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    吕古贤带领科研团队在胶东地区开展野外构造岩相地质填图。

    在金矿行业,山东胶东地区以不足全国陆域面积的0.27%,拥有着超过全国30%的黄金储量,其重要性不言而喻。2017年5月,国土资源部举行山东胶东地区金矿深部找矿成果新闻发布会,宣布胶东地区金矿勘探取得具有世界级影响的重大突破,一跃成为世界第三大金矿区,也稳固了全国最大黄金储量矿区和生产基地的地位。

    在胶东,有一支探寻金矿深部奥秘的科研团队 。他们在中国地质调查局地质力学研究所以吕古贤研究员的带领下,在胶东找金一线持续开展研究达34年,几乎走遍了当地所有的黄金矿山,完成20余个金矿科研项目,瞄准胶东地区深部找矿的关键科技问题,取得了构造物理化学理论、构造岩相填图方法和成矿深度构造校正测算技术等创新成果,在焦家金矿率先实现深部第二富集带的突破,打开了胶东深部金矿找矿的大门。

    1 建立“玲珑—焦家式”金矿构造物理化学模式,为深部找矿提供理论基础

    胶东地区早期的金矿找矿,以开采石英脉金矿为主。上世纪60年代初,山东地质六队发现了胶东地区新的成矿类型——破碎带蚀变岩型金矿床,命名为“焦家式金矿床”。金矿新类型的发现,使得山东省金矿资源储量大幅度增长,也极大地拓宽了全国金矿找矿思路和方向。

    随着金矿资源的大规模勘探开发,自上世纪80年代开始,胶东地区85%以上金矿山陷入可采储量严重不足的窘境。胶东找金,亟待向深部和外围拓展。

    而实际情况是,相对于煤矿、石油等沉积矿产,金矿的矿体规模小、构造复杂、矿床类型变化大,成矿规律难以掌握。不仅如此,胶东与金矿有关的大地构造背景、岩浆岩、控矿规律、深部找矿技术方法等,一直处于不同理论观点争论之中。早期研究把玲珑石英脉金矿和焦家蚀变岩金矿作为两个矿床类型,提出前者是中生代浅部成矿,后者是元古代深部地壳成矿;对比赣南钨矿的五层楼分带,指出胶东金矿也具有上部石英脉—下部蚀变岩的五层楼垂直分带,并且依据这一认识开展了深部找矿和外围预测,但找矿效果并不好。

    那么,胶东金矿的深部找矿难题如何破解?

    以胶东金矿矿田构造为博士论文选题,吕古贤发现,胶东金矿具有明显的构造控矿特征,他坚信,应该坚持发展李四光地质力学理论和杨开庆构造动力成岩成矿的研究方向,把胶东金矿深部外围找矿难题作为科技攻关的目标。

    吕古贤带领科研团队深入胶东地区,对典型金矿床进行了广泛的野外地质调查,应用区域地质、构造地质、矿床学、岩石学、地球化学、地球物理及遥感地质等综合分析手段,进行了地质填图、剖面测制、岩石矿物地球化学分析、应变应力测算等,创造性地应用构造—岩相形迹的新概念,首次建立了胶东太古宙—元古宙东西展布的反S弧形断褶构造—变质岩相型式和中生代N形构造—岩相型式,并指出这两期构造—岩相型式的叠加复合活动控制了胶东金矿的区域分布和成矿规律。

    根据详细的矿田构造、矿床构造与勘探开采的实际调查,吕古贤研究团队明确,石英脉型和蚀变岩型金矿为同一成矿背景下不同成矿构造的产物,成矿早期阶段压扭带产出焦家式蚀变岩型金矿,稍晚阶段张扭带发育玲珑式石英脉型金矿,两者在空间分布上呈水平分带和受“入”字形构造控制,这与前人提出的的垂直分带模式完全不同。据此,吕古贤等建立了更加符合胶东地区地质实际的“玲珑—焦家式”金矿新类型,并强调在次级张断裂找石英脉金矿、在石英脉金矿外围寻找挤压带和蚀变岩金矿的找矿新思路。

    胶东构造控矿现象非常明显,普遍发育含金构造地球化学蚀变岩带。但吕古贤认为,化学元素分布只是化学平衡的结果,而物理化学才是地球化学变化的原因,从而提出了“构造力改变物理化学条件控制化学平衡”的新思路。欧阳自远和翟裕生两位院士认为,构造物理化学理论开拓了金属成矿学新的研究领域,构架了成矿学和找矿学的桥梁。

    2 发展“构造岩相填图”方法,提高调查和深部外围找矿科技水平

    老矿区地表的矿脉基本采空,缺失了“就矿找矿”的依据,难以建立深部预测的地质标志。为解决这一问题,要研究控矿构造系统,还必须考虑地壳的构造运动和物质成分的相互关系。吕古贤等在胶东阜山金矿实测3平方千米的构造岩相图,并进行了物理化学参数分析,进而定义构造岩相是“显示构造特征、建造类型和物理化学条件的构造岩石单元”,使其更便于野外识别和测量,再结合构造界面及物理化学参量急变带成矿的揭示,提出了“构造岩相填图”找矿方法。

    在此基础上,吕古贤等先后测制了1∶25万、1∶5万、1∶1万和1∶1000等不同比例尺的构造岩相成矿图,进而发现了蚀变岩宽度与矿床规模正相关等成矿规律。由此,将矿体和相关蚀变围岩都作为目标,把预测标志从十几米扩大到几百、几千米宽,显著提高了预测能力。这也改变了对胶东断裂蚀变岩的规模与成矿作用的已有认识。

    “构造岩相填图”找矿方法在焦家、大庄子等金矿获得了良好的探矿效果。地表结合中段构造岩相填图,焦家金矿应用“入”字形构造控矿规律提出靶区,验证工程在空白区发现单矿脉厚5米、品位达8~12克/吨的富矿石英脉群。在大庄子金矿开展变质岩区含金绿泥石化蚀变分带的填图,在断裂北部3条勘探线和6个中段找到了被错失的矿脉,一举扭转了矿山资源危机局面。新城、大尹各庄、灵山、曹家洼和玲珑等9个金矿,通过地表—中段三维构造岩相填图,解决了中段预测、构造叠加区预测和采空区预测等难题,均取得较好的探矿效果

    3 在焦家金矿首次验证深部第二富集带,推动胶东深部找矿的广泛勘查活动

    焦家、夏甸和玲珑等大型金矿在上世纪90年代普遍在地下300米左右进入无矿区带,勘探工程要么见矿不好,要么完全没矿。而且,当时的测算表明,焦家式蚀变岩金矿形成深度为6~8公里左右,深部没有适宜的成矿条件和新矿带。科技人员对于胶东地区金矿深部找矿普遍信心不足。

    为了探索胶东金矿深部矿带,在前国家计委青年科技找矿项目《重点矿化区带隐伏矿床找矿方法和预测》的资助下,1995年,地质力学所、山东省焦家金矿、山东省地质勘查局二队联合在焦家金矿开展了《山东省焦家金矿隐伏矿床深部构造物化探预测与构造物理化学研究》科研项目,目标就是对焦家深部是否发育有第二个金矿富集带进行研究和预测。

    吕古贤等开展“构造附加静压力”理论研究,进一步建立了成矿深度的构造校正测算方法。应用此方法,获得了焦家蚀变岩金矿形成约2.5公里的新数据。

    随着勘查工作和研究的深入,研究团队发现,焦家矿区Ⅰ号矿脉(蚀变岩型)和Ⅲ号矿脉(硫化物石英脉型)并非前人提出的上下关系或早晚关系,而是不同性质的“入”字形构造关系,均属同一深度的构造层次,不能用统一的深度测算方法。他们通过地质结合地球物理和地球化学勘查,计算了矿体剥蚀保留状况,首次提出焦家金矿属于浅成矿床,并指出目前开采的仅仅是“矿头”,深部才是主矿体。

    根据新发现深部成矿的地质、物探和化探信息,研究团队预测无矿段之下发育“深部第二矿化富集带”,并圈定了焦家金矿深部第二矿化富集带的5个成矿靶区,预测金金属量22.5吨。

    根据项目组提出的钻探方案,山东省第六地质矿产勘查院实施深部勘查和验证。经在焦家金矿主含蚀变带深部(-500米以下)进行钻探控制,勘查发现,焦家金矿床深部Ⅰ、Ⅱ号矿体尖灭再现明显,其控矿条件和赋存规律与浅部矿体相同,从而证实了焦家金矿深部第二富集带找矿前景广阔。更进一步的探矿成果更加令人惊喜,在-600~-700米圈定了4个新矿体,探求金矿E级储量2172千克。

