“锂”从山中来，仗剑走天涯

 邓伟 李成秀 冀成庆 徐莺 周雄

1.“锂”的家族群

1）锂（Li）

锂的克拉克值为30ppm，是较分散而又广泛分布的元素，主要在岩浆结晶作用的晚期阶段富集在伟晶岩中；花岗岩中含量最高，其次是碱性岩。矿床中经常与铍、铷、铯、钽等有益元素共生。

目前，已知含锂的矿物有150多种，呈独立矿物形式的有30多种，主要工业锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂铝石、铁锂云母等。川西稀有金属矿集区中的锂资源基本以锂辉石形式产出。

锂辉石，化学成分LiAl[Si2O6]。一般Li2O含量7%左右；晶体呈柱状、板状、针状，颜色可呈无色、灰白、淡紫、淡绿、淡黄、宝石绿色；条痕白色；摩式硬度6.5-7；比重3.03-3.22。

含锂矿物特征

2）铍（Be）

铍的克拉克值为6ppm，为显著的亲石元素。在花岗岩及霞石正长岩中的含量较高，在岩浆分异过程中富集于岩浆残液中，经常固结集中在岩石圈最上部，在地壳深部含量减少。

世界上已发现的铍矿物和含铍矿物有60多种，常见的矿物约有40多种，主要的工业矿物有绿柱石、硅铍石（似晶石）、羟硅铍石、金绿宝石（铍尖晶石）和日光榴石。

绿柱石，化学成分Be3Al2[Si6O18]，一般BeO含量13%左右；晶体一般呈柱状，呈绿色、黄色、浅蓝色、红色；条痕白色；玻璃光泽或树脂光泽；性脆；硬度7.5-8；比重2.65-2.91。

含铍矿物

3）铌（Nb）和钽（Ta）

铌和钽的原子构造类似，因此，两者在物理化学性质、地球化学性质及矿物学性质方面都很相近。铌、钽经常共生，在岩石和绝大多数矿物中铌和钽的含量此消彼长。在成因上与碱性岩有关的矿物中铌相对富集，与花岗岩有关的矿物中钽相对富集。

铌在地壳中的丰度为3.2ppm，钽的丰度为2.4ppm。由于铌、钽的地球化学迁移行为不同，铌开始早、收敛晚，钽主要富集于晚期。所以铌矿物种类多，分布广；而钽的变种少，分布不广。目前，已知的铌、钽矿物和含铌、钽矿物有130多种，常见的有30多种。如铌铁矿-钽铁矿、钽铁矿、铋铁矿、褐钇铌矿、易解石、铌易解石、铌铁金红石、烧绿石、锰钽矿、重钽铁矿、黄钇钽矿、细晶石等。铌钽矿物基本呈黑-棕红色，半金属光泽、油脂光泽，少数为金刚光泽；比重大，因此可用重选方式得以富集；化学成分极为复杂。

含铌钽矿物

4）铷（Rb）和铯（Cs）

铷在地壳中的丰度为90ppm。目前没有发现铷的独立矿物，呈分散状态，常以类质同象混入物出现在含钾矿物中。工业来源主要从富含铷的锂、铍、钾的矿物中提取。如锂云母中含Rb2O3%、微斜长石（天河石）中含Rb2O0.3%、铯榴石中含微量铷等。

铯在地壳中的含量为20ppm。含铯的矿物有10多种，但铯的主要来源还是稀有金属伟晶岩中的铯榴石和锂云母。除此之外，铯还分散在其他矿物中，如绿柱石、黑云母、天河石和堇青石等。

含铷铯矿物

铯榴石，化学式Cs[AlSi2O6] nH2O。一般含Cs2O30%左右，晶体往往呈立方体、粒状及致密块状，无解理；颜色为无色、白色，有时带灰、粉红、浅紫等色颜色；性脆，硬度6.5-7；比重2.67-3.03。

2.“锂”从哪里来

1）传统矿山

在您印象中矿山是什么样的？答案也许是偏远、荒凉、破旧的厂房，艰苦的条件，又或许是漫天尘土、泥浆满地、污水四溢，像这样又或许是那样……

2）绿色矿山

随着时代的发展和绿色矿山建设的推进，如今的矿山早已不再是从前的样子。先进的设备、一流的技术、现代化的厂房，一座座“花园式”的矿山正拔地而起。清洁生产，循环用水，大家再也不用担心环境污染了！

3）“石头”变“电池”

石头是如何变为电池的呢？锂辉石矿经过采矿进入选矿厂，选矿厂采用物理方法分选出含锂矿物，含锂矿物经过冶金处理成为碳酸锂产品，再由产业部门深加工，最终脱胎换骨成为电池。

3.崭新“锂”程

1） 锂之应用——走入寻常百姓家，健康美好新生活

随着科技的快速迭代升级，锂在日常生活中的应用越来越常见。含丁基锂的橡胶轮胎更加耐用，寿命比原来提高了4倍以上，让驾车出行更加安心；锂动力电池驱动的新能源汽车逐渐进入普通家庭，成为城市代步、环保出行的首选之一；锂电池和其他锂产品在娱乐设备上也得到广泛应用，为我们的休闲娱乐生活开启了无限可能性；锂的应用在家中随处可见，它为我们提供了便捷舒适的智能生活。

