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    为纪念陈梦熊院士诞辰100周年,弘扬科学精神,传承地质文化,由中国地质调查局发展研究中心(全国地质资料馆)主办的“跋涉者之歌——纪念陈梦熊院士诞辰100周年专题史料展”于2017年10月12日在全国馆数字地质资料馆(http://museum.ngac.org.cn/08/index.html)、全国地质资料信息网(http://www.ngac.cn/subject/chenmengxiong/index.html)、全国地质资料馆资料服务公众号同时上线开展。

    陈梦熊院士是我国著名的水文地质学家、新中国水文地质工程地质事业的创始人和奠基人之一、中国科学院院士、国土资源部咨询研究中心咨询委员。在新中国水文地质工程地质工作发展史上深深铸刻着陈梦熊的名字:他是中国第一支横跨祁连山队年龄最小成员;他参与绘制中国第一幅1:300万地质图和1:100万天水幅、福州幅的编图工作;他承担中国第一条横跨秦岭的复杂山区铁路新线—大西北铁路线的第一次勘测;他带队在青海柴达木地区找到了地下水供水水源;他在我国组建水文地质普查部队时,起到了不可替代的作用;他创办了我国第一个遥感水文地质培训班;他负责主编了中国第一幅1:300万中国水文地质分区图和第一本区域水文地质专著;他组织各省首次完成了全国地下水资源的计算和评价任务;他引进和倡导地下水系统新理论、创立水文地质学新学科体系、促进国际学术交流与合作;他经常奔赴各地讲学、传授知识和经验,培养大批专业人才。

    2016年9月13日,陈梦熊院士家属向全国地质资料馆捐赠各类地质档案资料约10000件,主要为地质档案资料、图件、工作总结、会议材料、照片、论著、书籍、手稿等。在捐赠资料的基础上,我们挖掘、梳理出陈梦熊院士70年地质生涯中取得的成果和做出的贡献。在捐赠的资料中,不仅有陈梦熊参加我国第一支横跨祁连山考察队时的野外工作日记,还有他参加我国第一条横跨秦岭的复杂山区铁路新线——宝成线工程勘测工作时的工程地质照像集等珍贵资料。在陈梦熊院士的野外工作日记中记载了此次勘查路线,这些记录和描述,不仅真实、客观地反映了当时的工作背景和实际情况,也使我们对我国的第一次祁连山地质矿产综合考察有了更全面的了解。

    本次专题史料展主要从生平、成就两个方面进行展示,以文字和图片结合的形式,呈现陈梦熊院士70年地质生涯中取得的成果和做出的贡献。陈梦熊院士求实、求真、创新的治学作风,老骥伏枥、壮心不已的崇高精神,永远是我们学习的典范,永远激励着我们的代代青年前进。此次展览将是促发社会公众对于以陈梦熊院士为代表的我国优秀地质工作者的敬仰之情,也是发扬地质“三光荣”精神的一项有益之举。在党的十九大即将召开之际,让我们全体地质人共同为党的十九大喝彩、为中华民族伟大复兴喝彩。

    1945年 祁连山地质矿产综合考察队时野外工作日记

    1954年 宝成线宝略段工程地质照像集

    纪念陈梦熊院士诞辰100周年专题史料展

    3月11日,第十八次李四光地质科学奖科研奖获得者、中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)原副总地质师肖克炎研究员新申报的战略矿产项目“战略性矿产资源大数据综合信息预测与找矿勘查示范”通过评审。在过去的40年间,从数学地质到数字化矿产预测,从信息化大数据分析再到如今的智能化资源勘查,肖克炎始终围绕国家需求、紧盯科技前沿刻苦钻研,奋战在中国地质行业数字化、智能化研究的前沿,成为这一进程的缩影和地质科学工作者的榜样。

    肖克炎研究员获李四光地质科学奖科研奖

    理想:将“计算机+矿产预测”作为“一生的事业”

    1980年,16岁的肖克炎考入湘潭矿业学院地质系煤田地质与勘探专业。如果不出意外,他的人生轨迹也会像他的许多大学同学那样,毕业进入煤炭行业,一生从事煤田地质方面的研究和实践。

    不过,20世纪80年代初,改革开放的浪潮席卷中国大地,对“科学技术现代化”的渴望蓬勃生长。那时的湖南,一件大事正在发生。1983年12月22日,中国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河”巨型计算机,在位于长沙的国防科技大学计算机研究所问世。“银河”对青年肖克炎的影响是巨大的,从小头脑活跃、热爱数学的肖克炎看到了计算机在煤田矿产资源领域的巨大应用前景。

    1983年年底,他为自己的实习论文圈定了两个方向——矿产资源趋势分析、计算机应用。学校没有计算机怎么办?在学校的支持下,肖克炎在核工业二三〇研究所(原长沙铀矿地质研究所)借了一台进口巨型计算机,它几乎占据了整个屋子。有了这个“宝贝”,肖克炎花费一个星期时间,对湖南湘中盆地煤田沉积谷地的矿产资源进行了5次趋势分析,圆满完成了实习论文。

    这次成功尝试,点燃了他以数学研究地质的兴趣和志向。当然,那时的他,还不知道未来计算机技术将飞速发展,更不知道自己将以此为起点,与“计算机+矿产”打一辈子的交道。

    1984年,肖克炎考取长春地质学院数学地质专业硕士研究生,师从著名数学地质专家王世称教授,并继续攻读该专业的博士学位。

    数学地质是用数学分析及建模的手段,对地质问题进行规律性的研究。然而,把复杂的地质现象进行定量化研究实非易事,不仅需要把矿床成因、地球探测信息技术、计算机等多学科的知识进行交叉、融合,更需要具有宏观的科学视野和创造性的数理推算能力。在学习和实践中,肖克炎不断探索多元统计分析方法的应用、金铜异常区复合模型的建立以及综合信息矿产预测等领域,像海绵吸水一样,在课堂授课、实习项目和国内外资料中汲取知识和经验,并最终将自己的专业方向确定为矿产预测。这也是他坚定不移的选择,为他未来的研究奠定了坚实的基础。

    在长春地质学院学习期间,肖克炎展现出了非凡的勤奋和才华。他发表了数十篇论文,远超学校规定的数量。期间,他还参与了由王世称教授主持的《综合信息矿产预测理论与方法体系》项目,并获得了国家科学技术进步奖二等奖。

    1991年年底,肖克炎博士毕业后不久,中国地质大学开始招收博士后。在博士后流动站和长春地质学院之间,为了自己的梦想,他选择了前者,来到武汉,成为中国地质大学“矿产普查与勘探”博士后。师从我国著名数学地质学家、原地大总校校长赵鹏大教授,进一步深化对数学地质的研究和应用。1993年博士后出站,已晋升为副研究员的肖克炎,来到资源所成矿远景区划研究室(简称“区划室”)工作。

    直到现在,肖克炎都很庆幸自己的“运气”,不仅能师从于数学地质领域有着“南赵北王”之称的两位泰斗,还能在中国矿产资源顶级科研院所找到专业最对口的工作岗位。当然,这份幸运并不是偶然的,而是他坚守初心、不懈努力的结果。 

    肖克炎研究员野外工作

    使命:“成矿区划”→“潜力评价”→“深部预测”

    踏上工作岗位,正直20世纪90年代,全国地质工作陷入低谷期,而肖克炎的“好运”却并未离他而去。

    肖克炎刚刚来到资源所,就赶上了一个大项目——全国第二轮成矿区划工作,并在其中从事成矿远景区划计算机化及GIS应用研究。巧合的是,肖克炎本科和硕士期间,也曾参与过全国第一轮成矿远景区划的部分工作。

    这个项目由时任中国地质地科院院长和地质矿产部总工程师的陈毓川组织领导。此时,经过数十年的找矿,不少地区已转入隐伏矿床、盲矿床预测寻找和评价阶段,找矿难度大,必须筛选出具有较好成矿远景的重点区域,形成“以点带面、点面结合”的找矿突破。同时,当时的地质科技与成矿理论较之改革开放前有了明显的进步,急需使用新理论、新技术综合研究最新的资料,指导找矿。

    陈毓川找到肖克炎,阐述了中国成矿体系和第二轮成矿区划工作的目标,以及应用计算机技术对区域成矿规律进行研究的设想。他强调,一定要注重开展全国和区域性物化资料综合研究,进行矿产预测和评价;要瞄准世界先进水平加快发展勘查技术,加快现代计算机技术的数据处理和成图技术研究,实现“地矿工作信息化”。

    肖克炎始终认为,陈毓川院士是自己重要的伯乐和导师。通过陈毓川指导与项目实践,肖克炎的学术视野愈发开阔明朗,牢牢把成矿系列理论作为计算机技术应用的基础和出发点,成为他所坚守的、不同于其他矿产资源数字化、智能化研究团队的鲜明特点。

    在第二轮成矿区划工作中,肖克炎作为主要骨干,带领团队逐步建立了以成矿系列理论为指导、以GIS计算机技术为支撑的综合信息矿产预测方法体系,开展了不同比例尺矿产资源方法学比较研究,提出了预测底图编图综合解释模型,完善了综合信息找矿评价模型的研究内容方法,编制了首张中国矿产成矿系列图和跨世纪找矿工作部署图,建立了全国成矿远景区划数据库。

    时间紧、任务重。有时候,“活儿”要得急,肖克炎经常要加班到下半夜。好在,辛勤的汗水换来了扎实的成绩:第二轮成矿区划成果“中国成矿体系和区域成矿评价”,在2004年获得国家科学技术进步奖二等奖,肖克炎是主要完成人之一。

    大项目催生大人才。1996年,肖克炎被破格晋升为研究员,1997年开始担任资源所成矿远景区划室总工,2000年,被任命为区划室主任。2006年,原国土资源部部署全国矿产资源潜力评价国情调查工作。这次,作为学科带头人的肖克炎,毫无悬念地成为其中“全国重要矿产总量预测”项目的总负责。

    从2006年到2013年,肖克炎上满了“发条”,瞄准“总量预测”目标任务,创立了矿床模型综合地质信息矿产预测方法;研发出地质专家系统预测与综合信息预测的预测模型,总结了以计算机信息技术为手段,运用矿床模型地质参数法进行资源潜力估算的预测工作方法流程;首次提出区域预测综合信息编图的综合解释模型、矿产预测类型、矿产预测方法类型、最小预测区等概念,创新发展了矿床模型地质参数资源量估算方法;建立了全国矿产资源潜力预测评价成果数据库,为国家资源决策提供了权威国情数据。

    肖克炎研究员在野外与国际知名专家共同野外查证

    矿产资源潜力评价预测成果促进了地质工作顺应时代的发展:广泛应用于我国“十三五”各类矿产勘查规划部署,厘定了我国26个重要找矿部署区带,优选110余处国家重要整装勘查区和矿集区;支撑国家找矿突破战略行动和矿业企业的矿产勘查,推动新发现多处大中型矿产地,实现找矿工作重大突破。即使是现在,其成果仍在发挥着重要作用。

    近年来,矿产勘查逐渐向深部转移,肖克炎智能勘查技术的研发目标也“由浅入深”,在科技部深地资源勘查开采专项“深部资源预测系统技术研究与示范”项目的支持下,围绕深部资源预测需求,系统开展了深部矿产资源预测理论研究、关键技术、平台系统研究,突破了成矿空间三维结构重建机制、深部矿化定位机制及深部预测途径等关键技术瓶颈,首次建立了找矿模型—三维建模—定量预测三元大数据深部矿产资源预测理论方法,自主研制了一套具有自主知识产权的深部综合信息预测评价平台系统,创新研发了深部成矿构造、地球物理、地球化学和地质异常的时空结构解析方法与深层次信息提取新技术,解决了矿集区深部成矿空间三维结构重建、成矿地质异常空间重构以及矿化空间定位等技术难题,推动了我国深部找矿、三维预测领域的技术进步。 

    深部找矿勘查示范基地

    一个个走在科技创新“风口浪尖”的大项目,有效地支撑服务了国家矿产资源安全保障和资源管理,引领了我国矿产资源潜力定量评价与预测科学进步。它们不仅赢得了近十个国家和省部级奖项,也为肖克炎带来了诸多荣誉:俄罗斯科学院与工程院外籍院士、享受国务院政府特殊津贴,以及部百名跨世纪科技人才、原国土资源部先进个人、自然资源部科技创新人才、湘江学者、楚天学者、珠峰人才等称号,而2023年获得的第十八次李四光地质科学奖科研奖,更是对他在地质科研方面突出贡献的充分肯定。

    与此同时,肖克炎不仅在个人学术研究上取得了显著成就,更在团队建设方面展现出卓越的领导力。

    在全国矿产资源潜力评价和国家重点研发计划等项目的实施过程中,他建立了一支集成矿规律、潜力评价、数学建模、软件工具研发等全链条、多层次的高水平科研团队,形成了全国领先的大数据智能找矿“理论—方法—系统平台”完全自主知识产权的开创性成果。

    在他的指导下,团队突破学科壁垒,出色完成了全国25种重要矿产资源2千米以浅资源量预测研究,圈定了各类找矿靶区4万余处、成矿远景区2000余处、重要矿集区240余处,并科学估算了不同深度预测资源量。在山东莱州—招远金矿整装勘查区、四川会理—会东矿集区、湖南—贵州锰矿整装勘查区、贵州贞丰—普安金矿整装勘查区、甘肃玛曲—合作金矿整装勘查区、西藏冈底斯成矿带等地,开展了深部(3000 米以浅)三维预测评价及找矿预测示范,取得了多项找矿突破。由此,肖克炎科研团队在国际SCI期刊上发表了论文106篇,获得发明专利24项,软件著作权27项,6人获得省部级及以上荣誉称号;培养了博士后5人、博士50余人、硕士100余人,为相关行业、企业输送了大量高素质人才。同时,举办各类培训班40余次,培训了行业、企业技术骨干近千人,他本人还在商务部举办的“一带一路”非洲预测方法培训班中多次授课,近千名国外地质专家聆听相关课程。这些工作和成果在学术界产生了广泛的影响,为矿产预测定量化发展作出了重要贡献。

    未来:发展人工智能预测技术是“创新的高地”

    所谓矿产预测,就是在现代地质成矿理论指导下,对预测区的地质、地球物理、地球化学、重砂和遥感等各种成矿信息进行提取解译,并使用先进的多元统计方法和计算机技术进行综合,从而确定成矿有利地段和靶区,并最终估算其矿床数和资源量。

    在如今的矿产预测领域,很少有人不知道MRAS(矿产资源综合信息评价系统)和MinExplorer(探矿者软件)。这套由肖克炎带领团队在全国矿产资源潜力评价项目实施期间自主开发并拥有全部核心技术与知识产权的矿产资源预测评价系统平台,打破了国外在此领域的技术壁垒,填补了我国矿产预测信息化领域的空白,已被全国32省(区、市)的上千家地质调查单位全面应用。 

