党的十九大以来，科技体制改革成为推动我国经济社会高质量发展的重要支点之一。2017年国务院印发《深化科技奖励制度改革方案的通知》，其中提出，科技进步奖评选要围绕创新性、应用效益和经济社会价值，定标定额，以鼓励科技人员潜心研究。

在2018年国土资源科学技术奖评选中，自然资源部充分适应新形势、新要求，共评选出63项获奖成果，其中一等奖7项。从本次获奖的项目成果来看，科研人员围绕用科技解决资源环境约束、提升国土空间管理治理能力等，创新开展了丰富且卓有成效的实践，多个项目成果体现了产学研合作、中央-地方协调联动的公益性地质工作。

成矿规律研究思路和就矿找矿基本思路

自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”），在2018年度国土资源科学技术奖评选中硕果累累，共斩获2个一等奖、1个二等奖3个奖项。“全国一共7个项目成果获得一等奖，资源所一家单位就占有两席，确实厉害！”有专家在接受记者采访时也不由发出了赞叹。

“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是资源所本次获得一等奖的项目之一。记者近日专程来到资源所，采访了该项目的负责人——该所稀有稀土贵金属研究室主任王登红研究员。王登红表示，该项成果得益于部、局科技创新体制机制改革的引导与促进，更是团队合作的结晶。

据了解，“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是我国首次在国家层面开展区域成矿规律科学研究的工作，有效保障了“全国重要矿产潜力评价”工作的顺利完成。其相关成果不仅为摸清我国铁、铜、铝土矿、钾盐等重要矿种的矿产资源家底提供了理论指导，填补了成矿规律研究方面的一系列空白，开创了众多全国乃至全世界科技创新、理论创新、技术创新的先河，是我国矿产资源领域一项里程碑式的科研成果，更是为深部找矿、整装勘查、“三稀”矿产资源调查实现新突破提供了有力地科技支撑。

项目培养了研究生24人，发表论文168篇，出版专著11部，其中《中国重要矿产和区域成矿规律》获得了第六届中华优秀出版物奖，也成为了目前唯一一部获此殊荣的地质矿产类图书。

立足国家战略需求不断创新

“在开展这项研究工作之前，成矿规律研究曾被很多人认为是‘拍脑袋的艺术’。这个项目起点高、涉及面广、难度大，是我国矿床学界有史以来罕见的一项全国性系统工程。”王登红介绍说，在此之前，大范围地开展成矿规律研究工作尚无先例，因此项目开始之初整个团队背负着“不小的压力”。

亚瑟·柯斯勒曾说：“天才的主要标记不是完美而是创造，天才能开创新的局面。”艰巨的任务摆在王登红面前，对于他所带领的这样一支平均年龄不到40岁的朝气蓬勃的队伍来说，有压力，但对应的也是更大的创造的空间。经过8年的科技攻关，一系列创新成果如汩汩涌泉，为发展我国成矿学理论、提升成矿预测和潜力评价水平发挥了重要作用。

据了解，在工程技术方面，该项目首次研发了统一的技术要求，集成创新了成矿规律研究思路和方法，设计并实现了全国23个主要矿种多要素编图的综合图例及编图标准化，弥补了行业空白，为指导全国的成矿规律研究提供了技术规范。

在成矿规律方面，该项目重新划分了全国3个级别的成矿区带，首次实现了陆域和海域国土面积成矿带划分的全覆盖，系统总结了16个成矿省和17个单矿种（组）的全国性成矿规律，显著提升了我国成矿规律研究总体水平。

在成矿理论方面，该项目提出了华南中生代新“三源成矿”理论，阐明了华南成矿省区域成矿规律和地球动力学新机制，建立了华南成矿省区域演化模式；提出了低温成矿域多期成矿模式，发现和探讨古老板块两侧对称成矿机制，显著提升了对区域成矿规律的研究程度和认知深度。

在成矿预测方面，该项目提出了矿产预测类型、白钨矿趋势线等若干新概念、新认识，建立了典型矿床的描述性模式、成因模式和评价找矿模型，为指导找矿预测提供了理论基础，为矿产资源潜力评价提供了科学依据。此外，该项目还提出了“矿产预测类型”的概念及其划分方案，有效指导了找矿预测；提出了“五层楼＋地下室”等找矿勘查模型，拓展了找矿思路，为深部探测提供了理论指导等。

该项目成果还创新了同位素年代学测试技术方法，首次构建了中国成岩成矿年代学谱系。

中国工程院院士裴荣富对该项目成果高度评价，认为该研究提出的“五层楼+地下室找矿模型”，对于指导深部找矿具有重要意义，可有效地指导找矿勘查部署工作；首次通过精确的同位素年代学资料刻画出中国矿床的成矿演化历史轨迹，构建了中国成岩成矿年代学谱系，为建立区域成矿谱系和深化区域成矿规律研究提供了方法和实现的途径。

重视人才培养传帮学带

团队——这是记者在采访中听到最多的一个词，不管是王登红自己，还是与他一起工作的同事、学生，总会不自觉地把项目成果和荣誉归结于集体智慧，记者能够感受得到，这决不是客套。

王登红带领的这个科研团队秉承着一种精神：他们敲山问石、倾尽心血奔赴在祖国的崇山峻岭、戈壁荒漠之中，掘地求宝；他们不畏酷暑严寒、风沙雨雪，以星空为伴，与大地为侣，只为在大自然中找到造福人类的矿产资源；他们怀着一颗为国家为民族的胸怀、为理想为信念的意志、不怕苦不怕累的精神，任劳任怨，数十年如一日，一心只为地质事业，不做出成效决不回头。