厨房里，添加了锂的电磁炉面板等玻璃制品，可以使其变得更轻、更结实、更耐溶。锂盐可为蔬果进行“健康护理”，防止西红柿腐烂和小麦锈穗病，让人们吃得放心、吃得安心。锂在医学保健方面也有新的应用，不仅可以强身健体，还能防治疾病，是人体健康的“守护者”。国外研究发现，锂与阿尔茨海默病存在关联，一款为中老年市场打造的天然矿泉水“锂水”就此诞生。而锂的用途还在不断拓展中，从交通工具到健康护理，锂的应用遍布我们生活的每个角落，改写了每一个人的生活方式。

新世纪崭新的“锂”程指日可待。

2） 铍之应用——让医疗成像、诊断和激光医学走到科技前端的金属材料

铍，是仅次于锂的轻金属，主要是以铍铜合金和铍金属的形式广泛应用于航空、医学等领域，是新兴产业发展必需的战略性矿产资源。目前，世界上只有美国、中国、俄罗斯等国具有工业规模的从铍矿石开采、提取冶金，到铍金属及合金加工的完整铍工业体系。

①提高X射线成像效果

因为铍金属既可以稳定地处理高温阻抗，又可以实现对X射线的高度透明，铍箔在医疗和科研X射线设备当中已经使用了很长时间。铍箔作为窗口来穿透聚焦的X射线，同时可以保持X射线发生管那一侧的真空环境。

②使低辐射成为可能

铍箔仍是CT扫描和乳腺X射线成像等高分辨率医学成像设备中必不可少的材料。在新一代乳腺癌X射线成像设备中使用低辐射扫描可以得到更精细的肿瘤分辨率，使许多早期可治疗阶段的乳腺癌被及时发现，治愈乳腺癌成为可能。

③改善X射线光管强度和稳定性

作为成像技术的前端科技，铍持续为满足X射线光管高强度、稳定性、抗高温、X射线穿透率等性能要求。

④光学激光器的小型化

使用氧化铍的医学激光器可以帮助眼科医生为数百万患者恢复或改善视力。具有高导热、高强度、介电性能的氧化铍是唯一能控制微小高功率气体激光器的材料。

⑤简化外科手术

铜铍连接器将精确的电信号传送到精密手术器械和最新的非侵入性外科技术的监测装置当中。这种技术减少了对病人的创伤和感染风险，同时加快了愈合和恢复的过程。

⑥分析血液

铍还用于分析HIV和其他疾病的血液分析设备部件当中，给医生和病人提供所需的精确性和可靠性数据。

3） 铌之新应用——冉冉升起的电子材料之星

铌行业全球市场集中度非常高，目前全球最大的铌矿企业是巴西矿冶公司(CBMN)，占据全球市场80%-85%的产量，主要从事铌产品的开发、工业化和商业化运营，是世界上唯一一家可以生产全系列铌产品(包括标准铌铁、特殊牌号铌铁、真空铌铁、真空镍铌、铌金属和五氧化二铌)的企业，对铌价格的走势具有较强的影响力，控制着全球铌产品扩产计划的进度。

具有超导性能的元素不少，铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金，临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度，是目前最重要的超导材料之一。

2019年，材料领域国际顶级期刊《自然材料》发表了复旦大学修发贤团队的最新研究论文《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》。文章显示制备出二维体系中具有目前已知最高导电率的外尔半金属材料——砷化铌纳米带，电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。此次制备出的材料砷化铌纳米带的电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。业内表示，导电材料是电子工业的基础，现在最主要的材料是铜，已经大规模运用于晶体管的互连导线。

4）钽之新应用——人体“亲金属”的神奇医学材料

钽作为一种金属材料，具有优异的力学性能和抗疲劳特性，因此被广泛应用于医学领域，尤其是在骨科领域。它可以替代人体骨组织，起到承重作用，目前已在临床取得显著疗效。钽金属材料在与人体组织结合时，具有强度、生物相容性和稳定性等优点。因此，它比传统金属材料的人工置入物更具有优势，在医学领域的发展前景十分广泛。

研究和临床应用表明，多孔钽金属具有比金属钛和钛合金更好的骨融合和骨传导性能，运用钽金属材料制作的仿生骨骨组织长入良好，骨性生物固定优良。未来，利用3D打印高致密度和高力学性能钽金属核心技术，将为我国在高端骨科植入物、医疗器械和难熔金属工业部件发展领域做出积极的贡献。

不仅如此，将钽金属与其他金属材料结合应用在临床医学中也取得了十分重要的突破。很多金属材料因其独特的性能可用于医学领域，但是由于缺乏生物相容性，不能将其优点很好地应用在临床。为此，科研人员想到将耐腐蚀性强且稳定的钽金属涂覆在这些金属材料的表面，使那些有独特性能但原先忌于低生物相容性而不能用于临床的金属材料重新用于临床，并取得显著疗效。

5）铷之应用——超视距精确授时，极佳光电传感器件制造

全球独立铷矿床非常少，下游应用供应链受限，已成为全球对该元素发展的约束要素。铷是自然界一种最大光电效应的稀有分散元素，其合成材料在智能制造中逐渐开始发力。

铷因其极佳的光电效应，在光电管、红外辐射仪表、太阳能光电池等器件制造方面均实现了重大革命性变革。据外媒报道，太阳能电池在通往最高效率的道路上正在不断改进中。德国国家可再生能源实验室研究人员开发了一种新的太阳能电池，为了改善用于吸收可见光的钙钛矿与用于吸收红外线的铜、铟、镓和硒的混合物两层之间的接触，研究小组在它们之间添加了一层铷原子，团队让电池的峰值效率达到24.16%。