    探矿者软件(MRAS3.0)赠送仪式

    科学的探索从来都是循序渐进、厚积薄发。

    早在1996年,肖克炎申请承担的“基于GIS平台矿产资源评价辅助决策系统”,在国内首次提出将传统矿产资源评价与现代地学信息技术相结合的研究思路并研制了MRAS软件系统;2002年,肖克炎承担国家863项目“地学空间信息三维可视化系统”,通过基于GIS的资源评价分布式网格计算,开始了对“探矿者”软件核心技术的研发与积累;2006年~2013年,“探矿者”在全国危机矿山找矿专项中推广应用,形成了矿床勘探3DEM储量估算系统;之后,“探矿者”升级为v3.0版本,实现了对三维数字矿床模型及深部矿产资源的立体预测评价。

    MRAS打通了矿产资源评价的GIS工作流程,实现了多源信息变量自动赋值及预测单元自动划分,彻底地改变了以往在预测单元选择、变量研究过程中进行矿产资源统计预测的费时费力的工作环境;而探矿者软件,则是一套适合地质矿产勘查、三维可视化智能分析、三维预测评价系统,其自主研发的三维矿产勘查评价智能地质制图、三维地质建模、三维可视化等底层核心技术,实现了从二维平面预测向三维空间立体预测转化,也使传统统计预测要几个月完成的工作,缩短到几天就可以完成。

    这些,都颠覆性地提升了地质工作中矿产预测的工作模式、准确度以及经济性。

    探矿者地质矿产勘查软件系统(MRAS v3.0)

    30多年对矿产预测数字技术的研发与应用,让肖克炎深深地体会到了“大数据驱动”已成为新的科学范式,而对前沿科学极为敏感的他则清晰地意识到,发展新一代人工智能预测技术是当前资源评价领域创新高地,地质找矿工作智能化已是“奔腾的江河”,必然势不可挡、必然汹涌向前。

    如今,在“人工智能+”找矿的大趋势中,肖克炎又针对战略性矿产资源开始了新的研究探索——通过战略矿产项目“战略性矿产资源大数据综合信息预测与找矿勘查示范”,针对锂、钴、镍等11个战略性关键矿产资源,创新大数据预测评价基本理论、方法流程、预测模型及成果表达等,研发智能地质预测模型和大数据精准预测技术,创新资源评价知识驱动和数据驱动双引擎,突破智能地质模型预测计算机关键技术,形成新一代智能战略性矿产评价软件系统,解决资源评价软件卡脖子难题。

    又是一场硬仗。在今后的4年中,肖克炎将带领项目团队,完成战略性矿产超常富集机理及成矿模型研究、战略性矿产大数据综合信息提取与智能预测方法技术研究、战略性矿产数字矿床模型及预测评价系统平台研发、战略性矿产重点成矿区带资源潜力定量评价、战略性矿产重点矿集区三维预测与找矿勘查示范等课题,继续推进矿产资源大数据智能预测评价水平,为国家提供更多的找矿新靶区,尽快找大矿、找好矿、找急需的矿提供重要支撑。

    熟悉肖克炎的人都知道,他有着地质人的豪迈大气,也有着数学家的精细严谨,既有身为学者的“勇攀高峰、敢为人先”,又有作为教师的“春风化雨、玉汝于成”。30多年来,被同事、学生称为“拼命三郎”的他,始终把李四光等地质先辈的科学家精神视为榜样和指引,以服务国家需求为己任,勇于创新、勤于实践,全身心地投入到了“推动矿产预测理论技术进步”的事业中,而未来,面对国家对能源矿产资源的全新需求和日新月异数字技术的不断召唤,他以科技创新驱动大数据智能预测方法研发的步伐也将更加坚定。

     

    深耕资源评价智能化——记第十八次李四光地质科学奖...

    2018年11月6日,科技部中国21世纪议程管理中心在山东莱州组织毛景文院士等8位专家对自然资源部中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所承担的国家重点研发计划“穿透性地球化学勘查技术”项目开展了中期检查评估。

    专家组听取了项目负责人王学求研究员对项目中期目标完成情况和取得的主要进展汇报,查阅了有关资料,并考察了野外现场和3200米钻探岩芯库,一致认为项目取得了以下5方面重大进展和成果。

    一是首次初步揭示大深度元素垂向迁移机理,经胶东焦家式金矿3200m钻探验证,认为金垂向迁移深度可达2000-3000m。

    二是建立了火山岩型铀矿、斑岩-矽卡岩型铜矿、焦家式金矿三种类型矿床三维地球化学模型各1套,为立体地球化学探测提供了理论基础和技术方法。

    三是研制了气固液不同介质中纳米金属微粒捕集和实验合成装置,实现最小1微米颗粒的分离,观测最小10nm微粒,初步合成了纳米黄铁矿和黄铜矿。

    四是开展立体地球化学探测示范7处,推动山东莱州和河南上宫2处示范区取得深部找矿取得重要进展,证实了方法的有效性。由山东省国土资源厅资助,山东地质科学院在胶东焦家金矿实施3200米深钻,在2700m-2854m深度发现20余米厚度金矿体,金平均品位3.113g/t,最高为13g/t,这是目前中国发现的最深金矿体。河南上宫试验区,由河南地质矿产局实施2000米钻孔验证,在孔深1312米处探获一层真厚度4.56米的高品位金铅锌银矿体。

    五是项目申请专利11项;发表论文66篇,其中SCI论文22篇;4人获得省部级人才称号;建立了联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心。专家组对本项目取得的成果给予了充分肯定,一致认为该项目圆满完成了计划任务,同意项目通过中期评估,并考核优秀。

    项目承担单位联合产学研16个单位,有183位研究人员参加,在6个试验区,采集了170个钻孔芯样品9277件,地表地球化学样品7551件。专家组实地查看焦家-三山岛试验区的焦家断裂带吴家庄3200m深钻现场及岩芯库,就深钻施工对本项目的意义以及建立立体地球化学模型对深部资源潜力的指示作用进行深入交流。

    这是国家重点研发计划“深部资源勘查”专项启动以来第一个进行中期检查的项目,项目承担单位物化探所高度重视,所领导以及项目各课题负责人、项目骨干等50余人参加此次会议。“穿透性地球化学勘查技术”在大深度隐伏矿探测的探测成功对支持深地资源勘查具有重要战略意义。

    大深度穿透性地球化学迁移机理和立体地球化学探测获...

    杨经绥在国际会议上作报告

    杨经绥在智利开展现代洋壳调查野外工作

    2015年春节期间,杨经绥率团队在智利开展野外工作

    杨经绥与白文吉研究员在俄罗斯乌拉尔野外

    对杨经绥来说,科学研究也如同攀登,心中怀有信念和热爱,付出更多的汗水,才能登上一座座山峰,看到常人无法看到的独特风景。

    2017年11月28日,中国科学院公布2017年院士增选结果,中国地质科学院地质研究所研究员杨经绥光荣当选。

    杨经绥发现和厘定了我国柴北缘、东秦岭和西藏松多等3条高压/超高压变质带;厘定了东昆仑阿尼马卿和西昆仑库地蛇绿岩组合,为建立高原北部古板块体制的演化作出重要贡献。他建立的“蛇绿岩型(罗布莎型)金刚石”,为世界开启了研究深地幔物质的重要新窗口。

    杨经绥从事地质科学研究已经整整40年。40年里,他大部分时间和精力都投入在青藏高原的崇山峻岭中,爬上了数不清的山峰。对他来说,科学研究也如同攀登,心中怀有信念和热爱,付出更多的汗水,才能登上一座座山峰,看到常人无法看到的独特风景。

    从书本到野外

    青藏高原给了他最好的淬炼

    1977年,杨经绥从长春地质学院地质勘探系毕业,分配到中国地质科学院地质研究所工作。那时的他血气方刚,大学期间系统而刻苦的学习,让他装了满脑子地质学知识。可对地质学研究来说,野外实践尤其重要。刚刚走出校门的杨经绥,最需要的就是到野外一线去历练,把从书本上学到的知识投射到岩石上,真正走进大自然的地质王国。

    这时,青藏高原的群山发来了遥远的呼唤。1978年正是全国铬铁矿会战的尾声,杨经绥参加了西藏藏北东巧铬铁矿和蛇绿岩填图及雅鲁藏布江蛇绿岩和罗布莎铬铁矿调研项目,他第一次来到青藏高原,就与这片大山结下了一生的不解之缘。

    杨经绥无疑是幸运的,青藏高原虽然气候严酷,工作条件艰苦,但其地质的独特性、复杂性,作为野外地质工作的历练场,是再好不过的了。杨经绥满腔热血地投入野外工作中,跑路线、看剖面、填图、写报告,高寒缺氧的环境并没有难住他。这在一定程度上得益于他的知青经历。入学长春地质学院之前,杨经绥曾在北大荒从事了5年生产劳动。茫茫荒原,天寒地冻,练就了他健壮的体质,馈赠给他勇气和毅力。杨经绥曾说,经历过北大荒岁月,他对任何恶劣的自然条件不再有畏惧感。

    项目负责人白文吉特别器重这个工作勤奋、踏实的小伙子,经常鼓励他,指导他。这让杨经绥很快成长起来,熟练掌握了一项项专业技能。短短几年的时间,他已经从初出茅庐的书生变成能够在野外独当一面的青年地质科技工作者。

    项目结束后,杨经绥从西藏回到北京,但他很快就等来了再上高原的机会。1980年,中国与法国合作开展青藏高原地学研究项目同时,来自全国的地质精英组成了18个青藏高原地质调查分队,准备全面开展高原地质研究。得知这一消息后,杨经绥马上跑去找刚刚被任命为第一分队队长的姜春发。“姜老师,我在西藏东巧铬铁矿区填过图,很喜欢和向往高原工作,也不怕吃苦,让我加入您的团队吧。”杨经绥诚恳而充满期待地说。姜春发对杨经绥的人品和工作态度已有耳闻,痛快地答应了这个主动请缨的年轻人。

    这一去就是5年。杨经绥在人烟稀少的高原,从事东、西昆仑蛇绿岩研究,探索曾经浩瀚的大洋,如今成为莽莽昆仑山的地质构造背景。在旁人看来艰苦而寂寥的工作,杨经绥却说“干得很过瘾”。是啊,昆仑山口、帕米尔、红其拉甫、阿里……光是这些名字,就有种天高海阔的豪迈。几辆车,几个人,带上帐篷、汽油、日用品,一跑就是几个月。最长的一次,他们在野外连续工作8个月。

    在神奇美丽的边疆,杨经绥找到了施展才华的宽广舞台。“搞地质研究,看再多教科书,都不如去野外现场看一看。但光在野外跑,也不行。必须带着思考,带着科学问题跑。”随着对东、西昆仑上这一带了解的加深,杨经绥脑子里产生了一个个地质科学问题,他一边在野外工作,一边寻找问题的答案。

    项目结束时,项目组合作的专著《昆仑开合构造》获得了当年原地矿部科技进步三等奖。姜春发把杨经绥的名字放在了作者中的第二位。“姜老师,我们7个人,我年龄最小,排在第二个不合适吧?”杨经绥一度谦让。姜春发说:“这个排名顺序是按照对项目贡献的大小,而不是年龄大小。”

    走出校园后,杨经绥一脚踏入的野外,就是青藏高原,一晃就是8年。这段时期,杨经绥谦虚地称之为实习阶段。通过“实习”,他加深了对岩石、构造的认识,熟悉了青藏高原的地质环境,增长了见识,为之后的地学研究打下了坚实的基础。披荆斩棘的地学研究利剑,经过淬炼,锋芒初露。

    解密特提斯

    海外留学给了他全球的视野

    1986年,杨经绥被公派留学加拿大,在达霍西大学吉姆霍尔教授的指导下,攻读博士学位。

    早在两年前,霍尔教授就认识了这个来自中国的年轻人。1984年,杨经绥到塞浦路斯参加国际科学钻探培训班。他和来自印度和埃塞俄比亚的两名学生一组进行地质填图、写地质报告,吉姆正是指导老师。杨经绥过硬的基本功和严谨的科学作风让吉姆印象深刻。

    再次见到杨经绥,吉姆问他:“你的论文打算做中国的青藏高原还是塞浦路斯呢?”杨经绥并没有马上回答。他用3个月的时间查阅各种英文文献,了解国际地学界岩石和构造领域的研究情况。当时,关于青藏高原的研究很少,文献多数来自国内。而关于塞浦路斯的研究,前人已经做了很多工作,已经有大量的论文发表,研究比较深入。塞浦路斯拥有全球最经典的古特提斯洋地质遗迹,记录了完整的地质层序和特提斯洋的历史。研究古特提斯洋形成和关闭的过程,有望对地球上大陆和海洋的形成产生新的认识。青藏高原,也是古特提斯洋的一部分。选择塞浦路斯,便于与国际同行之间的交流,也便于导师的指导。而选择塞浦路斯,也意味着必须要在前人研究的基础上取得新的发现,挑战性很强。吉姆认可了他的选择。

    1987年,杨经绥再次来到塞浦路斯。吉姆帮他联系了当地一户人家,让他住在家里面。每天一大早,杨经绥就骑着山地车上山去,一个接着一个地看地质剖面,详细记录地质特征。有一天下山时,山地车速度很快,不小心撞到一道坎,连人带车都飞了出去。杨经绥的膝盖摔破了,山地车也摔坏了。那里距离他住的地方还很远,正发愁怎么回去时,幸好一辆卡车路过,停了车。车上下来一个当地人,在了解了杨经绥的困难之后,答应帮他修车。好心人把杨经绥带到家里,在车库里帮他修好了山地车。“真没想到一个中国年轻人会骑着自行车,在我们国家的大山里辛苦地研究地质,太了不起了。”

    回到住处时,天色已晚。杨经绥远远地望见他借宿那户人家的老妈妈正在门口焦急地眺望。看到杨经绥,她眼泪流了出来,“到了时间还没回来,我担心你出了什么事。”“我没事,就是摔了一跤,车子已经修好了。”杨经绥一边安慰老妈妈,心中一股暖意涌了上来。

    过了段时间,吉姆来检查杨经绥的工作,在看了他的各种记录和成果后,对他野外工作的扎实大加赞扬。反过来,导师严谨的治学态度、科学的培养方式、和善正派的为人,也给杨经绥很多有益的影响。

    杨经绥的博士论文《塞浦路斯古海底构造重建》,在前人研究的基础上,提出了自己新的认识,得到了学术界的肯定。海外留学生涯,给了他地学研究的全球视野,使他把握到研究领域最前沿的脉动。他的剑,磨得更锋利了。

    毅然返高原

    在我国发现两条超高压变质带

    1994年春节,杨经绥在大洋对岸收到时任中国地科院地质所所长许志琴发给国外留学人员的新春贺信。许志琴在信里说,所里正在与法国合作开展青藏高原研究项目,祖国需要人才,欢迎他们回来参加。

    看到信后,杨经绥思绪万千,激动不已。青藏高原,那是他魂牵梦萦的地方,是他熟悉而热爱的地方。当年,自己还有一些问题没搞清楚,如今增长了知识,回去一定要解开谜题。

    4个月后,杨经绥就坐上了回国的飞机,又从北京直奔东昆仑。那又是一段过瘾的时光,故地重游,杨经绥的眼里却看到了比过去更丰富的东西。同时,他也感受到了团队良好的科研氛围,每个人都很努力、很敬业。“我一直认为,搞科研,一方面要找到兴趣点,另一方面要有良好的团队。许志琴院士带领的青藏高原研究团队,正符合我的期待。更重要的是,我的事业在中国。”于是杨经绥对许志琴说:“我想回来,正式参加你们的项目。”许志琴听了非常高兴。