    这是胶东地区首次依据“深部第二富集带”靶区揭露的隐伏矿体,由此开启了胶东深部找矿的广泛勘查活动。

    4 胶东金矿深部富集带得以证实,深部大型金矿床纷纷浮出水面

    山东省第六地质矿产勘查院参考胶东金矿深部“第二富集带”的观点,借鉴焦家金矿深部勘探成功经验,在莱州寺庄地区开展成矿预测和钻探,在穿越200余米无矿段后,发现了厚大的新矿体。经过两年半的勘查,2007年,地质六队在焦家金矿成矿带深部发现特大型金矿——莱州寺庄深部金矿,探明储量51.83吨,潜在经济价值近80亿元。时任国务院总理的温家宝特别作出批示:“请国土资源部转告山东六队职工,祝贺他们在金矿勘探中取得重大发现,向大家致以亲切的问候。”

    此后,在胶东金矿赋存“深部第二富集带”的找矿思路和成功经验的示范下,新城金矿、三山岛金矿、夏甸金矿、台上金矿、阜山金矿、鑫汇金矿和玲珑金矿等,都在深部贫矿或无矿段之下又发现了新的富厚金矿带。胶东金矿深部发育第二富集带终于得以证实。仅山东地质六队在2002~2011年在胶东地区新勘查发现5处超大型金矿床和15处大中型矿床,探明黄金资源储量1225余吨,主要勘查于深部矿带。

    2014年,由山东省地矿局和中国地质科学院地质力学所等单位联合完成的《胶东金矿理论技术创新和深部找矿突破》项目获得国家科技进步二等奖。据了解,该项目指导胶东地区发现中型以上金矿床28个,包括6个超大型和6个大型矿床,提交新增金资源/储量2118.483吨,占全国同期的45.17%,是全国2002年底岩金保有资源/储量的72.7%,是山东省2005年以前50余年累计探明金资源/储量的2.06倍。

    科研工作密切结合地质找矿问题,预测靶区及时得到矿山探矿工程验证,科研成果直接转化为生产和经济效益,吕古贤的科研团队为胶东金矿深部地质找矿突破作出了实实在在的贡献。如今,他们依然奋战在胶东大地。

    他们加入到深部探测行列,瞄准胶东金矿的研究方向和找矿难题,确定了以“一个构造岩相模式、三大岩类构造测量和多层次构造岩相找矿”为近期研究重点。他们研究胶东岩浆核杂岩隆起—拆离带成矿模式,探讨新类型新矿带的关键问题;他们依据地质力学的理论和Ramsay的现代构造测量方法,开展成矿岩体野外构造填图、结构分析与成矿作用研究;他们发展构造岩相研究,探讨区域预测、矿田预测、矿化边界预测、矿脉及矿脉群预测的多级指标系统。近期,他们完成了《玲珑金矿田东部断裂蚀变成矿体系三维研究与深部预测》项目,提出的4个靶区经工程验证共计新增金属量达14041千克。

     

    打开胶东深部找金的大门

    陈桂虎(左二)在牡丹江市江南新区开展第四纪地质与地貌调查。宋立东 摄

    “我们要做有信念、有纪律、有品行、有作为、有担当的地质人!”7月,在中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心的党课上,该中心副主任、高级工程师陈桂虎的一番话引起了广大党员干部的强烈共鸣。

    今年“七一”前夕,在举国欢庆中国共产党成立100周年之际,陈桂虎被中央和国家机关工作委员会授予“优秀共产党员”光荣称号。红彤彤的荣誉证书和金灿灿的奖牌,是对这位有着21年党龄老党员的最高褒奖;而这份沉甸甸的荣誉,也激励着他为祖国的地质事业继续奋勇前行。

    奋战在地质工作一线

    作为土生土长的东北人,今年47岁的陈桂虎对养育自己的这片白山黑水有着难以割舍的深厚情感。在20多年的地质调查工作中,他几乎走遍了这里的山山水水,把青春和热血挥洒在祖国地质事业的野外一线。

    中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心的前身,是原武警黄金第一支队。陈桂虎1998年入伍后,从一名普普通通的技术员,一路成长为助理工程师、副主任工程师、主任工程师、副总工程师、总工程师。

    “要想在地质找矿上有所成就,就必须下苦功夫、真功夫、实功夫。”无论身处哪个岗位,陈桂虎始终认为地质工作重在实践,只有深入一线艰苦探索,才能获得突破。

    2001年~2006年,陈桂虎领衔开展了黑龙江省逊克县高松山矿区及外围岩金普查工作。工作区山高林密、水系发达,上有蚊虫叮咬,中有荆棘密林阻挠,下有茅草水沟拦路,工作条件异常艰苦。每天,陈桂虎都和队友早出晚归,爬高山、下坑道,挖样槽、搞编录,背着几十斤重的样品走数公里的山路,晚上还要连夜整理地质资料。为提高工程进度及编录质量,他在矿区现场跟班指导,无论刮风下雨都坚守在机台,和技术干部研究优化取芯新工艺,精心设计,合理布局,创造了最高月进尺超千米、见矿率100%的好成绩。

    日复一日地钻研,使他掌握了大量准确的第一手资料。对照世界上大型金矿成矿规律,陈桂虎形成了自己的独到见解,总结提出了矿区“入”字形构造控矿,矿体呈侧伏规律、富矿带等距出现的成矿规律。以此为基础,团队先后新发现矿体10条,矿区累计提交金资源量25.3吨;他带领编制的《黑龙江省逊克县富强矿区岩金勘查报告》《黑龙江省逊克县高松山矿区岩金普查报告》,荣获原武警黄金指挥部2003年找矿重大突破奖、首届黑龙江省地勘项目成果资料展评二等奖。

    勇挑重任攻坚克难

    多年来,在“李四光精神”引领下,陈桂虎参与或主持的矿产勘查、地质灾害调查、区域地质调查、矿产地质调查、应用地质、国土空间生态修复、自然资源调查等项目30余项。面对艰难危险的任务,他总是冲锋在前,勇挑重任。

    2013年,原武警黄金第一支队首次承担4幅图的区域和矿产地质调查项目,时间紧、任务重。陈桂虎带队帮带指导,挑起了这个重担。从5月出队到9月收队,他在野外连续工作了138天,白天穿密林、过草甸,晚上录数据、标图幅,累计行程2000余公里,足迹踏遍了作业区的每处山峦。区调矿调工作涉及学科繁杂,由于缺少化探专业人员,没有人编写化探报告,陈桂虎主动承担起了这项工作,每天加班加点,学习了数十本化探专业书籍和规范,处理了数万个化探数据。最终,仅用7天时间就完成了水系测量专题报告编写,并优选出3处化探异常供后续开展土壤查证,使水系测量工作实现了“当年采样、当年查证”。

    陈桂虎熟悉基础地质、遥感、地球物理、地球化学等工作,特别是在矿产地质勘查和项目管理方面有着丰富的经验。扎实的工作和突出的业务能力,让他取得了令人瞩目的业绩:荣立个人二等功一次,多次荣立个人三等功,并先后荣获原武警黄金指挥部优秀成果一等奖、质量一等奖,以及优秀科技干部标兵、原武警黄金一总队学习成才先进个人、十大优秀技术干部标兵等称号。

    谋划转型发展新布局

    2018年8月,原武警黄金部队移交自然资源部。陈桂虎和战友们一起脱下军装,告别军旅,踏上新的征程,毅然选择为祖国的地质事业继续奋斗。2020年9月,他正式担任中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心副主任、党委委员,主要分管科学技术管理、人事教育、信息化建设以及分析测试等工作。

    面对新形势、新任务,如何发挥中心职能作用,支撑服务地方生态文明建设,成为陈桂虎深入思考的问题。他与中心领导带领科学技术室人员先后召开7次研讨会,分析国家和地方需求,研判中心发展形势,剖析区域自然资源本底条件,提出或论证89个项目,构建了“两核心、两重点、三拓展”的业务布局,部署31个项目,初步形成中心“十四五”业务规划,为中心中长期发展绘制蓝图。

    熟悉陈桂虎的人都知道,他最大的爱好就是看书和钻研业务。虽然走上了领导岗位,但他依然坚持深入项目一线跟班作业,悉心指导。2020年,他先后4次到项目检查指导,深入一线、现场帮带,帮助各项目优化工程布设;全年精心组织开展4大类7个项目,指导编制的镜泊湖科普宣传片在新华网上线,全力助推牡丹江旅游城市升级发展;积极促进矿产地质调查转型发展,助力吉中地区大型战略性矿产基地建设。

    面对转制后的人才流失,陈桂虎作为能力共建联系人,与中国地质调查局沈阳地质调查中心、南京地质调查中心的相关部门保持实时联络,形成了“点对点、事对事”和“周有大交流,月有大活动”能力共建协调机制,研判能力短板,梳理出6大需求,厘定48项具体问题。他还积极推动牡丹江中心与黑龙江省第一地质勘查院、黑龙江省第六地质勘查院进行战略合作,与吉林大学等5家单位达成战略合作意向。他通过多渠道、多方联系,联络黑龙江、吉林、辽宁3省的知名地质专家,建立了涵盖10个专业领域的500人专家库,以弥补中心业务能力不足的问题。此外,他还善于发现人才、培养人才,协助中心党委精准科学选人用人,公开选拔8名项目负责人、10名副负责人,遴选50名技术骨干充实到野外一线,营造了“能者上、优者奖,庸者下、劣者汰”的浓厚干事创业氛围,初步打造形成了自然资源综合调查与观测、国土空间生态修复支撑调查、应用地质调查、水文与水资源调查、区域地质矿产调查及勘查和实验测试6个技术团队,为中心构建了较为完备的人才队伍。

