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    温家宝在地质系统工作时期的部分笔记本。

     

    1984年10月,温家宝在苏联考察期间,与苏联地质专家座谈。

     

    1985年4月,温家宝在江西912队查看钻孔编录。

     

    1985年3月,温家宝在湖南柿竹园矿区考察时观察岩芯。

     

    温家宝在野外工作时用过的地质锤、罗盘、放大镜、小刀、计算尺、水壶。

     

    “我决不能偷懒,否则我将痛苦不可释”

     

    我在野外观察时十分细心,一丝不苟。为了定一个点,有时要跑一两个小时的山路,从不敢马虎。在行内,有“遥测点”的说法,即通过远远眺望,可以看到岩石、地层、构造。但如果上去实地观察,就要攀很高的山,走很长的路。于是,有人就将远远看到的地质现象加以描述,并根据观察点附近的地貌特征在地形底图上定点了事。在野外考察中,我从未定过一个“遥测点”。因为我的良知不允许我那样去做。我决不能偷懒,否则我将痛苦不可释。哪怕多爬一两个小时的山,我也要到实地进行观测,认真地记下自己所看到的一切。

     

    ——摘自引言《梦里常回祁连山》

     

    “我在困难的环境中保持尊严”

     

    地质队员在野外考察时的工作和生活是单调枯燥和艰苦危险的,但也充满了神奇和乐趣。我平静从容地面对艰苦,在困难的环境中保持尊严,保持心灵的纯洁和美好,把希望寄托在明天,这样的内心,有着常人的愿望和追求,也有着神仙般的诗意和广阔。

     

    我喜欢层峦叠嶂的山峰。我们常在没有人烟的地方工作,每次上山,除了几个地质人员外,很少能见到人。有时,骑着牦牛或骆驼要走上一天。我一边走一边唱,把从小学会的歌曲都唱上一遍。空旷的山野,只有我的歌声在山谷里回响。

     

    ——摘自引言《梦里常回祁连山》

     

    “只有把别人玩耍的时间,都用于工作和学习”

     

    现在,同事们都在打扑克。我不愿在那上面多浪费时间。我想,只有把别人玩耍的时间,都用于工作和学习,才能弥补我资质的不足,才能不空耗生命,才能在有限的生命中为人民做更多有益的事情。

     

    ——摘自祁连山工作日记1970年5月18日

     

    “鲁迅的《呐喊》已经读三四遍了”

     

    今天是劳动节,照例休息。准备节日晚餐,忙了一天。下午6时许,晚餐结束。有的躺下休息,有的下象棋、打扑克。我和往日一样,总是看书。手头上的书不够,就反复读几遍。鲁迅的《呐喊》已经读三四遍了。有时为增进记忆,就抄书。昨晚和今早,看了恩格斯的《家庭、私有制和国家的起源》一文。

     

    ——摘自祁连山工作日记1974年5月1日

     

    “生活很紧张,也很丰富”

     

    光阴荏苒,一天又一天,一年又一年。看看自己,已经进入壮年了。在生命的长途上,我必须抓紧这每一天,每一年,刻苦地学习,努力地工作。一息尚存,我决不放弃为人民积累知识,再服务于人民。每晚都在读《费尔巴哈与德国古典哲学的终结》这篇恩格斯的光辉著作。生活很紧张,也很丰富。

     

    ——摘自祁连山工作日记 1974年7月14日

     

    “妈妈怕我到西北冷,特意亲手织了一件毛衣”

     

    那时的地质队属后勤保障比较好的单位,劳保用品每两年发一套老羊皮里、蓝色或灰色卡其布面的皮衣皮裤。皮裤穿得少,只在出队搬家坐汽车时穿;皮袄则是御寒必备品。天气冷时,里面还得套穿一件毛衣。身上这件驼色毛衣,是妈妈怕我到西北冷,特意亲手织的。“慈母手中线,游子身上衣”,穿上这件毛衣,既暖身也暖心。摸着这件毛衣,仿佛看到妈妈灯下织衣的情景。那时,我常常想念在乡下劳动的爸爸、妈妈,他们年近花甲,在乡下已经待了4年了。

     

    ——摘自祁连山地质笔记《五个山》

     

    “绝不做那种不学无术的领导者”

     

    1976年10月,我们党一举粉碎了“四人帮”,结束了“文革”内乱。1978年12月,党的十一届三中全会作出了把党和国家工作中心转移到经济建设上来、实行改革开放的历史性决策,揭开历史转折的新篇章。人们心头久压的乌云一扫而光,大家精神舒畅,干工作的劲头都很足。

     

    我个人的工作也发生了变化。党中央提出实行干部“革命化、年轻化、知识化、专业化”的方针之后,我开始走上基层领导岗位。1978年12月,我被甘肃省地质局任命为地质力学区测队(原区测二队)副队长、党委常委,分工主持地质力学队的生产工作。

     

    我非常关注队里职工们的生活,特别是知识分子的生活和工作,尽可能地为大家多做些事。

     

    我常常告诫自己,要以对人民负责的精神刻苦学习,努力工作,绝不做那种不学无术的领导者,也不做庸庸碌碌的事务主义者,而要做一个有学识、有头脑、有远见、有科学态度和求实精神的组织者和领导者。因此,从担任领导工作的那一天起,我便下决心认真钻研科学技术,尽快熟悉地质工作的组织管理,不敢有丝毫放松。

     

    ——摘自管理工作笔记引言《情系地矿思随行》

     

    “我就像看见生人就怕,躲在角落里不说不笑的孩子”

     

    刚到政研室(1982年11月初,任地质矿产部政策法规研究室主任),我对工作环境和人头都不熟悉,更不谙待人接物之道,甚至连学都学不会。我就像看见生人就怕,躲在角落里不说不笑的孩子。但是,我必须坚强地走下去。

     

    经过接触,我了解到,政研室的几位同事业务扎实,对地质管理熟悉,文字水平高。和他们比,我年纪最轻,资历最浅,人地两生,面前的路很难。怎么办?我想,要自信,不要逃避困难,不要妄自菲薄。要有勇气,凡做一事,定要排除万难,奋力前行。通往真理和成功的路,是崎岖的路,它只欢迎具有坚韧不拔意志的勇敢者。事实上,我在甘肃就是这样从地质队到地质局走过了十五年。我相信,靠自身的努力会走下去的,关键是要有学识、有建树。我暗下决心,一切从零开始,以顽强的毅力走下去。

     

    ——摘自管理工作笔记引言《情系地矿思随行》

     

    “进京‘做官’,是自己根本没想到的”

     

    人们常说,“先有伯乐,后有千里马”。我从来不认为自己是“千里马”,但我要感谢那些认识我、了解我、信任我并给我锻炼机会的“伯乐”。没有拨乱反正和改革开放,没有像孙大光等一批令人尊敬的老同志,我仍可能还在大山里。因此,对我来说,为“官”本是偶然之事,特别是进京“做官”,是自己根本没想到的。

     

    我常想,生活对我是公平的。岂止是公平,甚至有些偏爱。机遇也是难得的,许多人比我有才华,但却没有我这样的施展条件。现在,主要是自己要有知识、有力量,有胆略。在这些方面,我还差得那样远,知识不足,经验不多。我必须把百分之百的精力用在学习和事业上。

     

    1983年3月下旬,我在东北调研途中获知被增补为党组成员。我感到身上的压力平添了很多。

     

    5月24日,部党组召开在京处级以上干部会,进行副部长人选民意测验。同时,对我在甘肃地质局的表现进行调查。民意检测的结果表明,我受到大多数人的信任。党组又集中大家的意见,将人选提交处以上干部讨论。我又得到干部群众的肯定,而且意见较为集中。孙大光对朱训说:“看来,我们没有看错人。”

     

    10月10日,经中央批准,国务院任命我为地矿部副部长。我开始参与领导地矿部全局性工作。这一年,我41岁。

     

    望着那些从领导岗位上退下来的老同志,我心中充满崇敬和感激之情。在我还未出生时,他们已经参加了革命。在我上大学时,他们已经担任了部级干部。他们为革命和建设献出了自己的一切,如今又甘当年青一代的园丁和“铺路石子”。我永远不会忘记他们。他们永远是我学习的榜样。

     

    11月1日,我在党组会上说:

     

    “在这样短的时间,由于党的信任和工作的需要,我被连续提拔,担任如此重要的责任。而今天的我同昨天的我并无多大变化。我深感自己的知识水平、经验积累和工作能力,同党和人民的要求,存在不小的差距。我必须保持清醒,更加自觉、奋发有为,大胆地独立负责地做好党交给我的工作;同时,在实践中继续学习,在实践中提高自己的思想觉悟、知识水平和工作能力。”

     

    ……

     

    我曾在工作笔记上写道:“硬是同自己的公正廉明分不开。”在第二页写了四段话,其中两段分别是:“要做一个为坚持真理不怕被打倒的人。胆大心细,既要有硬劲,又要讲方法,处理问题要留有余地。”“要敢于面对现实,勇于对人民负责,在困难面前不退缩,立志采取积极进取的拼搏精神。”

     

    这是我的誓言,也是我的座右铭。

     

    ——摘自管理工作笔记引言《情系地矿思随行》

     

    “我的孩子将来读到这些记载,会知道父亲是个怎样的人”

     

    人的价值不是用工资的多少作为尺度的,人对社会的贡献也决不是以挣钱多少可以衡量的。今晚我决定第二次放弃提级的机会。第一次是在77年底,那次队上十四个单位有十三个半单位的同志提我,我写出大字报坚决让给那些工作多年、工资偏低的同志。这一次是我在被提升为副队长之后,又有多数单位的同志同意我,由于我主持队上的工作,不能先为自己打算,我又决定放弃这次机会。

     

    我的孩子将来读到这些记载,会知道父亲是个怎样的人,他是如何处理同党和人民的关系的。我要教育他们从小就要成为一个顶天立地的人,不靠天、不靠地,也不靠父母,自强自立。说实在的,作父亲的除了在道德品质上能给孩子作个楷模外,别的不会给予什么。

     

    ——摘自管理工作笔记1979年1月15日

     

    “一个忘不掉的场景”

     

    今天是星期日,上下午又均到队上办公了。

     

    下午见到几个衣服褴褛的孩子捡煤球,不由地想起去年12月25日在酒泉火车站遇到的那个孩子……

     

    那天,我送莉与春女上火车去兰州。晚上九点多钟,候车室大厅里烟雾腾腾,呛人的旱烟味熏得难忍。候车室温度不高,许多人围着一个铁炉子烤火,几乎都是乡下的农民。聪慧的春女依偎在我的身旁,孩子穿的很暖和,毕竟是在屋里,我把她的那个棉大衣脱下,免得外出感冒。这时莉忽然发现火炉旁边有个光身的孩子在睡觉,孩子长发垢面,上身一丝不挂,身上也涂满了污泥,下身穿的是破旧的裤子,无疑是个贫苦农民的孩子。我凝视着,此时莉在我耳边的许多话我并未听进去,而是陷入了苦苦的沉思……

     

    多少天来,那个光身的孩子和烟气腾腾的候车室一直浮现在我的脑中,难以忘却。

     

    ——摘自管理工作笔记1979年1月21日

     

    “我准备后三十年不折不挠,逆水行舟”

     

    西北的夏日照例是不热的,晚风吹拂,还有些凉爽。

     

    我坐在家中,静静地回忆三十七年的道路,思考着未来,用得着一句话概括,还是那颗倔强的头颅,还是那颗赤诚的心。三十多年的历程可以说是一帆风顺,这并不好,容易满足,而且经不起波折。我准备后三十年不折不挠,逆水行舟。千里之行,始于足下。远大的目标,还得从点滴做起。对生活仍要严肃认真,一丝不苟,无论多大的压力,不要中断学习和工作。

     

    ——摘自管理工作笔记1979年7月24日

     

    “人们常恭维我三十多岁即当了处长”

     

    我是去年十二月十七日独身一人到兰州的,任职是省委七九年九月份批的。三个月来外出开会几乎占据了一半多的时间,其余主要是处理日常处务工作,根本没有什么起色,每日或参加一些会议,或批阅些文件,或坐在那里东翻翻、西看看,日子就这样从身边过去了。到了晚间,人们匆匆回家过那些小康生活,而我常独自一人默然呆坐。学习无一定计划,工作和生活也缺少目标,空费精力,磨人生命。人们常恭维说,三十多岁即当了处长。而在我看来,除了日益增长的虚荣之外,哪有什么意义呢?人的生命这样度过,该是多么可怕而又可悲啊!

     

    ——摘自管理工作笔记1980年3月16日

     

    “要有坚定的政治信念,不图虚名,不鹜虚声”

     

    今日接局党委通知,据地质部政治部政组84号文批复,经部党组批准,我被任命为甘肃省地质局副局长。

     

    我的奋斗目标:要有坚定的政治信念,有较高的理论修养,要确立政治经济学的主攻课题,并在某一两个领域的研究上有所创见;要熟悉地质业务技术,尤其是新理论、新技术、新方法。在指导地质工作中要运用自如,在地球化学和成矿理论方面要选择课题,深入研究,力争有所成效;要刻苦攻读外语,三五年内,亦即45岁以前要攻破英语;要做一个干练的管理干部,有远见卓识、明确目标,又脚踏实地、埋头苦干;要不图虚名,不鹜虚声,做事要有计划,应该办的事切实抓紧,形式主义、表面文章力求避免。

     

    立大业必须有大志,实现自己的目标更要有非凡的勇气和极顽强的毅力。我将为祖国奋斗一生,并将此精神留给我的儿女。

     

    ——摘自管理工作笔记1981年4月7日

     

    “得官不欣,失官不恨”

     

    十一月初接通知,经中央组织部批准调部,任政策法规研究室主任(地质矿产部)。

     

    十一月八日去陕西,调研科技进步问题。

     

    十二月四日返京,正式报到上班。

     

    十天来,熟悉情况,完成陕西调研报告初稿,十一日上午向部汇报。

     

    珍惜时间,提高效率,等于延长寿命。

     

    得官不欣,失官不恨;处逸乐而欲不放,居贫苦而志不倦。

     

    置生死于度外,视富贵于粪土。

     

    自不惑年起,要有个新的开始,不贪一得之功,不存一孔之见,卧薪尝胆,刻苦学习,求真知灼见。自勉。

     

    ——摘自管理工作笔记1982年12月16日

     

    “入学仅几个月,我便患上了浸润性肺结核”

     

    母校培养了我克服困难、勇于担当的勇气。

     

    选择了地质,就选择了艰苦。从入校(北京地质学院)第一天起,我就做好了长期吃苦的思想准备,抱定以极大毅力克服困难的信心。我深信奋斗可以创造一切,也可以改变一切。然而,困难来得比预想的要早。入学仅几个月,我便患上了浸润性肺结核。那时,肺结核是一种可怕的病。刚上大学就染上了这种病,又要全休、不能上课,这对我是个打击。但我认为,人要垮,首先精神先垮。只要精神不垮,就没有任何力量能够摧毁我的意志和身体。因此,我从不放弃锻炼身体,更加努力自学。第一学期结束时,我参加考试的几门课程,包括没有上完的结晶学都获得了优秀。半年后,医生允许我每天学习4小时,以后又增加为8小时。但我不把自己当成病人,坚持跑步、打球,不仅全天上课,而且早起晚睡。班上的同学都忘记了我还是个病人。殊不知,我是直到大学临毕业时才摘掉肺结核的“帽子”。大学五年全部考试课程(除一门外)、所有教学实习和生产实习、毕业论文都获得了优秀。

     

    ——摘自学习研究笔记引言《积累知识为人民》

     

    “我特别爱读名人传记”

     

    在学校学习期间,我阅读了大量政治、历史和哲学书籍,读马克思、恩格斯、列宁、毛泽东的著作,也读林肯、华盛顿、丘吉尔、甘地的书;读孔孟老庄、商鞅、王安石、范仲淹的论述,也读柏拉图、亚里士多德、康德、歌德、亚当=斯密的名著。我特别爱读名人传记。《马克思传》、《恩格斯传》我爱不释手。马克思“为世界工作”的名言一直激励着我。这些著作震撼了我的心灵,锻造了我的意志,照亮了我生活的道路。我不仅读书而且笔记。我经常把名人格言抄在笔记本上,常看常思,常看常新,激励自己,下决定要用自己学到的知识服务于国家和人民。

     

    ……

     

