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    编者按 

    “是那山谷的风,吹动了我们的红旗……我们满怀无限的希望,为祖国寻找着富饶的矿藏。”

    新一轮找矿突破战略行动启动以来,广大地质工作者大力弘扬爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗的优良传统,把智慧、汗水洒遍山川大地,为地质找矿事业书写崭新的时代篇章。《中国自然资源报》开设“地质足迹印山川”栏目,通过系列报道展示地质人物和团队的感人事迹,推动新一轮找矿突破战略行动取得更大成果。

     

    “要想立足国内实现资源自给,资源勘查必须往深走。”这是第十八次李四光地质科学奖获得者吕庆田一贯的观点。

    地层深处高温高压,遍布坚硬的岩石。“入地”之旅怎么走?如何才能“入地”更深?20多年来,中国地质科学院地球深部探测中心研究员吕庆田带领团队在陆内成矿理论和深部找矿预测新方法研究、深部勘探仪器设备研发等方面取得系列成果,给出了答案。

    吕庆田2017年参加在美国阿拉斯加举行的 EarthScope会议。

    加强地球深部探测

    破解资源环境及灾害问题

    1981年,17岁的吕庆田在老师建议下,顺利考入长春地质学院应用地球物理专业。1988年硕士毕业后,他被分配到中国地质科学院矿床地质研究所(现中国地质科学院矿产资源研究所),从一名实习研究员干起。之后,他一直在各个项目区通过地球物理的手段研究岩石圈结构等地球科学问题。

    2000年,国土资源部“十五”专项研究计划“大型矿集区深部精细结构探测研究”启动,吕庆田参与其中。自此,他的学术方向开始了明确的变化——执着于探向地球深部。

    为什么要探测深部、认识深部?“两大因素使然。”吕庆田说。

    一是当时全球的矿产勘查都在向深部500米以下进军,我国起步已晚,必须加速赶上。

    二是深部因素对成矿的控制作用逐渐被认识到,如幔源岩浆、新生地壳熔融、拆沉与底侵和深大断裂对成矿金属类型和矿床分布的一级控制等。

    但深部地质结构、物质性质不清,控矿要素不明确等原因,让勘查深度难以突破,拓展深部资源遇到严峻挑战。为此,吕庆田带领团队先后承担了“十三五”重点研发计划项目“华南陆内成矿系统的深部过程与物质响应”、深部探测专项第3项目等20余项深部金属矿勘查技术和应用研究工作。

    2016年5月30日,习近平总书记在“科技三会”上指出,“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。同年,我国酝酿启动深地国家科技重大专项,瞄准国际地球科学前沿进行布局。吕庆田积极参与其立项和申报工作,并负责相关内容的编写。

    此后近十年,吕庆田带领团队,以我国东部长江中下游成矿带和西部东准噶尔成矿带为探测对象,在成矿系统理论框架下开展了多尺度地球物理综合探测和研究,在陆内成矿系统的三维结构、深部找矿思路和找矿发现等方面取得重大进展。

    选择我国东部长江中下游成矿带和南岭成矿带,以及铜陵、庐枞、于都—赣县等典型矿集区,吕庆田带领团队在成矿带岩石圈层次、矿集区地壳结构层次、矿床(田)精细探测层次,部署开展了三个层次的“入地”探测研究工作。

    三个层次的探测研究工作,在揭示区域成藏成矿控制因素、开辟找矿新空间的同时,把握地壳活动脉搏,为提升区域地质灾害监测预警能力提供技术支撑。吕庆田说:“加强地球深部探测,对我国资源能源安全和减灾防灾意义重大。”

    发展陆内成矿理论

    解开地球深部成矿奥秘

    岩石圈结构、物质和深部过程对成矿系统具有关键控制作用,但存在诸多认知“盲区”。

    对此,综合20多年开展的综合探测研究,吕庆田带领团队创新性开创了以多尺度探测为特色的成矿系统研究新领域,提出陆内成矿系统受岩石圈拆沉、地壳属性和块体边界控制的新认识,发展了陆内成矿理论。相关成果在“十三五”国家重点研发计划深部探测专项中被充分吸纳。

    “比如,以往认为成矿作用大都发生在板块边缘,与板块边缘造山作用密不可分,如洋—陆俯冲造山、陆—陆碰撞造山,而对于大陆板块内部的成矿作用及深部动力学机制却鲜有了解。”吕庆田说,他带领深部探测专项第3项目组在长江中下游成矿带经过4年努力,解开了大陆板块内部成矿的“深部奥秘”。

    他们在长江中下游成矿带发现了岩石圈增厚、拆沉和软流圈隆起的关键证据,建立了陆内成矿的深部动力学模型。更为重要的是,他们获取了陆内下地壳和岩石圈地幔俯冲的清晰图像。

    “这些发现诠释了为什么在长江中下游这个狭窄的带内,形成了数百个金属矿床。”吕庆田进一步解释说:“与板块边缘成矿类似,大陆内部在远程应力的作用下,也可以发生大陆俯冲,俯冲导致壳幔强烈相互作用,最终沿俯冲带形成大陆内部的巨型成矿带。”

    前期扎实的探测研究工作,为钻探验证奠定了良好的基础。庐枞矿集区深部异常验证钻孔取得了深部重大找矿线索,发现了高强度的铀矿化,深部铀矿化为交代碱性岩复合型铀矿的新认识据此被提出。这一发现对庐枞深部找铀具有重大的理论和实际意义,并被推广到华南陆内造山等成矿系统的研究中。

    创新深部探测技术

    让矿集区结构“透明化”

    知道深部有矿,怎么找?当时,国内外都没有多少经验可以借鉴。“

    对深部矿产勘查来说,不仅需要突破精度、灵敏度更高的各种传感器技术,提升野外测量设备的稳定性,还要发展新的数据解释技术,把观测的数据转换为‘透视’地下的图像。”吕庆田说。

    这一目标,在他带领深部探测专项第3项目组开展长江中下游成矿带深部探测试验时实现了。他们形成了一套针对大型成矿带岩石圈结构探测的技术解决方案,发展了多种地球物理数据处理与解释技术。

    通过骨干剖面的反射地震探测和重磁数据的全三维反演,项目组揭示了庐枞、铜陵矿集区的地壳结构框架,发现了一批新的断裂,建立了该地区的三维地质模型,初步实现了矿集区的“透明化”,为认识成矿作用和助力深部找矿起到了关键作用。

    “希望我们在长江中下游成矿带、矿集区到矿田的探测模式和技术思路可以推广到其他成矿带去。”吕庆田这样表示。为此,他带领团队经过长期实践探索,提出了稀疏地震剖面、地表地质约束的三维重、磁交互反演地质建模方法,并以此为物性反演初始模型,采用求取置信区间确定物性变化、通过逻辑拓扑实现岩性识别,完善了岩性填图技术,为矿集区结构“透明化”提供了技术手段。

    在以上成果基础上,他带着团队经过进一步研究,形成“三维结构+成矿模式+综合信息”相融合的深部找矿“三元”预测方法——通过提取已知矿床地质属性特征,通过三维证据权方法、专家系统、机器学习算法,实现深部成矿预测的自动化和定量化。

    利用该方法,他带领团队在安徽庐枞矿集区井边—巴家滩预测区深1500米~1740米之间,发现累计厚97米的高品位铀矿化体;在新疆伊吾县戈壁滩,发现拉伊克勒克大型隐伏斑岩—矽卡岩铜铁矿床,获得333+334铜资源量118.8万吨。矿集区“透明化”探测和“三元”成矿预测方法的有效性得到验证。

    目前,“三元”成矿预测方法已推广应用到安徽、新疆、江西、山东等地区,取得了良好深部找矿效果。

    研发系列勘探设备

    推动我国勘探技术进步

    多年的深部探测实践,让吕庆田越来越深刻意识到,突破“卡脖子”核心技术,降低对外依赖,对保障国家资源安全意义重大。强烈的使命感、责任感使吕庆田和他带领的研发团队担起了“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”研发任务。

    作为该计划重大项目首席专家,吕庆田带领团队先后突破了高精度微重力传感器技术、铯光泵磁力仪传感器技术、宽带感应式电磁传感器技术等10项关键核心技术。其中,微重力传感器的突破使我国成为国际上为数不多的可以自主生产高精度重力仪的国家。