    杨经绥的选择是正确的。1995年,地质研究所破格评杨经绥为研究员,1996年他开始带研究生,1998年被聘为地质研究所副所长,1999年成为博士生导师。2003年,杨经绥获得中央组织部、人事部、宣传部、教育部、统战部、科学技术部六部委颁发的“留学回国人员成就奖”。2007年,他荣获“何梁何利科学与技术进步奖”。

    每一年,杨经绥和同事们都有很长一段时间奔波在青藏高原的野外。他们去的都是人迹罕至的地方,甚至无人区。危险时刻躲藏在他们身边。1997年在可可西里,科研团队突遇暴风雪,温度极低,气压下降,几乎所有人都被强烈的高原反应击倒。到了夜里,一位同事突然昏迷,情况危急,急需输液,可蜷缩在车里,液体怎么也输不进体内。为了挽救同事的生命,杨经绥二话不说,爬到车顶,高举起吊瓶,在凛冽的风雪中站了一个小时,直至同事病情好转。2004年秋天,杨经绥和他的科研小组在野外作业时,不幸遭遇车祸。他受了重伤,断了五根肋骨和一根锁骨。在危难之时,他首先想的是别人,让医生先抢救别的伤员。在敦煌医院重症病房里,他还念念不忘工作。

    就在他们经历艰险的时候,新的发现也悄悄到来了。1996年,杨经绥和同事在柴达木盆地北缘鱼卡发现了榴辉岩,在柴达木盆地北缘都兰发现榴辉岩和含柯石英片麻岩,建立了中国西部一条长350千米的早古生代超高压变质带,开辟了西部超高压变质岩研究的新热点。

    “榴辉岩和柯石英是板块碰撞时在超高压条件下形成的。温度不能太高,压力却要很高。基于当时的发现,我推测我国大陆沿着中央造山带发生过两次碰撞,一次发生在5亿年前,一次在2亿年前。但是推测需要证据来支撑。”杨经绥说。

    2002年,支撑他推测的证据终于被找到了。那年春节期间,杨经绥和同事采用激光拉曼谱方法,对从秦岭取回来的几千个样本进行研究,从中发现典型的超高压矿物——金刚石。秦岭金刚石的发现,为中国西部的超高压变质带延至东秦岭提供了关键性的科学证据。杨经绥等人据此提出了沿中央造山带存在4000千米的早古生代和印支两期超高压变质作用事件的巨型超高压变质带的大思路,在国内外引起了很大反响。柴北缘和东秦岭两条超高压变质带,已被国际超高压权威标注在新的全球超高压变质带分布图上,为推进超高压变质带研究和中国关键构造问题的解决做出重要贡献。

    罗布莎突破

    深地幔研究领跑世界

    杨经绥心里,还有一个谜没有解开。1980年,西藏罗布莎铬铁矿,选矿时选出了金刚石。此事曾轰动一时,多数人不相信,认为地质背景完全不对,不可能出现金刚石。还有几名外国专家专程来考察,认为选出的金刚石是混染的。

    当年,杨经绥和老师白文吉就在罗布莎,亲身经历了这件事。明明就是金刚石!杨经绥意识到,把这件事情研究清楚,将真相大白于天下,有可能会带动重大理论突破。他在心中暗下决心,一定要弥补自己和白老师当年留下的遗憾,重回罗布莎。

    2006年,杨经绥如愿承担了罗布莎铬铁矿研究项目。这一次,他们很快就又发现了金刚石,而且是在原矿石里发现的。可消息传出去,国际地学界依然是一片质疑声。澳大利亚的科学家来了,日本的科学家也来了,要取回样品自己验证。当他们也选出金刚石,在自己的实验室里做微量元素分析后,终于相信了中国科学家的发现。他们就像发现新大陆般惊喜万分,回国后,在各种会议上为罗布莎的金刚石正名。铬铁矿里金刚石等超高压矿物的发现,把过去认识中浅部的地质运动,一下延伸到400公里深。

    过去研究地球深部的运动,都是在实验室里模拟,找不到样品来研究、来证实。如今终于有了看得见摸得着的岩石,来讲述地球演变的故事。美国一位院士撰写文章指出,杨经绥团队发现的罗布莎型金刚石,或者说蛇绿岩型金刚石,为世界地学界打开了一扇研究深地幔矿物和作用的窗口。2015年,国际地科联批准了国际地球科学研究计划“金刚石与地幔再循环”项目(IGCP-649)。

    杨经绥的全球视野,让他提出全球化的研究思路,即从全球尺度选择不同时代和地区的代表性蛇绿岩,查明金刚石等强还原超高压矿物群在古今大洋岩石圈中的空间展布、赋存状态及其形成和保留机制,探讨和揭示全球不同构造背景的地幔物质组成和深部地质作用。在这一思路指导下,他们的团队得到中国地质调查局和国家基金委支持,分别开展了塞浦路斯特罗多斯、阿尔巴尼亚、缅甸、土耳其和俄罗斯等地的蛇绿岩和铬铁矿调查取样。

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

    2017年,杨经绥带领各国科学家在古巴采集了近3吨蛇绿岩和铬铁矿样品。运用现代高科技分析测试手段,它们可能揭开古加勒比大洋的裂解和关闭历史,同时可以探讨铬铁矿的成因,探讨深地幔矿物和深部物质的循环和侵位。明年,“金刚石与地幔再循环”项目计划去澳大利亚和新加里多尼亚举办研讨会并进行野外调查取样,将首次取得南太平洋小岛上的铬铁矿。杨经绥说:“我们十分期待,来自地球南半球的样品会带来什么样的惊喜和奥秘。”

    40年的科研生涯,杨经绥在自己的专业领域里,向着心中坚定的方向一步步攀登。如今,他已经带着一个中国科学家的自豪,登上了深地幔研究的世界高度。但他依然没有松懈,因为更美的风景在更高更远处。

    打开探索深地幔物质的新窗口

    建设中的“中国天眼”

    地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

    2006年专家组初勘大窝凼

    技术人员检查桩孔

     

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

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

    为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地?

    选址工作跟进十多年,最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题?

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

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

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

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

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

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

     
    解译“中国天眼”的地质密码

    中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心日前在京举行了揭牌仪式。对于这样一个新生的研究机构,业界有着诸多疑问。为此,中国矿业报记者专访了矿产资源绿色评价研究中心主任王京彬,请他就这个机构成立的背景、定位、作用、目标、运作等做了全面的介绍。

    矿产资源全链条绿色评价技术体系(资料图)

    中国矿业报:请问成立矿产资源绿色评价研究中心这样一个研究机构,是基于一个什么样的背景?

    王京彬:主要是基于我国国情。在相当长的一段时期内,我国对矿产资源的刚性需求还将不断加大,而矿产开发的同时,对生态环境的保护也责无旁贷,绿色勘查和绿色矿业发展是大势所趋。

    习近平总书记提出:“既要金山银山,也要绿水青山。”党的十八届五中全会也把“绿色发展”作为五大发展理念之一。为此,决策部门开始行动。2009年,国土资源部出台了《矿山地质环境保护规定》,把“矿山地质环境保护与治理恢复方案”作为申办采矿许可证的前置条件之一,逐步健全完善矿山地质环境管理制度体系;2010年,国土资源部正式印发《关于贯彻落实全国矿产资源规划,推进绿色矿业,建设绿色矿山工作的指导意见》,进一步明确了推进绿色矿山建设的思路、原则与目标;2011年“发展绿色矿业”被纳入《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,上升为国家战略;2015年,中央就生态文明建设出台了第一个全面专题部署文件,明确把发展绿色矿业、加快绿色矿山建设作为重要任务,具有里程碑意义;2017年5月,国土资源部、财政部等六部委出台《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,提出“将绿色发展理念贯穿于矿产资源规划、勘查、开发利用与保护的全过程,引领和带动传统矿业转型升级。”

    中国地质调查局部署了一系列地质环境调查和矿产资源基地综合地质调查项目,支撑绿色矿业发展。《中国地质调查局“十三五”科技创新发展规划》将大型资源基地资源环境综合调查作为重要矿产资源领域4项主要任务之一,并且在重要矿产资源调查、地质灾害防治与地质环境保护、国土开发与保护、基础地质支撑等计划中部署了一系列地质环境调查项目。

    相关单位开始积极行动。青海省有色地勘局在推进“青海省多彩地区铜多金属矿整装勘查”项目中,建立了绿色勘查多彩模式;贵州西南能矿集团第一个出台了绿色勘查企业标准;成都探矿工艺所建立了绿色勘查技术团队,加强技术开发和应用示范……

    这些探索难能可贵,而且成效显著,但生态文明建设和绿色发展永远在路上。如何解决单一化、局部化、区域性和碎片化的问题,从矿业全产业链的高度来构筑一整套行之有效的标准、规范、制度,并提供可供参考甚至推广的示范与模式,仍是亟待解决的问题。也就是说,矿业全产业链的绿色发展,需要可靠的技术及智力支撑机构,要有提供技术支撑的“领头雁”。正是在这样的背景之下,在决策部门和企事业单位殷切期待之下,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心顺利诞生。

    中国矿业报:中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心的业务定位是什么?

    王京彬:矿产资源绿色评价研究中心是中国地质调查局专门从事矿产资源绿色评价研究的学术性非法人组织。面向绿色矿业发展和国家资源基地建设,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心以矿产资源基地为基本单元,以支撑服务矿产资源基地综合地质调查和矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价研究为重点,系统开展矿产资源数量、质量、生态环境“三位一体”综合评价。在矿产资源基地综合地质调查成果的基础上,聚焦三个方面的评价研究:一是基于生态环境的矿产资源技术经济可行性评价,回答在考虑生态环境成本的条件下是否是“矿”的问题;二是资源勘查开发对生态环境影响性评价,回答勘查开发活动对生态环境的影响程度、范围及可修复性的问题;三是勘查开发活动自身的绿色化评价,是否采取了有效措施实现资源勘查开发最优化和生态环境影响最小化。

    通过系统的评价研究,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心将为建立一套矿产资源全链条的绿色评价技术标准(指南、规范等)体系提供科学依据,为优化勘查开发布局和中国地质调查局资源基地综合地质调查工作部署提供咨询建议。

    中国矿业报:中心目前确定了哪些研究方向?

    王京彬:目前我们主要针对资源基地地质环境和生态系统调查与研究的薄弱环节,系统开展矿产资源的资源潜力、开发条件和环境影响一体化评价,构建矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价技术支撑体系。

    具体来说,中国地质调查局矿产资源绿色评价研究中心目前主要有以下4个研究方向:一是矿产资源基地综合地质调查与资源环境承载力评价;二是绿色勘查与资源技术经济环境影响评价;三是绿色矿山评价体系、监测示范与生态环境修复技术研究;四是矿产资源全链条绿色评价技术标准(规范)研究与成果集成。

    中国矿业报:中心在打造全链条绿色评价体系方面,确立了什么样的发展目标?

    王京彬:我们计划通过10年左右的持续努力,逐步建成世界一流的矿产资源绿色评价研究中心。为达成这个目标,我们以支撑服务绿色矿业发展和国土资源管理中心工作为目标,以矿产资源基地为基本单元,针对生态环境评价薄弱环节,在综合调查的基础上,系统开展资源基地的资源潜力、开发条件和环境影响一体化评价,构建矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复(闭坑)全链条绿色评价技术支撑体系,争取成为矿产资源基地绿色评价创新与合作交流平台、矿产资源全链条绿色评价信息集成与服务平台、绿色评价标准(规范)制定与管理决策技术支撑平台、绿色评价新理论新技术新模式的示范推广平台。

    中国矿业报:能否谈一下为了达成10年的目标任务,中心做了哪些具体工作规划?

    王京彬:为实现总目标,中心制定了明确的阶段性目标任务。2017~2018年,建实矿产资源绿色评价研究中心。以完善结构、资源基地综合调查为重点,通过对业务中心的组织结构、业务结构、人才结构、合作网络的不断完善,夯实业务中心的发展基础;完成好综合地质调查示范项目,在集成相关成果的基础上,初步建立资源基地综合地质调查的技术方法流程、资源环境承载力评价方法和技术经济与环境影响评价体系;提出“资源基地综合地质调查技术要求”建议和项目部署建议,支撑引领矿产资源基地综合地质调查工作。

    2019~2020年,建成国内一流的矿产资源绿色评价研究中心。以全链条绿色评价和标准(指南、规范等)研究为重点,建立矿产资源调查、勘查、开采、生态环境修复等阶段的绿色评价关键指标体系、技术方法流程;初步提出或完善各阶段相关技术标准(规范、规程)建议,优选和推广绿色调查、勘查、开采和生态环境修复先进技术,促进绿色评价成果转化;建设国内一流的矿产资源绿色评价应用研究、学术交流、人才培养和示范推广中心,引领矿产资源基地绿色评价工作。

    2021~2025年,跻身世界一流的矿产资源绿色评价研究中心行列。以示范推广和国际合作为重点,优化完善矿产资源全链条各阶段绿色评价指标体系,构建矿产资源全链条绿色评价技术支撑和服务体系,突出成果集成与示范推广,加强国际合作研究与交流,以一流的人才、一流的成果、一流的管理和一流的服务,把中心建设成为世界一流的矿产资源绿色评价研究中心,有力支撑中国矿业“走出去”和国家“一带一路”矿产资源勘查开发合作,促进全球绿色矿业发展。

    中国矿业报:作为依托单位,北京矿产地质研究院将为矿产资源绿色评价研究中心提供哪些支持?

