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    近日,自然资源部中国地质调查局召开2025年汛期地质灾害防御包片蹲点驻守工作视频会议,全面部署局年度汛期地质灾害防御支撑工作。在自然资源部的统一领导下,2025年度汛期地质灾害防治支撑工作也于本周正式启动。

    中国地质调查局各有关单位派出专家团队分赴各省,全力以赴做好地质灾害防御包片蹲点驻守技术支撑,并协同各省自然资源主管部门,进一步加强央地协同防灾,指导开展地质灾害风险研判、监测预警和避险防控,保障人民群众生命财产安全。

    以北京市为例,4月16日,由中国地质环境监测院、北京市地质灾害防治研究所等单位组成的专家队伍,前往房山区金鸡台村进行了汛期前的地质灾害勘查。中国地质环境监测院正高级工程师陈红旗告诉记者,常见的地质灾害主要包括崩塌、滑坡和泥石流。崩塌是指陡坡上的岩石或土体在重力作用下突然从高处快速崩落,滚动或者翻滚下来,并堆积在坡脚或沟谷中的现象。滑坡是由于暴雨、地震等自然因素或者开挖山坡坡脚等人为活动影响,山坡上的土体或岩体沿着一定的柔软面或柔软带,整体顺坡而下滑动的现象。泥石流则是由于暴雨、冰雪融水或水塘溃决等丰富水量快速下泻,沿途带走山坡上或沟谷中的松散土石,并向下游快速流动,出沟口后因为地形开阔,动力减弱,泥石便堆积下来,这一流动过程中可携带巨大石块,冲撞力非常大,常常给人类生命财产造成很大危害。

    此次专家勘查的金鸡台村正是一个地质灾害隐患较为发育的地区,区内山体呈北东—南西走向,属燕山区褶皱带,构造断裂发育。北京市地质矿产勘查院地灾防治部主任南赟介绍,金鸡台村全村共有威胁居民点的地质灾害隐患点8处,滑坡、崩塌、地面塌陷和泥石流的情况都有,在汛期极有可能在暴雨的作用下对村民产生威胁。因此,有关部门对这里开展了地灾治理,新建了拦渣坝、挡土墙、排水渠等。

    记者看到,除了上述治理工程,地灾监测部门还在区内布设了雨量计、含水率仪、次声仪、泥水位计和雷视一体泥石流监测仪等设备。这些监测设备的数据可以实时在线传送到监测部门的地质灾害智能监测预警系统,专业技术人员可以第一时间做出研判,通过对致灾体变形动态的监测,可以及时分析其稳定性,研判后立即预警。此外,金鸡台村设有群测群防员,在汛期每天都要对易发生地质灾害的重点位置,如山坡、道路两侧等至少巡查一次。一旦发现危险情况,群测群防员就要迅速上报,政府相关人员根据灾情险情及时启动应急预案,做好险村险户的避险转移,避免或减轻灾害造成的人员和财产损失。

    “北京市地质灾害防治研究所近年来,完成了全市地质灾害隐患点的精细调查,通过汛期三查动态掌握隐患点风险底数,自2013年起通过两期工程建设对重要地质灾害隐患开展专业监测,正在开展监测系统提升工程,提升监测网覆盖范围和系统决策指挥功能,初步建成‘点线面、长短临’的预警模式,并成功应对‘23·7’和2024年多场强降雨过程,围绕突发地质灾害开展了大量的科学研究和科学普及工作,有力支撑了地方地质灾害防范工作。” 南赟介绍。

    对于地灾现场勘查,陈红旗告诉记者:“我们通过对地质现场的实地勘测,对这些地貌、岩性和构造的各种情况进行分析,同时也要结合这里降雨、地表水等自然诱发因素和开挖坡脚等人为诱发因素,以及村民居住情况来进行综合研判,由此,才可以做好对这一地区的地灾隐患的勘查。”

    以上只是各省市积极开展地质灾害防治支撑工作的一个缩影。据了解,2024年,中国地质调查局高效运行汛期常态驻守与机动防御工作机制,统筹协调24家局属单位派出专家,圆满完成春节雨雪冰冻天气、“五一”强降雨等47次敏感时段高风险地区部级地质灾害防御响应行动,有力支撑了云南镇雄“1.22”山体滑坡、广东梅大高速“5.1”塌方等15次重特大灾害事件应急救援任务,地质灾害防御支撑工作取得显著成效。

    中国地质调查局有关负责人表示,将坚持人民至上、生命至上,以科技创新为引领,发挥国家队优势,切实做好地质灾害监测预警网建设与运维,加快研发智能监测预警设备,提升隐患识别、风险评估与监测预警精准度,加强地质灾害成灾规律机理研究,提出防治对策建议,筑牢人民生命财产安全防线。

     北京市地质灾害防治研究所的专家在进行地灾监测设备的检测。北京市地质灾害防治研究所供图
    2025年度汛期地质灾害防治支撑工作启动

    近期,中国地质科学院地质研究所在重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程方面取得新认识,研究通过专题地质填图,查明了中亚造山带研究中争议较大的西拉木伦河蛇绿混杂岩的物质组成和构造变形特征;通过系统年代学、岩石学和地球化学研究,确定了蛇绿岩的成因类型及其代表洋盆的构造属性,获得了反映碰撞造山作用的关键变质证据,为重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程提供了关键科学依据。相关研究成果发表在国际地学期刊《GSA Bulletin》和J《ournal of Asian Earth Sciences》上。

    我国内蒙古东南部位于中亚造山带东段南部,发育多条古生代蛇绿混杂岩带,被认为是西伯利亚和华北古板块之间古亚洲洋最终闭合的地区。由于对各条蛇绿岩带的成因类型和形成时代的认识分歧,导致地质界对该区晚古生代海洋盆地的构造属性和洋陆的演变过程,至今仍存在较大的认识分歧,这也是回答东亚大陆北部聚合过程的关键。西拉木伦河蛇绿混杂岩带位于中亚造山带东南部,其中蛇绿岩属于何种成因类型和所代表洋盆具有何种构造属性(是古亚洲洋演化晚期的残余洋盆、裂谷型小洋盆还是弧后盆地),是制约该区晚古生代构造演化的重大地质构造问题之一。

    针对这一问题,中国地质科学院地质研究所刘建峰研究员、李锦轶研究员及合作者在对西拉木伦河北侧杏树洼和半拉山蛇绿混杂岩开展1:5万专题地质填图基础上,对蛇绿混杂岩开展了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,取得了以下主要进展:

    一是揭示西拉木伦河蛇绿岩代表一个类似现今太平洋的广阔洋盆,而不是裂谷或红海型小洋盆。在以往工作中,前人曾将杏树洼混杂岩中灰黑色板岩、变质粉砂岩及灰岩划分为正常的沉积地层单元,命名为上志留统杏树洼组(S3x)或西别河组(S3x),将其中的镁铁质和超镁铁质岩石划分为晚期侵入体。本研究表明,该地质单元为一套遭受了强烈的剪切变形的以硅泥质和凝灰质粉砂岩为基质,包含大小不等蛇纹岩、(枕状)玄武岩、辉长岩、硅质岩以及灰岩等外来岩块的构造混杂岩;在哈什吐井子村北山坡上可见代表洋岛/海山残片的枕状玄武岩、硅质岩和灰岩互层的复合岩块(图1)。对混杂岩中不同产状镁铁质岩块地球化学分析表明,其中既包含正常洋中脊(N-MORB)、富集洋中脊(E-MORB)、洋岛玄武岩(OIB),也包含岛弧以及陆缘弧等多种成因的蛇绿岩残片;对硅质岩岩块的分析也揭示其中存在深海和半深海环境的硅质岩。蛇绿岩和硅质岩成分的多样性表明,它们代表一个类似现今太平洋的广阔的海洋盆地,而不是裂谷或红海型小洋盆(图2A)。