    今年是中国地质调查局牡丹江自然资源综合调查中心改革转制并轨的关键年。面对荣誉,陈桂虎更多了一份责任感和紧迫感。“我们要用好转隶改革的宝贵时间窗口,集中精力推进改革创新,以高质量发展为‘十四五’开好局,把握好关键核心技术攻关,尽快解决人才、业务布局、装备、信息化建设等‘卡脖子’问题。”他表示,自己只是地质工作者中的普通一员,这份荣誉十分珍贵,他会倍加珍惜,并把荣誉转化为动力,为祖国的地质事业作出一名共产党员应有的贡献。

    行走在白山黑水间

    印度矿产资源种类不齐全。目前已开发利用的矿产资源仅有89种,煤炭、铁矿石、铬铁矿、铝土矿、云母、石膏等矿产资源较为丰富,储量和产量居世界前列;但石油、天然气、铜、镍及部分其他重要金属矿产储量有限,属石油、天然气极度匮乏国家。

    20世纪90年代以来,印度对能源资源的需求量不断增大,供需矛盾日益突出。印度对境外能源的依存率不断攀升,目前石油对外依存率高达70%以上,天然气对外的依存率达30%左右。据权威机构预测,至2040年,印度石油对外的依存率将达到85%以上,能源短缺已成为制约印度经济发展的瓶颈。印度过度依赖境外石油、天然气、铜、镍及部分其它重要金属矿产,势必会在一定程度上影响其国家的安全和经济发展。因此,近年来,印度政府放眼全球,重点着眼于能源资源的全球配置,高度重视能源资源外交,积极实施了能源资源全球配置战略,并已初步形成了其能源资源全球配置战略布局雏型,实现了能源资源供应的多元化。

    中国与印度同属世界人口大国、经济快速发展的世界新兴经济体,在人口发展、经济社会发展、能源资源消耗趋势等方面具有一定的相似性。未来,中、印两国围绕资源需求在全球资源配置中的竞争可能将更加激烈。因而,研究印度的境外地质调查战略对我国开展境外地质地质调查、有效利用境外能源资源具有重要意义。

    一、印度境外地质调查与全球能源资源战略 

    1. 境外地质调查组织实施机制“三位一体”,政府、职能部门(含专门机构)和国有企业间形成良性互动

    目前,在印度政府、职能部门(含专门机构)和国有企业间已初步形成了“三位一体”的组织实施架构,在实施境外地质调查与全球能源资源战略中各司其职。印度政府起牵头作用,积极开展能源资源外交;矿业部、石油天然气部等职能部门则负责境外地质调查的具体组织、协调工作,为其国有企业境外地质调查搭建合作平台;国有企业则在上述平台上积极进军海外。印度能源部制定了较有效的能源外交策略,其宗旨是积极与油气资源丰富国家拉近关系、寻求合作,策略主要包括与油气资源丰富国家举行国家首脑、石油部长级别的会议,签订政府间合作协议,与目标国成立能源联合工作组和通过签订谅解备忘录、发表声明等形式与这些国家、相关国际组织开展合作。

    2. 构建境外地质调查全球合作网,积极与全球主要能源资源国家成立联合工作组(JWG)

    为了顺利介入目标国的地质调查,促成地质调查合作项目,印度从积极参加或举办各种与能源、地质相关的年会、论坛、研讨会等国际性会议开始,拉近与目标国的关系。之后积极与目标国成立联合工作组,通过联合工作组与目标国建立前沿科学问题合作研究、关键技术联合开发、人员技术培训等长期合作关系,在联合工作中通过不间断地举行双边合作会议的形式推进项目合作,待时机成熟时再签订项目合作谅解备忘录。例如,2000年至2014年底,印度-俄罗斯联合工作组在14年的时间里共举行了19次联合工作组会议,最终实现了与俄罗斯签订能源地质调查与开发合作谅解备忘录的目的。目前,印度已与俄罗斯、中东地区、美国、加拿大等世界主要能源国家或地区,澳大利亚、加拿大、俄罗斯、蒙古、智利、墨西哥、阿根廷、南非、纳米比亚等世界主要矿产资源大国成立联合工作组,基本涵盖了全球主要能源资源大国,初步构建了全球合作网雏形。

    3. 境外地质调查合作目标国以资源大国为主,合作模式以直接投资勘探开发项目为主

    目前,印度的境外油气勘探开发项目涉及亚洲、美洲、欧洲、非洲、中东、大洋洲等6大地区25个国家,其中,包括俄罗斯、伊朗、伊拉克、委内瑞拉等世界级能源大国。此外,印度还规划建设伊朗-巴基斯坦-印度、土库曼斯坦-阿富汗-巴基斯坦-印度、缅甸-孟加拉国-印度等多条跨国天然气管线,但拟修建的这3条天然气输送管线面临多重困难,贯通尚需时日。在矿产方面,已与包括俄罗斯、澳大利亚、加拿大、智利、南非等世界重要矿产资源国在内的20多个主要矿产资源国家实施了矿产勘查、开发合作项目。

    印度国有企业介入海外能源资源勘查、开发项目方式以直接投资勘探开发项目为主,包括投资参股、投资控股和独资3种方式,以投资参股为主,与合作方联合实施勘探、开发项目;同时,也获得了多个油气项目的独资勘探、开发权益。

    二、结论与启示

    近年来,印度放眼全球,积极实施全球能源资源的战略布局,实行能源资源多元化供应战略,已初步构建全球能源资源合作网,形成了不可忽视的国际能源资源竞争力。中、印两国面临相似的能源资源安全保障问题,两国能源资源供应源有所交织,双方竞争态势增强。因此,如何处理好与印度在全球能源资源配置中的竞争与合作关系已成为我国需要考虑的问题之一。通过分析其境外地质调查与全球能源资源战略,可以得到以下启示——

    1. 政府牵头、职能部门搭台、企业进军海外的“三位一体”模式简单实用、有效

    为了顺利推进海外能源战略,印度政府积极牵头,大力推行能源外交。例如,为了有效实施非洲能源战略,在石油部内设置了专门针对非洲能源外交的西非和中非司、东非和南部非洲司、西亚北非司等3个司。这些机构积极同非洲国家开展资源外交,建立合作关系。印度能源外交以“丁”字形战略态势展开,即向北获取俄罗斯油田的开采权,向西建立伊朗到印度的能源安全通道,向东争取缅甸天然气的大部分出口市场。此外,印度还将其触角扩展到非洲、拉丁美洲,形成全球规模的能源外交。目前,其能源外交已取得一定成效,与俄罗斯、缅甸、伊朗、委内瑞拉及中亚各国高层领导人互访频繁,同这些国家签订了有关能源的贸易与合作协议,购买和参与开发它们的油气资源。印度的能源外交不仅为企业“走出去”搭建了合作平台,还对其相邻区域乃至整个亚洲产生相当大的影响,更引起印度与美、俄、中等大国之间关系的微妙互动。此外,印度政府着力对其国营大型石油和天然气公司进行重组和扩容,提高其国际竞争力,鼓励其参与海外油气投资与开发,由印度石油天然气公司和印度石油有限公司牵头,负责具体贯彻海外能源战略,争取以合资或独资的方式获得海外油气资源项目。

     

    图1 印度境外地质调查联合工作组及其合作模式

    2. 借助联合工作组,构建境外地质调查与全球资源战略合作网

    多年来,印度一直奉行“先通过会议、培训、人员交流等多种方式拉近与合作目标国关系,然后成立联合工作组,最后待时机成熟再签订项目合作谅解备忘录”的能源资源“走出去”策略,这一策略易于被合作目标国接受,易于成功获取合作项目。目前,印度已与全球大部分主要能源资源国成立了联合工作组。通过联合工作组,印度已在多个国家实现了获取能源资源合作勘查、开发项目的目的,而且其中的部分油气项目获得了独资运营权。印度通过“先与合作目标国成立联合工作组,待时机成熟再获取能源资源勘查、开发合作项目”的策略是其主要成功经验之一。

    3. 借助多种形式、多边国际组织,开展境外地质调查合作,提升国际影响力

    印度通过举办或参加印-非峰会、印-非论坛、Indaba、PDAC、国际能源机构会议等多种形式、多边国际组织活动,积极搭建境外地质调查国际合作平台,力争在世界主要能源国家寻求石油、天然气的勘探和开发区块,积极收购国外石油和天然气资产,与国际能源机构等国际能源组织开展合作。通过国际能源论坛等形式的多边论坛,参与全球能源对话,增强印度在国际能源论坛上的影响力,如在国际论坛上公开探讨“石油市场和价格波动透明度”等直接与印度相关的问题,提高国际影响力。

