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    弈棋落子,首重布局。2016年11月8日,中国地质调查科技创新大会暨纪念中国地质调查百年学术研讨会召开,中国地质调查局确立了以科技创新改造、支撑和引领地质调查的总体布局,确定了到2050年地质科技创新发展的“三步走”战略目标。《中国地质调查局党组关于深化地质科技体制改革提升地质科技创新能力的指导意见》等20余个配套制度相继出台,地质科技创新政策措施不断完善。

    大政既定,三军疾进。2017年是中国地质调查事业走过第一个百年风雨历程、迈向第二个百年辉煌旅程的起始之年,也是中国地质调查局贯彻落实“三深一土”国土资源科技创新战略、建设世界一流新型地调局的开局之年。一年来,中国地质调查局上下一心,始终坚持瞄准国家重大需求、聚焦制约重大资源环境问题和地球系统科学问题解决的关键科技问题,促进科技创新与人才培养、团队建设相结合,与制度创新相结合,与科学普及相结合,与地质调查相结合,着力提升科技创新能力,一系列突破性成果受到全国乃至世界瞩目。

    无论是海域天然气水合物试采取得圆满成功,还是湖北宜昌鄂宜页1井钻获高产古老页岩气流;无论是全面支撑服务雄安新区规划建设,还是支撑服务赣南、乌蒙山定点扶贫;无论是地质调查综合信息服务平台“地质云1.0”正式上线服务,还是海洋地质八号、九号、十号下水形成“九船探海”的新格局;无论是西藏发现超大型铍锡钨稀有金属矿床,还是青海共和盆地钻获高温干热岩……一项项成果,显示出地质调查科技创新的强大动力。

    2017年1月9日,2016年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂召开,中国地质调查局参与的4个项目分获国家自然科学奖、国家科技进步奖和国际科学技术合作奖,囊括了国土资源系统本年度获奖的全部奖项,获奖数量创历史新高。10月23日,2017年度国土资源科学技术奖获奖成果揭晓,中国地质调查局参评的24项成果中有16项成果获奖,其中一等奖6项,占此次一等奖获奖项目的46%。以国家重大战略需求为导向,以解决国家能源、矿产、环境、灾害和基础地质问题为目标,地质科技创新的强大生命力正在不断彰显,“五问”“五不唯”的成果与人才评价标准得以印证。

    使命呼唤担当,使命引领未来。在科技创新的改造、支撑和引领下,中国地质调查事业正焕发出蓬勃生机,我国建设世界一流新型地质调查局的步伐正在加快,目标指日可待。

    新理论、新认识:引领能源、矿产、环境调查实现突破

    破梗阻、解难题,地质调查与科学研究深度融合,地质科技创新释放出的新动能和新活力不断迸发。

    站在历史的新起点,地质调查工作面临着前所未有的机遇和挑战。2017年,中国地质调查局聚焦“六大需求”,积极推进并实施“十大计划、60 个工程、300 多个项目”,并为每个计划、工程和项目都设立了科技创新目标。

    海域天然气水合物资源勘查工程自实施以来,把科技创新摆在核心位置,从天然气水合物形成的稳定条件、气体来源、气体运移、储集条件及其时空演化匹配五大要素出发,对天然气水合物成藏系统进行深入研究,揭示了南海北部大陆边缘天然气水合物成藏地质条件及控矿机制、异常特征及响应机理、富集特征及分布规律。在此基础上形成了南海北部陆坡天然气水合物成矿区带、成藏控制因素、成因模式以及动态成藏过程等重要理论成果,初步形成“高热流背景弧后盆地水合物成矿理论”,在天然气水合物资源勘查中发挥了重要指导作用,也为试采提供了重要的理论指导。

    在湖北宜昌,传统认为该地区古老地层生油生气早,难以成藏。作为久攻未克的南方复杂地质构造区,科研人员长期研究攻关,创新提出古隆起边缘斜坡带页岩气成藏新模式。据此部署的鄂宜页1井,不仅在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组获得了高产页岩气流,而且首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏,这是迄今全球发现的页岩气藏中最古老的地层。

    在贵州六盘水,由单一煤层目标层拓展为煤层、炭质泥岩、致密砂岩多个目标层,从而对整个煤系中的煤层气、页岩气和致密砂岩气开展煤系气综合调查的新思路,指引探获煤系气资源量达366亿立方米,比单纯的煤层气提高了6倍,并创下西南地区煤层气直井单井日产量新高。

    不断取得的新理论认识,为大型矿集区开辟了找矿新领域。在扎西康铅锌矿集区,“伸展热穹窿控岩,张扭性断裂控铅锌,压扭性断裂控金,剪切构造控制铍锡钨的规律”成矿新模型的提出,指引发现了厚大的矽卡岩型铍锡钨稀有金属矿体,揭示出西藏喜马拉雅成矿带除铅锌金锑等矿种外,还具有铍、锡、钨等稀有金属矿产的巨大找矿潜力。

    《1∶5万区域地质调查技术标准》《1∶5万矿产地质调查》《1∶5万水文地质调查技术标准》等3项技术规范的调整试行,从工作内容、工作方式、工作方法、成果表达、产品设计和质量保障六个方面修订了新标准,使地质调查的过程成为科学探索的过程,回归地质调查本来面貌。

    科技创新,不仅为能源资源矿产调查打开了新局面,而且为城市地质调查和环境地质调查提供了方向指引。

    城市地质调查被写入今年的政府工作报告,在当前新型城镇化建设和生态文明建设的新形势下,中国地质调查局瞄准空间、资源、环境、灾害开展多要素的城市地质调查试点示范。在党中央、国务院设立河北雄安新区的决定公布之后,中国地质调查局党组立足服务国家战略,将雄安新区作为开展城市地质调查的第一个试点地区。提出构建世界一流的透明雄安的目标,打造地热资源利用的全球样板,建成多要素城市地质调查示范基地,为雄安新区规划建设运行管理提供全过程地质解决方案。中国地质调查局组织11家直属单位和河北省地矿局所属10家单位,投入钻机203台、工程技术人员1700多人,经过近2个月努力,完成勘探钻孔516个、总进尺5.5万米、水土样品采集测试4万余件、综合物探测井近1万米,获取了90余万条数据。8月23日,中国地质调查局向雄安新区临移交了地质调查第一阶段成果。

    资源环境承载力调查通过近几年的探索研究,提出了资源环境承载协调发展理论——以自然资源环境禀赋条件的优劣确定社会经济发展目标。在这一理论指导下,开展了地质环境、地下水资源和矿产资源3个单要素全国试评价,选取河北省、安徽省,以及6个地级市和7个县(市)进行了试点评价,为优化区域功能定位、调整产业布局提供了依据。

    新技术、新装备:锻造向“三深”进军的利器

    善其事、利其器。在地质基础研究连获突破的同时,调查技术、勘探技术、信息技术创新也在日新月异,为地质调查工作向深地、深空、深海进军提供了重要利器。中国地质调查局将“三深一土”科技创新战略逐一分解,科学编制深地探测、深海探测、深空对地观测创新总体方案,并分别设立了地质调查工程,予以支撑。

    针对我国目前深部资源勘探技术装备对外依赖度高、关键技术受制于人的现状,国家“863”计划重大项目《深部矿产资源勘探技术》,以提高深部资源探测技术的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,目前已成功研制出具有自主知识产权的39台套仪器设备系统。这些仪器设备的问世,极大缩小了我国在资源勘查领域与国外的技术差距,初步实现了从“跟跑”到“并行”的技术跨越。

    在深部地球物理勘查技术方面,研发了适合矿区复杂条件下的深部找矿关键技术,开发了地下物探联合反演软件,攻克了低飞航磁技术地面干扰难题,创新金属矿地震探测技术,构建了有效的深部找矿技术方法组合。在深部钻探技术方面,集成研发了小口径深孔复杂地层钻探技术方法,有效解决了页岩气调查东塘1井和胶东李家金矿深部钻探技术难题。在深井观测技术方面,测温技术成功应用于我国干热岩深井原位测温示范,为我国矿产资源快速勘查与地质环境监测提供了新的技术手段。

    海域天然气水合物领域,实现了防砂、储层改造、钻完井、勘查、测试与模拟试验、环境监测六大技术体系20项关键技术的自主创新。一系列勘查开发理论、技术、工程和装备自主创新助推我国完成这一领域由“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

    深海探测领域,“海洋地质八号”“海洋地质九号”“海洋地质十号”顺利下水,共同组成了我国深海探测的立体技术体系,也标志着我国海洋地质、地球物理及钻探等综合海洋地质调查能力跻身世界前列。“海洋六号”初步建立了基于多波束回波探测技术、海底摄像技术和箱式取样技术的“面—线—点”三位一体结核资源探测技术体系,极大地提高了深海资源探测的效率和精度。我国自主研制的4500米级作业型深海遥控机器人“海马”号在西太平洋富钴结壳矿区创下首次搭载钻机作业、首次进行富钴结壳厚度在线声学原位探测等多项深海作业新纪录,使我国在该领域的技术水平迈入国际先进行列。