    王京彬:作为矿产资源绿色评价研究中心的依托单位,北京矿产地质研究院在中心建设及运行期间将提供全方位的支持,主要表现在:

    一是具备科研-调查-勘查-开发-环境治理修复完整的技术-产业链,为开展矿产资源全链条绿色评价提供坚实的实践基础和技术支撑。作为一个长期服务于工业部门的研究和调查机构,北京矿产地质研究院有着独特的产业背景、人才优势、专业综合优势和长期积累,有突出的找矿业绩和矿山开发经验,形成了科研-调查-勘查-开发一体化的新机制,构建了较为完整的矿产勘查开发和环境修复技术产业链。

    与此同时,北京矿产地质研究院(含下属单位中色地科矿产勘查股份有限公司)拥有区域地质调查、固体矿产勘查、地球物理勘查、地球化学勘查、地质钻探、地质灾害防治工程勘查施工等甲级地勘资质,甲级测绘资质,地质灾害治理工程甲级施工单位资质,地质灾害危险性甲级评估资质,建筑业企业资质证书(特种专业工程专业承包)等。

    另外,北京矿产地质研究院正在实施的东天山、赤峰有色金属矿产资源基地综合调查二级项目,以及在实施的承德生态文明示范区综合地质调查项目和3个矿集区(整装勘查区)找矿预测子项目,将从项目层面有力支撑“研究中心”建设。

    二是北京矿产地质研究院拥有6家境外上市资源公司,相对熟悉境外绿色勘查先进做法和技术要求,有助于高起点借鉴境外研究成果和最佳实践经验。北京矿产地质研究院及其下属企业在立足国内地质工作的同时,抢抓“走出去”机遇,海外地勘项目聚焦重点国家,形成了加拿大、澳大利亚、智利、埃塞俄比亚、坦桑尼亚和老挝等海外“根据地”,在16个国家拥有60个探矿权和采矿权。依托海外风险资本市场,境外找矿取得重大突破。美国南加州奥德山超大型金矿、加拿大魁北克HR超大型铜–镍–铂族矿、埃塞俄比亚VMS铜锌金矿、西澳铀矿、坦桑尼亚金矿、苏丹北部金矿、智利铁铜金矿、老挝纳勐铜矿,均取得突出的找矿效果。目前,中色地科公司是加拿大多伦多证交所上市的奥卡黄金公司、东非金属公司、金股矿业公司和北方镍矿勘探公司,以及在澳大利亚证交所上市的英特金属公司、英特铀矿公司等6家境外上市的初级资源公司的第一大股东,形成支撑美洲、非洲、澳洲等主要资源大区海外风险勘探的上市公司群。在多年的海外合作实践中,较系统地学习和初步掌握了澳大利亚、加拿大等矿业发达国家,在地质矿产勘查、矿业开发、环境保护和安全生产等方面的先进经验、做法和技术规范要求,便于“研究中心”结合我国国情更好地学习借鉴,取得与国际标准规范对接的研究成果。

    三是具备人才和技术设备优势,可为中心运行提供人才和科研条件保障。北京矿产地质研究院当前人员精干、装备精良,主要技术骨干人员大多承担过复杂地质条件下国家、部(省)或大型以上地质调查或勘查项目,能够解决工作中重大疑难问题。同时,北京矿产地质研究院及下属控股公司近年新购置的先进技术设备和仪器500多套,自主研发了超低空高精度磁测系统和井中三分量高精度磁测系统等设备,拥有实施各类地质调查项目的能力。

    四是具有有色金属产业背景和有色地勘领军地位,可促进研究成果的转化与示范推广。北京矿产地质研究院作为有色地勘系统的领军单位,隶属于国资委和中国有色金属工业协会,是中国地质学会矿山专业委员会、中国有色金属工业协会地质矿产分会、中国有色金属学会地质学术委员会的挂靠单位,与有色金属矿业企业和有色地勘单位保持良好的合作关系。同时代表行业部门,每年以“三会一奖”为抓手,组织属地化有色地勘单位与矿业企业的改革发展经验交流和资源地质、民生地质成果交流会,承办中国有色金属工业找矿成果奖评选,具有较强的行业服务能力和影响力。有利于“研究中心”工作的推进和研究成果的示范推广。

     

     

    致力推进矿业全产业链绿色发展

    “始终坚持人民至上、生命至上”——习近平总书记指挥打好统筹疫情防控和经济社会发展之战述评

    具有强传染性的奥密克戎变异株迅速蔓延至我国28个省份。3月份以来,本土感染者累计突破7万,中高风险区一度超过600个……我国防疫抗疫工作面临严峻挑战。

    直面风浪,把舵领航。

    3月17日,中共中央政治局常务委员会召开会议,分析新冠肺炎疫情形势,部署从严抓好疫情防控工作。习近平总书记指出,“要始终坚持人民至上、生命至上,坚持科学精准、动态清零,尽快遏制疫情扩散蔓延势头”“统筹好疫情防控和经济社会发展,采取更加有效措施,努力用最小的代价实现最大的防控效果,最大限度减少疫情对经济社会发展的影响”。

    面对世纪疫情的跌宕反复,习近平总书记亲自指挥、亲自部署,以科学之策应对非常之难,以办好发展和安全两件大事的非凡实践,团结带领亿万人民打好统筹疫情防控和经济社会发展之战。

    从严从紧——“始终绷紧疫情防控这根弦”

    起病隐匿、传染性强、单日新增感染者最高超过6000例……狡猾的奥密克戎变异株让防控变得异常困难。

    近期我国本土聚集性疫情呈现点多、面广、频发的特点,数量相继超过2020年的18起、2021年的30余起。

    习近平总书记始终关注着疫情演变态势,牵挂着人民群众的身体健康和生命安全。

    “突出口岸地区疫情防控这个重点,守住不出现疫情规模性反弹的底线。”今年3月5日,在参加十三届全国人大五次会议内蒙古代表团审议时,习近平总书记对当前疫情防控提出明确要求。

    4天后,针对在多地扩散的疫情,习近平总书记又作出重要批示:当前疫情发展很快,散发面广,染疫人数大增,务必责成各有关部门和地方从严从紧开展防控工作。

    3月17日的中共中央政治局常委会会议,部署从严抓好疫情防控工作,从思想上、行动上对当前和下一步我国抗疫工作进行全面动员和周密安排。

    “始终坚持人民至上、生命至上”“尽快遏制疫情扩散蔓延势头”。习近平总书记在会上强调,各地区各部门各方面要深刻认识当前国内外疫情防控的复杂性、艰巨性、反复性,进一步动员起来,统一思想,坚定信心,坚持不懈,抓细抓实各项防疫工作。

    关键时刻,以习近平同志为核心的党中央审时度势、科学研判,给出有力回答,指出明确方向——

    “坚持就是胜利。”

    人们不禁想起两年多前的一幕:

    2020年1月25日,大年初一,中南海怀仁堂。习近平总书记和其他6位中共中央政治局常委坐在一起。习近平总书记表情凝重:“大年三十我夜不能寐。”

    “生命重于泰山。疫情就是命令,防控就是责任”“把人民群众生命安全和身体健康放在第一位,把疫情防控工作作为当前最重要的工作来抓”……

    在疫情来势汹汹的危急时刻,以习近平同志为核心的党中央发出“人民至上、生命至上”的最强音。

    两年多来,病毒频繁变异,形势不断演变。对于疫情防控,习近平总书记始终亲自指挥、亲自部署,变的是不同阶段的具体防控策略,不变的是贯穿其中的鲜明主题:坚持以人民为中心,把人民放在心中最高位置。

    “宁可十防九空,绝不可失防万一。”

    “尽最大努力防止更多群众被感染,尽最大可能挽救更多患者生命。”

    “为了保护人民生命安全,我们什么都可以豁得出来!”

    ……

    话语掷地有声,措施坚定不移。事关亿万人民群众的生命健康安全,就没有商量的余地。这就是大党大国领袖对于人民生命健康安全高度负责的鲜明态度和义不容辞的使命担当。

    正是在“人民至上、生命至上”理念指引下,当世界其他地方新冠肺炎确诊人数和死亡人数持续攀升时,中国最大程度保护了人民生命安全和身体健康,更为经济社会发展提供了坚实基础。

    正如习近平总书记指出的:我国经济发展和疫情防控保持全球领先地位,充分体现了我国防控疫情的坚实实力和强大能力,充分彰显了中国共产党领导和我国社会主义制度的显著优势。

    疫情常态化防控以来,习近平总书记亲自指挥部署疫情防控工作,确定了“外防输入、内防反弹”总策略、“动态清零”总方针。

    “动态清零”的精髓,一是快速,二是精准。立足抓早、抓小、抓基础,不追求零感染,但发现一起就扑灭一起,守住不出现疫情规模性反弹的底线。快速和精准的“动态清零”,正是中国控制疫情的“法宝”。

    2021年,德尔塔变异株带来的疫情一度波及20余个省份。

    中国坚持“动态清零”总方针,迅速采取防控措施,迎战德尔塔变异株,有效处置30余起聚集性疫情,基本用一个潜伏期(14天)就控制住疫情。

    目前,全球累计确诊病例已超4.7亿,死亡病例逾610万;我国感染人数、发病人数、重症人数和死亡人数都保持在较低水平。

    有外媒评价,中国是全球唯一控制住德尔塔变异株传播的国家。

    2022年,新冠肺炎疫情仍复杂多变、没有明显拐点——当前正处于全球第四波流行高峰,每周报告病例数超过1000万。

    “各级党委和政府要始终绷紧疫情防控这根弦,坚持以预防为主,持续抓紧抓实抓细外防输入、内防反弹工作,提高防控的科学性、精准性。”春节前夕,习近平总书记在山西考察调研时,就针对全球疫情呈现新的特点、防控风险增大提出明确要求。

    严谨的科学研究推演证明:以中国14亿多人的总人口基数、庞大老年人群体的现实国情,如不及时从严防控,最终将形成规模性反弹,中国医疗体系面临击穿危险,后果不堪设想。吉林、上海等地迅速增高的病例,已发出了强烈警示。

    有研究表明,虽然奥密克戎变异株流行期间的病死率确实下降了,但同期因疫情造成的死亡总数却高于德尔塔变异株流行的同期死亡数,奥密克戎变异株流行的危害依然严重。

    “坚持科学精准、动态清零”——面对疫情跌宕对群众生命安全和身体健康带来的威胁,以习近平同志为核心的党中央旗帜鲜明。

    习近平总书记多次强调,疫情还没有过去,一旦有事,蔓延起来非常快,一旦发现要采取严格处置措施,绝不松动,绝不手软。

    奥密克戎变异株流行后,世界多个国家和地区的疫情水平在短时间内突然上扬。正是因为中国采取了一系列有效干预措施,这条原本陡峭的曲线趋于平缓……

    3月17日的中共中央政治局常委会会议强调,各地区各部门各方面要把思想和行动统一到党中央决策部署上来,党政同责,齐抓共管,做到守土有责、守土尽责,提高防疫本领。要加强组织领导,克服麻痹思想、厌战情绪、侥幸心理、松劲心态,以时不我待的精神抓实抓细疫情防控各项工作。

    习近平总书记深刻指出,疫情防控是“国之大者”。

    呵护好14亿多中国人民的生命健康,就是比天还大的事。

    精准防控——“努力用最小的代价实现最大的防控效果”

    3月17日,习近平总书记在中共中央政治局常委会会议上就精准防控作出战略指引:“要提高科学精准防控水平,不断优化疫情防控举措”“努力用最小的代价实现最大的防控效果”。

    治国理政千头万绪,习近平总书记向来重视“精准”二字。

    从脱贫攻坚的“聚焦精准发力”,到深化改革“对准焦距,找准穴位”,从城市管理“应该像绣花一样精细”,到要求对干部开展精准化的培训……精准,是现代化治理能力的卓越体现。

    针对突如其来的疫情,习近平总书记早在2020年1月召开的中共中央政治局常委会会议上就提出“坚定信心、同舟共济、科学防治、精准施策”的总要求。

    面对复杂的世纪疫情,同传播速度更快、隐匿性更强的变异株较量,实现“动态清零”,关键就在“精准”。

    这是中国方案的精准,在关键要害处,集中发力——

    近期疫情“破防”,均由境外输入引发。点多、线长、面广,当前我国疫情防控的重中之重,正是外防输入。

    “针尖大的窟窿能漏过斗大的风”,2020年全国两会上,习近平总书记在参加湖北代表团审议时就强调,持续抓好外防输入、内防反弹工作,决不能让来之不易的疫情防控成果前功尽弃。

    习近平总书记多次强调,目前疫情防控最大的风险是来自境外,外防输入一刻也不能放松,要压实口岸地区防控责任,充实口岸防控力量,健全常态化防控机制,补齐短板弱项,筑牢外防输入防线。

    划定缓冲区,实行差异化管理;一口岸一对策,实行非接触式货物交接模式……中国精准完善口岸城市疫情防控机制,以最小的社会成本,不断扎紧外防输入“篱笆墙”。

    阿尔法、贝塔、伽马、德尔塔、奥密克戎……不断出现的新冠病毒变异株,让防控变得异常困难,也促使人类不断调整应对手段。

    “坚持向科学要答案、要方法”“科学技术是人类同疾病斗争的锐利武器”“中西医结合、中西药并用”……在考察新冠肺炎防控科研攻关工作时、在专家学者座谈会上,习近平总书记始终强调科技之于疫情精准防控的作用。

    加强疫苗、快速检测试剂和药物研发等科技攻关,使防控工作更有针对性;启动新冠疫苗序贯加强免疫接种;采用核酸和抗原检测相结合……一个个事关长远的抗疫部署,彰显着领航者高瞻远瞩的战略眼光。

    构建“免疫长城”!在习近平总书记的亲自关心部署下,中国启动全球最大规模疫苗接种:截至3月24日,全国完成新冠疫苗全程接种超过12.4亿人,占总人口近九成,这一规模和速度超过全世界其他任何国家。

    3月22日,在内蒙古呼和浩特市公主府公园新冠疫苗接种点,一位老人在接种疫苗。新华社记者 刘磊 摄

    一旦感染新冠病毒,老年人发生重症和死亡的风险显著增加。面向5200万尚未完成全程接种的60岁以上老年人,疫苗接种正精准推进,免疫屏障在有针对性地加强。目前,我国已有29款疫苗进入临床试验,占到全球的19%。

    这是中国智慧的彰显,下好先手棋,织牢防护网——

    就当前抗疫,习近平总书记着重强调,要“使防控工作更有针对性”“采取更加有效措施”。

    阻断病毒传播链,以快制快尤为关键。

    这是3月20日傍晚拍摄的吉林市高新南区隔离方舱建设现场(无人机照片)。新华社记者 张楠 摄

    3月23日,吉林。全省方舱医院已建成13个、在建4个,共有床位22973张、在建床位7841张。

    “刚开始担心方舱医院里条件不好。”来自吉林农业科技学院的学生陈建龙,住进吉林市昌邑区方舱医院,“来了之后每顿饭有荤有素,外面天气寒冷,方舱医院很暖。”

    确保每个省至少有2至3家方舱医院,在需要启用时,能在两天之内建成并投入使用……在武汉保卫战中起到至为关键作用的方舱医院,如今得到进一步“升级”使用。

    3月18日,在北京市东城区北新桥街道一处核酸采样点,工作人员冒雪引导前来检测的居民。新华社记者 鞠焕宗 摄

    在以习近平同志为核心的党中央统筹指挥下,根据疫情变化,诊疗方案、核酸检测组织实施指南等与时俱进作出科学调整,更加科学的防控举措不断出台:不搞“大水漫灌”,核酸检测任务在24小时内完成;推广“抗原筛查、核酸诊断”监测模式;对轻症病例实行集中隔离管理,科学降低解除隔离的标准……

    与病毒赛跑,跑得越快,就越能掌握战“疫”的主动权。我国坚持“动态清零”总方针,以“早发现、早报告、早隔离、早治疗”为核心,从严从实开展防控工作,疫情防控取得了良好效果。

    “扩大重点人群监测覆盖面,完善多渠道监测预警机制,全面提升疫情监测预警和应急反应能力”“要加强学校等重点场所常态化防控,压实主体责任,做实做细防控措施和应急预案”……严格落实“四早”要求,确保第一时间发现,第一时间应对处置,就能把疫情控制在最小范围。

    “早发现、早处置,我们有办法把疫情遏制在萌芽状态。”国家卫生健康委疫情应对处置工作领导小组专家组组长梁万年说,当前防控举措科学有效,积小胜为大胜,我们总体上就会向“动态清零”的目标逐渐迈进。

