱传承走来的学术体系,在中国偌大的科研发展系统里,也算是行风稳健、作风清白。学生数量不多,科研成果却是显赫。

    1991年,肖序常被选为中国科学院学部委员。多年来,肖序常曾获全国科学大会奖,省、部级一等奖1项、二等奖2项,李四光地质科学奖,何梁何利奖等。

    总在前沿

    20世纪60年代后期到现在,肖序常一直参与青藏高原及新疆的野外地质工作。

    1979年的秋天,美国加利福尼亚理工学院地质地球物理系C·艾伦教授为团长、纽约州大学地质科学和环境研究系吴大铭教授为副团长的、由著名地质学家和地球物理学家组成的板块构造代表团一行十人抵达中国,他们的主要目的地是中国的西藏。

    因为肖序常的“三会”,即会英语、俄语、德语,肖序常作为中方代表人物带领与陪同。

    1980年年初,庆祝国际地质大会成立100周年暨第26届国际地质大会在巴黎召开,肖序常参与完成的《中国特提斯蛇绿岩及其构造意义》被选为中方三篇大会发言之一,当时正值中国科技界开放不久,论文宣读引起与会地质学家的高度关注。

    同样的时间里,中国地质界开始了大规模的中法合作,肖序常主持中法“喜马拉雅地质构造与岩石圈的形成和演化”合作研究项目,这是多学科喜马拉雅地学考察,历时三年,肖序常作为中方队长(法方负责人先后是Prost和C.J.Alleger教授等),多次深入青藏高原进行野外地质综合考察。

    此为新中国成立后中国地质向世界打开大门的标志性事件。肖序常由此迈进世界地学的大门,获得国际地学界的认同。

    20世纪80年代后期,肖序常先后在内蒙古、新疆以及青藏等地区进行地质科研工作,负责“305”项目中有关北疆地质构造演化项目(含中美北疆地质构造演化及油气地质背景研究)、IGCP-283项目及有关青藏高原构造演化等重大的国内、国际合作项目。

    20世纪90年代,正值中国地质行业发展的低谷期。1996年在北京召开的第30届国际地质大会,无疑是给中国地质工作者打了一剂强心针。时任中国国家主席的江泽民和时任国务院总理李鹏在会议期间接见了中外知名地质学家。肖序常为中国地质科学院代表团副团长,在大会上作了“青藏高原构造演化和隆升机制”的主题发言,大会共计4个主题发言,其中两个中方发言。

    “九五”期间,肖序常负责青藏高原西北缘岩石圈结构、构造演化多学科的探测研究项目,根据深地震反射探测和岩石学及地球化学等综合研究,对当前流行的青藏高原形成、隆升的“双俯冲”模式提出质疑:提出青藏高原西北缘后期(中、上新世后以来)的隆升是由于“岩石圈双向水平挤压”和“拆沉作用”引发的新认识和模式。并与同行一起首次在西昆仑康西瓦断裂带等地新生代火山岩中发现幔源包体和巨晶,为青藏高原西北缘岩石圈三堆结构、演化的研究提供了重要信息。

    目前挂在肖序常心上的是对西部等地区短缺矿——铬铁矿前景的评价及油气能源成藏地质背景,以及生油机理的深入研究……这也是广大地质工作者的共同关注的问题。

    用学生高延林的话说,“肖先生在学术上总是有很前沿的精神。他始终是一个弄潮儿”。对于地质的热爱,也让历经中国政治与经济浪潮的肖序常能够“任周边潮起潮落,我自岿然不动”。对于学生及后辈而言,这已成为一种精神的象征,“就像是一个平静的港湾”。

    因为肖序常所关注的恰都是世界地质学所关注的领域,比如青藏高原,比如无机生油机理,肖序常能很快地接收到这些前沿信息反馈出来的能量,并结合中国实际情况作出自己的评价和论证。这些再成为营养,滋养中国地质学人士,而他就像烟火的点燃者,烟火美丽芬芳自由燃放,他又去寻另一方向。

    这也许是众人称道他“淡泊名利、谦逊”的原因。某种意义上,似乎也回应了母亲当年的教诲:不一定要做官,但得做大事。

    1929年出生的肖序常,身体并不硬朗,2015年因为学生翟庆国的及时发现,他被送进医院,诊断为“脑血栓”。他的记忆力也出现了很大的衰退,他偶尔自嘲为“痴呆症”。

    但是这所有的一切,不影响他再去地质的海洋里抓捕跑在最前端的信息,如“无机生油”、石墨烯等,他说:“我们应该开辟新的方向,对传统的科学理论要有勇气和能力去质疑。”

    中国工程院院士多吉说:“80多岁的先生还这样关注前沿信息,并且尝试找出案例、提出论证,其实对于功成名就的人来说,这是有风险的。这件事情最大的益处是丰富科学认知,让后来的年轻人看到榜样、拥有平台。”

    也许只有如此,方能如肖序常所说,“科学才能进步”。

    (作者单位:中国地质调查局中国地质科学院地质研究所)

    ①上世纪60年代,肖序常(左一)与黄汲清一起讨论地质问题。

    ②1980年,肖序常(右一)与法国地质学家在西藏野外考察。

    ③1982年,肖序常(前排左一)与李春昱及研究生合影。

    ④2009年,肖序常(左三)在西藏野外考察。

     

    山高水远,你在路上

    即便已近90岁,医生叮嘱走路须持拐杖,但是肖序常依然每天都要去办公室。虽然家距离办公室并没有那么远,但是对于一个腿脚并不便利的老人来说,也需要走20分钟左右。

    肖序常的家在一幢老建筑楼的二层,没有电梯,好在到了中国地质科学院以后,可以坐上电梯,下了电梯,再走到自己在三楼的办公室。

    这个年龄,这样的身体,也许在办公室,并不一定有什么效率和产出,但是在不能去野外的情况下,在去办公室成为习惯的过程中,每天都在办公室里,也成为了一种寄托。就像他在办公室里总是会对学生或者其他晚辈说的那样:“做地质的,不去野外怎么行?”反映在此时的肖序常身上就是,怎么能不去办公室呢?那里有他多年地质工作的成果和痕迹:摊开的地质图、地质图上的放大镜,办公桌上那一摞摞的书等等。

    每次见,都像是第一次见。一样的事情再说一遍,就好像是按下了重说键。

    每次的情绪起伏点也一样,比如说哥哥肖序刚对其好以及不好的影响、去甘肃白银厂初涉为国找矿虽然艰苦但苦中有乐的自豪感、中法合作中美合作期间带队去国际地学界都关注的西藏时的见闻、铬铁矿寻找的担忧,以及蛇绿岩与无机生油之间关联论证的焦虑等等。如果说人的生命是一条直线,这些明显就是那条直线上隆起的各个部分。