据了解，截至目前，这个团队开展过野外地质调查的矿产地已经有600余处，在全国各地几乎都留下了他们的足迹，提出了23个主要矿种的矿产预测类型划分方案，厘定出了388个矿产预测类型，指导了23个单矿种（组）成矿带划分和成矿规律研究，总结了17个成矿省的成矿规律……

俗话说，以身作则胜于口头训诲。一个团队的成功离不开一个优秀的带头人，王登红就是这样一个用实际行动影响身边人的典型。用他学生的话来说，“王老师不仅知识渊博，为人也十分温润谦和，深受同学们的尊敬和喜爱。”作为自然资源部中国地质调查局评选的首批“杰出地质人才”之一，王登红为多个项目的主要成员，确实很忙，但他也从不忘记自身的责任和使命，尽心尽力为年轻人搭建平台。他常常挂在嘴边的一句话说：“你们这些年轻人赶快成长起来吧，国家需要你们。”

“经过王老师修改的报告和论文常常是满满的注释和建设性的意见，大到报告和论文整体的课题把控，小到语句的表述，甚至是标点符号，他都会改出来。”从2009年到资源所工作，加入王登红团队已近10年的黄凡博士对此深有体会：“我刚到资源所时，被王老师安排出野外学习，本以为正值暑期，可以提前回京，于是在野外只待了一星期就返回单位了。王老师知道后，严厉地批评了我，当时我才明白王老师对待工作上的事从不含糊，交代的工作一定要认真完成。”

团队成员刘丽君博士也讲了一个故事。她说：“王老师在做颈椎手术期间，看到核磁共振造影剂药物里含有稀土元素，眼睛瞬间就发光了，生病之余还查阅了该药物的相关资料，从一件药品的使用拓展到一种资源的开发利用和现状，这充分体现出一个科学家的家国情怀和触类旁通的科学素养。他就是这样一位心怀家国的科学家，以老百姓的视角想着怎么把科研工作运用到生活中，怎样跟老百姓生活密切相关。”

团队成员代鸿章博士回忆起跟王登红一起出野外的情景时说：“王登红老师是一个工作起来忘记自己身体疼痛的人，别人身体不适他会很紧张很关切，自己身体不适却只会闷声忍着。有一次，我们在海拔4500米左右的川西甲基卡矿区开展野外工作，刚上山王老师就开始安排工作，讨论问题时并没有觉得他有什么不正常，但仔细观看就会发现，他因为高原反应而嘴唇发乌、脸色苍白，同学们让他原地休息，他却说自己没事。”

一个在工作上无私奉献、笃定忘我的人，生活中又是什么样呢？刘丽君对记者说：“在生活中，王老师对学生的关心是无微不至的，但在野外共处时的点点滴滴却更让人感动。我觉得王老师不仅是老师，更像是一位慈父。每次和王老师一起出野外的时候，他总是走在前面，先查看地形地貌，害怕大家不熟悉路况，出现什么意外，不仅自己的东西自己拿，还抢着跟大家一起背地质样品。他就是这样宽以待人，严以律己，希望学生们能多学一点，也尽可能地为学生们遮风挡雨。”

王登红就是这样一个热爱地质事业的人，他的学生说：“老师都这么努力，身为学生的自己有什么理由不去奋斗呢？”在他的学术指导和言传身教下，团队中的年轻人得到了充分锻炼，取得了优秀的成绩。

据了解，在王登红培养的学生中，有很多人荣获了程裕淇优秀研究生奖、优秀学位论文等奖励，还有一些人在找矿勘查实践中取得了较大突破，于扬博士就是一个很典型的例子。在王登红的指导下，于扬在赣南通过6年坚持不懈分季度的采样监测，基本查明了离子吸附型稀土开采对环境尤其是水环境影响的各种因素，建立了稀土矿山环境评价的理论模型与SMAIMA工作方法体系，即：野外调查（S）-实验测试（M）-特征分析（A）-指标体系构建（I）-模型研究（M）-综合评价（A），为矿山环境评价和治理提供了新的技术平台。

随着团队的不断壮大，团队间的业务交流就显得尤为重要，该团队建立并实施了周例会制度。据代鸿章介绍，此想法产生于王登红给年轻人修改文章的过程中，他考虑到团队中成员普遍较年轻，参加工作的时间较短，且每个人遇到的问题不同，如一一单独解答，费时费力且效率不高。因此，他提出，要建立一套长期高效的业务交流机制，于是每周的例会就这样开始了。据了解，团队每次例会内容丰富、主题鲜明、目标明确，大家在交流中发现问题，分享经验。更加难能可贵的是，经过多年如一日的坚持，这项交流活动已经成为了王登红团队的一个传统和特色，甚至在全资源所都起到了很好的示范作用。

继往开来再创佳绩

古人云，千人同心，则得千人之力。就是这样一个不到20人的团队，他们齐心协力取得了一个又一个成就，用自己的言行践行着“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。虽然，有时候因为常年在野外工作，他们错过了很多所谓的“机会”，但那并不妨碍他们默默无闻奉献自己的青春，也不影响他们在自己的工作岗位上创造奇迹。