    到了兰州工作后,我还想学英语。1980年夏天,我报了职工业余英语学习班,每周三个晚上上课,每学期学费8元。一个近40岁的人,与一群年轻人一起学习,更应该努力。我的英语发音不准,常混有俄语的口音。有一次,老师让我站起来朗读课文,因为发音不标准,老师还在课堂上调侃我。即使这样,我还想一直坚持下去。后来因调到北京工作而停止了。我只学了两个学期。至今,我仍为未能完全掌握英语而深感遗憾。

     

    ——摘自学习研究笔记引言《积累知识为人民》

     

    (日记来源:《温家宝地质笔记》;图片由地质出版社提供)

    温家宝笔记日记选

    他是一个“80后”,一名中共党员,一位普通的地质工作者。他是儿子,是丈夫,是父亲,却为了更好地保护人民群众的生命财产安全,为了更精确地防治地质灾害而永眠河湟。

    回望他的一生,虽其短暂,却荡气回肠,无愧天地。他自律、担当、尽心尽力,以“居其位,安其职,尽其诚而不逾其度”的忠诚履行责任;他学习、探索、敢闯敢试,以“苟日新,日日新,又日新”的坚持追逐创新;他积极、热情、集思广益,以“同其心,一其力,人尽其才”的精诚共谋合作;他勤奋、仁爱、克己为公,以 “以身许国,何时不可为”的慷慨毕生奉献;他耿介、正直、进德修业,以“天无私覆,地无私载,日月无私照”的磊落恪守廉洁。

    逐一比照中国地质调查局党组提出的“责任、创新、合作、奉献、清廉”的新时期地质工作者的核心价值观,李祥龙是忠实的实践者。他以实际行动诠释了新时期地质工作者核心价值观的真正内涵,堪为地质工作者的行为典范,精神上的引路人。

    本报今日推出长篇人物通讯《黄土悠悠祭忠魂》,作为“深入开展‘两学一做’ 发扬光大地质精神——走进践行新时期地质工作者核心价值观先进典型”专栏的开篇,敬请垂注。

     

    暑热炎炎,哀思弥漫。

    白发双亲、孀妻幼子,泪流成海,悲恸锥心。7月12日,甘肃临夏回族自治州殡仪馆内,李祥龙的遗体告别仪式正在举行。

    李祥龙,1986年生于河北廊坊。中共党员,博士。生前任中国地质调查局地质环境监测院水工环地质工程师,兰州地质灾害风险评估与管理项目负责人。

    2016年7月8日14:30,李祥龙在临夏州东乡县果园乡陈何村下坪山滑坡点开展地质灾害调查勘查时,不幸因公殉职,年仅30岁。

     

    坚守岗位,遇不测永眠河湟

     

    “他从未和我说过出野外会有多苦。他发给我的照片都是在最美的风景里他最好的状态……我也一直觉得出野外不都一样吗?我们做区调,都是一群人一起出去,一起回来,大家相互照顾,疲惫但很快乐。我从没想过他的‘野外’是那么荒凉、艰苦的地方。如果知道他会发生这样的事,我坚决不会同意他改签航班……甚至,我早就帮他调动工作了,无论他同不同意。”说这些的时候,李慧就那么一直坐着,一只手紧紧握成拳头,不时一声长叹。

    李祥龙发给妻子李慧最后一条微信的时间是7月8日7∶30。

     

    李祥龙在甘肃野外调查现场

     

    按原计划,这天上午,他应该在赶往兰州机场的路上。当天傍晚,就能从北京回到廊坊,出现在家人面前。他确实太想念父母、妻子,还有年幼的女儿了。而另一个更重要的原因是,国土资源部与德国经济技术部之间开展的“兰州市地质灾害风险评估与管理”国际合作项目,需要他回来做前期沟通准备工作。

    可是他临时“变卦”了。他告诉李慧,他想多留一天,把陈何村滑坡的滑带找到,查清滑坡机理,所以他已经改签了9日的航班。

    “他说他一定要亲眼看到陈何村滑坡的滑带,不然回去心里也不踏实。”李慧说,“抛开滑坡灾害会带来危险这个‘恶’的层面,从地质科学的角度看,其实在他眼里,它是特别美的。那种美可能不是通常意义上的美。他像欣赏艺术品一样去欣赏滑坡灾害的一切,从中找到一切可能的研究价值。”

    “河湟”一词最早出现于汉代。《后汉书·西羌传》有“乃度河湟,筑令居塞”的记载。其中,“河湟”是指今甘青两省交界地带的黄河及其支流湟水。此后,“河湟”逐渐演变为一个地域概念,泛指黄河上游农区,当然在更广的范围内也包括洮河流域。

    洮河,位于我国甘肃省南部,是黄河上游第一大支流。洮河流域下游处于黄土高原与青藏高原的接壤处。这里的滑坡灾害在我国乃至世界上都非常典型。这里在行政区划上属我国唯一的东乡族自治县。由于植被覆盖率低、地形破碎,地质灾害涉及面积占全县总面积的八成以上。该县也成为国家级贫困县之一。地质灾害成为当地群众脱贫致富的一大障碍。

    实习生王冠兵还清晰地记得李祥龙曾说过的一句话:“我们的工作也属于精准扶贫。真希望通过我们的努力,能让他们的生活得到改善。”

    站在果园乡陈何村下坪山滑坡体上,巴谢河就在脚下流过。巴谢河左岸,古滑坡发育密集,几乎一个挨一个。而在3千米外,1983年,洒勒山滑坡,近6000万立方米的滑坡堆积物掩埋了4个生产队,伤亡278人,毁坏农田3000余亩。这些,也被写入地灾相关专业的教科书。

    为了深入研究滑坡发生过程及其机理,为今后的地质灾害防治提供科学的数据理论支撑,2015年,洮河流域下游地质灾害调查监测项目设立。李祥龙的工作又增加了一项重要内容。他比以前更忙了。

    自5月23日出野外以来,按照“规矩”早就过了轮换探亲的时间,他却一直没回去过。由于古滑坡时间久远,滑带模糊难辨,工作开展了一年多,研究迟迟没有进展。李祥龙有点着急,“他希望至少能确定控制滑坡的地层到底是哪一层。”

    6月10日,陈何村发生了滑坡。滑坡体掩埋了120米长的乡村干道,幸好没造成人员伤亡。对李祥龙来说,没有人员伤亡的滑坡是非常值得庆贺的事。因为这至少可以为研究提供最新样本,有可能带来突破性的进展。

    项目组决定在这里调查、取样,布置钻孔。

    项目组的成员说,此前几天,李祥龙每天在裂缝遍布、黄土松动的滑坡体上爬上爬下。他根据掌握的知识,初步推断是岩层滑动。黄土层滑动不太可能有这么大的土方量。可到底是哪个岩层?怎么证明?只有亲眼看到滑带,亲手取到样本,才能得出结论。

    7月8日——多留下的这一天,李祥龙一点都不愿浪费。

    吃过早饭,李祥龙就和项目组同事侯圣山,实习生王冠兵、金文祥一起去了东乡族自治县果园乡陈何村滑坡点。

    观察岩心,去旁边的山沟里查看岩层,爬到滑坡体顶部选好地方指挥挖掘机挖探槽让滑带尽快漏出来……整个上午,李祥龙一刻未闲。

    “他叮嘱我说,在他回京后你要把这个滑坡盯好,如果钻机打到滑带了,马上拍下照片发给他。”王冠兵说。

    有人看到,午饭后,李祥龙曾站在坡顶远望群山,良久沉思。

    他熟悉这里的每一处滑坡、泥石流、崩塌、不稳定斜坡,他几乎踏遍了巴谢河和广通河沿岸的每一寸土地。

    探槽挖到长约5、6米,深约4.5米的时候,挖掘机挖到石头了,只好暂停。但这足以完成进探槽观察,取样,拿到求之不得的第一手资料。这样的工作李祥龙做过很多次。

    和往常一样,按照安全规程,金文祥留在外面观察预警,李祥龙和王冠兵下去。带上安全帽,拿上地质锤,李祥龙顺着斜坡走进探槽,王冠兵拿着铁锹跟在后面。

    探槽两边的土壁比人高出一米多,里面阴凉昏暗。

    王冠兵跟着李祥龙在应是滑带的地方停下仔细观察了片刻。他听到李祥龙说:“奇怪,怎么出现砂岩了?走,我们先上去,到旁边再看看岩层去。”可他刚一转身,身体就动不了了,紧接着眼前一片黑暗。在黑暗中,在失去意识之前,他隐约听到李祥龙发出了两次声音,感觉李祥龙的右手动了几下。他刚想喊,就吃进了一口黄土。

    “他们前方头顶的黄土迎面坍塌下来。只一瞬间,根本来不及反应,两个人都不见了。”金文祥眼睁睁看着这一切就这么发生却无能为力。

    待人们用铁锹或徒手挖开泥土,王冠兵因头部在黄土之上,虽险无恙。而李祥龙双眼紧闭,身体站得笔直,左手的地质锤被黄土紧紧挤压在胸口上……压迫性窒息,医学术语如此定义他的死因。

    他把命留在了古老的河湟。

     

    深明责任,由汶川宣誓人生

     

    李慧说,也许是汶川改变了李祥龙的人生。“就是从那次汶川赈灾以后,他才重新审视他即将深入学习的专业,对人生、对责任有了更深刻的思考和认知。”

    2008年,汶川地震。

    而这一年,李祥龙本科毕业,以专业综合排名第一的成绩被保送中国地质大学(武汉)硕博连读,师从著名滑坡专家唐辉明教授。

    6月,他背起行囊跟随有唐辉明教授参与的该校科技赈灾队进驻汶川地震灾区进行调查。这次调查最终形成了相关建议和报告,提交给国土资源部参考。

    “他去汶川的时候,我在准备研究生考试。很久以后,他向我感慨,人在自然、在灾难面前真的太渺小了。站在汶川的灾后现场才懂得什么叫人间地狱。”李慧说。

    从那以后,她明显感觉到李祥龙变了,“他的性格里更多了一种悲天悯人的情怀。”

    2009至2010年间,李祥龙硕士在读。

    这期间,他参加了汶川地震地质灾害调查评价项目,前后三次深入地震灾区,对受灾最为严重的汶川县映秀镇及北川县陈家坝乡两处典型区域进行工程地质调查。

    从事地质研究,最关键的资料永远在一线,亲眼看到,强过万千描述。

    一次临行前,他不小心扭伤了脚踝。导师照顾他,有意安排他整理内业。李祥龙急了,马上找到导师,忍着脚痛快走了几步,以此证明他可以参加现场调查,最终成行。

    有超过两年的时间,李祥龙一直在映秀。很长时间,项目组就他一个人在驻地留守。“我去看过他。他就一个人睡在河边的一个小房子里。四周空寂。夜晚静得只听到潺潺的水声……我才知道其实他有多孤独。”李慧说。

    事实上,在映秀,在汶川,在四川,李祥龙经历的不止这些,还有因对责任、对底线的坚守而遭遇的人身威胁。

    2011年,李祥龙攻读博士学位期间,参与了一个灾后重建项目,并作为设计代表长期驻扎在现场。有一次,他到现场检查时,发现施工方偷工减料,施工质量与设计要求相差甚远。他拒绝在验收报告上签字,并当场要求返工。施工方来人把一沓钱塞给他,被他严词拒绝。施工方见收买不奏效,就以人身安全相威胁。李祥龙回复得义正辞严:“这是灾后重建项目,事关人命。偷工减料就是犯罪。我走不走得出去没关系,但是工程必须要合格!”

    也许正是这些经历,让李祥龙懂得坚守责任背后将意味着要承担更多的未知。但他依然可以乐观笃定地走下去。

    博士毕业时,北京电力、水利行业的几家单位向李祥龙抛出了橄榄枝,并为他开出了非常优厚的薪酬,李祥龙都逐一拒绝。

    “他说,妈妈,我学了这么多年地质灾害防治,一定要做这方面的工作。我要为提高中国地质灾害研究和防治水平做出点什么,我觉得我一定能。”每当想起儿子说的这番话,李祥龙的母亲心里都满满的骄傲,“他的眼神是坚定的。他知道他想要什么。”

    在中国地质环境监测院第二届青年地质论坛上,李祥龙曾做了题为《层状节理岩体高边坡地震动力破坏机理研究》的报告。

    他在PPT最后一页的备注里这样写道——从工作角度来说,我希望自己能够依靠同事的帮助和自己的努力,尽快熟悉和掌握我院主要工作内容和工作方法,以及我所在的地质灾害调查监测室的主要工作内容和研究方向,完成从学生到地质环境工作者的角色转变,实现对今后需要参与的工作的较为系统和深入的认知;从专业角度来说,我十分渴望能够依托我院的优势硬件及软件条件,发挥运用自己已经掌握的地质灾害防治方面的专业知识,同时在实践工作中继续学习,探索地质环境相关领域的新工作方法和新科研方向,从而实现学以致用、持续学习,与我院和我室的大发展趋势保持高度的同步的同时,也争取发展个人的学术优势和科研动力,为我院和我室的发展贡献自己的专业力量;从生活角度来说,作为一名普通的中国公民,我认为自己有责任也有义务,为中华民族实现全面复兴、为中国人民实现“美丽中国”的梦想传递属于自己的正能量,为了我们能够拥有一个人与自然能够和谐相处的社会主义社会而奋斗。“美丽中国”既是我们每一个中国公民的梦想,也是我们每一个地质环境工作者的工作追求,更是整个中华民族的梦想。我相信我一定能够以我室分配的具体工作目标为自我定位、以我国地质环境工作需求为方向,以助力“美丽中国”梦想为理想,通过认真的工作、学习和研究,贡献作为一名年轻地质环境工作者的能量。

    或许可以说,这就是他为自己的地质人生定义的方向和责任,是他的事业宣言。

    谋求创新,肯动脑善学好问

    “他专业知识扎实,悟性高,善于学习,更为难得的是他对工作充满激情,肯吃苦,肯动脑筋,能堪重任。领导信任他,同事爱戴他。同时拥有这些品质,在年轻人中是很少见的。”这是中国地质环境监测院副院长田廷山对李祥龙的评价。

    善学好问,肯动脑筋,能解决问题,可堪重任,是当下“创新型”人才共有的特点,也是李祥龙留给熟知他的人比较一致的印象。

     

    李祥龙(左四)参加北川陈家坝滑坡调查

     

    2011年,李祥龙在攻读博士学位期间,作为国内学生中的佼佼者,被公派前往美国华盛顿大学参加博士生联合培养研究。

    在美国一年的时间里,他的绝大部分时间是在实验室度过的。为了抓住难得的机会做好地质灾害物理模拟实验,李祥龙成了一名不折不扣的“工匠”。他从市场上买来水泥、木材、锤子、锯子等工具,自己动手,将自然界中的地质灾害做成模型在实验室内模拟。

    为了能够掌握准确的数据,他经常连续好几天通宵达旦地待在实验室里,一遍一遍地重复操作。他手上磨出了血泡,几个月下来瘦了十几斤。

    这一年,他在动力岩石力学、现场模拟离心机试验研究、动荷载岩石边坡稳定性分析等方面均取得了不俗的成绩。华盛顿大学的导师非常喜欢李祥龙严谨的科学态度和能吃苦的精神,希望他留在美国继续从事研究工作。但他毅然选择回到祖国。

    “哀牢山地区地质灾害监测预警”项目是李祥龙工作后承担第一个项目。高速远程滑坡在哀牢山地区比较典型,且破坏力巨大。为分析这种滑坡的致灾机理,李祥龙查阅了国内外大量资料,也进行了大量现场调查。

    2014年汛期,哀牢山地区发生了一起泥石流,冲下来四千米远。当时李祥龙在北京。调查是由项目组的其他成员完成的。他的同事说,从北京到了哀牢山后,他放下行李就去了泥石流发生地,踩着巨大的乱石,从上到下实地走了一遍。“他说他要亲眼看看,能对这片地区的灾害多增加点认识。”

    经过调查和分析,他选取两个有代表性的滑坡,对滑坡发生后的情况进行了数字模拟研究。研究所需的软件是他借鉴国际前沿方法,从国外专业网站上找到的,软件的使用方法也是他自己学习和摸索的。这一创新性研究丰富了哀牢山项目的成果,对当地同一类型滑坡的防治具有借鉴意义。

