我国首艘大洋钻探船“梦想”号今天（17日）正式入列，使我国成为全球第三个设计建造大洋钻探船的国家。据介绍，“梦想”号是目前全球钻探能力最强、科研实验功能最全、智能化水平最高、综合运维成本最低的超深水钻探科考船，是面向全球科学家开放共享的大型科学研究装置。

作为保障国家能源资源安全的大国重器、支撑海洋强国建设的核心利器，建造大洋钻探船的构想从2008年就已经萌芽，2013年开始调研，2015年开始写立项建议书，2017年开始申请立项，2021年底启动连续建造，直至今天成功建成入列。十年磨一剑，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号如何建成？

“梦想”号设计效果图（中国地质调查局宣传教育中心供图）

说起“梦想”号在设计建造过程中遇到的困难和瓶颈，自然资源部中国地质调查局“梦想”号指挥部主要负责人周昶至今依然历历在目。

周昶：这艘船，要把它建好，我们需要举全国之力，甚至是全球之力。它是拿困难堆积出来的，是泪水和汗水堆积出来的。

他说，这艘船的设计建造目标既承载着人类“打穿莫霍面、进入上地幔”的科学梦想，又承担着为国家勘探开发深海能源资源的重任，因此，它既是科考船、钻探船，又是地质调查船、油气开采船，是我国海洋科考船舶建造历史上的重要里程碑。中国船舶第七〇八研究所“梦想”号总设计师张海彬也深有体会，为配合大洋钻探的科学要求，“梦想”号进行了一系列创新设计。

张海彬：成功解决了大洋科学钻探、天然气水合物勘查试采、海洋油气勘探以及深远海科学考察等多种功能同船融合设计的难题，完成了创新船型方案，新型连体双月池，DP3级蓄能闭环电网等多项国际首创设计，研发了具有完全自主知识产权的大洋钻探船，实现了综合性能的大幅提升和运营成本的有效控制。

航行中的“梦想”号（中船黄埔文冲船舶有限公司供图）

2015年底，张海彬进入“梦想”号设计建造团队。彼时，面对这样的设计建造目标，在国内乃至国际上都没有成熟的经验可供参考。张海彬说，这让“梦想”号的设计建造过程困难重重；其中，最大的难题就是，如何在确保大洋钻探、油气勘探、科研实验等各项功能集于一身，在恶劣海况仍能够安全平稳运行的前提下，又让“梦想”号具备优越的航行通过性和运营成本控制方面的国际竞争力。

张海彬：如何以“小吨位”实现“多功能”？这是一个最大的挑战。“梦想”号在立项论证之初，中国地质调查局就提出了总吨的控制目标，吨位越大的话，船的体积就会越大，相应的，它的建造和运营成本都会上去。我们在整个研发过程中，应用了模块化的设计理念，采取了钻机主体固定、钻材堆场切换、营运设施共享的原则。这个船的吃水是9.2米，吃水的量级可以满足全球大部分航道的航行、码头的停泊。船的总高81.2米，比日本的“地球”号降低了将近40%，即使是在8米的轻载吃水下，都完全可以满足深中通道大桥的安全通行要求。

“梦想”号（中国地质调查局宣传教育中心供图）

除了遵循“小吨位、多功能、模块化”的设计建造理念，既然是大洋钻探船，“梦想”号还集成了全球最先进的钻采系统。广州海洋地质调查局研究员孙珍介绍，这套系统完全可以实现对以往国际上大洋钻探船各项关键技术指标的超越，让人类距离实现“打穿莫霍面、进入上地幔”的科学梦想更进一步。

孙珍：我们研制了首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机，有4种作业模式和3种取心方式。首创了主动补偿和被动补偿于一体的液压举升技术，提升能力达到907吨。这是个什么概念？就是说如果我们要想打到莫霍面，就是海水4000米，然后再向下打6公里，再进入莫霍面一段距离，11000米的话，我们的钻杆就要有11000米，钻杆的自重大概有500吨，所以我们907吨的抓举能力完全可以支撑11000米钻进。隔水管作业可以用于油气的勘探开发，有助于海洋新能源的勘探开发。