“我们做地质工作是为了勘查野外地质情况，为下一步的矿业开发提供第一手准确的信息，而不是为了追逐名利。”“我们要及时把科研成果转化成能造福百姓的实实在在的东西，做地质工作就是要造福人类。”当记者问到如何在工作中去找到心理平衡时，团队成员们基本都用王登红的这两句话进行了回答。

立足基层、服务基层，他们以自己的实际行动参与精准扶贫工作，为推动当地经济社会的发展贡献着自己的力量，他们始终牢记自身职责使命，以“找大矿、找好矿、好找矿”为宗旨，以国家重大战略需求为导向，在平凡的工作岗位上尽心尽力，扎根于人民大众的生活中。

王登红表示，新时代，团队还有更多的事要做，下一步团队要在两个方面继续努力：一是全国重要矿产成矿规律研究，要动用全国地质工作者之力，系统总结自新中国成立以来的钨、锡、铜、金等18个矿种的成矿规律，继续研编《中国矿产地质志》，进一步完善成矿系列理论体系，提升我国在地质矿产资源领域的研究水平，指导地质找矿取得新突破，为我国经济社会发展提供矿产资源安全保障，为中央、各级地方政府制定矿业发展规划提供技术支撑；二是全面了解、掌握我国“三稀”资源现状、成矿规律、供需形势、主要应用领域和利用技术及其发展趋势，分析“三稀”金属矿产开发利用关键技术研发需求，指导“三稀”金属成矿区带远景调查和重要找矿远景区调查评价，实现找矿新突破，建立“三稀”矿产资源勘查、开发评价指标体系，为国家提供“三稀”资源后备基地，促进我国战略新兴产业发展。

采访时记者还了解到，为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见》和《国务院关于优化科研管理提升科研绩效若干措施的通知》等精神，促进国家、部局科技创新政策的落地生效，资源所正在修订相关管理办法，包括简化财务报销流程、强化科研项目绩效评价等，对像王登红这样的优秀团队给予倾斜，加大项目成果奖励力度，不断加强人才队伍建设，充分做到为科技人员“松绑”，全力保障他们开展科技创新，全身心投入地调科研工作，培养一支坚强有力的科研团队，孕育产生一批具有宏观影响的重大成果和整装成果。

资源所青年科研人员是资源所发展的主力军。该所以学科建设为核心，以体制机制创新促进人才队伍建设，依托重点实验室这一科技创新平台，通过举行青年座谈会、聘请专家讲座等形式，为青年科研工作者搭建展示自己及成果的舞台，增强学术氛围，激发青年创新活力，提升科技创新能力，助力资源所各项事业的高质量发展。

2017年12月21日，中央国家机关文明办、国家机关事务管理局、中央国家机关绿化办、北京市园林绿化局、门头沟区园林绿化局等单位到地调局环境监测院西峰寺办公基地对古银杏树（1800多年历史）进行现场考察，并研究提出具体保护措施。

考察组对银杏树的养护工作提出五点要求：一要深刻认识并高度重视古树名木的保护工作；二要做好银杏树整体的支撑保护，及时替换老旧支架；三要立即修补断裂分枝树杈的断面，锯口处要涂抹保护剂；四要对古树进行整体的超声波树洞检测，进行封堵保护处理；五要做好浇灌和防虫等日常养护工作，建立银杏树状态随时查看机制。北京市园林绿化局表示，将在技术和资金上对西峰寺银杏树的保护工作提供支持和帮助。

环境监测院党委书记李文鹏对中央文明办、绿化办和北京市各级园林绿化部门对西峰寺银杏树保护工作的大力支持表示感谢。李文鹏指出，西峰寺银杏树是中央国家机关中最年长的古树，环境监测院将按照国家古树名木保护相关管理规定扎实做好银杏树的保护工作。

国家机关事务管理局驻京办事处与综合管理司穆华伟副司长、中央国家机关绿化办王国立主任和北京市园林绿化局、门头沟区园林绿化局等领导和专家共7人参加考察。环境监测院党委书记李文鹏，党办、团委、西峰寺等有关部门负责同志陪同考察。

近几年来，随着建立人类命运共同体理念的日益深入人心和“一带一路”建设的不断推进，“走出去”越来越成为业界的普遍共识，拥有“金刚钻”的矿企更是捷足先登。

新时代的中国依然面临巨大的资源刚需，如何理性分析、科学研判当今矿业大势？如何确保我国更多的涉矿企业成功地“走出去”而不是“出去走”？如何深度参与全球矿业合作，实现全球经济共同繁荣？

6月28日～29日，以“新时代中国矿业‘走出去’的潮向”为主题的2019丝路矿业论坛在北京召开并受到广泛关注。在矿业被唱衰的大背景下，此次会议无疑为当前我国矿业企业“走出去”注入了一针强心剂，也显示出一个聚焦行业疑点、难点、热点问题并提供解决方案的论坛的吸引力与可资圈点的价值。

论坛现场专家论道

我国矿业处于新的历史方位

习近平总书记指出，当前中国处于近代以来最好的发展时期，世界处于百年未有之大变局，两者同步交织、相互激荡。

从国际上来看，世界主要经济体高度重视战略性矿产的供应安全，纷纷制定关键发展战略，在全球谋篇布局。从国内来看，我国矿业进入了一个转型升级的新阶段，经济由高速增长向高质量发展迈进，整体的矿产需求仍将持续在高位运行。中国矿业肩负的保障国家能源资源安全的时代责任和历史使命比任何时候都要强烈和紧迫，中国矿业发展面临前所未有的风险和挑战。