    正是它们一起组成、构建了属于肖序常特有的一生。因为年龄,已有严重衰退或者受到严重损伤的记忆力里,它们就像是海洋里的石头,硬硬的,一直都在。

    肖序常会觉得他的学术生涯似乎是一个圆,因为到最后他的兴趣点又回到了他学术刚启程时的起点,都与油气有关。他实习是在玉门油田,历时5个月,还写了学术生涯中的第一篇论文,现在他最挂心的是蛇绿岩与石油之间的关联,他认为自然界中“费托效应”是存在的。

    使肖序常思想转变的是,上世纪90年代初在美国新墨西哥州召开的“国际大陆科学钻探”大会。会议期间,肖序常获悉前苏联乌克兰顿湟茨盆地前寒武纪结晶基地(深3000~4000米)花岗质岩石、角闪岩以及外喀尔巴阡山等火山岩中发现了较大油气田;对此,他与前苏联与会地学家就前寒武纪微体古生物及深部“排气作用(The Outgassing Function of the Earth)”以及非沉积地层(火成岩)成藏等进行了讨论,深受启发。

    鉴于油气需求量日益增长,肖序常认为应该尽快有权威论证出来。

    肖序常有一个手写的笔记本,它每天都摊开在他的办公桌上。肖序常说他希望能快点把相关的文章写出来,科学就要走出曾经成果的禁锢,勇于开拓新的方向。“最重要的是,天上飞的,地下跑的,以及水上航行的,没有油气怎么行?一个国家的发展没有油气,主要靠进口,怎么行?”

    2003年,肖序常获何梁何利基金会科学与技术进步奖之地球科学奖,奖金20万元。肖序常曾设想将所获奖金拿出来成立专项基金,以资助青年学子做科研,种种原因,设想未能实现。此为肖序常至今认为是遗憾的事情。

    类似想法在肖序常这里并不突兀。

    改革开放初期,因为“三会”,即会英语、俄语、德语,肖序常有各种去国外讲学、交流的机会。那时去国外的硬件,比如说大衣、皮箱等,都是单位暂借给他,但国外的讲学报酬,回国后他就捐了。

    女儿肖芹回忆说:“也许是钱的数额太大了,因为可以买一辆小汽车了。”时间进入21世纪,肖芹希望父亲能帮她凑一笔钱买一辆汽车,“发了工资就还”,虽然数目并不大,但是肖序常拿不出来。

    女婿张洪涛被肖序常认为“非常优秀,比我优秀”。一定意义上如同岳父对他的欣赏一样,张洪涛也一样敬重自己的岳父,“他是一个大科学家,大才子”,但是“他不是一个称职的父亲”。

    两个女儿的学习、工作等,肖序常没有很好地参与,更不要说扶助。张洪涛说:“可能对他来说,家庭生活可有可无。他这一辈子,就是做科学、做业务。”

    就像是一面鲜明的旗帜,爱国、爱人民曾经引导着老一辈人进行各种精神追求。要热爱、要奉献、要忍让、要吃亏、要大度等,也由此成为老一辈人的人生哲学。只是这样的旗帜,在互联网时代,在市场经济、消费主义盛行的今天,似乎正在被淡忘,而这样的精神追求和人生哲学,甚至被认为不合时宜。

    也或者说,在当下这个时代,人们并不知道怎样可以像肖序常那辈人那样,“即使遭遇种种,依然执着与热爱,且无怨无悔。”

    也如高延林参照老师一生的事迹,于某个夜晚思考时,问自己的一句话:“我做到了吗?谁做到了?”

    《中国科学报》 (2017-12-04 第8版 印刻)

    肖序常:山高水远路多花
      在完成野外物资的准备工作之后,29号上午,我们开始进行安全培训和检查工作,包括通讯、宿营、取火、户外自救等方面。首先对我们的通讯设备进行了检查,看其是否运行正常,这包括卫星电话、对讲机、GPS、罗盘等,并且将所有的卫星电话与站上的联系电话进行试通话,以确保畅通。

      由于两个野外考察组的路线不同,而且相对距离较远,我们把对讲机换成了大功率的,以保证联系通畅。澳方对我们野外宿营也进行了培训,包括搭建帐篷和生火。最让我们不可思议的是,后勤保障人员必须要对手持GPS和罗盘进行检查和指导,虽然对我们这些老地质队员来说这是很简单也是出发前必须准备好的事情,但是澳方人员还是认真地对每个人携带的设备进行检测试验,这让我们由衷的感到佩服。

      医疗培训则是在医生的办公室进行的,站区医生给我们详细介绍了她为我们准备的野外急救包。急救包内含有针对扭伤、骨折、冻伤、晒伤、烧伤等各种外伤以及其他严重疾病的急救药品,虽然东西很多,指导医生还是逐一解释了它们的用途,并进行演示。随后,我们又到天气预报办公室,了解简单的气象图像和如何在工作区获取未来几天天气情况。因为在南极工作期间,最担心是遇到暴风雪,暴风雪瞬时风速常常超过12级,而且能见度不足数米,持续数天。在南极科考的历史中,国外考察队曾经多次发生过暴风雪导致人员伤亡的重大事故。

      晚上与站长及相关人员进一步确定野外考察和飞行计划,重点是针对本次考察的工作重心和难点还需要的哪些后勤保障,包括直升机飞行,以保障这次考察能够顺利完成并达到预期的目标。站长再次强调了通讯安全,要求我们每天必须准时向考察站汇报,否则就将派直升机把我们接回来。我们这次北查尔斯王子山地质考察项目同样也是戴维斯站的科考项目,站长表示他们将全力支持和保障我们完成本次科学考察。

    野外帐篷搭建演示与培训

      12月30日原定前往北查尔斯王子山工作区的飞行计划因为天气原因被迫取消,我们便更改为野外培训。按照澳方要求,我们需要随身携带睡袋、食品、水、通讯设备、地质工具等,每人足足装了一个大背包,前往站区附近山区进行培训。在野外培训过程中,我们也对站区附近的地质情况进行踏勘,以便于我们后期野外工作的开展。


      澳方人员进行野外工作安全培训(刘健摄)


      野外地质踏勘与露头追索(刘健摄)

      我们在戴维斯站工作只有短短的3天的时间,但是体会却很深。澳方对于我们这次国际合作非常认真,制定了详细的工作计划和后勤保障体系,同时澳方人员的专业性、责任心、安全和环保意识,以及明确的分工也给我们留下了深刻的印象,尤其是对安全和环保两方面的要求非常严格,这也是我们需要学习和改进的地方。在野外物资运走之前的整个晚上,负责后勤保障的澳方人员一直在思考是否有遗漏的地方,这在国内很难做到,这之间的差距可能不仅仅是工作态度的问题,而是以人为本的理念是否真正在思想和行为上得到体现。