    (本文由自然资源部中国地质调查局发展研究中心授权发布)

    印度境外地质调查战略与启示

     

     

    ■基本情况

     

    庐山世界地质公园位于江西省北部,北临长江,东临鄱阳湖。公园面积500平方千米, 山顶平均海拔1200米。1996年被列入世界遗产名录,是中国第一个“世界文化景观”,2004年成为首批世界地质公园网络成员之一。

     

    庐山以典型的中国大陆东部山地第四纪冰川遗迹、地垒式断块山构造和变质核杂岩构造遗迹所构成的多成因复合地貌景观著称,其地貌与植物、文化、历史紧密相连。这里风景秀丽,森林茂密,飞流、峡谷、山峰、瀑泉齐备,风格迥异的异国别墅比比皆是,不同宗教和睦共处。从未间断的历史承载和丰厚的中西文化底蕴使它被誉为“人文圣山”。

     

    庐山的砂岩形成于8亿年前的海洋环境,那时候的庐山地区还是浅海。海沙经历沉积、胶结作用,再经过数亿年的地质作用,形成了巨厚、坚硬的砂岩。距今2亿年的时候,地球变得活跃起来,在平静的海湾下面,从地壳深处涌来一股强大的热流——岩浆,这股热岩浆一心想涌出地面,想把庐山地区这片美丽的海湾变成恐怖的火山。然而,厚实而又坚硬的砂岩把热岩浆压住了,不让它钻出地面,保护了美丽的地表环境。热岩浆虽然没能钻到地表,却把厚厚的砂岩地层顶得高高的,形成了巍峨的庐山。直到2000万年前,这股热岩浆才停止了疯狂的举动,不再往上涌了,静静地停下来、冷却,变成了花岗岩。

     

    距今300万年的时候,地球变得寒冷起来,进入了第四纪冰期时代。在高高隆起的庐山上,积满了厚厚的冰雪。在重力作用下,山顶上的冰雪开始向山脚下滑动起来,形成了冰川。冰川象河流一样,慢慢流向庐山四周,巨大的冰流在运动过程中,对庐山产生了剥蚀作用,冰川流经的路径形成了冰谷——U型谷,冰川的源头形成了许多冰斗、悬谷、角峰等特殊地貌。

     

    ■特色景观

     

    芦林湖

     

    芦林湖位于海拔1040米的东谷芦林盆地,四周群山环抱,苍松翠柏,景致优美。此处原是芦草丛生、野兽出没的芦林谷地,介于玉屏、星洲两峰之间。1954年在二峰间筑坝蓄水,次年建成。大坝高32米,长120米,宽12米,全湖面积约9万平方米,蓄水120万立方米。芦林湖所蓄之水为庐山牯岭镇1.3万居民的主要水源。

     

    五老峰

     

    五老峰地处庐山东南,因山的绝顶被垭口所断,分成并列的五个山峰,仰望俨若席地而坐的五位老翁,故此,人们把这原出一山的五个山峰称为“五老峰”。它根连鄱阳湖,峰尖触天,海拔1358米。五老峰陡峭挺拔,其东南面绝壁千仞,陡不可攀,而西北坡地势较缓,游人可循小道爬坡登山。唐朝大诗人李白曾在这里留下一首千古绝唱:庐山东南五老峰,青天削出金芙蓉。九江秀色可揽结,吾将此地巢云松。

     

    西谷冰川U形谷

     

    庐山上保存较好的冰川U形谷主要有王家坡U谷、大校场U谷、东谷U谷、西谷U谷、七里冲U谷、石门涧U谷、长垅涧U谷等。王家坡U谷位于庐山南侧,长达4000多米,宽约700米,横断面呈U字形,纵断面略呈阶梯状,上段相对较窄,下段相对加宽。U形谷内发现有较为典型的冰川条痕石,冰川条痕石的漂砾直径大于5米,略成五角形,由坚硬致密的石英砂岩构成,其上共发现有5条冰川条痕。

     

    大校场U谷位于女儿城刃脊与长埂刃脊之间,末端接芦林冰窖,有冰川堆碛物,底部发现有冰川作用挤压和碾磨而成的岩粉。1986年,国际第四纪联合会秘书长施鲁克特博士在此发现有炮弹状和熨斗状的砾石及冰川条痕石,认为这里与阿尔卑斯地区的冰川沉积的特征是完全一致的。

     

    岩溶洞穴

     

    区域内已发现的主要岩溶洞穴有6处。彭泽的龙宫洞与庐山的猴洞为一类,系由5.6亿年前的寒武纪泥质条带石灰岩被溶蚀而成。已开发的龙宫洞规模巨大,钟乳石内涵丰富多彩,洞长2.7千米,是一条别具特色的地下艺术长廊。猴洞正在开发,洞长近千米,其旅游价值远不如龙宫洞。九江县已开发的狮子洞与龙洞及瑞昌新发现的横港洞为一类,系由2.5亿年前的早二叠纪厚层石灰岩被后期地下水溶蚀而成。狮子洞分三层,钟乳石较发育,构成了40多个主要景点。龙洞位于湖口大桥西端,尚未开发。横港洞规模巨大,有一定的开发远景。九江县已开发的涌泉洞,由中下三叠纪白云质石灰岩被地下水溶解而成,洞体有三层,石笋、石柱、石幔、石帘样样齐全,构成了32个主要景点。

     

    ■经验推广

     

    2005年,庐山完成了世界地质公园数据库建设,网站通过国际地质科学联合会北京地质遗产办公室官方网站进行发布。2006年,庐山世界地质公园与中国地质科学院地质力学研究所合作,开展了一系列的科学研究。2011年7月,中国地质科学院科研基地在庐山挂牌,将长期在庐山进行有关科研教学活动。

     

    自2004年以来,庐山世界地质公园每年暑期都举办一期青少年地学夏令营活动,普及地学知识。2011年,举办了“两岸三地大学生科技文化夏令营”。

     

    庐山世界地质公园是中国地质大学(武汉)的学生实习基地,每年的暑假,大量来自中国地质大学(武汉)不同专业的学生到庐山实习。

    走进庐山世界地质公园

    浙江省金村新貌

    近日,中国地质学会印发《关于开展2020年度地质文化村(镇)申报(第一批)工作的通知》,拉开了全国首批地质文化村(镇)评选工作的大幕。

    根据《地质文化村(镇)建设工作指南(试行)》,现阶段将打造“地质﹢生态旅游”“地质﹢生态农业”“地质﹢自然教育”“地质﹢生态康养”“地质﹢创新创意”以及“地质﹢综合服务”6种地质文化村(镇)建设模式。那么,作为落实乡村振兴战略的具体举措,以及支撑服务脱贫攻坚的重要抓手,地质文化村(镇)在建设过程中,如何实现“地质﹢”落地?记者近日采访了中国地质调查局地质环境监测院地质遗迹调查专家董颖。

    浙江省白雁坑村崩塌堆积地貌

    1.将地质遗迹保护与美丽乡村建设结合起来,地质文化村的建设理念应运而生

    地质文化村(镇)的建设,始于地质遗迹调查工作的开展。

    据董颖介绍,由自然资源部中国地质调查局部署、中国地质调查局地质环境监测院牵头组织实施的《全国重要地质遗迹调查》项目,在全国发现了大量、珍贵的地质遗迹资源。这些地质遗迹,凝结了大自然亿万年的神奇造化,记载着丰富的地球历史信息,是重要的不可再生自然资源。随着地质遗迹保护和开发工作的推进,如何使分散分布、无法作为地质公园进行开发的、省级以下的地质遗迹点实现有效保护,逐步提上日程。

    2013年,《全国重要地质遗迹调查》项目组在浙江省嵊州市通源乡白雁坑村发现了大面积分布的凝灰岩质巨石堆积体,为火山喷发和后期崩塌等地质作用形成的典型地质遗迹,周边还有骆驼峰、神仙洞、石笋岩、高山湿地等独特的地质遗迹景观。而且,白雁坑村还处于“全球重要农业文化遗产”——会稽山古香榧群的核心区。崩塌地貌、高山湿地、千年香榧林、万年巨石阵,在白雁坑村交汇融合,形成了“石中有榧、榧中有村”的独特景致。

    何不将地质遗迹保护与美丽乡村建设结合起来?地质文化村的建设理念应运而生。

    2013年,项目组与原浙江省国土资源厅和原绍兴市、嵊州市国土资源局等相关单位多次会商,共同研讨探索白雁坑地质文化村建设思路,并开展了通源乡地质文化特色村地质环境资源调查与评价、通源乡地质环境保障示范工程可行性研究等一系列工作。经过反复研讨,专家们探索性地把地质遗迹资源、特色农业资源、文化旅游资源等组合起来,将地质文化与乡村文化、地质故事与村庄故事、农业地质与农耕文化、环境地质与村民生活相互融合,最终形成了《嵊州市通源乡地质文化村建设方案》。2014年,在中国地质调查局、原浙江省国土资源厅和地质专家的指导下,白雁坑村开启了全国首个地质文化村的建设之路。