在跌宕起伏中成长，在波澜壮阔中成就。中国矿业的初心就是为国家提供可靠的矿产资源保障，保障资源安全，报效祖国，服务人民。在百年未有之大变局中打好战略主动仗，掌握能源资源话语权，就是每一个矿业人矢志不渝的神圣使命。

中国矿业如何“走出去”？到什么地方去？部署哪些矿种？这是本次丝路论坛上，政府部门、涉矿企业、中介机构、高等院校、科研院所普遍关注的焦点问题和高居不下的热议话题。

关于这次论坛，有人说，这是一首振奋人心的进行曲。在矿业“走出去”的市场化大潮中，企业是保障我国战略性矿产资源稳定供应的主体。迎着新时代的东风，与会的矿业企业家们纷纷表示，“走出去”有信心、有前景、有奔头!

有人说，这是一次盛大的思想洗礼。为期两天的会议，既有“道”，也有“术”。既有有关矿业大势的主题演讲指方向，又有境外地质调查成果“宏与微”的介绍做服务；既有已“走出去”企业“得与失”的经验总结，又有中介服务机构“融与合”的典型做法分享；既有工程换资源等“创与赢”的接地气的技巧，又有境外项目路演的形象展示。干货满满，亮点频出，现场嘉宾和参会代表们直呼过瘾！

有人说，这是一场颠覆的行业风暴。有关专家指出，“在矿言矿”的时代已经远去，新时代以资源合作、基础设施建设合作和国际产能合作“三位一体”的战略格局正在形成，全球各发达经济体积极开拓第三方矿业市场，逐步构建起更加紧密的“多位一体”资源命运共同体。当前，中国矿业“走出去”势必要摈弃传统的思维模式！

从“中国矿业科学‘走出去’”，到“大变局下中国矿业‘走出去’”，再到“中国矿业‘走出去’的潮向”，丝路论坛已经成功举办了三届，主题在嬗变，关于矿业“走出去”的研讨在不断深入、发酵、升级。当然，这也说明我们对“走出去”发展的目标、方向和当前矿业所处的历史方位有着愈加清晰的判断。而这些判断正是基于全球格局的大背景和中国新时代发展的新的历史方位决定的。

当今世界，主要大国都在抢占第四次工业革命新兴产业的前沿，这是对技术、人才、资源（包括矿产资源）的竞争。谁掌握了核心动力，就掌握了未来世界的话语权。当然，我们用什么样的眼光和什么方位认识中国矿业“走出去”，这将是矿业实现弯道超车，走向未来世界的一个新起点。

惊涛拍岸怒云旋，雪浪排空矫燕翩。

从站起来，到富起来，再到强起来，我国新的历史方位已然发生了深刻变化。要实现在全球范围内产生话语权和影响力，势必要掌握关键矿产和核心资源的控制力。因而，未来矿业“走出去”的布局、目标、方向，一定是跟新时代、跟国家整个发展的战略要求密切相关。

构建矿业命运共同体，优势互补，取长补短，我国矿业企业的经营行为才能更好地契合国家战略。这是本次丝路论坛上发出的最强信号。

找到海，认清潮向，方可立潮头

“东临碣石，以观沧海。”识别海是赶潮的技术。只有认准海在哪里，才能精准判断“走出去”的潮向。

百川归大海，“潮向”必然向着“海”的方向。海都没找到，你赶的潮方向肯定会出问题。一旦流向反了，就会南辕北辙，离目的地就会越来越远。因此，中国矿业要“走出去”奔向大海，必须要重新认识海。

自由式赶海，控股型赶海，单兵突进型赶海，想当然运营式赶海……权威专家在总结本次会议时指出，过去中国矿业企业“走出去”大多是自发式、分散式的，缺乏国家战略引导和运行策略支撑，对国际规则、国际标准尚存在一知半解的情况——这样的“走出去”，要么没到入海处就随波逐流了，要么没遇到“海”在半途就落水了，要么到了“海”就被海水吞噬了。

究竟何为“海”？专家自有高见：宏观上它是中国在海外的战略支点战略区域，与全球矿业的进步和第四次工业革命发展紧密相连；从中观上看，它与区域经济走廊、经济区的发展紧密相连，与基础设施建设合作、国际产能合作相互支撑、相互促进；从微观上看，资源丰富可观并且具备开采条件，基础设施或者健全或者发展有巨大潜力，社区平稳和谐等。

只有明晰潮向，才能进一步认准“海”；只有顺潮而动，方能迎风入海。

一方面当今国际环境风云激荡，市场化浪潮风起云涌。另一方面生态文明建设被逐步推向战略高度，国内矿产资源又面临巨大的刚需。这样，矿业“走出去”就成为新时代矿业发展的必由之路。

矿业“走出去”需要精准服务

矿业“走出去”，究竟如何走，“走出去”的方针、方式、方法等都要相应做出哪些调整？

基于加强全球矿产资源的基础性研究、深化各领域各部门各企业间交流协作的初衷，一个专事研究走出去的社会组织——中国地质学会境外资源经济地质专业委员会应运而生，并在本次论坛得以重点推出。

一些复杂的问题可以在这平台上探讨，一些牵动全局的问题可以向决策层反映，平台旨在服务于已“走出去”和有意愿“走出去”的涉矿企事业单位、金融机构、第三方机构等。有关方面对“平台”干什么了然于胸。

