2019年7月6日-7日，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所召开岩溶生态系统碳氮循环学术研讨会，来自南京师范大学、中国科学院、浙江大学、海南大学和岩溶所的7位专家、研究人员进行了学术报告。

会上，南京师范大学地理科学学院蔡祖聪教授做了题为“气候-土壤-植物氮形态契合的生产和生态环境意义”报告，深入阐述了土壤氮循环与气候和植物之间的关系，提出应根据土壤氮转化特点和作物氮素吸收特性合理施用氮肥。中国科学院华南植物园莫江明研究员做了“南亚热带森林生态系统对氮沉降的响应与适应”报告，系统阐述了氮沉降对南亚热带森林生态系统植物多样性、固氮效应和水分的影响。浙江大学浙江大学环境与资源学院马斌研究员做了“基于网络视角的土壤微生物生态过程”报告，分析了不同气候区森林生态系统土壤微生物的地理分布模式以及微生物间相互作用对土壤功能的影响。中国科学院南京土壤研究所颜晓元研究员做了“农田氮肥去向的影响因素与高效利用原理”报告，分析了我国氮肥施用的农学价值和环境影响，提出了降低氮肥损失和提高氮肥利用效率管理措施。海南大学热带作物学院伍延正博士作了“不同施肥模式对热区稻菜轮作系统氧化亚氮和甲烷排放的影响”报告，阐述了热区水稻种植条件下如何合理施肥以及温室气体减排。岩溶所李强研究员做了“喀斯特断陷盆地盆-山结构的土壤微生物群落特征”报告，分析了断陷盆地不同海拔高度土壤微生物的分布特征及其影响因素。岩溶所朱同彬副研究员做了“岩溶区石灰性土壤氮转化特点”报告，评估了岩溶区不同土地利用方式下土壤氮转化过程变化及其影响因素。

研讨会期间，部分参会专家和老师参观了中国岩溶地质馆和毛村野外试验基地，并就野外试验设计、采样等进行了交流与讨论。

来自南京师范大学、中国科学院南京土壤研究所、中国科学院华南植物园、中国科学院亚热带农业生态研究所、浙江大学资环学院、海南大学、广西师范大学、桂林医学院、湖北省农业科学院植保土肥研究所、岩溶所等高校院所50余人参加会议。

7月7日，国土资源部中国地质调查局在湖北宜昌鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果研讨会上透露，中国地质调查局部署实施的鄂宜页1井，在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组，获得了6.02万立方米/日、无阻流量12.38万立方米/日的高产页岩气流，并首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏——迄今全球发现的最古老地层中的页岩气藏。

这是世界页岩气勘查史上的一个重大突破——在排液仅40分钟，鄂宜页1井就形成高产气流并点火成功。鄂宜页1井，成为我国中扬子地区首次获得页岩气工业气流的参数井，也是迄今世界上在最古老地层中获得页岩气重大发现的参数井。鄂宜页1井，还标志着我国南方老地层的页岩气勘查在中部率先实现了突破。

长江经济带主要油气、页岩气田分布示意图

鄂宜页1井压裂施工现场技术研讨

①半个世纪的梦想终成真 

“鄂宜页1井的突破，圆了中国地质人半个多世纪的梦想。”中国地质调查局武汉地调中心主任姚华舟说完，介绍了地质人在南方寻找油气资源的艰辛历程。

在地质学中，与华北板块相对应的南方大陆叫扬子板块。其中,四川盆地以东的渝东、湖北、湖南及江西的一部分被称为中扬子。新中国成立后，华北板块上的油气勘探突破接踵而至，可扬子板块除了在上扬子的四川盆地内部找到普光、元坝、安岳气田，在四川盆地周缘的川东及川南地区获得页岩气突破外，中、下扬子一直没有大的发现。

怀着找油找气的梦想，自1958年开始，地质人年复一年在中扬子地区深耕细作。但无奈这里地质条件太复杂，总的成藏条件不是太好，油气勘探一直没有大的进展。

“有人形象地把中扬子地区比喻为摔在地上还踹了一脚的玻璃块。”中国地质调查局李四光学者、武汉地调中心油气资源室主任陈孝红说，“中扬子虽然被人们视为一个完整的板块，但其实是被秦岭—大别造山带与江南—雪峰造山带挤成的碎玻璃块。”

“尽管如此，地质人始终没有放弃在中扬子寻找油气资源的梦想。”姚华舟说，在经过半个多世纪的艰苦探索后，地质人对中扬子地区海相层系成藏条件、盆地的构造演化、构造圈闭类型等形成了一系列新认识，认识到黄陵基底等对于区域构造格架的稳定作用。特别是在油气调查类型上，实现了由单一找常规油气向常规油气与非常规油气并重的转变，从而在鄂宜页1井实现了页岩气勘探的重大突破，圆了地质人半个多世纪以来的梦想。

②变顺藤摸瓜为寻根究底 

谈到突破，武汉地调中心鄂宜页1井项目部的刘安、张保民、罗胜元、李海、张国涛、危凯、曾雄伟、李培军等一帮年轻人说，关键就是找矿思路由原来的顺藤摸瓜变为现在的寻根究底。

他们介绍说，常规油气找矿理论可概括为生、储、盖、移4个字，即确定油气生成地层后，再找油气的运移通道和有良好盖层的储存空间。而页岩气则属于生成后原地保存的天然气，不用考虑运移通道因素。

依据这一原理，武汉地调中心在一开始就形成了独具特色的页岩气勘查模式，即在勘查团队组建上，选择与油气资源生成密切相关的地层古生物研究室为主体，再根据工作需要不断引进和补充油气地质研究人员；在研究思路上，坚持从基础地质调查做起，以坚实的地质调查为基础，从一大堆碎玻璃片中找出相对较大的碎玻璃块。

“这个勘查模式更显示了生物生油理论与勘查单位优势学科有机融合的魅力。”姚华舟说。

原来，武汉地调中心自1962年成立后，一直以中扬子地区地层、沉积、构造等基础地质研究为主，以宜昌黄花场“金钉子”剖面、关岭生物群等为代表的地层古生物研究更是在全球享有盛誉。页岩气赋存在富有机质页岩中，而页岩往往富含生物化石，是地层古生物学家的重要研究对象。这些因素无缝对接，为中扬子页岩气勘查新模式的形成创造了条件。

从2007年开始，武汉地调中心承担的《雪峰山西侧地区海相油气地质调查》《中南地区非常规油气形成地质背景与富集条件综合研究》《中南地区页岩气调查评价》《中扬子地区页岩气基础地质调查》等油气、页岩气研究项目硕果频出，和页岩气相关的新认识也逐渐清晰：宜昌地区在寒武纪早期处于台棚过渡相带，富有机质页岩的厚度较大，往往能达到数十米至上百米，页岩富含有机质，生烃条件好；宜昌地区发育古老的结晶基底，在印支期以来的构造运动中相对稳定，地表地质调查和地震剖面解释断裂不发育，页岩气保存条件好；宜昌黄陵古隆起属于继承性古隆起，长期隆起致使寒武系水井沱组页岩的热演化程度相对较低，页岩气形成的时间晚，气体逸散时间相对坳陷区短，有利于页岩气富集；宜昌地区大面积寒武系水井沱组、志留系龙马溪组页岩埋深在1000~3500米，地层倾角一般在10°以下，有利于部署页岩气地质井和参数井……

对这些专业表述，陈孝红用3个比喻进行了解释：宜昌是华南的“根”，基底是30多亿年前的太古代地层；宜昌是生命的“源”，是华南最早的海底多细胞生物分布区，为油气成藏提供了丰富的物质来源；宜昌是恐龙的“家”，侏罗纪和白垩纪地层为油气的保存盖上了厚厚的被子。

“良好的刚性基底、完整的沉积盖层、丰富的烃源岩，使宜昌成为油气成藏的有利地区。”陈孝红说。

在这些新认识指导下，新的勘查模式率先在宜昌开花结果。2015年，武汉地调中心在宜昌点军区车溪和远安县石桥部署了两口页岩气调查井，在中扬子地区寒武纪、志留纪系地层进行页岩气调查。