    在重磁、电磁、地震、井中勘探仪器和钻探设备方面,他们研制出高精度地面数字重力仪、大功率多功能电磁探测系统、4000米地质岩心钻探成套技术装备等18套急需的勘探地球物理仪器设备,形成了从地面到地下的系列仪器装备。

    在地球物理方法数据处理和解释方面,他们完善了直流电阻率与极化率三维反演方法、重磁三维约束反演方法等20多项地球物理数据处理解释方法,研制出多参量地球物理数据处理与反演软件系统、金属矿地震处理解释新技术与软件系统2套大型软件系统,形成了多功能三维电磁正反演与可视化交互解释软件系统、金属矿地下物探数据处理解释系统等8个专用软件系统。

    “这一轮的技术研发,使我国在地球物理勘查技术领域极大地缩小了与国外的差距,大幅度降低对国外勘查设备和解释软件系统的依赖,一定程度上打破了国外在此领域的仪器设备垄断,大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力和国际竞争力。”吕庆田说。

    他带领的团队因此荣获2022年自然资源科学技术奖特等奖,获得发明专利授权66项、实用新型专利授权45项、软件著作权105项。现在,相关成果广泛应用到矿产勘查、国防、科研和工程等领域,替代国外进口,解决国家重大需求,极大促进了我国金属矿勘探技术的系统提升、整体跨越和进步。

    收获“深地”成果

    一路艰辛成为美好回忆

    系列重大成果的取得并不是一帆风顺的。

    “我带着深部探测专项第3项目组在庐枞、铜陵矿集区开展三维立体探测施工的时候困难重重。在野外,我们遇到的最大困难是各种看不见的电磁和振动干扰,这些干扰来自各种电线、工厂、高速路和居民生活区。”吕庆田苦笑着说,因为反射地震的数据采集要记录地下几十千米反射上来的信号,需要绝对的安静。

    为了获得高信噪比的数据,项目组不得不在夜深人静的时候采集数据。有时,他们还需要设置警戒,或与周边的工厂协调暂时停工。这需要他们和当地相关部门和百姓反复沟通。

    “技术上的难题、施工上的困难、与当地相关部门协调等,多年下来,大家都成了多面手。”吕庆田笑着说。

    20多年在深地探测领域的不懈努力和学术积累,让吕庆田及其团队先后获得国家科技进步奖一等奖、二等奖各一项;国土资源科学技术奖一等奖3项,二等奖1项。他本人于2009年入选国家“新世纪百千万人才工程”国家级人选,2019年入选自然资源部高层次科技创新人才第二梯队人才和科技创新团队(负责人),2023年获得第十八次李四光地质科学奖(科研奖)。他先后为国家培养了18位硕士、20多位博士和10多位博士后,带领的深部资源探测研究团队于2018年入选自然资源部高层次科技创新团队。

    “与6000多千米的地球半径相比,我们的研究还仅仅停留在地球的表皮。”吕庆田说,“我毕生奋斗的方向就是带领团队拓展深部空间,认识地球深部运行规律,发现更多的资源。为了在这个方向走得更远,我们比以往任何时候都更加需要弘扬李四光等老一辈科学家的精神,坚持真理、严谨求实、锐意创新,以李四光先生的崇高精神为标杆,主动服务国家发展战略需求,积极投身地球科技创新前沿,努力为建设科技强国贡献力量!”

     
    中国自然资源报:“入地”之旅怎么走?他给出了答案

     

     

     

    欧洲的火山和沉积盆地中蕴藏着丰富的地热资源,熔岩驱动的高热烩地热资源主要分布在冰岛、意大利、希腊和土耳其,多用于发电;可供直接利用的中、高温地热资源多分布于盆地地区,如法国、德国、波兰、意大利、匈牙利、罗马尼亚等国家;而随着地源热泵技术的开发和应用,浅层地热资源随处可用,尤其在奥地利、瑞士、德国和瑞典等多个国家得到广泛推广应用。

    目前,欧洲将地热利用方式划分为地热发电、直接利用和地源热泵三类,这三类地热利用市场均占据重要地位。欧盟委员会联合研究中心(JRC)报告显示,全球地热装机总容量2015年大约为82GW(吉瓦),地源热泵利用比例最高,达到61%,其中欧洲占据着最大的地源热泵市场。从具体国家来看,地热能装机总容量最高的前15个国家的总装机容量达到全球的85%,这其中有10个国家分布在欧洲。

    从整个欧洲来看,地热发电、直接利用和地源热泵三种地热利用方式都得到较好的应用和发展,而且都已具备相关的成熟技术。目前的研究和攻关焦点在于进一步降低成本,使地热利用更具市场竞争力。

    1 高温地热发电占主导,中低温地热发电势头正旺

    在欧洲,地热发电已经成为一种环境友好,且可持续的能源供应方式,这也使欧洲的地热发电市场在全球占有一席之地。截至2014年底,全球地热发电厂装机容量达12GW,其中欧洲地热发电装机容量约为2060MW(兆瓦),占全球总量的17%左右。

    近10年来,全球地热发电量也在持续增长,年均增长率在3%左右,2014年全球地热发电量达到74TWh(太瓦时)。其中,欧洲88座地热发电厂总发电量为12TWh,占全球地热发电量的16.2%,10年间6.3%的年均增长率更是高于全球水平。目前,欧洲地热发电主要分布在意大利、冰岛和土耳其三个国家,占比分别为44%、43%和10%。其中,近几年地热发电量的增加主要集中于土耳其和冰岛,而意大利地热发电量相对稳定。由于2014年试运转和维修的原因,欧洲地热发电厂的产能利用率在76%左右,与过去几年的水平相当。

    发电技术方面,主要有干蒸汽发电、闪蒸发电和有机朗肯循环发电等,其中干蒸汽发电和闪蒸发电技术主导欧洲市场,占比分别为40%和42%。比如,意大利以干蒸汽发电技术占据主导;冰岛地热资源为高温湿蒸汽资源,几乎都采用闪蒸发电技术。但最近10年,利用中低温地热能的有机朗肯循环(简称ORC)发电技术发展较快。由于土耳其拥有丰富的中低温地热资源,ORC发电技术成为主流。

    2014年欧洲地热发电容量较2013年新增170MW,并全部来自于土耳其。从发电方式来看,新增容量全部集中在ORC方面,这主要是由于中温地热发电的增加,但传统发电装置仍占据主导地位。为了更加高效地利用地热资源,冰岛、法国、德国和土耳其已启动了围绕地热发电的地热综合利用项目,以地热发电为主,采用“热电联供”或“冷热电联供”模式,在解决电力的同时为周边地区的居民提供供热或制冷需求,这将显著提高当地地热资源利用效率。

    2 地热直接利用技术已成熟,新技术出现较少

    地热的直接利用主要包括:区域供暖、洗浴和游泳加热、温室加热、水产养殖池加热、工业用热、农业干燥和融雪等方式。目前,欧洲地热直接利用最为活跃的部门仍然是集中供暖,欧洲地热能委员会(EGEC)统计显示,2014年欧洲地热供暖产热量新增大约80GWh(吉瓦时),总计达到4260GWh,占到地热直接利用的40%。2015年欧洲地热直接利用装机总容量估计为4701.7MW,主要利用国为冰岛、土耳其、法国和匈牙利等。目前欧洲共有257个地热集中供暖厂,主要分布在法国、冰岛和匈牙利等国家,2014年和2015年共新增23个。

    地热直接利用技术已经成熟,最近,除了在建筑供暖的集成利用方面有一些新的进展外,地热能直接利用领域并没有多少新专利。目前,供热系统是推动地热直接利用最有力的部门,由于地热流体往往不适合直接被分配到区域供热网络中,因此地热直接利用的发展取决于其他行业热交换器先进技术的发展。而在地热资源开发方面,一个新的概念“三重系统”被提出来,主要是通过钻探一个新的生产井,同时把前两个钻井转换成回灌井,以此来延长设计项目的寿命。这个概念已经在法国付诸应用,它可以使地热能源延长30年的使用寿命。目前,越来越多的供热系统开始采用此三重系统。

    3 地源热泵技术方兴未艾,环保型技术成为关注点

    地源热泵技术在欧洲获得广泛推广应用,2013年“欧洲地热大会”(EGC)将地源热泵作为地热利用的一个独立分类进行统计。据JRC2015年报告,全球地源热泵总装机容量约为50GW,其中欧洲装机容量达到19GW,全球占比最高,达到38%左右,其次为美洲和亚洲。