    经过3年多的建设,一个集地质遗迹保护、特色农产品产销、文化与旅游资源开发于一体的地质文化村初步建成。在这里,地质调查成果直接转化为“四有四可”应用成果:依托丰富的地质遗迹资源,建设开放式科普展示区,做到“有物可看”;以种类丰富的特色农产品以及历史悠久、独特有趣的民风民俗为依托,精心打造高山农家特色菜及农特产品,做到“有品可尝”;用通俗易懂的语言介绍当地地质遗迹资源、特色农产品资源,编写科普读物,并收集整理200余篇描写白雁坑的诗文,做到“有文可读”;培养当地村民的地质文化兴趣,制作科普视频和宣传影片,扶植具有当地特色的曲艺表演,做到“有声可听”。

    在地质文化村建设项目的推动下,嵊州市对白雁坑村及附近区域的道路交通、电力、污水处理等基础设施进行了提升,并实施了整村亮化工程,新建了停车场,硬化了村内道路,还对5000平方米土地进行了补植绿化,改造农房7000平方米,并打造了20家集星空露营、品质居住、文化休闲、健身康养、农事体验于一体的民宿。

    整齐排列的农家小楼与古色古香的民俗住宅交相辉映,村内的石板路一直延伸到山脚的游客步道,沿途有讲述亿万年间地球故事的科普长廊。随着地质文化村的建设,白雁坑村这个原本不起眼的小山村渐渐成了周边的热门旅游目的地。仅地质文化村建成的头一年,该村就接待游客2万人次,全村增收1000万元。到2018年,该村农副产品增销2000万元以上,农户直接增收近800万元,人均收入达5万元以上。

    江西省高多村的科普长廊

    江西省高多村通天岩

    2.地质文化村示范建设带动美丽乡村建设,村庄美了、农民富了

    白雁坑村的变化也带动了周边村镇建设地质文化村的积极性。“我们与当地部门在白雁坑村进行调研时,附近村镇的领导带着介绍资料找到我们,让我们也帮他们规划建设地质文化村。”董颖说。

    看到地质文化村建设为当地带来的经济、社会和环境效益,项目组决定将试点范围扩大。2017年,项目组根据调查成果在全国开展了地质文化村试点选点调研,最终确定浙江省仙居县金村、江西省兴国县高多村、陕西省宁强县落水洞村作为2018年地质文化村建设的示范村庄。

    “之所以选择这3个村作为示范村,是因为它们在地质资源、地理位置、乡土人情等方面各具特色,也具有一定的代表性。”董颖详细介绍了3个村的建设情况。

    浙江金村以丘陵山地为主,广泛分布中生代火山岩,发育有峰、嶂、一线天、拟形石等火山岩景观类型。金村北侧一个山坡分布了大量的崩塌巨石,其体量非常可观,重达千吨以上的巨石比比皆是;六都坑溪,是典型的V字形峡谷;村西山脚下自然出露的泉水长年不断,水质达到“偏硅酸类矿泉水”的标准。

    江西省高多村拥有典型的丹霞地质遗迹。其中,高多村的通天岩,不仅出露大型斜层理等原生沉积构造,而且表面还发育棋盘状、龟背状、玫瑰状的后期风化裂隙。

    陕西省落水洞村地处大巴山深处,被誉为“世界最美天坑”的禅家岩镇地洞河天坑群就坐落于此。地洞河天坑呈脚掌状,开口面积约18万平方米,最大深度340米,主要发育有天坑、地下河、洞穴、峡谷等地质遗迹,并分布多处瀑布群。

    而这些,都是可以讲出“地质故事”的资源。

    除此之外,这3个村还有着独具特色的农业资源和旅游资源。比如:金村有100多亩山地油菜花、古河故道、天然矿泉水、梯田等;高多村拥有富硒土地、湿地、河流、千年古樟树等特色资源;落水洞村人文气息浓厚,保留了较为完整的陕南羌族传统习俗。

    通过地质文化村建设,将这些独特的“卖点”与地质遗迹资源融合起来,乡村便展现出别样的魅力。

    比如,金村构建了以地质旅游景点、中小学生研学路线、地质专业科考路线和地质特色农产品为主题的地质文化体系。“村里建设了‘金村故事墙’,介绍金村的地质地貌格局和演化,讲述最早先民定居的历史,以及基于村民生活现状分析人类改造自然、利用自然的过程。”董颖介绍说。目前,金村已建成村庄科普研学文化区、果蔬园林采摘区(滑坡灾害防治区)、火山地质休闲健身游览区。

    地质文化村建设,也带动了村庄整治和基础设施建设,令村容村貌发生了翻天覆地的变化。经过一年的打造和建设,金村这个曾经名不见经传的小山村,不仅成功列入“浙江省美丽宜居示范村建设工程”,2019年还被评为“华东最美油菜花村”。

    3.打造“村新、景美、业盛、人和”的宜居宜业新农村,建设“特色版”美丽乡村

    《乡村振兴战略规划(2018~2022年)》中的一个重要任务和要求就是“生态宜居”。在这样的要求下,利用、保护、培育乡村各类资源,紧密结合历史文化传承,建设、美化新型农村就是一种实现乡村振兴战略的有效途径。而以建设地质文化村(镇)的形式助力乡村振兴,让一方百姓靠山吃山、靠水吃水,通过优化布局,再认识乡村美、再体验乡土情,把有限的资源利用好、保护好,正是其中之意。

    为此,2019年,自然资源部中国地质调查局将地质文化村(镇)建设列为重点工作之一,全面开启了地质文化村(镇)建设工作,并印发了《推进地质文化村(镇)建设总体工作方案》,明确在全国打造一批“空间开放、产业鲜明、生态宜居、文化丰富”的地质文化村(镇)。

    为了科学、规范、有序推进全国地质文化村(镇)建设管理,中国地质调查局会同中国地质学会组织编写了《地质文化村(镇)建设工作指南(试行)》,并于今年5月发布执行。《指南》明确,地质文化村(镇)建设按照“地质为基、文化为魂、融合为要、惠民为本”的基本定位,打造“村新、景美、业盛、人和”的宜居宜业新农村、新乡镇。

    其中,“地质为基”是指:地质资源是地质文化村(镇)建设的根基,地质演化史和人地和谐发展史是地质文化村(镇)建设的基础,地质特色是贯穿地质文化村(镇)建设过程的基调。“文化为魂”是以地质文化为主线,通过科普故事、文学创作、文艺表演等形式,把地质文化和乡村文化二者“串起来、用起来”,形成独具特色的地质文化。“融合为要”是实现地质知识与乡土文化深度融合,地质与旅游、文创、农业等产业融合,美丽乡村建设、宜居示范村建设、传统村落保护、精准脱贫等政策相融合;政府、企业、专业机构和村民等各类建设力量相融合。“惠民为本”是本着惠民富民的宗旨,改善村容村貌,实现环境优美;通过特色农副产品和文创产品销售、发展民宿、全域旅游等实现农民增收;让老百姓讲自己村上的地质故事,让村民实现物质上富裕、精神上富有。

    今年,中国地质调查局将会同地方政府探索打造10处地质文化村(镇)示范样板。据董颖介绍,除浙江金村、江西高多村、陕西落水洞村外,福建省大田县杞溪村、福建省平潭县北港村、广西壮族自治区凤山县下牙村已于2019年进行了初步建设。目前,广东、山东、江苏、云南、河北、海南等地的多个村庄也已纳入地质文化村(镇)建设序列。这些村庄都有着相同的特点:地质资源、旅游资源丰富,地方政府的积极性高,基础设施建设齐全,生态环境优美……

    在董颖看来,地质文化村(镇)就是美丽乡村的特色版。随着地质文化村(镇)的建设,更多望得见山、看得见水、记得住乡愁的美丽乡村画卷将在中华大地上徐徐铺开。

    “地质﹢”绘织特色乡村美丽画卷

    2019729日下午5时许,贡嘎山东坡乌云密布,一场暴雨袭击了四川省甘孜藏族自治州海螺沟景区,导致景区三号营地后山黄崩溜小沟暴发泥石流,约2万立方米的松散冰碛土从沟道上游启动并冲下,在沟口形成平均厚度约2米的堆积体,对景区左岸十余家商铺、停车场及索道站设施造成威胁。 

    黄崩溜小沟在历史上曾多次发生泥石流,对三号营地的商铺、停车场等均造成不同程度破坏。2010年,自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心在实施“典型泥石流防治关键技术及示范”项目时,将黄崩溜小沟作为典型泥石流防治点,并完成了该泥石流沟的总体防治方案设计及两处关键段示范工程建设。随后,甘孜州自然资源局在2015年康定“11.22”地震灾后恢复重建过程中完成了余下的治理工程建设。 

    此次黄崩溜小沟泥石流途径“典型泥石流防治关键技术及示范”工程,在关键段拦挡墙和排导槽弯道超高拦截、“V”字形束流槽底加速效应等多重作用下,沿着预定的通道冲出。虽然泥石流於埋了部分沟口临时搭建的景观桥道及简易厕所,但未对景区内商铺及索道设施造成破坏,景区内48人幸免于难,千余万元财产安全得到有效保障。 此次泥石流的成功拦截,彰显了公益性地质调查项目的示范引领联动地方政府部门防灾减灾发挥了巨大优势。 

     
     
    成都地调中心实施的泥石流防治示范工程成功拦截海螺...