    航空物探与遥感技术,是重要的现代化地质矿产勘查技术。目前,在我国重要油气盆地和成矿区带,采用先进的航天—航空—地面立体化的调查新方法、新技术,快速高效地获取航空物探遥感信息,极大提高了探测精度、探测深度和探测效率。研发了国产卫星几何辐射校正和多源卫星协同处理等国产卫星快速处理技术,极大提高了国产卫星数据处理精度和效率,实现了国土资源卫星业务化运行。

    2017中国国际矿业大会期间,中国地质调查局向社会展示了我国航空地球物理测量专用无人机飞行平台。正在研制的物探专用彩虹-4无人机飞行平台预计将于2018年试飞,2019年正式投入使用。这标志着我国无人航空物探领域装备将更加成熟和完善。

    为提升深空对地观测能力,中国地质调查局还启动了光学卫星星座建设项目,5米光学卫星工程的三颗卫星已完成正样产品研制。

    日前,我国地质调查综合信息服务平台“地质云1.0”正式上线服务。这标志着我国地质调查工作模式转型升级,基础地质数据与产品向社会提供集中服务,开创了互联网+地质调查全新时代和地质信息共享服务全新局面。相比普通的国内行业云平台,“地质云1.0”的目标更为远大,计划2021年~2025年建设成为全球地球科学重要研究平台,业务管理和信息服务等信息化水平全面达到世界一流,智能调查水平世界领先,为全球提供地质信息服务。

    新合作、新任务:大科学计划为国际地学贡献中国力量

    看前沿、怀世界,地质调查合作领域不断扩大,内容更加务实。

    瞄准国际地质科技前沿,地球化学和岩溶地质科技创新方面取得了国际地学界认可的成就。推进国际大科学计划的实施,中国的地质科学家向全球发出了合作邀约,我国地质调查开始以大国的胸怀、宏伟的计划、开放共享的格局,谋划一个更具有开创意义的地质调查新时代。

    由中国地质调查局引领的“化学地球”国际大科学计划,积极构建双边和多边国际合作网络,获得了国内外300余名科学家的积极响应与支持,与俄罗斯、美国等29个国家签订了合作协议,完成老挝、伊朗全球地球化学基准测量122万平方千米,绘制了3200万平方千米27个元素全球地球化学基准图。

    由中国地质调查局提出实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划进展顺利,取得了积极进展。比如,中国地质调查局岩溶地质研究所牵头的IGCP661项目《岩溶系统关键带过程、循环与可持续性全球对比研究》成功获批,形成了40余个国家、200多名科学家组成的国际研究团队,以岩溶关键带为研究对象,致力于研究岩溶关键带的结构、形成与演化,关键带过程与碳水钙循环,关键带功能及其演变与可持续利用等科学问题。此外,还获批开展《岩溶关键带物质能量循环过程及可持续性探究》《中南半岛五国水文与环境地质合作编图》《全球气候变化影响表层岩溶带水溶蚀能力国际对比》等地质调查及研究项目。

    而由中国地质调查局提出的针对青藏高原地学研究的国际大科学计划在我国尚属首次。目前,中国地质调查局正在积极筹建青藏高原国际地学研究中心,将瞄准青藏青藏高原大陆边缘增生—碰撞造山与成矿过程、青藏高原隆升机制及其资源环境效应、西南“三江”复合造山与陆内构造转换成矿系统、青藏高原能源资源调查与科学钻探、青藏高原及邻区地热资源调查评价及控热机理、青藏高原地表演化动力学过程与地质环境效应、特提斯构造域图件更新与信息化服务等七大研究方向,全面提升青藏高原地球科学研究水平。

    多国合作、互助的地质科学研究模式已经形成;全面、系统的世界地球科学大数据即将为我国及世界更多领域、更多学科提供可学习和借鉴的经验;超越国界、空间和时域维度的地质调查创新研究进入实施阶段。中国地质调查局的目标是向全球提供学习、融合、发展的平台,将继承与发展、历史与未来、中国与世界有机统一,建立具有战略意义的全球地质科学宏伟格局。

    新方向、新目标:以党的十九大精神为引领,以科技创新为驱动力,加快推进地质调查事业发展

    思深方益远,谋定而后动。

    党的十九大作出了中国特色社会主义进入新时代的战略判断,提出了坚持人与自然和谐共生等一系列重要论述,对“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”进行了全面部署,这都为地质工作指明了方向,提出了要求。

    中国地质调查局党组在学习党的十九大精神会议上提出,要尽快把认识和行动统一到党的十九大精神上来,把智慧和力量凝聚到十九大确定的各项目标任务上来,为推动地质调查事业改革发展、加快建设世界一流的新型地质调查局作出新的更大贡献。

    党的十九大报告提出,加快生态文明体制改革、建设美丽中国。这正是新时代、新使命、新征程赋予科技工作者的新任务。深入学习、贯彻落实党的十九大精神,必须紧密依靠科技创新,全面推动地质调查工作战略性结构调整,夯实生态文明建设的地质支撑,推进绿色发展;加强页岩气、天然气水合物等清洁能源和石墨、锂等战略性新兴产业发展所需矿种的调查研究与评价,保障国家能源资源安全;着力解决突出的地质环境问题,加强对荒漠化、石漠化治理、湿地保护和恢复等方面的科学研究,积极参与大气、水、土壤污染防治“三大战役”;聚焦地球系统科学问题,为实施重要生态系统保护和修复重大工程提供科学依据,提高防灾减灾保障能力。这些都为地质科技创新指明了方向和目标。

    创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。科技是国之利器,是一个国家、一个民族发展的重要力量。在新时代、新要求的指引下,中国地质调查局将不忘初心、牢记使命,服务国家、造福人民,始终坚持以精准服务国家重大需求和国土资源中心工作为导向,始终坚持“以科技创新改造、支撑和引领地质调查”, 继承和发扬“三光荣”传统和李四光精神,践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观,把科技创新作为破解重大资源环境问题和地球系统科学问题的主要动力,以更加坚实的步伐将地质科技创新的蓝图变成现实,加快建设世界一流的新型地质调查局,逐步推动我国成为世界地质科技强国!

    2016年11月,多国科学家代表签署“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划支持函。

    2017年2月28日,“海洋地质八号”“海洋地质九号”调查船在上海下水。

    2017年5月18日,我国首次海域天然气水合物试采在南海神狐海域实现连续8天稳定产气,标志着试采圆满成功。

    2017年7月,中国地质调查局宣布鄂宜页1井钻获高产古老页岩气流。图为专家们在鄂宜页1井进行考察。

    2017年8月23日,中国地调局向雄安新区移交地质调查第一阶段地质调查成果。

     

     

    地质科技创新这一年

    近日,中国地质调查局岩溶地质研究所“赴泰国柬埔寨老挝开展合作编图境外调查工作”团组顺利完成对泰国、柬埔寨、老挝野外调查。

    2018年5月10日至20日,出访团与泰国矿产资源厅进行了项目交流,并与泰方专家一同调查了中泰铁路沿线环境地质问题以及沙墩世界地质公园滨海岩溶地貌。5月10日,出访泰国矿产资源厅,双方就中泰铁路沿线环境地质调查和滨海岩溶研究进行了交流和商讨。会议期间,双方对之前的合作关系以及前期现场工作的进展情况进行了介绍。此外,双方还讨论了2018年工作计划和安排,以及项目协议签署时间表。5月11日至14日,出访团对中泰铁路沿线曼谷-北标府-呵叻府段火成岩与灰岩接触带、崩塌、滑坡、地面沉降等进行了野外调查,15日至19日,出访团调查了沙墩世界地质公园的滨海岩溶地貌、洞穴、海水入侵情况以及地层界线等,为后续工作的顺利进行打下了坚实的基础。

    5月21日至24日,出访团访问了柬埔寨矿产资源总局,并对岩溶所正在开展的柬埔寨水文地质环境地质调查进行了野外检查工作。5月21日,出访团与水环所、河南地矿局以及南科大的有关专家一同访问柬埔寨矿产资源总局,双方就柬埔寨水文地质环境地质调查进行了讨论,并签署访问纪要。5月22日,中方代表团调查了洞里萨湖的水文情况、水质情况、生态环境问题、渔民生活情况,并对菩萨地下水利用情况以及菩萨与磅清扬附近侏罗纪至白垩纪典型地质剖面地点开展了实地勘察;5月23日,代表团调查了磅士卑省的温泉、以及塌陷群,为后续科学研究打下了坚实的基础。