      通过物资准备和相关培训工作,我们了解到,澳大利亚南极考察的所有后勤保障事务都是由专业的后勤人员负责的,而不是由科研人员自己准备。相比而言,我国南极考察缺乏这样细致的分工,科研人员需要花费很大的精力去准备这些后勤物资,而且效果并不理想。2014年是中国南极考察30周年,仅仅通过这几天在物资准备等方面工作,就能深切的体会到我们与先进发达国家在工作理念和管理等方面都存在非常大的差距,我们需要改进的还有很多。

      谋划了很长时间的北查尔斯王子山考察即将成行了,希望这次南极考察在我国南极地质研究方面做出新的贡献,同时对我国未来南极考察建设等方面提供宝贵的实践经验和借鉴意义。
    南极北查尔斯王子山考察系列报道(四)


      豪情不变年复一年

      祝辞:127吨金金属量,200吨远景储量,这是一个什么概念?铁矿石资源储量6亿吨,预计资源储量15亿吨,这又是一个什么概念?这么说吧:据国土资源部提供的权威数据,2013年全国全年新增的黄金资源储量为761.4吨;同年,全国全年新增铁矿石储量为41.3亿吨。

      两相比较,一目了然。而这些金和铁矿石的储量,是驻在南疆喀什的一个地质队最新发现的。当然,这还只是呈现的阶段性成果。因为在被誉为“亚洲金腰带”一隅的萨瓦亚尔顿金矿以及西昆仑塔什库尔干铁矿带,有关的勘探还在继续跟进。也许,更大的惊奇还在后头呢!

      发现这些宝藏的是新疆地矿局第二地质大队。

      一个地质队何以在较短时间里、在茫茫的西北边陲发现如此丰厚的宝藏?本文作者从六个方面进行了全面诠释与总结,谓之为“典型经验”六条,十分精准或者说恰如其分。为了好记,我们把这些经验概要为24个字:团队优秀、政府支持、持之以恒、机制灵活、善抓机遇、大胆创新。而其中至关重要且为地勘单位所缺少的,恐怕是二队领导班子的战略思想——在一个地质队最困难的时候,能看到遥远的将来地质找矿的希望,不计短期小利而超前布局、长远谋划,进而有了“会当凌绝顶,一览众山小”的丰收与惬意,进而有了抱得一个又一个“金娃娃”的快感与喜悦。

      感言:作为地质人,要把所有的精力都用到地质找矿上;作为地质人,一生能找一个大矿,就是幸运者,就能挺直腰杆做人做事!根据国家资源战略和南疆经济发展的需要,坚持地矿文化与地矿经济相融合相促进的二队,坚持“找到矿就是硬道理”的二队,今后主攻方向将由金、铁等扩展至铜、铅锌等优势资源。我们坚信,二队的明天会更美好,祖国的明天会更美好!


      ——新疆地矿局第二地质大队大队长  崔洪斌


      观察透视:“十一五”以来,二队以服务社会、服务南疆为己任,积极承担国家各类基础地质调查项目,共计完成10多个1∶5万区调项目,使南疆三地州国土面积内1∶5万区调覆盖率从“十一五”初期的5.9%提高至目前的8.2%,并通过近两年基础地质调查,新发现5处(点)铁铜矿、16处铜铅锌矿化线索,新圈定13个铅锌银矿体等。

      “十一五”以来,二队仅通过在西昆仑、西南天山开展地质找矿工作,就承揽了174个各类地勘项目,完成岩芯钻探进尺211000余米、槽探224000立方米,修筑钻探道路150余千米。他们在多年地质工作基础上,除了在西南天山发现“娃娃金矿”以外,还快速圈定了西昆仑塔什库尔干铁矿带,共发现2处大型铁矿、2处中型铁矿等,初步估算潜在价值达6000亿元以上,为南疆地区经济发展提供了强有力的资源支撑。


      前 言


      正值新疆举办喀什交易会和喀什莎车县发生重大暴恐事件的复杂时刻,7月26日~27日,由七八家媒体、11名记者组成的采访团,来到喀什市和西南天山高海拔地区,采访地质找矿突破功勋卓著的新疆地质矿产勘查开发局第二地质大队(简称新疆地矿局二队)。

      记者在采访二队发现全疆“第一大金矿”新闻事件的同时,也着力探究这支多民族地质队,56年来何以突破生命极限、战胜种种困难,坚守天山、坚守昆仑、坚守南疆,连续18年获得新疆维吾尔自治区“文明单位”的称号,并荣膺自治区“开发建设新疆奖状”和国土资源部“全国模范地勘单位”等多项殊荣。

      典型经验之一:“娃娃金矿”·“三铁一金”·英雄群体

      7月26日,风和日丽,微风习习。记者团在二队党委书记赵加洋的带领下,乘车从喀什市区上高速路沿西南方向急驶,3小时后到达位于克州乌恰县西南天山深处的二队金矿勘探工区总部。

      天山深处蓝天白云,却不见树木植被,只有野花野草零星点缀在千沟万壑之上。若不是河边山谷旁那红白相间的工区总部活动房,称这里为山野沉寂、荒无人烟也不过分。
      工区总部位于山谷深处的萨瓦亚尔顿河畔,一条几十公分宽的小河湍急清澈,为下游8个县的优质水源地。由二队于1993年开始历经普查、评查和勘探验证,最终以这条小河命名的127吨超大型金矿,此次伴随记者团的到来,一时成为了轰动中外的爆炸性新闻。

      西南天山冬日较长,只有6月至9月称得上勘查佳期。这不,虽是盛夏7月,只因阴雨连绵,工区活动房中火炉烧得正旺。在阳光与阴冷的强烈反差下,冻得哆嗦的女记者们穿上了赵加洋书记事先悉心准备的鸭绒服。

      在海拔3400米的工区会议室,记者见到二队副总工程师兼金矿勘探项目负责人孟东宝。孟总42岁,中等身材,性情忠厚,脸膛黑红。因长期工作在野外高原,他的嘴唇略有些青紫。生长在甘肃天水、扎根南疆边陲22年的孟总,称萨瓦亚尔顿金矿“就像自家一手带大的娃娃,亲得很呢!”

