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    汛期要警惕灾害性天气

    收到预警后怎么做?

    遭遇灾害性天气如何避险?

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    灾害性天气安全提示

    7月底至8月初,重庆市遭遇新一轮强降雨天气过程。根据自然资源部和中国地质调查局的安排部署,中国地质调查局探矿工艺研究所(以下简称“探矿工艺所”)再次派出5名专家前往万州区、梁平区、云阳县、奉节县、黔江区、忠县等地进行地质灾害巡查,在重庆市常态驻守的3名专家也根据相关要求,前往九龙坡区对地质灾害点进行威胁范围复核。

    这样的地质灾害巡查,自重庆市进入汛期以来,已经持续了一个多月。白天顶风冒雨进行现场勘查,夜晚集中分析数据、撰写应急调查报告,这是地质灾害防御专家们在“七下八上”主汛期期间的工作常态。

    协力配合,筑牢汛期地灾安全防线

    7月上旬,重庆市遭遇了有记录以来最为猛烈的暴雨侵袭,局部地区的累计降雨量甚至刷新了历史纪录。以垫江县和忠县为例,在7月10日20时至11日8时之间,多个乡镇的气象站记录到了超过200毫米的降水量。在地质灾害防范工作的关键时期,自然资源部迅速启动重庆市地质灾害防御Ⅳ级响应,重庆市也随即启动了气象和地质灾害风险预警,多措并举全面做好重点区域地质灾害防治工作。

    探矿工艺所承担了重庆市汛期常态化的驻守任务以及机动防御工作。面对重庆地区雨势紧急且地质灾害频发的局面,探矿工艺所在第一时间组织召开2024年度汛期驻守与机动防御动员大会,制定详细的汛期防御工作方案,同时主动与重庆市规划和自然资源局对接,会商工作举措,按照重庆市统一部署成立联合专家指导组,共同开展重庆市特大型突发地质灾害隐患点的复核工作。

    深入排查,助力地灾隐患识别处置

    专家指导组一经成立即刻奔赴重庆市内10个受灾严重的区县,对地质灾害点进行现场应急处置。专家们白天冒着倾盆大雨进行实地勘查,夜晚则在各区县规划和自然资源局召开研讨会,对地质灾害的情况、现状稳定性、未来发展趋势及应对措施进行细致分析。时间紧、任务重,他们常常持续工作到凌晨。

    7月10日,在奉节县大树镇太阳丫口泥石流,专家指导组观察到泥石流形成区新发两处滑坡,泥石流拦挡坝已经淤满,建议及时疏散地质灾害危险区的9户13名居民,并开展专项治理,降低对附近居民的威胁。

    7月12日,在任家坡滑坡现场,专家指导组发现滑坡后缘出现拉张裂缝并明显加剧,建议当地政府及时撤离受影响的8户15人,并在监测设备发出警报后,迅速启动了紧急避险程序。

    7月17日,在忠县黄金镇黄金村1组的吴基坪1号滑坡现场,滑坡前缘出现整体变形,最大位移达到21厘米,专家指导组经过仔细勘查,判断该滑坡处于初始变形阶段,科学划定滑坡威胁范围,建议范围外转移的居民回家居住,区域内省道可有序恢复交通,达到即有效防控灾害风险又不过度防御的效果,得到当地政府和居民肯定。

    ……

    截至目前,专家指导组已完成了50多处地质灾害点的调查,指导完成了31处地质灾害的应急处置,针对重大地质灾害隐患提出应急处置建议30余份。

    创新赋能,着力提升科技防灾水平

    重庆市地质灾害“点多、线长、面广”。在此背景下,探矿工艺所的专家们在一线勘查,掌握一手资料的同时,积极利用人才队伍、技术理论优势,为当地地质灾害风险防控提供坚实的技术支持。

    聚焦三峡库区安全运行需求,探矿工艺所组建了云阳、奉节地质灾害专业监测预警团队,协助重庆市和云阳、奉节地质灾害防治主管部门先后建立专业监测与应急监测点120余处,构建了地质灾害监测预警综合信息平台,实现24小时自动监测。

    聚焦重庆市地质灾害防治难点,强化科学研究与技术创新。该所针对重大滑坡隐患,启动“空—天—地—深”一体化的专业监测流程,建立融合多源数据的三维地质模型,为深入研究滑坡成因机制、动态演化和防御措施奠定了基础。比如,针对库区劣化带地质演化与灾害隐患,该所研发了“岩体结构面信息智能识别技术”;针对高位崩塌等监测预警难题,研发了“一种非接触式表面变形定量监测预警方法及监测系统”。新技术充分利用无人机、人工智能深度学习等,提升了当地高位高陡地质灾害隐患识别、监测预警的智能化水平。

    为了提升地质灾害预警科学性与准确性,探矿工艺所专家团队还不断强化监测数据研究,通过大数据分析逐步探索建立数据滤噪的方法,解决数据“误差”问题,基于机器学习不断优化建立地质灾害预警模型,为科学预警探索阈值设定。

    当下,仍然是“七下八上”地质灾害汛期防治关键时期,探矿工艺所驻守专家团队将继续保持高度的责任心和紧迫感,紧密协同重庆市地质灾害防治主管部门,为安全度汛全力做好技术支撑。

    在垫江县规划和自然资源局会议室召开的会商会

    丰都县组现场调查和应急处置现场

    专家在万州现场调查

    探矿工艺所助力重庆市强降雨期地灾防御

    日前,受台风“潭美”残涡云系和冷空气共同影响,海南岛中东部遭遇连续强降雨天气,其中琼中雨量自动监测站过程最大降雨量高达832毫米、24小时最大降雨555.5毫米,地区多地出现山体滑坡、道路坍塌等灾险情。接到自然资源部地质勘查管理司及海南省自然资源和规划厅紧急通知后,中国地质调查局海口海洋地质调查中心(以下简称“海口中心”)迅速组织精锐技术人员,与中国地质调查局武汉地质调查中心组成联合调查组前往琼中地区展开地灾调查防御支撑工作,开启了一场重要的地质灾害应急调查特别行动。

    灾情就是命令,海口中心带好调查装备,驾车冒着狂风暴雨紧急驰援琼中。在极端强降雨冲击下,琼中县道、省道公路及在建公路道路两侧边坡及高切边坡等多处发生小型滑坡及塌方。奔赴灾情事发地途中,一路险情不断,山体滑坡造成堵路、道路积水塌陷不能通行情况时有发生。调查组最终在当地村民的指引和琼中县地质灾害主管部门工作人员的电话指导下到达现场,与地方地灾技术支撑专家会合,及时了解沟通灾情险情信息,对险情初步会商后旋即到达现场,紧锣密鼓地开展相关调查工作。

     

    技术队员在建公路边坡塌方现场调查

    有的队员手持地质罗盘,仔细测量崩塌体的坡度、坡向和产状等,记录下每一个关键数据;有的队员则使用无人机,从高空俯瞰整个区域,获取全面的三维地形地貌信息。

    调查组会同琼中局工作人员开展地质灾害险情隐患排查

    组员们还走访了当地群众,了解此次降雨时对受灾驻地的影响和雨情变化情况,收集宝贵的一线资料;同时为了更准确地查清地质灾害发生的各类因素。调查组还联系了中国航空物探遥感中心,获取前期的航遥影像,结合现场无人机航拍影像,通过多期影像数据,开展解译对比分析。

    此次地质灾害应急调查工作得到了各级政府部门的高度重视和大力支持。今后,海口中心将继续全力以赴,运用先进的技术手段、精良的装备,结合自身的专业技术知识,以高度的责任感和使命感,扎实做好地灾调查防御支撑工作,为人民群众的生命财产安全保驾护航。

     

     
     
     
    风雨淬练,本色担当

    时而平静,时而狂躁的海浪;时而温柔,时而如刀似剑的海风,还有海底神秘的暗流造成“颠簸”—这是海上工作与生活永恒的旋律。然而,即使在波涛汹涌、暗流涌动中,“梦想”号上的科学家却能够平稳的实施科学钻探。“梦想”号可以在6级海况下正常作业、16级台风下安全生存,仿佛在吟唱“不管风吹浪打,胜似闲庭信步”。

    什么是三级动力定位系统?