    这是中国力量的集结,分级分层、有效协同,向机制要效率——

    静与动之间精准施策,体现治国理政的高超水平。

    习近平总书记反复强调,“坚持常态化精准防控和局部应急处置有机结合”“统筹常态化精准防控和应急处置”。

    就不断完善疫情防控机制,习近平总书记强调指出,“要统筹应急状态下医疗卫生机构动员响应、区域联动、人员调集,建立健全分级、分层、分流的重大疫情救治机制”“发挥社区作为联防联控、群防群控的第一道防线作用”“着力完善重大疫情防控体制机制,毫不放松抓好常态化疫情防控,全方位全周期保障人民健康”。

    “不断提升分区分级差异化精准防控水平。”习近平总书记多次强调。3月17日的中共中央政治局常委会会议对科学精准防控作出部署,强调“压实属地、部门、单位、个人四方责任”“要保持群众正常生产生活平稳有序,做好生活必需品生产供应,保障好群众就医需求”“做实做细防控措施和应急预案”。

    3月25日,在辽宁省沈阳市凤祥综合市场,一名市民买菜后扫码付款。新华社记者 王乙杰 摄

    疫情常态化防控不是孤立的政策,而是一套复杂的运行体系,坚决防止“简单化”“一刀切”。防控工作千头万绪,执行不到位,要么形成防控“空挡”,要么导致“层层加码”,影响百姓正常生活。

    国务院联防联控机制第一时间响应,各省份各部门坚决贯彻落实习近平总书记重要讲话精神,落实党中央、国务院决策部署。

    从严从紧落实疫情防控各项措施;采取最彻底的防控措施,尽快遏制疫情扩散势头……抗疫集结号再度吹响,一条条更加精准的措施正不断出台。

    3月24日,在福建泉州市海峡体育中心联合方舱核酸检测基地,参加“抗疫志愿车队”的出租车司机(左)协助医务人员装运核酸检测样本。新华社发(周义摄)

    第一时间派出工作组赴多个省份指导疫情处置工作,第一时间全面激活应急指挥体系,第一时间启动重点地区核酸检测,第一时间强化公卫、公安、工信的协同,第一时间做好信息发布和舆论引导……

    3月14日下午,来自邻近省份的多支医疗队共940名医护人员抵达吉林市,迅速补充到当地的方舱医院、定点医院和核酸检测队伍中。不久之后,制约当地疫情防控的瓶颈问题基本得到解决。

    “图难于其易,为大于其细”。在以习近平同志为核心的党中央的坚强领导下,亿万人民团结一心,将防控工作抓实抓细,坚持到底就一定能夺取胜利。

    统筹兼顾——“最大限度减少疫情对经济社会发展的影响”

    防疫关乎生命,发展关乎生计。如何统筹好这对看似不可调和的矛盾,是考验世界各国的一道难题。

    3月25日,工作人员在位于陕西西安的隆基单晶硅太阳能电池工厂丝网印刷区工作。新华社记者 邵瑞 摄

    “在确保疫情防控到位的前提下,推动非疫情防控重点地区企事业单位复工复产,恢复生产生活秩序”;

    “既不能对不同地区采取‘一刀切’的做法、阻碍经济社会秩序恢复,又不能不当放松防控、导致前功尽弃”……

    2020年2月23日,国内疫情防控紧要时,习近平总书记面对全国17万名县团级以上干部发表重要讲话,为统筹推进疫情防控和经济社会发展工作指明方向,增强信心。

    惊涛骇浪中把舵导向,大战大考前运筹帷幄。

    两年多来,正是在以习近平同志为核心的党中央领航掌舵下,我国走出了一条精准统筹疫情防控和经济社会发展的辩证之道。不仅确保了亿万人民的生命安全,还如期打赢脱贫攻坚战、全面建成小康社会、实现“十四五”良好开局……

    2022年,是进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程的重要一年,我们党将召开二十大。

    当前,疫情仍是影响世界经济的最大不确定因素。外部环境更趋严峻,国内经济发展面临需求收缩、供给冲击、预期转弱三重压力,多点频发的聚集性疫情让形势变得更为复杂。

    “要保持战略定力,坚持稳中求进,统筹好疫情防控和经济社会发展,采取更加有效措施,努力用最小的代价实现最大的防控效果,最大限度减少疫情对经济社会发展的影响。”

    习近平总书记3月17日在中共中央政治局常委会会议上的讲话,用三个“最”字表明我国坚决打好统筹疫情防控和经济社会发展之战的决心和信心。

    越是面对复杂变局,越要稳字当头,牢牢稳住发展的基本盘——

    5.5%左右——这是今年我国的预期经济增速目标。陡然升级的疫情形势,无疑增大了稳增长压力。

    多重压力叠加,关键要强化统筹协调,确保“稳字当头、稳中求进”,牢牢掌握经济发展的主动权。

    “战疫情”不误“保春耕”。如今,农业大省吉林争分夺秒与疫情斗争的同时,生产综合服务保障也在紧锣密鼓开展,东北大地正备战春耕,确保粮食生产安全。

    2月23日,在辽宁省铁岭县辽宁实丰机械有限公司,工人检查即将出厂的玉米播种机。新华社记者 杨青 摄

    农业农村部连续发文部署统筹抓好疫情防控和春季农业生产工作;针对农资价格上涨,中央财政下达资金200亿元对实际种粮农民发放一次性补贴,国家发展改革委等部署投放100万吨国家钾肥储备……

    手中有粮,心中不慌。

    “在粮食安全这个问题上不能有丝毫麻痹大意”“保证粮食年产量保持在1.3万亿斤以上,确保中国人的饭碗主要装中国粮”……今年全国两会期间,习近平总书记在看望参加政协会议的农业界、社会福利和社会保障界委员时强调。

    广西融安县潭头乡新桂村的春耕田园景色(3月17日摄,无人机照片)。新华社记者 张爱林 摄

    “精准防”确保“不断链”。产业链是经济的命脉,针对疫情对部分产业链供应链上下游企业造成的影响,各地在筑牢防疫线的同时,密集出台政策措施为企业减负纾困,畅通产业链,稳住基本盘。

    抗疫全力以赴,生产高效运行,研发有条不紊,全市规模以上工业企业复工率已超过99%……作为全球制造业重要基地和全国经济强市,常住人口超过1200万的江苏省苏州市,通过一揽子组合拳政策推动防疫与发展,最大限度减少疫情的影响。

    一手抓战“疫”,一手抓发展,彰显复杂形势下的战略定力。

    习近平总书记在去年中央经济工作会议上强调指出,要进一步提高防控措施的科学性、精准性、有效性,尽可能减轻对经济发展和群众正常生活的影响。“我们的这个方针,坚持到最后就是胜利。”

    越是面对复杂局面,越要善于化危为机,锚定高质量发展——

    “危和机总是同生并存的,克服了危即是机。”

    两年前的春天,习近平总书记来到浙江,在疫情发生后首次实地考察复工复产,积极鼓励国内企业抓住科技创新、产业升级的契机,让很多困境企业坚定了前行信心。

    准确识变,认清“危”中之需;主动求变,找准发展之“机”。

    2020年全国两会上,习近平总书记在政协经济界委员联组会上强调,要坚持用全面、辩证、长远的眼光分析当前经济形势,“这次疫情是一场危机,但某种程度上也孕育了新的契机”“努力在危机中育新机、于变局中开新局”。

    这是3月21日在深圳沙河西路拍摄的车流。新华社发(刘羽洁 摄)

    春起湾区,岭南花开。放眼广东,“世界工厂”的机器轰鸣声中,这片创新之地毫不放松另一场攻坚战。

    来自中国科学院深圳先进技术研究院的数据显示,封闭管理的一周,有125名科研人员、1237名研究生有序推进科研工作。“这是不同的战场,同样的坚守。”其中一名科研人员说。

    疫情冲击了传统产业,但创新驱动的重要性愈发凸显。“‘十四五’时期我们国家再往前走,必须靠创新”“我们要进入科技发展第一方阵,就得靠我们自己”……习近平总书记去年在福建考察时的话,语重心长。

    两年多来,习近平总书记的考察足迹遍布大江南北,每次实地调研统筹疫情防控和经济社会发展情况的同时,总会围绕把握新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展因地制宜作出部署,不断开辟发展新境界。

    3月26日,在上海市嘉定区安亭镇,一家汽车零配件企业员工在生产车间工作。新华社记者 王淑娟 摄

    越是面对复杂变局,越要立足两个大局,在开放共赢中坚定前行——

    拥有超6万家外资企业的上海,尽管受到疫情影响,第五届进博会的招展进度依然“快于历年同期水平”,折射出全球企业对中国经济不变的信心。

    尽管疫情有反复,一年两次的广交会从未中断;首届消博会去年在海口成功举行,目前第二届正火热招商;如期举行的服贸会亮出扩大开放新举措。

    持续推进高水平对外开放,深入实施外资准入负面清单,落实好外资企业国民待遇,高质量共建“一带一路”……习近平总书记在一次次重要讲话中,向世界传递出自信的中国“开放的大门只会越开越大”的清晰信号。

    严峻复杂形势下,信心比黄金更重要。

    “有中国共产党的坚强领导”“有中国特色社会主义制度的显著优势”“有持续快速发展积累的坚实基础”“有长期稳定的社会环境”“有自信自强的精神力量”……

    今年全国两会期间,习近平总书记在作出“五个必由之路”重大论断后,鲜明提出我国发展仍具有的“五个战略性有利条件”,深刻阐明了“时与势在我们一边”的道理。

    新时代新征程上,我们既要全力以赴答好疫情防控“加试题”,更要坚定信心答好中华民族伟大复兴这道“必答题”。

    “我们要既正视困难又坚定信心,发扬历史主动精神,迎难而上,敢于斗争,砥砺前行,奋发有为,以实际行动迎接中共二十大胜利召开。”习近平总书记强调。

    共克时艰——“只要我们同舟共济、守望相助,就一定能够彻底战胜疫情,迎来人类发展更加美好的明天”

    2022年2月20日晚的国家体育场流光溢彩,充满依依惜别的浓浓情谊。“天下一家”字样的焰火在“鸟巢”上空粲然绽放,举世瞩目的北京冬奥会圆满落下帷幕。

    这是2月20日晚在北京第二十四届冬季奥林匹克运动会闭幕式上拍摄的焰火表演。新华社记者 李尕 摄

    不惧新冠肺炎疫情影响持续蔓延、奥密克戎变异株来势汹汹,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,中国如期履行承诺,成功向世界奉献了一届简约、安全、精彩的冬奥盛会,为处于动荡变革期的人类注入强大信心和力量。

    闭环内阳性率非常低并动态清零,各项赛事安全顺利举行;闭环外经济社会运行如常,人们共享体育竞赛带来的激情、欢乐与感动……

    如同一面镜子,北京冬奥会、冬残奥会的成功举办也向世人昭示:只要团结一心、科学施策,人们完全能够统筹好发展和安全,办成有利于各国人民的大事。

    “大国要有大国的样子,要展现更多责任担当。”面对百年来全球发生的最严重的传染病大流行,习近平总书记始终从维护全人类共同和长远利益出发,引领各国坚定信心、不怕困难,团结合作、共克时艰。

    两年多来,经历疫情的跌宕起伏、国际局势的风云变幻,“人民至上、生命至上”的中国理念,统筹疫情防控和经济社会发展的中国方案,推动构建人类命运共同体的中国行动,在世界上产生着愈来愈广泛而深远的感召力、影响力、引领力。

    这是任何情况下都把各国人民生命安全和身体健康放在第一位的坚定——

    “感谢中方为巴基斯坦抗击新冠肺炎疫情提供宝贵帮助,中方提供的疫苗不仅拯救了巴人民,也拯救了巴经济”……

    2月6日,北京人民大会堂。在同习近平总书记的面对面会晤中,巴基斯坦总理伊姆兰·汗表达由衷感激之情。

    这是2021年2月1日在巴基斯坦首都伊斯兰堡附近的努尔汗空军基地拍摄的中国政府援助新冠疫苗交接仪式现场。新华社记者 刘天 摄

    与180个国家、10多个国际和地区组织分享疫情防控和诊疗方案,向34个国家派出37支医疗专家组,向150多个国家和14个国际组织提供大量抗疫物资,向120多个国家和国际组织提供超过21亿剂疫苗……

    习近平总书记亲自指挥发起的新中国成立以来最大规模的全球紧急人道主义行动,传递出一个发展中大国既对本国人民生命安全和身体健康负责、也为全球公共卫生事业尽责的大格局、大担当。

    “国际社会应该加紧行动起来,坚决遏制疫情蔓延势头”“全力搞好疫情防控。这是当务之急”“抗击疫情是国际社会面临的最紧迫任务”……两年多来,在一次次视频、电话、信函等“云外交”中,习近平总书记谈得最多的就是携手抗疫。

    为何如此重视疫情防控?习近平总书记的思考深邃而辩证:“这既是坚持人民至上、生命至上的基本要求,也是稳定恢复经济的基本前提。”

    这是坚持不懈推动世界经济复苏、谋求人类共同福祉的笃行——

    “团结抗疫和复苏经济,两手都要抓,两手都要硬。”2021年10月25日,习近平总书记在视频会见联合国秘书长古特雷斯时的讲话,给人以深刻启迪。

    在埃及驻华大使穆罕默德·巴德里看来,中国共产党的“人民至上”理念,在脱贫攻坚和抗击新冠肺炎疫情两件大事上得到集中体现。“消除贫困是对全人类发展来说最重要的一个目标,新冠肺炎疫情是全世界现今面临的最严峻挑战。中国的经验和理念无疑会为世界作出突出贡献。”

     

    2021年11月5日,人们在中国上海举行的第四届中国国际进口博览会上参观。新华社记者 李响 摄

    从接连举办广交会、消博会、服贸会、进博会,到高质量共建“一带一路”不断取得新进展;从推进跨境贸易便利化、保障产业链供应链安全畅通,到探索常态化疫情防控条件下经济增长新动能、社会生活新模式、人员往来新路径……

    习近平总书记亲自谋划、亲自部署,中国一以贯之推进高水平对外开放、加强国际合作的坚实行动,让世界看到了全球第二大经济体的责任担当。

    疫情对各国尤其是发展中国家发展和民生造成严重冲击,令那些本就不富裕的国家和人民雪上加霜。着眼于有效推进2030年可持续发展议程,2021年9月21日,在第七十六届联合国大会上,习近平总书记郑重提出全球发展倡议。

    在习近平总书记持续亲自推动下,全球发展倡议正得到国际社会越来越多成员的由衷支持和真诚欢迎。

    “促进发展中国家可持续发展,将造福有关国家人民,也事关整个人类和地球的前途和命运”“我们应该坚持以人民为中心,提升全球发展的公平性、有效性、包容性,努力不让任何一个国家掉队”……

    立场鲜明的宣示、饱含深情的话语,展现着世界级政治家的战略眼界和天下情怀。

    这是矢志不渝推动构建人类命运共同体,引领全人类“一起向未来”的远见——

    “在全球性危机的惊涛骇浪里,各国不是乘坐在190多条小船上,而是乘坐在一条命运与共的大船上。小船经不起风浪,巨舰才能顶住惊涛骇浪。”

    2022年1月17日,出席世界经济论坛视频会议,习近平总书记以“船”为喻,指出危机面前团结合作、守望相助的重要性。

    一场世纪疫情,以一种特殊形式告诫世人:人类是荣辱与共的命运共同体,重大危机面前没有任何一个国家可以独善其身,团结合作才是人间正道。

    疫情暴发以来,习近平总书记先后提出构建“人类卫生健康共同体”“全球发展命运共同体”两大主张。彼此呼应的两个“共同体”,正是统筹疫情防控和经济社会发展中国理念的世界表达,也是人类命运共同体在疫情下的生动写照。

    “大江奔腾向海,总会遇到逆流,但任何逆流都阻挡不了大江东去。”

    展望未来,在人类命运共同体理念指引下,中国人民同各国人民坚定信心、团结奋斗,疫情终会过去,胜利必将到来!