    5月25日至29日出访团与老挝水资源厅进行了项目交流,并与老挝专家一同进行了水文地质野外调查。25日,出访团访问老挝水资源厅,双方就中老水文地质环境地质合作编图进行了商讨。老方对中国与柬埔寨开展水文地质环境地质联合调查表达了浓厚兴趣,并表示希望与中国地质调查局开展类似合作,双方对联合开展老挝水文地质地质环境地质编图进行了充分讨论,初步达成了共识。25日-29日,出访团对万象-万荣-琅勃拉邦沿途及周边的水库、河水、机民井、瀑布、泉和地下河出口进行了水量和水质的调查,同时对岩溶地貌、岩溶洞穴、崩塌滑坡等地质灾害进行了调查。

    本次为期21天的联合调查和业务交流极大地促进了“中南半岛5国水文与环境地质合作编图”地质调查二级项目的实施,推动了中国与东南亚国家的双边水文地质环境地质合作,为进一步巩固澜湄合作,促进绿色丝绸之路建设奠定了基础。

    与泰国矿产资源厅交流

    柬埔寨开展地下水现场调查

    在老挝水资源厅开展合作交流 

    岩溶所赴泰柬老开展合作编图境外调查工作

    9月8日-9月12日,根据国土资源部、中国地质调查局的统一部署和要求,地调局航空物探遥感中心完成了“三江源自然保护区遥感应急监测”工作,迅速查明了区域2015年至2017年矿产资源开发、矿山地质环境等现状及变化信息,为保护区内的生态环境保护工作提供了基础数据。

    航空物探遥感中心利用2015年和2017年初的2期遥感数据,组织全室20余人连续奋战,在短短的3天时间内制作了2015年和2017年1:50万三江源保护区矿产资源开发状况遥感监测图、矿山地质环境遥感监测图共4幅,1:25万三江源保护区矿产资源开发状况遥感监测图、矿山地质环境遥感监测图共16幅,编制了反映区域矿山开发状况变化情况的《三江源自然保护区遥感监测图集》(含矿山/矿点监测图件196张),并将成果资料提交相关部门,为国土资源部矿山地质环境野外现场核查、区域矿山环境恢复治理等工作提供了可靠数据。

    三江源自然保护区位于我国青海省南部,地处世界屋脊——青藏高原的腹地,总面积为30.25万km²,平均海拔3500~4800米,是孕育中华民族、中南半岛悠久文明历史的长江、黄河和澜沧江-湄公河的发源地。

    遥感技术助力三江源自然保护区生态环境保护

    近日,中国地质调查局广州海洋地质调查局、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院测量与地球物理研究所与老挝气象水文厅联合在老挝巴色和阿速坡成功布设了2个流动地震观测台站。

    该流动地震观测台站的成功布设,将与老挝境内原有的地震观测台站联网,为老挝提供更加全面、更加有效的地震监测能力;并将老挝境内的地震观测台站资料服务于我国地震观测台网平台,提供更多来自中南半岛的地震观测资料,以及为南中国海热点地区深部地壳结构研究提供宝贵的地震资料。

    据悉,广州海洋地质调查局承担的“中国-东盟海洋地学研究与减灾防灾的倡议”项目专题三“中国-东盟地区深部构造与地震机制研究”,计划2016年-2019年间在缅甸、老挝等东盟国家开展野外踏勘、台站选址、台基测试以及共6个流动台站布设与资料采集,最终通过地震面波层析成像、远震接收函数等地震学方法获取中国-东盟地区(中部)的壳幔速度结构,并分析地震机制。在东盟地震台站分布的空白地区布设流动地震台站,可以弥补地震台站分布不均,从而提供更为丰富的地震波形数据。

            中挝两国地震观测合作代表在阿速坡台站合影

    老挝流动地震台站位置图

    中国-东盟海洋地学合作在老挝成功布设2个流动地震台...

    2015年11月15日—12月4日,中国地质科学院岩溶地质研究所《中国与东南亚地区岩溶环境地质系列图》项目 中国与中南半岛岩溶地质对比研究专题组成员章程研究员等5人赴泰国,与泰国地下水资源厅的3位科研人员一起在泰国北碧省开展野外工作。本次工作内容包括对泰国西部北碧省赛要县岩溶地区原有地下河监测站的维护,岩溶水文地质调查,示踪实验的开展以及建设第二个国际岩溶碳汇监测点,同时与泰国地下水资源厅建立了深入的合作关系和切实可行的合作模式为中泰在该区域联合开展1/5万岩溶地质填图做准备。

    中国与中南半岛岩溶地质对比研究旨在通过开展泰国及缅甸、老挝等国岩溶地质调查工作, 开展中南半岛典型岩溶区岩溶作用与碳循环地质环境调查,揭示中南半岛岩溶作用过程中碳汇的形成机制及控制因素;建立中南半岛全球岩溶碳汇效应的动态监测站;进行中国西南与中南半岛岩溶地质对比研究。2013、2014年项目组已在泰国西部典型岩溶流域建立了第一个水文水化学自动化监测点,通过野外调查与监测,对泰国西部岩溶地貌发育特点和水文地球化学特征有了初步认识与掌握。通过5次联合野外调查,为泰方培训近20名年轻科技人员,使他们掌握了一整套岩溶水文地球化学调查与监测工作技术与方法。

    此次野外工作,项目组在泰国西部岩溶区域进行了岩溶泉水的取样和现场测试工作,共调查了泉点19个,取回水化学分析和同位素分析样品各19组,调查路线约150千米;为了更好地计算热带岩溶区土壤的碳汇能力,项目组分别在岩溶区荒地、人工林地以及热带雨林地提取2014年埋放的岩石试片共计12组,2015年埋放试片10组。同时在普特泉上游补给区域的一个落水洞进行示踪剂投放,用将近150立方米水将280克的示踪剂投入。随后几天在Phu Toei 泉接收,同时取回样品研究其回收量。项目组选取研究区域东南部Wang Ba Dan 泉建设第二个观测站,安装了水文水化学自动在线监测仪器,同步记录水温、电导率、pH、水位及降雨量等指标。

    12月2日,项目组来到泰国地下水资源厅,与地下水资源厅厅长Supot先生,副厅长Aranya女士以及项目组泰方合作成员一起进行座谈,章程研究员就此次野外工作做了简短的介绍,指出岩溶地区的资源和环境问题,岩溶碳汇问题都需要从全球的视野来研究岩溶科学,中泰合作项目开展有利于推动国际岩溶研究中心国际化平台建设,同时服务于全球岩溶碳循环与碳汇网络建设,提出下一步岩溶碳汇和岩溶区水文地质填图的合作。泰国地下水资源厅厅长高度赞扬了项目组对泰国岩溶流域研究的贡献,同时希望继续每年派2-3人参加岩溶中心国际培训班的基础上,实现更多的项目合作。

    泰国野外地质工作示踪剂投放

    泰国北碧省Wang ba dan野外监测站建立

    座谈

    中国与中南半岛岩溶地质对比研究在泰国北碧省顺利开展...

    (一)周边国家重要成矿带对比工程

     

    工程牵头单位:中国地质科学院矿产资源研究所

    工程首席专家:王宗起,研究员,大地构造与成矿学方向

     

    通讯地址:北京西城区百万庄大街26号中国地质科学院矿产资源研究所。邮编:100037;E-mail: kcwzq@vip.sina.com

     

    工程目标:以我国紧缺和战略性矿产为主攻目标,建立与利用国际合作平台,采用先进的探测与评价技术方法,对“一带一路”所涉及到的成矿区带,特别是跨越我国大陆的乌拉尔-蒙古、特提斯和环太平洋成矿带的形成环境、成矿规律和找矿潜力开展全方位研究,目的旨在通过“一带一路”成矿规律和找矿潜力的研究,深化对我国成矿带、矿集区和典型矿床地质特征和成矿规律的认识,进而带动我国重要成矿带成矿理论与找矿勘查工作的“跨越式”发展。同时,为建立我国政府实施“一带一路”宏伟战略规划提供科技支撑。形成一整套完整的支持国内企业参与“一带一路”境外矿产资源勘查开发的政策和技术服务体系,建立以境外地质调查和全球矿产资源信息系统为支撑,以境外风险勘查基金为辅助,以与“一带一路”资源国签订双边、多边协议为切入口,以重点企业和优势产业为依托的安全、稳定、经济、多元的全球资源合作开发体系。培养杰出人才2~3名,优秀人才6~7名。推动建立“中国地质调查局'一带一路'地学研究中心”、“中国地质调查局中国-东北亚地学研究中心”、中国地质调查局中国-西非北非地学研究中心”,建实建强“国土资源部中国-上海合作组织地学研究中心”。建立中国地质调查局中国-东北亚数据中心、中亚-西亚数据中心、东南亚-南亚数据中心。