    李祥龙办公室的书架上摆满了各种专业书籍,不仅有地质学方面的,还有很多关于计算机编程等其他领域的书。

    “他出事的前两天还买了两大包专业书寄到家里,有一包还没有拆封。”相识十年,对于李祥龙爱钻研的韧劲儿,李慧着实领教过。“我们圈子里的朋友都是学地质的。无论是和他一起踢球的朋友,还是和我小聚的闺蜜,他总有本事把话题最终引向探讨地灾滑坡。”

    “他总是说,要想在工作上有所创新、有所突破,需要学习的东西太多了,感觉时间根本不够用。每一次参加培训,他都会叮嘱我把资料拷回来,我也会尽可能在朋友那搜集更多的前沿资料供他学习。我明白,他是想借鉴融汇其他专业的知识来解决他面对的专业难题。”

    闫金凯与李祥龙同在一间办公室,是共处时间较长的同事。他说,他英语特别好,专业知识扎实,而且特别喜欢钻研,涉猎的领域有些很少有人了解。

    参加工作3年来,李祥龙以项目负责人、副负责人、课题骨干身份承担和参加中国地质调查局矿产资源评价项目、国家重点项目、国际合作项目十余项。在岩土力学、岩石力学与工程学报、工程地质学报、国际工程地质大会等高水平期刊或会议论文集发表论文10多篇,并形成项目成果若干部。2014年,他被选拔为地质环境监测院青年英才。

    李祥龙的办公桌下放着一台专门用于建模的电脑。很少人知道,在离世之前,他一直在用心研究程序语言。他想尝试建立一个适用于兰州地区、适用于中国黄土高原地质灾害的风险评估模型。

    在推进中德合作的过程中,李祥龙搜集了大量国外地质灾害风险性评估的数据、文献,努力掌握全球最新动态。他了解到,在国内,针对单体地质灾害的预警模型应用得较为广泛,而针对一个区域的风险性评估模型虽然有,但普适性不强,也缺乏统一的标准。如果能建立一个适用于兰州地区、适用于中国黄土高原地质灾害的风险评估模型,就能够为中国地质调查局地质环境监测院申请专利。更好的结果是如果推广开来,对地质灾害防治将是重要的参考和推进。

    可是建立这样一个模型谈何容易,要开发软件,要考虑到各种各样的因素。

    李慧记得,那段时间,李祥龙很忙碌,也很有激情,“他是那种一有了想法就要马上尝试执行的人。由于国外一些模型是用python编写的,为了对滑坡进行数值模拟,所以他专门买了好几本关于python编程语言的书,一有空就给他懂程序的朋友打电话请教,把新技术新模型用到自己的项目中。”

    如今,模型已粗具雏形,而他,却英魂远逝。

     

    奉献合作,顾大局慷慨一生

     

    李祥龙出生在一个地质世家,从小是在地质大院听着《勘探队之歌》长大的。他的外公是新中国成立后的第一代地质工作者。他的外婆也是地质队职工。小时候,父亲经常出野外天南地北地跑,很少能陪伴他。他的童年大部分时光里只有妈妈。

    在李慧眼里,李祥龙是一个特别自律的人,也是个特别爱操心的人。“他有每天记日记的习惯,就算没有大事,他也会寥寥几笔记录一下。”

    “有时候,对他额外的操心我也会很烦。他会满脸歉疚地解释说,是从小习惯了……小时候,爸爸出野外,我总想保护妈妈,保护身边的每个人。”

    闫金凯说,李祥龙为人特别好,总能很快就和大家打成一片。在云南项目组时,当地国土资源局的同志都很喜欢他。后来他到了其他项目,大家还总念叨他。

    其实,留在云南的,除了熟人的想念,还有一个少有人知的秘密直到他离世才为人所知。

    他的同事说,在哀牢山地区开展地质灾害调查期间,李祥龙和同事常常要爬山。新平县当地很多贫困家庭的破旧土坯房都建在半山腰。每次路过,李祥龙都会驻足片刻。一次,他们进了一间低矮的房子。屋里仅有一盏煤油灯照明,阴暗潮湿。一个约十一二岁、衣衫破旧的女孩瞪着一双清澈的眼睛看着他们。女孩上初一,生活窘迫到基本的生活费都难以负担。李祥龙立刻决定资助这个孩子。此后的每个月,他都会给云南的女孩寄去几百元的生活费。但是,没人知道他自己也还背负沉重的房贷和家庭开销,手头并不宽裕。

    洮河流域下游地质灾害调查监测项目负责人王立朝说,李祥龙是整个地质环境监测院每年出野外天数最多的人。“他的好不仅仅是业务能力强,还有着更强烈的团队合作意识。他英语基础好,又留过学,就主动搜集国外文献,总结国外期刊刊发的最新研究动态,发在专门建立的灾害室的QQ群里,和大家共享。”

    工作之外,李祥龙也是一个组织协调能力超强的高手。2013年,李祥龙来到中国地质环境监测院工作的时候,该院组建数年的足球队因为成员年龄老化的问题,需要有技术全面、体能充沛、懂“排兵布阵”又能掌控全局的“灵魂人物”接续。李祥龙加入后,主动定期协调时间,联系队友,组织比赛。几场比赛下来,他的能力、人品和奉献精神征服了队友,被一致推举为球队队长的候选人。

    2014年,中德两国合作开展的“兰州市地质灾害风险评估与管理”项目开始筹划。因为专业知识扎实,英语好,李祥龙被任命为中德合作项目的副负责人,承担与德方的业务沟通以及相关数据资料的收集整理、文件起草等工作,并以“固定发言人”的角色代表中方与德国专家对话。他的睿智、谦逊与和善,德国专家十分认可。德国专家得知他罹难,连发数封邮件表达悼念与惋惜。

    李祥龙的遗物里有他在野外使用的记事簿。翻开来,字迹工整清秀,每一张地质素描图都令人赏心悦目,甚至滑坡上的每一道裂缝都清晰地描画出来。那些素描图,工整清晰的记录,踏实而老练。这无疑是对地质人传统的最好传承。他的人生多了地质人别样的情怀,工作和生活多了更坚韧的“底气”,永远充满激情,永远苦中作乐。

    他对地质的热爱是长在血液里的。

    2013年,李祥龙和李慧的婚礼上现场播放的音乐是《勘探队之歌》。2015年的七夕节,李祥龙是在甘肃的野外过的。不能陪伴妻子,他深感愧疚。看到草原上开着的各种颜色不同种类的小花,就一支一支摘下凑成了花束,让同事帮着拍了张照片传给李慧作为七夕节礼物。

     

    这张献花的照片是他寄给妻子的礼物

     

    “头顶是蓝天白云,脚下是绿草野花,他手捧花簇站在画中……什么玫瑰名包啊,和这比起来都弱爆了。”那一刻,李慧曾凝视照片,暗地欣喜,如今却以天人永别。

    对他“工作狂”的状态,她也会抱怨。“我们结婚去塞班旅行,中间转机要在机场等12个小时。他不说话,就打开电脑开始工作。我只好一个人在机场的商店里转来转去,转累了回去靠在他身上睡着了。等我醒了,他还在工作。”“从5月出野外,他还没有休过假。本来这次他回来,我们计划要出去让他放松一下……”

    在悼念李祥龙的文章里,他的大学室友何晨辉这样写道:他比我们少了一份迷茫,多了一份对自己信念的坚定。他身上散发着睿智、执着的光芒,生活充满着正能量,让我忍不住靠近。除了在生活上的帮助,他更多的是给予我心灵的充实。

    李慧说:“相识十年,我在不知不觉中成了他希望我变成的样子……这种影响是潜移默化的。你不能察觉,也无从抗拒……他就是这么一个有感染力的人。你会不知不觉地靠近他,跟着他的方向走。”

    李祥龙给女儿起名“李成蹊”,取自《史记》中的一句谚语“桃李不言,下自成蹊”,比喻为人品德高尚,用不着自我宣言,就自然受到人们的尊重和景仰。

    而他,舍弃繁华,远离亲人;忍受寒冷饥饿,坚守清贫孤独,踏遍深山大川,攀爬悬崖峭壁,挥洒才情,开创事业,自己用短暂的一生,诠释对地质事业矢志不渝地传承与坚守,坚持不懈地热爱与追求,用生命践行共产党员鞠躬尽瘁、死而后已的奉献精神。

    欧阳修说,圣贤者“虽死而不朽,逾远而弥存”。

    斯人已逝,精神长存。

     

    后记:7月11日,中国地质调查局党组研究决定,要总结挖掘李祥龙同志的先进事迹,将其作为“两学一做”学习教育和践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观的先进典型,组织全局干部职工向李祥龙同志学习。

    黄土悠悠祭忠魂

    “在矿床学家中,能够管理一个部门地勘队伍的不多;退休之后,仍然跑野外、布设钻孔的专家更少;80岁了还在爬山,下坑道,布设2000米、3000米深钻,并且都打到矿了,还有这样的老专家吗?有!陈毓川院士就是这样的老专家!”

    这是一份颁奖词的开场白。在不久前召开的第十四届全国矿床会议上,中国地质学会矿床地质专业委员会颁发了首届终身成就奖,我国著名矿床地质学家、中国工程院院士陈毓川是两位获奖者之一。

    在发表获奖感言时,陈毓川院士说:“我能取得今天的成绩,要感谢党、感谢国家、感谢人民、感谢团队。只要我还能出野外,就一定要到生产一线,继续发挥我的余热,为国家和人民的需求投入终身。”要知道,这位“八零后”院士今年已经84岁高龄了,但他依然活跃在矿床地质工作一线,无论是到野外开展矿产资源勘查研究,还是主持编撰《中国矿产地质志》,他无时无刻不在用自己兢兢业业的精神影响着身边的人。

    作为一名长期从事矿床地质、地球化学、区域成矿规律、成矿预测研究及矿产勘查工作的专家,陈毓川院士多年来躬耕野外一线,取得了丰硕的研究成果。他深入研究广西大厂超大型锡多金属矿床,为指导找矿、总结成矿规律做出了重要的贡献;他系统地研究了宁芜、庐枞、南岭及全国区域成矿规律及找矿方向,提出了宁芜玢岩铁矿成矿模式,在国内开拓了区域矿床成矿模式研究领域;他总结了华南花岗岩有色、稀有矿床及陆相火山铁矿成矿规律,促进了全国火山岩区及花岗岩区地质找矿;与中国科学院院士程裕淇等研究提出了矿床的成矿系列概念,极大地丰富和发展了我国区域成矿理论。这些科研成果,被广泛应用于生产一线,并指导地质找矿实践,推动了找矿的重大突破。

    更为难能可贵的是,陈毓川院士作为我国地质矿产事业发展的优秀领导者和组织者,曾长期在地矿部门担任领导职务,负责固体矿产勘查工作、全国金矿找矿工作、全国重要矿产潜力评价工作等,均取得突出成就。他始终心系地矿事业改革发展,多次向中央领导建言献策,提出加强地质找矿工作、发展我国矿业、科学有效地推进国有地勘队伍的体制改革、建设一流科研院所的对策和建议。特别是在国家地质工作处于低谷期间,于2003年联合37位院士向时任国务院总理温家宝提出了加强地质工作的具体建议,得到中央高度重视。《国务院关于加强地质工作的决定》的出台,对我国地质找矿事业的健康发展发挥了重要作用。

    在第十四届全国矿床会议期间,《中国矿业报》记者对陈毓川院士进行了专访,请他就矿床学研究工作的发展趋势、矿业发展与环境保护、科学精神培养等方面的问题进行了深入解读。陈毓川院士提出的真知灼见,对业界去思考和探索矿床学科的发展有着很重要的参考意义。

    陈毓川院士在第十四届全国矿床会议上作报告 张欣 摄

    《中国矿业报》:作为一名老专家,您在矿床学研究方面取得了很多重要的成果,而且,您目前也仍然还在开展相关的研究工作。您对矿床学研究工作未来的发展趋势有何见解和判断?

    陈毓川:矿床学的发展要从国家发展的需求和学科本身发展的需求两方面来考虑,这两者是完全可以结合的,因为矿床学研究是一个不断进行的过程,它是为国家不断发展服务的。矿床学本身并不是孤立存在的,它是地球科学领域众多分支学科中的重要组成部分,与其它分支学科是相关的。因此,从总的发展趋势来看,矿床学研究工作的视野要更加开阔,要与地球科学其它分支学科更为紧密地结合,开拓新的研究领域。我认为可以从三个方面予以考虑:

    第一,矿床学研究必须要有时间、空间的三维概念,要点面结合。任何一个矿床都不是孤立存在的,是与周围的矿床有关系的,其联系点就是地质构造环境及相关的地质成矿作用。因此,搞矿床学研究的人不能简单地在某一个矿床内观察研究、取点样品,然后回室内测测成份、测测品位、测测年龄,必须要把矿床形成的地质构造环境和区域地质构造环境及其相关的地质成矿作用结合起来考虑,探讨矿床之间的空间及成因联系,以及空间里时间演化与矿床演变的关系。

    第二,矿床学研究必须要跟经济结合起来,脱离了经济评价,研究成果无法应用。从事矿床学研究的根本目标就是要为国家和社会发展提供物质基础。因此,研究成果既要讨论矿床的成因、形成过程、规律等,又要考虑这个矿在经济方面——规模上、品位上、应用的范围上,是否也适合国家的需求,这是非常关键的一点。

    陈毓川院士在野外开展工作

    第三,矿床学研究必须考虑环境问题。目前,国家将环境保护工作放在非常重要的位置,因此搞矿床学研究的人必须考虑矿产资源初期勘查、勘查完毕矿山建设、开发完毕治理恢复等三个阶段的环境问题。将矿床研究和矿山环境结合起来,这与社会的发展阶段息息相关,每一个不同的社会发展阶段对于环境保护的要求是不一样的。因此,在新时代,找矿的、采矿的、研究矿的人都要共同考虑环境问题,要做到绿色勘查、绿色开发、绿色恢复。以目前科学技术水平来看,通过努力实现矿业与环保双赢是可以做到的。

    这三大方面是矿床学可以有所创新的方向。第一方面的创新是科学性的,通过探索研究会不断有新的东西出来,指导新的找矿突破;第二方面的经济评价是矿床学科必须积极主张的;第三方面的环境问题符合目前国家生态文明建设的发展方向。

    《中国矿业报》:您对目前我国矿床学人才的培养有哪些建议?

    陈毓川:矿床学的发展,最重要的基础就是人才。矿床学人才培养是一个连续的过程,涉及到多个环节,必须要通盘考虑。

    第一个环节是学校的培养,这是人才培养的起步阶段,必须要与野外实践紧密结合起来,目前有些高校忽略了这一点。青年学生的主要任务就是把基础知识学扎实,包括书本知识和野外实践知识。但是,现在很多大学生、研究生毕业后到了野外一线干不了活儿,这就是课内的实践做得不够造成的。因此,地学类的高校有必要增加学生的野外实习时间,而且要把宏观和微观相结合、书本和实践相结合提升到一定的高度。

    第二个环节是生产单位的培养,无论是科研单位、勘查单位,还是矿山单位,都是矿床人才培养的“第二所大学”。对于刚从学校毕业的学生来说,无论到任何单位,都要结合所在单位的实践开展工作。从单位层面来说,不管是搞基础研究还是找矿勘查,都要结合具体的项目,给新同志设定目标,而且不要随意变化这个目标,要给人才成长创造一个相对稳定的环境。

    第三个环节也是对生产单位提出的要求,组织领导要合理。各个单位要善于在实践中发现人才,要给予这些人才适当的条件,保障其发展成长。对于优秀的、出众的人才,一定要重点培养,除了创造相对稳定的成长环境,还要在待遇上充分考虑,要为他们配备合适的团队,帮助他们寻找稳定的合作者,还要给他们“出难题”,把真正难解决的问题交给他们,给他们创新和探索的机会。

    《中国矿业报》:您认为如何培养地球科学研究的科学精神?

