2018年4月28日，中国-捷克陕西省汉中天坑群联合科学考察团进驻陕西省汉中市南郑区小南海镇。本次科考活动是中国地质调查局岩溶地质研究所、陕西省地质调查院与捷克洞穴学会、英国洞穴协会共同组织的国际天坑——洞穴科考活动，其中外方团队由国际洞穴联合会副主席、捷克洞穴学会主席兹德内克.莫提契卡先生带领；中方团队由亚洲洞穴联盟副主席、岩溶所张远海教授级高级工程师带领。

本次科学考察采取野外小组分组的形式对小南海台原地区的洞穴系统、天坑、地下河排泄情况进行了调查摸底。自4月28日至今，科学考察活动已经进入工作区6日，取得了阶段性调查成果。

捷克团队11人共分3组，分别利用地下潜水、皮筏艇漂流、洞穴SRT技术对观音洞地下河系统、天星洞洞穴系统、伯牛坑洞穴系统进行了洞穴测量。其中，洞穴测量新发现伯牛坑上游洞道400米，下游洞道300米；天星洞新发现洞道长度300米、观音洞新发现洞道300米，合计新发现洞穴长度1300米。同时，针对小南海台原地区地下河排泄的水动力条件，于伯牛坑地下河投放了荧光素钠的示踪剂，以揭示小南海地区洞穴水系的关系。同时，捷克团队的小组人员进行了实时的采样监测以分析地下水排泄的途径。

中方团队承担了大佛洞洞穴系统、西沟洞洞穴系统的补充测量工作，并就小南海台原地区的洞穴沉积物进行了系统的采样工作。此次共新探测大佛洞上层洞道长约900米，并在大佛洞末端发现沉积于早期洞道的钙华瀑布沉积，体量长150米，宽12米，高8米，是目前发现的洞内最大分布面积的洞顶钙华沉积，这反应了早期洞道的流水中碳酸钙过饱和的状态，与现在发现的洞穴滴水环境具有很大的差异。目前，大佛洞洞道末端洞穴石笋几乎全部中空，代表了地质历史某个阶段洞穴水溶蚀强度增大。洞穴发育早期与晚期不同的水化学特征与洞穴发育阶段密不可分，是进行洞穴沉积环境对比的良好素材。同时，岩溶所团队调查发现大佛洞不同层位洞道内沉积有大量古地下河砾石层，根据砾石成分统计，黄绿色粉砂岩占比45%，粘土及砂土占比30%，含燧石和石英的粗砾岩占15%，花岗岩砾石占比7%，石英砾石占2%，灰岩砾石占比1%。这说明小南海台原地区大佛洞洞穴系统与外围地区元古代岩体的水动力联系，外源物质进入洞穴的埋藏年龄是揭示洞穴发育和台原地貌解体的时间钥匙。

本次中-捷联合考察将进一步推进天坑与洞穴年代学研究、天坑与洞穴分布区区域生态环境演化研究、地下河洞穴系统展布特征及形成演化研究，提升汉中岩溶地质景观研究的科学价值，为汉中天坑群申报世界地质公园提供科学依据。

同时，本次科考对推动岩溶所牵头实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划中岩溶地质景观调查、对比和评价起到了促进作用，为开展全球尺度岩溶地质景观区划提供了重要科学依据，奠定了良好基础。此外，本次科考成果对推进联合国教科文组织国际岩溶研究中心建设起到了举足轻重的作用。国际岩溶研究中心的目标任务之一就有关于地质公园建设、地质景观合理开发，以帮助当地百姓减贫脱贫。而本次科考成果，一方面可用于开展全球景观对比及类比研究，另一方面为当地政府提供了可持续发展的重要依据，有助于完成了岩溶中心对教科文组织的承诺，有力支持了岩溶中心的建设与运营。