     

    工程任务:系统收集“一带一路”六个经济走廊带的地质与大型-超大型铜、金等矿床资料,建立矿产地数据库。编制俄罗斯、蒙古国等重要成矿带地质矿产系列图件,开展境内外成矿作用与成矿规律对比等专题研究,圈定成矿远景区。在印度尼西亚、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦、巴基斯坦等国开展1:100万-1:200万地球化学调查,对重点地区开展1:25万地球化学调查。在老挝成矿远景区开展1:25万地质和地球化学调查。系统梳理、整合各区域分工内境外信息资料,构建区域数据中心。

     

    工作部署:2016-2018年安排中亚及邻区铜镍铀资源潜力评价与应用示范、中东亚跨境成矿带对比与综合编图、“一带一路”64国矿产资源供需格局与产能合作选区分析、俄罗斯远东及马达加斯加矿产资源潜力评价、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦及邻区矿产资源潜力评价、中亚5国水文与环境地质合作编图、老挝、柬埔寨及邻区矿产资源潜力评价、海上丝绸之路非洲中东部7国矿产资源潜力评价、埃及及邻区矿产资源潜力评价、海上丝绸之路大洋洲和南美洲矿产资源潜力评价、中南半岛5国水文与环境地质合作编图、中蒙跨境成矿带矿产资源潜力评价、中亚地区能源潜力调查分析、印度尼西亚苏门答腊岛铜多金属资源潜力评价、中俄蒙经济走廊哈大齐和绥芬河-同江地区地质环境综合调查。


    (二)全球矿产资源地球化学与遥感工程

     

    工程牵头单位:中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

    工程首席专家:王学求,研究员,勘查地球化学研究方向

     

    通讯地址:河北省廊坊市金光道84号中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所。邮编:065000;E-mail: wangxueqiu@igge.cn

     

    工程目标:利用中国在地球化学填图处于世界领先地位和自主知识产权卫星遥感数据的优势,将地球化学属性与物理属性相结合,开展全球矿产资源战略性调查评价, 建立全球地球化学数据中心和全球一张地球化学图和一张遥感图平台。初步建立全球地球化学基准网,为全球资源评价和环境变化研究提供基础数据。围绕“一带一路”,初步编制跨越境内外的中亚成矿域(中蒙俄)、特提斯成矿域和环太平洋成矿域(东南亚段)的地球化学图和卫星遥感解译图。通过双边或多边国际合作,完成4个国家的1:100万国家尺度地球化学填图和“一带一路”64个国家及全球热点地区的1:100三维遥感影像图和遥感解译图。培养卓越人才1名、杰出人才1名、优秀人才2名。建成联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心和国土资源部地球化学探测技术重点实验室,构建全球地球化学数据中心。

     

    工程任务:编写全球多尺度地球化学填图技术指南和地球化学填图说明书指南(中英文版)。编制全球地球化学基准和全球大河口沉积物采样部署图,开展全球地球化学基准值和全球大河口沉积物样品采集与测试工作。完成全球陆地1/4面积的地球化学基准网建设工作,开展1:500万中蒙俄和中伊土地球化学编图工作。开展蒙古、老挝、土耳其、塞尔维亚4个国家低密度地球化学填图。

     

    工作部署:2016-2018年安排东南亚及中亚地区多尺度地球化学填图及成果集成应用、“一带一路”资源环境卫星遥感解译与应用。


    (三)全球矿产资源信息综合与服务工程

     

    工程牵头单位:中国地质调查局发展研究中心

    工程首席专家:向运川,研究员,地球化学、地球物理、地学数据库研究方向

     

    通讯地址:北京市西城区阜外大街45号院中国地质调查局发展研究中心。邮编:100037;E-mail: xyunchuan@mail.cgs.gov.cn

     

    工程目标:以建设全球矿产资源信息系统为核心,配合“一带一路”、“中非合作”和“中拉合作”战略,面向全球,瞄准油气、铀、铁、铜、铝、 镍、铅、锌、锰、铬、锡、钾盐和“三稀”等矿产资源,加强境外地质调查部署跟踪与形势分析,通过资料收集、路线调查、编图、综合研究等方法手段,建立非洲、拉丁美洲和大洋洲等区域信息数据中心,全面开展非洲、拉丁美洲、大洋洲和北极圈地区成矿地质背景与资源潜力综合分析,以及我国短缺矿种的全球资源潜力分析与勘查开发战略研究;通过国际合作,在重点地区开展地质矿产合作综合调查,进一步夯实合作互信关系,获得一批地质矿产信息资料,圈定一批可供国内企业开展矿产资源风险勘查的远景区和靶区,加快全球矿产资源信息系统建设,大力推进境外地质矿产资料信息社会化服务,引导与推动企业到国外开展矿产资源风险勘查,促进我国主导参与的境外大型矿产资源勘查开发基地形成。培养杰出人才1名、优秀人才3~5名、在科外部指导协调下,建实全球地质矿产资源信息中心,支撑全球矿产资源战略研究中心、地球化学国际研究中心、岩溶国际研究中心、中国-东部非洲南部非洲地学研究中心、中国-东北亚地学研究中心、中国-南美洲大洋洲地学研究中心、中国-西非北非地学研究中心、中国-东南亚南亚地学研究中心、中国-上海合作组织地学合作研究中心建设。构建南部非洲北部非洲、大洋洲、拉丁美洲等区域数据中心。

     

    工程任务:利用国际合作平台,落实MOU及项目合作协议,在坦桑尼亚和阿根廷等5国开展地质地球化学综合调查,圈定一批可供开展矿产资源风险勘查的远景区和靶区。开展非洲、拉丁美洲、大洋洲和北极圈等地区成矿地质背景及成矿规律研究,并初步编制上述地区成矿规律图,完成锑矿和钼矿等矿种全球资源潜力分析研究。开展全球能源资源战略与跟踪部署研究,综合提出非洲、拉美矿产资源勘查开发宏观战略布局。完成土耳其、马里等11个国家地质矿产数据库建设,开展局境外项目成果数据入库;更新与维护8个已建库国别地质矿产数据;制定全球重点地区能源资源数据库信息规范和建库标准,开展南美、中非、“一带一路”能源资源数据库建设。系统梳理、整合各区域分工内境外信息资料,构建区域数据中心。完善全球地质矿产信息产品开发利用方案;制作并发布20个资源型国家基础地质图件;编制大型铜矿业公司信息手册和铜、铝等10个矿种矿产品手册;推进境外地质矿产信息共享联盟的相关工作。

     

    工作部署:2016-2018年安排海上丝绸之路重点地区有色金属资源潜力评价、“一带一路”矿产资源信息采集与综合研究。

    工作部署

    2019年9月20日-23日,为增进对中国岩溶与洞穴研究管理的了解和寻求在岩溶与环境地质领域的合作,泰国矿产资源局局长Sommai Techawan(颂迈 塔喳万)一行五人访问自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所。 

    9月22日,召开了中泰岩溶与环境地质合作研讨会。中方详细介绍了岩溶所及“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划、中国洞穴及调查研究、中国与中南半岛岩溶地质对比研究、中国岩溶塌陷现状与研究进展、中泰重点区环境地质合作调查编图工作进展等方面情况。泰方详细介绍了泰国洞穴与岩溶研究和管理现状、岩溶领域的国际交流合作等内容。双方就开展中泰岩溶与环境地质合作、积极落实前期合作项目协议、支持泰国岩溶研究中心建设、积极参与“全球岩溶”国际大科学计划、加强人员交流等方面达成共识;并就中泰岩溶地质环境地质合作签署会议纪要。

    来访期间,泰国矿产资源局局长一行对桂林典型岩溶地质地貌、海洋寨底野外基地管理与运行进行了考察,并参观了中国岩溶地质馆。

     

     

    泰国矿产资源局访问岩溶所

     

    2017年8月,七国代表签署《中国—东盟跨境地质编图合作机制与技术方案研讨会会议纪要》。资料图

     

    首届澜湄国家地学合作圆桌研讨会。 高慧丽 摄

     

    首届澜湄国家地学合作论坛开幕式。 谷兰丁 摄

    从澜沧江到湄公河,一路蜿蜒,山水相连。这是一条和平之河,更是一条互惠共赢之河。

    在澜湄合作机制建立两周年之际,首届“澜湄周”系列活动在各成员国拉开帷幕。3月22日,由澜湄合作中国秘书处、中国地质调查局共同组织的“澜湄周”活动之一——首届澜湄国家地学合作论坛在北京举行。来自柬埔寨、老挝、缅甸、泰国、越南以及中国地质矿产领域的相关负责人、专家、学者齐聚一堂,探讨加强地学合作的路径与方式,谋划今后澜湄国家地学合作之路。