      嘿,就称萨瓦亚尔顿金矿为“娃娃金矿”呗,多吉祥喜庆的名字!她的重大发现,堪称我国找金史上划时代的重大发现,并非常人理解的字面意义——127吨金金属量、200吨远景储量和400亿元资源价值。二队发现“娃娃金矿”的重大意义在于:

      对世界而言,其证实我国有效地控制了“亚洲金腰带”一隅。据专家断言,较早些年发现的远景储量达数千吨的国外穆龙套金矿可能与其处于同一成矿带,“娃娃金矿”同样称得上是前途无量;

      对中国而言,其标志着我国成功地填补了“碎屑岩型金矿”(亦称“中国首例穆龙套型金矿床”)这一找金史上的空白;对新疆地矿局而言,其创造了我国勘探史上的又一新理论、新技术和新方法,不仅让二队有望迈上金矿“探采一体化”的新阶段,还意味着创造了一个划时代的找矿突破的英雄群体。

      ——“十一五”以来,二队以服务社会、服务南疆为己任,积极承担国家各类基础地质调查项目,共计完成10多个1∶5万区调项目,使南疆三地州国土面积内1∶5万区调覆盖率从“十一五”初期的5.9%提高至目前的8.2%,并通过近两年基础地质调查,新发现5处(点)铁铜矿、16处铜铅锌矿化线索,新圈定13个铅锌银矿体等。

      ——“十一五”以来,二队地质找矿取得长足进步,地矿经济得以发展壮大,年均经济总量增长达20%,年均利润增长达21%,年均职工收入增长达21%。2013年,其地勘主业实现收入1.5亿元,同比增长18%,占全队经济比例高达85%,大大强化了地勘主业的基础地位。

      ——“十一五”以来,二队仅通过在西昆仑、西南天山开展地质找矿工作,就承揽了174个各类地勘项目,完成岩芯钻探进尺211000余米、槽探224000立方米,修筑钻探道路150余千米。他们在多年地质工作基础上,除了在西南天山发现“娃娃金矿”以外,还快速圈定了西昆仑塔什库尔干铁矿带,共发现2处大型铁矿、2处中型铁矿等,初步估算潜在价值达6000亿元以上,为南疆地区经济发展提供了强有力的资源支撑。

      典型经验之二: 战略思维·远见卓识·政府支持

      与大多地勘单位一样,二队有过地质找矿的辉煌史,亦有过多种经营闯市场的彷徨期。2004年,以崔洪斌为首的二队新班子上任之初,就面对着几百万元的欠款和经济基础薄弱的窘境。那时,尚在夹缝中求生存的二队,年经营性收入仅为600万元,节余与收益额为-15万元;地质找矿处于低谷期,尚未找到一处可供开发的矿产地,加之南疆经济欠发达,很难吸引和留住人才;全队特困户和待岗人员较多,大队生活基地破旧,不少职工住在年久失修的平房里。

      面对种种困难,崔洪斌一班人仍对二队充满信心。因为二队历史悠久,长期驻守在国家级经济开发区和有着“西域古城”之称的南疆喀什市,曾为南疆地质找矿和经济建设做出了重大贡献,历史上曾发现和探明一大批重要矿产地,包括柯克亚油田、伽师铜矿、大红山铁矿、黑黑孜站干铁矿、切列克其菱铁矿、瓦吉尔塔格钒钛磁铁矿、康苏煤矿等十大矿产地。另外,踏遍西昆仑、西南天山和帕米尔高原崇山峻岭的地质人员,手中积累了大量地质资料,这可是一大笔令二队重新焕发生机的老本钱啊!

      有人说,性格决定命运。也有人说,思维决定命运。而二队领导班子挑战命运、迎接未来,所凭借的正是战略思维,将其基本要求——“谋划全局、评判形势”和5项重要原则——“开阔视野、把握重点、抢抓机遇、照应阶段、统筹兼顾”运用得炉火纯青,从而选择了一条独具战略思维特色的二队发展之路。

      何谓战略思维?按照原中央党校副校长杨春贵的权威说法,战略思维即关于实践活动的全局性思维。战略思维任务,即通过研究协调、统筹兼顾实践活动中各个方面、各个阶段的关系,以达到实现长远利益、整体利益的最佳效果。用一句通俗话来讲,战略思维就是告诉人们如何做好全局工作。其思考习惯之一为把当前的问题放在过程中思考,眼光放长远一些,不要急功近利、鼠目寸光,远见才能卓识啊!

      正是基于战略思维和实现全局利益和长远利益的最佳效果,基于地质人“视找矿为天职”的神圣使命,二队领导班子研究和确定了完整而清晰的发展战略蓝图,做出了“找到矿才是硬道理”的战略决策,提出了“地质立队、矿业富队、资质稳队、人才兴队”四大发展战略。

      “不谋全局者,不足谋一域;不谋长远者,不足谋一时。”这是战略思维的基本要求。二队人至今还记得当年崔洪斌队长发出的铮铮誓言:“要把所有的精力,都用到地质找矿上!”

      二队由此坚持以地质找矿为中心,在工作部署上突出国家和自治区急需的优势矿种和具有大型、超大型找矿前景的重要成矿类型,开展整装勘查和快速评价,形成了以“三铁一金”(即赞坎铁矿、莫喀尔铁矿、叶里克铁矿和萨瓦亚尔顿金矿)为核心的勘查布局及“查证一批、评价一批、开发一批”的找矿梯次特征,整体工作呈现出主动找矿、科学有序、后劲十足的良好势头。

      这些年来,二队除了积极申请国家整装勘查项目、自治区地勘基金项目外,还主动承接商业性地勘项目,承担地质灾害环境治理、矿产资源潜力评价和矿业权设置方案调查等公益性工作。人们忘不了,当年崔洪斌队长废寝忘食、殚精竭虑,亲自跑市场、找项目时的情景。通过努力,二队由2004年只承担地质项目六七个到2006年猛增到34个项目,此后每年承担项目都在25个以上,最终形成了地勘投资主体多元化、资金渠道多样化的产业发展新格局。

      如今,以综合实力和核心竞争力见长的二队,不仅拥有固体矿产勘查甲级资质、岩矿测试乙级资质、地球物理勘查、测绘丙级资质和占职工总人数67%的多支专业技术队伍,还拥有已经和正待开发建设的“三铁一金”,以及令同行垂涎三尺、遍布整个南疆三地州的61个矿权!

      提起二队找矿突破功绩和可持续发展的良好势头,“老地质”出身的新疆地矿局局长曾小刚不无欣慰地说:“‘耕者有其田,探者有其权。’作为身处南疆边陲艰苦条件下的老牌地质队,能拥有如此众多的矿权和找矿突破成果,不仅在全疆、且在全国都不多见。这来自于二队领导班子的战略思维和深谋远虑,来自于二队的敢于担当和民族团结,更来自于政府部门的深切理解和大力支持。这些都是地勘单位决胜千里、赢取美好未来的必备条件,是地勘单位实现可持续发展的制胜法宝啊!”