     图1. 杏树洼蛇绿混杂岩中洋岛/海山岩块剖面及典型照片

    二是证实西拉木伦河蛇绿岩带是西伯利亚和中朝古板块之间古亚洲洋最终闭合的位置。西伯利亚古板块南缘和中朝古板块北缘早-中二叠世及之前的地层中碎屑锆石的年龄组成具有明显的差异(图2A)。对混杂岩基质开展碎屑锆石U-Pb定年结果获得2484Ma、1862Ma、456Ma以及280Ma年龄峰值(图2B)。通过对比表明,华北古板块北缘是混杂岩基质的主要源区,其中少量中、新元古代锆石的存在暗示西伯利亚古板块南缘也提供了物源。基质中存在两侧陆缘物质的贡献指示西拉木伦河蛇绿岩带代表两大古板块的最终缝合带,这也与晚古生代末期安加拉和华夏植物群地理分区反映的板块边界位置是一致的。中亚造山带东南部五道石门-二八地、达青牧场-迪彦庙以及贺根山等蛇绿岩混杂岩中碎屑锆石组成显示西伯利亚古板块南缘的亲缘性,它们代表西伯利亚古板块南缘增生过程古俯冲带或弧后盆地的位置。

     图2. 中亚造山带东南部索伦-西拉木伦河缝合带形成过程示意图

    三是提出古亚洲洋闭合之后西伯利亚和中朝古板块之间发生强烈的碰撞造山作用。在前人划分的“双井片岩”中解体出半拉山蛇绿混杂岩。不同于杏树洼蛇绿混杂岩,半拉山蛇绿混杂岩遭受了强烈的变质变形作用,基质为长英质片麻岩,岩块包括蛇纹岩、斜长角闪岩、角闪石岩(堆晶辉长岩)以及石榴斜长角闪岩。锆石U-Pb定年结果表明,石榴斜长角闪岩锆石核部年龄为279±4Ma,与半拉山中变辉长岩的形成时代相近;边部的变质年龄为256.5±1.3Ma,为晚二叠世。基质长英质片麻岩锆石边部年龄为250.2±1.0 Ma和251.5±2.5 Ma,与斜长角闪岩变质年龄相近,共同指示半拉山蛇绿混杂岩变质时代为晚二叠世末期。传统的矿物温压计计算和相平衡模拟揭示,石榴斜长角闪岩岩块经历了顺时针变质P-T演化轨迹,变质峰期的温、压条件分别可达700-725℃和8.5-8.8kbar(图3)。考虑到半拉山蛇绿混杂岩的变质特征,结合区域沉积、岩浆、变质、古地磁以及构造变形等资料,认为西伯利亚和华北古板块在晚二叠世末期沿西拉木伦河缝合带发生了强烈碰撞造山作用。

     图3. 半拉山蛇绿混杂岩中石榴斜长角闪岩P-T视剖面图

     
    中亚造山带东南部晚古生代末期洋-陆转换以及陆壳聚合...

    1月7日9时5分,西藏日喀则市定日县(北纬28.50度,东经87.45度)发生6.8级地震,震源深度10千米。地震发生后,中国地质科学院地质力学研究所“活动构造与断裂作用”创新团队迅速对本次地震的构造背景和发震断裂进行分析研判,确认本次地震是发生在青藏高原南部南北走向地堑系内,丁木错(登么错)断裂上的一次正断型地震事件。

    团队通过中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心获取了震中地区遥感影像;通过对国产高分二号卫星震前、震后光学影像的解译和匹配计算,发现在尼辖错湖以北发育约4千米长的同震地表破裂带(图1),在登么错湖东岸断续分布约10km长的形变带,推测可能是湖岸松散堆积物因地震震动引起的滑塌挤压作用形成的挤压鼓包和张裂隙(图2A,B)。震前、震后影像亚像素匹配结果显示,尽管这次地震是典型的正断事件,但由于发震断层走向近SN且倾角较缓,破裂带两侧地表水平位移显著(图1C,D,E,F):东西向伸展量最大可达3.9米(平均约2.5米),根据美国地质调查局(USGS)的震源机制解结果(断层倾角49°),推测本次地震的最大垂直位错量在4米以上,同时伴随平均约1米的左行走滑(最大约1.9米)。

    团队地震应急考察组已于1月11日抵达震中地区,开展关于本次地震地表形变和相关灾害特征的调查,以及发震机理、地震趋势的研究,以期为灾区震后恢复重建和区域未来强震风险分析提供科学数据支撑。

     

    图1 定日6.8级地震尼辖错湖以北地表破裂特征

    A-震前高分2号卫星影像;B-震后高分2号卫星影像;C-震前/震后卫星影像亚像素匹配计算获得的地表东西向位移场;D-震前/震后卫星影像亚像素匹配计算获得的地表南北向位移场;E-影像匹配获得的东西向最大位移;F-影像匹配获得的南北向最大位移。

     

     