中国岩溶类型划分示意图

桂林山水甲天下。而你可曾知道，在这美丽的山水背后，还有人类难以言表的痛。

最近，荣获广西壮族自治区自然科学奖一等奖的《岩溶动力学与全球变化研究》，就把这些常人忽略的东西系统成为了一门科学。依托他们的这一科研成果，人类在喀斯特地区就可以避害趋利、化害为利，在贫瘠的土地上唱出欢乐的歌。

站到世界最前沿

在桂林，沿江看到的是奇峰林立、云雾缭绕，石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、落水洞让你目不暇接；走进地下溶洞沿地下河顺流而下，多姿多彩的石笋、钟乳石和石柱在灯光的照耀下，让你仿佛进入到梦幻世界。

这里就是中国典型的喀斯特（岩溶）地形分布区。做为游客，你也许会不由地沉醉在如画的风景里。但做为当地居民，感受更多的则是这类地貌带来的诸多不便：“地无三尺平”不说，若远离江河，做饭洗衣的水都难以取得。

因为在喀斯特地区，表层多为破碎的坡积物，而其基底是碳酸钙，在千百年的雨水侵蚀下早就成了“筛子”，根本存不住水。而且，这种情况还在持续且逐年加剧。

在雨水的侵蚀下，喀斯特地区地表土地日渐贫瘠并加速了荒漠化趋势。对此，科学家称之为石漠化。

我国石漠化土地面积到底有多大？中国地质调查局岩溶地质研究所《岩溶动力学与全球变化研究》给出了具体数据：我国岩溶区面积约344万平方千米，占国土面积的1/3 强，约占全球岩溶面积的1/6，是世界上岩溶分布面积最大的国家。其中，我国南方岩溶峰林地貌是举世公认的热带岩溶地貌典型模式。

西南岩溶地区，还是世界上连片分布面积最大、岩溶发育最为强烈的典型生态脆弱区，也是我国贫困和环境退化问题最为严重的“老、少、边、山、穷”地区，石漠化、岩溶塌陷、干旱内涝、地下河污染等环境地质问题突出。

如何解决西南岩溶地区的这些问题？自1987起，岩溶地质研究所就开始了持续研究。在袁道先院士的带领下，研究团队以地球系统科学思想为指导，先后在国家科技支撑计划、国家自然科学基金、广西自然科学基金、国土资源部重点科技项目、中国地质调查局项目、联合国教科文组织国际地球科学计划等几十项国际、国家科技项目的支持下，到2014年形成了国际公认的岩溶动力学理论。

基于中国在岩溶地质研究领域的突出成果，2008年，联合国教科文组织国际岩溶研究中心在中国落户。

从此，在岩溶地质研究领域，中国站到了世界最前沿，为国际岩溶地学的进步贡献了中国智慧。

从此，在喀斯特地形分布区避害趋利、化害为利上，中国向世界提供了可复制的中国方案。

绘制四大圈层运行图

这一中国智慧的最大特点，就是改变了过去岩溶地质研究中单一以地质体为主要研究对象的思维方式，而是以地球系统科学思想为指导，将岩溶地区的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈作为一个完整的系统进行综合研究，总结出其内在运行规律，绘制出四大圈层运行图。

利用岩溶动力学理论，人类发现岩溶动力系统是控制岩溶形成演化，并常受制于已有岩溶形态的，在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的，以碳、水、钙循环为主的物质和能量传输转换系统；建立了四大圈层间岩溶动力系统碳—水—钙循环概念模型和监测指标体系，研发了现场捕捉碳、水、钙行踪的现代监测和实验技术方法；揭示了岩溶动力系统的四大功能，即形成岩溶地貌、驱动元素迁移、调节大气温室气体浓度、高分辨率地记录全球气候变化；揭示了中国南方表层岩溶化过程与机制，以及对岩溶水资源的调蓄功能，并发现岩溶作用是短时间尺度的地质过程，且与地表生态过程关系密切。