海洋新能源，都有哪些呢？孙珍进一步解释，天然气水合物、天然氢气、无机甲烷等等，都是“梦想”号未来的勘探目标。

孙珍：全球的天然气水合物资源多，海底还有氢气资源，还有大量的无机甲烷资源，海底到处在冒着冷泉资源，已经远远超过了人类所原来认知的可能发现能源的领域。“梦想”号未来可以大展神威，大胆地去尝试开发这些新的资源，在我们原来不敢去和没有能力去的地方寻找油气资源。

“梦想”号的双月池设计（中国地质调查局宣传教育中心供图）

月池，是诸多大型科考船上的必备。它是船体内部贯穿各层甲板，与海水相通，直通船底的一个井道，钻探船上的钻杆可以由这个井道下放到海底，潜水员和水下机器人也可以从这里前往水下作业。张海彬介绍，科考船上往往都只有一个月池，但为了配合4种钻探作业模式，设计建造团队经过反复迭代优化，终于让双月池设计在“梦想”号上实现；同时，船上还搭载涵盖海洋科学、微生物、古地磁等在内的九大实验室，采用数字孪生等关键技术，可实现钻采作业全过程监测、科学实验智能协同。

张海彬：特别是对于无隔水管泥浆闭式循环钻探来说，需要有一个泥浆返回通道，主井口需要超过12米，我们在国际上首创了连体双月池的设计方案，尽可能降低由于月池的存在造成船舶阻力的增加，反复做了多次迭代优化，完全可以满足我们航速指标的要求，还有4种作业模式的兼顾。设计了全球海洋领域全学科的船载实验室，打造了面积最大、功能最全、流程最优的海上移动实验室，可以引领全球海洋科学多学科交叉研究。

“梦想”号设计建造团队（中国地质调查局宣传教育中心供图）

如此之多的全球领先、全球首创集于一身，让“梦想”号无愧于国之重器的称号。张海彬感慨，随着“梦想”号的设计建造同步成长的，不仅仅是包含他在内的全体设计建造团队，这一设计建造过程，也带动了我国船舶制造业向高端船舶及海工装备方向发展。

张海彬：2015年之前，我们国家设计建造这种深水钻探装备，基本是依赖国外设计公司。“梦想”号整个作业系统非常复杂，技术难度也非常大，对于国内自主研发设计力量的信任和培育是非常难能可贵的。我们船舶行业现在接单量在全世界已经遥遥领先，占70%；但高端海工装备这块在国际市场的占有率是不高的，特别是自主研发能力是落后的。船舶和海洋工程装备领域发展新质生产力，主要就是针对高端海工、船舶装备。通过“梦想”号大洋钻探船的自主研发，构建了超深水钻探装备的设计建造技术体系，是我们国家发展蓝色新质生产力的一个代表性成果。

大比例尺土地质量地球化学调查样品采集

土地质量地球化学调查表层土壤样品采集

化工污染场地土壤修复治理样品采集

地调院技术人员在福州多目标地球化学调查与土地规划示范野外取样现场

地质队员在开展土地地球化学野外调查

工作人员在稻田采样

当前，自然资源系统正全面启动国土空间规划编制审批和实施管理工作。就农业农村而言，需要结合县和乡镇级国土空间规划编制，通盘考虑农村土地利用、产业发展、居民点布局、人居环境整治、生态保护等，落实乡村振兴战略，优化村庄布局，编制“多规合一”的实用性村庄规划。这些需要科学精准的调查数据作为支撑，而土地质量地球化学调查就是获取数据的重要途径。

地勘单位凭借专业技术，在土地质量调查及成果转化中承担着重要角色。随着调查比例尺的增大、覆盖面的拓展、内容的丰富化，地质科技将在村庄规划甚至整个国土空间规划中起到更加重要的支撑推动作用。

解密土地质量 助力乡村振兴

景利年 王大伟

开展土地质量地球化学调查，可以为土壤环境的保护、治理及土地资源的节约集约利用提供数据基础。近年来，山东省地矿局充分发挥地质专业技术优势，服务特色农业发展和精准扶贫，在省内实施了土地质量地球化学调查项目数十项，为全省经济社会发展提供了高质量地质技术支撑和服务保障。