    面对世纪疫情,习近平总书记这样统筹指挥!

    煤矿事故发生时,如何在矿难中自救、互救显得十分重要。本文就给矿友们全面介绍下煤矿事故中的紧急处理知识。

    每个井下人员仅仅知道怎样防止和排除事故是不够的,还必须知道,并且要熟练地掌握,怎样正确而又迅速地进行自救和互救,使自己和其他人员能安然脱险得救。

    自救就是井下发生意外灾变时,在灾区或受灾变影响的区域内的每个工作人员进行避灾和保护自己的方法。互救是在有效地进行自救的基础上,去救护灾区内受伤人员的方法。为了达到矿工自救和互救的目的,每个井下工作人员必须熟悉并掌握所在矿井的灾害预防,熟练地使用自救器,掌握发生各种灾害事故的预兆、性质、特点和避灾方法,抢救灾区受伤人员的基本方法以及学会最基本的现场急救操作技术等。

    每个煤矿的领导者,应有计划地对所有煤矿工作人员进行这方面培训,不能熟练地掌握自救、互救和现场急救操作技术的人员,就不能算是一名合格的矿工,都不允许下井工作。

    自救互救基本原则

    (1)迅速撤离灾区:当发生重大灾害事故时,灾区不具备事故抢险的条件,或者在抢救事故时可能危及营救人员自身安全时,应迅速撤离现场,躲避到安全地点或撤到井上。

    (2)及时报告灾情:在灾害事故发生初期,现场作业人员应尽量了解和判断事故性质、地点和灾害程度,在积极、安全地消除或控制事故的同时,要及时向矿调度室报告灾情,并迅速向事故可能波及区域人员发出警报。

    (3)积极消除灾害:利用现场条件,在保证自身安全的前提下,采取积极有效的措施和方法,及时投入现场抢救,将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围内,最大限度减少事故造成的损失抢救人员时要做到“三先三后”(即“先抢救生还者,后抢救已死亡者;先抢救伤势较重者,后抢救伤势较轻者;对于窒息或心跳、呼吸停止不久、出血和骨折的伤工,先复舒、止血和固定,然后搬运”)。

    (4)妥善安全避灾:当灾害事故发生后,避灾路线因冒顶、积水、火灾或有害气体等原因造成阻塞,现场作业人员无法撤退时,或自救器有效工作时间内不能达到安全地点时,应迅速进入避难硐室和灾区较安全地点,或者就近快速构造临时避难硐室,进行自救互救,妥善安全避灾,努力维持和改善自身生存条件,等待营救。

    矿井冒顶事故的救护及处理

    1.一般原则

    (1)矿井发生冒顶事故后,矿山救护队的主要任务是抢救遇险人员和恢复通风。

    (2)在处理冒顶事故之前,矿山救护队应向事故附近地区工作的干部和工人了解事故发生原因、冒顶地区顶板特性、事故前人员分布位置、瓦斯浓度等,并实地查看周围支架和顶板情况,必要时加固附近支架,保证退路安全畅通。

    (3)抢救人员时,可用呼喊、敲击的方法听取回击声,或用声响接收式和无线电波接收式寻人仪等装置,判断遇险人员的位置,与遇险人员保持联系,鼓励他们配合抢救工作。对于被堵人员,应在支护好顶板的情况下,用掘小巷、绕道通过冒落区或使用矿山救护轻便支架穿越冒落区接近他们。

    (4)处理冒顶事故的过程中,矿山救护队始终要有专人检查瓦斯和观察顶板情况,发现异常,立即撤出人员。

    (5)清理堵塞物时,使用工具要小心,防止伤害遇险人员;遇有大块矸石、木柱、金属网、铁架、铁柱等物压人时,可使用千斤顶、液压起重器、液压剪刀等工具进行处理,绝不可用镐刨、锤砸等方法扒人或破岩。

    (6)抢救出的遇险人员,要用毯子保温,并迅速运至安全地点进行创伤检查,在现场开展输氧和人工呼吸、止血、包扎等急救处理,危重伤员要尽快送医院治疗。对长期困在井下的人员,不要用灯光照射眼睛,饮食要由医生决定。

    2.抢救遇险人员方法

    (1)顶板冒落范围不大时,如果遇难人员被大块矸石压住,可采用千斤顶、撬棍等工具把大块岩石顶起,将人迅速救出。

    (2)顶板沿煤壁冒落,矸石块度比较破碎,遇难人员又靠近煤壁位置时,可采用沿煤壁方向掏小洞,架设临时支架维护顶板,边支护边掏洞,直到救出遇难人员。

    (3)如果遇难者位置靠近放顶区,可采用沿放顶区方向掏小洞,架设临时支架,背帮背顶,或用前探棚边支护边掏洞,把遇难人员救出。

    (4)冒落范围较小,矸石块度小,比较破碎,并且继续下落,矸石扒一点、漏一些。在这种情况下处理冒顶和抢救人员时,可采用撞楔法处理,以控制顶板。

    (5)分层开采的工作面发生事故,底板是煤层,遇难人员位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿底板煤层掏小洞,边支护边掏洞,接近遇难者后将其救出;如果底板是岩石,遇难者位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿煤壁掏小洞,寻找和救出遇难人员。

    (6)冒落范围很大,遇难者位于冒落工作面的中间时,可采用掏小洞和撞楔法处理。当时间长不安全时,也可采取另掘开切眼的方法处理,边掘进边支护。

    (7)如果工作面两端冒落,把人堵在工作面内,采用掏小洞和撞楔法穿不过去,可采取另掘巷道的方法,绕过冒落区或危险区将遇难人员救出。

    3.冒顶事故的处理方法

    (1)局部小冒顶的处理。回采工作面发生冒顶的范围小,顶板没有冒实,而顶板矸石已暂时停止下落,这种局部小冒顶比较容易处理。一般采取掏梁窝、探大梁,使用单腿棚或悬挂金属顶梁处理。

    (2)局部冒顶范围较大的处理。一种是伪顶冒落直接顶未落,一般采取从冒顶两端向中间进行探梁处理;另一种是直接顶冒落,而且冒落区不停地沿煤壁空隙往下淌碎矸石,一般采取打撞楔的办法处理。

    (3)大冒顶的处理。缓倾斜薄煤层和中厚煤层,尤其是中厚煤层处理工作面大冒顶的方法基本上有两种,一是恢复工作面的方法;一是另掘开切眼或局部另掘开切眼的方法。

    矿井火灾事故救护和处理

    1.矿井火灾事故救护原则

    处理矿井火灾事故时,应遵循以下基本技术原则:

    控制烟雾的蔓延,不危及井下人员的安全;

    防止火灾扩大;

    防止引起瓦斯、煤尘爆炸,防止火风压引起风流逆转而造成危害;

    保证救灾人员的安全,并有利于抢救遇险人员;

    创造有利的灭火条件。

    2.井下火灾的常用扑救方法

    (1)直接灭火方法。用水、惰气、高泡、干粉、砂子(岩粉)等,在火源附近或离火源一定距离直接扑灭矿井火灾。

    (2)隔绝方法灭火。隔绝灭火就是在通往火区的所有巷道内构筑防火墙,将风流全部隔断,制止空气的供给,使矿井火灾逐渐自行熄灭。

    (3)综合方法灭火。先用密闭墙封闭火区,待火区部分熄灭和温度降低后,采取措施控制火区,再打开密闭墙用直接灭火方法灭火:先将火区大面积封闭;待火势减弱后,再锁风逐步缩小火区范围;然后进行直接灭火。

    瓦斯和煤尘爆炸时的自救要点

    当瓦斯、煤尘爆炸时在现场和附近巷道的工作人员,千万不可惊慌失措。当听到爆炸声和感到冲击波造成的空气震动气浪时,应迅速背朝爆炸冲击波传来方向卧倒,脸部朝下,把头放低些,在有水沟地方最好侧卧在水沟里边,脸朝水沟侧面沟壁,然后迅速用湿毛巾将嘴、鼻捂住,同时用最快速度戴上自救器,拉严身上衣物盖住露出的部分,以防爆炸的高温灼伤。在听到爆炸瞬间,最好尽力屏住呼吸,防止吸入有毒高温气体灼伤内脏。

    事故既然发生,不要太紧张,冷静下来,想到自己所在的位置和巷道名称,要迅速辩清方向,按照避灾路线以最快速度赶到新鲜风流方向。外撤时,要随时注意巷道风流方向,要迎着新鲜风流走。

    用好自救器是自救的主要环节,当戴上自救器后,绝不可轻易取下而吸外界气体,以免遭受有害气体的毒害,要一直坚持到安全地点方可取下。

    井下有害气体中毒人员的救护措施

    对于有害气体中毒遇难人员,应立即将遇难者抬到新鲜风流的巷道或地面,根据中毒情况采取急救措施。

    1.一氧化碳中毒。

    一氧化碳中毒,呼吸浅而急促,失去知觉时面颊及身上有红斑,嘴唇呈桃红色。对中毒伤员可采用人工呼吸或用苏生器输氧。输氧时可渗入5%~7%的二氧化碳,以兴奋呼吸中枢,促进恢复呼吸机能。

    2.硫化氢中毒。

    硫化氢中毒除施行人工呼吸或苏生器输氧外,可将浸以氯水溶液的棉花团、手帕等放入口腔内,氯是硫化氢的良好解毒物。

    3.二氧化硫中毒。

    由于二氧化硫遇水生成硫酸,对呼吸系统有强烈的刺激作用,严重时可能灼伤,所以除了施行人工呼吸或苏生器输氧外,应给中毒伤员服牛奶、蜂蜜或用苏打溶液漱口,以减轻刺激。

    4.二氧化氮中毒。

    二氧化氮中毒最突出的特证是指尖、头发变黄、还有咳嗽、恶心、呕吐等症状。因为二氧化氮中毒时,会使伤员发生肺浮肿,因而不能采用人工呼吸,若必须用苏生器苏生时,在纯氧中不能掺二氧化碳,避免刺激伤员肺脏。最好是在苏生器供氧的情况下,使伤员能进行自主呼吸。

    5.二氧化碳及瓦斯窒息。

    二氧化碳及瓦斯窒息造成假死的伤员,除了进行人工呼吸和苏生输氧外,还要摩擦其皮肤或使之闻氨水,以促进呼吸。

    矿井透水的自救要点与自救程序

    发现透水预兆要立即向调度室汇报, 若是情况紧急,透水即将发生,必须产即发出警报,迅速采取果断措施进行处理,防止透水发生,防止淹井,并及时撤出所有受水害威胁的人员。

    水害发生后自救应注意:

    (1)撤离时要服从命令,不可慌乱,要注意往高处走,并沿预定的避灾路线出井。

    (2)位于透水点下方的工作人员,撤离时遇到水势很猛和很高的水头时,要尽力屏住呼吸,用手拽住管道等物,防止呛水和溺水,奋勇用力闯过水头,借助巷道壁及其它物体,迅速撤往安全地点。

    (3)当外出道路已被水阻隔,无法撤出时,应选择地势最高、离井筒或大巷最近的地点,或上山独头巷道暂时躲避。被堵在上山独头巷道内的人员,要有长时间被堵的思想准备,要节约使用矿灯和食品,有规律地敲打金属器具,发出求救信号。同时要发扬团结互助的精神,共同克服困难,坚信上级会全力营救,是能够安全脱险的。要忍饥静卧,降低消耗,饮水延命,等待救援脱险。

    (4)若透水来自老空、老窑积水,因同时会有大量有毒气体涌出,撤离时每人都要迅速戴好自救器,或用湿毛巾掩住口鼻,以防中毒或窒息。

    (5)撤离途中经过水闸门时,最后的一个人撤出后要立即紧紧关闭水闸门。水泵司机在没有接到救灾指挥部撤离命令前,绝对不准离开工作岗位。

     
    冒顶、透水、火灾、瓦斯爆炸……煤矿自救互救知识点...

    煤矿事故发生时,如何在矿难中自救、互救显得十分重要。本文就给矿友们全面介绍下煤矿事故中的紧急处理知识。

    每个井下人员仅仅知道怎样防止和排除事故是不够的,还必须知道,并且要熟练地掌握,怎样正确而又迅速地进行自救和互救,使自己和其他人员能安然脱险得救。

    自救就是井下发生意外灾变时,在灾区或受灾变影响的区域内的每个工作人员进行避灾和保护自己的方法。互救是在有效地进行自救的基础上,去救护灾区内受伤人员的方法。为了达到矿工自救和互救的目的,每个井下工作人员必须熟悉并掌握所在矿井的灾害预防,熟练地使用自救器,掌握发生各种灾害事故的预兆、性质、特点和避灾方法,抢救灾区受伤人员的基本方法以及学会最基本的现场急救操作技术等。

    每个煤矿的领导者,应有计划地对所有煤矿工作人员进行这方面培训,不能熟练地掌握自救、互救和现场急救操作技术的人员,就不能算是一名合格的矿工,都不允许下井工作。

    自救互救基本原则

    (1)迅速撤离灾区:当发生重大灾害事故时,灾区不具备事故抢险的条件,或者在抢救事故时可能危及营救人员自身安全时,应迅速撤离现场,躲避到安全地点或撤到井上。

    (2)及时报告灾情:在灾害事故发生初期,现场作业人员应尽量了解和判断事故性质、地点和灾害程度,在积极、安全地消除或控制事故的同时,要及时向矿调度室报告灾情,并迅速向事故可能波及区域人员发出警报。

    (3)积极消除灾害:利用现场条件,在保证自身安全的前提下,采取积极有效的措施和方法,及时投入现场抢救,将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围内,最大限度减少事故造成的损失抢救人员时要做到“三先三后”(即“先抢救生还者,后抢救已死亡者;先抢救伤势较重者,后抢救伤势较轻者;对于窒息或心跳、呼吸停止不久、出血和骨折的伤工,先复舒、止血和固定,然后搬运”)。

    (4)妥善安全避灾:当灾害事故发生后,避灾路线因冒顶、积水、火灾或有害气体等原因造成阻塞,现场作业人员无法撤退时,或自救器有效工作时间内不能达到安全地点时,应迅速进入避难硐室和灾区较安全地点,或者就近快速构造临时避难硐室,进行自救互救,妥善安全避灾,努力维持和改善自身生存条件,等待营救。