    “梦想”号能如此的“稳”,很大原因是该船配备了三级动力定位系统(DP-3)。动力定位系统因其不依赖抛锚或系缆、部署和撤离迅速、对水深不敏感等优点,被广泛应用在深海油气开发、潜水作业、海底管道和电缆敷设及科学考察等方面。它的工作原理是,计算机通过控制推进器的推力大小和方向,以对抗由风、浪、流等造成的外部作用力,从而使船体位置和船头朝向保持不变,保证船体稳稳地保持在同一个定位。在“梦想”号上,动力定位控制系统中的传感器、位置参考系统和控制器均采用冗余设计,动力和辅助系统分布在三个防火分隔区域。这样设计的优势是,任何单个舱室的动力系统一旦发生故障,其它舱室的依然能发挥作用,这就是三级动力定位系统。

    动力定位示意图

    动力定位系统是如何知道自己的位置?

    精确的位置测量是动力定位系统的基础。“梦想”号安装了6套位置参考系统,分别基于卫星和声呐等两类不同的工作原理。其中,3套差分全球卫星定位系统,1套北斗卫星定位系统,2套超短基线声呐定位系统,所有系统的位置测量精度都达到分米级别,并不受作业区域的影响,任何一套位置参考系统都能满足定位要求,大大地提升了动力定位系统的可靠性。如遭遇太阳风暴,卫星定位系统可能会受到影响而失效,这时2套声呐定位系统依然能够保证动力定位系统有可靠的位置参考。

    动力定位系统的大脑—动力定位控制器

    动力定位控制器是动力定位系统的大脑,它接收位置测量、风速风向、船舶姿态以及艏向等信号,通过精密计算,输出正确的控制信号以控制推进器的转速和转向,这样就能使船舶保持在设定的位置和艏向上。三级动力定位系统配置了三个控制器,其中一个作为主控制器,其输出信号控制推进器。当主控制器故障时,另外一个控制器将自动切换为主控制器,实现定位功能不受影响。因此三级动力定位系统可靠性非常高。

    动力定位系统用的电从哪里来?

    “梦想”号安装了七台推进器,采用全电力驱动,为动力定位系统提供动力。为了保障电力供给的稳定,“梦想”号采用了闭环电网技术,即将多个中压配电板首尾互联,形成一个环形的供电网络。与传统的分段电网相比,闭环电网可减少运行发电机的数量,提高发电机的效率,还能减少发电机运行时间,降低维护成本。此外,闭环电网还具有容量大、抗冲击能力强、可靠性高、使用灵活的特点。然而,闭环电网中可能会出现的短路、接地和发电机故障等将会影响其他配电板和发电机的正常运行。为了避免上述情况的发生,“梦想”号闭环电网采用了先进的计算机综合保护系统和高级发电机保护技术,实现了对电网及发电机故障点的精准判断和快速切除。

    目前,闭环电网技术在船舶的应用并不多,主要应用于深水钻井平台或者钻井船等发电机装机数量较多的工程船舶。据了解,国内只有“蓝鲸二号”和“海洋石油982”等钻井平台采用了闭环电网,并完成实船短路实验。而“梦想”号的闭环电网也已完成实船接地和短路实验并通过中国船级社和挪威船级社的验收,在我国钻探船中尚属首例。

    闭环电网示意图

    节能法宝——蓄能蓄电池系统

    三级动力定位船舶作业时平均日耗油能高达40多吨,产生高昂运营成本的同时也造成环境的污染。“梦想”号作为全球最先进的大洋钻探船,配备了蓄能蓄电池系统,这好比汽车的混合动力系统。它如同一台大型不间断电源,在发电机发生故障时快速投入,代替故障发电机实现对电网的支撑。这样不仅能确保运行负载不受影响,使电网稳定、可靠,还能减少动力定位时发电机的运行数量,增加在线发电机的功率,提高柴油机的效率,降低油耗。它还能够存储液压钻机下行时产生的再生电能,实现能量回收和利用。由此,还能减少钻机由势能转化为热能所需的冷却水量,从而降低冷却水泵的能耗,实现进一步节能。此外,蓄能蓄电池系统通过削峰填谷功能实现稳定电网,减少发电机启停次数,降低发电机机械磨损,延长大修时间,节约维护成本。“梦想”号的蓄能蓄电池闭环电网比传统的电网节约超15%的油耗。

    “维稳”高手——能量管理系统

    “梦想”号的能量管理系统由功率管理系统和电池管理系统组成,将它与动力定位系统密切配合,为科学钻探作业的稳定安全实施立下了汗马功劳。为了节能增效、维持电网稳定,能量管理系统使出了2大“高招”。高招1:利用动力定位系统预测推进器负荷,通过提前调节发电机的频率,实现对动态负载的补偿,以减少电网频率的变化。高招2:根据电网中发电机以及蓄能蓄电池系统所能够承担的最大负载变化率(千瓦/秒)来控制大型负载的功率变化速度,实现动态负载的惯性补偿,减小电网波动,进一步增强电网的稳定性,减少在网发电机的数量,提高发电机的运行效率,实现节能增效。

     
    “梦想”号:不管风吹浪打,胜似闲庭信步

    6月-8月,华东地区多地遭遇持续强降雨及“格美”台风袭击,地质灾害风险骤增。为有效应对灾情,中国地质调查局南京地质调查中心(以下简称“南京地调中心”)组织18位专家争分夺秒紧急前往重灾区,开展地质灾害技术支撑及复盘工作,全心全力服务灾前灾中灾后工作。

    在响应期间,专家组与地方管理部门及技术支撑单位步调一致,全策全力,共开展了会商研判24次,现场指导181处地质灾害点,成功避让地质灾害1起,提出重大地质灾害应急调查报告1份,并与四省自然资源厅开展了本轮持续强降雨地质灾害防控复盘,深度研讨了持续降雨条件下的地质灾害新特性及防控盲点,提炼了地质灾害防治技术及防控有效措施,并就地质灾害防控能力体系建设、切坡管控、提升基层防灾避险意识、撤离避让区域划动等方面共商共策,提交浙江自然资源厅持续强降雨条件下地质灾害风险早期识别七项要点,自然资源部4份地质灾害防御复盘报告。   

    为了更有效地应对地质灾害,南京地调中心与各省驻县进乡队伍建立了极端降雨条件下的联合巡排查机制,形成了部-省-市-县四级体系汛期地质灾害联合巡排查体系,评估了灾害的危险性和受威胁范围,并对人员转移、应急排险及后续工程治理等提供了建议。

    中央与地方共建的部-省-市-县四级联合机制,显著增强了区域地质灾害防御能力,进一步推动了地质灾害防控体系的完善,为未来更好地应对地质灾害、守护人民生命财产安全提供了有力保障。

    专家组与地方政府会商研判及现场指导照片

    南京地调中心搭建汛期地质灾害防御部-省-市-县四级联...