在美丽泉城济南，局属物化探勘查院主持完成了全省首个大比例尺土地质量地球化学调查示范项目，实施了全省地质系统首个污染场地修复治理工程，开展了全省地质系统首个污染场地修复治理药剂、农业生物有机肥配方的研制工作。该院《面向土地质量评价的农业地球化学监测应用》荣获首届全国地质资料数据创新应用大赛一等奖。通过系列项目的实施和相关研发，可以获取耕地土壤中的有益元素、有害元素含量数据，作为耕地分等定级的评价依据，用于指导建设用地布局和基本农田划定，也为土地剥离、耕地占补平衡等工作提供了依据。

在革命老区临沂，局属地矿七院发挥地质工作专业优势，高标准、高质量开展了沂南县双堠镇1：5万土地质量地球化学调查与评价项目。该院通过对双堠镇156.18平方千米的土地质量调查评价，基本摸清了双堠镇土地质量的家底，获得了表层土壤中有毒、有害、重金属及有益元素的地球化学分析数据，圈定了富锌、富硒和富锗等特色土地，查明了双堠镇富硒、富锌和富锗等特色土壤资源分布范围，对当地农业农村部门调整农业结构，优化产业布局，提高农产品附加值，提升优质绿色农产品质量提供了依据。局属物化探勘查院在临沂市郯城县归昌乡通过土地质量地球化学调查，发现锗丰富和较丰富土壤面积15.60平方千米，锌丰富和较丰富土壤面积10.89平方千米，硒适量土壤面积37.18平方千米，极大促进了地方生态和特色农产品的开发，为精准脱贫打下良好的基础。

在风筝之都潍坊，局属地矿四院开展了“潍坊市土地质量地球化学调查与评价”项目。项目第一期对潍坊市所辖寿光、青州和昌乐三市(县)进行了取样调查，调查面积达4657.8平方千米。成果显示，区内硒元素平均含量大于0.40毫克/千克的富硒土壤面积为181平方千米。另外，根据此次调查，富锗土壤和富锌土壤也被大量发现。区内平均含量大于1.5毫克/千克的富锗土壤面积为183.5平方千米；平均含量大于84毫克/千克的富锌土壤面积达370平方千米。目前，该项目第二期正在紧锣密鼓地开展，现已完成对高密市和诸城市1.2万余件样品的野外采集和试验检测工作，项目报告编写和评价工作将随即展开。该院还积极推进项目成果应用转化，到国内该领域先行单位开展学习调研，积极探寻有益元素在土壤中富集与农作物生长之间的关联，为项目成果推广积累经验。

下一步，山东省地矿局将充分发挥地质工作的先行性、基础性、公益性、战略性作用，精准对接需求、主动服务地方，高质量开展好土地质量地球化学调查工作，在助力打造乡村振兴齐鲁样板中干在实处、走在前列。

地球化学调查助力新福建建设

张瑞利

地球化学调查目的是绘制土壤“基因”图谱，为资源开发和环境保护提供科学依据。福建省地矿局负责实施的1：25万多目标区域地球化学调查，到2016年12月基本实现覆盖全省陆域的目标。从2016年起，福建省开展1：5万、1：1万县域农业地质调查工作。目前由福建省地矿局所属单位完成或正在实施的县域农业地质调查已经涉及34个县（市、区）。近20年来，福建省地矿局还实施了福建省典型市县级土地质量地球化学等一批相关项目。在省自然资源厅、省财政厅的支持下，福建省地矿局一直推进土地质量地球化学调查项目成果的应用，并取得较好成效。

海量高精度调查数据助推“生态美”