    陈毓川:以我从事矿床学研究工作几十年的经验来说,有三点体会:

    第一,必须要树立目标。目标分为国家、人民、家庭和个人四个层面,都很重要。从事科学研究工作,必须把国家和人民的需求放在第一位,这是我们工作的方向和取得进步的最大动力。人的一生是很曲折的,但不能因为挫折就低沉下去,仍然要坚持自己的目标不放弃。具体到工作上,我们必须要给自己设定长期目标和短期目标。科技工作者必须要明确地知道自己每个阶段需要干什么、应该干什么、正在干什么,这样才有前进的动力。

    第二,必须要探索创新。这是科学精神的核心,尤其是对于地质学来说,未知的东西太多,特别需要探索创新的精神。科研工作的核心是实事求是,一定要到一线去学习调查研究,与地质对象直接接触,进行可靠的论证,注重探索的过程,真理一定是一线地质工作者总结出来的。科学探索是没有止境的,地球系统的复杂性也决定了地学研究的成果是阶段性的,因此一定要充分学习和尊重前人的研究成果,即使是自身取得了成绩也不能沾沾自喜、止步不前,必须要有不断探索创新的精神。

    陈毓川院士在野外探勘

    第三,必须要团队合作。个人的能力是有限的,科学精神的培养必须要依靠集体,如果没有团队成员间的通力合作,创新的难度会增大很多。地球科学是一门复杂的科学,这也决定了要取得创新的成果就必须依靠团队的力量,只有整个团队同心同德、相互关心、取长补短,才能共同前进。

    《中国矿业报》:与先进的矿业国家相比,您认为我国的优势和差距存在于哪些方面?

    陈毓川:很多发达国家从300年前就开始工业化进程,从那时起矿业也受到前所未有的重视。我国的现代矿业基本从新中国成立时才开始起步,在短短几十年时间内发展到现在的水平,是非常不容易的。与国外相比,我们有优势也有劣势。

    目前来看,在局部领域,例如航空重力、某些钻探工具、岩矿测试等方面,我们还存在一定的差距,一些先进的设备仍然依赖从国外引进。在矿业市场建设与管理方面,我国尚有较大的差距,但在找矿勘查领域,可以说我国大部分的技术都较为先进。因为社会主义制度的优越性,国家高度重视和大力支持,并成立了专职的队伍、专职的机构开展地质勘查工作。例如,石油勘查技术,我认为我国是远远超过国外的;再例如,铜矿、铁矿、钨矿以及其它一些优势矿产资源的找矿勘查技术,我们的技术力量也是处于领跑地位的。

    我国的地球科学发展具有自身明显的特色:一方面,在国家的大力支持下,我们可以快速引进国外的先进技术;另一方面,我国的科技工作者又能结合国家的实际情况进行新的创新,而且这种创新越来越多。例如,我国科学家提出来的陆相成油理论、焦家式金矿成矿模型等,都是根据我国的地质环境实际情况提出来的新东西,并且在全国范围内得到了很好的推广应用。再例如,在上世纪六十年代提出的钨矿“五层楼”找矿模式,到现在为止还在指导找矿;上世纪七十年代提出的宁芜地区玢岩铁矿成矿模式,是我国乃至世界首个完整的区域性成矿模式,这些研究成果对于指导找矿是非常有帮助的。

    在区域成矿规律的研究方面,我国也有自己的优势,有很多创新的理念。例如,成矿系列的概念。这个理论强调要将区域内所有矿床作为一个整体来研究,考虑时间、空间、成因等三个因素,研究对象是在同一个时代、同一个地质构造环境、同一个成矿作用三位一体条件下形成的有成因联系的矿床组合。目前来看,这是矿床学研究未来的一个发展方向,这对于研究矿床的发展演化是很有意义的,能够更好地总结成矿规律,反过来又能更好地研究解释地球演化过程中物质变化和成矿物质变化的过程。

    《中国矿业报》:目前,环境保护已是我国矿业界普遍关注的一个重要问题,您认为如何协调好矿业开发和环境保护之间的关系?

    陈毓川:从我国目前的科学技术水平来看,环境保护和矿业开发是完全可以实现双赢的。前面已经讲到,对于环保的要求必须适应我国社会的发展阶段,因此千万不能搞“一刀切”。但从目前的情况来看,过于严苛的环保要求已经对我国矿业的健康发展造成了影响,甚至说已经影响到国家的资源能源安全。例如,据我了解,今年我国黄金产量较去年很可能要下降,因为划定在保护区内的很多金矿已经停产了。

    当前,国际形势动荡不定,我国很多大宗矿产品的对外依存度也越来越高,在这样的背景下我们更应该加强自身的资源储备和自主供应能力,这是保障国家资源能源安全和经济安全的根本。因此,在矿产资源问题上,我认为国家不能减少人才物力的投入,应该将矿产勘查工作放在一个相对重要的位置上,保持一定强度的勘查工作,在鼓励市场资本进入的同时,政府也要主导必要的投入,靠“两条腿走路”。同时,在充分利用好国外矿产资源的情况下,保证国内一定的生产水平和资源储量增加的水平。

    在环保问题上,我们要坚持“绿水青山就是金山银山”的理念,但也要根据我国经济社会发展的实际情况,摒弃那些不切实际的做法。对此,我提几点建议:第一,从实际情况出发,由国家按照统一的标准划定各类保护区,不宜再由各个部门按照各自不同的标准来划定,保护区的范围也不宜太大;第二,要对划定的保护区进行分级,要分出次序、区别对待;第三,在大部分的保护区内要允许进行基础的地质调查和矿产调查,因为地质调查是摸清地质情况的基础工作,而使用现在先进的物探化探方法开展矿产调查,对保护区的环境也几乎是没有影响的;第四,通过调查工作,如果在保护区内发现重要的矿产资源,要允许在一定范围内进行必要的勘查工作,如果勘查确认是国家亟需且具备开采价值的矿产资源,要允许严格按照绿色矿山的标准进行建设和开发,对于非紧缺矿产资源,作为资源储备进行登记备案。

    其实,在环境保护方面,地质工作是大有可为的。例如,地质调查工作可以将全国的地质环境情况摸清楚,这是开展环保工作的基础;水工环地质工作可以对各个地区的水文地质环境有一个全面的了解,调查结果对开展工程地质、地质灾害防治等有重要意义;城市地质工作,对于城市地下空间的合理利用、城市环境的改善等都非常有用。地质工作对于保持好国家的地质环境、自然环境都具有重要的作用,自然资源部、自然资源部中国地质调查局等已经开展了大量的工作。国家也应该把地质工作放在一个重要的位置,因为这对于资源能源、环境保护、基础建设等方面都有着很重要的基础性作用。

    “只要我还能出野外,就一定要到一线”

    自从1985年建立中国旅游地学研究分会并首次提出“地质公园”以来,中国旅游地学事业已走过33个春秋。30多年来,中国地质公园从无到有,从首创到持续走在世界前列,中国旅游地学行业的专家付出了艰辛的努力,也取得了辉煌的成就。

    截至目前,我国已先后批准建立国家地质公园212个,总面积5.15余万平方千米,授予资格58个;批准建立省级地质公园343个;批准建立国家矿山公园33个,授予资格55个。同时,我国还有联合国教科文组织世界地质公园37个,总面积4.6万平方千米,在全球140个世界地质公园中位居首位,占比达26%。中国是世界上地质公园数量最多、增长最快的国家,一个类型多样、分布遍及全国的地质公园体系已初步建立。

    中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽

    新时代提出新要求,也更需要新的担当。作为一门地球科学的重要分支,旅游地学如何适应新形势、谋求新发展,为全球的旅游地学提供示范?近日,《中国矿业报》记者专访了中国旅游地学创始人、中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽。

    《中国矿业报》:中国旅游地学经过30多年的发展,取得了哪些成绩?

    陈安泽:从1985年旅游地学这一名词被提出,经广大地学界的努力创新,一门以地球科学为理论基础,以服务旅游为方向,以满足人民美好的精神生活需要为宗旨的地学分支学科——旅游地学已初步建立,并已在中国地质大学等四所高校建立了旅游地学本科专业,《旅游地学原理》已经出版,《旅游地学大辞典》即将出版。旅游地学作为一门学科已广泛走向世界。

    在旅游地学理论指导下,中国创建了地质公园,并带动欧洲地质公园及联合国教科文组织世界地质公园的建立。可见,旅游地学在地学发展史、园林建设史以及在促进中国旅游业发展等方面具有里程碑意义。

    《中国矿业报》:当前,中国旅游地学面临着什么样的形势?

    陈安泽:党的十九大提出,中国特色社会主义进入新时代,我国社会的主要矛盾已经转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。站起来、富起来的中国,正在向强起来的中国转换。人民的需求已由主要满足物质生活需求,转化为主要满足精神需求,这些都为旅游地学提出了更高、更新的要求。2018年,自然资源部组建,其下设国家公园管理局,把所有以国家公园为主体的自然公园进行统一管理,这为过去侧重为地质公园服务的旅游地学创造了更广阔的服务空间。同时,文化与旅游部的建立,为旅游与文化的结合提出了新要求,也为旅游地学必须与文化相结合提出了要求。随着世界地质公园的发展,一个全球性旅游地学的高潮正在兴起,旅游地学必须更深入地走向世界,这也是旅游地学面临的新形势。

    《中国矿业报》:新时代旅游地学应该如何发展?

    陈安泽:新时代旅游地学发展的总方略是:

    一是构建一个完整的理论体系。旅游地学是以地质景观资源为核心、服务旅游为宗旨创立的一门新学科。在过去的30多年中,侧重于从普及地球科学知识去研究,侧重于从地质公园建设与管理角度研究,研究领域偏窄,学科体系不够完善。今后,在研究方面要拓展到全部地学景观,要加强地学文化、地学生态环境、地学美学、地学与构建以国家公园为主的自然保护地体系等研究,使旅游地学成为指导国家公园体制建设、地学文化旅游的完整体系。

    二是建立一套完善的研究方法。实践-理论-再实践,进而完善学科体系,是创建旅游地学的基本方法。今后要继续坚持,但要大大扩展实践对象,不断改进研究方法,并发明一系列室外样本收集、室内分析测试的仪器、工具和手段,创新传播地学知识的手段与方法,使旅游地学从定性走向定量。

    三是建设一支有理想、有奉献精神的地学队伍。创新、团结、奉献、开拓是引领旅游地学发展的基础。创新是灵魂,团结是力源,奉献是宗旨,开拓是方针。今后,要把全国有这种信念的同仁组织起来,形成一支强大的旅游地学队伍,以保障旅游地学顺利开展。

    四是组建一批有战斗力的旅游地学组织。以中国地质学会旅游地学与地质公园研究会为核心,推动全国每个省(市、区)都有分支机构,建立团体会员、个人会员制度。在5年内,要发展个人会员2000名、团体会员50名~100名。推动地学文化旅游联盟发展,与各类地质公园、国家公园、自然公园组织建立密切合作关系,最终推动世界旅游地学组织建立,使中国成为世界旅游地学中心。

    陈安泽与地学旅游人员考察黄石国家矿山公园的矿冶大峡谷

    五是开拓服务领域。以地质公园为核心平台,将服务扩展到建设以国家公园为主的自然保护地体系、整个地学文化旅游、全国地学研学旅行工作、建设地学文化镇村工作、推动地勘与矿业转型发展、推进高校建设旅游地学本科专业、推进旅游地学研究到科研机构以及将地球科学知识普及到全国公众中去。

    《中国矿业报》:您对中国旅游地学今后的发展有什么思路和想法?

    陈安泽:发展旅游地学任重道远。对旅游地学今后5年的发展,我认为应该从以下方面着手:

    一是依托地质公园、矿山公园创建一批地学内涵丰富、功能多样、有一定规模和较高管理服务水准的“地学旅游研学基地”。5年内要建设50家。

    二是规划推动一批“地学旅游精品线路”。5年内要规划建设20条~30条,平均每省1条。

    三是培养打造一批“地学文化创意产业园”。5年内规划建设10家。

    四是培育打造一批“地学旅游商品研发生产基地”。采用“产学研”相结合的方式,在5年内培育5家~10家,以提高地学旅游纪念品在旅游商品中的特色。

    五是培育打造一批“地学文化特色小镇”、“地学文化村”。从精准扶贫和普及地学知识出发,5年内建立20家,总目标100家;5年内建立地学文化村100处,总目标5000处。

    六是组织撰写出版《中国地质公园科学导游指南丛书》100部、《中国地质文化旅游胜景》丛书10部~20部、《精品地学旅游线路导赏词》30部。

    七是组建“高校用旅游地学系列教材编委会”。组织编写出版9部核心教材:《旅游地学导论》、《地质学基础》、《地理学基础》、《旅游学概论》、《地貌学与第四纪地质学》、《地学旅游资源调查与评价》、《环境与地学遗产解说》、《地学旅游规划与设计》等。若干参考教材:《导游必读旅游地学手册》、《旅游地学大辞典英文版》、《地学旅游900问》、《地学景观美学概论》、《地质公园学》、《中国地质公园史》、《世界地质公园史》、《中国旅游地学史》。

    八是推动高校旅游地学本科专业建设。在现有4所高校的基础上,5年内再有5所~10所高校建立相关专业。培养一大批旅游地学本科生、硕士、博士。

    九是推动旅游地学研究机构体系建设,促使建立中国地质科学院旅游地学研究室,并在高校及地质单位建立10个~20个旅游地学研究中心(含台湾和香港)。

    十是以省旅游地学研究会和各研究中心为平台,建立地学文化旅游导游培训体系,年培训导游1万名。

    此外,还要与中央电视台科教频道合作,指导《地理中国》栏目,拍摄10部地学旅游科学专题片,拍摄10条~20条地学旅游路线专题片。同时,以中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会为平台筹建旅游地学基金,建立旅游地学成果评选制度,旅游地学研究项目及学生资助制度,定期公布优秀成果,并给予奖励。还要争取在5年内举办一次世界地质文化旅游大会、举办一次中国地学文化科普大会,并要全面落实铜仁倡议书。

    我们已迈入新时代,旅游地学也进入了一个全新的时代。全体旅游地学同仁要团结起来,共同为旅游地学构建一个完整的理论体系、一套完善的研究方法、一支有地学思想的队伍、一个有战斗力的组织,以开拓更宽广的服务领域。中国在世界上率先提出了旅游地学这一名词,是全球旅游地学的创立者,目标是使中国人创造的旅游地学成为世界领先的地学分支学科。我国要通过5年的努力,把旅游地学做大、做强、做精,为满足人民日益增长的美好生活需求做出更大的贡献,为全球旅游地学发展提供中国经验和中国智慧。

    为世界旅游地学发展提供中国经验

    广东韶关某尾矿库在表层修复后进行覆绿(左侧),较原来(右侧)生态条件有了较大改善

    内蒙古西部某煤矿应用大量水资源覆绿

    10月1日,自然资源部发布的矿业九大行业《国家绿色矿山建设规范》将正式施行,《规范》涉及矿区规划布局、资源开发、资源综合利用、节能减排、科技管理、数字化矿山、企业管理、社会责任等多个方面的内容,并着重对矿区生态环境保护和治理提出了要求。那么,如何才能更好实现矿区“与周边自然环境和景观相协调、因地制宜实现土地可持续利用、区域整体生态功能得到保护和恢复”等目标?记者日前采访了国内多位地质环境修复领域的专家,一次有关矿山环境修复的专业性讨论就此展开。

    生态恢复是矿山环境改善的主要途径

    纵观煤炭、冶金、有色、黄金、化工、非金属、砂石、水泥、陆上石油天然气开采业等九大行业《国家绿色矿山建设规范》,人们会发现保障矿山环境是所有工作的核心和出发点。而其中,既包括生产过程中的降低环境侵扰,更包括勘探开发之后的矿山环境复原。

    “我认为,生态修复是矿山环境改善的主要途径。”中国地质调查局矿产资源研究所陈明研究员是在一次出差前夕接受的采访。这段时间,他北上南下,考察了一个又一个矿山及其生态环境修复的项目。

    他告诉记者,在过去的数十年间,我国经济飞速发展,但粗放型发展也带来了明显的生态问题。如今,矿山生态环境保护的滞后效应已经凸显出来。以往矿产资源的采掘、选矿及冶炼过程对矿山环境的破坏是多方面的,最直接的是采空区地面塌陷、山体滑坡、泥石流、水土流失、植被破坏和景观破碎,此外还包括对大气、地表和地下水以及土壤环境的影响。“其负面效应不但有看得见的物理变化,还有看不见的化学变化。”

    陈明算了一笔经济账:“我国大约有80万座矿山,其中约40万座矿山因生态环境破坏而需要修复或恢复。即使按每座1000万元的保守成本估算,全部修复一遍也需要4万亿元资金。如此沉重的负担是中央和各级地方财政都难以承受的。”

    如何更加科学地弥补矿山领域的生态欠账?