2016年4月28日，鄂宜页1井正式施工，开启了宜昌地区寒武系页岩气的系统评价。2017年1月22日，在鄂宜页1井评价基础实施侧钻水平井，4月13日进入压裂试气阶段，5月11日，压裂液返排开始。

“排液40分钟时，监测人员抱着试试看的心态将火种伸向排液口，没想到一下就腾起近1米高的火焰。”承担压裂任务的中石化江汉油田页岩气开采服务公司总经理袁发勇说，而且这还是在气液尚未分离、排液孔口径10毫米的情况下实现的。

③创新助推梦想启航 

“鄂宜页1井创造了我国页岩气勘查的多个第一。”中国地质调查局油气咨询专家乔德武兴奋地告诉记者：“第一次在复杂构造区的寒武系老地层中找到高产页岩气工业气流、第一次在中扬子地区采用水平井压裂、第一次在中扬子地区使用国产桥塞……”

“能实现这么多第一，还在于我们贯彻了分工合作、有机整合、成果共享的市场化条件下科技创新机制。”武汉地调中心副主任张旺驰说，这也可以看作是新的勘查模式的一大特色或内容。

在项目实施过程中，武汉地调中心在坚持地质理论、认识创新的同时，还同工程施工单位一起深入研究工程施工中技术工艺的创新。如在直井施工中，武汉地调中心地质人员与核工业216大队技术人员一起，通过技术工艺创新解决了施工中遇到岩性复杂井斜控制难、高演化页岩解气精度不高等难题，使完钻后的鄂宜页1井井眼直，固井质量好，目地层定位准确，为水平井准确入靶和完井作业奠定了良好的基础。

“特别值得称道的是江汉油田页岩气开采服务公司。他们宁可自己经济上吃亏也坚持为地质服务。”张旺驰介绍说，在水平井施工前，页服公司技术人员研究主压裂层的剖面图后发现，页岩层呈北东—南西向以8~10 度的倾角展布，若水平井向北东方向施工，压裂后排放压裂液时就有一定的势能可以利用，既不用再上工程手段增加排液费用，还会节约排液时间降低总体费用。但当地质人员提出下倾角下方的页岩层赋气性更好时，总经理袁发勇当即表示：“朝最好的页岩层打钻，排液不畅就上手段！只要能打出高产气流，我们亏的钱就当是对中扬子油气大突破的贡献！”

地质与设计施工单位融合创新，带来了一系列对中扬子板块油气勘探突破具有现实借鉴意义的成果：

创新地质与工程联合攻关的地调项目工作新模式。坚持以实现产能最大化的地质目标为导向，地质设计与工程施工一体化；强调钻完井工程的目标整体化下各个施工环节工作目标责任制以及无缝对接管理。制定了工程设计和施工过程考核与最终地质目标相结合双重目标责任制考核方法。建立了以地质目标引导过程考核，以过程严格考核促进地质目标实现的目标责任制考核管理方式。

创新低勘探程度地质工程一体化技术。提出了低勘探程度复杂构造条件下“精细描述—技术研究—工程设计—组织实施—综合评价”地质工程一体化技术，集多学科气藏研究、全方位项目管理及钻完井设计施工于一体，攻关形成了适应寒武系页岩储层特征的钻完井一体化工程技术系列。

创新构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。提出了低勘探程度构造复杂区分段分级控制、井震剖面对比—计算—预测—调整地质导向方法，优化设计了变曲率渐增式五段制井眼轨道，优选出精准导向钻具组合和钻进参数，创建了定向+录井+地质导向联合工作模式，形成了构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。

创新复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术。研制了低温乳化剂、润湿反转剂、降滤失剂，自主研发了低温防垮塌油基钻井液体系，创新提出了全过程井壁稳定预控模式，形成了复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术，解决了寒武系页岩层长水平段水化失稳难题。

创新常压低温高钙质高应力差页岩储层改造技术。在国内率先提出了常压低温高钙质高应力差页岩储层“主缝+复杂裂缝”改造思路，评价分析了寒武系常压低温页岩储层“六性”特征及其改造效果影响因素，建立了寒武系常压低温页岩储层复杂缝网评价方法及模型，优化了支撑剂组合方式、射孔方式、泵注程序等施工工艺。

创新低温低伤害页岩气压裂液体系。研制了低温破胶剂、减阻剂、稠化剂、助排剂，自主研发了低温低伤害FLICK滑溜水和低温低伤害LOMO胶液体系，有效提高了常压储层压裂液返排率，减少了储层伤害，打破了国外技术垄断。

鄂宜页1井的突破，增添了企业在中扬子的油气勘探信心。现在，中石油已在相邻区块内完成300平方公里的三维地震，并已部署一口评价井；中石化则拟直接利用尚在压裂试气中的鄂宜页2井的资料和经验，在进行充分准备后直接进入开发。

④为了梦想衣带渐宽终不悔 

“鄂宜页1井的突破，离不开项目组全体人员付出的泪水、汗水和心血。”武汉地调中心党委书记胡茂焱动情地说，“为了找到扬子板块油气资源勘探的突破点，为全面突破提供科学理论和实践经验，项目组的同志只得将对家人的愧疚深压在心底。他们无愧于中国地质人的称号！”

这个团队在陈孝红、王传尚的带领下，用一个个创新性成果回报了家人对自己的支持与理解：

以这一项目为平台，陈孝红修订了宜昌地区寒武纪、志留纪地层格架，建立了宜昌地区寒武纪镶边碳酸盐台地边缘沉积相模式和志留纪前陆盆地沉积相模式，发现了寒武系、奥陶系甲烷渗漏证据以及古地理、古环境和古气候变化及其对页岩气储层的制约关系，为页岩气有利区优选、井位部署提出了科学依据。

王传尚提出了宜昌地区页岩气具备多层系立体勘探潜力的认识，为页岩气参数井的部署提供了依据。

刘安通过项目实施查明了寒武系页岩气地质条件，获得了含气性参数，圈出了远景区。通过古流体研究，分析了中扬子重要圈闭构造的油气保存条件，明确了宜昌地区古流体演化过程与页岩气富集的关系。

张保民通过深入研究，精细刻画了宜昌斜坡带寒武系富有机质页岩的发育层位，明确了页岩的古地理分布特点，结合二维地震资料的分析解释，深化了宜昌斜坡带地层、构造以及古地理的认识，圈定了宜昌地区寒武系页岩气有利区。

张国涛在全面收集、整理和分析中扬子地区震旦系和下古生界页岩有机地球化学特征后，编制了中扬子地区震旦系和下古生界各页岩的厚度、有机碳含量、成熟度等有机地化参数等值线图，圈定了中扬子页岩气远景区。

罗胜元通过对中扬子复杂构造区页岩气形成富集机理的系统研究，提出宜昌斜坡区所处的黄陵古隆起对页岩气的形成和聚集有优越控制作用，是寒武系页岩气有利勘探区的认识……

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。项目组成员表示，今后，他们将继续发扬拼搏、奉献、创新的精神，为实现中扬子油气资源的全面突破继续努力。

为庆祝广西壮族自治区成立六十周年，服务桂林国家可持续发展议程创新示范区建设，近日，自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所编著的《桂林山水》一书由广西科学出版社出版发行。

该书是庆祝广西壮族自治区成立六十周年的大型丛书《我们的广西》中的一册，以地球系统科学和现代岩溶学思想为指导、岩溶所科研人员在桂林40多年的研究成果为基础，广泛收集国内外相关文献，用通俗易懂、简单形象的语句进行编撰，介绍桂林岩溶地貌的地理分布、形态特征和特点，以及形成的主要地质条件、成因和时间，阐述桂林岩溶地貌在世界岩溶研究中的科学意义和价值，突出其岩溶的独特性，展现桂林山水的美景，有助于加深公众对桂林山水的科学价值、美学价值和人文价值的了解，强化公众对自然资源特别是对特殊遗产资源的保护意识，为保护桂林山水，促进山水与人文协调可持续发展提供科学认识，支撑桂林国家可持续发展议程创新示范区建设。