精准服务矿业企业“走出去”，提供有力能源矿产支撑。中国地质调查局党组成员、副局长王昆指出，2019丝路矿业论坛实际上就是要更好地把脉中国矿业，更好地服务中国矿业“走出去”，这与当前中国地调局的工作重心不谋而合。中国地质调查局下属的六大中心有关负责人在此次论坛上分别就对应区域支撑“一带一路”建设，服务矿产资源产业，强化战略方向引导，精准对接矿业企业等介绍了成果进展和投资建议，提出必须围绕国家战略需求，加快“走出去”的步伐，参与全球矿产资源合作。

遵循矿业分布规律，合理布局海外矿业市场。全球矿产资源分布不均，大多又被少数国家和公司垄断，过去矿业企业“走出去”往往面临分散、被动的尴尬境地。中国地调局全球矿产资源战略中心常务副主任王高尚建议，积极参与全球矿产资源的配置与竞争，到大的、富的资源区去，开发矿山、投资矿业，这样才能有效地控制资源。

把握关键性矿产，建立资源战略支撑点。矿业“走出去”，不能千军万马“走”哪儿算哪儿。要加强战略研究，综合考虑大宗资源对外依存程度和未来新兴战略矿产的高速增长，合理把握重点矿种，到重点地区、重点矿带区，通过抱团形成凝聚力，建设关键矿产产业链，建立起我国自己的矿产资源全球战略支撑点。

打造双向互动信息流，构建政企共赢新生态。对全球关键矿产信息的控制力、掌控能力和服务能力是前提也是保障。政府部门和矿业企业相联合，公益性地质工作与商业性勘查与开发相挂钩，通过构建合作联盟、加强信息共享等手段，提高中国矿业“走出去”的水平和绩效。

两天的论坛，议程满满，座无虚席，即便宣布会议结束了，很多代表还意犹未尽，流连忘返。“春江潮水连海平，海上明月共潮生。”论坛结束时，中国矿业联合会原常务副会长王家华援引了唐代著名诗人张若虚《春江花月夜》中的两句诗。这，无疑是对本次论坛最佳的注解与评价，也是参会者的心声。

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。

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。

成都地下空间建设现场。 赵 凡 摄

武汉地铁站。 赵 凡 摄

上海地铁地下空间。资料图片

核心提示：城市化使得城市土地资源日益紧张，有效开发和利用地下空间成为大势所趋。在5月份召开的全国科技创新大会上，习近平总书记明确提出，向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。而国土资源部提出的科技创新“三深一土”战略，则让“向地球深部战略”实施进入快车道。其实近年来，上海、成都、武汉等城市已经开始立体空间发展的探索和实践，取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段，如何解决地下空间的安全利用问题迫在眉睫。

自以为熟悉成都，可我还是在它最中心位置的天府广场上迷失。令人堵心的堵车和比肩接踵的人流像是不见了。

这是11月27日的上午，成都少有的太阳出来，眼前所见，是宽阔的广场，上面喷泉、绿地、雕塑、玩闹孩子，还有晒太阳的老人。

成都市规划院的领导带着我们来到步梯口，一边往下走，一边介绍：天府广场地下工程的总体布局是四层：地面广场，用于休闲和人车集散；地下一层，是商业、文化、交通功能；地下二层，是车库和地铁站厅，地下三层，是1号线站台，地下四层，是2号线站台。

原来，地面上的广场，在地下却成为另一个立体的繁华世界。会生活的成都人依然会生活，但是换了一种方式。

这种改变，是从什么时候开始的？终将向何方？

一

朝向未来的国家战略，迫切性、必要性几乎被大举进军的城市化“逼”出来，一开始就显示出不可阻挡的趋势性。从政府角度看，“三深一土”是中国科技创新的新高地。中国城市未来的发展、中国地勘产业的未来转型都能在地下空间利用中找到突破口

当在很多人都在纠结如何利用地面空间的时候，地下空间的利用，其实早就开始，只不过没有上升到整体的、长远的理念上认识。

中国在西汉时期就出现了5到7米深的水井；

1835年，四川自贡诞生了1001.42米的人工钻凿盐井；

我国目前最深的油井在新疆塔里木盆地，深达8408米；

我国第一口用于科学研究目的的5000米深钻在江苏省东海县诞生；

1969年10月1日，北京第一条地铁线路建成通车；

20世纪初，中国地质调查局开始把城市地质调查研究作为重要的工作内容

……

无论是单孔挖凿,还是成面积的挖掘建设，亦或是摸清家底的探索研究，我们早就因为各种各样的原因打起了地下空间的主意。但是，当21世纪第一个15年过去之后，很多有识之士深刻地意识到，这件事，我们再不做，就晚了。

在国外高校执教多年的中国地质科学院教授级高工戴春森知道不少国际做法。比如美国的“地球透明计划”、芬兰的“赫尔辛基地下空间总体规划”、马来西亚的“排洪与地下公路一体化”。

这些成规模、成系统的地下空间利用规划，在一些国家已经完成。地下空间利用的实践也在一些国家做得有声有色，比如新加坡利用100米以下的地下空间，主要是做物流；加拿大蒙特利的城市空间建设，30%已经转到地下；东京在地下修建了巨型的排水系统。有数据表明，国际城市地下空间利用率为30%。而我国城市平均地下空间的利用率只是17%。