    陈明认为,矿山环境的改善途径有两类不同观念:生态恢复和环境修复。前者主要依靠生态系统的自我恢复能力,成本低但周期较长,可持续性好;而后者主要依赖人工干预,成本高但速度快,可持续性则要看修复手段和理念是否合适。

    “近些年,我主要从事土壤污染修复方面的研究。我认为,矿山大都面积大、位置偏、污染严重,改善环境更适宜采用‘以生态恢复为主,工程修复为辅’的方式。即,对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力;同时,在关键节点辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。”

    对此,国家地质实验测试中心的刘永兵研究员表示认可:“生态恢复并不是置之不理,不是放任自流,而是要有整体的规划设计。矿山系统是一个复杂的巨系统,生态恢复要抓要害、分主次,在关键节点上采用人工治理修复。但在不同的地方,自然条件不一样,人工干预的尺度要区别把握,但总体上还是要以生态恢复为主。”

    “生态恢复充分利用了自然界的自我修复能力,可以大大降低成本。”陈明强调。

    充分考虑自然生态原貌,避免过度修复

    在《有色金属行业绿色矿山建设规范》中有着这样明确的要求:“矿山经地质环境治理后的各类场地应安全稳定,对人类和动植物不造成威胁;对周边环境不产生污染;与周边自然环境和景观相协调;恢复土地基本功能,因地制宜实现土地可持续利用;区域整体生态功能得到保护和恢复。”

    那么,西部干旱区和东部执行同样的标准是否合理?近段时间,陈明考察了国内不少矿山,而越看越感到这是一个需要进一步探讨的问题。

    “8月中旬我去内蒙古乌海进行调研,看到那里的煤矿排土场被修复得绿草如茵,高压水枪不停地喷水。当时一位修复公司的员工是这样告诉我的:‘这里种植养护的每一棵树、一小片草,一年需要花费的资金却相当可观。如果哪天资金跟不上,出现断水现象,用不了多久,这些草全都得枯死。’”当地人的话给了陈明很大触动,进而他在西部的新疆、内蒙古、青海了解到,矿山绿色生态环境修复的要求与东部城市相同,验收标准也一样。

    “在那样气候干旱、水资源极其缺乏的地区,开矿之前本就是戈壁。开矿后虽然需要修复,但如此修复,不但前期投入很大,后期维护的成本也非常可观。更要命的是,这样的修复是不可持续的。”面对记者,陈明的表述充满忧虑。

    “于是我想,在一些位置偏远、自然环境恶劣、人迹罕至的地方,矿山修复是否必须不计成本、不惜代价?”

    思考后的答案是否定的。

    他认为,就像农业生产需要因地制宜一样,矿山修复也应该充分考虑到当地的自然条件。“不问是否可持续发展,单纯追求临时的绿化效果,非要把百千年来一直是戈壁滩的地方变成绿洲,是不是有‘过度修复’的嫌疑?”

    陈明认为,如果是可持续的,修复工作值得做;如果不可持续,仅能维持短暂的绿色,那就不一定值得了;尤其是在经济运行相对困难的时期,更应慎重。“不是说这些地方不需要修复,而是要真正做到因地制宜地,把握好最符合生态需求的‘度’。”他希望有关部门能够细化相关设计要求及验收标准,让不同气候等自然条件下的矿山修复工作更科学、更合理。

    刘建东是江苏省地质勘查技术院党委书记、院长,他的观点是:采用生态恢复还是人工修复应结合当地经济水平、城市发展规划和场地周边环境等因素综合考虑,还应进一步将一些被认为是废弃物的有用资源充分利用起来。他说:“在中东部一些矿业城市、老工业基地的市区、近郊,就应该进行高标准的治理和修复——先做前期规划,再大规模投入,通过实施工程治理项目,修复矿山生态环境。”

    刘建东认为,我国东部一些矿山城市,自然条件较好,人口密集,而且这些地方在长期矿业发展的背景下,生态环境大都遭受了严重的伤害,修复矿山环境直接关系老百姓的生活质量和当地的经济发展,需要高标准的土壤修复和绿化工程。这方面,阜新、徐州、铜陵等矿业城市都做得非常好。

    而在西部一些偏远矿山,地处戈壁荒原,修复成绿洲显然不太现实。但当地产生的扬尘可能影响到东部,因此适度控制是必须的。可以通过检测大气pm10值作为环境修复的衡量标准。“现在,用固土技术控制扬尘,在排土场上喷洒一层由黏土矿物等物质调配的胶凝材料,让表层土壤形成薄薄的硬壳,就能保证纳米级、微米级的沙粒不形成扬尘。”

    江苏华东基础地质勘查有限公司总经理钱美平告诉记者:“这样的固体技术每平方米的成本就一两块钱,比大规模栽树种草种花要便宜得多,在西部应该是可行的。”

    “矿山环境修复理应做到成本与效益兼顾。”钱美平还建议,国家有关部门可在普查工作的基础上,研究制定“全国一盘棋”的矿山环境修复规划,“制定相关政策和制度,因地制宜地设立修复目标和修复内容,选定恰当的技术路线,相关的验收标准也要进一步细化,要按照不同地域的自然环境和矿山品种分门别类,区别对待。”

    用综合技术应对矿山环境中的复杂问题

    那么,要想重建矿山自然生态系统、恢复其原本的面貌,需要重点进行哪些工作?

    陈明认为,不仅要进行治理清除危石、降坡削坡、平整土地、治理空采区和塌陷区、消减堆积的尾矿、恢复植被等比较直观的工作,还要选择相应的技术,修复土壤和水体,消除重金属污染等。而这方面,我国矿山环境修复中做得还远远不够。

    重金属污染的危害已是众所周知。刘永兵告诉记者,重金属会引发头痛、头晕、失眠、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、各种癌症等疾病。摄入过量的镉,容易导致高血压和心脑血管疾病,引起骨钙的大量流失,造成肾功能失调。铅元素进入人体后很难被代谢,可造成新生儿先天智力低下;对老年人造成痴呆、脑死亡等。甚至过量的铁也会损伤细胞中的脂肪酸、蛋白质和核酸等,并导致钙镁等元素的失衡。

    “因此,在矿山环境治理过程中,只关注物理变化,而不关注化学变化,是不全面的。”刘建东认为,从全国多目标地球化学调查结果看,全国的主要土壤重金属异常大都与矿山有关。某些流经矿山的江河,河道两侧的农田土壤污染可以延伸至下游20至50公里范围内,有的甚至达到百公里以上。流域性的重金属污染甚至达到上千公里。“与矿区地质灾害相比较,重金属的危害面积更大,受损人群更广,治理难度也更大。”

    “看得见的地质灾害明枪易躲;而看不见的地球化学灾害则暗箭难防。正因为重金属污染需要通过专门的采样和分析测试才能被检测到,所以一旦被发现,往往已经造成不可逆转的损害。”陈明认为,矿山环境恢复的复杂性决定了矿山生态修复需要用系统论作为指导思想,采取综合手段解决物理、化学和生物的问题。“要根据不同地域和不同类型矿区制定不同的标准,从技术而言,更要针对每个矿山、每片场地以及不同污染类型的农田对症下药,开出不同的药方,研制出不同的药剂,突出不同的方案。”

    对此,钱美平的观点是:在矿山环境修复领域,地球化学工程技术大有作为,且具有相当的优势。“当前,各地物理修复、化学修复、生物修复都已经有了不少比较成熟的技术,如煅烧、淋滤、电渗、植物吸附重金属、微生物吞噬有机污染物等等,已经形成了许多成功的案例。但矿山作为面积较大、污染情况较为复杂的区域,更适应采用综合修复的手段,而且情况越是复杂,各种修复方法越应兼顾。”

    “我们重点要做的是真正当好环境修复师,让绿水青山回归,让原有的生态系统得到更好的恢复,为实现我国‘到2020年基本形成绿色矿山格局’的目标做出贡献。”陈明如是说。这是地质环境工作奋斗的航标,也是每一位老百姓的期望。

    让绿水青山回归

        在迷你系列“页岩气神话和现实”三部曲中的第二部分里,我想论述的问题是围绕页岩气这一新型资源的一系列核心问题中的一个:页岩气究竟是便宜还是贵?上周,在安得烈蒙特福德的“Bishop Hill”博客上的激烈讨论中,我声称页岩气是贵的,而非便宜。这一观点引发了一系列长篇大论的怀疑和反对。
        相反观点认为,页岩气便宜而且很便宜。因为使用页岩气还可以节省许多钻探和输送页岩气所需的钢管的费用,以及制造钢管所需的人工费。
        根据前期对页岩气成本所做的一些调查,我认为保本价格可能在4美元到8美元/千立方英尺之间(每一千立方英尺的价格大致相当于每百万英制热量单位的价格,即美元/百万btu)。一个应注意到的极其重要的情况是:如果是在欧洲,目前4美元到8美元的价格是便宜的;如果是在日本则是非常便宜的;但是如果是在北美,这个价格很贵(图1)。因此,对全生命周期生产成本简单地做出贵或便宜的结论不是一个明智的方式。


    图1  全球天然气年平均价格的变化(据英国石油公司)

    北美页岩气开发、福岛核事故和液化天然气的短缺是推动价格变化的几个主要因素。右边的灰色栏显示美国页岩气保本价格的最小值、最大值和中值(据贝克研究所Ken Medlock)。如果是在日本,这3种价格都非常便宜,但在美国却会被认为是很高的价格,基本上仍然高于美国当前的现货价格(每百万英热量单位3.85美元)。
       

        在对已公布的页岩气全生命周期盈亏成本估计数字进行更详细的分析前,这里将首先非常简要地概述美国页岩气生产的历史和页岩气产量惊人的增长速度。因为了解过去,有助于理解现在,并有可能预见未来。

       一、美国页岩气产量

        图2显示了David Hughes编制的美国页岩气产量增长的历史。可以看出,美国页岩气主要产自Haynesville、Barnett、Marcellus和Fayetteville这4个地区(图2和图3)。页岩气产量已经从2007年每天约40亿立方英尺增长到2012年每天约260亿立方英尺!页岩气产量的增长对美国天然气总产量有实质的影响,美国天然气总产量从1995年~2002年每月2万亿立方英尺的稳定水平增长到2012年每月2.5万亿立方英尺(图4)。一些人认为这是美国向能源独立的迈进,然而也有人认为受成本和递减率的影响,这可能是一个能源泡沫。


    图2  2000~2012年美国各地区页岩气产量累计
    (产量从21世纪初的停滞状态到现在惊人的每天250亿立方英尺)

    图3  美国和加拿大主要页岩气和石油产地(资料来源:美国能源信息署)

    图4  自1993年以来美国不同类型天然气产量的变化(基于美国能源信息署数据制作)
    2006年数据系列的异常是因为页岩气数据的引入。在此之前,页岩气产量包括在传统的干气产量中。2011年末,页岩气占美国天然气总产量的32%。据David Hughes的调查结果,页岩气产量到2012年末已占美国天然气总产量的40%(图2)。

        美国页岩气产量的超常增长并不是偶然发生的。从2003年开始美国钻探工业进入超速发展期,到2008年夏天钻探设备总数是2003年的两倍多,达到2000台(图5)。大多数钻探设备是开采天然气的,把图5、图2和图4结合起来,就会明显地看到越来越多的钻机把开采页岩气作为目标,这是以常规天然气产量的减少为代价的,其维持多年的稳定水平从2007年开始下降(图5)。2008年8月金融危机爆发后,钻探活动急剧减少,因为当时所有人都在评估今后全球金融体系的格局。美国的钻探活动在2009和2010年迅速恢复。随后又开始了从页岩气开采向页岩油开采的大转移(图5)。金融危机以前,大约有400台石油钻机,1600台天然气钻机。现在是大约1400台石油钻机,400台天然气钻机。


    图5  美国贝克休斯油田服务公司提供的美国钻机数与美国能源信息署提供的天然气总产量对比


        1995年以来,美国钻探队伍的规模已经从大约700台钻探设备增长到2000台。在很长一段时间里,美国增长的钻探工作量仅仅能够弥补减少的工作量,从而维持总体工作量不下降的局面,直至钻探行业把目标转向页岩。与开采非常成熟的常规天然气相比,新的页岩气开采项目显然给公司带来了更高的产量回报。是否页岩气开采也能给公司带来更高的经济回报尚待分晓。有证据显示天然气总产量在过去的24个月里始终维持在一个稳定水平上。
        油气公司从开采天然气转向开采石油的原因很简单。页岩气的生产过剩使价格从2008年6月的超过13美元/千立方英尺下降到2012年4月的不到2美元/千立方英尺(图6)。在相同的时间段里,石油价格要高得多,从而激励了页岩气开采向页岩油开采的大转移。不到2美元/千立方英尺的天然气价格对于美国消费者和经济增长来说是一个异想天开的数字,但却导致了埃克森美孚公司首席执行官Rex Tillerson的著名宣告:“今天我们的财产全部化为乌有”。他在纽约外交关系理事会的一次发言里说,“我们没赚到钱,账面上都是红色赤字。”


    图6  亨利中心天然气现货价格(资料来源:美国能源信息署)


        欧洲和亚洲各国政府对美国的低价格羡慕不已,因为福岛核事故和2012年液化天然气供应量的下降导致了国际市场上天然气短缺,使价格飙升到历史最高水平,同时也导致了不同地区天然气价格的巨大差距(图1)。美国天然气价格下降到小于2美元/千立方英尺的情况制造了一个错觉,即页岩气是便宜的。但实际上是生产过剩使得美国天然气价格大跌至公司可以获益的水平以下。这种情况对社会是不利的,因为社会的生存有赖于可以赢利的能源工业,但社会没有意识到这一点。

       二、页岩气的实际成本是多少?

        在北美,页岩气的全生命周期实际生产成本是多少?没有单一的和简单的回答,有大量的变量需要考虑:
         1. 气井的最终回收率(EUR)
         2. 钻井的沉没成本
         3. 土地成本
         4. 管道、加工设备和运输至市场的成本
         5. 税和权利金
         6. 付出利息和利率
         7. 公司日常管理费
        不同州之间在某些变量上的差异是很大的,例如税制,北美和欧洲之间税制差异更大。在以下给出的各种各样的评估结果里,在某些情况下还不清楚是否使用了全生命周期经济评估法或“远期点”(point-forward)经济评估法。下面是莱斯大学贝克研究所能源研究中心资深总监Ken Medlock的评估结果。
        “一些井每千立方英尺只投入2.65美元成本就可以盈利,其它的需要投入8.10美元……中值是4.85美元。”


    图7  Ruud Weijermars在其学术论文中指出,美国不同产地的页岩气最低价格在每千立方英尺4到6美元之间。

    左图:2007~2011年美国主要的页岩气产区的产量;右图:美国主要页岩气产区的盈亏平衡点边际价格

        图1中已标示了上述3个价格。图7引自一项学术研究的结果,显示最低成本为每千立方英尺4到6美元。
        页岩气分析和评论家Arthur Berman在其2012年的论文中指出,按8%的贴现率计算,美国Barnett、Fayetteville和Haynesville三地生产的页岩气的全生命周期成本超过了8美元。Berman认为公司一直在高估最终回收率,因此相对成本实际上比公司公布的要高。按天然气的现价计,美国所有页岩气产区都是非盈利的。
       一家主要石油公司的前首席执行官说:一切都取决于页岩气的价格。如果价格在每千立方英尺4~5美元,则页岩气产量会很高。
        总之,情况似乎很明显,如果价格低于每千立方英尺2美元,则整个页岩气行业就无利可图。现有的证据表明,贝克研究所Ken Medlock对页岩气价格的估计是比较合理的。各个公司的利润率取决于他们总体业务的质量。只有时间能够证明Weijermars和Berman估计的高价格是否会因页岩气产量低于当前的预测量而实现。但这是一个极端不稳定和活跃的行业,效率一直在提升,因此对成本,尤其是今后成本的预测极其困难。

       三、美国页岩气的未来

        有迹象显示,美国页岩气产量增长速度的急剧放缓已经开始导致美国天然气总产量增速放缓。在过去24个月内,美国天然气总产量始终稳定在一个水平上可能就是证据(图5)。令人惊奇的是开采速率下降之后,产气量继续上升。部分是由于开采与输送系统之间的时间滞差。气井需要等管道接通,任何时候都有储备的新井闲置在那里等待连接管道。而且钻井效率也提高了,水力压裂和完井技术也正在改善,类似宾夕法尼亚州Marcellus的一些地区,生产的热点地区正在被发现和钻探。以下这段话引自“傻瓜投资指南”网:
        根据贝克休斯的数据,相当多公司都在采用垫块钻井方法。因此北美地区2013年第三季度的钻井工作量比2012年第一季度高出15%不应该感到惊讶。
    根    据美国能源信息署的数据,在美国北达科他州的巴肯页岩区,今年新井每台钻机的日产油量预计将提高将近一倍。去年的日产油量略高于250桶,而今年12月的日产油量估计可达到496桶。同样,在德克萨斯州的老鹰堡页岩区,新井每台钻机的日产量预计可从去年的约200桶增加至今年的413桶。
        这样一来,油气的供求似乎有可能实现平衡。400台钻机能够生产出足够多的石油以弥补天然气产量的下降。美国对廉价天然气的需求已经提高了,还需要从加拿大进口少量天然气。在现在市场条件下,很难想象还会有钻机从开采石油转向开采天然气。因此,合理的预测似乎是:石油产量的增长可能会停下来,甚至在中期可能逆转,这种情况将持续到天然气价格回升到某个水平上,足以使上述在巴肯和老鹰堡页岩区开采石油的钻机又转向开采页岩气。
        页岩气开采效率的惊人增长速度肯定会在达到某个水平后放缓。从长远看,产量将取决于能够发现多少高效和高产的气井。只要新井的质量继续高于老井,那么页岩气的奇迹似乎将永远继续下去。
        根据上面的分析,美国天然气价格可能将继续上涨,并在短期内升至每千立方英尺5美元。市民可能会因此而抱怨,但应该认识到只有把价格维持在这个水平,页岩气开采业才有可能至少在一段时期内繁荣发展,美国经济才会受益。按照5美元/立方英尺的价格,那些拥有低成本、高效率气井的公司可以赚许多钱,而那些只有高成本、低效率气井的公司则可能无利可图。

    美国页岩气的真实成本是多少?