    1 澜湄国家地学合作成果丰硕

    澜湄合作是首个由澜沧江—湄公河流域六国共商、共建、共享的新型次区域合作机制,是我国重点投入和打造的周边合作平台。2016年3月,澜湄合作首次领导人会议宣告澜湄合作机制正式启动。

    近两年来,在共商、共建、共享的原则下,澜湄合作迅速发展。澜湄六国虽然国情不同,但在工业化、基础设施建设、产业结构升级、农业现代化、旅游业发展等方面有共同的合作需求,而且6个国家具有相似的地质背景,这使得澜湄六国共同开展地学研究、促进地质环境和地质资源方面的合作成为必然。

    在地学领域,中国与澜湄五国开展了双边、多边合作,实施了跨境对比编图、区域地质地球化学调查和水文环境地质调查等系列项目,进行了一系列人才交流培训,并拓展了澜湄各国相关合作领域,为澜湄国家经济发展作出了积极贡献。

    首届澜湄国家地学合作论坛上,中国地质调查局副局长李金发介绍说,中国地质调查局与老挝、柬埔寨、泰国、越南等国家地质矿产部签署了地学合作谅解备忘录及项目合作协议;借助东盟+3矿业高官磋商会以及东亚东南亚地学计划协调委员会合作平台开展了大量交流合作;利用联合国教科文组织国际岩溶中心、全球尺度地球化学国际研究中心,推进了与澜湄五国在基础地质、水文地质、岩溶地质和地球化学领域的交流。2016年,中国地质调查局建立了东南亚南亚地学研究中心,进一步夯实了澜湄地学合作基础。

    在地球化学调查合作方面,中国先后与柬埔寨、老挝开展了1∶20万~1∶100万区域地质填图和地球化学填图项目合作,完成1∶20万地质地球化学填图面积1.63万平方千米、1∶100万低密度地球化学填图41.6万平方千米。

    中国地质调查局成都地调中心与老挝自然资源与环境部地质矿产司,从2011年开始,合作开展了1∶20万地质填图和地球化学填图和1:100万全国地球化学填图,1:20万地质地球化学填图成果已于2017年8月中国—东盟矿业合作论坛上移交给老挝地质矿产司。2016年,中国地质调查局与柬埔寨矿产资源总局签署了1∶100万低密度地球化学调查项目合作协议,开启了两国在矿产资源领域的合作。截至目前,已完成填图面积17.8万平方千米,采集地球化学样品1800余件,编制了地球化学系列图件。

    水文地质环境地质调查合作方面,中国地质调查局部署了《中国与东南亚地区岩溶地质系列图编制》《中南半岛5国水文地质环境地质合作编图》等地质调查项目,围绕中国和东盟国家的需求,通过双边、多边合作,提升中国与东盟水文地质环境地质科研水平,同时也为我国与东盟国家的重大基础设施、重大工程规划与建设,以及东盟地质环境保护、防灾减灾、地下水资源保障提供科学依据。2015年,中国地质调查局受联合国教科文组织委托,编制了湄公河流域及其毗邻区域地下水系列图。

    目前,中国地质调查局正与澜湄国家合作开展中南半岛五国地质环境单要素图编制,中柬海洋地学与海岸带地质灾害合作项目也正在进行中。

    澜湄国家的地学合作,还促进了人员和技术交流。据统计,近十年来,邀请澜湄国家地质矿产领域政府部门官员、专业技术人员300人次来华研修或参加短期培训,中国为澜湄五国培养留学生186名。此外,中国地质调查局与老挝地勘司合作共建的老挝矿产资源及能源勘查分析服务中心,已经运营多年;广西壮族自治区地质矿产勘查开发局与柬埔寨矿产资源总局共建的柬埔寨国家地质实验室即将破土动工。

    2 澜湄国家地学合作迎来新机遇

    2018年1月澜湄合作第二次领导人会议上,六国领导人共同制定并发布了《澜沧江—湄公河合作五年行动计划(2018~2022)》,旨在促进澜湄沿岸各国经济社会发展,增进各国人民福祉,建设面向和平与繁荣的澜湄国家命运共同体。《行动计划》中提出,在互联互通建设、跨境经济、水资源、农业和扶贫5个方面优先开展合作,并围绕水资源、环境、信息技术、卫生、扶贫等领域提出了一批合作项目。

    一江连六国。李金发指出,在澜湄合作机制下,共建澜湄次区域人类命运共同体的新目标,对澜湄地学合作提出了新要求。今后,澜湄地学合作的广度需要进一步拓展,应从注重资源领域的合作向资源—环境—土地—灾害并重的综合地质研究转变;合作深度要进一步深化,找准切入点和兴趣点,开展更多务实项目合作,切实解决区域经济发展中的民生问题。

    部科技与国际合作司巡视员张陟在论坛开幕式上提出,要将澜湄地区国家地学合作打造成为独具特色、具有内生动力的新型区域地学合作机制,成立澜湄合作地学工作组,助力澜湄共同体建设和一体化进程,促进落实联合国2030年可持续发展议程。在以往基础地质调查合作的基础上,深化在区域跨境地质对比、水文地质环境地质、地质信息化、卫星遥感等领域的合作,并拓展在水资源、林业等自然资源领域的合作。继续扩大人员交流,分享彼此技术与经验,扩大联合学生培养规模,加快澜湄国家实验室建设。

    在3月22日召开的首届澜湄国家地学合作圆桌研讨会上,柬埔寨矿产资源总局副局长索唐•西恩、老挝地质矿产局老周•索托基、缅甸自然资源与环境保护部地质调查与矿产勘查局副局长久久奥、泰国矿产资源部地质调查局地质标准及信息部主任圣•阿撒瓦帕查拉、越南自然资源与环境部地质矿产总局地质处处长庞代提出了今后的合作需求。他们纷纷表示,希望与中国加强人员交流,加快共建地学实验室,提升本国地学研究能力。大家就加强跨境地质对比、水文环境地质、地质信息化、卫星遥感等方面的研究合作初步达成共识。

    3 澜湄国家地学合作迈上新征程

    亲仁善邻,守望相助。澜湄合作第二次领导人会议开辟了升级版中国—东盟战略伙伴关系的新空间。澜湄国家的地学合作也将随之迈上新征程。

    论坛期间,中国地质调查局相关负责人表示,中国地质调查局愿与澜湄五国地调机构一起,围绕解决区域经济发展过程中资源—环境—土地—灾害等问题、积极谋划和开展地学领域合作,更多地分享中国的技术和经验,共同开展更多、更广、更深层次的务实合作,共同推进《澜沧江—湄公河合作五年行动计划》的落实。

    据悉,中国地质调查局将联合五国相关地质部门推动建立澜湄国家长效地学合作机制;围绕水资源、环境、生态领域的地学问题,与五国共同制定澜湄国家地学5年或10年合作规划;2018年探讨启动澜湄次区域水文地质编图、跨界地质综合编图等项目;并在卫星遥感应用、地学信息共享等领域探讨合作。同时,联合五国相关部门共同举办澜湄国家地学管理人员、技术人员培训班;推动澜湄国家地学联合实验室建设。在未来5年内,中国地质调查局计划为澜湄五国培养各类地学人才50人。

    同饮一江水,命运紧相连。相信在六国地质部门的密切配合、共同磋商、携手推动下,地学领域将盛开出五彩缤纷的“澜湄”之花。

    同饮一江水 共谋新发展

     

     

     

     

    中南半岛和西太平洋多样化的铜金矿资源潜力可观

     

    2015年中国西南岩溶石漠化分布图

      

    贵州巨木地下河出口筑坝拦蓄地下水

      

    中国西南地区岩溶景观

     

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

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

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

     

    1 中国为“全球岩溶”国际大科学计划实施奠定坚实基础

     

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

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

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

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

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

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

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

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

     

    2 建立全球岩溶生态环境监测网,因地制宜修复和保护岩溶生态

     

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

    我国岩溶动力学理论的发展历史,可以追溯到20多年前对岩溶地球化学的研究。

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

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

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

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

     

    3 创新资源勘探开发和环境治理技术体系,应对岩溶区生态环境面临的挑战

     

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

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

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

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

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

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

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

     

    4 在六大领域引领国际研究方向,建立“岩溶地球”大数据平台

     

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

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

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

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

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

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

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

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

     

    5 实现全球岩溶信息社会共享服务,支撑岩溶区资源与环境可持续发展

     

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

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

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

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

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

    让岩溶地质科学造福人类

      

    石漠化地区

      

    石漠化地区三七种植基地

     