    EGEC数据显示,目前瑞典、德国、法国、瑞士和挪威成为欧洲地源热泵领域的领头羊,5个国家地源热泵装机容量之和占欧洲的69%。欧洲的地源热泵市场已经从过去由许多小型本地公司组成的市场发展成为主要由供暖和空调制造商组成的大规模的市场。目前,欧洲热泵及地源热泵市场被几个主要生产商所控制,这些大的制造商主要来自于地源热泵发展较为迅速的德国和瑞典。

    当前,地源热泵技术研发的主要目标在于提高地源热泵系统的效率和减少运作成本,主要进展包括:降低维修和养护成本,改进控制系统,使用更有效的液体工质,提高辅助设备(如泵和风扇)的工作效率。目前,地源热泵的COP值(用于评价热泵的能源转换率)通常在3~4左右,通过优化设计提高热泵的COP值是目前技术发展的主要关注点。同时,开发环保型的,并且具有更好的热特性的新型防冻液也是地源热泵技术发展的关注点。通过降低钻孔热阻指标(RB)以提高浅层地热系统的“赫尔斯特伦效率”也被寄予厚望。可以预期这些技术进步都将有助于提高地源热泵系统的效率。

    4 针对不同利用方式推出系列支持政策

    欧洲地热资源利用的发展离不开欧盟在区域层面推出的一系列支持政策和联合行动计划。欧盟通过其“研究和创新框架计划”和其他鼓励机制来支持地热资源的开发,并且通过建立相应的法律和政策框架来促进地热资源的有序健康发展。从1998年欧洲地热能源委员会成立、2000年欧洲热泵协会成立,到2010年EERA地热联合计划启动、2012年地热ERA-NET计划启动,欧洲地热能开发利用的平台和联合计划不断完善;从2004年欧洲经济和社会委员会起草决议以促进地热开发,到2012年《地热科技的战略研究重点》发布,明确欧洲地热开发利用的方向和目标,欧洲对地热能开发的支持政策不断细化。

    针对地热能开发和利用,欧盟内部存在着一系列形式多样的政策支持制度。这些支持政策在不同成员国间有所不同,同时因三种不同地热利用方式(发电、直接利用和地源热泵)的发展现状而有所差异。

    欧盟地热发电补贴形式多样,但进展较慢。地热发电项目通常具有前期投入大、开发时间长的特点,至少需要3年时间,平均开发时间大约为5至7年。鉴于此,欧盟在2009年立法要求在传统电力系统运行条件允许的情况下,要优先安排可再生能源发电。欧盟对地热发电的政策支持方式主要有:风险保险基金、上网电价补贴政策(FIT)、可再生能源溢价机制(FIP)、可交易证书、投标和软贷款等。虽然FIT和FIP这些基于市场的机制通常适用于多种新能源技术,但在地热发电项目的应用并不理想,因此欧盟对地热发电提供类似政策支持的国家并不多,目前实行FIT政策的有奥地利、法国、德国等9个国家,实行FIP的则仅有意大利、荷兰等4个国家。

    目前,欧洲地热能的直接利用和地源热泵技术已经较为成熟,补贴正在逐渐减少。政府财政支持的方式主要有投资补助、减税、碳排放税减免、保险和低息贷款等,目前欧盟多数国家仅保留投资补助这一项支持政策,只有少数几个国家仍实行多种财政支持政策,比如法国在投资补助、减税、碳排放税减免和保险等方面都有支持。EGEC认为,从成本的角度看,地热取暖技术(增强型地热系统除外)与化石燃料采暖技术相比变得更有竞争力,这使得政府对地热直接利用和地源热泵技术的补贴逐步降低。但同时,地热开发前期投入大依然阻碍着地热相关技术的发展,因此需要引进一些创新性的融资工具,例如能源服务公司(ESCO)或对地源热泵消耗的电力给予折扣。

    地热“点燃”绿色未来

    自从1985年建立中国旅游地学研究分会并首次提出“地质公园”以来,中国旅游地学事业已走过33个春秋。30多年来,中国地质公园从无到有,从首创到持续走在世界前列,中国旅游地学行业的专家付出了艰辛的努力,也取得了辉煌的成就。

    截至目前,我国已先后批准建立国家地质公园212个,总面积5.15余万平方千米,授予资格58个;批准建立省级地质公园343个;批准建立国家矿山公园33个,授予资格55个。同时,我国还有联合国教科文组织世界地质公园37个,总面积4.6万平方千米,在全球140个世界地质公园中位居首位,占比达26%。中国是世界上地质公园数量最多、增长最快的国家,一个类型多样、分布遍及全国的地质公园体系已初步建立。

    中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽

    新时代提出新要求,也更需要新的担当。作为一门地球科学的重要分支,旅游地学如何适应新形势、谋求新发展,为全球的旅游地学提供示范?近日,《中国矿业报》记者专访了中国旅游地学创始人、中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽。

    《中国矿业报》:中国旅游地学经过30多年的发展,取得了哪些成绩?

    陈安泽:从1985年旅游地学这一名词被提出,经广大地学界的努力创新,一门以地球科学为理论基础,以服务旅游为方向,以满足人民美好的精神生活需要为宗旨的地学分支学科——旅游地学已初步建立,并已在中国地质大学等四所高校建立了旅游地学本科专业,《旅游地学原理》已经出版,《旅游地学大辞典》即将出版。旅游地学作为一门学科已广泛走向世界。

    在旅游地学理论指导下,中国创建了地质公园,并带动欧洲地质公园及联合国教科文组织世界地质公园的建立。可见,旅游地学在地学发展史、园林建设史以及在促进中国旅游业发展等方面具有里程碑意义。

    《中国矿业报》:当前,中国旅游地学面临着什么样的形势?

    陈安泽:党的十九大提出,中国特色社会主义进入新时代,我国社会的主要矛盾已经转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。站起来、富起来的中国,正在向强起来的中国转换。人民的需求已由主要满足物质生活需求,转化为主要满足精神需求,这些都为旅游地学提出了更高、更新的要求。2018年,自然资源部组建,其下设国家公园管理局,把所有以国家公园为主体的自然公园进行统一管理,这为过去侧重为地质公园服务的旅游地学创造了更广阔的服务空间。同时,文化与旅游部的建立,为旅游与文化的结合提出了新要求,也为旅游地学必须与文化相结合提出了要求。随着世界地质公园的发展,一个全球性旅游地学的高潮正在兴起,旅游地学必须更深入地走向世界,这也是旅游地学面临的新形势。

    《中国矿业报》:新时代旅游地学应该如何发展?

    陈安泽:新时代旅游地学发展的总方略是:

    一是构建一个完整的理论体系。旅游地学是以地质景观资源为核心、服务旅游为宗旨创立的一门新学科。在过去的30多年中,侧重于从普及地球科学知识去研究,侧重于从地质公园建设与管理角度研究,研究领域偏窄,学科体系不够完善。今后,在研究方面要拓展到全部地学景观,要加强地学文化、地学生态环境、地学美学、地学与构建以国家公园为主的自然保护地体系等研究,使旅游地学成为指导国家公园体制建设、地学文化旅游的完整体系。

    二是建立一套完善的研究方法。实践-理论-再实践,进而完善学科体系,是创建旅游地学的基本方法。今后要继续坚持,但要大大扩展实践对象,不断改进研究方法,并发明一系列室外样本收集、室内分析测试的仪器、工具和手段,创新传播地学知识的手段与方法,使旅游地学从定性走向定量。

    三是建设一支有理想、有奉献精神的地学队伍。创新、团结、奉献、开拓是引领旅游地学发展的基础。创新是灵魂,团结是力源,奉献是宗旨,开拓是方针。今后,要把全国有这种信念的同仁组织起来,形成一支强大的旅游地学队伍,以保障旅游地学顺利开展。

    四是组建一批有战斗力的旅游地学组织。以中国地质学会旅游地学与地质公园研究会为核心,推动全国每个省(市、区)都有分支机构,建立团体会员、个人会员制度。在5年内,要发展个人会员2000名、团体会员50名~100名。推动地学文化旅游联盟发展,与各类地质公园、国家公园、自然公园组织建立密切合作关系,最终推动世界旅游地学组织建立,使中国成为世界旅游地学中心。

    陈安泽与地学旅游人员考察黄石国家矿山公园的矿冶大峡谷

    五是开拓服务领域。以地质公园为核心平台,将服务扩展到建设以国家公园为主的自然保护地体系、整个地学文化旅游、全国地学研学旅行工作、建设地学文化镇村工作、推动地勘与矿业转型发展、推进高校建设旅游地学本科专业、推进旅游地学研究到科研机构以及将地球科学知识普及到全国公众中去。

    《中国矿业报》:您对中国旅游地学今后的发展有什么思路和想法?