9月10日，由中央广播电视总台和教育部共同主办的2018年“寻找最美教师”评选结果揭晓：中国科学院院士、中国地质大学（武汉）殷鸿福教授荣获“2018最美教师”光荣称号。

83岁的殷鸿福教授是中国科学院院士、著名地层古生物学家、地质教育家，拥有国际影响力。他先后倡导和开创了古生物地理学等一系列分支学科，提出了中国的地球生物学学科体系和发展战略；他领导科研团队克难攻坚，使浙江煤山被确立为全球地质年代划分的一个标准——即“金钉子”。他从小就立志于中国的地质事业，曾获科技部野外科技突出贡献奖。他扎根地学教育，用初心成就生命演化之美，在中国高等教育的园地里，辛勤耕耘，默默付出，谱写了立德树人、无私奉献的美丽篇章。

投身地学寻求真知

1935年3月15日，殷鸿福出生于浙江舟山，在家乡读小学。1952年，在好奇心的驱使下，17岁的殷鸿福考入了北京地质学院地质学专业，开始了他的地质勘探生涯。1953年5月26日，他在《中国青年报》发表名为《正确选定志愿，使我学习得好》的文章。他写道：“我以自己终身做一个地质工作者给祖国服务，而感到幸福和自豪。”从此，他把一颗初心交给地质事业。

1956年，殷鸿福大学毕业后，师从著名地质古生物学家杨遵仪教授攻读研究生。为了撰写论文，他在贵州山区工作时，曾发着39度的高烧，带病搜集资料。他用这些亲自收集的资料，在论文中向当时由权威定下的雷口坡组属于拉丁期的标准挑战。后来，在掌握大量第一手资料的基础上，又首先提出了华北三叠纪海侵。

1961年，殷鸿福从北京地质学院研究生毕业后留校任教，正式开始地质教学与科研的旅程。在没有科研经费的情况下，他硬是从自己每月40元的生活费中挤出钱来搞一些力所能及的研究，一张35毫米的胶片要拍4页材料，每周数次到离学校很远的图书馆查资料，风雨无阻。在这期间他复习和初步学习了英语、德语、俄语和法语，做了几千张学术卡片，记下了几十本学习笔记，拍摄了几十卷胶卷的资料，撰写了近十篇当时无法发表的研究论文。

1978年，43岁的殷鸿福晋升为武汉地质学院讲师。社会大环境稳定了，地质研究才可能有序开展。时间不等人，他一头扎进科学的海洋里从事古生物与地质研究。由于他专业扎实，1980年便晋升为副教授。1980年3月至1982年3月，他作为高级访问学者赴美访学。在美国期间，他先后在美国自然历史博物馆、史密斯逊研究院工作，并先后在纽约科学院、耶鲁大学等25所大学和研究所讲学。当时很多人渴望出国，他的一些科研合作者极力挽留他，他都婉言谢绝了。

1985年，年过半百的殷鸿福带队赴秦岭山区工作。为了追索二叠-三叠系界线，一天，他带病爬海拔4000米以上的岷山，下山时因体力不支，摔倒在乱石丛中，一条腿粉碎性骨折。但是依靠顽强的毅力，两年后他又重新活跃在野外工作中。

1993年12月，是殷鸿福人生中最为难忘的日子，他凭着多年的研究积累，当选为中国科学院院士。在巨大的荣誉面前，他从容镇定。

将“金钉子”定址中国

殷鸿福院士和学生在一起

殷鸿福院士在野外考察

从上世纪60年代初开始，殷鸿福就在贵州开始从事三叠系地层学和古生物双壳类和腹足类的研究，并取得了高水平的成果，建立了贵州省三叠系生物地层框架，并把嘉陵江组的时代定为早三叠世。

全球界线层型剖面和点(GSSP)俗称“金钉子”，是全球确定唯一的点位，作为国际地层对比的标准。它被视为一个国家地层科研水平的反映，许多学者都以争取在其本国国土上建立界线层型为荣。距今2.5亿年前的古、中生代之交的二叠-三叠系界线研究，由于是三颗断代界线金钉子之一，并且在界线处发生了地球历史上最大规模的集群绝灭，该界线的研究备受国内外学者的重视，并成为国际地质界研究的热点。

直到上世纪80年代中期，国际二叠-三叠系界线划分一直采用伍氏耳菊石出现作为三叠系的开始的观点。殷鸿福自上世纪70年代开始，就在华南广大地区开展了二叠-三叠系界线的研究。通过对国内外资料的分析研究，他认为耳菊石的地理分布具有局限性，不宜作为全球的对比标准，并在1986年于意大利召开的国际二叠-三叠系界线工作会议上，提出以微小欣德牙形石的首次出现作为三叠系开始的标志。1993年，殷鸿福以全票当选界线工作组主席，在加拿大卡尔加里召开的国际二叠-三叠系界线工作组会议上，确定了4个国际二叠-三叠系界线层型候选剖面，其中浙江长兴煤山位居榜首。1996年，他联合中、美、俄、德九名投票委员， 在国际刊物上联名推荐以煤山D剖面27c层之底作为全球二叠系-三叠系界线层型剖面和点。

1996年国际上一些人抵制煤山。殷鸿福为争取煤山剖面所在地浙江长兴县正式开放，进行了大量工作，争取了多数科学家的支持。1999年9月，国务院正式批准开放长兴县。自1999年10月至2000年11月，先后对煤山剖面进行了界线工作组、三叠系分会、国际地层委员会三轮投票，均以很高赞成率获得通过。并在2001年2月由国际地质科学联合会确认，正式树为全球层型剖面和点位（GSSP）。该成果获得国家自然科学二等奖。

多年来，殷鸿福经过对三叠系的研究，提出了中国及东亚地区拉丁期发生过大海退。从上世纪80年代中期开始，他又率队开赴条件艰苦、交通不便的秦岭山脉及其相邻的四川松潘、甘孜地区进行三叠系研究。经过近十年的努力，系统重建了秦岭地区三叠纪地层系统，并在秦岭地区首次发现了海相拉丁阶及上三叠统，重塑了秦岭晚古生代裂陷史和印支期运动史，这些成果对于正确认识秦岭山系的地质演化及指导该区三叠系中所蕴含的丰富的金矿床的勘查具有重要的理论和实际价值。几十年来，殷鸿福在中生代双壳类和腹足类等方面做了大量的系统分类和属种鉴定工作，累计发表描述逾300个化石属种，图版80幅。

从古生物学到地球生物学的转身

殷鸿福于1982年最早向国内介绍用古生物地理论证微板块和地体的活动，组织我国地史时期古生物地理的研究，并于1988年出版了《中国古生物地理学》专著，该项成果在收集了大量翔实的资料包括1万多个物种和21.7万个计算数据的基础上，系统地提出了地史时期热、温、寒带生物区系的区别标志；论证了中国各时代的古生物地理区划，为我国板块活动的研究提供了重要的依据。1994年《中国古生物地理学》英文版由牛津大学出版社出版后，在国际古生物学界引起了高度重视，国际著名期刊《科学》发表书评予以高度的评价，2000年该书获湖北省自然科学一等奖。

从达尔文、莱伊尔时代开始，地质学界和生物学界一直以渐变论占主导地位。上世纪70年代末，美国学者提出了持生物演化突变观的间断平衡论，殷鸿福于1982年撰文向国内同行介绍这一演化理论。他认为这一观点符合科学研究的量变到质变规律，并结合自己多年来在华南二叠系、三叠系研究中获得的大量实际材料和证据，于1988年作为第一作者出版了《地质演化突变观》一书，从地质事件及古生物演化角度论证了地质历史中的突变性。著名科学家钱学森曾两次来信与他探讨问题，并指出：“地质演化突变观说明了马克思主义哲学的正确性。”