     
    地质所开展西藏定日6.8级地震应急考察研究

    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
      返航途中,“海洋六号”的工作和生活相对轻松,但甲板部的工作则仍然丝毫不能放松。归途遥遥,对甲板部的驾驶员和水手们来说,只有驾驶海六将大家安全带回国的那一刻,他们才能真正松一口气。
    不开灯的驾驶室
      “怎么不开灯呀?”10月26日晚19点,记者来到位于顶层的驾驶室,见眼前黑乎乎一片,不经脱口而出。白天一上驾驶室就能看见的驾驶台、平日里很想去坐一坐的三个驾驶位都不见了。
      一听我这话,值班的三副李胜勇、水手阿武都不禁笑了,很多第一次晚上来驾驶室的人都会问这个问题。“驾驶室晚上是不能开灯的,就跟晚上开车不能开车内灯一样,为了安全。”经船长蓝明华这么一解释,真觉得自己那个问题问得好幼稚。
      原来,虽然在现代科技的助力下,船舶驾驶工作不像“加勒比海盗”里演绎的那样惊心动魄,但驾驶员的眼睛一刻也不能开小差,看航线有没有偏离、看仪表盘各项数据是否正常、看雷达上面有没有出现异样,甚至从200多度视角的驾驶台看夜晚的海面上有没有出现不明物体,以提前发出警报等等……虽然不需要耳听八方,但眼光眼观六路是实实在在的。如果开灯,光线会影响驾驶员观察外面夜幕下的海面。三副李胜勇手中拿了一个高倍望远镜,那是驾驶员的宝贝。
      “夜晚航行时,船舶只能开航行灯。”记者想起前一阵子的一天晚上,大家欢呼海面来了一条船,跑出去一看,只见天边有一盏比夜幕上的星宿大不了多少的黄色灯光。大概,那就是航行灯了吧。茫茫太平洋上,常常连日连月见不到其他的船舶、岛屿、飞鸟。难怪一盏灯会让他们兴奋不已。这是题外话了。
      其实,不仅驾驶室不能开灯,其他光线也是严格限制——尽可能不影响瞭望。“如果驾驶台以前的舱室有光线外露,不但会妨碍值班驾驶员正规瞭望,而且会影响其他船舶观察我船的号灯。不同的号灯,代表船舶不同的航行状态,比如航行灯亮表示船舶正在航行,锚灯亮表示船舶在锚泊。所以夜间航行,是禁止光线外露的。”蓝明华解释到道。
      难怪驾驶室后侧的两个开放式的工作台,在晚上的时候都会拉上厚厚的帘子围住。
      虽然在太平洋上遇见其他船舶的可能性小之又小,但安全航行的规定还是要严格遵循的。
      现代科技让航海变得更安全
      逐渐适应光线,驾驶室内的一切在眼前渐渐显现。面前三把椅子一字排开,左右两侧的是驾驶位,中间的是水手位,水手位前面是一排操作手柄。
      “驾驶员发出指令,水手则在中间具体操作。以前的船舶,水手是站着操作的。现在船舶设计更加人性化,水手专门配备了位置。”蓝明华扶着水手位说到。难怪水手位比驾驶位会高出来很多,大概是方便水手操作仪器吧。水手阿武目视前方,时刻准备着,一有指令他得立马操作,不能有丝毫犹豫。
      在椅子前方是一排显示屏,上面各种数据在变动。
      蓝船长选其中的几台仪器做了介绍。电子海图显示屏上有红、黑两条线的是航线显示屏。红色的是设定航线,航线终端就是“海洋六号”的母港广州了。黑色的是“海洋六号”实际走的航线。
      在这块显示屏的一侧,有一串各种各样的数据。“6米这个数据显示的是我们现在实际的航线的中线与设定航线中线的偏离距离,一般大洋航行,航线宽度设定为500米,即左右两侧偏离250米。所以,我们现在的航线误差是在允许范围内的”、“255度表示的是我们现在的航行方向,正北为零度,所以我们现在在向西南方行走”……李胜勇、蓝船长耐心地给记者讲解。如果发现偏离,则立马要修正整航线。当然,如果出现天气不好、海况差等情况,预订的航线也会根据需要做一定修正的。
      雷达相当于人的眼睛。能见度不良或夜间航行时,主要靠雷达来辅助瞭望。“雷达的扫描半径有很多种,96海里、48海里、24海里、12海里不等等,扫描半径越大精确度越低。大洋航行过往船舶较少,我们一般设定12海里,如果发现相遇船舶,可以给驾驶员1预留足协调避碰的时间。海洋六号船航经海域,不在商船推荐航线上,水深、船少,通常半个月都很难碰到过往船舶,雷达显示屏上根本没有目标出现。”蓝船长指着雷达显示屏,不厌其烦地讲解。
      说起现代海航技术,电子航海图是倍受赞誉的一项。在电子航海图显示屏上,可以看见密密麻麻的一串数字,那是海底深度。蓝船长说,“这里可以随时显示我们船所在位置的水深,这对于我们设计航线和航行是非常有帮助,设计时避开浅滩、暗礁,航行时可以直接从海图上观察航行时的船位,特别是进出港时,非常直观、方便。以往只能借助纸质海图进行人工定船位,那样的话精确度就会降低。”
      记者看了看,我们现在的位置,水深3000多米。想起之前这上面显示的一连串5000多米的数据,大为过瘾。每次海洋六号跨过马里亚纳海沟时,仪器房都会聚集一大班人来欣赏多波束测深数据跳到“7000至10000多米”的精彩瞬间。而通过电子海图,驾驶员也可以提前预知船过马里亚纳海沟的准确时刻。
      不能有一丝马虎的纸质航海资料
      驾驶室后面两个被厚厚的窗帘围的严严实实的工作区,一个是报务区,这是对外通讯的“沟通台”;一个是“海图作业区”。当然,这是记者根据用途擅自取的名字。
      记者怀着好奇心,掀开布帘。不知什么时候,三副李胜勇已经来到海图作业区。台灯下,他正拿着铅笔、圆规、直尺在几张摊开的地图面前忙碌着。这情景,记者不禁想起抗战前线的作战指挥部。
      “虽然有电子航海图,但是我们每次航线都需要在纸质航海图上画出航线。”蓝船长解释到,“一般航海图在出海前或离开工区时就画好了,但这几天因为天气影响多次修改了航线,检查发现有些地方需要做一下调整。”
      原来,在没有电子航海图之前,船舶需要线做好纸质航线图,然后每小时记下实际船位,再画到纸质航线图看,比较航线有无偏差。记者发现,在海图上,计划航线上或附近每隔一个小时都有用铅笔画的小五角星就是驾驶员们画的实际航行坐标了。“虽然有了电子海图,可以实时测知船舶船位,但仍需要在纸质版海图上每隔一个小时进行定位,如果是近岸航行,还需要缩短定位时间,以发现船舶是否偏离航线航行,以保证航行安全。”
      记者细心发现几张海图的比例尺不一样。“比如,近海的地图比例尺比较大。因为近海的礁石、港口、设施等都很多,需要仔细画图,避开一切障碍物。而在大洋上,水深几千米,障碍物相对较少,海图比例尺不需要太大。”蓝船长介绍到。
      虽然海图比例尺不一样,但要保证航线在每张地图上的一致性。
      “铅笔再削得细一点,笔头太粗了,一笔下去就可能偏离几海里。”蓝船长提醒道,拿出铅笔刀将笔尖削得更细。李胜勇是90后,去年刚到“海洋六号”船。在这里,船长经常对驾驶员言传身教,手把手的“传、帮、带”无时不在。
      除了纸质航海图,重要的还有航海日志。蓝船长说,“航海日志跟飞机上的黑匣子一样,清晰、准确记载船舶的航行状态,具有法律效力。万一有什么事情发生,这上面记录的一切都是追根溯源的原始证据。”
      翻开航海日志,每天航行了多少里、船舶位置、船舶状况都记得一清二楚。每个值班的人员都要在上面郑重地签上自己的名字。
      转眼,就快到交接班时间,李胜勇将航海情况仔细地记录下来,并在右下角签上自己的名字。
      接下来值班的是二副龙春宇和水手蒋学军。太平洋上,在大家安睡的夜晚,他们将用自己的双眼、双手继续守护大家的安全。


    船长蓝明华(右)正指导三副李胜勇作图


    夜航值班
    夜探驾驶台

    党的十九大以来,科技体制改革成为推动我国经济社会高质量发展的重要支点之一。2017年国务院印发《深化科技奖励制度改革方案的通知》,其中提出,科技进步奖评选要围绕创新性、应用效益和经济社会价值,定标定额,以鼓励科技人员潜心研究。

    在2018年国土资源科学技术奖评选中,自然资源部充分适应新形势、新要求,共评选出63项获奖成果,其中一等奖7项。从本次获奖的项目成果来看,科研人员围绕用科技解决资源环境约束、提升国土空间管理治理能力等,创新开展了丰富且卓有成效的实践,多个项目成果体现了产学研合作、中央-地方协调联动的公益性地质工作。

     

    成矿规律研究思路和就矿找矿基本思路

    自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”),在2018年度国土资源科学技术奖评选中硕果累累,共斩获2个一等奖、1个二等奖3个奖项。“全国一共7个项目成果获得一等奖,资源所一家单位就占有两席,确实厉害!”有专家在接受记者采访时也不由发出了赞叹。

    “全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是资源所本次获得一等奖的项目之一。记者近日专程来到资源所,采访了该项目的负责人——该所稀有稀土贵金属研究室主任王登红研究员。王登红表示,该项成果得益于部、局科技创新体制机制改革的引导与促进,更是团队合作的结晶。

    据了解,“全国重要矿产和区域成矿规律研究”项目是我国首次在国家层面开展区域成矿规律科学研究的工作,有效保障了“全国重要矿产潜力评价”工作的顺利完成。其相关成果不仅为摸清我国铁、铜、铝土矿、钾盐等重要矿种的矿产资源家底提供了理论指导,填补了成矿规律研究方面的一系列空白,开创了众多全国乃至全世界科技创新、理论创新、技术创新的先河,是我国矿产资源领域一项里程碑式的科研成果,更是为深部找矿、整装勘查、“三稀”矿产资源调查实现新突破提供了有力地科技支撑。

    项目培养了研究生24人,发表论文168篇,出版专著11部,其中《中国重要矿产和区域成矿规律》获得了第六届中华优秀出版物奖,也成为了目前唯一一部获此殊荣的地质矿产类图书。

    立足国家战略需求不断创新

    “在开展这项研究工作之前,成矿规律研究曾被很多人认为是‘拍脑袋的艺术’。这个项目起点高、涉及面广、难度大,是我国矿床学界有史以来罕见的一项全国性系统工程。”王登红介绍说,在此之前,大范围地开展成矿规律研究工作尚无先例,因此项目开始之初整个团队背负着“不小的压力”。

    亚瑟·柯斯勒曾说:“天才的主要标记不是完美而是创造,天才能开创新的局面。”艰巨的任务摆在王登红面前,对于他所带领的这样一支平均年龄不到40岁的朝气蓬勃的队伍来说,有压力,但对应的也是更大的创造的空间。经过8年的科技攻关,一系列创新成果如汩汩涌泉,为发展我国成矿学理论、提升成矿预测和潜力评价水平发挥了重要作用。

    据了解,在工程技术方面,该项目首次研发了统一的技术要求,集成创新了成矿规律研究思路和方法,设计并实现了全国23个主要矿种多要素编图的综合图例及编图标准化,弥补了行业空白,为指导全国的成矿规律研究提供了技术规范。

    在成矿规律方面,该项目重新划分了全国3个级别的成矿区带,首次实现了陆域和海域国土面积成矿带划分的全覆盖,系统总结了16个成矿省和17个单矿种(组)的全国性成矿规律,显著提升了我国成矿规律研究总体水平。