      崔洪斌为二队老人,一双剑眉下,透出这位“老地质”特有的坚毅、干练与精明。他视野开阔、敢于担当,且热情豪爽,极善交往与沟通。在采访中,崔洪斌队长一再提起新疆地矿局的正确领导,提起政府部门的大力支持,说若没有新疆地矿局和自治区国土资源厅的亲切关怀和大力支持,就没有二队的生存发展和壮大。

      记者从采访中得知,像新疆国土资源厅党组书记何深伟上任不过1年,就赴二队调研过3次。何书记不摆官架子、不玩花架子,总是亲临野外一线,带领厅职能处室领导踏积雪、攀高原,赴金矿等进行现场办公,切实解决勘探生产中的实际困难,这令二队的同志非常感动。

      理应看到,优化地勘环境、赢取政府支持,是二队领导班子总揽找矿突破全局所确定的战略主攻方向之一。按照战略思维“把握重点”的基本原则,他们首先将全队工作着力点,放在了赢取政府支持、改善地勘工作环境上,由此踏上了一条良性循环的发展之路。当然,对大多数地区和大多数地勘单位来说,转变政府职能、优化地勘环境,至今仍是一道深感困惑的难题。有道是“榜样的力量是无穷的”,不妨像二队这样早下决心、痛下决心,找准短板,将其延长就是了。

      更应看到,新疆国土资源厅在转变政府职能、强化服务意识上,的确走在了全国前列。可以想象,若一些地方的国土资源部门都能像新疆这样,做全面深化改革的率先垂范者,做敢于担当、责无旁贷的地质找矿“第一责任人”,那么无数个“二队典范”将会从天而降,无数个找矿英雄群体将会应运而生。届时,令国人担忧的资源战略、资源安全和资源瓶颈问题将会迎刃而解。这,将是何等优化而完美的地勘工作环境啊,将是何等奇特而美妙的地质找矿前景啊!

      典型经验之三:风云际会·苦尽甘来·“幸运之神”

      记者站在西南天山之巅,遥望孟宝东所指的方向,那正是“娃娃金矿”的选厂与矿山规划建设的地方。也许用不了多久,一个先期投入8亿元、日产3000吨的选厂和年产1吨黄金的金矿,将在西南天山深处拔地而起,成为一颗耀眼的镶嵌在“亚洲金腰带”上的“南疆金星”。为了这一天的到来,二队付出了怎样的努力?孟宝东打开的记忆闸门,犹如打开了一部艰苦卓绝的“天山征战史”。

      1994年,刚工作1年的孟宝东参加了金矿普查项目组,在海拔三四千米处编硐子、搞普查。4月,项目组10多位队员乘车向矿区进发。由于路况差和车子颠簸,一路飞扬的沙土让队员们变成了“土人”。途经乌鲁克恰提乡时,惟一一家小饭馆关门了,也没有招待所。乡长是柯尔克孜族人。他热情地欢迎队员们,希望通过找到矿改变贫穷面貌。尽管乡政府条件有限,乡长仍腾出一间空房让他们安睡一晚。

      再往前走,便是无路可走的乱石滩。经过4小时艰难行驶,到了离矿区15公里的地方,车子动不了,只好用骆驼、毛驴将物资驮运上山。4月,本是内地春暖花开的季节,可天山却积有厚厚的冰雪,队员们穿着棉衣棉裤仍感到寒冷。不时地,雨夹带着冰雹而下,“外面下大雨,帐篷下小雨”成了一景。

      金矿区位于海拔3400米以上的西南天山高海拔地区,空气十分稀薄,即使轻装上路也像负重几十公斤一般。孟宝东他们深感呼吸困难、爬山吃力、头晕脑胀。项目组前期工作为1∶1万土壤扫面。白天,队员们打好行李、绑好驮子,赶着牲畜分头进山。

      由于天山构造运动强烈,山沟两侧石灰岩切割严重,地形陡峭,山路崎岖,山谷两侧不时有石块跌落。队员们每前进一步都要提心吊胆,一不小心就会摔下悬崖。清晨8点上山,晚上8点回驻地,队员们每天要跑一二十公里山路,还要背负十几甚至几十公斤的土壤样,有时遇上大陡坎,还得绕一大圈才能到达下一个采样点。尽管累得精疲力竭,可大家仍坚持着天天上山采样。

      一天,孟宝东和一位“老地质”跑最长一条路线,山顶处为海拔4200米。等他们到山顶时,已是下午5点多钟,不巧又赶上了雨夹雪。他们估计是过云雨,便躲在大石头背后,等雨停后好继续采样。谁知个把小时过去了,雨却越下越大,冷风像刀割一样。眼看天色灰暗,“老地质”说赶紧下山吧,否则在山上会被冻死或冻残废。

      于是,他们存放好样品轻装下山,不敢沿山脊走,想从沟谷走安全些。没承想,沟谷水势汹涌,还夹杂着大小石块,人根本无法行走。一种沮丧情绪蔓延开来,俩人只得相互支撑着往前挪动,不知摔了多少跤,才挪动了几百米。正当他们快绝望时,突然发现远方有光闪烁,“一定是项目组来找我们了!”最终,他们于凌晨1点回到了驻地。

      上野外常听人说:“地质工作虽艰辛,但充满无穷乐趣。”此次上“娃娃金矿”,记者终于懂得了其乐趣在于找矿、找大矿。如崔洪斌队长所说:“作为地质人,一生能找一个大矿,就是幸运者,就能挺直腰杆做人做事啦!”

      地质人的幸福指数就这么简单!看似“自讨苦吃”,实则进入了无私奉献、为国争光的理想境界。“找到矿才是硬道理”的二队,就是凭借找矿和找大矿的这一亮点,连年吸引了地质院校的一批又一批“志同道合”的大学生。

      王进和吐尔洪也是那时的幸运者。那天,他俩爬上山顶,用地质锤刨坑采样。王进发现坑内有黄褐色蚀变很强的岩石碎块,便大声喊起来:“找到蚀变带了,找到金矿了,真是太高兴了!”

      的确,地质队员跋山涉水、翻山越岭,历经千辛万苦乃至生命危险,不就是冲着找矿来的嘛!那一年,项目组出色地完成了任务,共圈出20多条矿化蚀变带,立时引起了新疆地矿局、原地矿部的高度重视,被列入部重点普查项目。随后,历经4年普查工作,“娃娃金矿”的雏形最终映入了世人的眼帘。

      典型经验之四: 两度合作·风险勘探·孔孔见矿

      由于“高投入、高风险、长周期”的地质规律,二队从上世纪80年代进行金矿区异常评价之后,又于1994年开始历经5年普查工作,共发现35条含金矿化带和37吨金金属量。时至1998年,正值地勘项目锐减至“断奶”的转轨时期,因极度缺乏勘探资金,新疆地矿局和二队决定以技术入股、813万元价款的转让方式,将矿权转让给加拿大玛嘉斯狄克矿业公司。

      时至2008年,因美国次贷危机引发全球经济震荡,加拿大玛嘉斯狄克矿业公司再无力支撑金矿详查局面。2009年,新疆伟福矿业公司出资70%、新疆宝地矿业公司和二队以技术出资30%,用4500万元回购了该金矿探矿权,并成立了新疆乌恰县同源矿业公司。