殷鸿福主编的《扬子及其周缘东吴-印支期生态地层学》，是我国第一部生态地层学专著。该书提出了为盆地分析服务的一整套生态地层学理论和方法，并成功地应用于扬子区二叠-三叠系的实践。他系统地提出了应用古地磁、构造、沉积、地球化学、古生物地理和古气候进行古海盆的活动论复原方法，并以秦岭和华南为对象探索活动论的古海洋恢复和盆地演化。

古生物学不能光盯着大型古生物，而忽略肉眼难以分辨的微生物。大规模的微生物活动会对环境产生重大影响。事实上，地球刚开始形成的时候没有氧气，正是因为微生物的活动，才使空气中的氧气逐渐增多，使高级生命的形成成为可能。煤、油、气资源，碳循环，海洋赤潮和湖泊污染都与微生物有关。上世纪80年代末，殷鸿福首先将地质微生物活动与矿床学结合起来，主持了微生物成矿的研究。经过多年来的实践，提出了生物－有机质－流体成矿系统的理论体系。

实干彰显“美丽”风范

殷鸿福在教学和科研中，不管山有多高，路有多远，都要亲自到野外考察。他常对学生们说：“科学是实事求是的，我不亲自去野外考察，怎能拿出充分的证据让别人相信我的论证呢？”他到过世界屋脊、茫茫戈壁、云贵高原、西南边陲、秦岭山区、南海之滨，他住过帐篷，也住过条件极差的小客栈，他吃过许多常人难以想象的苦，他的足迹踏遍了祖国的山山水水，这一切都是为了收集宝贵的第一手资料。

创新是科学研究的源泉。渊博的知识、开放的思想、勤奋地工作，使殷鸿福具有不断创新的动力。上世纪80年代，殷鸿福刚从美国访学回国时，在没有科研经费的情况下，仅靠科技处拨付的5000元资助，组织十几位专家白手起家，团结奋斗，进行古生物地理学研究工作，最后出版了《中国古生物地理学》这一在国内外具有重要影响的研究成果。

殷鸿福深信：十年树木，百年树人，教书育人是教师的天职。在地质教育方面，早在1964年初他就与人合作出版了我国第一部《古生态学教程》。他曾先后担任了原地矿部古生物学课程指导委员会主任和教育部地球科学教学指导委员会主任等职，积极倡导古生物学及地质学的教育改革。

殷鸿福作为院士，多年来坚持给本科生授课。除指导了一批又一批的大学生外，他还培养了约50名博士和硕士。殷鸿福在培养研究生时，总是身体力行、言传身教，并十分注意选题的前沿性，使学生一开始就站在较高的起点。在研究过程中，他一方面要求学生重视野外地质实践以掌握扎实的第一手资料，另外又能放手让学生自己去“闯”，以培养学生的创新精神，最后他严格把关，对于一些细小的学术问题都从不马虎，以培养研究生严谨的科学作风。

目前，殷鸿福已先后培养了5名长江学者和国家杰出青年科学基金获得者，有的先后担任了国际地球生物学会主任委员会委员、国际牙形石协会主席、国际三叠系分会副主席，3个国际IGCP项目的主席等职务。2人获得全国五一劳动奖章，2人是全国优秀科技工作者，1人入选了万人计划科技创新领军人才，5人获得了国家自然科学二等奖，1人获得全国首届创新争先奖。2人成为全国政协委员。

殷鸿福一直关心学生的学习和生活，他经常助学，彰显名师爱心。这些年来，他向学校捐助的奖学金共计42万多元。此外，他还多次向不同学生和组织进行了捐助，他还向学校图书馆捐献了一大批极具学术价值的外文书刊。

殷鸿福不仅努力从事地质教学与科研工作，还投身到科学普及工作中。他是武汉自然博物馆名誉馆长，多次担任各种科普活动和竞赛的顾问、评委会主席等，每年都会到大中小学从事科普讲座，累计达数十次，广受欢迎。他出版的《寻找恐龙的伙伴》《生物演化与人类未来》等科普书，曾二次获奖，有的还再版。在他看来，科学普及与科学教育、科学研究同等重要，参与科普工作，也是院士肩负的责任和义务。

回首六十年的治学之路，2018年度全国最美教师殷鸿福有太多的感悟。他经常说道：“问道争朝夕，治学忌功利。”这一方面是对学生们的勉励，另一方面也是自勉。在教学与研究的道路上，他是意志坚定的攀登者，他总是把登上的山顶作为开辟新路的起点，一步步从宇宙洪荒的地球深处走来，使自己由沙粒逐渐演化成民族的脊梁。

近些年，深海矿产资源勘查开发引起了世界各国的高度重视，海底技术进步、原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险，已成为推动各国开展海洋矿产资源商业化开发的三大驱动力。近日，《地质调查动态》撰文对深海采矿现状、面临的主要挑战进行了深入探讨，并对深海采矿的前景进行展望，本期摘编其精华内容。

●海底矿床勘查目前正在加速进行，不断有国家或公司要求签订新的合同，其中在公海地区进行的勘查项目需经国际海底管理局批准。

●虽然开采海底矿产的技术取得重大进展，但还远远不够，亟待开展技术创新，采用降低成本的绿色技术是未来深海采矿的必由之路。

●深海采矿将成为本世纪人类满足自身发展需求的战略之举，但其前景受到技术、经济、地缘政治、国际法律法规等多重因素制约。

动因

唤醒沉睡海底的矿产宝藏

传统意义上的“深海”，是指大陆架以外的海洋部分，通常水深在200米以上。深海资源一般指公海以及国家专属经济区（EEZ）以外的海洋资源部分。深海资源可分为矿产资源和生物资源两类。矿产资源主要分为多金属结核、富钴铁锰结壳和海底块状硫化物（SMS）三种类型。

这些富集在深海的金属或非金属资源的副产品，很多都是现代高科技、绿色技术或新兴技术必不可少的原材料。例如：碲用于光伏太阳能发电，钴用于混合动力汽车和电动汽车电池，铋用于核反应堆的液体铅-铋冷却剂，铌用于高科技高温合金等。

过去15年来，深海矿产资源勘查开发引起了世界各国的高度重视。有的国家以国有企业或专业科研院所为主进军深海，有的则是通过国家层面的立法为民间投资深海创造便利条件。至于全球层面的深海资源勘查开发治理平台也不断涌现，并日臻完善。从根本动因上来看，海底技术进步、原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险，已成为推动各国开展海洋矿产资源商业化开发的三大驱动力。

开发深海矿产资源的意义在于，它不仅可以满足国家产业发展对战略性矿产供应安全的需求，还能促进洋底填图及相关技术的发展，促进海底采矿相关服务和装备的研发，提升对深海资源的认识，维护国家战略利益。21世纪以来，世界各国对深海矿产资源的兴趣与日俱增，竞争日趋激烈。据荷兰资源专业中心数据，2010年美国在深海采矿方面的创新力排在第一位，欧洲排名第二，中国居第三位，其后依次为日本、韩国。

此外，相较于陆地采矿，深海采矿的优势较为显著。例如：陆地采矿会在环境中留下大量“足迹”：需要修路，建造房屋和基础设施，挖掘露天采矿场矿坑，影响河道，并产生数百万吨的废石。而海底采矿不需要修路，没有海底矿石运输系统或建筑物，几乎不需要建任何海底基础设施。铁-锰结壳和结核基本上都是暴露在海床之上呈平铺状态。SMS矿床厚度可达几十米，但矿床上几乎或完全没有覆盖物。开采陆地矿床需要剥离覆盖层，挖掘出来的废石量在总挖掘量中的占比可达75%之高。而深海采矿的平台是船，可以很方便地从老矿点转移到新矿点，选择规模虽小但品位高的矿床进行开采。除矿石品位高外，海底采矿的另一个优点是可以在一处采矿场回收3种或更多种金属。3种主要类型的深海矿床（结壳、结核和SMS）都具有这样的优点。陆地采矿影响土著居民或原住民生活的问题正日益受到关注，而深海采矿不会引发这样的问题。