    近日,由中国地质调查局岩溶地质研究所牵头的国家重点研发计划项目《喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范》正式启动。本项目将以国家石漠化治理工程区的蒙自、建水、泸西三个盆地为研究区,通过研发和集成喀斯特断陷盆地石漠化演变机理、水土漏失阻控、植被恢复、特色资源开发及生态衍生产业构建,建立喀斯特断陷盆地生态环境基础数据库、技术模式与方法库及信息共享平台等,形成断陷盆地生态安全评估技术体系,建立喀斯特断陷盆地综合治理理论与技术体系。

     

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    中国在喀斯特生态及石漠化治理研究中居领先地位,石漠化治理仍需加强

     

    项目首席科学家、岩溶所曹建华研究员介绍,喀斯特生态环境的脆弱性导致石漠化问题在世界不同喀斯特地区普遍存在。石漠化在中国西南、中南半岛、中东地区、地中海沿岸均有分布。除中国西南、中南半岛外,其他国家更多关注的是石漠化区的资源禀赋及其导致的干旱缺水问题,而对生态退化及修复关注较少。

    中国在喀斯特生态及石漠化治理研究中居领先地位。我国从“十五”时期就开始了石漠化的治理工作,中国科学家连续组织实施5个IGCP项目,针对石漠化治理进行研究。在国家石漠化综合治理工程的努力下,我国石漠化面积由逐年增加变为逐年下降,总体趋势好转,西南地区石漠化土地总面积减少7.4%,植被盖度增加4.4%;生态产业得到大力培植与发展,实现200万人脱贫;岩溶地下水开发工程解决了部分人畜饮用水问题。

    2015年4月,中共中央国务院发布《关于加快推进生态文明建设的意见》,明确提出继续推进石漠化综合治理。2016年3月,国务院发布的“十三五”规划纲要明确指出,荒漠化、石漠化、水土流失综合治理是推进国家重点区域生态修复的主要内容,标志石漠化综合治理工作又进入了新的阶段。

    目前,我国石漠化治理在以下几方面仍需加强:石漠化演变机理研究需加强,断陷盆地类型区尤其薄弱;缺水问题没有得到根本解决,水资源利用效率有待提高;水土漏失的阻控技术尚未形成;石漠化区植被退化修复生态学机制有待阐明;特色生态产业物种配置,引进物种适应性及功能缺乏综合效益评价;断陷盆地石漠化治理模式和技术集成欠缺。

     

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    我国断陷盆地石漠化治理起步晚,治理模式和技术相对单一,亟须实现理论突破和技术创新

     

    尽管我国石漠化治理取得一定成效,然而,目前已开展的系列国家“973”计划、科技支撑计划和重点自然科学基金等国家重大项目主要集中在喀斯特高原和峰丛洼地区,断陷盆地鲜有涉及。

    断陷盆地区是我国石漠化最为典型、程度最严重的地区之一,研究显示,我国断陷盆地石漠化面积比例达1.51万平方千米,占喀斯特面积高达32%,集中分布在我国的滇东和攀西一带。由于断陷盆地盆—山地形变化剧烈,气候反差大,降水偏少,蒸发量大,地下水埋藏深、水土资源分离、植被立地条件差等一系列特点,造成断陷盆地石漠化治理起步晚、投入少,导致一系列资源环境问题。

    一是水土漏失加剧。调查结果显示,喀斯特地区土壤侵蚀以地下漏失为主,地下漏失模数占年均总土壤侵蚀的70%~80%。蒙自南洞地下河是水土漏失过程的典型代表,该地下河出口泥沙含量达0.77kg/m3,是南盘江的2.33倍。整个南洞流域水土流失总量为43.6万t/a,高原面土壤垂向漏失是造成地下河泥沙含量提高的主要原因。断陷盆地水土漏失严重威胁长江、珠江中下游经济区的生态安全。

    二是水资源开发与利用不匹配,缺水困难没有根本解决。据调查,西南喀斯特区仍有6637万人存在饮水不安全问题,缺水人口达1947万人。目前完成的西南喀斯特区1:5万水文地质调查面积23万平方千米,可开发利用水资源量615亿立方米/年,但开采程度仅16%。断陷盆地地下水深埋,受制于技术手段落后,地下水勘探、开采、利用难度大,缺水问题仍十分严重。

    断陷盆地地区隶属国家级连片特困地区——乌蒙山区和滇黔桂石漠化区,其中分布在滇东的国家级贫困县有24个,22个是喀斯特县。生态环境恶劣的石漠化区人口密度高,贫困人口近百万,贫困面大且程度深,是西南乃至全国扶贫攻坚的重点地区。

    最新遥感数据显示,滇东—攀西断陷盆地重度石漠化面积呈增加的趋势。滇东—攀西地区隶属国家“两屏三带”生态安全屏障的黄土高原—川滇生态屏障,国家14个连片特困地区的乌蒙山区、滇黔桂石漠化区,影响着长江、珠江、澜沧江等国内、国际重要河流的生态安全,是我国重要的生态保护功能区。

    相比其他喀斯特地貌类型区,我国断陷盆地石漠化治理在基础理论研究和治理关键技术研发方面相对薄弱,治理模式和技术单一,效果较差,存在着“地头水柜水不见,山高水深饮水难,水土流漏无措施,地下“红”河愁不清,山路崎岖生活艰,居民贫根难拔除”的现象,亟须实现理论突破和技术创新,形成科技支撑服务的、产学研用为一体的生态治理—生态产业协同发展的断陷盆地石漠化综合治理模式。

     

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    选择蒙自、建水和泸西3个典型研究区,拟解决3个重大科学问题

     

    据曹建华介绍,《喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范》重点研发计划项目将由岩溶所牵头、联合中科院亚热带农业生态研究所、中国水利水电科学研究院、北京林业大学、云南省地质调查局等单位产学研用攻关,针对断陷盆地盆—山共存的环境地质结构、水土资源不匹配和石漠化严重等问题,选择断陷盆地典型、石漠化程度严重的蒙自、建水和泸西3个研究区开展研究工作。

    三个研究区各有特点。其中,蒙自研究区为断陷盆地喀斯特发育强烈、水土流/漏失严重的典型代表,拟在该地区进行石漠化演变机理研究、水土流/漏失阻控技术和生态产业研发和示范。建水研究区气候干热,缺水严重,具有多级盆地结构特点,拟在该区进行地表—地下水联合调控、植被恢复及功能提升研究。泸西示范区,以小江流域断陷盆地为核心区,流域上游区为喀斯特槽谷与喀斯特峰丛分布区,中游为断陷盆地,下游为峡谷区,将重点研究示范区断陷盆地生态环境地质分异特征及其石漠化演变机理,对断陷盆地“五水”循环过程及水资源均衡进行分析,研发地表—地下水联合调控及水资源高效利用及优化配置技术,构建立体生态产业模式,集成泸西断陷盆地水土资源高效利用、石漠化生态治理—生态富民耦合调控技术,进行综合效益、适用性评价,在县域(流域)范围进行应用示范。

    项目将重点解决3个重大科学问题:

    一是地质—气候制约的断陷盆地生态系统运行规律及石漠化驱动机制。

    针对断陷盆地急剧变化的地形、气候特点以及“盆—山”共存的环境地质结构,加之断陷盆地生态环境地质具有高度异质性,形成特殊的生态水文及其耦联的碳、氮、钙物质循环过程,影响和控制了区域喀斯特生态系统运行和石漠化的发生、演变过程,重点揭示地质—气候制约的断陷盆地生态系统运行规律及石漠化驱动机制,有效服务于断陷盆地水土资源高效利用,进行土壤侵蚀阻控,退化生态修复,生态产业模式构建。

    二是断陷盆地地表—地下水、土过程与资源高效利用调控机理。

    断陷盆地特殊的地质结构和水文地质条件,导致地下水埋深大,“土在楼上,水在楼下”,空间分布极不均匀又不配套,水资源以地下水为主,土壤资源集中分布在盆地平坝区。将对断陷盆地不同喀斯特形态影响水土过程、制约了水资源和土壤资源的开发利用机理等进行研究。

    三是生态服务功能提升与生态产业培育协同机制。

    基于喀斯特断陷盆地富钙偏碱的地球化学背景,导致喀斯特区植被具有喜钙性、旱生性、石生性。缺水少土导致立地条件差,生态恢复的难度大。生态服务功能的提升需要系统阐明植被退化与恢复生态学机制;生态产业涉及的物种与断陷盆地区域地质生态环境协同的生态学原理需进一步揭示;拟建立断陷盆地石漠化治理评价指标体系与评价方法。

     

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    设置6个课题,系统研究石漠化演变机理及综合治理技术与示范

     