      5年来,出手不凡的同源矿业公司,投入近3亿元风险勘探资金,由二队全权负责完成了钻探进尺82700米,在20平方公里的矿权范围内,实现了“详查+深部勘探”的大动干戈与长驱直入,使沉睡亿年的“娃娃金矿”逐年显现原形,变成了如今拥有21条成矿带、20平方公里探矿面积的超大型金矿。最先被发现的那条金矿蚀变带现已变成了备受宠爱的“长子长孙”,变成了视厚70余米、最高品位17.3克/吨、平均品位1.64克/吨、金金属量达98吨的4号矿体。

      与其同步成长的孟宝东,作为多年的金矿普详查项目负责人,对“娃娃金矿”的一举一动,既充满深情,又担惊受怕。他说:“这深部打钻有可能一钻见矿,亦有可能打‘白眼儿’。一钻得花上百万元,打‘白眼儿’无法交代啊!”正是出于高度的责任感与使命感,二队这些年真是铆足了劲儿,要和西南天山、和“娃娃金矿”拼一个你死我活。

      2010年,又是4月天山行,孟宝东带项目组上山,接连受到暴雨、大雪和洪水的轮番袭击,直至6月份天气才好转。他们实际完成钻孔35个、钻探进尺6700米,喜的是4号矿体11线、39线上的两个深孔,新增金金属19吨,这让“娃娃金矿”初露“超大型规模”的端倪。

      2011年,钻探进尺31000米,完成野外详查任务;

      2012年,由详查转入勘探决战时刻,上钻机27台,钻探进尺30000米、坑探3700米;

      2013年,钻探进尺8000米;

      2014年,钻探进尺7000米,完成详查报告。一个超大规模的“娃娃金矿”终于面世,成为“亚洲金腰带”上不可多得的新星,立时吸引了招金、紫金等大牌企业上门商榷合作开发事宜。

      就这样,从上世纪80年代发现异常、90年代完成普查任务,至新世纪完成详查勘探,谁也说不清楚,“娃娃金矿”的横空出世,究竟耗费了多少地质人的心血和汗水,集聚了多少地质人的聪明才智和坚强意志,又动用了多少社会力量和人脉资源啊!

      值得夸耀的是,二队的“娃娃金矿”详查勘探还创造了“孔孔见矿”的奇迹,平均72度倾角的钻孔,竟然不打一个“白眼儿”。这一找金奇迹,在平添“娃娃金矿”锻炼队伍、培养人才的“黄埔”色彩的同时,亦平添了新技术、新方法的创新色彩。问及由来,孟总笑着说:“大凡矿体都有它独特而狡黠的成矿规律。二队经过多年探索和总结,最终采取沿着碎屑带构造往下打的办法,犹如顺藤摸‘金瓜’,一‘摸’一个准儿,钻钻都打在了金矿体沿走向及倾向延伸上!”

      说得轻松!这地下看不见、摸不着,钻孔往哪儿打、往哪儿挪?何地进行详查加密?怎样确定钻孔线距?如何实现深部控制,何时上先进设备和物化探手段?对此,二队可是没少开会研究,动不动把脑袋扎成一堆儿,进而确保了“孔孔见矿”这国际一流的打钻准确率。

      究其新技术、新方法,还有“勘探技术+1∶5万物探+1∶1万化探”的新打法。至于野外装备,二队可没少花银子,年年投入百万元以上,加之为确保详查勘探进度,年年投入上千万元修路。二队干其它国家勘查项目也是如此,修路都得自己掏腰包。

      天山行路难,难于上青天。工区总部离4号矿体11线说是10公里,可乘车爬山得途经29道弯的“之”字路,望着脚下随车抖动的万丈悬崖,人人手中不禁捏一把汗。早些年,曾有一位司机在“之”字路上翻车丧命,还有几位地质队员把鲜活的生命交给了冷酷大山,而成为二队不忍抹去的血色记忆……

      登上与吉尔吉斯斯坦国隔一道山脊的4号矿体11线,一眼看到竖在钻机旁的“安全岗位职责”警示牌。8年来,二队之所以创造安全事故“零”发生率,与二队领导班子强化安全生产管理有关。说到安全底线,前两天一司机出差,规定时速90公里,他时速94公里,车载北斗终端一显现,扣其工资不用商量,因为二队有安全考核与40%工资挂钩的铁律。只有安全生产,才能以人为本、统筹兼顾,才能实现“找到矿才是硬道理”的战略意图啊!

      听说这4号矿体11线最难缠,为最狡猾而典型的浅变质含炭碎屑岩型金矿体。2010年,勘探发现厚度50米的矿体,令人欣喜;2011年,只发现1米厚的矿体,令人担忧,还要不要往下打呢?直至2013年下决心打深钻,钻孔间距近百米、垂深700米乃至上千米,最终拿下了这一顽固堡垒,证实了金矿体存在且往下延伸。

      在山上,记者巧遇了“国家功勋地质队”——山东地质六院派出的赵伟涛钻机队。他们从山东威海来到海拔4190米的西南天山,承担1200米的深钻任务。开钻才个把月,小赵就掉了10多斤肉,他说:“目前仍有队友因高原反应睡不好、吃不好,但大家干劲十足,和雪域高原抢时间,完成深钻任务不成问题!”

      如此看来,二队并不孤单。在其身后不仅有新疆地矿局等强大兵团的支撑,更有像山东地质六队这样的英雄队伍援助。望着高耸入云的钻塔和高高垒起的岩芯箱,有道是:“找金创奇迹,铁骑育英才。携手战峰峦,深钻铸品牌!”

      典型经验之五:抢抓机遇·乘势而上·快速突破

      按照成功学理论,10年为一个成功周期。10年来,二队从欠账几百万元,到拥有“三铁一金”等61个矿权;年均经济总量、年利润额和人均年收入,均增长20%以上,就连新招来的大学生也具备了分房资格。不过10年光景,地矿经济何以实现了跨越式发展?这与二队领导班子善于运用“抢抓机遇”的战略思维有关。

      2008年,面对国际三大钢铁巨头的高压态势,为了加速实施资源转换战略、填补国内铁矿的巨大需求,新疆维吾尔自治区决定引进新技术、新方法,与国土资源部航空遥感中心签订了天山和昆仑地区的1∶5万航磁测量合同。对这项战略性、基础性、公益性的勘查项目,新疆地矿局领导也多次表示,投巨资对全区主要铁矿成矿带进行航磁测量,其成果是要为地质找矿服务、为拥有探矿权归属的地勘单位服务。

      一向目光敏锐、善于捕捉机遇的二队领导班子,瞅准航磁测量的两个找铁靶区,于第一时间做出迅速反应:“举全队之力抢占先机,迅速在赞坎-叶里克一带圈定找铁靶区,尤其对赞坎外围最有希望的几个点,率先登记一批探矿权!”

      一个“快”字,怎可了得!据称,距二队抢先领取探矿权不过一周时间,国家就冻结了成矿带矿权办理工作。如一位国外著名军事家所言:“战略就是运用时间与空间的艺术,我更重视前者。因为空间丢了可以收回来,而时间则一去永不回返,主动权是战争的第一要素!”如此看来,争抢矿权、获得找铁主动权,无疑让二队打了一场从未有过的漂亮仗和攻坚仗!