    陈安泽:发展旅游地学任重道远。对旅游地学今后5年的发展,我认为应该从以下方面着手:

    一是依托地质公园、矿山公园创建一批地学内涵丰富、功能多样、有一定规模和较高管理服务水准的“地学旅游研学基地”。5年内要建设50家。

    二是规划推动一批“地学旅游精品线路”。5年内要规划建设20条~30条,平均每省1条。

    三是培养打造一批“地学文化创意产业园”。5年内规划建设10家。

    四是培育打造一批“地学旅游商品研发生产基地”。采用“产学研”相结合的方式,在5年内培育5家~10家,以提高地学旅游纪念品在旅游商品中的特色。

    五是培育打造一批“地学文化特色小镇”、“地学文化村”。从精准扶贫和普及地学知识出发,5年内建立20家,总目标100家;5年内建立地学文化村100处,总目标5000处。

    六是组织撰写出版《中国地质公园科学导游指南丛书》100部、《中国地质文化旅游胜景》丛书10部~20部、《精品地学旅游线路导赏词》30部。

    七是组建“高校用旅游地学系列教材编委会”。组织编写出版9部核心教材:《旅游地学导论》、《地质学基础》、《地理学基础》、《旅游学概论》、《地貌学与第四纪地质学》、《地学旅游资源调查与评价》、《环境与地学遗产解说》、《地学旅游规划与设计》等。若干参考教材:《导游必读旅游地学手册》、《旅游地学大辞典英文版》、《地学旅游900问》、《地学景观美学概论》、《地质公园学》、《中国地质公园史》、《世界地质公园史》、《中国旅游地学史》。

    八是推动高校旅游地学本科专业建设。在现有4所高校的基础上,5年内再有5所~10所高校建立相关专业。培养一大批旅游地学本科生、硕士、博士。

    九是推动旅游地学研究机构体系建设,促使建立中国地质科学院旅游地学研究室,并在高校及地质单位建立10个~20个旅游地学研究中心(含台湾和香港)。

    十是以省旅游地学研究会和各研究中心为平台,建立地学文化旅游导游培训体系,年培训导游1万名。

    此外,还要与中央电视台科教频道合作,指导《地理中国》栏目,拍摄10部地学旅游科学专题片,拍摄10条~20条地学旅游路线专题片。同时,以中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会为平台筹建旅游地学基金,建立旅游地学成果评选制度,旅游地学研究项目及学生资助制度,定期公布优秀成果,并给予奖励。还要争取在5年内举办一次世界地质文化旅游大会、举办一次中国地学文化科普大会,并要全面落实铜仁倡议书。

    我们已迈入新时代,旅游地学也进入了一个全新的时代。全体旅游地学同仁要团结起来,共同为旅游地学构建一个完整的理论体系、一套完善的研究方法、一支有地学思想的队伍、一个有战斗力的组织,以开拓更宽广的服务领域。中国在世界上率先提出了旅游地学这一名词,是全球旅游地学的创立者,目标是使中国人创造的旅游地学成为世界领先的地学分支学科。我国要通过5年的努力,把旅游地学做大、做强、做精,为满足人民日益增长的美好生活需求做出更大的贡献,为全球旅游地学发展提供中国经验和中国智慧。

    为世界旅游地学发展提供中国经验

    原标题:“地热+”:绿色中国新名片(改革开放40周年科技系列报道之能源篇④)

    西藏羊八井地热发电站。(资料照片)

    绝大部分地热能源深深埋藏于地下,除了火山喷发或者一些地方浅层热能能够为人们所直接感知之外,其内部蕴含的丰富热能只有通过钻探等方式才能为人们所认识和利用。从新中国成立以来,特别是改革开放40年来,中国科学家不仅摸清了本国地热资源的分布规律,绘制出翔实的“地热地图”,而且在地热资源开发利用方面取得了突出成就,把地热能转化为电能,把地热能用于采暖和制冷,并与农业等行业紧密结合,打造出丰富多彩的“地热+”模式,并使其成为一张亮丽的中国“绿色名片”。

    西藏羊八井地热发电站蜚声海外

    在中国地热资源分布图上,我们能够看到西藏自治区中的一大片被涂成“火红色”,那里正是国际上著名的“地中海—喜马拉雅地热带”的重要组成部分,是地球内热活动在陆地表面的主要显示带之一,这里的热储温度可以达到150~200℃以上,中国蜚声世界的西藏羊八井地热发电站就位于这条显示带上。

    上世纪70年代,西藏自治区选定在拉萨西北当雄县境内建设羊八井地热发电站。该地海拔4306米,地热田地下深200米,地热蒸汽温度达172℃。1977年10月,1号实验机组建成并启动试运行。1978年,羊八井地热电站达到设计要求。之后,装机容量进一步扩大,至1991年,该电站共完成8台3000千瓦机组建设,装机容量约2.4万千瓦。在国家高技术研究发展计划(863计划)项目“中低温地热发电项目”支持下,中国自主知识产权的“螺杆膨胀发电机组机”分别于 2008年和2010年两次应用于羊八井地热电站,使其性能和效率进一步提升。

    羊八井地热发电站是世界上海拔最高的地热发电站,开创了国际上利用中低温地热发电的先例,在世界新能源的开发利用史上占有重要位置。自建成投产以来,羊八井地热发电站一直安全、稳定发电,到2017年,该电站累计发电量已超过30亿千瓦时,为西藏经济社会发展和环境保护做出了卓越贡献。

    近年来,中国地热发电领域陆续取得新进展。2016年11月25日云南德宏傣族景颇族自治州地美特地热发电项目的第一口井开钻,不到8个月,第一台机组便成功发电并网。2017年,四川康定小热水地热田钻成高温热井,成功安装了200千瓦发电机组。《地热能开发利用“十三五”规划》提出,2020年新增装机容量达到50万千瓦。届时,地热能发电将有望为中国能源生产和使用的“绿化”作出更大贡献。

    雄安新区引领地热采暖制冷建设

    对于2017年冬天遭遇的天然气供应不足导致的“气荒”,很多人可能还记忆犹新。供暖摒弃煤炭,改用天然气的确可以在很大程度上减轻空气污染,但是“煤改气”清洁取暖工程稳妥推进的前提是充足的天然气供应。有没有更绿色环保、更经济便捷的采暖方式呢?很多人把目光投向地热能。

    地热能采暖(制冷)的原理并不复杂,简单来说就是通过地源热泵和深埋于建筑物周围的管路系统,冬季从土壤或水源中“提取”的热能,送到建筑物中;夏季将建筑物中的热量“带走”,释放到水体或土壤中去,以达到给建筑物室内制冷的目的。就地热制冷而言,还有一种被称作“吸收式制冷”的方式,即以地热蒸汽或地热水为热源提供的热能为动力,驱动吸收式制冷设备制冷。

    地热能供暖和制冷有得天独厚的优势。这一方面在于其分布范围广泛。根据中国地质调查局的最新资源评价结果,全国336个地级以上城市浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤达7亿吨,用于建筑物供暖,可实现建筑物冬季供暖面积323亿平方米,夏季制冷面积326亿平方米。全国适宜开发浅层地热能的地区主要分布在中东部,包括北京、天津等地。另一方面在于地热供暖和制冷的核心技术难度不大,成本相对较低,既方便又经济实用。

    2017年4月,国家级新区雄安新区横空出世,其目标是建成“蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市”,以地热能为主,多能互补的供暖方案率先被提出,并把“打造全球地热利用样板”作为目标之一。据此,两个多月后,支撑服务雄安新区规划建设的地质调查工作就正式展开。当年8月23日,第一阶段结果公布:雄安新区地质条件优越,区内浅层地温能开发利用条件适宜,可满足约1亿平方米建筑面积供暖制冷需要。