早在2008年福建省沿海生态地球化学调查成果“出炉”之时，这项中国地质调查局和福建省人民政府合作开展项目的调查成果就引起了省领导及有关部门高度注意：调查结果表明福建沿海经济带约94%的表层土壤限量未超标。2017年，全国首个省级1：25万土地质量地球化学调查整装性成果《福建省土地质量地球化学调查报告》通过专家组评审。其调查结果表明：全省土地质量总体良好，清洁土壤比例87.38%，其中清洁耕地、园地均在90%以上。这是对福建省陆域土地进行得一次前所未有的全面“基因”普查，全面查清福建省土地质量地球化学现状，如土壤养分元素丰缺、土壤环境质量、土地沙化风险区分布、土壤放射性元素分布、水源重点保护区土壤环境质量和富硒土地资源分布等。福建省地矿局积极推进调查成果应用，服务于各级政府及自然资源、生态环保、农业农村等部门，为福建省生态文明建设、各类规划编制、自然资源管理、土壤污染防治等方面工作提供地质支撑服务。

农业地质调查引领现代农业发展

为了使调查成果得到推广应用，在省国土资源厅、财政厅支持下，福建地矿局相继实施了重点富硒区调查评价等工作，帮助相关县（市、区）开发利用富硒土壤资源。福建省农业厅公布的寿宁、诏安、云霄、大田、明溪、三元、宁化、连城、新罗、永定等10个首批省级富硒产业开发重点县（区），大多是在福建省地矿局支持下成功发展富硒特色现代农业的。2016年以来开展的县域1：5万、1：1万农业地质调查评价大多是为了服务特色现代农业发展。福建地矿局在实施多目标生态地球化学调查中，在有关部门支持下，选择11个典型县市开展名特优农产品产地，武夷岩茶、浦城薏米、永泰芙蓉李等12种名特优农产品，作为研究对象开展产地地质背景评价，有力促进特色现代农业发展。

地质技术助力精准扶贫

今年6月20日，中共福建省委办公厅、福建省人民政府办公厅发布公告称，云霄、诏安、浦城、寿宁等12个省级扶贫开发工作重点县均达到脱贫退出条件。其中福建省地矿局在诏安、寿宁等多个省级扶贫开发重点县实施过地质扶贫开发工作。诏安县原是福建省漳州市贫困人口最多的县，在福建省地矿局支持下利用发现76.2万亩的富硒土壤发展富硒农业产业，打造“中国海峡硒都”，2016年~2018年连续三年进入“福建省县域经济发展十佳县”，获评“2018年度中国十佳脱贫攻坚与精准扶贫示范县市”称号；福建省地矿局自2012年起参与由省委组织部牵头的寿宁县帮扶工作，优先实施土地质量地球化学调查，圈定出58.2万亩富硒土壤和68.8万亩富锌土壤，帮助其打造“中国硒锌绿谷”，成为“中国富硒富锌农业示范县”。富硒富锌等土壤资源成为脱贫攻坚新引擎。

目前，覆盖全省的多目标生态地球化学调查已接近尾声，1：5万、1：1万县域农业地质调查持续推进中。在建设“机制活、产业优、百姓富、生态美”新福建中，还需要多方共同发力才能走得更远，农业地质不能缺席。

地质科技,支撑铜鼓现代农业

江 燕

今年，江西铜鼓又发现了11万亩富硒土壤。“我们将坚定不移实施‘生态立县’发展战略，以‘生态+大健康’为方向，整体推进全域旅游、全域有机农业、全域生态工业、全域秀美城乡‘四个全域’发展，努力探索一条山区县践行‘两山’理论、实现乡村振兴的新路子。”铜鼓县委书记罗光荣在谈到该县未来发展时这样说。

时间倒退回一年前。莽莽大山深处的铜鼓县该如何建立新的经济支撑点，成为摆在县领导案头最为迫切的难题。铜鼓县隶属于宜春市，而宜春市是我国三大著名富硒地之一，硒资源赋存条件好，生态环境优良，富硒产业发展潜力大。铜鼓的土地是否也富硒？铜鼓县委把探寻“硒”望的目光投向了200千米外的江西省地调院。

2018年8月，铜鼓县政府与江西省地调院正式签订铜鼓县富硒土壤普查工作服务采购项目合同书，开展铜鼓县富硒土壤普查。范围涵盖全县9个乡镇，目标是大致查明区内土地质量状况及其环境特征，初步划分区内富硒土地资源区、优质土地资源区，为区内永久基本农田规划、特色农业产业基地建设、土地管理与保护等提供依据。