地下空间利用的差距是因为整体深测水平有差距。按照地球深部探测首席专家组组长董树文的观点，我国深部探测领域相对国际先进水平之间有一个30年左右的代沟，我们在探测技术、探测和利用深度、探测分辨率和探测程度上都存在明显差距。就在人家开始第二轮深地探测时，我们的第一轮才刚刚开始。

其实，对地下空间利用的必要性，地球人的认识都一样，因为横亘在所有人眼前的问题都一样——而中国，压力则更大。

人口增长、交通拥堵、日益加剧的污染、越来越频繁的自然灾害、越来越严重的地表资源的枯竭……种种问题表明，要做到可持续发展，必须要把深地探测研究上升到国家战略的高度认识。

地下空间安全利用的国家专项研究势在必行。

在今年5月召开的全国科技创新大会上，习近平总书记明确提出，向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。国家领导人对地下空间和能源资源的开发利用高度重视，而新近叫响的国土资源科技创新“三深一土”战略，恰好契合了国家“十三五”规划纲要中提出的“深空、深海、深地、深蓝”发展目标。

“向地球深部战略”实施进入快车道。在此背景下，国土资源部与教育部、中科院、中国地震局共商建立了深地探测研究协调机制，成立了由国土资源部部长姜大明任组长的深部研究领导小组，责成由8位院士专家组成的首席专家组领衔编制地球深部探测国家重大科技项目方案，由多位院士专家组成的专家顾问委员会咨询把关，共同推进深地探测研究重大科技项目立项。

立项建议书目前已经完成，计划年底前完成论证工作，这是深地探测的进度表。在科学家的立项书里，深地探测项目分四个层次：第一层，近地表探测（0到0.5公里）；第二层，万米资源探测（0.5到10公里）；第三层，透视地壳探测（10到30公里）；第四层，深地科学探测（大于30公里）。要完成八大任务：地下空间探测与安全利用；深部含水层结构探测；深部资源能源探测与开采；深部油气探测与开采；地热资源探测与地热利用；深部地下观测与地壳活动性监测；深部探测前沿技术与装备；深部探测与深部过程。

地下空间安全利用的课题排在八大任务的第一，不仅因为它对于中国未来发展至关重要，还因为大家对它最摸不清底。

中国地下空间起步晚发展快，存在资源浪费、生态环境破坏等诸多问题，亟须科学的理论、先进的技术和严谨的规则进行破解，迫切需要通过国家重大科技专项“创理论、攻技术、建规则”。中国地质科学院党委书记、副院长王小烈说，地下空间安全利用和立项研究对于国家发展有三个重大意义：第一是缓解城市土地供应的压力，保障城市可持续发展；第二是防范自然灾害影响；第三是引导产业转型，培育新兴产业，增加社会经济的效益和生态环境的效益。因此，“向地下要空间、要安全、要效益，是我国社会经济和城市发展的必然选择”。

调研，就是立项论证工作的重要部分。

11月25日~28日，地球深部深探研究领导小组及首席专家组成员赴上海、武汉、成都三个大都市调研。来自国土资源部、教育部、中科院、中国地震局等不同部门的有关院士、专家每到一处，即马不停蹄地召开座谈会并考察现场，了解各个城市地下空间安全利用的需求点、梳理未来在地下空间安全利用中需要攻克的科技难题、沟通各地方因地制宜的特色发展途径。

二

关于地下空间的种种涉及，不能再只当成文学看。科学家的畅想把一个完全不一样的世界展现出来，你还当这是异想天开吗？不，它也许就是我们看得见的未来

“全球变暖，环境恶化，地面城市问题突出，人类已经开始探索太空定居。那么，我们有没有可能往下看？深部空间资源丰富，人类能否实现在地球深部生存和定居？”

四川大学的谢和平院士从这个发问开始了自己的阐述。他说，与我们已经熟悉的地面空间相比较，深地空间环境清洁、隔音隔震、天然抗自然灾害，低成本无辐射而且恒温恒湿。因此，深地空间可能成为优于太空移民定居，应对未来地球灾害的人类移居方式。

移居地下生活，需要建立全链条的生态圈。谢和平构想的奇特之处正在于此。在他的构想中，地下空间要打造出三层——地下宜居城市、地下生态圈和科学探索基地。在这张构想图中，有生活和文化区域，比如可将图书馆、博物馆、会展中心、体育馆、音乐厅、养老院等地上文化、娱乐设施转入地下；有交通与通信，比如可以在深部纵向和横向设计覆盖整个地下空间网络；有生态景观，比如可以进行包括植物、动物和微生物的地下生态系统构造，以及地下瀑布等景观系统建设。

科学的构想不是科幻小说，它的内核，还是科学研究与推理。对于谢和平带来的这场头脑风暴，大家观点并不相同，但都认为，地下空间的安全利用可以通过科技攻关实现，这已经并可能为越来越多的实践案例所证实。

地球深部工程要做什么？

地质学告诉我们，地球从地表到地心，分地壳、地幔和地核三个同心球层。现在所谓的地下空间利用，主要还在地壳层。在开发的过程中，要对付的，主要是覆土层和基岩层。而这两个层面的施工，需要多种技术的支持。

技术是为目标服务的。董树文提出，首先，地下空间是资源，需要向评价其他地下矿产资源一样进行规范地调查、勘查和评价；其次，所谓地下空间并“不空”，而是充满水土、岩石物质、具有温压梯度、应力变化等多重场元的平衡系统，一旦开发利用必然产生原始平衡的扰动和破坏，需要精细的探测和实时的监测技术；再次，地下深部空间具有极端物理、化学、生物和地质环境，可以开展地表温压条件下不可实现的实验，如增重环境与上天的失重环境恰恰相反，极具探索性。所以，地下空间探测与安全利用，包括了城市地下空间、地下含水层和特殊空间三个部分。