    作为雄安新区重要组成部分,原河北雄县在地热能开发利用方面一直走在全国前列,早在2006年,该县就被国土资源部等机构命名为“中国温泉之乡”。2009年雄县与冰岛及中国石化签订战略协议,大力引进先进技术,开发地热集中供暖。数年间,雄县共开凿地热井近80眼,城区地热供暖面积达270万平方米,占集中供暖总面积的92%,年替代标准煤9万吨,减排二氧化碳18.99万吨、二氧化硫0.48万吨、粉尘1.19万吨,为改善城市空气质量作出了积极努力和贡献。雄县成为了取暖“无烟城”,并形成了“政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓”的地热能利用格局。这些为雄安新区开发利用地热能取暖制冷积累了难得的经验。

    据统计,2015年底,中国浅层地热能供暖面积近4亿平方米,水热型地热能供暖面积超过1亿平方米。随着南方地区冬季采暖需求的增强和浅层、水热型地热能供暖技术进一步成熟完善,浅层地热能的应用范围将在全国范围拓展。根据《地热能开发利用“十三五”规划》,“十三五”时期,中国新增地热(制冷)包括新增浅层地热能供暖(制冷)面积7亿平方米,新增水热型地热供暖面积4亿平方米。

    北京鲜花港是地热能园艺典范

    在北京东北部的顺义区杨镇,有一个总体规划4平方公里的“国际鲜花港”。作为北京市花卉的生产、研发、展示和交易中心,花卉的休闲观光和文化交流中心,这里曾是2009年第七届中国花卉博览会的主要工程,每年都会举办郁金香节、月季节、菊花节、迎春年宵花展。当游客们徜徉于花海,流连忘返的时候,可能会闪过一个念头:这么多不同地域环境才能茁壮生长的花卉为何都能在鲜花港内精彩绽放呢?答案其实并不复杂,那就是国际鲜花港采用了“地热+花卉”的模式。

    据了解,为解决温室及建筑供暖问题,突出园区绿色、科技、循环、集约的建设宗旨,国际鲜花港在完成浅层地热能测试、水资源论证和地热物探勘查的基础上,先后到国家北方苗木基地、用友软件园、华清集团等地现场调研,历经10余次专家座谈及论证会,最终确定了以地热梯级利用为主,地源热泵、水源热泵为辅,结合燃气调峰的供暖形式。该供暖方式虽然前期一次投资大,但与常规供暖方式相比存在无污染、零排放、能源可再生、系统运行费用低等特点,环保性和节能性明显。正是通过大规模使用地热综合技术,精准调节温度湿度等参数,实现了“世界花卉尽收港内”“花卉博览会永不落幕”的现代农业奇迹。

    北京国际鲜花港是地热能在园艺领域应用的一个典范。“地热+农业”将给传统农业在诸多方面带来深刻变革。一是可以拓展品种种植时空。既能把外地品种实现本地化种植,又能帮助农作物在反季节上市,减少了病虫害,降低了生产成本,提高了价值和安全性。二是提高了质量和产量。使作物在虚拟的更加适宜的自然环境下,产量提高的同时,口感、营养等品质也更好。三是地热能可以帮助进行稀有蔬菜花卉的育苗,辅助进行一些高科技农产品技术实验。就养殖业来说,地热资源的利用也可以提升产业附加值。比如,热水养殖可以大大缩短多种水生物的孵化期和生长周期。可以依托地热资源发展高产鱼类等养殖产业。

    《 人民日报海外版 》( 2018年06月27日 第 05 版)

    【改革开放40周年】“地热+”:绿色中国新名片

    孙大光(1917-2005),中国共产党优秀党员,久经考验的、忠诚的共产主义战士,新中国交通和地质矿产工作优秀的领导者,中国共产党第十二届中央委员,原中共中央顾问委员会委员,第三、五届全国人大代表,原地质矿产部党组书记、部长,2005年1月13日10时10分在北京逝世,享年88岁。

    革命道路

    孙大光同志,1917年1月7日出生于安徽省寿县一个贫苦农民家庭。少年时受到进步思想熏陶,向往革命。1932年在寿县中学读书期间开始接受革命思想,参加革命活动。1933年在上海长城书店学徒期间加入中国共产主义青年团,1934年调入共青团江苏省委发行部担任专职发行干事,并加入中国共产党,从此走上了职业革命者道路。此后历任共青团上海市沪东区委组织部部长兼宣传部部长、闸北区委组织部部长、共青团江苏省委巡视员、临时省委宣传部部长,参加了“一二·九”抗日救亡运动。1936年受

    共青团江苏省委指派,任上海学生南下抗日义勇军政委,南下参加两广抗日运动。七七事变后,前往广州开展抗日统一战线工作。抗日战争时期,先后在广州、重庆、贵阳等地从事党的秘密工作。1945年日本侵略者投降后,他在组织安排下,曾任国统区长春市社会局局长、教育局局长。以国民党长春接收大员身份继续从事党的秘密工作,直至东北解放。1948年,参加内蒙古土改工作,任区党委政策研究室主任。

    运输贡献

    新中国建立之初,孙大光同志历任东北交通部办公室主任、东北人民政府办公厅交通处处长兼东北航务总局局长和大连海运学院院长、东北交通部秘书长。 1951年代表中国政府与苏联就界河等事宜进行谈判并签订正式协议。同年任交通部北洋区海运管理局局长,开展了与波兰、捷克的国际远洋运输合作。1952年调入国家交通部,历任交通部计划司司长、党组成员、部长助理、副部长、党组副书记、部机关党委书记、常务副部长。1964年任交通部部长、党组书记。为开辟中国远洋运输事业和改善公路、内河运输,做了大量卓有成效的工作。

    行业精神

    “文化大革命”期间,孙大光同志受到迫害,被关押、监禁长达5年半之久。 1975年恢复工作后,任国家计委地质局局长,开始着手恢复和调整国家地质工作局面,同年任国家地质总局局长、党组书记。在揭批“四人帮”的斗争中立场坚定,旗帜鲜明,坚决、认真落实党的干部政策和知识分子政策,平反冤假错案。组织领导了大规模的矿产勘查和海洋地质工作,倡导并确立了“以地质找矿为中心”的地质工作指导思想。1979年9月任地质部部长、党组书记。在他的主持下,正式启动了《矿产资源法》起草工作,矿产资源管理工作得到了强有力的推进,为地矿行政工作奠定了坚实基础。1982年5月,地质部更名为地质矿产部后,任部长、党组书记。在他的主持下,塔里木石油勘查取得突破,地质队伍基地进城步伐加快,地质工作社会化、地勘单位企业化、地质成果商品化的“三化”改革方向得以确立,确定了以献身地质事业为荣,以艰苦奋斗为荣,以找矿立功为荣的“三光荣”行业精神。他以独特的言传身教和实情实景培养考察人才,为国家培养选拔了大批优秀年

    轻干部,前任总理温家宝就是其一手提拔至地质矿产部。他富有远见卓识,所采取的一系列重大举措,促成了中国地质矿产事业的中兴,为发展中国的地质矿产事业作出了重要贡献。1985年,任中共中央顾问委员会委员。1995年 7月离休。

    身体力行

    退居二线以后,孙大光同志始终关注着地质矿产事业的发展,并身体力行,调查研究,向党中央建言献策。 1996年秋天,当他看到故乡教育设施仍然十分落后,毅然将他毕生精心珍藏的文物和字画,分两批捐给安徽省博物馆和安徽省的教育事业。他在病重期间,仍关心国家大事和国土资源事业的发展。体现了一名共产党员的崇高革命品格。

    人物评价

    孙大光同志为中国人民的解放事业和社会主义建设事业,为新中国的交通事业和地质矿产事业无私地奉献了一生。他对党和人民无限忠诚,坚决拥护党的十一届三中全会以来的路线、方针、政策,在思想上、行动上始终与党中央保持一致。他坚持真理,刚正耿直,无私无畏,光明磊落,才思敏捷,勤奋好学,知识渊博,严于律己,兢兢业业,实事求是,知人善任,平易近人,联系群众。他艰苦奋斗,生活俭朴,始终保持和发扬了党的优良传统和作风。他立下遗嘱,逝世后不开追悼会,不搞遗体告别,将自己的遗体捐献给国家的医学科研事业,表现了彻底唯物主义者的高尚情操。

    孙大光同志的一生,是革命的一生,战斗的一生,是全心全意为人民服务的一生。他的逝世,使我们失去一位好党员、好同志。他的业绩将永载中国革命和建设事业的光荣史册。

    孙大光同志永垂不朽!