    受台风“格美”影响,湖南省郴州市资兴市近日遭遇特大暴雨,局部地区受灾严重,居民的生命财产安全受到严重威胁。中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心(简称“长沙中心”)党委迅速响应自然资源部、中国地质调查局关于做好资兴市地质灾害防御部署安排,抽调16名技术人员组建应急小分队,与自然资源部、中国地质调查局和湖南省有关单位的专家一道,第一时间赶赴资兴市,全面展开地质灾害应急调查核查工作。

    以人为本 迅速响应

    8月2日中午,调查人员抵达资兴市后,立即与当地自然资源管理部门和相关地质灾害防御技术支撑单位进行会商研讨,共同研判灾情形势,制定了详细的工作方案,并明确了任务分工。

    灾区人民的困境时刻牵动着每个人的心。8月3日,天刚蒙蒙亮,调查人员便早早出发,挺进州门司镇和八面山瑶族乡等重灾区。沿途,救援车辆和物资输送车辆络绎不绝;各方救援力量和当地居民合力清淤,全力做好人员搜救、电力恢复和道路抢修等工作,现场气氛紧张而又凝重。

    守护生命 责任如山

    在燕窝村宝坑组,调查人员深入灾民家中,详细了解受灾情况。一位村民用手比画着激动地说道:“从没见过这么大的雨,3分钟水面涨了3米,农田全被淹了,我那房子也被淹了。”在问及目前生产生活情况时,一位60岁左右的村民表示,虽然天灾无情,但我们有信心重建家园。

    在州门司镇燕窝村上边冲组,调查人员穿着雨鞋,踉踉跄跄地行走在田间地头。由于道路被冲毁,挡住去受灾点的路,加上河水湍急,虽然危险,但他们来不及多想,为了尽快摸清灾情,他们捡来两根杉木搭建起一座简易木桥,义无反顾地走了上去。

    在州门司镇杨公塘村塘尾组,调查人员只能徒步前往受灾点。他们顶烈日、冒酷暑,浅一脚深一脚地在淤泥中艰难前行,3公里的路程走了将近3个小时。当他们风尘仆仆地赶到受灾点时,两人衣服全部湿透了,又累又渴又饿,但他们忍饥挨饿,抓紧投入应急调查核查工作当中。

     

    攀悬崖赶赴受灾点

    8月4日,调查人员来到州门司镇鸡公垅村车下垅组一处受灾点开展应急调查核查,村民热情地给大家端茶倒水。“这间土坯房全冲垮了,是哪天发生的事?”调查人员询问道,村民一五一十地向调查人员介绍灾害发生的情形、家中受损情况等。在州门司镇烟坪村郭塘坪组,一位成功从滑坡中紧急避险的退伍老兵激动地说道:“7月27日5时40分左右,当时天气很不好,我就感觉不对劲,赶紧起床往外面跑,没一会‘轰’的一声巨响,身后的房子全塌了。”

    简单地吃点面包和八宝粥后,调查人员驱车前往位于羊史坑组的受灾点。

     

    复盘灾害发生情形

     

    无人机航拍圈定受灾区域

    在州门司镇烟坪村老屋头组一处受灾点,调查人员向村民详细了解灾情信息,复盘灾害发生情形,将受灾情况等数据一一登记。负责数据记录的长沙中心调查人员详细询问灾害发生时的情况,并逐项填写数据。调查人员反复查看滑坡周边地形,并抓起一把土揉搓,确定土壤松散程度,还拿出卷尺测量粒径大小。此外,调查人员还通过实地踏勘和无人机航拍等方式划定受灾点区域,调查受灾点的地质环境背景,估算滑坡方量,并从时间、空间尺度上,对比分析地形条件、切坡活动以及降雨因素对灾害的影响,分析致灾成因机理和发展趋势,提出应急防治措施,为灾后重建提供基础数据支撑。

    心中大爱 温暖人心

    在即将离开受灾点时,调查人员鼓励村民:“困难只是暂时的,明天一定会更好。”同时,也不忘叮嘱村民做好灾害防御:“千万不能掉以轻心,要密切关注天气预报,分析研判当地汛情发展变化,及时做好自身安全防范,想方设法避免二次灾害发生。”村民坚持要把家里种的西瓜拿出来分给大家吃,在被调查人员拒绝后,他深情地说道:“有你们,有各方人员帮助我们共渡难关,有这么好的政府,我们有信心战胜灾难。”

    截至8月15日,调查人员已完成56处受灾点调查核查工作。目前,此项工作仍在进行中。

    心中有大爱,脚下有力量。长沙中心牢记“为国找矿、为民造福”的铮铮誓言。连日来,长沙中心白天奋战在灾区开展调查核查,晚上加班加点处理数据,以实际行动和专业技术,为保障灾区人民生命财产安全贡献着地质人的一份力量。 

     
     
     
     
    心中有大爱 脚下有力量

    搬运地灾监测仪器

    向白格滑坡后缘进发

    在野外进行水文地质试验

    赶赴调查工作区

    在扎西康进行物探测量

    野外的午餐

    为老挝地质人员进行地层产状测量培训

    川藏铁路沿线主要活动断裂运动速率GPS测量

    汉源五峰—龙马溪组剖面采样

    今年恰逢五四运动100周年。“以中立不倚之精神,肩兹砥柱中流之责任……以青春之我,创建青春之家庭,青春之国家,青春之民族……”100年过去,先辈的嘱托言犹在耳。走在新时代的大路上,吾辈青年亦当不负青云之志,永存赤子之心。让我们去听、去看自然资源部中国地质调查局成都地质调查中心地质青年们努力奋斗的故事。

    誓把悬湖变清江

    四川是全国地质灾害最重的省份之一,因处在青藏高原和四川盆地过渡带, 受地形、地貌、地质构造条件和暴雨、地震等诱发因素频发影响,使之成为地质灾害的多发区、易发区。

    2018年10月~11月,川藏交界处的白格滑坡先后两次堵塞金沙江,形成堰塞湖,蓄水量持续增加,湖水位持续上涨,形势非常危急。

    在部、局党组的统一部署下,成都地调中心地质灾害应急调查突击队徒步20多个小时到达白格滑坡后缘。在不断遭遇暴风雪、冰雹、路面结冰等恶劣状况,以及边坡雷达搬运困难、缺水缺粮、温差较大、通信中断等情况下,应急调查突击队的地质青年们毫不畏惧,顶风冒雪,翻山越岭,摸清了沿岸高隐蔽性强变形的灾害点,提交了《沿岸40公里地质灾害隐患调查报告》。