地质勘查、工程地质和地铁建设的多年实践，已经开发和运用了不少地下工程技术。但是要想达到董树文所说的三部分的要求，还远远不够。

戴春森根据国际事例研究提出，深部工程的展开，应该走这样的流程：第一是要做探测评价。要搞清地球原始平衡状态、建立多场的3D静态模型，画出基本线。第二是做规划。规划设计要考虑多种影响因素，比如工程叠加后对地质环境的影响、地质环境变化对工程的影响，这些变化随时间的演变过程、对这些演变最终造成灾害的可行性的动态模拟及灾变预测和规划、设计中的规避。第三就是建设使用阶段。这一阶段要进行对变化参数的监测，监测结果要用于校正和更新动态模型，要工程干预消除或延缓灾变演变过程。

将地面建设放到地下，必须杜绝急功近利。

作为地球深部探测首席专家，中国地质大学（北京）教授王成善院士说，在调研中，他产生了两个基本想法。第一个想法是要保证规划第一、安全第一和环境第一。城市地下空间的利用具有不可逆性。地面上建一个建筑，觉得不合适可以炸掉，地下就不行了；地下空间的发展是高成本投入，空间利用先后次序不同，影响的不是一两亿元，而是几十亿元、几百亿元的问题；地下空间受多强制性要素的约束，所谓上天容易入地难，是因为地下是个固体空间，充满了巨大不确定性。

他的第二个想法是地下空间利用规划必须考虑全功能、全深度、全资源和全灾害。他解释道，所谓全功能，是说由于地下空间的特殊性和巨大挑战性，我们一开始做的时候，就要把所有功能都考虑清楚，这种考虑要非常超前。所谓全深度，是指要站在整个世界科技发展的前沿态势来考虑深度问题。所谓全资源，不仅指地下资源，而且指在开发过程中的水、热和废渣石等资源的综合利用。所谓全灾害，是指既要考虑在地下空间利用之前的灾害问题，也要考虑到在开发利用过程之中的灾害问题，还要考虑开发利用之后运行过程中的灾害问题。

三

对于中国正在崛起的一批特大乃至超大型城市，解决地下空间的安全利用问题已迫在眉睫。城镇化大举进攻下，满负荷、超载量滋生出形形色色的城市病。一些城市已经开始立体空间发展的探索和实践，也取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段

21世纪初，中国地质调查局开始拓展了一项有重要意义的工作：城市地质。2003~2009年，环渤海、长三角和珠三角启动了上海、北京、杭州、天津、南京、广州6个城市的三维地质调查试点。

南京地调中心研究员程光华告诉记者，三维地质调查试点在多领域采用多种技术手段对城市地质进行了全面、综合、系统的调查。在多个试点城市建立了数据库、三维模型和信息系统，为城市地下空间探测奠定了很好基础。但是调查深度大都以50米以浅为主，以工程地质钻为主，以钻孔为主，没能够很好地解决不确定性和抗干扰性的问题，深度和精度都有很大的局限性。

但是城镇化的大潮完全不能等待。大城市、特大城市、超大城市的交通和各种形式的污染让城市管理者急切寻找另一个空间，在全国各地迅速兴起的地铁建设热，是这种情绪最直接的表现。

成都，一个让人充满安逸生活想象的城市，在2005年之前，它的地下空间建设主要还是在人防工程、地下人行通道、车行下穿隧道、地下停车场这个层面。2005年，地下空间利用问题进入市政府的重要议事日程，该市先后编制了地下空间总体规划纲要（2005~2020）和《成都市中心城区地下空间利用规划》，将商业空间及居民活动空间逐渐往地下拓展。从2010年起，成都市进入了地铁快速发展期。该市规划局有关负责人说，目前，成都已经开通了地铁2号线、4号线1期和地铁3号线1期工程，运营里程达108公里。明年将开通运营4号线2期、10号线1期和7号线。

让他们自豪的还有巧用地下空间建交通隧道、地下停车场、地下综合管廊，以此来舒缓地面老城区压力。比如天府广场地下工程、川大校园内运动场地下工程、川师车辆段与综合基地地下工程等。把地下通道、停车场和地铁综合在一个空间成规模设计施工，既解决了交通拥堵老大难问题，又让历史古建熠熠生辉，让老城旧貌换新颜。

针对地区特点，成都市对地震水文进行认真分析梳理，在规划中重点研究地下公共设施规划布局，在深度上按浅、中、深分层指导，平面上形成分类控制布局。

成都市的热情非常高涨。他们计划要在2020年末，全市地铁运营总里程达到650公里以上，运营达到500公里以上。计划2025年末，全市建成地下综合管廊约500公里，全域成都基本形成区域骨干地下综合管廊网线。

武汉，一个由长江和其支流分为三处、水面面积占整个区域版图面积1/4的江城，地下空间如何利用？这个问题，实在让武汉市政府焦虑。武汉市市委常委、常务副市长龙正才感慨道，武汉这地方，动不动就要修桥，动不动就要修隧道，地上建筑设计力量还算雄厚。但是要论地下，难度就大了。