温室气体排放导致全球变暖，利用地质体固定大气中的碳一时成为国际前沿学科。岩溶动力学研究成果表明，岩溶地区其实就是最好的固碳场地。这一研究，在揭示出岩溶动力系统碳循环机制的同时，还初步估算出全球岩溶碳汇量为6.1×108吨/年，约占“全球遗漏汇”的1/3；在石笋古环境重建研究中，获得了16.3万年以来高分辨率的古气候记录，揭示了末次间冰期亚洲季风的起始时间、持时、转换及其太阳辐射驱动机制；发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径，从而开拓了全球环境变化研究新领域。

而研究中的一系列思路创新和新发现，也为人类更深入地认识地球提供了全新的视角和启示。研究中，项目组创新性地提出了能够反映区域岩溶动力条件的“岩溶形态组合”方法，科学地划分全球岩溶动力系统及中国岩溶动力系统类型，进而成功地实施了全球岩溶地貌对比；发现内生成因CO2和水动力控制，并首次在野外观测到了水动力条件对钙华沉积速率的控制；率先开展了利用洞穴石笋开展古气候、古环境变化记录重建研究，使得当前石笋的时间分辨率达到了季，建立了新的时间标尺；发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径……

这些中国智慧，得到了国际地学界的广泛认可。早在1994年，IGCP执行局主席、英国皇家学会会员M.Brown教授就专门撰文指出：“岩溶动力学理论是国际岩溶研究的核心理论。”

2011年，国际著名《Science》期刊报道评价“桂林岩溶动力学研究团队是站在国际岩溶研究前沿的研究团队，其在岩溶作用与碳汇方面的研究对全球碳减排具有重要意义”。

世界共享中国方案

碳若排放到大气中，就会成为导致地球变暖的罪魁祸首，但若固定在大地和岩石中，就成了提升农作物品质的肥料。因为在这一转换中，无机碳变成了有机碳。

利用这一机理，项目组在西南岩溶地区开展了变害为利的石漠化综合治理示范，有效推动了西南岩溶地区生态文明建设和精准扶贫。

广西平果县果化镇就是其中一个点。果化示范区，面积1000公顷，2000年还是重度石漠化区，农民人均纯收入不足600元。2001年起，通过复合峰丛洼地立体生态农业模式以及一系列石漠化治理新技术的成功应用，该示范区目前植被覆盖率由不足10%提高到85%，农民人均纯收入增加到1万多元。

广西马山县弄拉屯在开发表层岩溶水资源的基础上，通过对裸露石山环境进展综合治理，形成了以休闲旅游观光附加绿色农产品的生态旅游产业链，100多村民人均年收入10万多元，还带动周边村民2000多人就业……

这些可被复制的治理模式，被新西兰、坦桑尼亚等6个国家引进并应用于本国的石漠化治理工作，让这些国家生活在石漠化地区的居民享受到中国方案带来的幸福。

而这，只是项目解决石漠化地区经济社会问题、助推经济社会发展的一个侧面。在研究中，项目组立足科研服务社会、造福社会的宗旨，形成阶段性成果后就通过多种渠道向政府汇报，通过示范开展应用转化，极大地提升了科研成果的社会生命力。

从宏观角度看，成果的应用转化还体现在以下几方面：

成果的应用转化已上升为国家行动。西南岩溶生态系统研究成果，为国家《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲（2006~2015）》提供了重要的科技支撑，有力支持了国家在“十一五”“十二五”期间实施的《岩溶区石漠化综合治理重大工程项目》。

以南方表层岩溶带及表层岩溶水资源分布规律为指导，建立的表层岩溶水开发示范工程，支撑了广西岩溶区地下水开发利用，并在西南岩溶区得到有效推广。自1995年以来，先后在广西马山、都安、环江等20多个县实施水利工程项目100多个，解决20万余人的饮水困难，改善灌溉面积2万多亩。