    在堰塞湖救灾一线,地质青年们有的通宵研判滑坡变形,有的操作仪器、分析监测数据,24小时轮班值守,共发布96期边坡雷达小时报、8期边坡雷达监测简报、43期北斗监测简报,为指挥部和专家组的处置决策提供了第一手变形监测资料,提出了多条防范建议。他们还与施工现场实时保持联络,成功发布预警1次、预报12次、通报73次,在发生垮塌前通知现场施工人员停工和撤离,保证了堰塞坝泄流槽施工人员零伤亡。

    让百姓喝上幸福泉

    乌蒙山区位于云贵高原与四川盆地接合部,山高谷深,地势陡峻,为典型的高原山地构造地形,生态环境极其脆弱,降水时空分布极不均匀,旱季经常出现溪沟断流、井泉干涸、居民无水可吃的状况。有时,为了日常的生活用水,上百户人家每天要步行到几公里以外的水井排队挑水。缺水问题成为制约当地经济发展的瓶颈。

    为解决缺水区百姓饮水难问题,中国地质调查局设立了乌蒙山区水文地质环境地质调查项目。尽管野外地质工作极其枯燥、异常艰辛甚至极端危险,但想到乌蒙山区还有300万人没有用上安全洁净用水,成都地调中心的地质青年不敢停下脚步,只为了不辜负百姓们深沉的渴望。

    近3年,成都地调中心水文地质环境地质团队在乌蒙山区共施工探采结合井26口、引泉工程7处,日供水量达6400立方米,缓解了6.33万缺水群众的饮水难问题。

    “青藏精神”闪耀新时代光芒

    20多年前,成都地调中心首批地质青年踏上青藏高原为祖国寻找宝藏。20多年后,成都地调中心第三代青藏人依旧奋战在羌塘、喜马拉雅。

    他们在悬崖峭壁间不露惧色,跨过一道道狭窄的深沟;他们已经习惯坚持走完每一条路线,风雨无阻;他们已经习惯爬上一座又一座雪山、翻越一个又一个高峰,无畏风雪;他们更喜欢在无人的角落,默默地给家人打个电话,一身铁骨,满腹柔情。

    正是这一代又一代的地质青年,从西藏的阿里、那曲再到青海的沱沱河,付出了难以想象的代价,填补了地质调查史上的空白,打破了“破碎”的高原这一认识,并取得了系列钻井创新技术成果,为我国高原基础科学研究提供了重要资料。

    正是这些地质青年厘定了错那洞穹窿,抢占了喜马拉雅碰撞造山过程关键性地质体研究新阵地,发现了超大型铍稀有金属矿,再造了扎西康,开创了西藏寻找稀有金属矿的历史,助推了西藏山南地区铍钨锡多金属资源勘查基地建设,为我国寻找战略性关键矿产提供了后备保障。

    踏上“一带一路”新征程

    从湄公河沿岸到南海之滨,从缅甸的实皆断裂到印尼巽他群岛,从越北的斋江穹窿到老挝波罗芬高原,有这样一群年轻的地质追梦人,他们既可以越丛林、踏泥泞,征服一座座高山,也可以英姿飒爽、风度翩翩,活跃在“地学外交”舞台。

    他们就是成都地调中心开展境外地质调查的地质青年们。

    按照中国地质调查局的布局与分工,成都地调中心肩负东南亚、南亚两大区域的地质调查工作。境外地质室16人的年轻团队,出色地完成了局党组交办的各项任务。他们承担的《老挝沙耶武里地区1∶20万地质地球化学填图》得到老挝能源矿产部部长嘉奖令,获得“卓越贡献奖”,老方表示此业绩将铭记于老挝国家史册。

    2018年11月15日,中国—东盟地学合作中心成立,中国与东盟国家地学合作开启新篇章。截至目前,与中国地质调查局签订合作谅解备忘录的东盟国家达到7个、南亚国家达到3个。

    成都地调中心这样的团队还有很多。

    基础地质研究室的地质青年们凭着对地球科学的热爱、对地质事业的热情,取得了可喜的成绩。2018年,他们在龙门山成矿带研究取得了创新性进展,进一步深化了西南三江特提斯演化基础研究,新发现双江一带蓝闪石具进变质和退变质两种成分环带的高压变质岩;提出了原—古特提斯洋连续演化的认识,揭示了古生代的成矿地质背景,对基础地质研究以及未来中深部地质找矿等均具有重要意义。这一成果得到业内专家高度赞誉。他们对罗平生物群的研究持续十余载,目前已将其打造成国际古生物学研究平台。

    页岩气团队十年如一日深入四川地质条件复杂区,为祖国寻找页岩气,首次在滇东北向斜新区获得页岩气重要发现,开拓了近2000平方千米页岩气勘探新区;与企业合作,调查发现川西南犍为—沐川地区有望开拓油气勘探新领域。

    站在历史新节点上,牢记行业责任,紧握时代机遇。作为新时代地质青年,我们愿意为祖国的地质事业奉献青春、挥洒热血,传承发扬好“责任、创新、奉献、合作、清廉”新时代地质文化。我们有决心、有能力为建成世界一流新型地质调查局、为提高国家资源保障程度、为建设美丽中国作出新的贡献,同时收获属于自己的梦想与荣光。

    奋斗的青春最美丽

    松辽盆地大陆深部科学钻探工程——松科二井  谷兰丁 摄

    “我宣布,松辽盆地大陆深部科学钻探工程即松科二井超额完成预定目标,胜利完井!”

    5月26日,在黑龙江省安达市松科二井工程现场,自然资源部中国地质调查局副局长李金发的话音刚落,雷鸣般的掌声在高耸的井架下响起。

    在“向地球深部进军”的号召下,松科二井这一亚洲国家组织实施的最深大陆科学钻井,也是国际大陆科学钻探计划(ICDP)实施的最深钻井,在地球探索领域树起了一座新的国际地标。

    国际同行竖起大拇指

    “值此松辽盆地大陆深部科学钻探工程——松科二井完井仪式召开之际,我谨代表国际地质科学联合会,向自然资源部中国地质调查局全体同仁表示衷心的祝贺!向本次工程的参与实施单位及全体工作人员表示诚挚的敬意!”在完井仪式上,国际地科联主席成秋明深情地说。

    成秋明指出,大陆深钻是地球科学里非常前沿和核心的、代表国家水平的工程。这次的项目取得了很多世界第一,从工程设计到施工完全是由中国科学家和工程技术人员自主设计,拥有自主知识产权,很了不起。松科二井工程的成功实施,为地球深部探测和科学实验研究提供了关键技术和装备,拓展了松辽盆地深部页岩气、地热能等清洁能源勘查开发的新空间,同时还引领了全球白垩纪陆相古气候研究,显著提升了中国在地质历史古气候研究领域的国际影响力。

    也正是因此,成秋明还代表国际地质科学联合会表态:国际地质科学联合会将会继续支持中国地球深部探测研究,并积极开展更多合作。

    与成秋明同样表示祝贺与期待的,还有国际大陆科学钻探计划。在仪式现场,国际大陆科学钻探计划运行支持部主任乌利希·哈尔姆宣读了来自总部的贺信。

    贺信将该项目誉为“灯塔”,盛赞其“不仅对中国大陆科学钻探,而且也对世界大陆科学钻探工作具有‘引领’作用”,并将项目的“灯塔”作用上升到“对中国和国际上所有的科学家,在科学上、技术上和国际合作上都是‘灯塔型’样板工程。”