    在成矿理论方面,该项目提出了华南中生代新“三源成矿”理论,阐明了华南成矿省区域成矿规律和地球动力学新机制,建立了华南成矿省区域演化模式;提出了低温成矿域多期成矿模式,发现和探讨古老板块两侧对称成矿机制,显著提升了对区域成矿规律的研究程度和认知深度。

    在成矿预测方面,该项目提出了矿产预测类型、白钨矿趋势线等若干新概念、新认识,建立了典型矿床的描述性模式、成因模式和评价找矿模型,为指导找矿预测提供了理论基础,为矿产资源潜力评价提供了科学依据。此外,该项目还提出了“矿产预测类型”的概念及其划分方案,有效指导了找矿预测;提出了“五层楼+地下室”等找矿勘查模型,拓展了找矿思路,为深部探测提供了理论指导等。

    该项目成果还创新了同位素年代学测试技术方法,首次构建了中国成岩成矿年代学谱系。

    中国工程院院士裴荣富对该项目成果高度评价,认为该研究提出的“五层楼+地下室找矿模型”,对于指导深部找矿具有重要意义,可有效地指导找矿勘查部署工作;首次通过精确的同位素年代学资料刻画出中国矿床的成矿演化历史轨迹,构建了中国成岩成矿年代学谱系,为建立区域成矿谱系和深化区域成矿规律研究提供了方法和实现的途径。

    重视人才培养传帮学带

    团队——这是记者在采访中听到最多的一个词,不管是王登红自己,还是与他一起工作的同事、学生,总会不自觉地把项目成果和荣誉归结于集体智慧,记者能够感受得到,这决不是客套。

    王登红带领的这个科研团队秉承着一种精神:他们敲山问石、倾尽心血奔赴在祖国的崇山峻岭、戈壁荒漠之中,掘地求宝;他们不畏酷暑严寒、风沙雨雪,以星空为伴,与大地为侣,只为在大自然中找到造福人类的矿产资源;他们怀着一颗为国家为民族的胸怀、为理想为信念的意志、不怕苦不怕累的精神,任劳任怨,数十年如一日,一心只为地质事业,不做出成效决不回头。

    据了解,截至目前,这个团队开展过野外地质调查的矿产地已经有600余处,在全国各地几乎都留下了他们的足迹,提出了23个主要矿种的矿产预测类型划分方案,厘定出了388个矿产预测类型,指导了23个单矿种(组)成矿带划分和成矿规律研究,总结了17个成矿省的成矿规律……

    俗话说,以身作则胜于口头训诲。一个团队的成功离不开一个优秀的带头人,王登红就是这样一个用实际行动影响身边人的典型。用他学生的话来说,“王老师不仅知识渊博,为人也十分温润谦和,深受同学们的尊敬和喜爱。”作为自然资源部中国地质调查局评选的首批“杰出地质人才”之一,王登红为多个项目的主要成员,确实很忙,但他也从不忘记自身的责任和使命,尽心尽力为年轻人搭建平台。他常常挂在嘴边的一句话说:“你们这些年轻人赶快成长起来吧,国家需要你们。”

    “经过王老师修改的报告和论文常常是满满的注释和建设性的意见,大到报告和论文整体的课题把控,小到语句的表述,甚至是标点符号,他都会改出来。”从2009年到资源所工作,加入王登红团队已近10年的黄凡博士对此深有体会:“我刚到资源所时,被王老师安排出野外学习,本以为正值暑期,可以提前回京,于是在野外只待了一星期就返回单位了。王老师知道后,严厉地批评了我,当时我才明白王老师对待工作上的事从不含糊,交代的工作一定要认真完成。”

    团队成员刘丽君博士也讲了一个故事。她说:“王老师在做颈椎手术期间,看到核磁共振造影剂药物里含有稀土元素,眼睛瞬间就发光了,生病之余还查阅了该药物的相关资料,从一件药品的使用拓展到一种资源的开发利用和现状,这充分体现出一个科学家的家国情怀和触类旁通的科学素养。他就是这样一位心怀家国的科学家,以老百姓的视角想着怎么把科研工作运用到生活中,怎样跟老百姓生活密切相关。”

    团队成员代鸿章博士回忆起跟王登红一起出野外的情景时说:“王登红老师是一个工作起来忘记自己身体疼痛的人,别人身体不适他会很紧张很关切,自己身体不适却只会闷声忍着。有一次,我们在海拔4500米左右的川西甲基卡矿区开展野外工作,刚上山王老师就开始安排工作,讨论问题时并没有觉得他有什么不正常,但仔细观看就会发现,他因为高原反应而嘴唇发乌、脸色苍白,同学们让他原地休息,他却说自己没事。”

    一个在工作上无私奉献、笃定忘我的人,生活中又是什么样呢?刘丽君对记者说:“在生活中,王老师对学生的关心是无微不至的,但在野外共处时的点点滴滴却更让人感动。我觉得王老师不仅是老师,更像是一位慈父。每次和王老师一起出野外的时候,他总是走在前面,先查看地形地貌,害怕大家不熟悉路况,出现什么意外,不仅自己的东西自己拿,还抢着跟大家一起背地质样品。他就是这样宽以待人,严以律己,希望学生们能多学一点,也尽可能地为学生们遮风挡雨。”

    王登红就是这样一个热爱地质事业的人,他的学生说:“老师都这么努力,身为学生的自己有什么理由不去奋斗呢?”在他的学术指导和言传身教下,团队中的年轻人得到了充分锻炼,取得了优秀的成绩。

    据了解,在王登红培养的学生中,有很多人荣获了程裕淇优秀研究生奖、优秀学位论文等奖励,还有一些人在找矿勘查实践中取得了较大突破,于扬博士就是一个很典型的例子。在王登红的指导下,于扬在赣南通过6年坚持不懈分季度的采样监测,基本查明了离子吸附型稀土开采对环境尤其是水环境影响的各种因素,建立了稀土矿山环境评价的理论模型与SMAIMA工作方法体系,即:野外调查(S)-实验测试(M)-特征分析(A)-指标体系构建(I)-模型研究(M)-综合评价(A),为矿山环境评价和治理提供了新的技术平台。

    随着团队的不断壮大,团队间的业务交流就显得尤为重要,该团队建立并实施了周例会制度。据代鸿章介绍,此想法产生于王登红给年轻人修改文章的过程中,他考虑到团队中成员普遍较年轻,参加工作的时间较短,且每个人遇到的问题不同,如一一单独解答,费时费力且效率不高。因此,他提出,要建立一套长期高效的业务交流机制,于是每周的例会就这样开始了。据了解,团队每次例会内容丰富、主题鲜明、目标明确,大家在交流中发现问题,分享经验。更加难能可贵的是,经过多年如一日的坚持,这项交流活动已经成为了王登红团队的一个传统和特色,甚至在全资源所都起到了很好的示范作用。

    继往开来再创佳绩

    古人云,千人同心,则得千人之力。就是这样一个不到20人的团队,他们齐心协力取得了一个又一个成就,用自己的言行践行着“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者核心价值观。虽然,有时候因为常年在野外工作,他们错过了很多所谓的“机会”,但那并不妨碍他们默默无闻奉献自己的青春,也不影响他们在自己的工作岗位上创造奇迹。

    “我们做地质工作是为了勘查野外地质情况,为下一步的矿业开发提供第一手准确的信息,而不是为了追逐名利。”“我们要及时把科研成果转化成能造福百姓的实实在在的东西,做地质工作就是要造福人类。”当记者问到如何在工作中去找到心理平衡时,团队成员们基本都用王登红的这两句话进行了回答。

    立足基层、服务基层,他们以自己的实际行动参与精准扶贫工作,为推动当地经济社会的发展贡献着自己的力量,他们始终牢记自身职责使命,以“找大矿、找好矿、好找矿”为宗旨,以国家重大战略需求为导向,在平凡的工作岗位上尽心尽力,扎根于人民大众的生活中。