据武汉市规划部门介绍，该市2007年启动第一轮主城区地下空间利用专题规划，2014年结合地铁城市、海绵城市建设、“三旧”改造以及“十三五”规划等，启动新一轮武汉市地下空间综合利用专项规划编制。按规划，到2020年，武汉主城区地下空间规模要达到达到450万平方米，人均地下空间建筑面积达到6个平方米。

武汉人说，目前他们的地下空间使用最多的还是停车场。自2012年首条地铁通车后，武汉市进入地铁时代。目前已建成2、3、4号线地下轨道，线网总长度达到89公里。但这距离目标还很远。他们的规划是以14条线轨道交通线路，达到60分钟穿越，30分钟达到中心城区的目标。此外，武汉完成了多条水下隧道，其中武汉长江隧道2008年建成使用，是万里长江上第一条穿江隧道。东湖隧道2015年建成，是我国最长承重湖隧道。综合管廊、大型地下商业项目、地下人防设施等都在建设中。今后，他们将进一步拓展过江隧道，谋划地下排水深邃建设。

在管理方面，武汉市出台了《地下空间开发利用管理暂行规定》《轨道交通规划管理办法》等一批地方管理法规，探索了地下土地供应和产权登记，轨道交通安全建设与运营管控途径，开展了全市及重点地区的地下空间综合利用规划。

在对三个大城市的考察中，专家们不约而同地对上海地下空间安全利用的实践和规划思路竖起了大拇指。

上海的常住人口高达2415万，对于地下空间的迫切需求，促使它较早即开始了地下空间的开发。20世纪90年代以来，随着大规模旧城改造和新区建设，特别是地铁建设的大力推进，上海的地下空间开发已经形成一定规模，近几年更是进入快速发展期。

上海市规划和国土资源管理局有关人士介绍说，截至2016年，全市已经建成地下地下工程共有3.6万个，总建筑面积8186万平方米。截至“十二五”末，上海城市轨道交通网络运行线路总数已达14条600多公里，城市轨道交通基本网络已经全面建成。形成了一批多功能、大规模的地下综合体。地下综合交通枢纽和道路为优化城市交通提供了新渠道，结合绿地、广场、公园建成的地下车库缓解了中心城区停车资源紧张的问题。地下市政管线设施已成相当规模，专业管沟和综合管廊建设正在探索和推进阶段。此外，还已建成了一批指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程和大型人员隐蔽部等骨干民防工程。

上海在地下空间利用的管理上也进行了多项探索。比如出台了一系列法规政策，对地下空间安全使用管理和地下空间开发引发地面沉降防治等进行规范。2014年颁布实施的《上海市地下空间规划建设条例》要求，地下空间开发应遵循统筹规划、综合开发、合理利用、安全环保、公共利益优先、地下与地上相协调的原则，并对地下空间实现分层利用。同时，上海还建立了地下空间管理联席会议制度，市住建委牵头、17个部门统筹协调涉及地下空间利用的重大事项。为加强地下地籍管理，上海市还发布了《上海市城市地下空间建设用地审批和房地产登记规定》，分别针对存量单建地下空间、存量结建地下空间和新增地下空间提出了三维宗地构建方法。2013年市政府办公厅转发了《上海市地下建设用地使用权出让规定》，规范了经营型地下建设用地使用权实行出让制度，明确了出让方式，量化了出让价款的确定方法。

早在2003年，上海就在全国率先完成地下空间概念规划，这些年，该市相继出台不少相关规划，已有的规划在不断完善中。2012年出台《上海市城市地下空间开发利用和保护十二五规划》。目前，该市已制定了《上海市城市总体规划2016~2040》并向社会公示。

规划、法律、管理、技术工艺等等方面尽可能到位，上海的探索让人感受到精致用心的国际范儿。

三个城市以自己的方式因地制宜地探索地下空间的安全利用，原因是他们都有共同迫切的需求！

但问题和困难也是显见的，比如：

——规划布局需要有更长远的眼光，需要为未来发展做预留。

——就目前开发的深度和结构而论，尽管不少城市地下交通设施建设规模不小，但开发深度与全球城市相比有差距，轨道交通承担公共交通比重有待提高，地下交通网络化需要完善，地下快速路和地下步行道尚处于起步阶段。

——就管理而言，地下市政公用设施缺乏统一监管。地下空间建设的历史信息缺乏梳理和统筹管理和分享机制。

——在复杂地形上的地下空间利用好还存在技术工艺的难点

——在地下空间利用的法规政策上还有很多问题需要探索规范

——如何在地下空间建设中防灾减灾，保障地面和地下空间的安全，技术和设施需要借鉴全球城市经验，提前做合理有序的开展规划和建设。

11月28日晚，记者在返京的飞机上采访了刚结束调研任务的深地探测协调领导小组成员、中国地质调查局总工程师、地球深部探测中心主任严光生。

“中国城市发展的迅速程度令人震惊，像上海、武汉、成都这样的特大城市对地下空间的需求之大，简直就是迫不及待，而且它们都在加快脚步发展地下设施建设。”这种状态，严光生觉得，有喜有忧。“喜的是大家都意识到了地下空间安全利用的必要性，像上海这样的城市，甚至考虑得更长远，在规划中给后人留下了发展空间，从环保的角度，编制了2030年和2040年的不同规划。忧的是，我们现在对地下空间的了解还并不十分清楚，仓促上阵，肯定不行。还有很多科技难关需要进一步攻克”。下一步，他说，要在今年底前完成总体方案的论证，明年争取将完善好的方案上报国家。