    根据项目的重大科学问题、构建技术、生态产业模式等目标,本重点研发项目设置6个课题,拟系统研究石漠化演变机理及综合治理技术与示范。

    《断陷盆地生态环境地质分异及石漠化演变机理》课题,将选择代表性的喀斯特断陷盆地石漠化区,定量刻画典型流域植被与水文过程交互作用,确立流域生态需水关键期及需水量,明确植被生态水文耦合过程对碳、氮、钙、水等物质传输的影响。在此基础上,解译喀斯特断陷盆地生态环境地质分异规律及其内在联系,揭示喀斯特断陷盆地生态环境地质分异与石漠化协同演变机制、生态系统演替趋势,为喀斯特断陷盆地石漠化区面向生态的水资源合理配置和生态功能恢复提供理论依据。

    《断陷盆地地表、地下水资源高效利用与优化调控》课题,针对断陷盆地水资源以地下水为主、且埋深大、雨水集中、水资源时空分异大、水资源与土壤资源空间上分隔、时间上存在错位等突出问题,以泸西、建水、蒙自三个盆地为解剖对象,开展断陷盆地地表—地下水过程研究、资源高效利用调控技术研发,阐明断陷盆地流域尺度水文地质结构与水文过程,分析“五水(雨水、地表水、喀斯特表层带水、地下水、土壤水)”转换过程,研究喀斯特系统水均衡问题,研发地下水开发、地表水调蓄、雨水收储、水污染风险评估及水质修复、节水灌溉、土壤保墒等综合高效利用技术,探索断陷盆地水资源可持续利用管理技术途径提供科技支撑。

    《断陷盆地土壤流/漏失阻控与质量提升》课题,选择蒙自、建水断陷盆地,针对喀斯特断陷盆地周边山地(陡坡带、高原面)土层浅薄不连续、土壤流/漏失严重、土地持续利用难等问题,查明陡坡带、高原面岩土组构与土壤生态特点,揭示土壤流/漏失驱动因素、土壤退化对石漠化演变的响应关系,及特色作物连作障碍机理,研发深根系乔—灌—草生物篱等阻控技术,消减土壤连作等障碍因子,提高土壤质量,为该区土壤资源抢救、保护与高效利用的有机结合提供理论和技术支撑,促进区域生态改善与生态富民。

    《断陷盆地石漠化区植被恢复与功能提升》课题,针对断陷盆地生态环境地质分异、植被退化和石漠化程度严重等问题,以建水断陷盆地为主要对象,开展植被退化与恢复生态学机制研究,阐明断陷盆地高原面、坡面和盆地植被退化与恢复生态学机制,以生态系统服务功能提升为核心,研发喜钙、耐旱植物材料筛选与快繁技术、稳定群落构建与可持续性经营管理技术,构建仿自然植物群落与林—灌—草优化配置模式并示范,为喀斯特断陷盆地林草植被生态恢复提供理论和技术支撑。

    《断陷盆地特色生态产业的培育、技术开发与示范》课题,针对断陷盆地光热资源丰富,但石漠化严重、水资源短缺、植被退化严重、产业单一、经济效益低下、生态产业欠发达、农民贫困等问题,以提升生态衍生产业发展为主要目标,选取蒙自市和泸西县作为课题研究区域,研发断陷盆地特色经济价值的林、灌、草植物品种种植技术,构建具生态经济效益的复合经济林—草(药)—畜(禽)等系统和复合水/干果技术模式,形成生态衍生产业模式并示范;研究市场潜力大的生物资源(塔拉等)与断陷盆地地质生态环境的适应机制,研发绿色产业提质增效加工利用技术,培育特色生物资源加工企业,为喀斯特断陷盆地的石漠化综合治理和农民脱贫致富提供科技支撑。

    《断陷盆地石漠化综合治理模式与技术集成》课题,针对断陷盆地石漠化区生态治理—生态产业协同石漠化综合治理模式欠缺、石漠化综合治理效益评估缺乏等关键科学问题,开展断陷盆地石漠化治理技术集成与规范,断陷盆地石漠化治理模式集成与范式,断陷盆地石漠化治理县域示范与效益评价,断陷盆地石漠化区生态环境保护、资源综合开发利用建议与对策研究。集成水土资源高效利用、石漠化生态治理—生态富民耦合调控技术,形成基于生态服务功能提升的石漠化生态富民综合治理模式;对石漠化治理工程进行综合效益、适用性评价,并在县域(流域)范围进行应用示范,为断陷盆地退化生态修复和精准扶贫发挥技术支撑与示范引领作用,同时利用联合国教科文组织国际岩溶研究中心平台作用,积极开展国际科技合作,促进技术共享转化。

     

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    重点研发6项关键技术,致力于改善我国老、少、边、穷地区区域生态环境质量

     

    项目将重点研发6项关键技术:

    一是大功率充电联合跨孔CT 成像准确定位地下河技术。

    在断陷盆地区,地下水空间分布及运移规律复杂,难以定位,开采难度大。采用大功率充电联合跨孔彩色CT成像技术,可以降低噪音,提高识别分辨率,对地下水的空间分布进行准确定位。

    二是流域尺度水土资源高效利用与优化调控技术。

    从水资源承载力出发,集成地下水开发、地表水调蓄、雨水收储、水污染风险评估及水质修复、节水灌溉、土壤保墒等技术,达到地表地下水联合调配高效利用。从断陷盆地土壤属性出发,集成有机培肥、保护性耕作、特色作物连作障碍消减等土壤质量提升技术,达到土壤资源高效利用。

    三是深根系乔—灌—草生物篱土壤流/漏失阻控及水土保持生态工程技术。

    以具有丰富溶蚀裂隙喀斯特表层带和落水洞为单元,开展深根系乔—灌—草配置阻控土壤漏失试验,研发相关生物篱技术;引进传统土壤流失防治工程和生物措施,集成断陷盆地水土保持生态工程技术。

    四是喜钙耐旱植物材料筛选与快繁及仿自然植物群落优化配置技术。

    筛选喜钙、抗旱、抗风、耐瘠薄、保水保土固氮能力强等适宜优良植物材料,进行栽培试验;通过种、营养体、最适合环境营造等多技术途径,研发不同植物材料的快繁技术体系。

    五是特色经济林—草(药)—畜(禽)复合系统构建技术。

    重点突破断陷盆地石漠化修复的林下种草养牛(羊)与圈养技术、林—果—药复合经营技术、特色林(果、药)的种苗繁育与优质栽培技术。

    六是生物资源利用提升与生态衍生产业培育技术。

    从塔拉引种、栽培、适应性试验,到生物资源获取、生物产品研制,延长生态产业链,进行喀斯特特色资源利用加工企业的培育。

    曹建华表示,项目参与单位囊括国土资源部、国家林业局、教育部、水利部、中国科学院等部门,覆盖了地学、生态学、林学、土壤学和水土保持学等学科,项目各研究团队均具有深厚的学术研究基础和很强的技术优势,为本项目的顺利执行奠定了坚实基础。

    项目的实施地点与示范区位于我国老、少、边、穷地区,生态环境恶劣,项目将技术研发、试验示范与推广相结合、新技术与已有技术集成和组装相结合、生态效益与社会经济效益相结合,研发技术的应用推广将极大改善区域生态环境质量,使示范区土壤侵蚀模数降低20%~30%,示范区生态服务功能提高30%以上,推动相关生态衍生产业的发展,为生活在生态环境脆弱的断陷盆地区贫困农民提供新的发展机会,对促进少数民族地区的社会稳定具有巨大的社会效益。

    地质扶贫,瞄准断陷盆地精准发力

    地下水是全球经济一体化的重要资源保障,为支撑“一带一路”国家战略,中国地质调查局部署了“中国及周边地区地下水资源与地质环境系列图编制”子项目,由中国地质调查局水文地质环境地质研究所承担,主要目标任务是通过亚洲重大地质环境问题研究,与亚洲主要国家合作编制《亚洲地下水系列图》和续编《亚洲地下水环境系列图》工作,中国地质科学院岩溶地质研究所参与开展了中泰岩溶水文地质对比研究。项目周期为2013年至2016年,是“全国系列基础地质综合编图项目”的子项目,实施单位为中国地质调查局发展研究中心。

    中国及周边地区地下水资源与地质环境系列图编制”项目取得重要成果主要包括《亚洲地下水系列图》、《亚洲地下水环境系列图》2套6张1:800万国际性地质制图系列图件;编写了《亚洲地下水与环境》1部专著;完成“澜沧江-湄公河流域跨界含水层研究”、“克鲁伦河流域地下水资源与环境地质”与“黑龙江-阿穆尔河流域生态地质环境”3份专题报告;编制《亚洲地下水与环境图集》1部。该系列研究成果,重要的洲际性文献资料,可为绿色“一带一路”建设、资源开发和重大基础设施建设提供水文地质、地下水资源与地热资源的重要的资料和数据依据,对于亚洲地下水资源、地热能源和环境地质研究具有推动性作用。该系列成果尤其是《亚洲地下水系列图》被联合国教科文组织在跨界含水层研究与管理中应用,被作为亚洲跨界含水层管理的基础数据;诸多成果已被国内和亚洲国家许多科研院所、大学作为水文地质、地下水资源、地热研究和自然资源开发利用的基础资料广泛应用。《亚洲地下水环境系列图》可为保障我国与周边国家和谐的地质环境关系提供重要依据,为合理开发利用资源和更好地保护环境提供科技支撑,该系列成果还填补了许多国际上的空白,对亚洲乃至世界水资源研究将起到重要作用,对解决国际资源环境矛盾和生态环境问题具有深远的科学与政治意义。