    联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心成立前的记者见面会会场。预定时间未到,有人悄悄入场。

     

    “您是?”

     

    来人一笑:“我是王学求。”

     

    “腕儿”来了,却如此低调。对照已经温习数遍,长长的、写满几页纸的他的学术成就,这种低调,让敬畏更增几分。

     

    此次活动,他是主角儿。联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心成立后,后续的研究工作将由他来主持完成。

     

    绘制地球化学元素图谱

     

    按照规划,在未来6年,中心将建立全球地球化学基准网,开展全球资源评价和环境变化监测;开展“一带一路”地球化学填(编)图,服务国家“一带一路”建设;开展编制全球地球化学一张图与化学地球平台建设,向社会提供服务;积极准备“化学地球”国际大科学计划。

     

    尤其是实施“化学地球”国际大科学计划。“化学地球”更形象的解释,就是绘制地球化学元素图谱,将元素周期表上所有化学元素的含量和分布绘制在地球上,为全球资源可持续利用和全球环境变化研究提供基础数据,为政府决策提供科学依据,为社会提供公共服务。工程庞大,意义深远。

     

    “通过大计划的实施,最终我们将建立起‘化学地球’平台与地球化学大数据共享系统。就像人们运用‘谷歌地球’来定位、测量距离、查询路线和地形地貌一样,将来进入‘化学地球’,人们点击系统,就可查询了解和环境或健康有关的水、土地等有害和有益元素信息以及与资源有关的成矿元素分布信息。”王学求表示。

     

    “中国在地球化学领域取得的成就,使得集研究与调查、科学与工程、资源与环境一体化的大科学计划——‘化学地球’成为可能。”王学求强调,中国区域化探全国扫面计划、全国土地质量地球化学调查计划、全国地下水水质调查计划的实施,以及全国地球化学基准计划积累的协调多部门、多地区、组织成千上万人员参与实施大计划的运行经验,都为“化学地球”大科学计划的实施提供了可借鉴的模式。

     

    由王学求主持的全球地球化学基准网是迄今国际地球化学界最大规模的国际合作研究计划,共有69个国家及169位个体科学家参加。目前已建立了覆盖面积近3200万平方千米,约占全球陆地面积22%,分析元素达76种。

     

    全球地球化学基准网有着深远的国际意义,为了解全球地球化学背景、全球资源评价、衡量未来全球化学变化和了解过去地球化学演化提供了定量参照标尺;重新提供了过去地球化学填图所没有包含的化学元素,如三稀元素、铂族元素、铀等远景区50余处;开发了全球地球化学一张图平台“化学地球”;制订国际地球化学填图系列指南,对引领国际地球化学填图具有奠基性意义。

     

    通过全球地球化学基准网,对中、美、欧、澳数据对比发现,重金属元素超标的采样点位分别为欧洲10.9%,中国4.1%,美国2.6%,澳大利亚1.8%,欧洲重金属污染最为严重,这与工业化历程是一致的。

     

    全球地球化学基准网还系统测定了不同地质时代岩石和土壤中的全碳、有机碳和二氧化碳含量,为自然界碳循环和全球变化提供了基础数据。

     

    美国著名地球化学家David Smith评价中国地球化学基准图是将全球地球化学填图推向了极致。著名地球化学家Clemens Reimann认为,全球地球化学基准网的分析指标是世界最好的,一些元素地球化学图是以前从未有过的。

     

    谢学锦院士评价全球地球化学基准网所有指标均达国际领先水平。而李廷栋院士则认为,全球地球化学基准网填补了多项空白,为实现将元素周期表绘制在地球上的宏伟工程迈出了重要一步。

     

    发现超微细金

     

    王学求也是谢学锦院士的学生。正是在谢学锦院士的指导下,他通过无数次实验发现,地球化学样品中大量存在粒径小于5μm的亚微米、纳米金,含量占总金量的30-90%,据此提出了超微细金的概念。

     

    他的实验证实,超微细金具有极强的活动性,不仅可以以机械形式被各种营力作长距离搬运,而且具有很强的化学活动性,可以被水所溶解迁移。

     

    这一发现圆满地解释了“自然界中大规模金的地球化学异常是如何形成的”这一亘久未破之谜,被国外同行称作“超微细金勘查概念模型”。实验结论也推进了金矿区域化探由一门经验或技术成为一门真正的科学。

     

    国际勘查地球化学家协会主席将这一发现列入了勘查地球化学90年代的最重要进展之中。

     

    王学求与谢学锦院士发展此研究成果写成的《金的勘查地球化学》一书也被美国著名地球化学家T.T.Chao称做“一本划时代的巨著”。

     

    这一研究成果的广泛应用为金矿化探取得突出找矿成就做出了重要贡献。据不完全统计,自1999年以来,运用谢学锦院士和王学求科研团队所发展的地球化学方法,在所圈定的靶区中发现大型以上金矿已达16处。

     

    探究深穿透地球化学领域

     

    在勘查地球化学领域,科学家一直在努力研究能探测更大深度的穿透性地球化学找矿方法,却迟迟无人破题。

     

    王学求当然明白,攻破这个难题对隐伏区矿产勘查将具有极大的推进作用。于是,他开始潜心关注。

     

    在一个国家项目支持下,他在矿体及其上方土壤和气体中同时发现六边形的纳米铜和金晶体。

     

    按照常规判断,纳米金属晶体只有在一定的温度和压力条件下才能形成。那么,此次在矿体及其上方土壤和气体中同时发现纳米金属晶体,足以充分证明,隐伏内生矿体纳米金属微粒可以通过岩石微裂隙和纳米孔喉垂直迁移到达地表。

     

    “通过实验模拟证实纳米金属微粒具有极强的穿透能力和快速迁移能力。”王学求表示,这就为元素从内生矿床向地表的垂向迁移提供了直接微观证据。实现了覆盖区勘查地球化学迁移机理研究从“描述性模型”到“实证性科学”质的飞跃。

     

    他带领研究团队据此发明了具有自主知识产权的系列深穿透地球化学技术——穿透性勘查地球化学新方法技术,即用纳米探测、金属活动态提取、地球气纳微金属测量、独立供电偶极子地电化学等技术直接获取深部异常信息的隐伏矿探测法,显著提高对隐伏矿的探测能力,探测深度可达1000米。

     

    这项技术投入应用后,填补了我国盆地地球化学调查方法的空白,先后分析样品5万余件。该项成果也获得了国家科技进步二等奖1项、国土资源科技成果一等奖1项、国家专利3项。

     

    国际地球化学领域的权威科学家对此给予极高赞誉,认为纳米金属微粒发现是一项创新性研究成果,对覆盖区矿产勘查具有深刻影响,也为全世界应用提供了实证。

     

    学术应服务社会

     

    事实上,这一成果也恰恰完全印合了王学求一贯的学术应用思路。

     

    “作为一名地质科学研究人员,更多的时候,我的调研对象是岩石、土壤和水。正是这些‘不会说话的朋友’透露的信息,常能最真实地回应群众关切的环境问题。”在2013年的全国两会期间,在讨论地下水和土壤保护时,王学求更明确陈述作为一名科研人员的职责。“我认为,首先应将学术成果和科学数据服务于决策,服务于人民。”他认为,论文不仅要对科学负责,更要对社会负责。要将科学研究成果与社会发展问题对接,为推进科学决策献计出力。

     

    细数他的科研、学术成就,每一项都紧贴民生大计,国之根本。

     

    自1989年6月从长春地质学院勘查地球化学专业硕士研究生毕业后,王学求即投身到艰苦的地质勘查行业。参加工作近30年来,他一直致力于勘查地球化学研究工作,先后主持国家“攀登计划”、国家“973计划”和国家“科技攻关计划”课题、省部级研究项目、地质调查项目及国际合作项目等20余项,在金矿勘查地球化学、深穿透地球化学、纳米地球化学和全球尺度地球化学研究等领域取得了获得国内外同行高度评价的理论创新成果与实用性成果,为中国勘查地球化学在国际上处于领先地位作出了重要贡献。

     

    “从1994年开始,我们就对全国土壤51个化学元素进行监测,2008年开始又建立了覆盖全国的地球化学基准网,对土壤81个化学指标进行监测。监测数据显示,重金属等污染物指标在局部地区上升较快。”王学求说。

     

    其成果应用也不仅限于土壤化学元素调查。王学求带领团队研发的深穿透地球化学等新方法新技术,结合传统地球化学找矿方法和现代分析测试技术,形成了一套有效的地球化学矿产勘查方法技术组合。为更好地落实研究工作与国家需求密切结合的要求,王学求曾一直坚持和团队人员一起用大量时间到最艰苦的西部无人区从事野外调查,为国家紧缺矿产资源,如大型金矿、铀矿和铅锌矿的发现提供了重要找矿线索。

     

    据不完全统计,1999年以来,运用该团队研究的地球化学方法,在所圈定的靶区中已发现大型以上金矿16处、银矿3处、铜矿21处、铅锌矿7处、锡矿7处。这些矿产资源的发现和探明,大大提高了国家的资源保障能力。

     

    湖北、甘肃、贵州、陕西、新疆、四川等省区地矿局和核工业地质队的实践经验也表明,王学求研究团队所发展的金矿勘查地球化学、深穿透地球化学、盆地铀矿地球化学理论和方法技术在当地金矿、铀矿勘查中发挥了重要作用。

     

    此外,在中蒙合作1:100万地球化学填图工作中,通过项目实施所圈定的异常靶区中,有3处已经由内蒙古有色地质矿业(集团)有限公司跟进登记探矿权,另有2处正在审批。此外还实施了“一带一路”主要资源大国地球化学填图国际合作,其中,中蒙和中哈地球化学填图已纳入国家发改委“一带一路”规划目录,为相关决策提供了依据。

     

    与国际水平的团队一起成长

     

    从事勘查地球化学和国际地球化学填图研究,离不开研究团队的共同成长和合作。而这种精神的传承,在谢学锦院士团队超过60年的发展中,始终如一。他们为中国应用地球化学在国际上处于持续领先地位作出了重要贡献。

     

    目前,在这个团队中,有院士1人、国家百千万人才工程国家级人选1人、国土资源部科技领军人才1人、国土资源部科技创新人才工程青年科技骨干1人,团队近5年培养了博士后3人、博士16人、硕士5人。

     

    截至目前,团队还与60余个国家建立了合作研究关系,举办了20余次国际地球化学填图培训班,培训的学员达500余人,不仅将中国的先进地球化学技术输出国外,而且建立了良好的人脉关系和人才储备,创造了中国与发展中国家开展互利共赢的地球化学填图合作模式。例如,蒙古国给予中蒙地球化学合作填图项目以高度评价,研究团队中的2人也因此被授予蒙古国最高国家荣誉勋章、2人被授予蒙古国部级荣誉勋章。

     

    并且,以该团队为基础建立的“联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心”本身就已经代表了各自领域的研究前沿。

     

    王学求(左一)在野外开展全球地球化学基准网河漫滩沉积物采样培训

    把元素周期表绘制在地球上

     

    陈毓川院士研究土屋铜矿资料

     

    矿产资源是我国经济和社会发展的物质基础,我国90%的能源、95%以上的工业和农业原材料来自于矿产资源。同时,我国矿产资源形势严峻,特别是石油、天然气、铁等优质、大宗支柱性矿产资源相对不足。

     

    日前,记者在浙江丽水市调研、采访浙江地质七队时,巧遇正在这里为“院士大讲堂”授课并参加院士工作站签约仪式的著名矿床地质学家、中国工程院院士陈毓川先生。记者就目前的矿产资源形势、如何突破找矿瓶颈、成矿系列理论、找矿模式等问题采访了他。

     

    陈毓川院士愉快地接受了记者的采访,并说他是中国矿业报的长期读者,尤其喜欢看中国矿业报的深度报道,希望报纸继续围绕“矿”字做文章,做深做透,培养一批真正懂矿业又懂新闻的采编人员。

     

    中国矿业报记者:当前,随着矿业形势的变化,对于我国矿产资源形势的判断也已经不像前几年那么趋于一致。作为矿产领域的权威专家,您对此有何看法?

     

    陈毓川:众所周知,我国是一个矿产资源需求大国,同时一些资源又是非常贫乏,优质、大宗支柱性矿产资源相对不足,比如石油、天然气、铁、镍、锰、铬、铜、铝、钾盐等。但是,这不证明我们没有矿,只是还没有发现和开采出来。我国有极其优越的成矿地质条件,未验证的找矿线索还有很多,西部地区工作程度低,东部成矿带找盲矿潜力大,老矿山深部、外围找矿潜力大,我国矿产资源潜力很大。

     

    根据矿产资源前景分析,除富铁矿、铬、钾盐、铂族、金刚石等资源前景不明朗外,其它矿产均有较大找矿前景。我这样说主要出于5个方面的考虑:第一是我国成矿地质条件优越。从地质构造的成矿环境来分析,中国是显生宙时期全球性跨洲际的三大地质构造成矿带的交汇地区。中国地域内从前寒武纪以来的地质历史时期中,相对地球其它地区活动性强,造成很多重要成矿区(带)是多期地质构造成矿的叠加产物,如华北地台北缘、天山-北山、秦祁昆、三江成矿带、柴达木北缘、阿尔泰等。第二是已发现很多找矿线索,还未验证。50多年来已发现的各类异常75000多处,经过不同程度检查的有25000多处,尚有2/3有待检查。第三是西部地区工作程度低。1∶25万区调刚覆盖,中比例尺物化探工作尚有较大空白区,1∶5万区域地质矿产调查及物化探工作还刚开始,已进行矿产勘查工作的地区面积很少。近年来,我们投入的工作量有限,却已显示很多重大进展,有不少地区尚可找地表矿。第四是东部成矿带找盲矿潜力大,如胶东及秦岭金矿的深部第二成矿带的寻找,南岭钨、锡、铅、锌、金、银的找矿可能性,辽吉地区硼、金、银的新发现,祁连成矿带的钨矿远景很大,赣东北成矿带中的金矿不断发现,以及赣北钨矿、大别山钼矿等。第五是老矿山深部、外围找矿潜力大。东北鞍山铁矿附近的新进展,青海锡铁山铅锌矿深部的新发现,滇东北麒麟厂深部大型铅锌富矿体的找到,江西相山铀矿深部找矿潜力很大等。

     

    中国矿业报记者:看来,我国矿产资源的潜力仍然较大。那么,在陈院士看来,如何才能突破瓶颈,尽快实现具有宏观影响的找矿成果呢?