    2011年6月25日,南岭于都银坑科学钻探开钻。 资料图片

    绵亘起伏的南岭,巍峨壮丽,蕴藏着丰富的矿产资源,自古便有开采矿石的记载。新中国成立后,一代又一代地质工作者不懈探索,在南岭地区找到了钨、锡、金、银、铜、稀土等国家急需的矿产资源。

    共和国从来没有忘记曾经为革命付出巨大牺牲的赣南老区。近年来,自然资源部中国地质调查局怀着对老区人民的无限热忱,在赣南矿业扶贫的征途上竭尽全力,善作善成,谱写了一曲攻坚克难、精准扶贫的壮歌。

    红土地上“锡”生辉

    在中国革命史册上,江西省会昌县是一个红色的县城,这里蕴藏着丰富的矿产资源,也是国家扶贫开发重点县、罗霄山区集中连片特困地区县。

    会昌岩背锡矿矿区毗邻广东省和福建省,位于武夷山脉与南岭山脉的交汇处和江西会昌、安远、寻乌三县交界处。这是一座有着30年开采历史的老矿山,追溯它的发现与勘探,江西地矿人可谓立下了不朽功勋。

    1981年,物化探队701分队在赣南地区化探扫面时,在锡坑迳地区圈出锡异常区,原地质矿产部将其立项为《江西省会昌县岩背矿区锡矿普查》。为了探明其产状,由909大队负责钻探施工,在矿区东西向各打了一个300多米深的钻孔,却没有收获。时任江西地质科学研究所所长的吴永乐与总工程师李崇佑、分队长朱焱龄等人组织大家探讨研究,决定在露头上打一个钻孔。这一打,就是80多米厚的矿体,拉开200多米距离后再打一个孔,又见到了100多米厚的矿体,而且品位很高,这让在场的人振奋不已。

    最后探明储量锡10.1万吨左右,伴生银100多吨,是一座斑岩型大型锡矿。

    当时江西地质科学研究所有个中英合作的科研项目,英国人辛普森随项目组来到矿区考察,看到如此罕见的重大发现,惊叹道:“找到这么大的矿,你们队员可以拿到多少钱?”

    “我们有工资啊。”队员的回答令辛普森百思不解,他啧啧地感叹:“我们要是找到了这样的矿,每个人至少要拿5万英镑。”

    为了支援老区,原国土资源部把岩背锡矿作为重点扶贫项目,将多年积累的地质勘查资料无偿移交给赣州市进行开发,岩背锡矿成了县里最赚钱的企业,所产生的经济效益和社会效益,惠及老区乡亲。

    但地质人没有止步,继续投入资金开展详细勘探,这是赣南地区实现边探边采的最早案例,也是矿业扶贫的重要标志。

    春风又绿老矿山

    铁山垅镇位于江西省赣州市于都县南部,全国九大钨矿之一——铁山垅钨矿就坐落于此。

    离镇不远的地方,就是当年红军挖钨砂的露天采场。如今,采场前的山峰已被削去大半,对面是一片低矮的泥砖青瓦房,因年代久远,风雨侵蚀,大多已破烂不堪,残亘断壁随处可见。唯有一栋砖瓦结构的新房伫立在这片荒舍之间,显得格外醒目。

    沿着泥泞的小路,走近这座建筑,记者发现正门墙面上挂着一牌匾,上面写着“中华钨矿公司旧址”。据说,这是百年钨业庆典时,县里拨专款在原址上修建的。史料记载,1931年初,铁山垅钨矿成立,一年后,红军在此基础上成立了“中华钨矿公司”。

    站在“中华钨矿公司”原址上极目远眺,烟雨朦胧中,群山袒露着褐色的胸膛,似乎在诉说那一段不寻常的历史。可以想见,当年在一片沸腾的山峦中,军民组成挖矿运矿队伍,穿过国民党严密的层层封索线,用钨砂换来红军急需的布匹、药材、粮食等物资,让革命的队伍得以生存与壮大。

    在这片旧居中,有一座特别的建筑,这是当年的红军医院。小院房屋虽旧,但柳枝吐绿,红梅绽放,还有一只尾巴长长漂亮的红嘴山雀在枝头啼唱,一片春意盎然的景象。追溯铁山垅那承载着红色基因的历史,今天的她如何焕发青春更值得人们探寻。

    退休工程师刘洪禄回忆道:“以前国民党在民窿采矿时,就像打老鼠洞一样,采富弃贫,把巷道挖成了‘Z’字形。而现在用的是‘开天窗’方法。”据了解,在矿的上部没有民房设施,允许陷落的情况下,就可使用“开天窗”法,首先恢复原有的窿道,在外部打一个巷道,与原窿道相通,慢慢往上掏,靠矿的自重把矿挤出来,掏不动的时候,装炸药侧崩一下,孔也越掏越大。矿是破碎的,当天窗打开,应力释放,就达到了控制矿区地压,为下一步机械化开采创造了条件。在难采矿资源示范项目建设中,采用这种强制崩落围岩与诱导式出矿相结合的技术,取得了很好效果,受到中国地质调查局专家的好评。

    2013年10月27日,矿产资源综合利用示范基地建设合作(共建)协议签字仪式在京举行。江西赣南钨矿资源综合利用示范基地被授牌,其共建时间为2011年~2015年。铁山垅便是江西赣南钨矿资源综合利用示范基地之一。在铁山垅实施的上坪矿区难采矿资源回收示范项目,每年可采矿12万吨,从2011年~2015年,共采矿80多万吨,盘活难采矿资源矿石量842万吨,钨金属量1.82万吨,伴生金属610吨,难采矿回采率达92.8%,潜在经济价值18亿元。

    数据证明,赣南无愧于“世界钨都”的美誉。据悉,赣州的黑钨矿资源保有储量占中国的30%左右,其销售收入占全国钨工业销售收入的35%。

    中国地质调查局通过实施钨矿调查评价及老矿山深部和外围找矿项目,为赣州市新增3万吨接续资源。

    枯木逢春,旱苗得雨。盘古山钨矿、画眉坳钨矿、会昌岩背锡矿……一座座老矿山又迎来了它们的春天。

    情注“银”坑深千丈

    2011年6月25日,在赣南温馨的扶贫记忆里,创纪录的一页被掀开——孔深3000米的南岭于都银坑科学钻探开钻。这是原国土资源部《深部探测技术与实验研究专项》在南岭重要成矿带组织实施的第一口资源科学钻探井,也是在全国范围内施工的7口2000米~3000米钻探预导孔之一。孔址的确定,经过地质、矿产、地球物理探测等前期准备和专家的反复论证,以陈毓川院士领衔的科研团队作后盾,还有实力雄厚勘探队伍加盟,近3000万元国家科技专项资金支持,南岭科钻一开钻便令人瞩目。

    为什么会把科钻放在于都银坑?赣南地质调查大队总工程师曾载淋解释道:“一是于都—赣县矿集区,处于南岭和武夷山两个成矿带交汇部位,两个成矿带之间的关系值得探究。二是在钨的背景下,产出丰富的银铅锌金矿,值得探索。三是银坑—青塘地区区域性推覆构造发育,对成岩成矿有什么控制作用?四是银坑一直是大家重点关注的重要找矿远景区,没有实现大的找矿突破,是不是研究没到位,需要深部揭露?”

    2014年5月18日,一列来自中国地调局的“科技列车”,载着陈毓川院士率领的30多位专家教授驶进银坑,共同把脉会诊。专家们认为:勘查区内成矿地质条件优越,目前区内已提交一个中型金矿、一个中型银矿、一个中型铅锌矿、一个大型滑石矿,地质找矿和成矿理论研究工作均取得了重要的阶段性成果,根据现有工作程度控制,完全有望实现3~4处大中型金银铅锌铜矿产地、2~3处可供开发的大型矿产地的预期目标,将为赣南多金属矿区地质找矿发挥重要的指导和引领作用。

    “科技列车”满载的智慧和深情,灌溉出南岭金银铅锌铜的璀璨矿花!