    矿井冒顶事故的救护及处理

    1.一般原则

    (1)矿井发生冒顶事故后,矿山救护队的主要任务是抢救遇险人员和恢复通风。

    (2)在处理冒顶事故之前,矿山救护队应向事故附近地区工作的干部和工人了解事故发生原因、冒顶地区顶板特性、事故前人员分布位置、瓦斯浓度等,并实地查看周围支架和顶板情况,必要时加固附近支架,保证退路安全畅通。

    (3)抢救人员时,可用呼喊、敲击的方法听取回击声,或用声响接收式和无线电波接收式寻人仪等装置,判断遇险人员的位置,与遇险人员保持联系,鼓励他们配合抢救工作。对于被堵人员,应在支护好顶板的情况下,用掘小巷、绕道通过冒落区或使用矿山救护轻便支架穿越冒落区接近他们。

    (4)处理冒顶事故的过程中,矿山救护队始终要有专人检查瓦斯和观察顶板情况,发现异常,立即撤出人员。

    (5)清理堵塞物时,使用工具要小心,防止伤害遇险人员;遇有大块矸石、木柱、金属网、铁架、铁柱等物压人时,可使用千斤顶、液压起重器、液压剪刀等工具进行处理,绝不可用镐刨、锤砸等方法扒人或破岩。

    (6)抢救出的遇险人员,要用毯子保温,并迅速运至安全地点进行创伤检查,在现场开展输氧和人工呼吸、止血、包扎等急救处理,危重伤员要尽快送医院治疗。对长期困在井下的人员,不要用灯光照射眼睛,饮食要由医生决定。

    2.抢救遇险人员方法

    (1)顶板冒落范围不大时,如果遇难人员被大块矸石压住,可采用千斤顶、撬棍等工具把大块岩石顶起,将人迅速救出。

    (2)顶板沿煤壁冒落,矸石块度比较破碎,遇难人员又靠近煤壁位置时,可采用沿煤壁方向掏小洞,架设临时支架维护顶板,边支护边掏洞,直到救出遇难人员。

    (3)如果遇难者位置靠近放顶区,可采用沿放顶区方向掏小洞,架设临时支架,背帮背顶,或用前探棚边支护边掏洞,把遇难人员救出。

    (4)冒落范围较小,矸石块度小,比较破碎,并且继续下落,矸石扒一点、漏一些。在这种情况下处理冒顶和抢救人员时,可采用撞楔法处理,以控制顶板。

    (5)分层开采的工作面发生事故,底板是煤层,遇难人员位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿底板煤层掏小洞,边支护边掏洞,接近遇难者后将其救出;如果底板是岩石,遇难者位于金属网或荆笆假顶下面时,可沿煤壁掏小洞,寻找和救出遇难人员。

    (6)冒落范围很大,遇难者位于冒落工作面的中间时,可采用掏小洞和撞楔法处理。当时间长不安全时,也可采取另掘开切眼的方法处理,边掘进边支护。

    (7)如果工作面两端冒落,把人堵在工作面内,采用掏小洞和撞楔法穿不过去,可采取另掘巷道的方法,绕过冒落区或危险区将遇难人员救出。

    3.冒顶事故的处理方法

    (1)局部小冒顶的处理。回采工作面发生冒顶的范围小,顶板没有冒实,而顶板矸石已暂时停止下落,这种局部小冒顶比较容易处理。一般采取掏梁窝、探大梁,使用单腿棚或悬挂金属顶梁处理。

    (2)局部冒顶范围较大的处理。一种是伪顶冒落直接顶未落,一般采取从冒顶两端向中间进行探梁处理;另一种是直接顶冒落,而且冒落区不停地沿煤壁空隙往下淌碎矸石,一般采取打撞楔的办法处理。

    (3)大冒顶的处理。缓倾斜薄煤层和中厚煤层,尤其是中厚煤层处理工作面大冒顶的方法基本上有两种,一是恢复工作面的方法;一是另掘开切眼或局部另掘开切眼的方法。

    矿井火灾事故救护和处理

    1.矿井火灾事故救护原则

    处理矿井火灾事故时,应遵循以下基本技术原则:

    控制烟雾的蔓延,不危及井下人员的安全;

    防止火灾扩大;

    防止引起瓦斯、煤尘爆炸,防止火风压引起风流逆转而造成危害;

    保证救灾人员的安全,并有利于抢救遇险人员;

    创造有利的灭火条件。

    2.井下火灾的常用扑救方法

    (1)直接灭火方法。用水、惰气、高泡、干粉、砂子(岩粉)等,在火源附近或离火源一定距离直接扑灭矿井火灾。

    (2)隔绝方法灭火。隔绝灭火就是在通往火区的所有巷道内构筑防火墙,将风流全部隔断,制止空气的供给,使矿井火灾逐渐自行熄灭。

    (3)综合方法灭火。先用密闭墙封闭火区,待火区部分熄灭和温度降低后,采取措施控制火区,再打开密闭墙用直接灭火方法灭火:先将火区大面积封闭;待火势减弱后,再锁风逐步缩小火区范围;然后进行直接灭火。

    瓦斯和煤尘爆炸时的自救要点

    当瓦斯、煤尘爆炸时在现场和附近巷道的工作人员,千万不可惊慌失措。当听到爆炸声和感到冲击波造成的空气震动气浪时,应迅速背朝爆炸冲击波传来方向卧倒,脸部朝下,把头放低些,在有水沟地方最好侧卧在水沟里边,脸朝水沟侧面沟壁,然后迅速用湿毛巾将嘴、鼻捂住,同时用最快速度戴上自救器,拉严身上衣物盖住露出的部分,以防爆炸的高温灼伤。在听到爆炸瞬间,最好尽力屏住呼吸,防止吸入有毒高温气体灼伤内脏。

    事故既然发生,不要太紧张,冷静下来,想到自己所在的位置和巷道名称,要迅速辩清方向,按照避灾路线以最快速度赶到新鲜风流方向。外撤时,要随时注意巷道风流方向,要迎着新鲜风流走。

    用好自救器是自救的主要环节,当戴上自救器后,绝不可轻易取下而吸外界气体,以免遭受有害气体的毒害,要一直坚持到安全地点方可取下。

    井下有害气体中毒人员的救护措施

    对于有害气体中毒遇难人员,应立即将遇难者抬到新鲜风流的巷道或地面,根据中毒情况采取急救措施。

    1.一氧化碳中毒。

    一氧化碳中毒,呼吸浅而急促,失去知觉时面颊及身上有红斑,嘴唇呈桃红色。对中毒伤员可采用人工呼吸或用苏生器输氧。输氧时可渗入5%~7%的二氧化碳,以兴奋呼吸中枢,促进恢复呼吸机能。

    2.硫化氢中毒。

    硫化氢中毒除施行人工呼吸或苏生器输氧外,可将浸以氯水溶液的棉花团、手帕等放入口腔内,氯是硫化氢的良好解毒物。

    3.二氧化硫中毒。

    由于二氧化硫遇水生成硫酸,对呼吸系统有强烈的刺激作用,严重时可能灼伤,所以除了施行人工呼吸或苏生器输氧外,应给中毒伤员服牛奶、蜂蜜或用苏打溶液漱口,以减轻刺激。

    4.二氧化氮中毒。

    二氧化氮中毒最突出的特证是指尖、头发变黄、还有咳嗽、恶心、呕吐等症状。因为二氧化氮中毒时,会使伤员发生肺浮肿,因而不能采用人工呼吸,若必须用苏生器苏生时,在纯氧中不能掺二氧化碳,避免刺激伤员肺脏。最好是在苏生器供氧的情况下,使伤员能进行自主呼吸。

    5.二氧化碳及瓦斯窒息。

    二氧化碳及瓦斯窒息造成假死的伤员,除了进行人工呼吸和苏生输氧外,还要摩擦其皮肤或使之闻氨水,以促进呼吸。

    矿井透水的自救要点与自救程序

    发现透水预兆要立即向调度室汇报, 若是情况紧急,透水即将发生,必须产即发出警报,迅速采取果断措施进行处理,防止透水发生,防止淹井,并及时撤出所有受水害威胁的人员。

    水害发生后自救应注意:

    (1)撤离时要服从命令,不可慌乱,要注意往高处走,并沿预定的避灾路线出井。

    (2)位于透水点下方的工作人员,撤离时遇到水势很猛和很高的水头时,要尽力屏住呼吸,用手拽住管道等物,防止呛水和溺水,奋勇用力闯过水头,借助巷道壁及其它物体,迅速撤往安全地点。

    (3)当外出道路已被水阻隔,无法撤出时,应选择地势最高、离井筒或大巷最近的地点,或上山独头巷道暂时躲避。被堵在上山独头巷道内的人员,要有长时间被堵的思想准备,要节约使用矿灯和食品,有规律地敲打金属器具,发出求救信号。同时要发扬团结互助的精神,共同克服困难,坚信上级会全力营救,是能够安全脱险的。要忍饥静卧,降低消耗,饮水延命,等待救援脱险。

    (4)若透水来自老空、老窑积水,因同时会有大量有毒气体涌出,撤离时每人都要迅速戴好自救器,或用湿毛巾掩住口鼻,以防中毒或窒息。

    (5)撤离途中经过水闸门时,最后的一个人撤出后要立即紧紧关闭水闸门。水泵司机在没有接到救灾指挥部撤离命令前,绝对不准离开工作岗位。

     
    冒顶、透水、火灾、瓦斯爆炸……煤矿自救互救知识点...

    编者按:在服务资源、环境及生态等复杂问题的解决过程中,地质科学本身也将向前发展,形成新的学科或体系。近年来,国际上形成了两种不同的发展思路,一种是以美国等为代表的将复杂性问题置于环境或生态系统中加以研究,研究对象涵盖生态系统的生命和非生命成分;另一种是以俄罗斯为代表的将环境或生态问题置于地质范畴内探讨,突出生命组分影响下的地质客体变化等。本报今天刊俄罗斯学者V. T. 特罗费莫夫阐述生态地质学理论及其应用的文章,以飨读者。需要指出的是,尽管该文发表在多年前,但仍对思考生态文明建设下的地质工作具有重要借鉴意义。

    地质学拟解决四类问题:一是为人类提供矿产资源;二是为人类的工程活动作地质论证;三是为人类的教育、文化和美学需求提供地质知识;四是为生态系统的稳定运行作地质论证。前三类问题已被地质学家接受,并已取得了满足人类社会发展需求的成果。第四类问题的意义和开创性,在20~25年前已被地质学家察觉。解决第四类问题的发展过程,引发了地质学一个新分支的形成,称之为“生态地质学”。

    生态地质学及其对象和主题

      

      图1 岩石圈生态作用的分类

    生态地质学是地质学的新分支,致力于岩石圈上层(包括地下水和气体)的勘查,并将它看作是生态系统的主要非生物组元之一,在生态系统的组织层级(从生物群落直到生态圈)中属高层级组元。用地质学家更为熟悉的术语来说,可把生态地质学的内涵定义为地质科学的一个分支,研究的是岩石圈的生态功能,这些功能的形成规律,以及在自然及人为动因影响下这些功能发生空间和时间变化的规律,它们与生物体、首先是人类的生存和活动息息相关。

    必须指出的是,术语“生态地质学”(ecological geology)不同于“地质生态学”(geoecology)。两者存在原则性区别。无论从哪种意义上说,“地质生态学”都是一门复合性科学,研究的是地球的所有非生物壳层(圈层),也研究生物体。“地质生态学”包容“生态地质学”,后者仅触及岩石圈一个组成部分,在相同层级上的还有“生态地理学”和“生态土壤学”等,它们也是地质生态学的组成部分。

    另一方面,“生态地质学”的概念内涵由“岩石圈生态功能(属性)”的概念确定。这个概念于1994年提出,是地质学中一个原理新颖的概念。它的内涵详细解释如下:

    生态地质学的研究对象是地质科学的常规客体:从理论上说,是岩石圈及其所有组成部分;特定地说,是岩石圈的近地表部分,主要是受人为影响的地带。它可被描述为一个多组元的动态系统,包括对生物(biota)的存在和发展产生影响的岩石、地下水和气体。

    生态地质学研究的是:“岩石圈—生物”系统,“受到人为影响的岩石圈—生物区”系统或“岩石圈—工程建设—生物区”系统;生物子系统与非生物子系统之间的直接和间接联系;最终是,“死”物质对“活”物质的影响,或广义地说,是岩石圈与生物之间的相互作用。这样的系统构成,意味着通过考虑岩石圈的人为改变,也把人为影响源纳入了系统之中。

    根据其内涵,所有发生过转换的系统都是生态地质系统。这两种系统之间的主要区别,在于其中存在的是有生命组分还是非生命组分。生物区存在并活动于岩石圈中,或者就在岩石圈表面。据此便可形成“生态地质系统”的定义。生态地质系统是岩石圈的特定部分,是在其内和其上容纳着所有生物区的环境的地质组元。生态地质系统由三个子系统组成:岩石圈(无生命的)、生物区(有生命的)和天然及人为影响源。

    生态地质学的研究主题是有关岩石圈生态功能(属性)的知识(数据系统)。因此,要考虑“岩石圈—生物区”系统中的功能关系,或“岩石工艺系统—生物区”之间的功能关系。

    岩石圈的生态功能

    岩石圈的生态功能多种多样,决定和反映着岩石圈(包括产于其中的地下水、油、气、地球物理场和地质作用)对生物区,主要是对人类的重要价值。人类的独特性在于人类活动对环境的影响比所有其他生物的影响都大。研究岩石圈不能采用生物生态学、生态地理学和生态土壤学研究框架内的那类途径。

    岩石圈生态功能的科学理念,意味着对岩石圈的作用要有多方面的考虑,将之视为一个存在着有机生命(各体生物、植物群、动物群和人类)的环境。从生态观点看,岩石圈主要是给生物体提供资源和能量,并通过它的资源及其地质动力学、地球化学和地球物理功能来实现(图1)。这里不考虑人与自然相互作用功能中的社会-经济、道德和审美方面,因为它们超出了专业地质知识的范畴,事实上它们构成了一个社会生态学的关切。

    在天然及被人为改变的岩石圈与有群体结构的生物物种生物区之间,有着多种多样的关系,可把它们归结成4种功能:一是岩石圈的资源生态功能,它对生物体生存和活动所需的矿物质、有机质、有机-矿物质资源有重要意义;二是岩石圈的地球动力学生态功能,它通过自然和人为的过程和现象,决定着岩石圈对生物区状态和人类生活条件的影响;三是岩石圈的地球化学生态功能,它反映着岩石圈的自然和人为地球化学场(不均一性)对整个生物体(包括人类在内)状况的影响;四是岩石圈的地球物理生态功能,它反映着岩石圈的自然和人为地球物理场(不均一性)对生物体(包括人类在内)状况的影响。

    每种功能的内涵、它们的评价标准、信息获取方法和表述方法另有专文论述。

    岩石圈的生态属性

    岩石圈的生态功能靠具体的生态属性来实现。就“岩石圈的生态属性”这一术语而言,指的是岩石圈的特征属性,即具有特定生态重要性的属性。它取决于其物质成分、地球动力学、地球化学和地球物理学的特性,且与生物体存活的供养、生物体生存和进化条件有机关联。