挑战

深海矿产开采存在法律空白

深海采矿将是本世纪人类满足自身发展需求的战略之举，其前景受到技术、经济、地缘政治、国际法律法规等多重因素的制约。

对深海矿产资源认知不够，勘查开发监管存在风险。行业内和研究学者们基本都知道深海矿床在哪里，但是对于资源的集中度、规模大小却知之甚少。这对于需要据此开展成本效益评估的单个项目来说，矿床品位及规模的不确定性成为制约其开发的主要因素。例如：加拿大鹦鹉螺矿业公司圈定的索尔瓦拉1号矿床，是当前世界上最先进的深海采矿项目，但其资源仅够开采两年。其结果是，现在还不能确定，该公司为开矿而进行的巨大投资是否具有经济效益，因为仅仅建造一艘船的费用就高达10亿欧元。

深海采矿主要的缺陷和风险在于“社会环境运营许可”。由于深海采矿通常位于国家管辖区外，关于勘查活动的国际监管框架的制定进程缓慢。这就导致企业参与无章可循，使得投资者望而却步。环境组织和科学家们也声称，当前对于深海采矿给生态系统造成的环境破坏风险知之甚少。

国际法律框架不完善，开采条款未出台。大部分深海资源都位于国家管辖区以外的国际水域，法律框架复杂。对于深海采矿引发的新问题，国际法律框架层面还存在着诸多的不确定性和空白。规制海洋活动最重要的国际法是联合国海洋法公约（UNCLOS），其在1982年通过，1994年开始实施，目前世界上有166个国家已经签约成为会员国，但也有例外，如美国。

为了管理和协调深海矿床相关事宜，1994年在UNCLOS下成立了自治国际组织——国际海底管理局（ISA）。所有公约签署成员国自动成为ISA的成员。截至目前，ISA分别于2000年、2010年和2012年通过了勘查结核、硫化物、结壳的条款，但是关于开采的条款还在制定当中。

结核和SMS勘查开发技术较为成熟，结壳挑战性大。深海采矿通常包括几项关键技术。首先是要有现代化的装备齐全的船。目前，已有好几艘勘查船在运营，它们通常属于国家研究机构和地质调查局。开展巡航研究是很昂贵的事情，一艘船的运营成本约5万～10万欧元/天。另一项关键技术是可用于深海采矿作业的遥控机器人（ROV）。SMS在输送至海面之前，要用ROV进行开采。散落于海底淤泥中的锰结核，可通过ROV真空将其从海底吸出来。锰结壳可通过在洋底作业的ROV进行剥离并磨碎。ROV可将这些混合物运送至提升系统，管运至海面的船上。通常，一套深海采矿系统包括4个子系统：采掘系统、提升系统、海面平台和处理系统。

对于深海采矿技术，行业内似乎对商业化开采很有信心，认为以当前的技术水平足以满足需求。这些技术源自油气钻探，钻进深度通常可达2000米以上。然而，开采不同类型的深海矿产，其技术要求不尽相同。现有的或目前正在建立的第一代深海勘查开采技术只适用于铁-锰结核和SMS，不适用于铁-锰结壳。勘查和开采铁锰结壳需要克服两个主要的技术难题，一个是勘查和描述矿山特征，另一个是开采。勘查工具必须是深海拖曳式或可以装载在ROV上，并且可以在现场测量结壳的厚度以计算储量。最佳途径可能是开发一种多光谱地震探测工具和伽马辐射探测器，但必须解决伽马射线信号在海水中衰减的问题。与铁锰结壳相比，结壳基岩的种类繁多，伽马射线探测器在区别结壳基岩物理性能方面效果最好。开采方面的难题是，采矿工具必须能把铁-锰结壳与结壳基岩分离开，从而做到只开采结壳，不开采基岩，因为基岩开采会大大稀释矿石的品位。困难在于，结壳是牢固地附着在基岩之上的。分离结壳与结壳基岩的工作必须在水下1500m～2500m处的不规则且往往是粗糙的海床上进行，而且结壳以下的各种结壳基岩的韧性又各不相同。攻克这一难关需要进行高水平的技术创新。

资源价格和资本成本是制约深海采矿的两个主要外在因素。深海采矿主要受到包括资源价格和资本成本在内的外部因素影响。对于采矿本身，用于造船和开发必要技术的初始投资成本是巨大的。不是所有项目都在商业上可行，但是走向深海在很多情况下却是一个战略性问题。采矿业一直是一个高成本产业，将深海采矿成本与陆域采矿进行对比很重要。对于陆域采矿，总成本包括环保成本、固定基础设施成本和劳动力成本，相较而言，深海采矿对投资者颇具吸引力。

据欧盟方面测算，深海勘查一天的成本超过10万美元，大部分勘查航次的预算在5000万～2亿美元之间。对开采而言，一天的运营成本高达好几亿欧元，这还取决于矿床及其位置。最大的成本是船、钻探及船员的费用。从经济角度来看，很多方面都取决于上述外在因素，主要包括某种资源在一定时期的市场价格以及相较于陆域采矿的成本控制。

深海采矿的环境影响可能会很大，要提前开展风险评估。所有扰动地球表面的活动，无论是陆上的还是深海的，都会扰动甚至摧毁动植物栖息地。因此，必须制定最环保的工作计划，并使所有地球表面的活动都按计划开展。与陆域采矿相比，深海采矿具有环境影响小的优势。然而，至今业界对于深海采矿会造成哪些环境问题尚知之甚少，目前全球只有一座海底矿山——索尔瓦拉1号矿，拥有此矿的加拿大鹦鹉螺矿业公司提交了一份开采此矿的环境影响报告，这是当前现实中唯一的陈述海底采矿环境影响的报告。考虑到矿床类型和开采工具等方面的因素，海底采矿的环境影响可能会很大。因此，基于不同尺度原地实验的风险评估是深海采矿实施前必不可少的工作环节。

研究人员通过实施一些国际科学计划研究了开采铁-锰结核可能会造成的影响，这些国际计划以广泛的野外考察以及理论和实验室研究为基础。在采矿车辆经过的地方，动植物栖息地显然会遭到破坏，海底水层中还会产生沉积物卷流，卷流的范围有多大则不可预知。国际海底管理局2008年开展的一个项目得出这样的结论：难以预料开采海底结核会对生物多样性产生什么样的威胁，以及会带来多大的物种衰落风险，因为我们对海洋物种数量和地理分布情况的了解十分有限。存在潜在毒性的金属可能会在短时期内从孔隙水中释放出来，或在结核碎屑解吸作用下产生，特别是当采矿作业降低了表面沉积物中的氧含量时，这种情况会发生。

从深海采出的矿石将被运送到陆上的选矿厂。一旦矿石被运到现有或新建的选矿厂加工处理，也会引发与现有陆上选矿厂同样的环境问题。但新建选矿厂可能会更高效并采用先进的绿色技术。船上的选矿工作可能将仅限于矿石脱水，把水回灌到水下采矿场。如果是开采结壳，可能会在船上进行浮选，以去除结壳基岩。

现状

各国加速“淘金”探明深海富矿区

其实，科学家早在100多年前就知道深海里有矿产。然而，对深海矿床成因、分布和资源潜力的研究却始于最近几十年。20世纪70年代，科学家首次对东北太平洋克拉里昂-克利伯顿断裂带（CCZ）铁-锰结核进行了详细研究。当时有人预言，对CCZ海区铁-锰结核的开采将于20世纪70年代末至80年代初开始，但这一预言没有成为现实。1977年，科学家又在太平洋加拉帕戈斯海脊发现了热液系统。此后不久，研究人员又于1979年在东太平洋隆起发现了“黑烟囱系统”。20世纪80年代早期，对海底铁-锰结壳的研究引人注目，因为从铁-锰结壳中开采钴的前景被看好。然而，由于全球市场金属价格在20世纪90年代前后直至21世纪初持续低迷，开采海底矿产的积极性受到打击，开采计划被搁置。但针对海底矿床的研究与开发工作一直没有中断。进入21世纪以后，随着全球金属价格的上涨，深海矿产资源的勘查开发再次引起广泛关注。