    温家宝悼文

    深切怀念孙大光同志

    孙大光同志于五年前的今天走完了88年的人生历程。他作为一名老共产党员、革命家、政治家,为新中国的诞生和共和国建设做出的卓著功绩,值得我们永远铭记。他留在我们心中的音容笑貌至今不能磨灭。

    孙大光同志从16岁开始投身党的秘密工作,解放后即加入到新中国交通事业的领导行列,“文化大革命”中受到错误关押。1975年5月末,大光同志在“文革”中历经磨难后复出,任国家计委地质局局长。时值“文革”后期,地质部门属于“文革”重灾区,可谓“受任于动乱之际,奉命于危难之间”。他只身履新,义无反顾。

    上任之初,“文革”尚未结束。他迅即进入角色,在向“四人帮”夺回失去时间的激愤心情中,以饱受摧残之躯和革命家的硬骨头,不屈从极“左”路线的统治,大力整顿、恢复工作秩序,实际上是与“文革”唱反调。同时,不放松当时建设急需的几项勘查任务部署。1978年党的十一届三中全会后,大光同志精神倍增,坚决贯彻邓小平的路线方针,肃清极“左”的流毒和影响;平反“文革”期间造成的

    大量冤假错案,解放大批干部;调整和整顿各级领导班子;开展“工业学大庆”,只用几年时间就收拾起烂摊子,把大局稳定下来。

    新中国成立以来的地质部门是一个专业化的技术部门,带有封闭或半封闭性。党的十一届三中全会后,大光同志强调地质工作为国民经济服务,这是一个调整的任务,也是一场深刻的改革。全国经济体制改革的重点从农村转到城市以后,大光同志不失时机地提出了要建立适应新经济体制的地质工作管理体制,包括行业改革和政府机构改革。1979年他率团赴美考察后提出了“探采结合”体制。可以说,大光同志既是思想解放、积极改革的,又是坚持改革要从中国的实际出发、尊重地质工作规律的。原地矿部《关于简政放权、搞活地质队的暂行规定》、《地质工作体制改革总体构想纲要(讨论稿)》都是他离任前出台或启动的。

    1979年实行“以地质—找矿为中心”,不仅体现了工作着重点转移,而且从根本上摆脱了“一五”以来地质工作目的与手段争论不休的困局;制定《地质工作三年调整纲要》,解决控制勘探、加强区域调查和普查,突出能源地质工作,扩大地质工作服务领域等问题;先后部署新一轮油气勘查工作和新一轮固体矿产普查工作。启动《矿产资源法》的调研和起草,把地矿工作引向法制的轨道。他对看准了的事,说干就干,一抓到底。对有分歧的意见,容许争论,但从不议而不决。他主持会议、处理问题,总是棱角分明、干脆利落,不拘泥小节或拖泥带水。这都表现了他的决断力。

    大光同志经常深入基层,关心野外职工疾苦。1976年唐山地震后,火速赶往丰润、唐山一带看望冀东铁矿会战指挥部、实验室和地质分队的职工,在余震威胁、大雨倾盆和异味扑鼻中颠簸了三天。后来在全国跑过近百个地质队,亲身体察到野外工作、生活的艰辛。重视地质队基地建设是他时刻把职工冷暖放在心上的集中表现。在他强调和推动下,这项工作被提到地质部门前所未有的高度,明确了依托大中城市的方针,逐步建成工作、学习、生活三结合的后方基地。1983年末他主持召开地质队基地建设会议,制定总体规划,保障这项工作持续下去,使大部分地质队的后顾之忧逐步得以缓解。历来流动、分散、以野外作业为基础的地质工作,从此有了相对稳定的“前进阵地”和栖身之所,这一转折与大光同志统筹全局的气度和深入一线的作风是分不开的。基地建设不仅有利于地质工作发展和转型,而且惠及地质部门的大多数人,被交口赞誉为“功德无量”的“人心工程”。“李四光抓科技,何长工抓教育,孙大光抓基地”的说法在地质部门职工中广为传颂。

    1975—1985年正值我党、我国历史的伟大转折关头。这10年在大光同志毕生的职业生涯中,与从事地下工作的15年和交通行业的18年相比,要短一些,但他为我国地质工作“筚路蓝缕”所做的贡献更见辉煌。总括大光同志主持地质(矿)部门工作的10年,可以说是新中国地质工作从乱到治、实现历史性转折的10年,在逆境中恢复和中兴的10年,地质工作从计划经济转向社会主义市场经济中酝酿和探索的10年,无论地质—找矿效果或钻探工作量都是新中国地质工作最好的历史时期之一。

    大光同志光明磊落,知错必改。他主持地质(矿)部门工作10年也曾有过失误,如在1976—1979年富铁矿会战期间地质队伍快速膨胀,造成了不良后果。大光同志发现后,从1979年开始严格控制队伍规模,1980年停止内部招工,力图“消肿”。对此,他既不讳疾忌医,也不文过饰非,而坦称“后悔莫及”。

    大光同志退下来后,从不干预新班子的工作,不到部机关去“指手画脚”,但仍然关心地矿工作。他以69岁高龄远驰西藏,走访三个地质队,了解野外工作、生活情况,鉴于当地找煤的希望不大,提出“一靠天(太阳能)、二靠地(地热能)”的工作建议。1989年在中共第十三届五中全会中顾委第二组会上作“矿产资源形势危机四伏”的发言,这番慷慨陈词促成了翌年2月原地矿部向党中央、国务院的工作汇报。特别是1999

    年以耄耋之年就中国新星石油公司在改革、重组中的去向问题“斗胆披沥”,上书党政最高领导,在理清思路中起了不可替代的关键性作用。他对地矿工作的深厚情结,久而弥坚,一直保持到生命的最后一刻。

    1985年9月,大光同志离开原地矿部领导岗位,任中央顾问委员会委员。他退居二线后,戏称“闲云野鹤”,四处走动,实际上时刻关心改革开放、国计民生、党风党建大事。“老骥伏枥,志在千里”,大光同志晚年,忧国、忧民、忧党之心从未稍息,而且目光犀利,洞察时弊,思如潮涌。这段时间,我同他在地矿工作方面的交往少了,却从更大范围、更深层次上感受到他特立独行的倔犟禀性。

    大光同志对此后党的历届代表大会和中央全会文件无不认真学习、研读,并积极建言献策,表现出一个老共产党员对中央的负责精神和使命感。有的修改意见和建议,由于言词激烈一点,原本共同起草的联署人有顾虑,就改由大光同志单独上报。

    给我留下印象最深的是1988年7月中顾委常委扩大会后,大光同志响应会议主持者的号召,上书中顾委领导。其中针对当时的物价问题、经济理论和政策认识混乱的问题、党的生活中的“透明度”问题、党的建设和党风问题,痛切陈辞,直言不讳。特别在党风问题上,历数“人们谈论的所谓‘三上三下’(即:‘上梁不正下梁歪’、‘上行者下效’、‘上有所好下必有甚焉’)”、高级干部的子女出国和工作安排问题、干部的使用问题、党的高层领导与人民群众的关系问题,直指社会风气存在的严重问题。这三四千言,可以说是一位积54年党龄的共产党员,用赤胆忠心凝聚成的字字珠玑,给人以很大的穿透力和震撼力,从他“骨鲠在喉,不吐不快,忠荩之言,难免逆耳。心所谓危,不敢讳饰,党性犹存,岂能为个人之苟安计”的心声和最后引用马克思在《哥达纲领批判》一书尾语“我说了,我就拯救了自己的灵魂”作为结束,不难看出一个党的高级干部爱党、忧党的纯洁党性和坦荡情怀,是弥足珍贵的。

    1990年8月党的十三届七中全会的小组会上,大光同志作了“关于社会主义若干问题的思考”的发言,其中在社会主义建设方面涉及社会主义制度的优越性、社会主义初级阶段、计划与市场如何结合、社会主义的所有制、如何缩小城乡差别、如何在人民内部实行民主、端正党风要动真,在当前的政治与经济形势方面涉及经济体制与政治体制改革的关系等诸多问题,内容丰富,鞭辟入里,在会上有很大反响。