    有关岩石圈生态属性的问题,是一个新问题。这里力图在岩石圈的资源及其地球动力学、地球化学和地球物理的生态功能框架内,给这些属性命名(表1)。它可能不是完整的清单,但堪作举例材料。

      表1 岩石圈的生态功能与属性

      

    生态地质情势及其状态

    用术语“生态地质情势(环境)”来表达岩石圈具体生态属性(功能)的组合,反映作为栖息地的一定岩石圈体积内生物体生存条件的现状或古状态。在一个地块或一个区域范围内,生态地质情势(situation)或许会或许不会因地而变。而且,生态地质情势也会随时间而变,在这种情况下,该情势会随时间从一种状态(state)变换成另一种状态。由于人为工艺因素和灾变性自然过程的发展,这种变换可能进行得很快,从历史观点看,有时就在瞬间。

    必须强调的是,生态地质环境(conditions)或许既取决于所有生态功能同时起作用,也会仅取决于一种生态功能,比如地球动力学功能,它会在瞬间对生物区产生较强烈的影响。在后一种情况下,这种生态地质情势应该说成是“依靠岩石圈地球动力学特征形成的特色生态地质环境”。当地球化学功能在生态地质状况形成中扮演最重要角色的情况下,就说它是依靠岩石圈块段的地球化学特色形成的特色生态地质环境。

    “生态地球动力学环境”、“生态地球化学环境”和“生态地球物理环境”等术语,在地质文献中也常常使用。这些术语是对上段文字特指含义的省略表达。另外,当只分析一种生态功能对生物群或人类的影响时,使用这些术语也是对的。

    正如已经指出的那样,生态地质环境的变化或许是足够快的。人们必须把所研究对象(生态地质系统)的阶段特色称为生态地质情势(环境)的状态(state),地质学家则往往将它称为岩石圈的生态状态。可以把“生态地质情势(环境)的状态”的实质定义为某种暂时状态,并根据当时岩石圈的一种生态属性特征,或者几种生态属性(功能)的组合把这种状态估计出来。这些生态属性决定着生物体生存的有利度(水平)和或然率。

    生态地质情势的状态要根据岩石圈某些属性的暂时状态评估出来,也要描述出这些属性对活体生物产生影响的特征。根据这种定义,当对岩石圈的生态状态做评价时,就不得不一方面评价岩石圈对活体生物的资源和能源影响,另一方面评价有关活体生物响应这些影响时的特定相互作用信息。在所有的生态系统组织层级上,此类评价准则对生物体都是适用的。

    如上所述,生态地质环境的状态可以取决于岩石圈的一种属性(功能)或几种属性(功能)的组合。在地球物理功能强烈影响生物群的特殊情况下,可以说:“生态地质环境的状态取决于地球物理功能(属性)”。地质学家常常用术语“岩石圈的生态地球物理状态”来代替上面的表述。而“岩石圈的生态资源状态”、“岩石圈的生态地球化学状态”之类的术语,常被作为同义语使用。

    生态地质学的基本科学问题和实践问题

    生态地质学有5项主要任务:(1)研究岩石圈的生态功能,它们的形成规律,及其在自然和人为作用影响下发展的动力学;(2)从岩石圈生态功能变化的观点出发,针对人为成因的影响,开发评价岩石圈近地表部分稳定性的理论和方法;(3)针对岩石圈近地表地层环境与属性的控制问题,精心研制理论和方法,以保护和改善它们的生态功能;(4)研制工业废弃物利用和选择其最佳(就地质环境而论)埋置地区和层位的理论、方法和途径,以使对区域生态属性的负面影响最小化;(5)针对国土、目标客体和大型建筑的工程保护问题,精心研制进行地质论证的理论和方法,以免发生削弱其生态功能的自然和人为地质作用。

    总的来说,生态地质学的应用性问题可以通过下述途径形成:(1)论证生态系统正常运转前提下岩石圈资源的合理利用;(2)确定岩石圈近地表部的人为污染对生物群的影响;(3)针对一些生态系统或整体生态系统生物群的管理,为制定和调整解决方案进行地质论证。

    这种一般性生态-地质课题清单,通过参考早先开列的岩石圈生态功能,还可以更详细地提出来。

    生态地质学的逻辑结构

    根据生态地质学是地质学的一个科学分支,而不是一门独立学科,它的逻辑结构应该包括地质科学逻辑结构中用于解决生态问题的既定要素,以及“它自己的逻辑基础”。两者的同化不是机械式的,要遵循相当明确的关系,即生态学方法途径的逻辑。“它自己的逻辑基础”是一种逻辑支点,也能够在其它科学的理论、思想和定律中使用。

       

      图2 生态地质学逻辑结构的全域示意图

      A-生态地质学逻辑结构的逻辑基础;B-被生态地质学利用的地质学科的逻辑结构(B1-工程地质学;B2-冰川学;B3-水文地质学;B4-地球化学;B5-地球物理学;B6-矿山地质学;B7-新构造学;B8-地震大地构造学;B9-地貌学;B10-地史学与古生物学;B11-火成岩石学与沉积岩石学;B12-矿物学);C-生态地质学逻辑结构全域的轮廓线)

     

    对此问题的处理如图2所示。该图说明了生态地质学逻辑结构的镶嵌特性,就致力于解决生态问题的地质科学,以及这些地质科学对生态地质学逻辑结构的贡献,给出了概念图。不难看出,工程地质学、水文地质学、冰川学、地球化学、地球物理学和矿山地质学提供着主要的信息量,以及可用于生态地质学的大部分研究方法。在我们看来,其它地质学科及其逻辑结构可用的较少。以上结论基于一个事实,有关岩石圈生态功能的知识才是生态地质学的基础。

    基于对岩石圈生态功能的上述认识,可以对生态地质学逻辑结构的最重要要素划分出以下几个方面:(1)原理-岩石圈近地表部的结构、空间关系、属性和生态功能,是其地质特征的历史发展及其与自然环境和人为作用圈相互作用的结果;(2)原理-岩石圈的动力学状况(运动速率和特性)和生态功能的组元与变化,皆归因于它们的自然属性,归因于它们与环境(包括人为的工艺成因环境)相互作用的模式和强度;(3)生物体与环境相互作用的一致性定律;(4)社会发展特征与环境状况间的一致性定律(基本生态定律)。

    正是这些原理和定律形成了生态学的支点,把其它地质学科的基础整合起来,构成了生态地质学自身的那部分逻辑基础。

    生态地质学的科学分支及其在地质理论知识体系中的位置

    在生态地质学的结构中,有几个旨在分析所确定的岩石生态功能的科学分支。它们是资源生态科学、生态地球动力学、生态地球化学和生态地球物理学(图3)。

    资源生态科学是生态地质学的科学分支,涉及与维持生物区存续有关的全部问题,按资源利用的观点,其中首要的是通过提供岩石圈的矿产资源和地质空间资源维持人类社会存续,在科学技术活跃发展的新时代满足人类的需求。研究的焦点不是矿产资源的勘查和储量计算,而是评价其目前消费水平与合理使用的一致性。实质上,岩石圈矿产资源消费的管理问题,应该通过关注高层级生态系统的保护和正常运行来解决。地质空间资源也要用生态学的观点来评价。很明显,一些地质科学的方法,主要是矿山地质学、水文地质学的方法(对矿产资源),工程地质学和冰川学的方法(对地质空间资源),应该适用于这些研究和调查。另外,这些研究应该由社会来定向,就是说应该与社会经济学紧密关联,在实践中,生态地质学家应该与经济学家、社会学家及管理机构和设计院所的代表接触。生态地质学这一分支的主要课题是:考虑目前文明发展需要的矿产资源评价,对矿产资源消费的管理建议进行地质论证。

    生态地球动力学是一个大领域,包括所有涉及自然和人为地质过程对生物区影响的课题,以及评估生物群栖息地可能灾变和舒适度的课题。后一点仅关切人类社会。这些研究一直采用工程地质学、冰川学、水文地质学和构造地质学的方法来执行,与项目规划者和设计者联系。在该分支框架内执行的主要任务有:针对在工艺活动影响下的地球动力学参数变更,开发评价岩石圈近表部稳定性的方法;为保护生物区和人类社会免受影响其生存及舒适度的(天然和人为)不利和灾变地质过程的危害,对相应工程保护项目进行生态地质论证。

    生态地球化学是生态地质学的科学分支,研究天然和人为成因地球化学场对生物区的影响。在生物区内有岩石地球化学、气体地球化学和水地球化学异常。调查课题是:岩石圈的物质(矿物)成分,活动态化合物的迁移问题,元素的非正常浓度及其对生物区的影响性质问题。地球化学、矿物学、岩石学和水文地质学的方法被用来解决这些问题,生物区环境的生物医学评估资料具广泛的适用性。实际上,这类研究意味着生态地质学家要与医学专业人员和卫生服务机构建立密切联系,因为这些异常要用医学-卫生的观点来评价。

    生态地球物理学也是生态地质学的科学分支,研究重力、磁、电磁、热和放射性等天然和人为地球物理场对生物区的影响。这些场与背景值的偏差及其对生物区的影响,要借助地球物理学、大地构造学、地震构造学的方法和生物医学的学科资料来研究。与生态地球化学一样,这些问题的解决必须与医疗-卫生服务机构密切联系。要在该分支框架内完成的总体任务有:天然和人为源地球物理场的分析,研制评价其医学-卫生危险的方法和准则(对生物区的影响强度,评价岩石圈对工艺性污染的稳定性)。

    图3示出了生态地质在理论地质知识中的位置。在地质学的结构中包括前5个科学分支已得到承认,无需再予证明。但是,对于后两个分支,即“关于岩石圈生态功能的科学”和“关于地球的工程地质环境的科学”,其纳入地质学的合理性尚存争辩。主要争辩依据是,在科学技术活跃发展的新时代,对于涉及地球和岩石圈问题,需要强调生态理论研究的作用。目前,人为工艺因素对岩石圈外壳的影响程度,已经提高了生态地质学说在地质学中的地位,已经使这个学说可以划分为地学中的独立科学分支,已经把上面所述的后两个分支提升到了与前5个分支相同的水平。

       

      图3 生态地质学的科学分支及其在地质科学体系中的位置

    生态地质学的实用性分支

    图4说明,可以在生态地质学的构成中列出几个实用性子分支。它们是城市、矿床和复垦影响区的生态地质学,以及线状工程、热电站和核电站等影响带的生态地质学。值得特别强调的是,各类经济活动不仅在项目建设中,而且在其运营和维护时期,都应该提供对岩石圈和生物区生态影响的评估。因此,应调查的面积要比官方土地使用许可的范围更宽更广,只要在其内确定了或造成了工程客体对岩石圈生态属性的影响。

    各种经济活动在对岩石圈影响的强度、深度和性质上是各不相同的。这涉及到岩石圈的矿产资源,地质作用的活跃程度,以及自然和人为成因的地球化学和地球物理致病区的发展。

      

      图4 供人类社会正常发展和运作的生态地质学的实用分支学科

    很明显,大的城市群、采矿工程(矿山、露天矿场等)、集中在数个盆地和油气田带中的油气产业,都会对岩石圈及其生态功能产生重大的影响。对城市群而言,这种影响取决于特定的高密度城市人口;居住区,交通-通讯,大型工业、燃料和能源企业及联合企业的自营交通,均规模巨大;还取决于城市地下的支撑工程。因此,会观测到以下现象:土壤、岩石圈近地表部和水圈被活性有毒化合物强烈污染;由于热、重、电磁和地震声波等地球物理场变化,发育起致病的地球物理异常;车辆废气导致大片土地的高度重金属污染;地下水动力学和水化学机制改变;地下水储量耗竭。矿场附近岩石圈的生态性变化与下述后果关联:矿产资源枯竭,重力场变化,产生异常的地层压力,地下水动力学参数彻底转变,出现密集的人为污染区,地质环境资源减少。对线性工程而言,不利的生态后果与负面的地质作用活跃有关,与线性的人为污染晕和诱发的异常地球物理场有关。

    在不同种类经济活动影响下发生的岩石圈生态环境特性改变的清单还可能扩展,但上述这些已足以支撑得出结论。每种经济活动都与岩石圈生态属性改变的特定复杂性关联,因此要对它们进行分析,就需要运用地质科学的各类理论和方法。城市群影响着岩石圈的所有生态功能,所以要动用地质科学的整套方法,特别要涵盖图2所示的所有学科的方法。对线性建筑而言,要运用的地质科学和方法清单将取决于研究需要,首先是岩石圈地球动力学、地球化学和地球物理学功能的研究。在矿床开采方面,研究重点要集中到岩石圈资源功能的所有方面,地球物理和地球化学异常,以及一组地质作用。 

    生态地质学的任务及其应用

    近日,中国地质调查局岩溶地质研究所承担的“云南革香河流域1:5万水文地质环境地质调查”在云南省宣威市实施的5口探采结合孔均成功出水,解决了当地群众饮水安全问题,助推地方政府精准扶贫。

    云南省宣威市属于乌蒙山连片贫困地区,岩溶所实施的探采结合井分别部署于宣威市落水镇新发村、三道村,羊场镇清水村、茨营村,田坝镇石坝村。此前,当地群众饮水困难,周围无可提引的水库和坝塘,也无可饮用的溪沟,一直未能未能解决当地群众饮水安全问题。

    项目组在水文地质调查基础上,选择水文地质钻探靶区,部署开展地球物理勘探,实施探采结合孔,现已全部成井,移交地方政府。最大单井涌水量315吨/天,最小涌水量115.78吨/天,合计涌水量为1011.13吨/天。可解决当地约1.2万余人、3000头大牲畜饮水及1500亩农田灌溉用水困难。助推严重缺水地区群众早日脱贫,奔上致富路。

    探采结合孔的成功出水改写了当地村民饮用水窖水及6千米人工担水饮用的历史,同时为查明不同含水岩组富水性,求取水文地质参数及水资源评价提供数据支撑。

    云南岩溶高原区5口探采结合井齐出水惠及万余人

    秋高气爽,丹桂飘香。在这收获的季节里,由地调局航空物探遥感中心承担的“青海同仁-甘肃卓尼1:5万航磁调查”勘查子项目圆满完成设计飞行任务,于9月11日凯旋返京。

    该子项目隶属于“秦岭及天山等重点成矿区带航空物探调查”二级项目,使用AS350B3E型小型直升飞机作业,以甘肃省定西市岷县和甘南地区迭部县为临时起降点。年度设计飞行工作量40000km,实际完成飞行工作量41015km,全区累计飞行347小时10分钟,各项技术指标均符合设计指标要求。

    飞行任务的完成,为矿产资源勘查、区域地质调查、基础地学研究等提供地球物理基础资料,下一步航空物探遥感中心将开展航磁调查综合研究,查明区域航磁异常分布特征,进行岩性构造推断解释、圈出找矿最小预测区,编制航空物探基础图件、数据处理转换图件以及解释图件和综合研究成果。

    青海同仁-甘肃卓尼地区1:5万航磁测量圆满完成年度飞...