江西省地调院成立23人铜鼓县富硒土壤普查项目组，项目负责人及技术专业组组长均由具有中高级技术职称的人员担任，主要技术人员均从事过多轮江西省多目标区域地球化学调查以及土地质量评估工作。在项目实施过程中，项目组按照规范及有关规定要求，严格执行项目设计的技术路线和技术标准，野外调查采样工作扎实推进，分析数据精确、可靠，为项目成果的开发研究及成果的推广应用奠定了坚实的地球化学信息数据基础。

半年后，铜鼓县富硒土壤普查工作圆满结束。该院共完成区域环境调查面积97.5万亩，采集表层土壤样品665件，分析测试土壤样品242件。硒元素分析结果显示，铜鼓县富硒土壤面积初步统计为11万亩，另有潜在富硒土壤36万亩。该院根据富硒土壤的空间分布，结合土壤环境质量特征，剔除风险管控点和高风险污染点后，初步圈定富硒优选区面积28万亩，占全区总面积的24.06%，为富硒土壤开发利用提供了参考资料。根据这次1：25万土地质量地球化学调查成果，该院筛选出富硒土壤资源建议区4处，为土地质量地球化学调查成果转化应用起到指导作用。

铜鼓县多年来因地制宜发展特色种养，形成了水稻、茶叶、果蔬、竹笋、中药材五大产业。这次富硒土地调查评价工作是对铜鼓县农业经济新发展的地质科技支撑，也是积极开发地方自然资源优势，培养特色产业，增强贫困地区“造血”功能的深入实践，将加快推动铜鼓县土地资源优势转化为产业优势和经济优势。

如今，该县加快了富硒功能农产品基地建设与产业开发，提高农产品附加值，助力乡村振兴和地方经济社会发展，向富硒土壤要效益，把富硒作为“金字招牌”，在做大做强做精做亮农业特色产业的同时，统筹推进美丽乡村建设，激活旅游业，为农民致富打开新通道。

据悉，目前铜鼓县在三都镇理溪村成立了铜鼓福寿黄桃产业有限公司。该公司富硒农产品基地面积为200亩，丰产预计为530吨。该产业每年可为理溪村集体经济至少增收2万元，并有望突破5万元。

位于温泉镇凤山村的铜鼓县春韵茶业专业合作社，是一家国家示范合作社，其富硒农产品基地面积为300亩，产量预计1.8万斤。

由于破译深藏地下的“土壤密码”而发展起来的富硒产业，将成为铜鼓发展现代农业的新引擎。

为“中国硒港”提供地质力量

黄 强

在《贵港市富硒产业发展规划（2018~2022年）》发布实施一年之际，谈起贵港市打造“富硒之港”，因“硒”而富，推动富硒农业产业全面开花的新变化时，参与过贵港地区多目标区域地球化学调查的广西地球物理勘察院项目综合组组长李忠武感到由衷的自豪。

贵港市委书记李新元表示：“贵港发展优势特色农业产业，必须立足本土资源做大富硒产业，做强富硒农业品牌；要举全市之力，将贵港打造成在广西乃至全国具有影响力的‘中国硒港’，加快农业供给侧结构性改革，助推乡村振兴。”

目前，贵港市有富硒农产品生产基地88个，面积5.8万亩；有32个农产品获得广西富硒农产品认证，占广西总数的25.4%，认证数位列广西第一；有3个农产品荣获第一批“广西名优富硒产品”荣誉称号；在第四届世界硒都硒产品博览交易会上，贵港市有6个农产品获“中国名优（特色）硒产品”称号，其中“东津细米”牌富硒香米考评位居第一名；2015~2017年，贵港市连续3年获得“中国名优（特色）硒产品”达18个。

成果的背后，是地质人的智慧和汗水。

广西地球物理勘察院院长石科说：“我院作为农业地质项目的承担单位，负责在贵港市所属桂平市、平南县、港南区一带开展农业地质工作。”