铷基设备材料精准计时功能助力集群医用设备同步获取精确时间信号。近年来，基于星载铷钟开发的网络同步时间服务器在国内卫生部门得到良好的推广，为医院提供标准的网络时间统计信息服务，也为局部辐射区域近万台网络客户端提供精度小于5毫秒的时间同步服务器，较大程度地改善了全区医疗机构网络系统，包括：医护人员的办公PC及医疗设备、走廊、大堂子钟系统等授时操作的统一性，充分实现了大数量集群精确医疗设备同步作业中时间的精准性保障。

铷基量子传感器有望用于诊断房颤。心房颤动（AF）是一种导致心率异常的疾病，发作时心脏中传导的电生理信号易出现紊乱行为。目前，常规用于检测房颤的心电图受到灵敏度、时间等诸多限制。据一项发表于《应用物理学快报》的研究，科学家利用原子磁强计，通过基于铷的量子传感器接受信号，成功对导电率与生物组织相近的溶液进行电磁感应成像，可测出高导电性的区域。这项技术实现了非屏蔽环境下的小体积成像，且灵敏度较传统技术提高了50倍，为房颤的快速临床诊断带来了希望。

固体废弃物如何变身宝藏？

邓杰 邓善芝

几个世纪以来，人类社会的快速发展基于对自然资源的使用与消耗。尤其是第三次工业革命以后，生物科技与产业革命的迅速发展，使人们对能源和矿石的需求量激增。同时，为满足迅速增长的社会需求，各行各业纷纷扩能扩产。2012年，国际民间组织“全球足迹网络”（GFN）及英国智库“新经济基金会”提出“地球生态超载日”的概念。“地球生态超载日”是指地球当天进入了本年度生态赤字状态，已用完了地球本年度可再生的自然资源总量。据测算，约从1970年起，人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点。从过去数十年来看，几乎每隔10年这一天的到来就会提前1个月。

资源过度开采和废弃物的无节制排放，造成越来越严重的生态环境问题。人类用碧海蓝天换来了现代社会的方便快捷和科技的快速发展。随着人们经济水平的提高以及对自身健康的重视，环境的重要性被越来越多的人认识。如何在保障人类需求的前提下，尽可能保护和改善环境，寻求资源环境和谐发展的解决方案，成为时下人们关注的重点。为节约资源、提高现有资源的利用率，资源综合利用的概念逐渐被人们所熟知。

在资源开发利用及使用消费过程中，不可避免会产生伴生矿石、围岩及选矿尾矿等，比如钨矿中伴生的铜、铅、锌等含有稀有分散元素的矿物，氧化矿中的碳酸盐和硅酸盐类脉石、有机物生产中产生的废水、生活中的废旧金属和电池等，这些生产和生活废弃物中含有大量的有价金属、有机及无机盐类矿物质资源，将其直接排放到环境中，不仅会造成大量的宝贵资源白白流失，还会影响耕地质量、污染空气和水源，破坏生态环境。在资源开发利用和消费过程中，针对这些伴生矿物资源和生产生活中的废弃物开展回收利用，使其重新资源化，从而最大限度地实现现有资源的高效利用，可以称之为资源的综合利用。

如何实现资源的综合利用？现阶段，资源的综合利用主要从三方面开展：

一、在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用。

煤炭被人们誉为“黑色的金子”“工业的粮食”，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，过去采煤过程中产生的大量煤矸石一直被作为大宗固体废弃物堆放在煤矿周围。正如犹太经典《塔木德》中所说：“世上没有废物，只是放错了地方。”煤的伴生矿——煤矸石也是如此。煤矸石综合利用的途径很多，除了传统的利用途径，如回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。最新研究表明，煤矸石还可以作为下游精细加工业的原料。如，煤矸石经处理后可以作为橡胶填料，获得与炭黑相当的补强效果；还可以制备聚硅酸铝铁，用于处理造纸综合废水等；此外，煤矸石可以用于陶瓷、耐火材料、橡胶工业、涂料、塑料、4A分子筛、铝硅铁合金等十多个行业。

二、对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用。

除矿石中的伴生资源外，矿石资源生产加工过程中还会产生大量的废弃物资源。以铜矿尾矿为例，研究表明，铜尾矿中除了可以回收有价金属元素铜之外，还可以回收非金属组分石榴子石、硅灰石等，并将剩余部分作为植物培养基等原料进行利用，实现铜尾矿的减量化和资源化。部分有色金属尾矿的主要成分为SiO2，且包含大量钙、镁等元素的氧化物，和市场上普遍运用的建筑材料的化学组成非常相似。尾矿用作建筑材料时加工方式比较简洁，能够有效解决成本和能耗问题。

三、对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

除开展矿山资源的综合利用之外，再生资源回收利用也是开展资源综合利用的重要方面。发展再生资源回收行业可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。中国是全球公认的制造业大国，然而近些年随着人口红利日益消失，以及环保成本的不断抬升，我国资源的对外依存度逐渐走高。在此背景下，大力发展再生资源回收利用产业，具有积极重要的战略性意义。

现阶段，资源环境和谐发展之路仍然崎岖且漫长，人类需要开展更多的探索与实践。相信在不久的未来，资源综合利用方法和途径会越来越多，资源环境和谐发展之路必将越来越顺利。

带你了解这朵“云”——地质云

戴新宇

“地质云1.0”闪亮登场，魅力初现

“地质云”是自然资源部中国地质调查局主持研发的一套综合性地质信息服务系统，集地质调查、管理、共享、服务四大功能于一身，面向社会公众、地质调查技术人员、地学科研机构、政府部门提供丰富的各类地质信息服务。经过“地质云”研究开发团队艰辛付出，2017年11月6日，“地质云1.0”闪亮登场，迈出了“地质云”建设三步走的第一步。