    王登红表示,新时代,团队还有更多的事要做,下一步团队要在两个方面继续努力:一是全国重要矿产成矿规律研究,要动用全国地质工作者之力,系统总结自新中国成立以来的钨、锡、铜、金等18个矿种的成矿规律,继续研编《中国矿产地质志》,进一步完善成矿系列理论体系,提升我国在地质矿产资源领域的研究水平,指导地质找矿取得新突破,为我国经济社会发展提供矿产资源安全保障,为中央、各级地方政府制定矿业发展规划提供技术支撑;二是全面了解、掌握我国“三稀”资源现状、成矿规律、供需形势、主要应用领域和利用技术及其发展趋势,分析“三稀”金属矿产开发利用关键技术研发需求,指导“三稀”金属成矿区带远景调查和重要找矿远景区调查评价,实现找矿新突破,建立“三稀”矿产资源勘查、开发评价指标体系,为国家提供“三稀”资源后备基地,促进我国战略新兴产业发展。

    采访时记者还了解到,为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见》和《国务院关于优化科研管理提升科研绩效若干措施的通知》等精神,促进国家、部局科技创新政策的落地生效,资源所正在修订相关管理办法,包括简化财务报销流程、强化科研项目绩效评价等,对像王登红这样的优秀团队给予倾斜,加大项目成果奖励力度,不断加强人才队伍建设,充分做到为科技人员“松绑”,全力保障他们开展科技创新,全身心投入地调科研工作,培养一支坚强有力的科研团队,孕育产生一批具有宏观影响的重大成果和整装成果。

    资源所青年科研人员是资源所发展的主力军。该所以学科建设为核心,以体制机制创新促进人才队伍建设,依托重点实验室这一科技创新平台,通过举行青年座谈会、聘请专家讲座等形式,为青年科研工作者搭建展示自己及成果的舞台,增强学术氛围,激发青年创新活力,提升科技创新能力,助力资源所各项事业的高质量发展。

    剑炼八年终成利器——“全国重要矿产和区域成矿规律...

     

    中国地质调查新进展论坛现场。 谷兰丁/摄

    10月18日,2018中国国际矿业大会——中国地质调查新进展专题论坛拉开帷幕。

    本次论坛上,来自中国地质调查局的四位专家分别介绍了2019~2021年中国地质调查业务总体布局,以及2016~2018三年来在解决制约能源资源、重要矿产资源、环境和灾害、地球系统科学等方面的基础地质调查突出成果,在油气资源、大宗紧缺矿产、战略性新兴矿产和大型资源基地综合地质调查等方面的新进展,以及支撑服务国家重大区域发展战略、自然资源管理、地质灾害防治,组织实施地热科技攻坚战等方面取得的工作成效。

    小编撷取了专家报告中的精彩内容,与大家一起分享中国地质调查事业的新成果、新部署。

    地质调查业务总体布局

    (2019年-2021年)

    新时代地质工作的新定位:

    全力支撑能源、矿产、水、粮食和其他战略资源安全保障,精心服务生态文明建设和自然资源管理中心工作。

    地质调查十大计划:

    1 公益性基础地质调查计划

    目标:提升地球系统认知程度;推进基础地质理论原始创新和关键技术方法进步;促进地球系统科学发展。

    任务:自然资源赋存的地质背景和条件;解决深部制约因素;表生地质过程和控制因素;多圈层交互作用和资源环境效应。

    2 能源矿产地质调查计划

    目标:全力支撑服务能源资源安全保障。

    任务:加强常规和非常规油气资源调查,突出清洁能源调查,支撑油气体制改革,提供油气、页岩气、煤层气等招标区块。

    3 重要金属非金属矿产地质调查计划

    目标:支撑矿产资源安全保障,为矿产资源管理提供招标区块。

    任务:开展大型资源基地资源潜力、开采条件和环境影响“三位一体”综合评价,圈定一批找矿靶区,引领商业性矿产勘查,助推形成一批大型矿产资源基地;开展锂、铍、铌钽、高纯石英等战略新兴矿产和钾盐、锰、铜、金等大宗紧缺矿产调查;开展矿产资源节约与综合利用调查。

    4 海洋地质调查与天然气水合物勘查试采计划

    目标:服务海洋强国建设和“一带一路”倡议,全力支撑国家能源资源安全保障;探索服务国家重大战略的海洋地质调查新模式和重大成果集成新产品。

    任务:围绕重大工程开展海洋基础地质调查;开展海洋油气地质调查,实现油气突破;开展海域天然气水合物勘查试采,实现既定目标;开展大洋科学钻探首钻选址,两极科学考察;持续更新国家海洋地质信息和提升服务水平。

    5 重要经济区和城市群综合地质调查计划

    目标:服务国家重大区域发展战略;支撑国土规划、城市发展规划、重大工程基础设施建设规划;支撑服务沿海城市群经济发展。

    任务:京津冀协同发展区、长江经济带、粤港奥大湾区、丝绸之路经济带综合地质调查;海岸带综合地质调查;雄安等多要素城市地质调查;提出国土空间规划与资源利用地质解决方案。

    6 地质灾害隐患和水文地质生态地质调查计划

    目标:服务城镇和重大工程规划建设;服务民生保障和脱贫攻坚;承接好水资源调查评价技术支撑工作;拓展生态地质调查领域。

    任务:开展重大工程地质问题区的区域活动构造调查;开展地质灾害调查和防治;开展地下水监测工程建设和数据采集分析工作,实现动态数据发布;开展水文地质调查;地球关键带生态地质调查。

    7 资源环境承载能力评价地质调查支撑计划

    目标:为自然资源综合管理提供技术支撑;开展区域资源环境承载能力调查评价,支撑服务国土空间规划和用途管制;在国家生态文明建设试验区开展综合地质调查试点,探索形成地质调查服务生态文明建设工作模式;针对荒漠化、石漠化、湿地退化、矿山环境破坏等问题,开展专项地质调查,为国土生态保护与修复提供支撑。

    任务:开展国土空间开发适宜性调查与评价、区域资源环境承载能力调查评价、资源环境遥感地质调查与监测、生态文明示范区综合地质调查。

    8 地质数据更新与应用服务计划

    目标:形成符合各类用户需要的信息产品,及时有效地提供地质资料信息服务。

    任务:开展国家基础地质数据更新与集成,提供国家级地质产品;建设地质大数据分中心,形成地质调查、资源环境数据及时在线汇聚机制和运行体系,构建核心数据库;建设“地质云3.0”,构建地质数据共享服务体系;推进智能化地质调查,初步实现采集处理和应用的智能化;提升地质云基础设施支撑能力,加强地质云网络安全制度与防控措施建设。

    9 服务国家重大战略和国土开发保护地质调查计划

    目标:推进国际能源资源产能合作,服务“一带一路”国家战略。支撑自然资源管理中心工作,开展国土开发保护地质调查,提供地质解决方案、国情调查报告、标准规范、工作指南和对策建议等。

    任务:周边国家重要成矿带对比研究,提升中国在全球资源配置中国际合作能力;开展“一带一路”基础地质调查、数据 更新和服务应用;围绕国家重大战略、自然资源管理和行业管理重大需求,开展地质调查战略研究;开展土地质量地球化学调查、古生物化石及地质遗迹调查、矿产资源国情调查与安全战略研究。

    10 地质科技创新计划

    目标:取得地质理论原始创新和关键技术重大突破,引领地质调查。

    任务:解决制约重大资源环境灾害问题的关键性、基础性的科学问题;创新技术方法并推广应用,研发新装备;创新工作机制、调查方法和表达方式;及时有效地指导和服务地质调查实践。

    基础地质调查新进展

    (2016-2018年)

    解决制约能源资源的关键基础地质问题

    ● 明确银额盆地具有双层结构,存在白垩系及晚古生界两个不同的含油气地层系统,将下部的晚古生代系统划分为7个分区,为油气资源勘探提供了依据。

    ● 通过联井剖面分析,明确了松辽等主要盆地砂岩型铀矿的赋存规律。

    ● 编制了华北平原基岩地质图,突出表达了雾迷山组、马家沟组等热储层,为地热调查提供了基础支撑。

    ● 完善了南黄海海相古生界多源多期油气成藏地质模型,提交了油气勘探井的布设方案。

    解决制约重要矿产资源的关键基础地质问题

    ● 提出喜马拉雅双穹隆构造带南、北两侧构造环境不同,分别控制稀有金属、Au成矿的新认识,指明了找矿方向。

    ● 明确幕阜山复式岩体中早白垩世S型花岗岩后期伟晶岩脉控制稀有金属矿成矿,推动江南造山带稀有金属矿产找矿突破。

    解决制约环境、灾害的关键基础地质问题

    ● 建立华北晚更新世以来的地层格架,明确了晚更新世以来沉积过程、环境变化与黄河流域人类文明发展的关系。

    ● 编制了冀东平原区的第四纪地质图,明确滦河冲积扇向东迁移,查明7000年来渤海湾海岸线北岸不断侵蚀、南西岸不断淤积的变迁规律,为寻找潜在水源地和渤海湾生态环境研究提供了科学依据。