结壳通常沉淀在海底山岭、山脊和高原上，水深400m～7000m，厚度最大和含金属最多的结壳位于水下800m～2500m处，采矿作业最佳水深1500m～2500m。西北太平洋底海山的年代为侏罗纪，是全球海洋中最古老的海山，其结壳最厚，稀有金属的含量通常也最高。因此，西北太平洋中部赤道海区被认为是勘查海底结壳的主要地带，即通常所称的“中太平洋主结壳带（PCZ）”。

对于结核而言，太平洋尤其是东北太平洋的克拉里昂-克利伯顿断裂带（CCZ），秘鲁盆地，以及南太平洋的彭林-萨摩亚盆地是发现结核最多的海域。印度洋盆地中部也发现了一处大型结核带，西南大西洋的阿根廷盆地和北冰洋等海域内可能也有铁-锰结核带，但这些海域的勘查程度非常低。CCZ海区最具经济吸引力，在这一海区内，已经或正在等待与国际海底管理局签署勘查合同的勘查区块有13处。矿业公司之所以对CCZ海区感兴趣，是因为此海区有大量铁-锰结核且镍和铜的富集度高。

总体来看，截至2013年，已签署海底勘查合同的占地面积约为1843350km2，其中约一半勘查项目是沿海国家在其各自的专属经济区（EEZ）内进行的，其余勘查项目是在国家管辖区外的公海地区进行的，在公海地区进行的勘查项目需经国际海底管理局（ISA）批准。SMS矿床勘查项目的面积约占海底勘查总面积的45%，大多数都位于西南太平洋国家的EEZ范围内，公海地区SMS矿床勘查项目的占地面积仅有5万km2。在占据其余55%海底勘查面积的项目中，大多数为铁-锰结核勘查项目，这部分项目全部在公海范围内进行。此外，还有两个占地面积很小的磷灰岩勘查项目，一个在新西兰海域，另一个在纳米比亚海域；还有一个面积非常小的多金属泥勘查项目，此项目在红海海域进行。这3个小项目以及一个位于西南太平洋的SMS项目已被批准签署采矿合同。2012年7月，ISA理事会和大会通过了勘查海底铁-锰结壳的法规，此后不久便收到了申请在西太平洋进行勘查并签订合同的两份工作计划，勘查合同的占地面积9000km2。

中国、法国、德国、印度、日本、韩国、俄罗斯以及一个名为“洋际金属”的多国集团（成员国有：保加利亚、古巴、捷克共和国、波兰、俄罗斯和斯洛伐克共和国）签署了勘查海底铁-锰结核的合同，每块勘查区的面积约为7.5万km2；中国、法国、德国、韩国和俄罗斯等国已经或即将签署勘查SMS矿床的合同，每块勘查区的面积约为1万km2；中国、日本和俄罗斯已经制定或预计将制定勘查海底铁-锰结壳的工作计划，每块勘查区的面积约为3000km2。此外，有4家公司已经或即将签订勘查海底铁-锰结核的合同，其中3块勘查区的面积为7.5万 km2，1块为5.862万km2。海底矿床勘查工作目前正在加速进行，不断有国家或公司要求签订新的合同。

前景

铺就“产学研用”深海采矿之路

至今我们并不十分清楚全球海洋中铁-锰结壳、结核和SMS矿床的资源潜力到底有多大。相对而言，对CCZ海区和中印度洋盆地结核矿床的特性描述最为清楚。必须用评价陆地矿床的方法评价海洋矿床，从而发现海洋矿床作为许多种稀有、战略性和紧缺性重要矿产来源的重要性。对比评估工作应包括对每一种重要矿产整个生命周期的评价，以及对矿床开采环境影响的评价。

从工程技术的角度看，必须取得几方面的重要突破才能使结壳开采具有可行性。与结壳开采相比，结核开采技术较为简单，因此已进入可开发阶段。阻碍铁-锰结壳勘查的最大难点是，需要在原地实时测量结壳的厚度，开采矿石的最大障碍则是把铁-锰结壳与结壳基岩有效地分离开。减少或消除对铁-锰结壳和结壳基岩物理性质测量结果的偏差有助于解决这一技术问题。需要对种类繁多的样品，尤其是磷酸盐化的厚层结壳进行分析。一个更困难的问题是，需要在原地测量浸透海水的样品。这些测量开展以下工作：认识从海水中捕获金属的机理；对比结壳和结壳基岩以开发勘查技术；描述结壳强度和结壳对各种采矿方法的承受程度。

虽然开采海底矿产的技术正取得重大进展，但还远远不够，亟待开展技术创新，采用降低成本的绿色技术是未来深海采矿的必由之路。使用简单的酸浸法就可以浸出结壳和结核中的全部主要和稀有金属，因此，应该研发化学和生物化学选矿工艺，比如使用特定的金属结合药剂，以便能够选择性地回收想要回收的金属。在回收了想要的金属后，剩下的矿渣可以送入另一个提取流程，回收其他种类的金属。从矿渣中回收这类金属往往不具经济可行性，因此，回收这类金属的前提是国家有经济鼓励政策或战略需要。

对于一个国家而言，要么是通过国家科学研究机构或地质调查机构加强深海矿床的勘查、开发研究及技术储备，要么是通过立法不断创造并完善有利于深海采矿的优良环境，吸引社会投资进军深海。深海矿产资源勘查开发将是一个事关民族发展、国家兴盛的重要领域，需要政府加强政策引导，强化监管与服务，铺就一条“产学研用”的深海采矿创新之路。

湖北仙桃野外调查

经处理后的酸性矿山废水可用于浇灌蔬菜

清明时节，花红柳绿，草长莺飞。与春色相伴而来的，是我国在生态文明建设过程中一个又一个令人欣喜的进展。近日，得知自然资源部中国地质调查局实验测试中心（国家地质实验测试中心）研发的一个用于去除酸性矿山废水中重金属的新装置荣获国家发明专利，记者走访了该中心主任齐亚彬，进一步了解这支老牌“生态地质”科研队伍的最新走向。

生态修复将成为地质科学研究和服务的一个重要战场

话题从这个能净化酸性矿山废水的新型技术装备谈起。

“酸性矿山废水酸度大，富硫酸根离子和大量的重金属离子，不仅会造成矿区周围水体严重污染，还会破坏土壤的团粒结构，使土地板结，农作物枯黄，并通过食物链危害人体健康。若采用一般工业废水的治理方法，往往投资大，成本高，实用性差，难以回收有价金属，致使水资源不能充分利用。”齐亚彬介绍说。为此，实验测试中心的科研团队在长期研究和实验的基础上，根据酸性矿山废水的污染特点，配合矿物材料、微生物去除重金属的新技术，发明设计了一种对酸性矿山废水重金属污染治理的工艺流程装置，使处理后的酸性矿山废水重金属离子能够达到国家污水综合排放标准。该处理工艺流程具有廉价、高效、管理简单、无二次污染的特点，为金属矿山及相关生产企业提供了一种既经济又实用的酸性矿山废水治理方法。“如今，我们已在江西德兴铜矿初步建立了酸性矿山废水示范工程，小试重金属去除率超90%，而且处理一吨水才0.5元钱。下一步，力争使处理后的酸性矿山废水中锰降低80%以上，进一步降低处理成本，并形成一整套酸性矿山废水修复技术方案。”