“地质云1.0”刚上线运行，就受到地质调查科技工作者的青睐，局系统内外正式用户达4000多人，日均访问量突破6000次，在地质调查管理和应急事件服务上体现出精准、快捷的特点。例如，在2017年11月18日西藏林芝市米林县发生6.9级地震后，“地质云”首次启动了应急服务工作机制，在2小时内线下完成震区地质图数据制作，仅用10小时就为应急救灾在线提供了震区区域地质图、国家地质资料馆藏涉及震区的地质资料，以及林芝地区卫星遥感影像图、震中300公里范围地质钻孔、林芝专题地质文献库等系列地质信息产品。毫无疑问，“地质云1.0”实现了地质调查数据共享破冰，为75个国家核心地质数据库的互联共享和2382个信息产品提供社会化服务。

“地质云2.0”华丽转身，飒爽英姿

在2018年10月18日召开的中国国际矿业大会上，“地质云2.0”宣布正式上线，完成“地质云1.0”云上数据资源和系统功能的全面升级，完成手机版地质云APP国家地质大数据共享服务平台研发，通过数据资源整合和信息系统集成，全面提升地质调查数据采集、汇聚、处理、分析、共享与服务能力，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力，及时、有效地满足政府部门、行业用户、社会公众等各类用户对地质信息的多元需求，以信息化带动地质调查现代化。

“地质云3.0”鲲鹏展翅，大展宏图

“地质云”建设三步走设想2020年上线运行“地质云3.0”。为此，地质云研发团队的科研人员做足了功课，全力以赴助推云平台、大数据、智能化“三位一体”建设应用迈上新台阶，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力支撑，建成分布式地质大数据中心，并在以下九个方面提供全方位综合地质服务：

一是升级完善“在线化”调查系统、研发升级重要专业应用系统，初步实现在线化调查，构建立体式地质信息感知体系。二是显著扩大中大比例尺实体数据共享资源，精准开发地质信息系列产品，提供地质信息专题服务，提升“地质云”服务门户访问便捷性，加快构建地质信息共建共享云生态，基本实现在线化服务，显著扩大地质信息线上共享服务规模。三是升级地质调查业务管理系统，完善地质调查业务管理大数据辅助决策系统，强化在线化管理，支撑地质调查业务管理高效运行。四是推行地质调查在线化办公，支撑远程办公、便捷办公。五是通过攻关实现智能区调矿调、智能识别、智能管理、智能数据搜索引擎等智能地质调查技术突破，示范构建智能化工作模式。六是建立完善地球科学“一张图”大数据体系，更新维护国家核心地质数据库。七是采取优化地质调查网络、规范化运维“地质云”节点体系、加强网络安全建设等措施，建实地质调查基础设施与网络安全体系，保障安全稳定运行。八是完善地质调查信息化制度标准体系，支撑自然资源信息化建设。九是加强信息化人才队伍建设与国际合作，提升中国地质调查局在国内外的影响力。

这就是中国地质调查局功能强大的地质云（Geocloud）！神奇的地质云（Geocloud）！

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。

清洁能源作为我国能源转型的主力军，即将再次升级。

在近日召开的中央财经委员会第一次会议上，“打赢蓝天保卫战”再被强调，并将此列为“标志性的重大战役”之一，并要求调整产业结构、能源结构及运输结构，坚持源头防治，确保3年时间明显见效。

以涪陵页岩气田为代表的四川南部正成为我国清洁能源勘探开发的重要区域 图片来自网络

4月11日发布的《BP世界能源展望（2018年版）》预测，随着中国的能源结构持续演变，到2040年，煤炭在一次能源中的占比将从2016年的62%下降至36%，而可再生能源将从2016年的3%攀升至18%，届时将占全球可再生能源的31%。期间，中国将在2026年左右实现碳排放达峰。

同日，电力规划设计总院发布的《中国能源发展报告2017》也提出，未来我国能源消费将延续消费结构清洁化、高效化趋势。

《报告》预计，2018年我国能源消费总量呈低速增长，预计约45.7亿吨标准煤。其中，非化石能源和天然气仍是拉动能源消费增长的主导力量，占一次能源消费的比重继续提高，天然气消费量约2640亿立方米；煤炭消费量将略有减少，约在38.5亿吨，占一次能源消费比重继续下降；石油消费量约6亿吨，占一次能源消费比重保持稳定。从生产端来看，预计2018年一次能源生产总量约36.7亿吨标准煤，其中煤炭36.6亿吨，石油1.91亿吨，天然气1560亿立方米，一次电力2.1万亿千瓦时。据悉，2017年我国能源生产总量达到35.9亿吨标准煤。

中国环境科学研究院大气环境首席科学家、国家大气污染防治攻关联合中心副主任柴发合认为，应进一步推动产业结构与布局调整，加速推动能源结构与使用方式转变，注意因地制宜，宜电则电、宜气则气，包括合理推广使用地热、生物质能等方式，真正实现有效供给。“天然气已经成为我国能源系统中安全保障程度最薄弱的环节。”电力规划设计总院副院长徐小东表示，为提高天然气安全保障程度，2018年需要从“开源”和“增储”两方面着手。

为满足不断增长的国内需求，页岩气成为2018年第一个获得国家层面政策支持的清洁能源。根据近日下发的《财政部 税务总局关于对页岩气减征资源税的通知》，经国务院同意，自2018年4月1日至2021年3月31日，对页岩气资源税（按6%的规定税率）减征30%。紧接着，《川南地区页岩气勘查开发试验区建设方案》出炉，提出到2020年试验区页岩气年产量达100亿立方米，累计探明储量达3000亿~5000亿立方米。力争到2020年，天然气、页岩气、煤层气等清洁能源占四川省能源消费总量的比例提升5个百分点。