    ● 根据浅表土壤地球化学测量结果,揭示了北京南部平原区拒马河和永定河冲积扇物质组成的差异及其根本原因、表层次生盐渍化与农田灌溉的关系。

    基础地质调查技术方法创新

    ● 建立了适合中国国情的现代区域地质调查技术体系。

    ● 自主研发国际领先水平的无人机航空磁测系统,并广泛应用。

    ● 智能地质填图方法在11个区调项目中推广利用,有效促进了地质云和信息化建设。

    解决地球系统科学的关键基础地质问题

    ● 厘定了我国主要克拉通最古老岩石的分布和时代,提出扬子陆块与全球板块构造启动时间上一致性的认识。

    ● 在华北克拉通识别出三条巨型高压麻粒岩相变质带,明确了19.0亿~18.5亿年聚合成统一克拉通,是哥伦比亚超大陆聚合的响应。

    ● 确定扬子陆块南、北缘均发育840Ma左右的蛇绿岩和弧岩浆岩,以及830Ma变质事件和820Ma板内裂解事件,明确了扬子陆块Rodinia超大陆聚散的响应过程。

    ● 在昌宁—孟连结合带识别出完整的古生代蛇绿混杂岩,揭示特提斯洋从早古生代一直延续到晚古生代,建立了原—古特提斯连续演化模式。

    ● 发现并精细解剖了兴蒙造山带10余处蛇绿混杂岩带,提出了古亚洲洋主缝合带展布的新认识。

    ● 地球演化过程中环境与生物巨变事件新认识。识别出1.57Ga古海洋的氧化事件;提出华北克拉通存在与全球一致的1.38Ga中基性火山作用及大洋缺氧事件;厘定了黔西—滇东P/T灭绝事件前后植物群落的演化序列。

    矿产资源调查新进展

    (2016-2018年)

    油气资源地质调查 

    长江经济带页岩气调查

    ● 贵州遵义安页1井获得日产超10万立方米稳定高产工业气流,引领四川盆地外复杂构造区页岩气勘查开发。

    ● 鄂西地区页岩气资源潜力大,多套层系见良好页岩气显示。

    ● 安徽宣城港地1井在二叠系海陆过渡相同时获得页岩气、致密气、煤层气、页岩油“三气一油”的重要发现。

    ● “三位一体”富集成藏理论指导优选17个页岩气有利区,为加快页岩气的勘查开发提供了目标。

    北方新区新层系油气调查

    针对新区新层系优选了15个油气有利区; 首次在塔里木盆地温宿地区获高产工业油流,开拓了库车坳陷、乌什—拜城凹陷新近系缓斜坡区油气勘探新领域;阜新盆地辽阜地2井钻获15.3立方米/日的高产工业油流;在银额盆地优选了油气有利区,部署实施参数井获油气重大发现,展示良好油气勘探前景。

    非常规油气调查

    ● 煤层气:川南川高参1井稳产超6000立方米/日;黔西杨煤参1井稳产超4000立方米/日;新疆新乌参1井稳产超2000立方米/日;黑龙江鸡煤参1井稳产超1000立方米/日。

    ● 油页岩、油砂、水合物:在松辽、鄂盆南部、淮南、川西北、三塘湖、柴北缘、塔北缘、羌塘等盆地钻获优质油页岩、油砂矿;在青海木里地区钻获天然气水合物;评价了陕南汾渭盆地氦气资源前景。

    大宗紧缺矿产地质调查

    ● 新疆玛尔坎苏锰矿新区、新层位找矿重大发现

    深部发现多层厚大矿体,拉动后续勘查,富锰矿资源量增至5000万吨以上,远景1亿吨以上。

    ● 桂中发现我国石炭系规模最大的锰矿

    广西南丹—宜州地区圈定沉积型锰矿找矿靶区4处,估算资源量8300万吨,资源潜力在2亿吨以上。

    ● 重庆城口锰矿

    累计新增锰矿石资源量1.07亿吨,全区预测远景资源量约5亿吨,其中埋深1500米以浅2.4亿吨。

    ● 皖东地区浅覆盖区金矿找矿重大发现

    江山金矿外围圈定3处激电异常,预测金资源量在100吨以上,有望成为新的金矿集区。

    ● 焦家金矿带北段取得新突破

    圈定后坡—小西庄—招贤等找矿靶区,预测(2000~3000米)金资源量900吨,拉动后续商业勘查,探获金资源量达100吨。

    ● 四川拉拉铜矿外围找矿再获重要发现

    在拉拉铜矿外围银厂箐、双狮、白云山、红铜山等地区新增铜资源量20万吨,会理—会东矿集区铜资源总量有望突破200万吨。

    ● 新疆西昆仑超大型铅锌矿资源基地形成

    新发现多处中小型以上矿床,全区探明铅锌资源储量达2400万吨以上,资源潜力4000万吨以上。

    ● 西藏罗布莎—香卡山地区铬铁矿深部调查取得重大发现

    香卡山深部探获3层厚大矿体,厚度达到32.35米,平均品位50%,新增铬铁矿石资源量近30万吨。

    ● 内蒙古维拉斯托锂锡多金属矿深部调查

    新增锂( Li2O )资源量35.7万吨,累计探明锡资源量8.9万吨。

    ● 滇东北镇雄富磷矿资源基地显雏形

    新增P2O5资源量超1亿吨,累计探获富磷矿资源量10亿吨以上,初步形成磷矿资源基地。

    战略新兴矿产地质调查

    ● 川西地区锂辉石矿调查

    甲基卡新增氧化锂资源量110万吨,累计探获资源量约200万吨;川西可尔因新发现斯则木足锂矿,探获氧化锂资源量52万吨,进一步夯实了川西锂矿资源基地资源基础。

    ● 新疆西昆仑锂矿调查

    发现大红柳滩伟晶岩型锂辉石矿和苦水湖等卤水型锂矿,初步估算氧化锂资源量100万吨,远景500万吨;氯化锂资源量145万吨,远景200万吨。西昆仑和田地区大型锂资源基地初现雏形。

    ● 新疆奇台黄羊山

    发现超大型岩浆岩型石墨矿, 圈定3处石墨找矿靶区,发现8个矿(化)体;累计探获晶质石墨矿物量7264万吨 ,成为世界上规模最大的晶质石墨矿。

    ● 湘西北铌钽矿调查

    湘西北竹山—竹溪地区新发现超大型土地垭(铌)钽矿,圈定矿体4处;累计探获Ta2O5资源量超万吨,达超大型规模 。

    大型资源基地综合地质调查

    ● 实施7项综合地质调查试点项目

    内蒙古赤峰有色金属基地

    新疆东天山中段有色金属基地

    青海祁漫塔格有色金属矿集区

    川西稀有金属矿集区

    四川攀西钒钛铁石墨矿资源基地

    新疆和田地区火烧云—大红柳滩铅锌锂资源基地

    贵州毕节—六盘水地区能源资源基地

    ● 初步建立了矿产资源基地综合地质调查技术方法体系;探索建立了技术经济评价模型和环境影响评价指标体系;矿产地质调查取得一批重要新发现。

    水工环地质调查新进展

    (2016-2018年)

    支撑服务国家重大区域发展战略

    围绕京津冀一体化协同发展区和长江经济带空间规划编制了一系列地质图集和图件。

    对我国19个城市群资源环境条件、337个地级以上城市发展的优势地质资源和重大地质问题进行了分析。着重开展了北京城市副中心城市地质调查、雄安新区城市地质调查、成都城市地质地下空间调查等。