而这，只是国家地质实验测试中心在生态地质工作领域众多科研成果中的一例。

齐亚彬告诉记者，中心在生态环境修复方面有着20余年的经验。随着各地对生态环境的重视，对土壤、水体生态修复领域的需求不断增加，中心这方面的业务也与日俱增，获得了一系列科研成果。比如：中心近年来在江西省赣州市龙南县稀土矿区实施土壤生态修复示范工程，就确定了稀土矿区污染土壤改良配方，标定了稀土矿区环境条件和营养组分，并成功实现稀土矿区修复后经济作物的种植，其镉、汞、砷、铅含量远低于有关标准限值。

“生态修复将成为地质科学研究和服务社会的一个重要战场。今年的全国两会，更让我们坚定了做好生态地质这篇大文章的决心。”齐亚彬表示，“今年政府工作报告专门谈到了加强污染防治和生态建设，大力推动绿色发展。特别提出了要加强生态系统保护修复，推进山水林田湖草生态保护修复工程试点。这也是测试中心发挥技术优势、服务生态文明、实现转型升级的重大机遇！我们将加快生态修复技术研发与示范应用，不断提升生态修复的显示度。”

为自然资源调查评价、规划利用与保护提供实验测试技术方法支撑

自然资源部的成立，体现了我国将“山水林田湖草”视为生命共同体，统一规划、管理、保护的自然观和生态观。如今，以地球系统科学为核心、以“山水林田湖草”视为生命共同体为对象的调查、确权、监察、管理、修复、科学研究等工作全面推进。在这样的背景下，国家地质实验测试中心科学研判形势，精准对接需求，形成了自身转型发展的思路与对策。

“新型战略性资源的分析检测、山水林田湖草湿的分析检测乃至评价监测，都是我们转型升级、大力发展的方向。”2018年，中心明确了今后的六大任务，其中最重要的一项就是：为自然资源调查评价、规划利用与保护提供实验测试技术及方法支撑。”

齐亚彬告诉记者，中心在生态地球化学领域所具有的优势，尤其是近年来水土有机污染物分析技术方法体系的进一步完善，使中心支撑生态资源环境地质调查的能力持续增强。2018年，中心建立了地下水中40种抗生素自动化识别、确证与定量分析方法，有效提高了地下水资源质量调查与监控的效率；建立了地下水中低环多环芳烃及其衍生物与短链氯化石蜡、多环芳烃衍生物及其母体、硝基苯类化合物等高效环保的系列分析方法，解决了新型持久性有机污染物检测难题；完成了雄安新区1100平方千米土壤有机组分现状调查，初步形成土壤有机地球化学调查技术方法，为雄安新区建设的土地规划、安全利用提供了技术支撑。今年，中心仍将强力聚焦提升支撑服务自然资源工作和新时代“大地质”工作的能力，加快推进技术方法创新和提升技术研发能力。

下一步，中心还将开展北京及周边地区2000平方公里的生态地质调查，探索地质环境因素与人体健康的响应关系，建立国土空间适宜性评价指标体系，初步构建国土空间生态质量监测与预警平台；开展云南安宁天宁磷矿、太庙地磷矿等3个矿区生态地球化学调查，初步建立磷矿石中磷、钾、钙等20余种元素的快速分析方法及示范应用，支撑安宁磷矿集中区矿产资源利用；开展雄安新区土壤有机污染现状调查，全面表征雄安新区土壤生态环境质量，为雄安新区土地安全利用提供科学依据；开展赣南南部地区矿山环境综合地质调查和评价，形成矿山生态保护和修复相关建议报告等。

同时，组织研制土壤形态、有机污染物及无机成分等19种标准物质、制定2个系列2项技术标准，进一步完善地质实验测试标准体系。

牵住创新“牛鼻子”，做大科技成果转化“新蛋糕”

齐亚彬说，创新是大背景、大环境、大气候。习近平总书记在讲话中曾指出，科技创新是核心，抓住了科技创新就抓住了牵动我国发展全局的“牛鼻子”。当前，国家创新驱动战略正在如火如荼地推进实施，中心也要加快创新，多出创新性成果，发挥引领作用。

技术方法的创新，是中心拓展服务领域、提升整体作战能力的核心。

以新型能源资源分析技术方法为例，中心正在开展页岩气含气量和组分联测等新技术新设备的野外现场应用，实现页岩气野外测试技术能力新突破；开展天然气水合物现场测试技术方法研究与能力建设，优化完善天然气水合物产出气、产出水、周边环境介质组分的现场快速测试方法；开展新型锂—钾分析仪在盐湖卤水及环境水系的现场测试能力建设，从而实现在4000米以上高海拔地区可分析硫酸盐型、碳酸盐型、卤化物型三种不同盐湖卤水中锂、钾等元素的快速分析，在我国西部地区搭建野外现场分析实验平台，形成野外快速分析能力。

工作方法和成果表达的创新，是地质实验测试工作转型升级的途径。

当前，中心正全力推进信息化建设，推进测试工作更好地融入“地质云”，开展科技成果的数字化管理和共享服务体系建设，推进集野外数据采集、实验室数据共享为一体的数据采集、处理、挖掘和分发服务大数据中心和地质业务综合管理平台建设；开展大型仪器共享平台及仪器状态监控和应用试点推广工作，提高仪器设备使用效率；整合实验室信息管理系统与质量监控系统，提升服务质量。“如此，不仅能大幅提升各类数据成果的价值，更能从根本上改变地质实验测试工作的方式方法。”

队伍能力建设的创新，是强健人才队伍、激活科技人员智慧的关键。

齐亚彬认为，其一，大联合、大协作、大团队是干大事、出大成果的前提条件。单兵作战已经不能满足新时代对科技创新的需要，申请大项目、出大成果需要人才、技术、装备等方面的强强联合，有时不仅仅是跨单位，而且很可能是跨系统、甚至跨行业的。其二，要不拘一格用人才，为年轻人压担子，通过凝练提升科研成果，加速培育人才成长。“中心现在人才断档明显、专业过于集中、领军人才缺乏，我们正自主培养科研骨干和引进高端人才双管齐下。”其三，做大科技成果转化新蛋糕、提升科技成果转化收益，不仅让科技成果加速形成生产力、发挥更大作用，而且以此激发调动中心广大科技人员创新创造活力。“当前，国家政策允许科技成果转化收益自主分配，这也是鼓励科技单位做大成果转化的新蛋糕，鼓励科技人员光明正大地走科技致富之路。2019年，中心将在加大科技成果转化力度上多下功夫。”

开辟健康地质新领域，为人类社会绿色发展作贡献

采访中，齐亚彬谈到了一个记者颇为陌生的名词——健康地质。

所谓健康地质，就是将生态地球化学与预防医学、临床医学等学科相结合，研究地质背景、地质过程、生态环境对人类健康的影响，寻找各类疾病源头的地质环境因素及其分布特征。其实，人们很早就发现大骨节病、克山病等许多地方病与地质环境密切相关，而关键原因就在于各种矿物元素在人体内的过度累积或缺失。

“自然界中各种因素失调对人体影响都可能诱发地方病，而比较突出的就是地球化学元素的地质、地理分布。”齐亚彬告诉记者，人是自然环境的有机组成部分，其生长、发育与繁衍都受到地质背景、地质结构等自然环境条件的制约。在某一环境中，一旦物质与能量不足或过量，或有某种环境因素对人体生命过程的影响超过了人类的适应和调节能力，就会产生这一环境中特有的高发病率的地方病。

如今，测试中心已经与北京肿瘤医院、中国地方病防治研究中心、北京大学医学院等单位建立了合作关系，对接了健康地质方面的需求，同时，对健康地质学科的建立和发展进行了规划，组建了健康地质科学研究团队，并初步拟定了工作方案。

同样，一些名特优农产品的生长也有着不可忽视的地质因素。如：黄岩的蜜桔、承德的板栗，之所以好吃，就是因为当地地层中赋存着某些特殊的组分。而有些地方的土壤中富含硒锌等有益的矿物质元素，则可以开发出有利于人们身体健康的天然富硒、富锌农产品，并以此带动地方特色农业的发展。