除了页岩气，作为清洁能源的煤层气和地热资源开发，却在坎坷中艰难前行。

近日，国家能源委咨询专家委员会委员孙茂远撰文提出，我国煤层气产业已有衰滞的迹象。“实际上，经过多年的实践，我国煤层气产业已奠定了相当的资源、技术和人才基础，硕果颇丰，具有顽强的生命力和可靠的发展潜力。在煤层气矿权范围内，支持煤层气、页岩气、致密气三气合采，并享受同等优惠扶持政策，煤层气业内翘首期盼已久。”他建议，应以科学、合理、可靠、积极的煤层气资源管理政策的制定及实施，增加煤层气开发利用的活力动力。同时，充分认识低品质资源为主的中国特色的煤层气产业科技攻关长期性和艰巨性，坚持创新引领，技术突破，力争摸得准、探得明、采得出、采得快、用得上，努力开拓煤层气勘探开发新局面。

2017年伊始，国家发改委、国家能源局和原国土资源部联合发布的《地热能开发利用“十三五”规划》被业界视为地热资源开发的“春天”。随后，北京市、河北省、河南省、山西省、辽宁省等多个省市也纷纷出台相关规划。但一年多以来，地热在供暖（制冷）、发电方面的成绩与《规划》目标还有很大的差距。

中国能源研究会地热专业委员会专家委员会主任郑克棪近日接受媒体采访时表示，地热资源开发在交叉管理、矿业权审批等层面仍需改进和完善，同时应根据我国地热资源开发利用特点制相应管理规范和技术标准。

1月19日下午，随着篮球决赛终场哨声响起，经过6天27场激烈紧张的比赛，中国地质调查局广州海洋地质调查局第八届“海洋杯”青年篮球赛圆满落下帷幕。

本届比赛共有11支代表队、近130名运动员报名参加。延续了往届男子5人全场比赛以及女子罚球线两分投篮、男子三分投篮比赛项目，并采取了分组循环比赛以增加队伍间的交流。赛场上的球员们积极拼搏、展现风采，场下拉拉队捧场支持、呐喊助威。实力相当的球队，通过三个加时赛仍胜负难分；水平接近的投篮队员，通过多轮加赛决出名次。比赛激烈而友好、紧张而和谐。最终，南岗基地管理处凭借精湛的球技和配合摘得男子5人全场比赛冠军，船队一队、局机关代表队分获亚军和季军。

每年一届的青年篮球赛，已成为一项广州海洋局共青团的品牌活动。同场竞技旨在以球会友，提升素质、加强交流、凝聚人心。连续八届青年篮球赛的举办，带动了广大青年职工参加体育锻炼，增强了青年职工的凝聚力，提高了工作的热情和积极性。

广州海洋地质调查局第八届“海洋杯”青年篮球赛圆满落下帷幕

精彩瞬间

女子投篮比赛

友谊第一，比赛第二

1月17日下午，随着篮球决赛终场哨声响起，经过5天22场激烈紧张的比赛，中国地质调查局广州海洋地质调查局第七届青年篮球赛圆满闭幕。

本届比赛共有10支代表队、110名运动员参加比赛，为了增加比赛的趣味性和覆盖面，除了设置男子5人全场比赛，还安排了女子罚球线两分投篮、男子三分投篮比赛。赛场上的球员们积极拼搏、展现风采，场下拉拉队捧场支持、呐喊助威。实力相当的球队，通过加时赛决出胜负，水平相近的三分投篮队员，通过三轮加赛决出名次。比赛激烈而友好、紧张而和谐。最终，船舶大队第一代表队凭借精湛的球技和配合，摘得本届比赛冠军，盐矿-南岗管理处联队、方法所代表队分获亚军和季军。

每年一届的青年篮球赛，已成为一项广州海洋局共青团的品牌活动。同场竞技旨在以球会友，提升素质、加强交流、凝聚人心。连续七届青年篮球赛的举办，带动了广大青年职工参加体育锻炼，增强了青年职工的凝聚力，提高了他们的工作热情和积极性。

2015年中国西南岩溶石漠化分布图

贵州巨木地下河出口筑坝拦蓄地下水

中国西南地区岩溶景观

致力于促进全球岩溶资源可持续利用和环境可持续发展的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划，前不久在广西桂林正式启动。

该计划由国土资源部中国地质调查局提出实施，旨在建立全球岩溶环境监测网络，攻克岩溶关键带科学难题，各国共绘全球岩溶一张图，为人类利用岩溶资源、保护岩溶生态提供科学方案和公共信息服务。

国土资源部部长姜大明在贺信中称，这是一项雄心勃勃的大科学计划，更是一幅岩溶地质科学造福人类的宏伟蓝图。联合国教科文组织总干事伊琳娜·博科娃则通过贺信表示，国际大科学计划中提出的研究领域，对克服我们人类共同面临的难题来说是非常重要的，非常期待能听到关于项目实施取得进展并获得成功的好消息。

1 中国为“全球岩溶”国际大科学计划实施奠定坚实基础

阅读提示：中国取得了一系列具有全球视野的岩溶研究成果，并为国际大科学计划的实施提供了理论基础、科学思路、人才队伍、技术条件以及国际合作经验。

目前，世界上的岩溶区分布面积约为2200万平方千米，约占世界陆地总面积的15%。我国的岩溶面积约为344万平方千米，约占国土面积的1/3。其中，我国西南裸露岩溶面积达54万平方千米，涉及贵州、广西、湖北、湖南、云南、四川、重庆和广东等8省（区、市），是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区，也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。