    大光同志践行“不唯上、不唯书、只唯实”的准则,是在党的十一届三中全会的一次会议上公开提出复查刘少奇冤案的第一人。他能言人之不敢言,既源于他大半生的政治阅历和马克思主义理论素养,更发自他与党肝胆相照的浩然之气。“心底无私天地宽”,才能仗义执言,无所畏惧,不计其余。

    1986年秋天,大光同志看到故乡教育设施仍十分落后,毅然将他后半生精心珍藏的文物和字画捐献给安徽省博物馆和地方教育事业,以补学济困。这体现了一名共产党员的彻底革命和无私奉献精神。

    大光同志年逾古稀后,率先并领衔给党中央提出“关于取消向遗体告别仪式的建议”:逝世后不开追悼会,不搞遗体告别,将自己的遗体捐献给国家的医学研究事业。这一建议在党内外引起广泛、深刻的反响。他和一批老同志共同认为,“纪念逝者,发一纸讣告,在报刊上介绍生平,或发表悼念文章回顾其功绩”,同样可以“寄托我们的哀思”,而无需许多生者形式主义地“劳民伤财”。这项移风易俗、丧事简办的倡议和个人做最后一次贡献的“坚决要求”,渗透出一个彻底唯物主义者的高风亮节,并在大光同志身后得到了充分的尊重和兑现。

    我与大光同志于1981年8月第一次接触,从他的言行、举止中得到兼有领导、严师、益友的感受。大光同志对我和同期一批中青年干部的关怀、教诲和培养,情真意切,言犹在耳。特别是他对年轻人寄以厚望,委以重任,指明了方向就大胆放手,让他们去施展、开拓,这是很少有、也很难得的。大光同志的思想境界和工作能力堪称高超,但少有“领导高明论”;他驾驭全局往往挥洒自如,但并不恋栈、揽权;他悉心培养年轻干部,诲人不倦,却不指手画脚。

    大光同志本不熟悉地质业务,到地质部门工作是“外行领导内行”,这是革命战争与和平建设的接替、转换过程中常见的现象。他首先以不畏难的精神接受这个挑战,下了不少功夫钻业务,同时“深感地质工作必须由内行来领导,如果自己不懂,工作起来就像是隔靴搔痒。如果一大批领导骨干不懂或不很懂专业技术知识,就会贻误整个事业的发展”。在我国,计划经济年代和改革开放初期的“外行领导内行”,或干部“四化”以来的“内行领导内行”,都有领导得好或比较好的,也有领导得不好或不够好的,这有多种原因。大光同志对地质工作的领导应属前者之列无疑,一方面,他以政治家的胆识和气魄,高瞻远瞩,控制全局;另一方面,重视和推进干部“四化”,依靠专业技术人员,发挥他们的积极作用,把事业推向前进。大光同志在实践过程中不断提高自我学习能力,由外行变为内行,是很值得我们学习的。

    1980年地质工作的管理体制改为以地质部为主的双重领导后,大光同志把注意力逐步转向选拔干部、培养接班人的工作,在创造性地完成这项“老干部第一位的任务”中起了很好的典范作用。他从近年擢升为省局领导的中青年干部中筛选若干优秀分子作为考察对象,亲自带队赴基层做三四十天的流动调研。这个来自“五湖四海”的同行业小团队走一路,看一路,听一路,谈一路,各抒己见,议论风生。大光同志在与大家朝夕相处的过程中,兼听各方意见,近距离以至零距离地观察、鉴别干部,从而获得比较系统的第一手资料,也对组织部门提供的考核材料进行验证,做到心中有数。从1980年开始,先后组织了五批这样的考察,涉及30多名中青年干部。我有幸参加了第二批和第四批考察,在大光同志的言传身教、年轻干部相互学习和向基层干部学习中获益良多、终身受用,也切身感受到大光同志为此的殚精竭虑。这样做,既从群众中来,又到群众中去,既有唯物论、又有辩证法,可谓“独具一格”,曾受到中组部的高度评价。我们这些名不见经传的小人物就是这样从山沟里被选拔出来,一步步走上领导岗位的。

    大光同志选人唯贤,选人唯实,选人从严。不仅从既有的实绩选人,而且对选上来的人也静观其进,静观其变,把动态考察贯穿于选拔、使用的全过程。

    大光同志是一位久经考验的政治家。历来勤于学习,博览群书,特别钟情于史籍。他认为,政治是历史的积累,不懂历史就不懂政治。在“文革”中身陷囹圄的后两年,每天读书一万字,将马、恩、列、斯全集通读了两遍;出狱后一两年时间里,又读完了十大本《世界通史》等。与大光同志共过事的人,无不佩服他谙史于心、博古通今,这是他作为政治家、懂政治所具备的基本素质之一。跟大光同志一起工作过的年轻人常感叹,弄不懂他有多大的知识,跟着他永远有学不完的东西。实际上,大光同志作为终身学习者,是生命不息、学习不止的。

    “磊落星月高,苍茫云雾浮”。大光同志的睿智、思想和品格将与我们同在。

    孙大光

    自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所(以下简称“探矿工程所”)始创于1957年,从我国勘探技术“零起点”出发,艰苦奋斗,矢志国家地质勘探技术研究,1959年在北京周口店建立勘探试验站,从此开始了以地质勘探科研报国的漫漫征程。

    上世纪70年代,以探矿工程所为首的一批国内大名鼎鼎的泥浆、勘探技术专家进驻西藏羊八井,提出了地热钻井与成井一整套技术与工艺措施,成功解决了一系列难题,取得十多项重大科研成果,获得原地质矿产部科技成果一等奖。

    1984年与1985年交替之际,原地质矿产部决定,“周口店勘探试验站”改为独立的县团级事业单位,这标志着勘探试验站正式独立,名称改为“地质矿产部勘探试验站”。从此拉开了我国科技体制改革试点工作的序幕。

    1985年10月28日,原地质矿产部正式批准将“地质矿产部勘探试验站”更名为“地质矿产部探矿工程研究所”。

    1995年,探矿工程所受邀指导完成西藏羊八井钻探工程,确立了其深部高温地热钻探技术在国内的领先地位。

    2000年8月25日,经中央编制办公室批准,“地质矿产部探矿工程研究所”更名为“北京探矿工程研究所”。

    2002年初,探矿工程所正式划归原国土资源部管理,隶属中国地质调查局。特别是从2005年1月起,该所作为中国地质调查局的直属单位,积极主动切入地质调查主战场,地质调查支撑服务作用和技术创新能力实现了质的飞跃。

    2017年5月,我国南海神狐海域天然气水合物试采实现历史性突破,自主创新完成20项关键技术和7项重大技术装备。探矿工程所作为参研单位之一,其自主创新的保压取样技术和天然气水合物保温保压取样装置位列其中,打破了国外垄断。

    同年12月1日,广州海洋地质调查局专门给探矿工程所发来热情洋溢的感谢信,特别感谢其为“海马”号ROV配套研制的反循环结壳钻机,在大洋41B航次大洋富钴结壳调查中,成功打穿了3个站位的结壳矿层。这是我国深海遥控机器人首次搭载钻机作业并一举获得成功。

    2018年,探矿工程所高度重视自然资源部中国地质调查局党组要求和局重大部署,牵头组织局属相关单位同国内外钻井装备设计机构、科研院所和生产制造企业开展交流合作,协同创新技术攻关,积极落实重大部署。同时,该所还与局属工程、二级项目承担单位紧密合作,高质量完成了东南沿海、雄安地热、下扬子页岩气、油气田铀矿、准噶尔、北方石炭、陕东晋西等7项预算单列钻探地质调查任务,在钻探调查中战胜了高原、戈壁等艰苦环境,克服了严寒、暴雪、台风等恶劣天气,解决了多种复杂地层钻进难题,获取高质量岩心实物资料及地质信息。

    探矿工程所的发展堪称我国地勘行业的历史缩影,60多年厚重的技术积淀和人才优势,已经延伸到设备的科技创新中。

    该所自主研制的3000米永磁直驱顶驱钻机成功应用于广东省惠州市惠热1井高温地热资源钻探地质调查,惠热1井目前是广东省钻孔深度最大、水温最高、自喷流量最大的地热勘探井。