    对项目在钻探工程和科学研究上的成就,贺信称:“松辽钻探项目在多方面取得杰出成就。如:钻探深度7018米,单个岩芯长度达40米,岩芯采取率超过95%。该项目取得的技术成就将长期影响中国和世界钻探工作,并将影响到参与该工作的科学家。”“有关松辽科钻的成果已经在国际重要期刊上发表,达到了科钻预期目标,体现了松科二井对社会的重要贡献,更让中国在国际科学界的作用举足轻重。”

    对项目成就的认可、赞誉,还体现在国际大陆科学钻探计划委员会今后的计划中。贺信表示,“在松科二井执行期间,国际大陆科学钻探计划委员会计划成立松辽深地实验室,这是我们首次长期利用ICDP资助并计划的。”

    更让国际大陆科学钻探计划兴奋的是,透过这一项目,他们看到了科学与工业结合的途径,相信松辽科钻将成为工业和科学成功结合的典范”。

    一个灯塔、一个样板、一个典范,中国地质人以松科二井为依托,在地学领域树起了一座新的国际地标。

    这座新的国际地标有多高呢?请看以三个之最:亚洲国家实施的最深的大陆科学钻井,国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井,全球最早钻穿距今约6500万年至1.45亿年的白垩纪陆相地层的科学井。

    其实,在此之前,松科二井就引起了国际地学界的关注,松科二井也多次占据国际大陆科学钻探计划(ICDP)组织网站首页中心位置。

    通往白垩纪的时间隧道

    白垩纪,是地球上海陆分布和生物界急剧变化、大西洋迅速开裂和火山活动频繁的时代,植物、动物界许多重大变革的影响,一直持续到现在,而国际地学界对相关问题的激烈争论,也一直持续到现在。

    解决争论的唯一办法,就是穿越到白垩纪,了解当时到底发生了什么。

    穿越显然是不可能,唯一的办法就是在地球上进行科学钻探,打一深孔然后再对岩心进行分析,一步一步去还原当时的真相。因此,松科二井也被国际科学界称为恐龙时代的旅行。

    在5月21日进行的成果鉴定会上,李廷栋、康玉柱、武强、侯增谦、杨经绥等院士及有关专家在深入研究松科二井的成果后认为,松科二井获得了全球最完整最连续白垩纪陆相地层记录、气候变化主要控制因素和气候波动重大事件等三项重要证据,首次实现了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画,重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史,建立了白垩纪陆地古气候演变规律。

    通俗说,通过松科二井这一时间隧道,中国地质科学者基本还原了白垩纪的场景。

    “小行星撞击只是压死骆驼的最后一根稻草。”针对国际科学界目前争论最为激烈的白垩纪物种灭绝事件,中国地质大学(北京)的张来明用在松科二井的最新发现进行了说明:

    这次重建的白垩纪—古近纪界线附近的陆相气候记录表明,在小行星撞击地球之前约30万年,地球上的温度和大气中的二氧化碳浓度都明显升高,而这与德干高原火山喷发的时间高度一致。而根据陆相记录的研究还发现,在德干火山喷发之后、小行星撞击之前,松辽盆地约2/3的物种已经发生了绝灭。

    “这说明,德干火山喷发与小行星撞击的连续二次打击是造成恐龙等物种绝灭的原因。”张来明解释说,德干火山喷发导致剧烈的升温和二氧化碳浓度上升,破坏了生态系统的稳定性,造成了部分物种的绝灭;之后,短时间内小行星的撞击使原本不稳定的生态系统发生崩溃,形成了压垮骆驼的最后一根稻草。

    在为全球宏观气候变化研究提供实验室的同时,松科二井对松辽盆地深部宝藏的开发,同样提供了众多宝贵信息。以能源资源潜力为例,松科二井证实在盆地下存在有利的页岩气层系,发现页岩气气测异常层达43层、累计厚度102米,甲烷占全烃组分平均含量的86%,异常幅度与背景值的平均比值为14.77。同时,还首次发现了具备开发条件的盆地型干热岩地层,在井深4400米~7018米发现温度150℃~240℃高温干热岩体。

    今后,随着后续研究的逐步深入,相信振奋人心的新发现会越来越多。通过松科二井这个时间隧道,中国地质科学工作者为人类还原一个完整的白垩纪,将不再是梦。

    向地球深部进军不停歇

    松科二井虽然完井,但中国地质人探索地球深部奥秘的步伐仍在继续。

    对此,中国地质调查局已作好了规划:深化地球深部探测理论技术研究和成果转化,组织实施好松辽盆地页岩油(气)、深层油气、砂岩型铀矿、干热岩等清洁低碳能源地质科技攻坚战,带动大庆油田接替资源的勘查开发;加快推进《地球深部探测重大项目》的申报,以及“地球深部探测与能源资源安全”国家实验室与“深部地下观测与实验”国家重大基础科学设施的建设工作;研发15000米国产超深钻探装备系列,做好我国超万米大陆科学钻探工程以及大型含油气盆地科学钻探工程的选址和实施工作。

    而这,与中国地质调查局始终站在人类命运共同体的高度,充分发挥中国的体制优势和自身的人才技术优势,积极开展地学领域前沿探索的传统,一脉相承。

    人类只有一个地球。人类要与自然和谐共处,就必须了解地球。而了解地球最有效的、最直接的办法之一,就是实施深部钻探、在典型地区建通往地球深部的时间隧道,去研究地震成因、火山喷发机理、地质灾害预警、地球气候演变、生命演化历史、深部地质结构和能源资源潜力等,为人类更加和谐地与自然相处提供科学的解决方案。

    于是,1968年,美国率先提出并实施了深海钻探计划(DSDP)。1985年,大洋钻探计划(ODP)开始运作。1998年,我国正式加入ODP,成为ODP历史上第一个“参与成员”。2004年,中国加入规模更加宏大、科学目标更具挑战性的综合大洋钻探计划(IODP),成为人类深入认识深海地质演化俱乐部中的一个重要成员。

    大陆钻探计划启动后,1996年2月,德国、美国和中国作为第一批成员,发起了国际大陆科学钻探计划(ICDP)。目前,ICDP已经实施了湖泊、陨石撞击和生物灭绝事件、研究火山和地热、断层带等几十个科学钻探项目。我国已成功申请到“大别—苏鲁”大陆超深钻、中国环境科学钻探青海湖工程、科钻一井和二井工程等多项ICDP项目,在大陆科学钻探领域方面取得令人瞩目的成绩。

    “大别—苏鲁”大陆超深钻是我国首例大陆钻探工程,2001年开工建设,至2005年完成钻探施工任务,是全世界穿过造山带最深部位的科学深钻,被国际地学界誉为超高压变质带大陆动力学的研究宝地。

    2005年7月21日,青海湖环境科学钻探开钻,到9月5日结束,历时47天,分别在青海湖东盆、南盆等5个地点钻取了13支岩芯,共548米, 取得岩芯323米。通过青海湖科学钻探研究,查明了青海湖湖盆形成演化,气候构造变化和青海湖波动的历史,达到了解东亚季风气候和内陆干旱化变迁的研究目的。