      早就苦于在高海拔地区缺乏先进勘查技术手段的崔洪斌队长,在4月~6月初航磁测量飞行的那75天里,天天关注天气预报和飞行进度。他为此感慨道:“如果用老办法进行地面磁法测量,要想在峰谷纵横、四季白雪的昆仑山,在这么短的时间完成上万平方公里的磁法测量任务,简直不可想象!”

      也许是情有独钟、抑或寄托太多的找铁梦想,让机遇再次降临到了二队。6月中旬,一拿到航磁测量勘查区磁异常资料,结合老地质资料分析之后,崔洪斌队长便激动地说:“这离找矿仅一步之遥啊,我们至少有70%的把握!”于是,二队决定马上调集精兵强将,进行1∶5万航磁异常查证!

      又一个“快”字,怎可了得!且创造了“当年飞行,当年查证,当年见矿”的奇迹!

      6月20日,正在叶城县开展矿产资源评价的石光辉,突然接到冯昌荣总工程师的紧急电话,立刻停止手头工作,火速返回大队部,接受西昆仑1∶5万航磁异常查证新任务。石光辉不敢怠慢,立即收拾行装,风风火火地赶到大队总工办公室。顾不上握手寒暄,冯总和石玉君副总便招呼他:“来,先看看地形图……”
      冯总是二队技术带头人,是“娃娃金矿”、赞坎等铁矿找矿突破的主要贡献者。1972年出生的他,只因小时家乡来了一支有色地质队,他天天看着仪器好奇又激动,羡慕人家穿着地质服、操控仪器,从而萌发了干野外地质的梦想。他认为:“搞地质的到工作程度不高的山区、空白区,会根据已掌握的理论知识和实践经验做出独立判断,一旦得到验证并找到矿,是人生难得而幸运的事情。其兴奋和高兴是常人无法体会的,地质人的成就感就在于此。找矿是用脚丈量大地,需要一种无私的情怀、一种神圣的使命感。”

      而以“奉献、牺牲、责任、担当,效率”为信条的石玉君,也是一位“不要命、不要家”的主儿。父亲多年卧床不起,每次接到病重消息,总因工作忙不能回家探望。2007年12月8日,是他终生难忘的日子。当得知父亲抢救无效时,正在搞项目验收的他,权衡再三,还是放弃了见父亲最后一面的机会……

      石光辉,被同事们誉为“昆仑山上最能跑的人”。当他望着地形图上密密麻麻的等高线和一块块由磁力等值线涂抹的“红疙瘩”而一头雾水时,只听见说话逻辑思维很强、不吐半个废字的冯总说:“二队找铁能不能突破,就在这几个‘红疙瘩’上。人员任你挑,保障工作我们做,相信你一定能成功!”

      此时,坐在沙发上一言不发、表情凝重严肃的崔洪斌队长,站起身来以几近命令的口吻对大家说:“一个赞坎以东的莫喀尔,一个赞坎以北的叶里克,这两个点必须拿下!”

      6月22日,由8人组成的异常查证小分队成立。第三天,小分队向莫喀尔勘查区进发。一路上,石光辉心事重重。这航磁异常查证项目涉及上千平方千米,西昆仑山腹地环境恶劣,查证区又多位于山脊部位,最高海拔5524米,常年积雪,常遇大风暴雪。晴时紫外线强烈,脸晒脱皮,嘴角糜烂,还需防雪盲症、防滑落等。有不少地方,是要冒着生命危险、硬着头皮往上冲的。

      石光辉记得一次在这里搞化探,计划10天工作量,3人骑着骆驼上山,带足面粉、清油等必备物资。想着是往返线,就边走边扔物资。谁知第4天返回时,却发现物资让洪水冲跑了。饿到第7天时,碰上一位背羊腿的塔吉克老乡,队员们便抱着羊腿说啥也不松手了……

      6月28日,小分队在海拔4650米的赞坎达坂半山腰上安营扎寨。见面礼是一场大雪,帐篷被压塌了,队员们半夜没法睡。

      小分队按安全规程休整几天之后,7月1日,石光辉带领几名技术人员沿莫喀尔沟步行向东进发。下午4时决定往回返,行至一沟口、海拔4600米处,总爱对石头多看几眼的石光辉,猛然发现了铁矿转石。“有情况,大家等一等!”

      有了转石,便有了精神,队友们立时分成两组,变下山为上山,追索转石的来源。魏少波与石光辉爬山比赛,率先登上山峰的魏少波,很快发现了第一处矿体露头。他对着群山吼了起来:“我们找到矿了,我们找到矿了!”

      接着,把疲劳、饥饿抛向云霄的石光辉和魏少波,又发现了8处矿体露头。晚上回到驻地,崔洪斌队长电话指示:“继续追索,加强地面磁法验证,扩大战果,适时转战叶里克!”又经过几天实地测量,石光辉小组探索到该矿体宽60米~80米、长约1200米的实况。同时,王海军、聂新坤小组也有重大发现,圈出了多处磁铁矿体。

      7月17日,小分队开始突击查证叶里克。叶里克异常中心在两条沟最顶端的分水岭处,海拔5400米。途中,石光辉等4人发现了多处转石和两处矿体露头。

      8月6日,石光辉、居来提骑牦牛进沟,发现老井铁矿矿化带向北东延伸至叶里克磁异常区。经过一路艰难跋涉,终于在异常中心地带发现了两层出露宽30米~70米、长数百余米的磁铁矿体。

      二队同时进发的还有年武强小分队和何立东小分队,所处的环境恶劣程度与石光辉他们相差无几。其中,一个小分队通过磁法剖面检查,证实莫喀尔磁异常为规模较大的矿化异常;另一个则发现了塔辖尔东段磁铁矿。至此,小分队突击行动大功告成。2008年底,二队决定自筹资金,向莫喀尔和叶里克勘查区宣战!