    一、出版《亚洲地下水系列图》(1:800万)填补了洲际地下水资源及地热图件亚洲地区的空白,建立亚洲地下水资源与环境信息平台,为亚洲各国自然资源开发利用、水资源规划、地质环境保护防灾减灾提供科学依据。

    《亚洲地下水资源图》是通过亚洲地下水系统的划分,提出气候地貌为主控依据的宏观地下水系统划分的准则,综合气候地貌、地质构造、水文地质结构、地表水系等因素,划分了亚洲11个地下水系统36个子系统,并评估了不同类型地下水的补给和可采资源量,是首个亚洲地下水资源分布的成果图件。

    《亚洲水文地质图》是在张宗祜院士1992年主编的“亚洲水文地质图”和地质所最新编制的“国际亚洲地质图”基础上,重新划分了亚洲地下水赋存类型及富水程度,将亚洲地下水划分为孔隙水、岩溶水、裂隙孔隙水和裂隙水,更为准确地揭示了亚洲地下水的水文地质特征的循环规律。

    《亚洲地热图》反映了亚洲的地热存储类型,将亚洲热储类型划分为现代火山型、隆起断裂型和沉积盆地型,并且反映了大地热流及其分布规律,表示了3000 m深度地温场及其地热资源分布的内在规律。

    二、编制《亚洲地下水环境系列图》(1:800万)以资源可持续利用和地质环境保护并重为理念,应用地下水与环境地图时空认知理论,通过国际间合作总结了亚洲地下水与地质环境关系特征和规律,开展了与地下水相关地质环境问题研究,剖析了亚洲地下水质量状况,归纳了地下水过量开发的地质环境负面效应,地下水与生态环境的依存关系,探索了地下水环境地图时空认知及变化规律总结研究亚洲地下水与地质环境的特征和规律,开展地质环境系列图件编制及相关地质环境问题研究,剖析我国及周边国家地下水资源开发所引发的环境地质问题,开展黑龙江(阿穆尔河)流域主要地质环境问题专题研究。工作是在研究国际编图技术与亚洲地质环境编图特点基础上,借鉴已出版的国际编图成果,特别是美国和欧洲等国家地质环境的编图模式,同亚洲地质环境特征及其问题相结合开展的。

    《亚洲地下水环境系列图》由亚洲地下水质量图,亚洲地下水开发地质环境效应图,亚洲地下水生态环境图三张图件和说明书组成,该成果分析了原生地质环境与现代全球变化及其人类活动的关系,将亚洲地质环境背景与地下水环境问题联系起来,建立了新的亚洲地质环境编图理念,反映与地下水密切相关的地质环境,揭示了地质环境时空特征及分布规律。走在了国际同类编图研究成果前列,在编图内容和表现形式上体现出亚洲地质环境特色。

    《亚洲地下水质量图》亚洲地下水水质分带受到气候和地形地貌的主导和控制。地下水循环交替条件决定着地下水质量优劣,通过综合评价亚洲地下水质量编制的,研究了地质环境对地下水质量的影响以及对生命健康的危害。地下水的溶滤淡化和浓缩盐化作用的程度,划分出亚洲四大水质分带,其空间分布特征主要是由南北向中间的阶梯状地势、海岸带走向和气候的综合影响的结果,自补给区淡水带,到径流区淡水-微咸水带,逐渐演变成微咸水-咸水带,直至到大陆盐化作用的咸水带。

    亚洲地下水开发地质环境效应图首先根据地下水开发利用所引起的地质环境负面效应,作出单要素分析图件,然后以地下水开采引起的地质环境负效应为依据,以不同的地形地貌和含水岩组类型作为重要判断标准,划分出地下水开采的6个地质环境效应分区是:平原盆地地下水强烈开采大范围缓变危害效应区;平原盆地地下水一般开采无明显危害效应区;岩溶地下水局部开采易发突变性危害效应区;矿区地下水疏干开采易发突变性危害效应区;丘陵山地地下水分散开采无明显危害效应区;其他地下水零星开采常态效应区。归纳出地下水不合理开发引起的地质环境负效应主要危害有:区域地下水位持续下降、地面沉降、岩溶塌陷、地裂缝、海水入侵、油田地下水开采水位下降和矿区采空塌陷等7大危害。

    《亚洲地下水生态环境图》是用系统理论将地下水与生态环境建立起有机的联系,反映地下水生态环境主要类型、时空特征分布规律。揭示大气圈、岩石圈、水圈与生物圈之间的物质迁移和能量转换关系尤其是气候地貌对地下水生态环境的控制作用,结合人类和其他生物的改造作用,确定出地下水生态环境三大类型分别是:地下水调蓄支撑生态环境、地下水涵养维持生态环境、地下水贫乏脆弱生态环境。主要分区有:沿海口岸三角洲与滨海低地地下水调蓄支撑区,平原、盆地及丘陵低地地下水调蓄支撑区,低山丘陵地下水涵养区,高原山地地下水涵养区,高寒冻原地下水(生态)涵养区,沙漠、戈壁地下水贫乏区,黄土高原地下水贫乏区,岩溶石漠化地下水贫乏区。

    完成“澜沧江-湄公河流域跨界含水层研究”、“克鲁伦河流域地下水资源与环境地质”专题研究报告,对亚洲主要跨界含水层进行了评价,创建了跨界含水层和谐度定量评价的数学模型,建立了湄公河流域跨界含水层和谐度定量评价模型和指标体系,功能指标-社会经济管理指标-法律效应指标权重迭加的数学模型,并进行了跨界含水层定量评价,为跨界含水层研究提供了示范。

    三、实现亚洲地下水资源与环境地质空间信息技术共享建立了亚洲地下水资源与环境空间信息系统,解决了流域、国家、地区和单元等多尺度的信息元在洲际尺度上的信息处理问题;协调了不同年纪、不同时段等多时态的空间信息认知;规范了10种气候地貌类型、4种含水类型、3种地下水资源类型和3种热储类型等多类型的图面表达;图面结构合理、表现形式精细、色彩协调美观、科学普适易读。

    四、参与地调局《“一带一路”地质矿产资源图集》编制,服务国家决策。水环所与岩溶所共同参与编制了《“一带一路”地质矿产资源图集》中的地下水资源和地热资源图件,为服务国家决策提供了科学依据。

    五、中国与中南半岛岩溶地质对比研究,国际间专家携手共同提高科研水平。岩溶所与泰国自然资源与环境部地下水资源厅合作,在泰国中西部典型岩溶区开展了岩溶水文地质调查与碳循环监测、地球物理探测技术应用试验与研究工作,并建立了2个地下水与碳循环中泰联合监测站,对比中泰岩溶形态组合特征与发育环境差异,初步估计了泰国岩溶作用与碳循环强度。

    六、开展黑龙江(阿穆尔河)流域生态地质环境研究通过不同时段卫星遥感数据解译对比分析和实地考察验证,一是原生地质环境问题主要有地方病、多年冻土与冻胀融陷、界河坍塌等;二是次生地质环境问题主要有江河水质污染、城市地下水超采地下水位持续下降、矿山开采地面塌陷等;三是人类与自然共同作用下的生态地质环境问题包括土壤盐渍化、土地沙化、湿地退化、草场退化、森林退化、水土流失以及冻结层退缩等,这些问题的存在一方面是气候变化下自然生态缓慢的发展趋势,更重要的一方面是人类在发展社会经济的同时违背了自然规律,给大自然和人类造成重大损失。

    七、亚洲地下水与环境专著出版发行在即通过项目研究的不断深入,对大量的信息资料归纳分析,编撰了亚洲地下水与环境专著。

    八、《亚洲地下水与环境图集》即将付梓。为了更广泛体现编图成果的应用性,编辑了亚洲地下水与环境图集

     

    图片1_副本

    亚洲地下水系列图 

    图片2_副本

    亚洲地下水资源与环境空间信息系统 

    图片3_副本

    地下水与碳循环中泰联合监测站

    亚洲地下水与环境专著

    亚洲地下水与环境图集

    中国及周边地区地下水资源与地质环境编图成果支撑绿...