“所以，健康地质不仅要关注、研究有害元素，也要突出有益元素对人体健康的作用。重要的是关注不同元素之间的相互作用，抓住元素富集、迁移和地质背景、环境因素等过程相关的关键点，体现地球系统科学研究的特色。”

据齐亚彬介绍，中心已在湖北仙桃发现富硒土地250平方千米，为市政府规划了8个富硒产业园，农民收入增加4500多万元；在江西瑞金发现富硒土壤119平方千米、富锌土壤90平方千米，圈定绿色富硒农业产业基地15个，绿色富锌农业产业基地8个，为当地特色农产品产业提高质量提供了科学支撑。“正因为这些成果实实在在地为老百姓带来了好处，获得了当地政府和百姓的高度赞誉。”

“新时代，新需求，新职责，新挑战。未来，地质工作对国家经济、社会发展的支撑服务还继续拓展和深化，国家地质实验测试中心也将为美丽中国、健康中国的建设释放更多的地质智慧和科技能量。”对此，齐亚彬充满信心和希望。

近几年，在大兴安岭北部的内蒙古呼伦贝尔市莫力达瓦达斡尔族自治旗（简称莫旗）新发现了一处热河生物群化石集中产地，相继报道了蝾螈、青蛙和蜘蛛化石的新属种，但迄今没有关于鸟类化石的研究报道。同为热河生物群化石集中产地，冀北-辽西地区产出的热河生物群鸟类化石数量众多、种类丰富，研究程度相对较高，对早期鸟类起源、演化辐射及飞行起源等科学问题起到了重要作用。那么，大兴安岭莫旗地区鸟类化石是否像冀北-辽西地区一样具有极高的密集性和分异度？这些不同地区的化石鸟类在形态特征、生长模式和生活习性等方面有何异同？它们之间的演化谱系关系如何？为解决这些问题，自然资源部中国地质调查局地质研究所王旭日副研究员与河北地质大学、吉林大学及国外多家研究单位合作，发现莫旗地区目前已有数件鸟类化石，代表了中生代鸟类两大主要类群（反鸟类和今鸟型类），并且对其中一件保存较完整的今鸟型类化石进行了深入研究。

莫旗热河生物群化石产地地理位置图

研究团队通过形态特征对比、骨组织学分析及系统发育分析研究，确定其为一种比较进步的今鸟型类，并建立了新属、新种——呼伦贝尔兴安鸟（Khinganornis hulunbuirensis gen. et sp. nov.）。呼伦贝尔兴安鸟具有典型的今鸟型类特征，如叉骨呈U型，胸骨前后方向拉长，大、小腕掌骨近等长，跗跖骨完全愈合等。此外，它还具有许多不同于其他中生代鸟类的独具特征，如前颌骨和齿骨吻端具有牙齿，牙齿齿冠较低，齿冠与齿根转折处不收缩，跗跖骨近端关节面向外侧倾斜等。现生鸟类的牙齿均已退化，冀北-辽西地区热河生物群发现的今鸟型类部分类群的牙齿也完全退化（如古喙鸟、钟健鸟和叉尾鸟等），部分类群的齿骨和上颌骨具有牙齿（如建昌鸟、义县鸟和红山鸟等），只有燕鸟的前颌骨具有牙齿。但这些鸟类的牙齿排列方式和牙齿形态均不同于呼伦贝尔兴安鸟的牙齿。呼伦贝尔兴安鸟的后肢明显长于前肢，与义县鸟、旅鸟和叉尾鸟等的前后肢比例相似。但呼伦贝尔兴安鸟的胫跗骨、跗跖骨和趾骨近端趾节特别拉长，第三脚趾明显比其他脚趾强壮。这些特征也不同于其他长腿型的化石鸟类。骨组织学分析表明，呼伦贝尔兴安鸟已达到成年期，并且具有像旅鸟和燕鸟一样长期连续发育的生长模式。系统发育分析表明，呼伦贝尔兴安鸟属于比较进步的今鸟型类，与长嘴鸟和旅鸟组成的类群为姊妹群关系。形态特征对比和系统发育分析均表明呼伦贝尔兴安鸟像广泛分布于甘肃昌马和辽西地区的甘肃鸟一样，属于地栖的涉禽类，喜欢生活在水边。

之前我国发现的热河生物群鸟类化石集中分布于辽宁西部及其周边的河北北部和内蒙古东南部。虽然甘肃昌马地区也发现数量较多的早白垩世鸟类化石，但多是呈三维立体保存的零散个体，鸟类组合面貌和化石保存状况与冀北-辽西地区热河生物群鸟化石群差异较大。新发现的呼伦贝尔兴安鸟产地位于大兴安岭北部，距离冀北-辽西热河生物群核心分布区约500 km，纬度接近北纬49°。因此，呼伦贝尔兴安鸟不仅是我国首次发现的大兴安岭地区鸟类化石，也是目前我国发现纬度最高的热河生物群鸟类化石。该发现不仅补充了莫旗地区生物组合类群，为该地区古地理、古气候研究提供了新的古生物参考信息，还进一步扩大了中生代鸟类的古地理分布范围，为同一时期不同地区鸟类化石对比研究提供了重要材料，同时也为世界范围内中生代鸟类演化辐射研究提供了新的产地和标本信息。

呼伦贝尔兴安鸟模式标本正、负模（标本保存于河北地质大学）

本研究受到国家自然科学基金和中国地质调查项目联合资助，研究成果近期发表于国际SCI期刊《Historical Biology》上：Xuri Wang, Andrea Cau, Martin Kundrát, Luis M. Chiappe, Qiang Ji, Yang Wang, Tao Li & Wenhao Wu, 2020. A new advanced ornithuromorph bird from Inner Mongolia documents the northernmost geographic distribution of the Jehol paleornithofauna in China, Historical Biology, DOI:10.1080/08912963.2020.1731805

图为巨型窃蛋龙类恐龙及即将孵化破壳的蛋化石

由河南省地质博物馆蒲含勇研究员、中国地质科学院地质研究所吕君昌研究员、加拿大卡尔加里大学Darla K. Zelenitsky博士、加拿大阿尔伯塔大学Philip J. Currie教授及斯洛伐克帕沃尔·约瑟夫·萨法里克大学Martin Kundrát博士等科学家组成的研究小组，将“路易贝贝”正式命名为中华贝贝龙。这一由中外科学家研究的成果5月11日在线发表于《自然通讯》杂志上。

这些化石最初于1993年由河南西峡县的一位农民在当地发现，然后流失到美国。由于1996年美国《国家地理》杂志刊登，这一胚胎和蛋化石引起世界轰动而名声大噪，但是直到标本回到中国才得以进行科学研究和命名。

中华贝贝龙属于窃蛋龙类的新颌龙亚科，比小猎龙进步而比巨盗龙原始，基本处于新颌龙亚科的基干位置。通过对胚胎化石的研究，揭示了产蛋者是一种有翅膀、长羽毛、有喙、与鸟类关系密切的新型窃蛋龙。虽然没有发现成年个体的骨骼化石，但是通过与其接近的种类相比较，估计体长达8米，体重3吨。

这一像巨型鸟类一样的恐龙，蛋窝比超大型货车的轮胎还大。蛋长近45厘米，单个蛋重约5千克，是目前世界上发现的最大的恐龙蛋。这些蛋呈环状排列，蛋巢直径约2~3米，一窝蛋有24枚以上。

中华贝贝龙的研究具有重要的科学意义。一是为这种巨型恐龙蛋与其母体的联系提供了确凿证据；二是为窃蛋龙类个体发育的研究提供了重要信息；三是为窃蛋龙类恐龙中新颌龙类的古地理分布、迁移演化研究提供了重要信息。由于与其关系密切的小个体窃蛋龙具有孵卵的情况，研究者认为这一新的巨型窃蛋龙是体型最大的孵卵和照顾后代的恐龙。

这项研究得到国家自然科学基金、中国地质调查局地质调查项目的联合资助。