    阳春三月,驰骋在春回大地的赣南,田野里油菜花黄灿灿一片,山坡上杜鹃花开得正艳,耳畔响起那曲熟悉的《映山红》,仿佛又回到了那个红色的革命年代——

    “夜半三更哟盼天明,寒冬腊月哟盼春风。若要盼得哟红军来,岭上开遍哟映山红……”

    莽莽南岭深深情

    捷克团队在小南海地下河做示踪试验。翟秀敏 摄

    天星岩“T”字大厅主洞地下河下游方向,受洞道崩塌块石的淤塞,因而在崩塌体上游一侧堆积大量砾石。更为奇特的是在崩塌体之上,有水平层理保存完整的古砾石层,说明崩塌体年代较久。 扬·斯洛特克 (捷克) 摄

    中外科考队在天星岩主洞和支洞交叉的“T”字大厅合影。扬·斯洛特克 (捷克) 摄

    占据全球天坑总数1/4的陕西汉中天坑群,一经发现便引起国内外的广泛关注。

    中国地质调查局岩溶地质研究所、中国地质环境监测院、陕西省地质调查院联合开展天坑和洞穴普查,发现典型的天坑和漏斗54个,其中口径大于500米的超级天坑2个、大型天坑7个、常规天坑45个,其他地质遗迹473处。中国科学院院士袁道先一行对汉中进行实地考察后认为,这是在北纬32°~33°范围首次发现的、我国岩溶台原面上发育数量最多的天坑群,这一发现将我国湿润热带—亚热带岩溶地貌区界线显著北移,对中国南北方乃至全球古地理环境及气候变化的对比分析具有重要科学价值。

    为了更好地保护和利用汉中天坑群地质遗迹资源,通过岩溶水文地貌系统的深入调查进一步揭示汉中天坑群的演化机理,中国地质调查局于2018年下达了《陕中南岩溶区水文地质环境地质调查》项目,由岩溶所承担,并作为“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划的组成部分。4月28日~5月9日,岩溶所通过自然资源部第四次邀请捷克科学院地质所和捷克洞穴协会的专家,协助开展了汉中南郑洞穴调查;同时,与陕西省地质调查院、中国地质环境监测院共同组织精兵强将,开展了区域地质、水文地质、地下水示踪、洞穴年龄、第四纪古环境等方面的调查与研究。

     

    中捷联合科学考察新发现

    张远海 翟秀敏 陈伟海

     

    这是中国—捷克第四次对汉中天坑群进行联合科学考察。

    捷克团队11人共分3组,分别利用地下潜水、橡皮艇漂流、洞穴单绳技术对小南海观音洞地下河系统、天星岩洞穴系统、伯牛坑洞穴系统进行了洞穴探测。中方团队29人,承担了大佛洞洞穴系统、西沟洞洞穴系统的补充探测工作,并就小南海台原地区的洞穴沉积物进行了系统的采样。

    此次科考新发现洞道15.3千米,其中天星岩新发现洞道6224米,包括2处溶洞大厅;伯牛坑新发现洞道407米;小南海观音洞新发现洞道1036米,它是大佛洞主要的地下河排泄系统;吊洞新发现洞道584米;新发现大佛洞支洞5547米,探测西沟洞1442米。大佛洞地下河系统新发现洞道超过1000米,并与多个洞穴大厅相连,说明大佛洞洞穴系统发育期次之多,规模之大超于早期认知。

    科考团队采集了重砂样品5件,其中洞内3件、地表样2件,为揭示洞内砾石来源和地下水运移途径提供了科学依据;采集岩石标本8件和草测地质剖面4条,以揭示南郑台原地区的天坑、洞穴发育的构造、岩性的控制作用,分析天坑洞穴的成因规律;采集宇生核素石英样品8件,以测定洞内石英的埋藏年龄和洞口石英沉积物的曝露年龄,推理洞穴发育时间和崩塌时间;采集洞穴石笋4根,分析了南郑地区末次冰期DO18事件的区域特殊性,是北半球驱动的特殊响应。

    科考团队在伯牛坑投放荧光素钠示踪剂,并于大佛洞地下河出口、观音洞、白水洞、龙王庙洞进行了样品的接收,实验结果将揭示南郑台原地区洞穴系统的排泄途径和地下分水岭情况,为揭示岩溶洞穴、天坑发育提供又一有力证据。

    此次科考在陕西最大溶洞大厅发现,地下分水岭成因揭示和天坑演化地貌背景研究等3个方面取得新成果。

    ——发现陕西最大的溶洞大厅。

    2016年5月,第一次中国—捷克联合天坑科考队在汉中市南郑区小南海岩溶台原面西北侧干河沟村发现了天星岩。当时,对天星岩2个消水洞和天星岩漏斗的探测结果是,洞穴长度157米,认为这是一个季节性的消水洞。今年5月1日,科考队再次对消水洞进行勘查,发现150米深处的地下河峡谷,沿地下峡谷1.7千米后,在丁字洞道交叉处发现主洞道,主洞道高大宽敞,沿主洞道行进3.5千米后,发现了长300余米、宽100米的溶洞大厅,而且主洞道仍在延伸。科考团队根据区域地质情况推测,这可能是陕西最大的洞穴大厅。

    岩溶所副所长蒋忠诚指出,一般在岩溶发育条件非常好的热带及亚热带低纬度地区才有洞穴大厅。此次发现的长300米长、宽100米的洞穴大厅,相当于十几个足球场的大小,这在亚热带和温带交界地区是少见的。这说明,这里的岩溶发育程度、岩溶动力条件非常好。

    ——揭示分水岭成因。

    在天星岩探测过程中,科考队发现,洞穴走向完成了一个360度的大拐弯,最后向西北侧的白水洞排泄;而在同纬度的小南海岩溶台原面东北侧却是小南海地下河出口。二者间地下分水岭在哪里?岩溶所教授级高级工程师吕勇在经过仔细踏勘后认为,导致天星岩地下河和小南海地下河分水岭的原因是宽缓褶皱的背斜部位,更重要的是石灰岩众多硅质条带夹层的隔水作用。这个认识也解释了天星岩洞道东侧硅质条带上发育的众多瀑布的机理。

    ——天坑演化地貌背景研究新认识。

    过去在进行天坑演化历史的研究中,关注更多的是洞穴沉积物埋藏年龄研究,寻找洞穴古河流堆积物中的石英颗粒。而此次对大佛洞对岸罗汉洞的古地下河沉积物中石英颗粒的研究,转变为对石英暴露年龄的研究,这样一来,就从单纯洞穴演化历史的研究转变为对整个区域环境演化的研究。

    今后,岩溶所将在中国地质调查局的指导下,以及陕西省地质调查院的支持和配合下,继续加大投入开展《陕中南岩溶区水文地质环境地质调查》项目,用科学数据证实汉中天坑群的科学价值,进而提升岩溶地貌学、岩溶水文地质学的社会应用价值。

     

    汉中洞穴探险记

    张远海

     

    4月底,汉中的雨季尚未完全到来,虽然小南海岩溶台原面龙头山上还残留皑皑白雪,但气候业已回暖,鲜花盛开,正是洞穴调查探险的好季节。我们与来自捷克科学院地质所和捷克洞穴协会的探险家们一起,再次赶赴汉中,开展天坑群联合可科学考察。

    洞里淘砂

    龙洞,位于小南海台原面中东部,是个出水洞穴。5月5日,我们于午后从小南海镇出发前往龙洞。

    车停于洞口下方,我们带上安全帽和头灯,攀援而上。洞口凉风徐徐而来,洞底溪流叮当而出。在入洞50米许,中国地质调查局岩溶所的区域地质调查专家吕勇找到一处回水区,正好是沙砾堆积之处。按照吕勇的指导,我在下游堆一小坝,蓄水淘砂。

    淘砂是为了进行重砂分析,寻找它的地表源头。重砂是相对密度较大、物理和化学性质比较稳定的矿物,因其相对密度较大、呈砂状,故名重砂。根据重砂的矿物组合,进行物源识别,从而判定物源方向和物源区的大致位置。

    吕勇熟练地利用淘砂盆的角度首先将黏土淘洗出去,然后将大颗粒的砾石扔掉,很多遍之后,黑色的粉末状物质浮现出来。这就是重砂。后来我们又在溪流上游、洞穴深处又淘了两处重砂样,差不多1千克,装入塑料袋中,编上号,大功告成。

    接着,我们赶往大佛洞淘砂。大佛洞在1970年代是兵工厂所在地,如今被开发为旅游洞穴。因为做过工厂,洞中沉积物大部分已荡然无存。因此,寻找样品只能在洞穴深处和洞道高处。

    下午的时间所剩不多,我们分为两组分头行动。在距离大佛洞洞口200米东南侧上方、60~70米高处为古佛洞上层洞,2016年在探险过程中发现洞道一侧有古地下河水文边槽,边槽内有古地下河的沙砾堆积。从下层洞到上层的道路为30~40厘米宽的步道,甚是险峻。好在,2016年留下的绳索还在。我抓住绳索,绕右手腕一圈,一步一绕,匍匐上行。步道顶端为乱石堆,越过乱石堆,才至边槽平台。很快采满了一大袋样品,然后背负下洞。