    组织编制了《中国海岸带资源环境图集》《粤港澳大湾区自然资源与环境图集》;开展承德生态文明示范区自然资源综合调查。

    支撑服务自然资源管理

    编制了全国和分省自然资源图集、中国滨海湿地变化情况遥感调查报告和东北地区地下水超采情况报告;梳理总结近年开展多门类自然资源调查的实践经验,围绕支撑服务自然资源管理、优化地质调查业务结构和布局等部署开展了一系列专题研究。

    全面完成国家地下水监测站点建设,初步实现对全国主要平原盆地的地下水动态监测。参与编制完成《全国国土空间开发适宜性评价研究报告》。编制了33幅全国地质环境区划图系及其说明书,10幅已出版。

    支撑服务地质灾害防治

    九寨沟地震:提供了地震地质灾害快速解译与应急评估成果。

    纳雍崩塌:提供了工程地质孕灾背景及形成机理分析成果。

    茂县滑坡:提供了滑坡解译图、 坡体变形InSAR分析、应急排查及成因机制分析成果。

    初步建立了基于物联网、信息化和大数据技术的地质灾害监测预警系统,创新提出了地质灾害监测预警“GPP”模式,即“政府主导+专业支撑+群众参与” 模式。

    地热科技攻坚战

    京津冀地热调查科技攻坚战:雄安新区(D18)井口温度达到93℃,为目前地热田范围内温度最高的地热井。雄安新区不仅广泛分布低温地热资源,还存在具备开发潜力的中温地热资源。“献县科研基地”实现地热资源梯级利用。

    青海共和盆地:圈定出18处干热岩体,总面积达3092平方千米。GR1井3705米处的孔底温度为236℃。

    中国地质调查新进展新部署

    什么是土地质量调查,为什么要开展土地质量调查?咋听之下,这些问题似乎离普通人很遥远。其实不然,今天我们就来说说关于土地质量调查的小秘密。

    山水间的“土地医生”

    人们感到身体不适的时候可以选择找医生,医生通过各种检查手段找到病因,治疗病痛。那么,我们的地球患病时,谁来为她诊断,谁来为她治疗呢?

    众所周知,地球表面覆盖着厚厚的土壤,如果把地球看作一个人,那么土壤就是她的皮肤。多数时候,地球并不像我们想象中的那么健康,她其实很脆弱,人类不合理的开发利用常常导致土地质量下降、生产力衰退,表现出土地沙化、土壤盐渍化、水土流失等一系列“病症”。

    地球患了病,就需要检查和治疗,土地质量调查就是通过采集地球的“血液、组织”(土壤、水等样品)分析其中的各项指标(元素),对土地的“健康状况”做出诊断,比如土地是否清洁、肥力如何、有无“病症”。通过单个或多个指标的分析数值,我们的“土地医生”就能够判断病症的种类、患病的部位和患病程度,并给予相应的治疗方案。因此,事实上这项给地球做“体检”的工作与生活在这片土地上的每一个人都息息相关。

    坝上“土地健康诊断书”

    让我们以河北坝上草原为例,进一步了解这项“体检”工作。

    作为一个特殊的生态景观区,河北坝上肩负着京津冀生态涵养功能区的重要任务,但这里的生态环境不容乐观。多年来,我们的土地医生一直坚持在坝上地区开展土地质量调查工作,仅2013年~2016年间,便采集了表层土壤样品13814件,深层土壤样品3509件,足迹遍布张家口坝上四县共13600平方千米,采样位置涉及区内农田、草地、林地,重点关注了区域内的盐渍化和沙化土地。

    通过多年的检查,他们将采集的土地信息汇聚成了一张张“土地健康诊断书”,其中既有令人高兴的一面,又有需要警惕的地方。诊断结果显示,坝上土地清洁绿色,几乎没有重金属污染,是一个得天独厚的绿色食品产地;另一方面,由于自然力和人类活动的双重影响,坝上土地生态系统也正面临着持续恶化的风险。

    土地健康诊断书

    诊断结果一:坝上地区不同程度的盐渍化土地面积达到1479平方前面,约占该区总面积的10.9%,盐渍化土地主要分布在河流、湖淖和季节性水渍洼地等地势低缓处,重点围绕察汗淖、安固里淖、九连城淖等湖泊周边。

    诊断结果二:坝上地区还面临着不同程度的土地沙化风险。该地区存在轻度沙化风险区565.2平方千米、中度沙化风险区380.7平方千米以及重度沙化风险区166.7平方千米,分别占该调查区总面积的10.1%、6.8%和3.0%,面临沙化风险的土地主要分布在张北至沽源一带的农耕土地和草场。从分布趋势上看,土壤沙化可分为以下两种类型:城镇、村庄等人口聚居地周边及交通主干道沿线地区,受农耕、放牧等人为因素影响,沙化土壤呈带状或面状成片分布,如沽源县城-小厂-丰源店、小河子-莲花滩一带沿县道两侧分布,该区交通便利,人口相对密集,同时也是沽源地区重要的蔬菜种植区,农耕活动十分频繁;沙质土造成的土壤沙化,人类活动加剧沙化进度,典型地区如大滩东部、大青沟西部和南部等。

    共建绿水青山

    “兵马未动,粮草先行”。生态环境问题的治理工作离不开信息的支持,只有找准病患,方能药到病除。土地质量调查工作利用自身庞大的高精数据优势,充分发掘土地信息,针对各区域典型的生态环境问题,精准定位“病灶”,评价各种土地环境问题的严重程度,分析问题出现的原因,并初步提供解决方案与建议,为生态环境问题的综合治理提供信息支撑和理论支持。

    随着人民群众生活水平的不断提高,对高质量生活环境的需求日益增长。党中央和国务院高度重视生态环境保护与建设,习近平总书记在十九大报告中指出,坚持人与自然和谐共生,“绿水青山就是金山银山”的科学理念已经深入人心。“一万年太久,只争朝夕”,作为生态环境建设的先锋部队,我们的“土地医生”更要“撸起袖子加油干”,共建“绿水青山”的美好家园。

    (作者单位:中国地调局天津地调中心)

    我给地球做“体检”

    2017年8月6日凌晨2点,甘肃舟曲县境内发生持续强降雨,小时降雨量达到了66.0mm。暴雨导致境内狼岔坝沟山洪暴发,造成了河口决堤,农田被毁,道路瘫痪,电力通讯中断,4村88户359人受灾。

    地调局水环中心地质调查项目组受甘肃舟曲县国土局委托,前往受灾区开展应急排查。项目组分析了发生泥石流的主要原因:一是汇水面积大、地形坡降大,为泥石流发生提供了良好地形条件;二是强降雨条件下,雨水聚集沟顶部位,为泥石流的发生提供了强大的水动力条件;三是出露地层主要为白龙江流域典型易崩易发地层;四是沟两侧分布大量的残坡积碎石土,为泥石流的形成提供了丰富的物源。初步估算磨沟的松散堆积物储量达120余万方。

    水环中心项目组技术人员经过调查后,建议采取以下应急防灾预案:一是对堵塞的沟道继续进行清淤排导,避免溃堤造成人员伤亡;二是疏散安置居住在沟道两侧居民,降雨停止之前避免居住。

    调查工作结束后,水环中心项目组及时向地方国土部门做了汇报。下一步,水环中心将按项目工作进度,进一步调查泥石流沟松散固体特质分布发育特征并及时转化应用,更好地发挥防灾减灾技术支撑作用。

     

     

     

    水环中心开展舟曲县灾区应急排查

    2020年5月13日,中央国家机关绿化办、首都绿化办相关领导和专家一行8人,莅临自然资源部中国地质调查局地质环境监测院西峰寺第二办公区,就中央国家机关一级古树“西峰寺银杏树”的保护修复工作,进行了现场指导和专题研究。

    西峰寺银杏树高近50米,周径850厘米,为宋代所植,距今已有1200多年(一说为东汉末年所植,距今1800多年),人称“百果王”,具有很高的历史价值、科学价值和纪念意义,在中央国家机关、北京市古树名木中的地位重要,影响力大,于2000年被北京市园林绿化局定为一级古树。2009年7月和2013年2月,受两次特大狂风暴雪侵蚀,位于该树南、北两侧的两个分枝树杈断裂并掉落。虽然及时采取了相应的保护措施,但是由于缺乏专业的人员和和固定的经费进行修缮和维护,现又有4-5个较大的分枝树杈出现松动现象,存在断落风险。