     

    陈毓川:首先就是要切实加强基础性地质、矿产调查工作。第二是要持续加强矿产勘查工作,增加投入,扩大规模。开展新一轮矿产评价勘查工作,国家应加大投入开展普查工作,为商业勘查减小风险提供条件;重点加强西部地区矿产勘查工作,建立西部地区矿产资源新基地;中东部加强深部找矿;开展老矿山深部、外围勘查工作,延长矿山寿命、生产周期;积极开拓新矿产资源;进行国外矿产资源勘查与开发。第三是要充分依靠科技加强深部找矿工作,学习、应用与进一步探索成矿地质规律,应用成矿系列概念,注意“矿集区找矿”和“缺位找矿”。

     

    中国矿业报记者:请您具体诠释一下成矿系列的内涵?怎样将成矿系列的理念有效应用到找矿的实践中去呢?

     

    陈毓川:成矿系列是矿床地质科学中研究区域成矿规律的一种学术思想,用系统论、活动论观点研究在地质历史发展各阶段、各特定地质构造环境中成矿作用的过程及形成的矿床组合自然体。矿床的成矿系列亦是一种矿床的自然分类,其主要的学术思想包括以下几个方面:一是认为矿床是地质环境中的组成部分,成矿作用是形成地质环境的地质作用中的一个组成部分;二是矿床在自然界并非单个存在,而是以有成因联系的矿床组合自然体存在;三是在一定的地质历史期间或构造运动阶段,在一定的地质构造单元及构造部位,与一定的地质成矿作用有关,形成一组具有成因联系的矿床组合自然体,称为矿床成矿系列;四是矿床成矿系列内的矿床在时空域中具有一定的演化规律和分布规律;五是在同一地区先后形成的矿床成矿系列具有一定的继承性及演变性,并可出现对早期矿床成矿系列的叠加、改造;六是在一个地质构造旋回涉及的构造单元内所形成的各类矿床成矿系列,具有一定的演化规律、分布规律及内在联系,组成矿床成矿系列组;七是不同时代、不同地区但具有类似地质构造环境和同类成矿作用,可形成类似的矿床成矿系列,但又各具特色,组成矿床成矿系列类型。

     

    成矿系列所研究的对象是时空域中矿床的自然体及其时空结构、形成地质构造环境、形成过程、演化规律以及矿床自然体之间存在的各种关系。通过对这些客观规律的研究、探索和掌握,应用于指导区域找矿,提高找矿效率,并在此过程中进一步提高对成矿规律的认识。应用成矿模式找矿的案例如赣南黑钨矿石英脉五层楼模式,新加地下室(矿床成矿模式)以及宁芜火山岩地区玢岩铁矿成矿模式(区域成矿模式)。

     

    中国矿业报记者:在多年的找矿理论研究和实践中,您总结出了很多行之有效的模式,请您介绍一下这方面的成果?

     

    陈毓川:根据近几年危机矿山找矿的经验,提出了地质研究、物探(化探)技术、坑钻施工“三位一体”模式,即第一,地质研究提出找矿思路;第二,物探(化探)推断找矿地段;第三,坑钻施工揭露深部矿体。地质研究的内容包括成矿地质作用研究,如沉积作用、火山作用、岩浆侵入作用、变质作用、大型变形构造作用、复合作用;成矿(矿田)构造研究,如沉积成矿构造体系、火山成矿构造体系、侵入岩成矿构造体系、断裂成矿构造体系、褶皱成矿构造体系、复合成矿构造体系、成矿后构造;成矿特征及流体标志研究,如矿床特征、矿体特征、矿石特征、成矿物理化学条件、流体成矿标志。物探应用技术内容有高精度磁测,包括大比例尺直升机航空磁测、地面高精度磁测及其三维反演技术。电法包括可控源音频大地电磁测深(CSAMT)1000多米、瞬变电磁法(TEM)1000米以浅、激电剖面(中梯、测深)、大地电磁测深(EH-4)1000米、负电阻率法(CR)700米~800米以及分量磁测、激电测井。煤田物探包括地震、电测深。新方法试验包括金属矿地震、地井TEM、井中磁测δT、井中三分量磁测和地面磁测联合反演、井中激电解释软件开发。钻探技术是指500米~1000米常规钻探技术、1000米~1500米主要钻探技术以及坑内钻700米~800米(云南大姚六苴铜矿)。

     

    在这个过程中,地质研究、物探(化探)技术、坑钻施工三者必须并重,没有主次,只有先后。地质研究必须以理论为指导,物探技术应探索新的装备及方法,1000米钻机为常规装备,1500米钻机为主要装备,2000米钻机为备用装备。

     

    中国矿业报记者:就目前各地的找矿形势,作为这方面的顶尖级专家,您对项目的组织者以及正在进行找矿的地质技术人员有什么提示?

     

    陈毓川:在找矿工作实践中,我总结了以下几点经验:第一是我国东部已知矿床深部找矿潜力巨大;第二是地下500米~1500米范围内多数矿床类型存在赋存工业矿体的可能;第三是延深500米~1500米的矿床基本上属于同一成矿作用系统,完全可以运用浅部的成矿规律指导深部找矿;第四是物探、化探技术应用,物探方法是深部找矿的必要手段;第五是深部找矿必须投入大量坑钻工作量。

     

    另外,我特别强调,科学部署矿产勘查工作是取得找矿成果的保证。勘查工作的科学组织管理过去积累了一些成功经验,比如区域展开、重点突破、点面结合;区划、区调、科研、物化遥、普查“五统一”部署;重点成矿区带部署,相对稳定,并兼顾一般;近年资源危机矿山勘查工作中提出“综合研究定方向,物化探等测定靶区,坑钻工程去验证”的工作方法,效果很好;急需矿产组织不同规模的勘查会战;勘查、开发一体化等。矿产勘查工作部署的关键是中大比例尺区域地质、矿产调查和区划工作是科学部署的基础,异常矿点筛选与查证是核心工作,普查是关键环节,科学研究工作要贯穿于整个勘查工作全过程段,按勘查进程和情况变化及时调整部署。

     

    中国矿业报记者:您认为应当怎样处理矿产勘查组织管理工作中出现的新情况与新问题,如何充分发挥各方面的潜能与积极性?

     

    陈毓川:我认为整体部署、有效勘查与加快勘查面临多方矿权分割的难题,需要协调、整合,需要中央、地方、企业、地勘单位联合,建立多赢的新的勘查运行机制。这方面的组织协调工作,政府应起主导作用。

     

    勘查工作的成败在很大程度上决定于承担勘查工作的人员及团队的素质。勘查工作是一项科学探索性工作,是创新性和实践性很强的工作,要考虑各方面的地质矿产因素,要充分利用已有的认识,但又要不限于此,去认识新的现象,发现新的规律,因此对工作者要求很高。为此,我认为,一是要充分发挥全国地勘队伍找矿主力军的作用;二是组织团队要老、中、青结合,以老带新;三是要对每一位工作者明确需要调查研究的问题,建立定期汇报研讨制度,项目设计中要含综合研究经费;四是地勘局、地质队要大力加强综合研究工作及定期召开找矿及科技成果、工作部署交流研讨会,有目的地组织青年骨干外出考察相关矿床;五是重要成矿区带由国土资源部、中国地调局组织相对稳定的研究部门,与地勘局、地质队结合,长期进行地质矿产资源研究、交流、研讨工作,形成制度;六是国土资源部、中国地调局需要加强对地质技术人员的培训,分层次、有计划地进行,并列入地质工作计划,保证经费落实;七是产学研结合,有目的地组织、邀请科研、教育单位科技人员参加,定向研究,定向培养人才。

     

    其中,最关键的是培育年轻地质人员从事地质工作的事业心,树立光荣感、责任感和进行探索的兴趣感。要从学校培养做起,要提高地质找矿工作在社会中的地位。

     

    中国矿业报记者:您曾经有针对性地提出过“522找矿模型”,请您具体阐述一下这个模型。

     

    陈毓川:“522找矿模型”中包含了客观因素和主观因素两个方面。“5”即5个客观因素:一是地质工作程度和已有地质资料,二是地质找矿理论,三是探测技术方法,四是多元信息综合分析与预测,五是资金与工作量投入。主观因素里面的第一个“2”,即政府政策与管理和工作区的社会环境。第二个“2”,即科学的组织管理,工作团队人员的素质及其创造性的工作。

     

    当前,矿业市场持续低迷,矿业投入锐减,我相信这只是暂时的,经济社会发展对矿产资源需求的大形势不会改变,矿产资源的不可再生属性决定了地质工作的重要性。在有资源潜力的前提下,应用“522找矿模型”,用好5个客观条件,有政府的政策与管理保障,主观上搞好科学部署及充分发挥地勘队伍的作用,组织好工作团队,实现找矿大突破是有充分信心的。

     

    陈毓川院士简介:

     

    出生于1934年,浙江嘉兴人。曾先后担任中国地质科学院院长、地质矿产部总工程师、中国地质调查局局长等职;获得国家科技进步特等奖一项、二等奖三项,国家自然科学三等奖一项;获得过李四光地质科学工作者奖、光华工程科技奖、科学中国人年度人物等荣誉称号;出版专著16部,在国内外发表论文70余篇。陈毓川院士长期从事矿床地质、地球化学、区域成矿规律的研究,是我国成矿预测研究及矿产勘查矿床学领域取得杰出成就的科学家。

    实现找矿突破不能一曝十寒
      在第二届全国青年地质大会暨中国地质学会首届“金罗盘奖”颁奖仪式上,贵州省地调院高级工程师谯文浪喜获此殊荣。5月4日,他登上该院第一期“道德讲堂”,作了题为《工欲善其事,必先利其器》的演讲,这个年轻的“小伙子”,如何有那样的能力和技巧,凭着什么样的热情和执着脱颖而出?针对这些问题,我们走访了谯文浪。

      谯文浪中等身材,圆圆的脸盘,宽宽的浓眉下边,闪动着一对精明、深沉的眼睛。高挺的鼻子显得更有精神,特别在他说话的时候,露出满口洁白的牙齿,很引人注目——整个看来,他是个健壮、英俊的地质男儿。他那脑袋中装满了丰富的地质知识真让人羡慕。当谈起担任项目负责人时,他兴致盎然、如数家珍,说到承担的地质项目工作,他是那样的得心应手、准确详尽。但对于长年艰苦的野外工作,他却不善于表达。然而,我们感觉到他内心对地质事业的热爱,对贵州地调这个大家庭的挚爱……

      谯文浪,生于1980年12月,2003年6月毕业于石家庄经济学院资源勘查工程专业。自参加工作10余年来,他致力于找矿突破,始终践行局党委提出的“实现找矿突破、加快矿业开发、拓展服务领域、构建和谐地矿”的科学发展目标,他参与和主持完成区域地质矿产调查项目14幅,其中1∶5万区域地质矿产调查项目12幅、1∶25万区域地质调查项目2幅;主持完成中国地调局综合调查研究项目2项;主持完成科研项目2项,其中贵州省社会发展科技攻关项目1项。发表地质科技论文21篇,参与编写专著3部;获省部级优秀地质调查成果5项、野外验收优秀9项、优秀项目设计2项;获省地矿局资料展评综合类二等奖1项、科技成果三等奖5项。10余年来,他扎根贵州省、新疆维吾尔自治区、西藏自治区野外一线从事基础地质、矿产地质、环境地质等调查研究工作,埋头苦干,无私奉献,为全院青年地质工作者树立了榜样。

      投身地质 书写青春

      2003年6月,还未满23岁的谯文浪从石家庄经济学院资源勘查工程专业毕业,分配到贵州省地矿局区域地质调查研究院工作,开始了他的地质生涯。2006年3月调入地调院工作,10余年来,他一直在野外从事地质勘查工作,辗转贵州、新疆、西藏,翻越贵州崇山峻岭,踏遍新疆戈壁滩,用身体丈量雪域高原。在野外工作中,他用踏实的脚步和艰辛的汗水诠释地质“三光荣”精神。他不怕苦,不怕累,甚至把生死置之度外,困难面前始终走在前头,冲在前面,哪条路线最艰苦、最困难,哪里就有他的身影,一次次出色地完成了各项任务。青年人唯有努力学习,用知识武装自我,才能逐渐成长;唯有刻苦磨砺,自觉投身于实践,才能更快成才;唯有积极进取,迎难而上,才能取得成功。在恶劣的自然环境和简陋而艰苦的野外生活条件下,他从来没有放弃过,也没有被困难打倒过。他始终从一名普通地质工作者出发,一边在工作中虚心向老师傅、老专家学习,一边通过书本自学,他立足岗位、勤学苦干,对每个技术环节和要求都反复琢磨,一步步把从学校学到的知识融会贯通于野外实际工作中,用顽强拼搏的实际行动突破一个又一个极限,用青春、汗水和梦想,唤醒着埋藏亿万年的丰富矿藏,从一个青涩的大学生成长为地质勘查多面手。作为一名年轻的地质工作者,他在地质找矿的路上留下了坚实的足迹,用朴实与平凡书写着闪光的地质青春。

      立足本职 创先争优

      谯文浪说: “ 作为一名党员干部,我认为创先争优就是自己在一个岗位上首先要敬业,尽职尽责,踏踏实实地把自己岗位上的工作做好,才能带动周围的同事一同进步,为单位的发展做贡献”。

      在实际工作中,他始终坚持立足岗位,固守平凡,从一点一滴做起,把自己的满腔热情转化为扎扎实实的具体行动。他参与编写的《1∶25万毕节幅、遵义幅区域地质调查成果报告》获良好级的成果,并通过对该区的石漠化的成因的深入分析,与他人合著了《岩溶石漠化遥感监测与防护规划》;在荒凉的沙漠化地带,在恶劣的气候和险峻的环境条件下,他与全体队员一道以坚强的毅力,顽强拼搏的团队精神克服了一个又一个困难,最终超质提前完成了野外调查任务,参与编写的《新疆伊吾县伊吾煤矿一带1∶5万区域地质调查成果报告》、《新疆伊吾县伊吾煤矿一带1∶5万矿产调查成果报告》均获得良好以上成绩;2007年,在主持贵州1∶5万甲戎、抵季两幅数字化地质填图工作中,他深知责任重大、任务艰巨,但怀着对地质事业的一片忠心,他毫不犹豫地接受了任务,通过两年的艰苦努力,按时完成了任务,野外验收和最终成果均获得了两幅优秀的好成绩,赢得了院领导、老专家和地调局成都中心的一致好评,为地调院赢得了荣誉,为广大青年职工树立了良好的榜样。2003年以来,他先后荣获院级先进生产者、先进工作者7次,荣获院级优秀共产党员称号3次、院级优秀党务工作者2次、局级优秀党务工作者1次、局级优秀共产党员1次,荣获局级青年岗位能手1次,院级安全生产先进个人2次。2012年荣获中国地调局“全国优秀地调项目负责人”。

      团结奋进 务实敬业

      长期以来,“以献身地质事业为荣、以艰苦奋斗为荣、以找矿立功为荣”的“三光荣”精神是他的座右铭。在工作中,他始终保持高度的事业心和责任感,凭借着对地质工作的挚爱和勤奋好学的精神,逐渐成长为一名技术精湛、作风正派的年轻技术骨干。在实际工作过程中,他团结和带领项目全体队员更新观念,艰苦努力、奋力拼搏,保质保量地完成了上级下达的各项任务。在项目队里,在全院青年职工面前,他常说:“要想干出一番事业,总要付出个人的心血和汗水”。谯文浪同志凭着对地质事业的执著追求和敬业精神,以他的实际行动在平凡的岗位上,创造了不平凡的业绩,实现了自己的人生价值,展示了新世纪地矿青年的勃勃生机和崭新风貌。刻苦钻研、乐观向上的他也成为青年职工学习的楷模。他所带领的团队荣获2010~2011年度省地矿局青年文明号”称号;2010~2013年度局、院“先进基层党支部”称号;2010~2011年度院“安全生产先进单位”;2011年度贵州省“模范职工小家”、2013年度“全国模范职工小家”称号;2011年度院“宣传报道先进单位”;2012年度被省总工会授予《全省工会职工素质建设工程“先进学习型班组(科室)”》荣誉称号。