    比起上坡,因为负重,脚底反而更稳,加上绳索护身,倒也不觉艰难。

    山中寻宝

    淘砂只能确定洞内的堆积物从何处来,无法确定沙砾堆积什么时候进入洞穴。要确定沙砾进入洞穴的时间,还要寻找更好的“宝贝”——沙砾堆积物中的石英。

    5月6日清晨,我们从小南海镇出发,到罗汉洞寻找石英。

    与我一同展开寻宝之旅的是陕西省地质调查院教授级高级工程师张俊良。出发之前,老乡告诉我们寻着养蜂人的小道可以方便地找到洞口。

    到达山边,果然看到了一条小道,但并不是养蜂人的羊肠小道。往山上望去,坡度60度以上不仅有浮土,更危险的是碎石,甚至大块石。一旦滚落山下,可能危及谷底的寺庙和香客。

    我们小心翼翼地尽量寻着基岩裸露的谷坡上行。上到一半,幸运地在毛竹林中找到了养蜂人的“之”字形小道。从小道穿过竹林,终于可以一窥洞口的风貌,却发现此洞口好像不是与大佛洞相对应的洞口。带着疑问,张俊良给同伴打电话,同时挥舞手中的强光手电,让同伴看看我们所站的位置是否是大佛洞正对的洞口。果不其然,同伴告知,大佛洞正对的洞口在我们所在洞口的右侧。从我们所在的位置向右望去,完全是悬崖峭壁。借助藤蔓的保护,我们决定翻越峭壁。

    抓住藤蔓,我们不敢上望,也不敢往下看,每移动一下,都思考数分钟,生怕意外发生。但越是小心,越出问题。有时藤蔓挂住背包的带子,有时缠住背包里露出的鎯头手柄,令人进退不得。只好一只手抓住藤蔓,腾出另一只手解开藤蔓,再继续前行。

    越过陡崖,终于到达另一个山坳,洞口就在陡坡上方50米左右的位置。比起峭壁,陡坡因为有许多松动的块石而更难攀援。我跪在陡坡上,寻找着可依附之物,或树根,或兰草,或藤蔓,好不容易上升了20多米,人已气喘吁吁。又前行了20余米,宽大的洞口已近在咫尺。

    仔细环视洞口,洞口呈岩屋状,宽50米左右,洞高15~20米,大洞口西侧还有一个小洞,洞口宽3米,洞高2米,洞深5米多,洞壁四周全是石英沙砾沉积,而且沙砾沉积表现明显的韵律层理,粗砂——较大的卵石和砂——细砂——黏土,如此循环反复。

    张俊良和我,一边讨论砂砾石形成的地质背景,一边测定砂砾石沉积剖面。我从上至下、从左到右依次取样;张俊良则采集10厘米以上的花岗岩砾石样和砂卵石样,回去左切片样,这样做物源分析更有效果。我采集了大约40多斤的样品,背负下山。

    坑底寻洞

    天星岩,是小南海台原面西北侧的一个天坑,于2016年中国—捷克联合科考探险时发现。

    天星岩天坑坑口直径和深度都接近百米,上部是天坑洞口,底部为一条季节性的消水洞。消水洞平时为干洞,下雨的时候,水会充盈溪沟,满灌洞口。

    在消水洞西北方向大约2公里是地下河出口——白水洞;而在消水洞东北方向约3公里也是地下河出口——小南海观音洞。那么,消水洞的水究竟流向何处?为了确定地下水的流向,探险队决定再次对天星岩地下洞穴进行探测。

    前三天,主要是安装单绳系统。探测从第四天开始进行。

    最开始探测数据显示,洞道往东南延伸,于是大家判断洞道往伯牛坑方向延伸,可能与伯牛坑相连。次日,探测数据显示洞道又转向东北方向,于是大家又推断,洞道往西沟洞方向延伸,可能与西沟洞相通。再探测的数据又显示东南向延伸,大家的推断又回到伯牛坑。每天科考回来,无论多晚,我们都要将数据输入电脑,看看洞道的延伸方向。直到第7日探测,探险队发现了一条宽30米、高50米以上的大洞穴,才明白以前探测的不过是天星岩洞穴系统的一个小支洞。

    我是最后一天参加科考的,随行的除了捷克的扬·斯洛特克三人团队外,还有汉中洞穴科考爱好者李辉和余欣。

    我们从路边下到季节性河道,然后顺河道走向天坑,首先是个30米的陡坎,然后横向30米,进入第二个40米陡坎,之后一小段横移,下第三个30米陡坎到地下河床。这三个陡坎,正好验证了天星岩天坑的演化历史阶段,从内往外随着河水侵蚀下切,裂点不断后退形成陡坎。

    到达地下河床后,洞底并非水平,也是一段一段的小陡坎和跌水、水潭。为了探测安全和方便,探险队安装了多种类型的绳索系统,从辅助的绳结式或扁带式攀登,到独木桥式跨越,锚点贴壁横移、悬空横移,甚至绳索桥,绳索桥和保护绳配套的横移,应有尽有。

    3个半小时后,我们终于抵达主洞和支洞交叉的“T”大厅。借助强光手电的光,我们初步估计大厅底的面积有1万平方米左右。我仔细观察洞道形态,主洞完全不同于支洞清晰的溶蚀沟槽、窝穴、流痕等丰富的微形态,主洞洞壁则式清晰可见、深浅相间的微倾斜岩层;与支洞洞底丰富的卵石堆积不同,主洞洞底大部分为黏土堆积和崩塌块石,局部可见河床卵石;与支洞峡谷状洞道不同,主洞洞道为大型廊道状,厅堂状洞道;与支洞倾斜洞底和众多跌水不同,主洞洞底则总体起伏不大,但洞道一侧总是伴随大量的崩塌体和黏土堆积形成的高坡;与支洞地下河占据整个洞底并伴随众多水潭不同,主洞地下河仅在洞道一侧流淌,或左或右,流量为支洞地下河的5倍左右。

    我们在洞道高处寻找古地下河沉积物堆积,看看是否能发现石英颗粒。很遗憾,大部分堆积体为黏土,即使发现卵石,其成分大部分为灰岩,个别为砂岩和硅质岩(燧石),没有发现石英颗粒。

    我们前行了一段距离,在采集两个重砂样后,算一算返回时间,决定先行撤离。经过连续4个半小时的艰难攀行,才看到洞口透进来微弱的光。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    延伸阅读

    中捷科学家汉中探险

    ■ 2016年5月19日~5月31日

    中国地质调查局岩溶地质研究所通过国土资源部,邀请以捷克科学院地质研究所副所长迈克·菲利皮博士为领队的捷克科学院岩溶洞穴科学考察队,在陕西汉中南郑县开展了第一次岩溶洞穴科考合作,证实在陕西省汉中市南郑县小南海镇台原上存在天坑,并对其地下河进行了初步勘查。这是首次在我国热带—亚热带岩溶区最北界发现的天坑地质奇观。

    随后,岩溶所与中国地质环境监测院、陕西省地质调查院开展密切合作,将天坑理论系统引入地质调查工作,在整个米仓山岩溶台原面展开天坑岩溶地质遗迹调查,更多天坑不断被发现。

    ■ 2016年10月20日~11月1日

    岩溶所组织第二次中国—捷克岩溶洞穴科学考察,对宁强县地洞河地下河系统进入探测,探测长度12千米,为我国北亚热带及其以北最长洞穴。这次科考初步确定地洞河天坑发育的水文地质背景和发育特征方面的独特性;与此同时,组织国内洞穴科考爱好者对镇巴县圈子崖、天玄坑及其附近溶洞进行探测,并对天坑形态进行了系统探测。

    ■ 2017年4月30日~5月12日

    岩溶所组织第三次中国—捷克岩溶洞穴科学考察,对镇巴县风洞系统进行初步探测。

    根据以上调查成果,并通过对全球天坑进行对比分析,科考团队确定汉中小南海天坑群和我国西南大石围天坑群为各具特色的两种演化模式,即大石围外源水穿越型岩溶天坑演化模式和小南海内源水窗式岩溶天坑演化模式,同时将天坑类型确定为溶蚀性崩塌天坑和侵蚀性崩塌天坑两种类型。

    同时,岩溶所与陕西地质调查院开展合作,确定汉中天坑群的国际地位:汉中天坑群成群出现,数量众多,迄今发现4个天坑群54个天坑,集中分布于陕西汉中4个台原面,占据全球天坑总数的近1/4,举足轻重;汉中天坑群是内源水窗式岩溶天坑演化模式的典型范例。汉中天坑群是全球发育在岩溶台原上的最大天坑群,也是我国北亚热带最大的天坑群。

    再探汉中天坑群