地矿人的工作场景历历在目。

技术员吴特赟是个爱动脑的小伙子。遇到地形图与实际不一致的情况，他采用在设计点附近仔细观察，放宽视野查看地貌的方法，以实际情况结合规范重新确认采样点，保证了样品的有效性和质量。

在稻谷样品采集点，女队员韦雪姬和周伟清忙得不亦乐乎。她们必须赶在稻谷收割前完成该样品采集，时间非常紧迫。

在甘蔗地里，叶子交错疯长，锋利无比，组长何克团手臂上布满了划痕。

每采集一个样品，除了要按规定的方式取样，还要完成定点、编写点号、样品采取、填写记录、标记位置、相片采集等一系列的程序，工作非常繁琐。每天，他们肩背装满工具的地质包、手拿GPS和地质图，在田间、竹林里穿行，样品越来越多，负担越来越重。

大气干湿沉降物样品意义深远：采样器经过一段时间的风吹日晒雨淋，收集到空气中的沉淀物和雨水，通过分析样品中的物质含量研究探讨空气质量，为环境保护提供有力证据。这种样品采集的周期较长，需将采样器安装在当地居民楼四面无遮挡物、远离污染源的楼房顶部，放置一年时间，期间分两次采集样品。所以对大气干湿采样器的安装质量要求非常高。组长李忠武带领组员细心地配备内部结构：滤膜、滤网、纱布、胶管等，耐心地组装外部装置和用大块的水泥砖稳定支架，最后，还贴心地给采样器穿上防护罩、戴上“透气网帽”，确保采样器放置期间的稳固性、安全性、原生性。

广西贵港市港南区、桂平市和平南县土地质量地球化学评价3个项目共采集29780件样品，通过野外验收，全部评定为优秀级。

在实验室，广西地矿测试研究中心的科研团队逐步向农业发展领域延伸，为富硒资源调查成果提供技术支撑。该中心高级工程师阳国运介绍，为了扩大农业地质领域的检测能力，广西地矿测试研究中心建立了《ICP-MS法测定土壤中硼、碘、锗、锡》的方法，并且将氟的熔矿方式合并，达到了预期目标。通过使用该方法，该中心在近4年里完成了广西近20万份样品的分析与检测，使样品的检测质量达到了国内领先水平。

广西地矿测试研究中心还根据实验室的仪器特点改进对土壤有效态的分析技术检测方法。2016年，该中心通过完善离子发射光谱仪（ICP-AES）和电感耦合等离子发射质谱仪（ICP-MS）的检测方法，完善对硒等元素的检测工艺，给农业部门发展优质农业提供支撑，同时也减少了酸的用量及废气的排放。此外，中心制定的《一种同时测定土壤中的硼、碘、锡、锗的检测方法》获得了国家发明专利。

千峰环野立，一水抱城流，名满天下的桂林山水是碳酸盐岩经过千万年的溶蚀风化而留下的岩溶地质遗迹。近日，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所姜光辉研究团队通过将无人机成像和3D打印技术结合，成功将桂林山水原封不动地缩小至一个可以放在口袋里的模型。

这个只有书本大小的模型的原形是位于桂林市七星区东郊的丫吉试验场，实际面积有5.87平方公里。但由于采用了高分辨率的无人机照相技术，高大的树木、房屋、登山小道在模型上都是历历在目。不仅如此模型中石峰的形态是等比例缩小，真实地保留了大自然千万年雕刻留下的印记。

将桂林山水缩小建立模型不仅可以满足游客一览众山小的愿望，也有重要的科研价值。地质学是一个强调形象化思维的学科，例如德国科学家魏格纳正是凭借观看世界地图，突发奇想，提出了大陆漂移学说。类似地，精确的模型可以帮助研究者迅速掌握全局，从整体来思考局部之间的联系。姜光辉研究员表示以后还要利用这一技术建造多尺度的模型。超大模型用来模拟桂林地貌的演化，将形成桂林地貌的千万年演化历史集中到一瞬间展示。微观模型则用来解释元素的迁移。地质模型的应用前景广阔。             

丫吉试验场地形3D效果模型

丫吉试验场地形3D打印模型