总结出中国南方岩溶形成发育的四大地域优势，使广西桂林、环江等七大南方喀斯特自然景观列入世界自然遗产名录，为岩溶地区贫困群众脱贫致富打造了金山银山。

在上世纪80~90 年代，国际著名岩溶学家M.M.Sweeting（英国）、D.C.Ford（加拿大）在考察和了解了中国岩溶发育特征后预言：国际岩溶学新理论的发展将会在中国得到启示。如今，岩溶动力学理论体系的创立与应用，使这一预言成为现实。岩溶动力学与全球变化研究成果，将开创我国石漠化地区在新时代更美丽的未来。

近日，由自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所承担的“桂东北岩溶系统基础地质调查”项目在开展岩溶地貌与洞穴野外调查时，于岩溶洞穴中发现丰富的古脊椎动物牙齿和骨骼化石。 

该化石点位于桂林市灵川县大境乡深切岩溶峡谷崖壁洞穴中。初步调查显示峡谷里有高、中、低3层水平洞穴，发现化石的洞穴属中层。中层洞距离河谷高差约120米，洞穴呈不规则状，洞长50余米，高1-10米，动物化石富集于古老洞穴冲积物中。据专家初步鉴定，化石多为反刍动物牛、鹿的牙齿和骨骼，另外还伴生有猪、猴等动物的牙齿等，时代为更新世，它们都被钙华包裹而得以留存下来。

下一步，项目组将联合古脊椎动物学专家开展进一步考察、发掘和深入研究，确定古动物种群组成并判定它们的地质时代，为岩溶地貌及洞穴的形成、演化、古气候恢复等提供可靠的古生物学证据。

一提到冰川，人们的印象都是远离都市、交通偏僻。然而，中国矿业报记者近日参加青海省地矿局组织的“走基层、访一线”记者采访活动时了解到，在距离青海省省会西宁200千米左右的门源县岗什卡有一处国家级现代冰川遗迹，并在该地区发现一处碳酸盐岩地貌——钙华台地，被称为“七彩瀑布”。这也是我国迄今为止发现的距离省城最近的一处冰川。

据青海省地质调查院“西北地区重要地质遗迹调查”(青海)子项目负责人张小永介绍，门源县岗什卡现代冰川地质遗迹位于门源县岗什卡雪峰，岗什卡雪峰为冷龙岭主峰，是祁连山脉东段的最高峰，海拔5254.5米，面积约450平方千米，其上发育的现代冰川总面积为81平方千米。除目前见到的终年不化的现代冰川外，该地区还留存有大量倒数第二次冰期、末次冰期活动的遗迹，属世界级地质遗迹。岗什卡钙华台地遗迹所处的三级构造单元属于走廊南山岛弧，其景观主要包括钙华台地、藻滩、钙华瀑布、钙华彩池等形态。该地区钙华台地呈带状，长度约200米，宽度为20~50米，承载钙华台地景观的地质体主要为灰-灰白色灰岩，钙华台地形成时代为第四纪。

钙化台地景观

记者在钙化台地处看到，其上游沿山谷有多处泉眼，泉水呈无色透明，流量较小；台地东侧陡坎处形成高度不等的瀑布群；台地表面雪白的钙化层层叠叠，而泉台被苔藓和微生物染成了翠绿色，外加褐色的铁质薄膜。

张小永介绍，当地有丰富的地热资源，常年温度在20℃左右。尤其在冬季，随着下雪量的增加，冰雪被地热温度融化后顺着泉眼涌出，在台地边缘倒挂白色的冰柱会形成七彩斑斓的瀑布景观，观赏性极佳。基岩表面局部形成钟乳石，多见一层乳白色的结晶体。台地前缘形成台幔。从泉水口到河中的碎石上，皆留下了以红褐、碧绿、雪白、灰白色为主的五彩缤纷的钙华。

据了解，2008年，中国地质调查局部署“全国重要地质遗迹调查项目”，青海省地质调查院承担完成了其中的子项目“西北地区重要地质遗迹调查（青海）”。这也是青海省首次开展的全省地质遗迹调查，共发现242处重要地质遗迹，其中世界级地质遗迹10处、国家级地质遗迹66处。