    经首都绿化办专家现场诊断,西峰寺银杏树古树的生长现状不容乐观,根据《北京市古树名木保护管理条例》、《全国绿化委员会关于进一步加强古树名木保护管理的意见》、《中央国家机关古树名木保护管理办法》等规定的要求,亟需进行防雷避雷、主干防蛀、枝干吊拉支撑、树洞修补、土壤改良、断枝修剪、科学控果等7个方面的保护修复。

    中央国家机关绿化办、首都绿化办表示,西峰寺银杏树作为北京最古老的千年古树之一,既是京郊文化图腾,也是留给子孙后代的绿色宝藏,做好古树保护工作,是深入践行习近平生态文明思想,践行“两山”理念的具体体现。中央国家机关绿化办和首都绿化办将为西峰寺银杏树保护修复提供力所能及的技术和经费支持,同时建议环境监测院尽快报送《银杏古树保护修复的工作方案》,做好古树的宣传工作,将古树的保护与推进精神文明和生态文明建设相结合,深度挖掘文化内涵、历史背景,通过加强文化建设,多渠道获取支持与帮助。

    环境监测院相关领导和负责人员参与了此次专题研究。

     

    图为千年银杏古树
    中央国家机关绿化办、首都绿化办现场指导“西峰寺银...

    建设中的“中国天眼”

    地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

    2006年专家组初勘大窝凼

    技术人员检查桩孔

     

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

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

    为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地?

    选址工作跟进十多年,最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题?

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

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

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

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

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

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

     
    解译“中国天眼”的地质密码

    主动服务“海南生态文明试验区”“海洋强省”建设,自2022年起,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”)开展海南岛昌化江流域生态修复支撑调查项目,着力查明昌化江流域生态地质条件、水土流失、侵蚀淤积等主要生态地质问题,识别生态安全风险,逐步建立“调查-监测-评价-修复”服务模式,为昌化江流域生态保护与修复、国土空间规划与利用提供地质支撑。

    项目团队拍摄的昌化江流域部分区域植被情况

    边学边干 支撑生态修复措施提出

    海南岛昌化江流域生态修复支撑调查项目是海口中心转制以来实施的第一个生态类项目,项目周期为2022年-2024年。

    “我们团队缺少经验,只好边学边干。一年多的时间,我们都集中精力在昌化江流域中下游开展生态本底调查研究。”项目带头人、探矿工程高级工程师李习文说道。项目组积极对接海南职能部门,收集资料进行学习,在开展实地调查过程中,还经常请教中国地质科学院岩溶地质研究所、中国地质大学(北京)等科研院所的专家。

    工作、学习两手抓。在野外调查期间,项目组多次线上请教中国地质大学(武汉)教授,并邀请教授学者实地指导项目组运用遥感解译、模型反演等多种技术手段查证流域生态地质问题、分析成因机理。项目组基于遥感动态监测数据分析流域土地利用现状及变化,发现2017年以来昌化江流域植被覆盖较好,矿山面积有所减少,废弃矿山的修复效果较好,主要得益于海南省落实严格的生态保护举措。

    此外,基于遥感动态监测数据,项目组利用中国土壤流失方程CSLE计算,分析出流域水土流失程度、面积、分布和变化,发现昌化江流域存在不同程度的水土流失问题。项目组针对流域的成土母质、地形地貌、植被覆盖、降雨、气候等因素进行调查研究,发现流域风化层松散,中上游降雨丰富,雨水侵蚀持久,下游降雨集中量大,侵蚀作用强,加上流域大部分地区以农业为主,沿线种植果园,人类对土壤改造频繁,存在土壤裸露和植被破坏现象,导致水土流失相对突出。

    为了准确掌握流域下游河流两侧地层产状及含水层分布情况,查明地下水补充方式,分析河水径流量对地下水的影响,项目组在昌化、三家、四更3个镇实施探采结合井10口,揭露调查区基岩为花岗岩,查明了15米以上的浅层含水层分布情况,经水质检测及综合分析,昌化江两侧地下水存在径流补给形式,但影响范围较小,主要在河流两侧1千米以内,河口因海水倒灌,导致两侧少部分土地盐渍化。

    “这些调研成果为后续提出相应的生态修复措施提供了很重要的参考依据。”李习文表示。

    乘风破浪 解密沉积成因机理

    河口淤积,不仅会影响船舶通行妨碍渔业发展,还会影响河口生态,造成河口岸线的侵蚀加强。项目团队在昌化江河口布设了55个取样点位来采集海水样和沉积物样本,检测昌化江河口区域水质,分析河口沉积物来源,沉积成因机理。

    项目团队在取样调研

    “我们租用居民的小渔船,凌晨5点上船,一出去就是一整天。”李习文说,河口工作区水深在1-10多米不等,2人徒手将20多斤重的沉积物采样抓斗拉上来很是吃力。有时河口和海上风浪大,船小而颠簸,队员们会出现晕船现象。为完成任务,他们在船上每天只补充少许干粮,两天下来大家都晒得黝黑。

    “前期我们沿着昌化江流域海岸线徒步走了75千米,设置了61个控制点,调查防护林和海岸侵蚀淤积状况。”项目团队成员张士友说,为了更进一步掌握河口水底地形地貌、海水流速流向变化情况,团队在河口设置了2站位的定点海流观测和60千米的单波束测量。

    他们在船上作业,不是早出晚归,就是挑灯夜战,有队员调侃道:“以前一直想看日出日落都没实现,参加野外调查竟一次圆梦。”

    在查证海岸线侵蚀淤积变化情况时,项目团队设置了10余条岸滩剖面监测点,选择潮位最低时进行RTK测量线上固定点位高程。项目组经过多种手段实地调查,结合遥感等数据综合分析发现,昌化江河口侵蚀淤积比较严重,流域水土流失较为突出,降雨后携带大量泥沙至河口,中上游多处水库、发电站蓄水,平常下游水量小,入海口海水倒灌,海水与河水交汇受影响,河口三角洲、沙嘴地貌发育,从而形成河口淤积。

    “河口淤积带来的问题比较复杂,不仅会导致河水与海水交换削弱,让近岸红树林出现退化,还会影响当地渔业发展和行船安全。”张士友说。

    对接需求 坚持调查与公益并行

    经过一年多的调查,除了初步掌握昌化江流域水土流失、河口淤积、近岸侵蚀等现状外,项目团队还基本查明了流域地形地貌、地层岩性、成土母质、土壤类型等生态地质条件,为开展昌化江流域生态地质区划,进行流域生态地质评价提供了数据支撑。

    目前,项目组联合海南省水文水资源局,拟借助昌江县保桥水土流失监测站,利用现有的“径流小区”(对坡地水土流失规律和小流域水土流失规律进行定量研究的一种测验设施),加强对昌化江流域水土流失的长期监测,分析不同坡度、植被覆盖度、降雨等多种因子对水土流失的影响,以便基于实验结果提出生态治理和修复的方案。

    项目组建立了下游泥沙模型,提出护水土和清淤等河口淤积治理措施,将有力支撑昌化江河口生态修复及昌化一级渔港建设;初步构建了热带雨林区生态修复综合调查技术指南,逐步建立“调查-监测-评价-修复”服务模式,为持续开展热带雨林区生态保护修复提供技术支撑。

    与此同时,项目组还积极对接地方,开展公益服务活动,完成海南琼中黎母山镇天然富硒地块调查及省级推荐评价,初步圈定无公害富硒地5342亩,助力琼中特色农业发展和乡村振兴;在昌化、三家、四更3个镇实施探采结合井10口,解决了1000余人饮水和100余亩农作物灌溉用水问题。

    下一步,团队将继续对昌化江流域上游,尤其是对热带雨林生态多样性情况进行调查研究,按下生态调查“快进键”,开启海洋地质调查新征程,为服务“海南生态文明试验区”和“海洋强省”建设谱写新时代地质人的华美篇章。

    让天更蓝 山更绿 水更清
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