岩溶地区山水奇特，水资源和油气资源丰富，为人类生产生活提供了得天独厚的物质资源和精神享受。但是，岩溶地区面临的干旱、石漠化、水污染、水土漏失等环境问题，也已成为当今制约经济社会可持续发展的全球性问题。

近年来引发关注的是，岩溶作用在应对气候变化中可发挥重要作用。已有研究发现，全球的岩溶作用能够吸收与全球森林植被比例相当的大气二氧化碳，而且岩溶洞穴石笋可以年际分辨率记录气候环境变化，与黄土、冰芯、湖泊沉积及树轮等古气候环境记录比较，具有记录时间跨度大、年代记录准、分辨率高等优势。

为有效解决岩溶地区的资源环境问题，促进全球岩溶资源的可持续利用和环境的可持续发展，科学应对全球气候变化，中国地质调查局倡导设立了“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划（以下简称“全球岩溶”国际大科学计划），依托联合国教科文组织国际岩溶研究中心和中国地质调查局岩溶地质研究所，以地球系统科学和岩溶动力学理论为指导，利用10~12年时间，建立全球岩溶生态环境监测网络，研究和查明全球不同岩溶动力系统类型的碳—水—钙循环规律和资源环境效应，突破岩溶关键带资源环境科学问题的瓶颈，创新岩溶资源勘探开发和岩溶环境治理与保护科学技术体系，创建全球岩溶资源环境信息平台，各国共绘全球岩溶一张图。

据该计划负责人、联合国教科文组织国际岩溶研究中心常务副主任曹建华介绍，目前，国际岩溶研究中心及其依托单位中国地质调查局岩溶地质研究所，已经为计划的实施奠定了坚实基础。

以中国科学院院士袁道先为首的科研团队建立了以碳—水—钙循环为核心、以岩石圈、水圈、大气圈、生物圈四大圈层为主体结构的地球系统科学观下的岩溶动力学理论，为计划的实施奠定了理论基础。在国际地球科学计划（IGCP）中国国家全委会支持下，我国科学家牵头连续主持实施了5个岩溶领域国际地质对比计划，储备了40个国家200多名优秀的专业技术人才，为计划实施提供了科学思路和人才队伍。国际岩溶研究中心7年的高效运行，已与15个国家和国际科研机构签订了合作备忘录，推动了8个国家间岩溶领域的深入合作研究，成功联合国际著名岩溶学者举办了7次国际培训班，为计划的组织实施提供了国际经验和基础。国际岩溶研究中心在中国、美国、泰国、斯洛文尼亚等岩溶国家建立了岩溶生态环境监测站，并与东亚东南亚地学计划协调委员会（CCOP）国家、东南亚国家合作开展了岩溶地质和跨界含水层编图，建立了全球岩溶科技创新平台和编图技术方法，为计划实施提供了技术条件。

更为重要的是，我国在岩溶作用与碳循环、洞穴石笋古环境重建、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质公园和世界自然遗产申报与保护，岩溶地下河和表层岩溶水探测与开发、碳酸盐岩油气储存区古岩溶刻画等方面取得了一系列具有全球视野的岩溶研究成果，奠定了我国岩溶研究的国际领先地位，使中国地质调查局牵头组织实施“全球岩溶”国际大科学计划顺理成章。

2 建立全球岩溶生态环境监测网，因地制宜修复和保护岩溶生态

阅读提示：只有揭示全球不同类型岩溶动力系统的演化、形成过程、结构功能和运行机制，因地制宜运用各国经验，才能科学、合理地修复和保护岩溶地区生态，并实现其可持续发展。

我国岩溶动力学理论的发展历史，可以追溯到20多年前对岩溶地球化学的研究。

国土资源部岩溶动力学重点实验室的研究团队，在中国科学院院士袁道先的带领下自1990年以来连续实施的国际岩溶对比计划项目，在岩溶形成演化、碳循环、岩溶生态和水资源等领域，为国际岩溶学术界提供了共同解决岩溶地区资源环境问题的平台，将地球系统科学思想引入现代岩溶学，建立了岩溶动力学理论，有力推动了国际岩溶学科的发展。

曹建华介绍说，在岩溶地区，岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的碳—水—钙和其他元素之间的物质、能量传输与转换，构成了岩溶动力系统。由于岩溶动力系统同时受到地质、水文、大气和生物过程的影响，因此岩溶动力系统有各种不同的类型。在上世纪90年代，我国岩溶地质学家开展了一系列研究，提出了将“岩溶形态组合”（即在相同环境下形成的宏观的微观的、地表的地下的、溶蚀的和沉积的岩溶形态的配套组合）作为全球岩溶对比的基础，推动了全球岩溶对比的顺利进行，并揭示出在世界上具有不同地质环境背景的岩溶区，其岩溶系统与人类活动的相互作用是极不相同的。因此，只有对全球不同类型的岩溶动力系统进行对比，揭示其不同的演化、形成过程，及结构功能和运行机制，因地制宜地运用各国经验，才能更加科学、合理地修复和保护岩溶地区的生态，并实现其可持续发展。

为进一步开展国际合作与对比研究，“全球岩溶”国际大科学计划将针对全球岩溶主要类型，重点在中国西南与中南半岛热带亚热带岩溶区、北美亚热带温带岩溶区（美国）、 加勒比海地区和印尼热带新生代孔隙碳酸盐岩岩溶区、中东干旱岩溶区（伊朗、土耳其）、地中海型气候岩溶区（斯洛文尼亚、塞尔维亚等）、冈瓦纳大陆岩溶区（巴西、澳大利亚）设置岩溶环境监测站，逐步实现典型地区连续高分辨率监测，建成覆盖全球的岩溶环境监测网络。