    2006年8月18日,在松辽盆地北部中央坳陷区开钻的中国白玺纪大陆科学钻探工程(松科一井)分两孔进行,称为“一井双孔”。2007年10月20日,松科一井顺利完钻,总取心进尺为2577米,心长共计2485米,为白玺纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化的后续研究奠定了坚实基础。

    松科二井于2014年开钻,目标是打穿松辽盆地白垩系,探索松辽盆地深部能源潜力,建立松辽盆地深部地层结构,寻求白垩纪气候变化地质证据,研发深部探测技术。松科二井到目前已完成钻井深度7018米,成为亚洲国家实施的最深科学钻探井。

    这一系列成果对人类的贡献,得到了来自国际地学界的高度赞誉,也提升了我国“向地球深部进军”的能力和水平。

    中国人常说“上天容易入地难”。深部钻探过程中会遭遇很多世界级难题,其中要解决地球的“三高”(高温、高压、高地应力)问题,就必须有好的钻探装备。正是通过以上系列科学钻探工程的实施,中国地质人在为国际地学研究贡献系列成果的同时,还带动了我国万米大陆科学钻探装备和1000米、2000米、3000米、4000米等系列钻探成套装备的研发与进步。

    现在,中国已进入到科学钻探与钻探装备互相促进、互相进步的新时代。而随着科学钻探和钻探装备间的良性互动、螺旋式上升,中国地质人向地球深部进军的能力也在不断提升,为人类提供更多了解地球的信息也必将越来越丰富,对人类命运共同体构建的贡献也必将越来越大。

    中国地质调查局在松科二井完井后形成的规划,就是中国地质人站在新起点、进入新时代的宣言。

    松科二井重大突破与进展一览

    一 创造了深部钻探技术

    四项世界纪录和两项重大突破

    1. 创造了四项世界纪录。

    311毫米大口径连续取心最长——1650米。

    311毫米口径单回次取心最长——30米。

    216毫米口径单回次取心最长——41米。

    152毫米口径单回次取心最长——33米。

    大幅提高了施工效率和岩心采取率(96.6%),缩短了施工周期,降低了成本,确保了全球最完整最连续的白垩纪陆相地层记录的获取和科学目标的实现。

    2. 创新了超深井大口径取心技术体系。

    在世界上首次研发并成功应用大口径一次取心成井和中空井底动力绳索取心等技术,将钻进速度提高了2倍。

    3. 攻克了超高温钻井技术难题。

    研发成功抗高温的水基钻井液、固井等系列技术,创造了国内最高温度(241℃)条件下钻进的新纪录,为解决超万米深部钻探面临的超高温难题做好了技术储备。

    二 发现了松辽盆地深部

    两种清洁能源具有良好的勘探开发前景

    1. 完整揭示了深部页岩气资源潜力。

    在松辽盆地深部凹陷带沙河子组合火石岭组(3350米以深)地层中发现页岩气气测异常43层,累计厚度102米,甲烷占全烃组分平均含量的86%,异常幅度与背景值的平均比值为14.77,证实了松辽盆地深部存在有利的页岩气层系,为实现深部能源勘查向页岩气勘查拓展提供了重要依据。

    2. 首次发现了具备开发条件的盆地型干热岩地层。

    在井深4400米~7018米发现温度150℃~240℃的高温干热岩体和两层含高放射性元素异常地层,热流值为84毫瓦/平方米,展示了松辽盆地具有良好的地热能开发应用潜力。

    三 获得了白垩纪陆地

    古气候演变规律的三项重要证据

    1. 首次实现了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画。

    建立了白垩纪重要地质历史档案,为研究白垩纪古气候演变提供了重要的科学依据。

    2. 首次重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史。

    发现了各个时间尺度陆相气候变化的主要控制因素,为研究地球气候系统在温室气候条件下演变机制找到了新证据。

    3. 发现了白垩纪气候波动重大事件。

    捕捉到大规模火山爆发排放二氧化碳引发陆相气候剧烈波动的重要信息,证实了气候快速变化是导致恐龙灭绝的诱发因素,对研究和预测未来全球气候变化意义重大。

    四 取得了基础地质研究三项重大进展

    1. 建立了地层对比的“金柱子”。

    创建了完整的松辽盆地陆相地层标准剖面——“金柱子”,为开展区域性和全球地层对比研究提供给了重要的陆相“标尺”。

    2. 建立了松辽盆地演化新模式。

    揭示了松辽盆地深部地质构造特征,发现了古大洋板块俯冲、聚合的深部证据,构建了盆地早期基底双向汇聚、后期伸展反转的陆内盆地演化新机制,为松辽盆地成因再认识及深层油气勘探提供了理论指导。

    3. 丰富了白垩纪陆相生油理论。

    首次发现了松辽盆地多次、短期海侵事件的新证据,提出了白垩纪海侵事件是有机质富集和烃源岩形成的重要因素之一的新认识,对松辽盆地深部油气勘探有重要的指导意义。

    中国自然资源报:树起地学领域新地标

    一年将尽夜,万里未归人。在万众期待新春佳节来临,期盼与亲人欢聚一堂、共享天伦之乐的时刻,地调局油气调查中心仍有33名干部职工,与各井场280余名工程作业人员一起,奋战在新疆、云南、贵州、湖北等7口油气钻井野外一线现场,战风雪、斗严寒,为祖国的油气事业默默坚守。虽已隆冬,各井场却是如火如荼,干劲十足。

    在山林密布、雨雪纷飞的湖北西南部,鄂阳页1井正在进行震旦系陡山沱组直井分段压裂试气,油气调查中心领导、工程首席、处室负责人以及相关工程公司组成8人专家组现场指挥,初步结果显示良好,有望获得最古老页岩气重大突破。与此同时,鄂宜参1井、鄂巴页1井、鄂建业1井3口参数井同时在钻,将获取页岩气、天然气评价参数,评价区带资源潜力,力争钻获工业气流。

    在寒风凛冽、气温低达零下二十多度的新疆塔里木盆地,位于新疆且末县的新且参1井现场机器日夜轰鸣,紧张而有序。该井设计井深4000米,现已三开钻进2578米,一旦获得突破,将带动周边近3万平方公里的油气勘探工作,成为塔里木盆地油气勘探重要的战略接替区,并将极大地推动新疆油气矿权改革工作进程。

    在连日阴雨、严寒刺骨的云贵高原,云南绥江县云绥页1井已经连续施工198天,累计钻进3350米,即将达到目的层。贵州紫云县黔紫页1井刚刚开钻10余日,设计井深2700米,工作周期预计5个月,守井人员已经做好长期作战的准备。

    油气调查工作没有节假日,没有暂停符。2016年油气调查中心牵头实施地质调查工程5个,承担二级项目22项,经费合计52075万元。完成野外地质路线调查5637千米,实测剖面70千米;二维地震采集860.16千米,处理解释6822千米,重磁电测量3732千米,部署43口地质调查井或参数井,累计进尺3.19万米,取得了多项重大突破。

    春去冬来,油气调查工作者始终奋战在野外一线,足迹踏遍祖国丛林沼泽、山川大漠。虽然常年忍受酷暑严寒的苦楚、父母妻儿的牵挂,虽然经常遭遇断水停电、道路封锁、蚊虫叮咬的考验,但他们永远坚守在岗位,用勇气、智慧和大无畏的牺牲精神,诠释了对油气事业的忠诚与担当。他们也逐渐成长为一支油气尖兵,哪里有需要,哪里就是他们的战场。

    三九严寒何所惧,一片丹心向“油”开。新的征程已经开启。我们相信,在地调局党组的坚强领导下,在油气调查中心全体干部职工的共同努力下,我们的公益性油气调查事业必将遍地开花,更加兴旺、美好!