    新时代,探矿工程所坚决贯彻绿色勘查理念,以地质钻探及高温地热钻探钻井液固相控制技术、3500米的永磁直驱顶驱钻机系统等,积极开展地质钻探绿色环保施工,同时也吹响了雄安新区地热清洁能源调查评价的进军号角,以科技创新续写行业传奇。

    地质钻探及高温地热钻探钻井液固相控制技术

    针对地质钻探绿色环保施工的要求,探矿工程所成功研制TGLW系列钻井液离心机、QJQ系列泥浆清洁器、TG振动筛及多级钻井液固控循环系统,具有体积小、质量轻、模块化、易搬迁等特点,可实现钻井液不落地循环处理,有效清除有害固相。

    钻井液离心机采用单电机结构模块化设计,最小分离粒度5μm,可匹配变频控制系统实现无级调速,适应不同地层特性,填补了国内小口径地质钻探用离心机空白。泥浆清洁器将水力旋流器与振动筛有机结合,可清除20μm~74μm有害固相。钻井液固控循环系统可根据不同钻探需求匹配固控设备,改变了传统钻井液自然沉降处理方法,减少了钻井液排放对环境污染,满足清洁化生产的需要,符合绿色勘查、绿色钻探的要求;循环过程中的液相回收利用,固相集中回收处理,符合国家节能减排要求,对加快实施绿色低碳和推进生态文明建设重大战略部署具有重要意义。目前,固控设备及系统已在青海、新疆、四川、甘肃、内蒙古等多个资源勘探和科学钻探工程现场取得了成功应用。

    在地质钻探固控系统研究基础上,为支撑高温地热清洁能源勘探要求,形成了撬装模块化五级固控及钻井液冷却系统,处理量可达180立方米/小时,可实现高温环境下等钻井液处理及降温需要,为高温地热(干热岩)钻探提供有效技术保障。

    TG型振动筛

    地热钻探用五级固控系统

    国家重点新产品——TGLW型离心机

    QJQ型泥浆清洁器

    钻井液二级固控循环系统

    雄安地热

    地热能是一种新的绿色清洁能源,在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下,对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。2017年4月,国家级新区雄安新区横空出世,其目标是建成“蓝绿交织、清新明亮、水城共融、多组团集约紧凑发展的生态城市”,以地热能为主,多能互补的供暖方案率先被提出,并把“打造全球地热利用样板”作为目标之一。

    据此,探矿工程所参与中国地质调查局地调项目《雄安新区地热清洁能源调查评价》,组织实施雄安新区D14地热探采井工程。为适应雄安新区对环保的要求,现场钻机动力由柴油机动力改造为变频电力驱动,采用电传电控新技术、自动送钻技术加强对施工过程的监控,提高钻进效率,减少能耗;地热井实施过程中采用绿色环保泥浆体系,采用新技术对废浆进行处理,加装泥浆处理系统,减少井场对环境的污染。雄安新区钻探施工现场做到了设备动力不冒烟,泥浆不落地,减少了排放,降低了工程对环境的污染。该井于3月16日钻进至2500米,并顺利终孔。

    雄安乃至京津冀地区地热资源丰富,开发利用前景广阔。钻探地质调查是精确获取深部地层地热、地质学参数的唯一手段,也是目前地热资源开发利用的唯一途径。该项目通过整理和分析雄安新区地质和钻探资料,总结区域地热钻井关键技术难题及对策,形成区域地热钻探地质调查技术报告,可为雄安、京津冀地区乃至全国地热资源钻探地质调查提供借鉴与指导,对促进我国高温地热资源绿色调查和开发利用进展有十分重要的意义。

    雄安新区地热清洁能源调查评价现场

    钻井液固控循环不落地系统

    永磁直驱顶驱智能化地质钻机

    为推进国家深部找矿战略实施、提高智能地质装备能力建设水平,自2011年起,自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所组织专业力量对3000米以深顶驱钻机系统进行深入系统研究,创新永磁电机直驱钻机技术,掌握新一代智能化地质钻机系统核心技术。

    探矿工程所于2015年研制成功世界首台3000米永磁直驱顶驱钻机系统,填补了行业空白。该钻机成功应用于浙江临安页岩气勘查LC-1井试验工程(完钻深度2328米,终孔直径150毫米),在广东惠州惠热1井地热井工程完钻深度为3009米(终孔直径150毫米)。在此基础上,2018年研制成功3500米永磁直驱顶驱钻机系统,进一步提升了自动化控制水平,通过试验孔施工试验,验证了设计思路,达到了设计要求。

    其中,惠热1井是迄今为止广东省内水温最高、自喷流量最大的地热资源调查井,实现了广东乃至东南沿海地热资源勘探的重大突破。通过创新应用自主研发的永磁直驱顶驱钻机、高温井控、复合钻进、高温钻井液等装备和技术,有效破解了高温钻探技术难题,初步形成了一套高效环保的高温地热钻探调查技术新体系。

    探矿工程所研制的永磁直驱顶驱钻机系统,通过变频系统进行无级调速,具备结构简单、维保方便、能耗制动、自动化程度高等特点。钻井作业过程中,具备超钻深、大负荷、长行程、高处理能力等优势。司钻作业智能化、自动化,具备自动送钻功能。可接入电网进行施工,不依赖柴油发电机组进行野外作业,发挥永磁电机高功率因素的优势,相比同规格普通电驱钻机节约电耗超过20%,具备节能减排的巨大优势。钻机的成功研制与应用为我国绿色勘查体系发展提供了大型装备支撑。

    3500钻机

    惠热1井现场放喷科学试验

    3000钻机在惠热1井施工

    3000钻机在LC-1井试验施工

     

    强化科技创新 支撑绿色勘查
      中国地调局地科院地质所科研人员提出新疆西准噶尔北部地区早石炭世埃达克质岩墙岩石组合明显不同于西准噶尔南部晚石炭世岩石组合,认为与其北部的斋桑洋低角度板片俯冲作用有关。低角度板片俯冲形成埃达克岩成因机制应引起重视。

      新疆西准噶尔地区广泛出露有晚古生代的中基性岩墙。前人的研究认为西准噶尔南部岩墙不仅由辉绿质和低Mg闪长质岩墙组成,还有高镁闪长质和富Nb质岩墙组成,同时还伴生有A-型花岗岩和紫苏花岗岩等高温岩浆。这些特殊岩石组合可能与西准噶尔晚石炭-早二叠纪的洋脊俯冲作用有关(Yin et al., 2010 Gondwana Research; Yin et al., 2013 Lithos)。

      目前,西准噶尔北部地区的岩墙研究还比较薄弱。中国地质科学院地质研究所同位素热年代学实验室尹继元副研究员及其合作者对西准噶尔北部萨吾尔地区闪长质岩墙研究发现,这些岩墙形成于早石碳世(334 Ma),具有高的SiO2 (55.5-61.8 %),Al2O3 (14.5-16.3 %),Sr (468-1005 ppm)和高的Sr/Y (34-74) 比值,低的Y (10.1-14.1 ppm) 和Yb(0.93-1.39 ppm)含量,显示了埃达克岩的典型特征,其形成时限略早于该地区的I型花岗岩(332-321 Ma)。其岩石组合明显不同于西准噶尔南部晚石炭世岩石组合。这些早石炭世埃达克质岩墙可能与北部的斋桑洋低角度板片俯冲作用有关(图1),随着俯冲板片变冷,回到正常的俯冲角度,产生了与俯冲相关的I-型花岗岩(图1)。这些研究表明,西准噶尔北部和南部岩墙在岩石组合,形成时限,形成环境等方面存在着明显的差异,受不同构造体系控制。上述研究对西准噶尔地区晚古生代的构造演化历史的认识有一定的推动作用,上述成果已经发表《Gondwana Research》杂志上。

      埃达克岩是Defant 和Drummond 提出的, 有多种成因机制被提出:如洋脊俯冲、板片断裂、拆沉下地壳部分熔融和玄武质岩浆底侵等。这些机制都需要软流圈地幔的参与,和提供大量热流,促使洋壳或下地壳部分熔融形成埃达克岩。但对于极少的低角度板片俯冲形成埃达克质岩石并没有引起重视。

      文章下载,请点击该地址http://dx.doi.org/10.1016/j.gr.2014.01.016.


    图1、西准噶尔北部早石炭世低角度俯冲模式图

    新疆西准噶尔北部早石炭世构造演化新认识