为保证全球数据统一及不同比例尺数据的交互使用，还将建设分布式全球岩溶数据平台。

3 创新资源勘探开发和环境治理技术体系，应对岩溶区生态环境面临的挑战

阅读提示：瞄准碳循环与人为干预、固碳增汇，洞穴石笋与年际尺度过去气候变化，水循环与地表地下水时空调配与管理，钙循环与岩溶生态系统评价，岩溶塌陷预警等进行技术创新。

“让我们共同协商，推进国际大科学计划的完善和实施，为应对岩溶地区脆弱的生态环境面临的诸多挑战，为全球岩溶地区的资源合理利用、经济社会发展贡献岩溶地质科学家的智慧与才华。”在“全球岩溶”国际大科学计划启动仪式上，中国地质调查局岩溶地质研究所所长刘同良代表中国岩溶地质科学家，向全球从事岩溶科学研究的同行们发出倡议。

推动岩溶科技创新，切实改善岩溶地区居民生活质量，是全世界岩溶国家和广大岩溶科技工作者的一致目标。为此，“全球岩溶”国际大科学计划瞄准碳循环与人为干预、固碳增汇，洞穴石笋与年际尺度过去气候变化，水循环与地表地下水时空调配与管理，钙循环与岩溶生态系统评价，岩溶塌陷预警等领域，发挥国际岩溶研究中心国际平台作用，充分利用各岩溶国家的技术及资源优势，创新科学技术体系，应对岩溶区脆弱生态环境面临的挑战。

已有的研究数据表明，随着植被的恢复、岩溶作用强度的增加，近10年中国西南岩溶区石漠化综合治理工程增加了2500万吨的岩溶碳汇量。中国地质调查局岩溶地质研究所创新流域尺度岩溶碳循环研究方法，研发的陆地植被、土壤改良、引入外源水和沉水植物等人工干预固碳增汇技术，引领了国际岩溶地质碳汇研究新方向。此外，利用微区取样技术，通过同位素微量测试，准确获得了石笋记录的年际尺度历史气候变化信息，恢复重建了高精度的古气候和古环境变化历史，为预测未来气候变化趋势提供了科学依据。为科学应对气候变化，“全球岩溶”国际大科学计划将着重开展岩溶环境二氧化碳增汇效应研究，在查明流域水文地质、环境地质条件基础上，对比研究植被变化、土壤改良、土地整理等人工干预措施对流域碳通量的影响，进而创建人工干预增加岩溶碳汇技术体系。

岩溶区地下水的开发利用，为世界约25%的人口提供了饮用水源。但岩溶地区孔、隙、缝、管、洞并存，岩溶地下水流运动规律复杂，时空分布极不均匀，使得岩溶地下水的开采难度大大增加。对此，“全球岩溶”国际大科学计划将选择典型岩溶水系统，开展不同类型岩溶地下水开发利用技术与方法研究，形成岩溶水开发利用模式和高效利用技术集成。针对典型岩溶地区岩溶干旱、内涝、石漠化、水污染、水土漏失等问题，建立岩溶地区水土耦合调控信息平台，形成岩溶地区水土耦合调控技术体系。

岩溶石漠化是岩溶生态系统在特定条件下运行的产物，其分布具有区域性。针对全球不同岩溶环境类型区，“全球岩溶”国际大科学计划将研发适宜各种类型的石漠化综合防治和岩溶生态修复模式及技术体系，阐明生态环境对水资源的调蓄功能，研发生态与工程联合调蓄岩溶水资源的技术，并开展试验示范。在岩溶含水层水质详细调查的基础上，选择已经发生污染的地下河（泉）系统或子系统为典型案例区，开展岩溶地下水环境修复技术及工程研究。

旱涝、石漠化、水污染、水土漏失、岩溶塌陷等在全球岩溶区普遍发生，更令人担忧的是，这些环境问题和岩溶地质灾害形成演变过程十分复杂，而且具有隐蔽性，难以防治和预测，严重威胁着岩溶区水安全、生态安全、乃至当地居民的生命安全。对此，“全球岩溶”国际大科学计划将瞄准建立岩溶塌陷调查、风险评价和监测预警方法，重点研究大型岩溶塌陷风险评价、监测预警、早期识别与防控技术。

4 在六大领域引领国际研究方向，建立“岩溶地球”大数据平台

阅读提示：直击全球岩溶碳循环调查与全球气候变化、全球岩溶水文地质调查与水资源开发、全球岩溶石漠化调查与生态修复、全球岩溶景观与地质公园建设、全球岩溶塌陷调查与防控及服务岩溶区油气资源高效低污染调查等重大岩溶科学问题。

据曹建华介绍，“全球岩溶”国际大科学计划主要依托联合国教科文组织国际岩溶研究中心和岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心，破解重大岩溶科学问题，在全球岩溶碳循环调查与全球气候变化、全球岩溶水文地质调查与水资源开发、全球岩溶石漠化调查与生态修复、全球岩溶景观与地质公园建设、全球岩溶塌陷调查与防控及服务岩溶区油气资源高效低污染调查等领域，引领国际研究方向，建立“岩溶地球”大数据平台。