     

    钻井压裂现场

     

    正在施工的钻井现场

     

    专家在现场跟踪工程情况

    三九严寒何所惧 一片丹心向“油”开

    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点

    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

    在吉尔吉斯斯坦野外考察

    项目组向巴基斯坦相关部门汇报工作成果

    项目组同乌兹别克斯坦地质矿产研究所讨论野外工作部署

     

    编者按

    古丝绸之路,是中亚五国与中国密切联系的纽带。展望未来,“一带一路”倡议成了中国与中亚五国合作的新纽带,将进一步助力双方关系的发展。

    “一带一路”沿线国家在矿产资源合作方面具有很强的互补性,这为我国创新“一带一路”地学领域合作机制、共享地球科学研究与发展成果、构筑地学发展合作共赢利益共同体创造了需求与基础。目前,在中国地质调查局的推动下,我国与乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等中亚国家在地质工作领域加强互利合作取得了显著成果。

    再过几天,“一带一路”国际合作高峰论坛将在中国北京举行,这无疑会推动“一带一路”下一阶段的建设与发展,为包括中亚五国在内的“一带一路”沿线国家提供一个深化合作、共谋发展的舞台。而地质工作作为其中重点合作领域之一,也必将迎来新的发展机遇。

     

    看到第一张中巴经济走廊的低密度地球化学图集,巴基斯坦石油与自然部部长沙希德·阿巴西兴奋地对中国地质调查局西安地调中心中亚中心中巴项目组成员说:“有了这个图集,我们不仅可以进行沿线矿产资源潜力评价,而且还可用于环境地质、生态地质和医学地质。中巴经济走廊必将迎来更美好的未来。”

    类似的场景其实并不是个案。乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等中亚国家,在中亚中心项目组人员在其境内工作间,常常会用中国同行意想不到的方式表达同一个愿望:在地质工作领域加强互利合作,在丝绸之路上共造辉煌。

    1.中亚需要统一的地学平台

    中亚,既有全球重要的成矿带——特提斯成矿带横亘其中,同时也共享着天山的雄伟壮丽。

    但受制于国境限制,长期以来,无论在大的特提斯成矿带上,还是在小的天山成矿带上,中亚各国都未将它们作为一个完整的成矿系统进行研究。

    “新世纪后,中国在西昆仑先后发现火烧云铅锌矿、马尔坎苏优质锰矿,以及老饼—赞坎铁矿等大型、特大型矿床。这些找矿成果不仅引起了国人的瞩目,而且让相邻的塔吉克斯坦羡慕不已。”中亚中心主任李建星说,“塔吉克斯坦的同行们常常发出疑问:难道大矿不过国界?”

    而类似的疑问也常会在中国同行心中升起。乌兹别克斯坦的金矿动辄几千吨,可中国境内的金矿能达到百吨级规模就会让人喜出望外。

    同样的疑惑,催生了同样的愿望:将中亚当成一个完整的成矿带进行系统的对比研究,在合作中取长补短、实现共赢。

    2010年,中国地质调查局依托西安地调中心成立中亚地质研究中心,中亚各国地质人员的共同愿望逐渐变成了现实。到2016年底,中国地质调查局先后与哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦等4个中亚国家以及巴基斯坦、伊朗、土耳其等3个西亚国家签署了地学领域的合作谅解备忘录;与摩尔多瓦、芬兰、白俄罗斯、乌克兰等国地调机构初步达成合作意向。中亚中心成立后,利用政府财政资金先后实施了《中吉合作境内外天山1∶100万成矿规律图编制与研究》《中塔合作塔吉克帕米尔地区1∶25万地球化学调查》《中巴苏莱曼山—喀喇昆仑山成矿地质背景和成矿规律对比研究》等16项地学合作项目。

    得益于中亚中心各项地学合作项目不断开展、多个地学研究成果不断取得,2014年,上海经济合作组织将中亚中心纳入到自己的体系建设中。

    2.搭上中国找矿突破的便车

    2013年11月22日,塔吉克斯坦地质总局局长阿吉姆·伊布洛赫姆(现为塔吉克副总理)签发了自塔国成立以来第一份也是迄今为止唯一一份给外国人的国家奖颁奖令:授予李宝强、计文化、孟广路等三人塔吉克斯坦地质领域突出贡献奖暨国家级一等奖,授予曹新、曹积飞、王斌、范堡程、张晶、洪俊等人塔吉克斯坦地质领域突出贡献奖暨国家级二等奖。

    塔国为什么要给这些人这么高的荣誉?原因很简单,因为这些来自中亚中心的地质人,用自己的心血和汗水,使塔国矿业搭上了中国找矿突破的便车。

    “2011年以来,我们共在塔吉克帕米尔地区完成6.5万平方公里的1∶100万地球化学调查工作,3万平方公里1∶25万地球化学调查工作,累计新发现30多处矿点、矿化点,经野外异常查证新发现6处矿化露头,矿种涉及铜、铅锌、铁、金、银、钼等。”塔吉克斯坦项目负责人范堡程说,其中一处被他们命名为铁银山的矿点,地表发现很好的找矿标志,除了铁矿化之外,同时还伴生有铜、银、金,具有良好的找矿前景。

    “更让塔国人欣喜的是,这里离中塔边境的卡拉苏口岸仅40公里。”范堡程说,塔吉克斯坦经济以农业、工业为主,而工业则以矿业板块为主。2013年5月19日,塔吉克斯坦总统拉赫蒙在会见中国紫金矿业董事长陈景河时表示,塔吉克斯坦政府支持紫金在塔做大做强,期待紫金今后加大在塔国投资,关注和参与矿业及延伸产业和基础建设项目。“铁银山这一新发现,为塔国打造新的矿业板块奠定坚实基础。”

    其实,借助中亚中心这一平台搭上中国地质找矿便车的,又何止塔吉克斯坦一家:在中亚中心的协助下,巴基斯坦在中巴经济走廊第一次拥有了25万平方公里的低密度地球化学图件,并在白沙瓦平原碱性火成岩省发现了面积达80平方公里的稀土异常区;乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦都拥有了第一张低密度地球化学图件,吉尔吉斯斯坦还建立了中吉天山最新最全的地球化学数据库,并首次编制了中吉天山1∶100万金属矿产成矿规律图、中吉天山跨境地球化学系列图集等,共63张图件。

    3.共享共赢的舞台

    中吉地质合作目前已形成了生产、研究、服务相结合的合作模式,项目成果通过境外论坛、中国国际矿业大会、境外信息发布会、专题成果发布会等多种形式及时向社会发布,吸引了中国紫金矿业公司、正元公司、中国黄金等多家企业获得了采矿权和探矿权,中国的矿业投资无形中促进了当地经济社会发展。