      典型经验之六:决战昆仑·技术创新·矿业富队

      “找到矿就是硬道理!”决战莫喀尔、叶里克勘查区,成为了二队2009年和2010年的中心任务。于是,由冯昌荣总工、张春江副大队长坐镇一线,由年武强副总工和郝延海带领精兵强将登上了西昆仑。

      首先,二队自筹资金800万元,动工兴建赞坎磁铁矿通往莫喀尔、叶里克勘查区的道路。第二年,二队又自筹修路资金1000万元,组织13台钻机上山。在冰天雪地里,为了保证尽快立塔开钻,张春江身先士卒,带领大家人背肩扛,用编织袋从远处山坡上挖沙取土,在机台冰面上垫起了半米厚的沙土层……

      仅两年时间,二队在莫喀尔、叶里克勘查区修路35千米,完成钻探工作量5000多米,经过普查,初步估算莫喀尔资源量1.6亿吨、叶里克资源量1亿吨以上,均达大型以上规模。

      如此神速,与二队重视技术创新有关。他们鉴于勘查区均位于海拔4800米以上的西昆仑高海拔地区,野外钻探时间不过两三个月,便大胆运用“大探测深度精细物探+钻探工程验证”的新招数,不仅取得了勘查区外围及深部找矿的新突破,而且积累了在高海拔山区依据航磁异常,成功运用“地面磁法+路线+工程验证”等新技术、新方法,实现了“快速验证、快速评价、快速突破”的新经验。

      由二队率先发现和探明的赞坎、叶里克、莫喀尔和切北铁矿,均处于西昆仑塔什库尔干铁矿带之上,已初步控制铁矿石资源量6亿吨,预测资源量超过15亿吨。正是这一重大发现,促使其成为新疆4个主要铁矿带之一,成为首批国家级整装勘查区。二队由此获得了新疆地矿局颁发的“可供近期开发矿产地”二等奖,“新发现矿产地”二等奖、三等奖和“地质勘查成果”三等奖等,并于2011年新获1项甲级、1项丙级和1项岩乙级资质等。

      2011年,在找矿突破与自主创新上永不停步的二队,在接连获得上述奖励之后,重点加大对“三铁一金”成矿带的成矿因素、找矿规律的多项基础性研究,以期建立一种新的成矿模式。截至目前,由局队筹资设立的“塔什库尔干沉积变质型铁矿成矿作用研究课题”已经立项审批,将为培养新一批铁矿勘查开发的精英队伍,为下一步寻找富矿体和申报重大找矿成果,奠定雄厚的基础。

      纵观二队“三铁一金”找矿实践,坚持理论创新、技术创新、方法创新,为其一条看得见、摸得着的红色主线。他们每年坚持举办一次“原始资料成果展评会”,每年根据找矿成果质量进行项目奖励。“十一五”以来,二队共有赞坎磁铁矿等30多个项目、60多人次,获得队级“找矿成果奖”;另有30人次获得局级奖励,还有1人获得自治区“劳动模范”光荣称号。

      “找矿兴队,矿业富队。”就“三铁一金”开发建设程度而言,自2003年普查水晶矿意外发现赞坎磁铁矿之后,2004年,合作成立赞坎磁铁矿有限责任公司,二队拥有股权15%;2005年,勘探新圈出赞坎-切列克其铁矿成矿带,使其储量连年上台阶,成为继“娃娃金矿”之后的又一找矿新突破。伴随该铁矿年产能的逐年提高(现年产铁精粉60万吨、年上缴税费4000万元,可提供就业岗位近500个),二队也随之大打经济翻身仗,建设二队基地,提高职工收入,改善居住条件,落实人才战略,传递自主创新的正能量。

      时至2011年,二队拥有莫喀尔铁矿股权51%,计划建成100万吨产能规模;叶里克铁矿开发建设将与此同步。目前,赞坎磁铁矿正在进行120万吨改扩建工程,将一并为南疆的喀什、克州地区新建两个300万吨钢铁厂,提供强有力的资源支撑。加之“娃娃金矿”将进入实质性开发阶段,“三铁一金”必将给二队插上地矿经济腾飞的翅膀。

      更何况从2009年到2013年,二队借助国家整装勘查项目和自治区“358”地勘基金项目的东风,通过控股、技术入股等不同合作形式,在其“三铁”所在的塔什库尔干铁矿成矿带上,实现了公益性地勘投入3.1亿元,带动商业性地勘投入25亿元,新发现铁、铜矿点15处,铜铅锌矿化线索20余处,圈出13个铅锌银矿体,资源潜在价值达6076亿元。截至目前,该成矿带上已有6家矿山建成投产,5家正在筹建矿山,年产铁精粉将达1000万吨。这一奇迹的诞生,无疑将对南疆脱贫致富、民族团结和社会稳定,提供强有力的经济支撑,因此而受到喀什、克州党委及政府的充分肯定和高度赞扬。

      就这样,这支拥有汉族职工322人、少数民族职工161人的综合地质队伍,在国家“358”战略和找矿新机制的统领下,在新疆地矿局正确领导和新疆国土资源厅的大力支持下,通过运用“战略思维+地质规律+市场规律”的新战术,接连取得地质找矿的新突破,接连抢占“探采一体化”的制高点,且在传承“三光荣”精神,创造“艰苦不怕吃苦,缺氧不缺精神”的地矿文化基础上,又赋予了“坚守信念、艰苦奋斗、居安思危、迎难而上、创造智慧、找矿立功”新内涵,进而创造出骁勇善战、驰骋雪域高原的南疆铁骑征战史,创造出全疆乃至全国地勘单位的成功典范。

      如共和国一位部长在2011年视察并称赞的那样:“这是一支具有光荣传统的地质找矿队伍。长期以来,二队在南疆地区跋山涉水、风餐露宿,多年来有了一系列找矿发现,取得了一系列辉煌成果,为整个新疆社会经济发展、特别是南疆社会经济发展做出了重大贡献!尤其是属地化以来,二队在自治区党委和政府、喀什市党委政府的关心下,依然在积极工作和健康成长,不断深化改革发展,不断创新体制机制,不断改善工作条件,不断提高职工待遇,不断取得辉煌成就,不断做出重要贡献。在此,向二队干部职工及家属,表示最衷心的感谢和最崇高的敬意!”

      如今的二队、如今的南疆铁骑,对找矿前景、对地矿经济发展更加充满自信。用崔洪斌队长的话说:“根据国家资源战略和南疆经济发展的需要,坚持地矿文化与地矿经济相融合相促进的二队,坚持‘找到矿就是硬道理’的二队,今后主攻方向将由金、铁等扩展至铜、铅锌等优势资源。我们坚信,二队的明天会更美好,祖国的明天会更美好!”

      离开二队回首望去,那绿意盎然、蓬勃向上的队部大院,那为了照顾民族同志、天天供应清真餐的职工食堂,那一幕幕由记者采撷的生龙活虎、万马奔腾的找矿情景,还有崔洪斌、赵加洋等诸位队领导和同志们,在接受采访时那信心满满的精气神儿,让人不禁想起韩磊演唱的那首豪气冲天、铿锵有力的歌曲——《向天再借500年》。不妨借用其两段歌词,作为本文的结束语吧。

      沿着江山起起伏伏温柔的曲线,
      放马爱的中原爱的北国和江南。
      面对冰刀雪剑风雨多情的陪伴,
      珍惜苍天赐给我的金色的华年……
      看铁蹄铮铮,
      踏遍万里河山,
      我站在风口浪尖紧握住日月旋转。
      愿烟火人间安得太平美满,
      我真的还想再活500年!


      (感谢新疆地矿局为本文提供的图片和资料)


    向天再借五百年