在岩溶作用与碳循环调查研究方面，将重点研究碳在岩溶动力系统中的迁移过程与土地利用、水生植物光合作用的关系，水库或湖泊等水体中的碳汇效应；调查研究不同水体的生物地球化学变化规律，利用水化学与碳同位素技术厘定碳的来源、不同碳形态之间的转换与通量估算，分析不同水体碳汇与生物地球化学效应，研究碳酸盐岩沉积/溶蚀、脱气与水生植物光合作用之间的相互关系，进而为科学应对全球气候变化提供依据和支撑。

为提高岩溶水的开发利用效率和效果，“全球岩溶”国际大科学计划将选择全球典型岩溶水系统，开展岩溶地下河管道和含水介质探测，岩溶地下水循环的水动力对比试验，以及降水、地表水、土壤水、表层岩溶水与地下河水“五水”转化机制和过程研究，揭示不同类型岩溶水循环模式，建立不同岩溶水系统水资源评价模型，进行水质、水量定量评价，阐明岩溶关键带对水资源的调蓄功能和地下水资源动态变化规律。同时，开展生态环境对岩溶水资源的影响调查研究，岩溶含水层水质和污染调查研究，进行岩溶含水层防污性能评价，建立岩溶地下水水质监测网，尤其是加强对地下河和岩溶大泉的监测，并对已被污染的地下河和岩溶大泉进行修复示范。

中国在西南岩溶地区开展的石漠化综合治理地质调查工作，建立10处石漠化综合治理示范区，形成了4种可复制、可推广的石漠化综合治理模式：岩溶峰丛洼地区土地整理与生态产业协调模式，解决了石漠化区无地可用的问题；岩溶高原区地表水地下水联合调度模式，解决了石漠化区无水可用的问题；岩溶地质景观区土地流转与生态旅游模式，促进了石漠化生态修复景观产业化；岩溶断陷盆地区流域尺度综合治理模式，力促县域生态产业可持续发展。目前，中国岩溶石漠化研究与治理示范，已在新西兰、坦桑尼亚等6个国家推广应用。

全球有具有岩溶特征的世界遗产47处、世界地质公园46处。但迄今为止，国际上一直没有反映全球岩溶资源与环境的系统数据与专题图件，缺乏普及全球岩溶知识的信息数据平台。为科学评价和保护岩溶地质景观，“全球岩溶”国际大科学计划将开展全球岩溶地质景观调查评价，划分涵盖全球岩溶地质景观类型，进行全球尺度岩溶地质景观区划，提出岩溶地质景观设立世界遗产、世界地质公园、国家公园、地质保护区、旅游开发景区等方面的开发利用与保护规划建议。在此基础上，编制全球性岩溶景观与洞穴资源分布图集开发利用保护图件，建立全球岩溶地质景观信息系统，面向全球提供检索、咨询与开发规划等应用服务。

为摸清全球岩溶塌陷发生规律，“全球岩溶”国际大科学计划将从23个岩溶塌陷国家的岩溶塌陷发育现状、地质背景、水文工程地质特征分析入手，结合岩溶塌陷动力条件监测，深入研究岩溶塌陷形成演化的地质环境模式，建立全球岩溶塌陷发育的动力模型，重点研究极端气候特别是极端暴雨影响下岩溶塌陷形成演化机理，提出国际岩溶塌陷发育态势与对策。

岩溶区的油气资源具有很大的勘探开发潜力。世界碳酸盐岩大型油气田有321个，其油气资源量占全球油气资源总量的50%，产量占到60%以上。为认识油气储存与岩溶介质内在关系。“全球岩溶”国际大科学计划将以“将今论古”的方法，在对现代岩溶发育特征、规律认识的基础上，开展古岩溶、深部岩溶发育的科学研究，探索古岩溶在区域差异、垂向上分带、时代分期发育特征，揭示古岩溶发育对油气储存岩溶介质的控制作用，建立岩溶油气储层地质模型。

5 实现全球岩溶信息社会共享服务，支撑岩溶区资源与环境可持续发展

阅读提示：全球岩溶国家密切合作，建立实时更新的全球岩溶网络信息平台，促进岩溶学技术进步。

“全球岩溶”国际大科学计划的实施，不但需要有科学的理论基础、先进的技术支撑，还需要全球岩溶国家的共同参与和密切合作。目前，国际岩溶中心已经收到了来自15个国家的23名资深专家学者签署的支持函。

通过“全球岩溶”国际大科学计划的实施，国际岩溶研究中心将编制全球岩溶地质、岩溶地貌、岩溶水文地质和岩溶环境地质图，编制“一带一路”岩溶地区和重点岩溶区专题图件，查明全球岩溶动力系统的碳—水—钙循环规律，科学评价全球岩溶资源和岩溶环境，编制典型岩溶类型区资源开发与环境综合整治区划；研发具有国际先进水平的岩溶动力条件快速捕捉、岩溶资源勘探利用和环境治理关键技术方法；在岩溶地下水、石漠化、岩溶塌陷、应对全球气候变化、岩溶地质景观等领域形成4～5项国际领先水平大成果。

同时，通过计划的实施，进一步建实建强国际岩溶研究中心，建立完善全球岩溶环境监测网点，建立定时更新的全球岩溶网络信息平台；在我国，建设岩溶动力学国家重点实验室，建强岩溶动力系统与全球变化国家级国际联合研究中心，建实国际一流岩溶地质调查研究机构，建强岩溶环境监测野外台站和研究基地。

通过国际大科学计划的实施，全球岩溶科技成果不仅可促进岩溶学的跨越式发展、技术进步和多种形式的国际合作，实现全球岩溶信息社会共享服务，而且可提升我国的国际地位和话语权，培养我国的国际领军人才，并为“一带一路”战略决策和实施提供科学依据及资源环境保障。