    “作为前苏联的加盟共和国,乌兹别克斯坦等国虽然也是地球化学填图的发源地,但低密度地球化学填图技术、方法和标准仍与中国存在较大差距,分析检验的元素也只有20多个。”乌兹别克斯坦项目负责人曹积飞,从另一角度对合作共赢进行了说明。

    据他介绍,作为地球化学填图的发源地,同时也是前苏联解体后经济状况最好的国家,乌兹别克斯坦不仅保留有完整的地质工作队伍,而且每年都有相当数量的地质工作投入。因此,在地球化学填图中,乌国对中国低密度地球化学填图的技术方法、采样介质、检验标准等都持怀疑态度,双方在合作中甚至进行了激烈争论。经深入沟通,考虑到自己没有开展低密度地球化学填图经验,乌国最终接受了中国的方法技术和相关标准。

    正是这样的争论和交流,让中国处于世界领先地位的低密度地球化学填图技术,成为合作国家快速摸清资源家底、圈定找矿靶区的利器。

    合作带给这些国家的成果还远不止这些。据了解,自前苏联解体后,除乌兹别克斯坦外,吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦均未开展实质性的野外地质工作,地质工作以纯理论性的基础研究为主。合作项目开展后,中亚中心帮助吉尔吉斯斯坦将前苏联时期的1∶5万纸质地球化学数据进行数字化,建立了吉尔吉斯斯坦1∶5万地球化学数据库,并对其进行了深入细致的开发利用。结合成矿地质背景研究成果,2012年在吉尔吉斯斯坦全境圈定了21个找矿潜力良好的预普查选区,在经进一步研究后,2015年将这些选区精选为16个,为吉方开展找矿部署提供了科学依据。

    “对选区的野外验证检查过程中,发现各种矿化点、矿化线索达五六十处,其中7号区发现的金矿化带,在地表露头上宽约5米、延伸达3公里,地表捡块样测试金品位达到7~8克/吨,具有一定的规模。”王斌说,更重要的是,在中亚中心地质工作模式的影响下,吉方地质人员不仅掌握了在“故纸堆中掘宝藏”的本领,而且还形成了基础研究与矿产研究相结合的新的学术氛围。

    授人以鱼不如授人以渔。秉承这一合作理念,中亚中心在合作中,特别注重低密度地球化学填图人才的培养。每到一个国家,项目组人员在沟通好填图范围后,先做的一项工作就是进行人员培训,为他们留下利用低密度地球化学填图能快速发现资源、锁定找矿靶区且能自主开展相应工作的种子。据统计,中亚中心自成立并开展合作以来,已先后为中亚、西亚5个国家培训地球化学野外调查、采样和室内数据分析人员100余名。利用这一技术和中国一样踏上地质找矿突破的快车,对合作国来说不再是个梦想。

    “前苏联的几个斯坦国家,长期致力于天山、昆仑山等在各自境内的基础地质理论研究,许多成果对我们研究青藏高原的隆起、环境变化等,都具有重要的借鉴作用。”中亚中心更多的地质人员则说,在这种合作中,双方真正实现了优势互补、成果共享、互利共赢。

    4.丝路上的舞者

    中亚中心,承载的是丝绸之路中亚几国地质人合作共赢的愿望。正是基于这样的认识,尽管在境外开展地质工作要面临比国内更多的困难,但中心的一帮年轻人却义无反顾地走进了异国他乡。

    “巴基斯坦地处喜马拉雅山脉南坡,大都属于热带季风气候,每年11月至次年2月是地质野外工作的黄金时期。”洪俊说,为了保证项目按期保质保量完成,中巴项目组成员已经连续两年放弃在农历新年和家人团聚的机会,“尽管我们每年春节后回家,心里装的都是对家人、对孩子的愧疚,但一到出野外的时候,大家又都默默地整理好行装,毫不犹豫地再次踏上征程。”

    已经愧对家人了,绝不能再愧对友人!凭着这样的信念,中巴项目部的年轻人洪俊、张晶、张辉善来到巴基斯坦后,抛开对家人的思念,克服气候、饮食、文化差异带来的各种不便,手把手地教巴方派来的学员。在为巴方培养32名开展低密度地球化学填图人才的同时,拿出了令巴方满意的成果:编制了首张中巴1∶100万区域地质图,范围覆盖了中巴经济走廊沿线,在跨境成矿带地质背景和成矿规律对比方面取得新认识。

    他们的倾情奉献,获得了巴方的一致认可。在给他们精心准备的告别晚宴上,巴方代表满含深情地说:“在与你们的合作中,我们不仅学到了先进的化探方法技术、样品分析测试技术,更学到了你们的敬业态度。相比与其他国家地调机构合作的经历,这是我觉得特别轻松和愉悦的合作,因为这是真正平等互惠的合作。”

    吉尔吉斯斯坦项目组的王斌,则讲述了一个至今都没敢给家人讲的故事:2014年,当他们来到吉国天山做野外调查时,好不容易学会了骑马,却没想到第二天就遭遇了意外。那天,他们完成野外观察、记录、采样后天色已晚。一看夜幕降临,大家都有点着急,都想把马赶得快点,可是越着急,马越不听指挥。天完全黑下来后,“跟着妈妈一起打工”的小马仔开始乱跑起来,驮着地质队员的马妈妈开始追起了马仔。刚开始大家还能相互招呼应,可不一会儿,大家就都走散了。

    刚开始王斌还隐约能听见队友喊自己的名字,但慢慢地就只能听见山谷里的风声和野兽的叫声了。无奈之下,王斌想起了老马识途这个成语,于是他紧闭双眼、松开缰绳、死死抓稳马鞍,任凭马一会爬上陡崖、一会冲下山坡,一会越过溪水、一会穿过丛林。不知过了多久,当他感觉马的速度慢下来后,睁开眼睛,一道光亮在前方闪过,“啊,公路!到公路了!”

    其他人呢?正在他焦急万分的时候,嗓子已喊哑的队长李宝强、孟广路也来到了公路上。接着,第三个、第四个、第五个……尽管有人身体被划破、有人摔伤、有人东西丢掉了,但8名队员毕竟都安全回来了。

    尽管经历了这样的危险,但吉国项目的队员们,仍每天早早起床,跃马天山。

    可喜的是,中亚中心的成员尽管年纪不大,但作中外友谊使者的责任心却一点也不小。2011年8月,塔吉克斯坦项目组以一处只有3户牧民的深山小村落为临时基地开展周围地球化学调查。帕米尔高原气候变化无常,白天还艳阳高照,可到傍晚却下起了鹅毛大雪。一天,当范堡程带领的小组由于车辆故障,返回临时基地已经是当地晚上9时。可回来后,却发现还有两个小组、一辆车没有归队。

    已回到基地的队员顾不上吃饭,立即在范堡程的带领下,带上物资出发援救。最终,在距离基地15公里处找到了正在徒步返回基地的4名地质队员和1名雇佣的当地司机。一见面,司机大声用俄语喊着:“安东(范堡程的俄语名字),我就知道你一定会来找我们的。”

    原来,这组人员由于汽车故障无法排除,只好徒步返回。正当他们精疲力竭、近乎绝望时,救援人员赶到了……

    这帮年轻人用自己的努力奉献,不仅将中亚中心打造成了中亚国家地学共进的平台,更将中心打造成了中亚各国地质人增进友谊的纽带。

    共舞新丝路
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