      精琢地学 服务社会

      十余年如一日,谯文浪无怨无悔献身地质事业,忘我工作,吃苦耐劳,一年中多数时间是在野外度过。野外工作条件艰苦,环境恶劣,但他坚持刻苦钻研,勤奋工作,用汗水换来了地质找矿及科研的累累硕果。其先后参与和主持完成的《1∶25万毕节、遵义幅区域地质调查项目》、《新疆伊吾县伊吾煤矿一带1∶5万区域地质矿产调查(4幅__连测)》、《1∶5万甲戎、抵季幅区域地质调查项目》、《1∶25万贵阳、独山幅区调项目》、《1∶5万梵净山、德旺、江口县、凯德幅区域地质调查项目》、《贵州凯里—三都地区寒武纪沉积格架及早寒武世镍钼钒矿研究》等调查研究项目,均获得优良级。

      特别是他主持的1∶5万甲戎、抵季幅区域地质调查项目,获得了野外验收和最终成果报告的四个优秀,得到了中国地调局专家组的一致好评。认为“该项目经过系统的区域地质调查研究,以现代地质学的新理论为指导,建立和完善了测区的地层序列,总结了测区生物和沉积盆地性质的演化规律,重塑了测区地质构造的演化史,特别是弄清了区内石炭纪晚期台地边缘的位置,为黔南地区石炭纪晚期盆地演化及性质的研究提供了详细而真实的资料,发现了多个矿(化)点,为该区矿产资源调查和评价及社会经济发展服务提供了新的远景区”。

      2011年,他主持的1∶25万贵阳、独山幅区调(修测)项目圆满完成野外验收,评定为优秀级。该成果对测区沉积相作了系统化调查研究,为我省地史沉积格架的建立以及岩相古地理的完善提供了新的资料;新发现铝土矿化点5个,重晶石矿点10个,钒矿点7个,铁矿点3个,金矿化点6个以及对测区油气、页岩气等成矿背景及条件均作了深入的研究。对测区特别是“两高走廊带”的地质遗迹、地貌景观及地质环境作了详细调查研究。重点针对筛选的124个点作深入调查,其中地质遗迹及景观类共53个,环境地质点71个。综合分析了各类环境地质点与地质背景的关系,并就其分布规律进行了研究。为区内经济、社会的健康发展及城市化的进程,特别是“两高”的安全建设、安全运行及周边地质环境的保护等环境地质问题,提供了相应的技术支撑。

      主持的1∶5万梵净山等四幅区调项目在2011年的中期检查中得到了中国地调局充分肯定,评定为优秀级,并作为西南片区示范性项目。特别是在梵净山项目地质遗迹调查及开发中,结合测区及邻区地质遗迹和旅游资源概况,提出了“大梵净山”的概念,得到了铜仁市及梵净山旅游部门的充分认可,并力争在此基础上申请“梵净山世界地质公园”,加大旅游资源的综合开发,为带动该区域的经济发展做出了较大的贡献。

      “千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”。在艰苦的岗位上追求卓越,在平凡的地质工作中实现人生价值,谯文浪就是这样用质朴乐观的性格,用实际行动诠释了“贵州地矿精神”的时代内涵,用自己的才智和热血谱写了青春无悔的赞歌。





    时代先锋 青年楷模

    7月6日,陈明团队在湖南湘潭进行镉铅锌铜汞污染场地修复前调查

    2014年,在福建德化做Hg污染土壤修复的盆栽实验

    2015年,与同事和研究生在湖南湘潭做重金属污染土壤电动修复技术试验

     

    6月27日,十二届全国人大常委会第二十八次会议分组审议了《中华人民共和国土壤污染防治法(草案)》。作为我国国家层面制定的第一部土壤污染防治领域的单行法,草案对农用地和建设用地土壤污染的风险管控和修复分别作出规定。面对国家针对土壤污染的高度关注,国土资源部长期从事污染土壤修复的专家怎么看?日前,记者走访了中国地质科学院矿产资源研究所陈明研究员。

    《土壤污染防治法》呼之欲出,土壤修复产业再迎利好

    经过雨水连日的洗涤,北京恢复了阳光灿烂的夏季“日常”。看上去,陈明的心情也很晴朗,他说,比起手中多个土壤修复项目进展顺利,更让他高兴的是国家对土壤污染高度关注的“大气候”。

    他告诉记者,自己曾多次参加土壤污染防治法立法讨论会。《土壤污染防治法》反映了预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与等土壤污染防治的原则,它的及时出台,对防治土壤污染将有巨大的推动作用。草案明确国家每10年组织一次土壤环境状况普查,并实行土壤污染状况监测制度。同时,建立土壤污染防治基金制度,设立中央和省级土壤污染防治基金,鼓励企业以市场运作方式参与土壤污染防治。“就土壤污染修复市场而言,这无疑是继‘土十条’之后,在本行业最振奋人心的国家政策。”

    被公众称为“土十条”的《土壤污染防治行动计划》要求,到2020年,初步遏制土壤污染加重趋势,保持土壤环境质量总体稳定,农用地和建设用地土壤安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控;受污染耕地和污染地块安全利用率均达到90%或以上。到2030年,土壤质量要稳中向好,农用地和建设用地土壤安全有效保障,土壤环境风险得到全面管控;受污染耕地和污染地块安全利用率均达到95%以上。到本世纪2050年左右,土壤环境质量全面改善,生态系统实现良性循环。

    “目标明确,难度很大,完善立法显然是关键的一步。”陈明说,我国的土壤污染整体上分成耕地污染、场地污染和矿山污染3大类,实际工作中还会涉及到固废、淤泥和河湖底泥等。对农用地而言,可按污染程度和相关标准划为3个类别:未污染和轻微污染的划为优先保护类,轻度和中度污染的划为安全利用类,重度污染的划为严格管控类。

    《土壤污染防治法(草案)》细化了农用地分类管理制度,规定“安全利用类”耕地集中区应定期开展耕地土壤和农产品协同监测;对于“严格管控类”农用地,将依法划定特定农产品禁止生产区;对于建设用地,将建立土壤污染风险管控和修复名录制度,列入名录的污染地块,不得批准其作为住宅、公共管理与公共服务等用地。同时,草案还禁止在居民区和学校、医院、疗养院、养老院等单位周边新建或者扩建可能造成土地污染的建设项目。

    “农用地严格管控、分类利用,污染地块不得作为住宅用地,这些都大大激发了土壤修复市场的活力。土壤修复产业即将迎来一个新的快速发展期。”他告诉记者,我国约有4200万亩轻度污染和2800万亩中度污染耕地,属于安全利用类。纵观国内外耕地修复,真正见效快而且一次修复效果能够持续数年的耕地修复技术其最低成本也在3~5万元/亩,而且视土壤类型和污染物种类而差异巨大。因此,仅安全利用类耕地修复一项,预计市场空间至少有2.1万亿元人民币。“此外,还有约2000万亩属于重度污染的严格管控类耕地,同样需要不同形式的处理和修复,相关市场空间应该大于前者。”

    陈明说,按照最保守的估计,我国至少有污染场地50万个,修复成本为1000万元至数十亿元每个不等,估计平均修复成本约为5000万元,市场空间约为25万亿元。另外,我国有不同规模的污染矿山约6万座,绝大部分存在生态破坏和重金属污染问题,面积一般在数平方公里。由于其修复难度更甚于耕地和污染场地,如果都要进行修复的话,修复成本将是天文数字。

    土壤污染积重难返,形成缓变型地球化学灾害

    以往数十年的粗犷式经济发展,大量的污染物快速进入水土系统,使某些地方的土壤成为最肮脏、形成机理最复杂、修复难度最大的环境介质。

    陈明告诉记者,人类自青铜时代就向自然界投放各种化学物质。尤其是工业革命以来,人类在采掘自然资源、进行物质生产、创造物质文明的同时,也大量向自然界排放各种废弃物和有毒有害物质;现代化的农业使大量的农药、化肥残留在土壤中。

    尽管土壤系统也具有一定的环境容量和自净功能,即土壤可以容纳少量的重金属或有机污染物,把它们转化成活性较差的形态,如果缓慢加入可能不至于造成严重的生态危害,但环境容量是有限的,自净能力也是有限的,也需要时间去“消化”。如果外部的污染物长期不断地加入进土壤系统,或者加入的速度太快,就会使有害物质的累积量超越了土壤承受能力限度,则土壤的理化性质就会发生剧烈变化,甚至此前积累的、相对稳定形态的污染物会重新被活化、二次释放而容易被各种植物吸收,并进一步导致对生态系统乃至人体健康带来严重的和不可逆转的灾害性后果。这种情况在1978年被欧洲科学家定义为“化学定时炸弹”。

    中国科学院院士谢学锦先生首先将“化学定时炸弹”的概念引入中国,引燃了国内土壤和沉积物中污染物的非线性积累与释放的研究热潮。从2001年开始,在谢学锦等的建议下,国内将“化学定时炸弹”的研究转向更具科学内涵的“缓变型地球化学灾害”研究。

    2002年,陈明作为项目或课题负责人承担了国土资源部“十五”规划项目和国家“973”课题,开始研究缓变型地球化学灾害爆发过程和机理,认为重金属的缓变型地球化学灾害主要体现在污染物的不同存在形态之间的相互转化上,并定义了其中了两个重要概念——“污染物可释放总量”和“活动形态的总浓度”。也就是说,土壤中绝大多数污染物都存在不同的形态,有的形态可以溶于水,直接被动物、植物吸收,有的则在常温常压下是稳定的,不溶于水,也不会直接被动物植物吸收。例如:土壤中的铬可以以铬尖晶石形式存在,在常温常压下极为稳定,即使是在现代冶炼条件下也不容易释放出来。“因此土壤修复重点考虑的不是污染物的总量,而是如何遏制或消除土壤中‘可释放’的活动形态的污染物。”

    2004年,陈明在执行科技部重点国际合作项目“大型城市水土环境污染机理与综合修复技术研究”中,研究了硫化钠/硫代硫酸钠作为稳定化剂的可能性及其缺陷,并基于缓变型地球化学灾害理论提出了用炭石灰进行重金属污染土壤修复的思路,取得了较好的修复效果。

    2012年,陈明又承担了“海西经济区缓变型地球化学灾害研究”课题,带领团队探索了汞元素缓变型地球化学灾害链的组成与阻断途径,将天然矿物与纳米材料结合起来,研发了一种新型汞稳定化剂,可使汞元素超标土壤中的活动态汞下降65%以上,敏感作物空心菜中汞含量下降75~90%。

    “如今,国土资源部已形成一系列具有地学特色的理论研究成果和土壤修复技术。其中,理论研究成果主要体现在缓变型地球化学灾害和地球化学工程学两方面,在技术上则研发了以地球化学工程技术为核心的若干种土壤修复剂及重金属污染土壤的电动修复技术。”陈明介绍说。

    地球化学服务农业,揭秘农作物与土壤的关系

    国内最早的区域性土壤地球化学质量调查工作试点是上世纪80年代中期,由浙江省区域地质调查大队实施。1988年,刚从长春地院毕业后被分配到浙江物探队刚刚一年的陈明又承担了“浙江省厚层覆盖区地球化学扫面设计”。在工作中,陈明了解到土壤地球化学质量与农产品的产量和质量密切相关,一个有趣的现象深深吸引了当事仅有22岁的他:浙江黄岩地区有些地方的蜜桔外表鲜亮,而某些地方的蜜桔则外皮变皱、口感发酸?

    调查发现,优良的柑桔主要产于海拔200米以下的侏罗纪火山岩残积层发育区和滨海平原区,由于这类地区土层厚、通透性好、土壤养分丰富;而有些地方柑橘产量、品质下降,是因为土壤某些元素养分因长期种植流失严重。陈明记得很清楚,在一块柑橘种植区发现了一个奇怪的现象,在大部分柑橘树失绿、果实变差的同时,却有个别树未受影响,而这些树都被农民钉上了铁钉挂东西。这与土壤化学调查结论不谋而合:这里的土壤中缺铁,而铁钉生锈后恰恰增加了植物对铁元素的吸收。据说后来农民得知这个结论后,就在其他树根上也钉上了铁钉子,蜜桔就又恢复了之前的圆滚滚,味道也变得更甜了。

    陈明告诉记者,其实古人很早就对“农作物种类品质与土壤密切相关”有所认识。距今2500年前的《晏子春秋》中曾记载了这样一段:“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同。所以然者何?水土异也。”而现代科学尤其是地质科学完全可以从地球化学的角度,更为详细地解答农业地质背景与农作物的关系。

    1989年,陈明回到长春地院读研究生。1990年,他代表长春地院参加了由原地矿部国家地质试验测试中心承担、李家熙负责的国家“八五”攻关项目——《区域地球化学在农业和生命科学上的应用研究》,通过生命元素在岩石、水、土、食物直至人体迁移循环过程中不同介质内的含量及其分布特征,将岩石圈一生物圈一水圈系列中的主要环节有机地连结起来,总结和概括出区域性环境地球化学背景,研究影响生态环境的主要因素和相关因素,揭示生态环境现实状况,对地球化学环境作出客观评价,建立合理的区划,以达到治理环境、促进工农业生产和提高人们健康水平的目的。“正是这个项目,改变了我的人生轨迹。”陈明说。后来,陈明还参与了针对吉林人参、河北水蜜桃等特色农产品的区域土壤地球化学背景研究,与同事们共同揭示了地域土壤组成的“化学秘密”,为当地农作物种植区划分、品质提升提出了一些建议,可惜的是,这些地质科研项目的成果并没有得到推广和应用。

    修复重金属土壤,国土资源行业要重拳出击

    国内外对土壤重金属污染的治理主要从两方面入手:一是活化手段,即增加重金属的溶解性和迁移性,通过土壤淋洗和植物萃取等手段把土壤固相中的重金属快速转移出土壤。二是钝化手段,即改变重金属在土壤中的存在形态,通过降低重金属的生物有效性,从而降低农作物对重金属的吸收量,降低污染风险。从农业生产的角度看,钝化手段比较符合现阶段我国农业的发展水平,经济可靠且易于农民掌握,有利于大面积推广。

    “地球化学工程学原理是应用地球化学知识,通过人工制造的某些地球化学作用或利用地球化学原理制造的产品实现环境污染治理与管理的途径、方法和技术。”陈明告诉记者,在这一思路下,地质科学工作者提出了稳定化、净化和适宜化3种土壤修复思路。稳定化就是把不稳定的有害组分固定住,使其失去生物有效性;净化就是把高含量的有害组分去除掉或充分降低;适宜化就是在某些情况下把一些有益元素加入到特定的系统中去。

    陈明告诉记者,与传统物理、化学和生物技术相比,采用地球化学工程技术治理重金属污染,具有廉价、高效、管理简单、无二次污染的特点。其中,利用黏土矿物或通过改性来生产地球化学处理剂,原料来源广泛、价格低廉,不会对环境造成二次污染,非常适用于重金属污染土壤的修复工程。

    据他介绍,近些年,国土资源部利用地球化学工程技术,在重金属污染土壤修复等方面积累了大量技术经验,形成了多个示范性工程。如:国家地质实验测试中心在安徽铜陵尾矿坝的重金属污染土壤修复示范区,选用若干种黏土矿物,结合一定的环境条件控制技术,使重金属元素超标土壤中种植的蔬菜的重金属元素含量达到《食品中污染物限量标准》。该研究成果已经成功用于德兴铅锌矿冶炼厂重金属污染山体的修复,使寸草不生的酸化和多金属污染土壤恢复种植功能,山体复绿。再比如:将含磷矿物用于土壤重金属污染原位修复,使重金属元素有效态转化为稳定的形态,降低其有效性和生物可利用性;采用地球化学工程—生物土壤修复技术,有效降低重金属高污染区人体暴露的风险。

    近几年,陈明带领的资源所土壤修复科研团队利用不同天然矿物材料对重金属的专属吸附性,研发3种高效土壤重金属稳定化剂专利技术,可将重金属禁锢在土壤微粒中,不易被氧化、分解和重溶,从而使得修复效果具有长期稳定性。测试表明,新型修复剂可降低65%以上的土壤活动态重金属,并降低70%~95%的农产品中的重金属。

    针对大城市高地价区的场地污染修复,陈明团队还研究了一种重金属提取技术——具有地学特色的“原地异位”的EK-SS电动修复技术。该技术用电动力模拟多期次脉动热液成矿作用过程,利用重金属捕获器可以将高浓度重污染土壤、重金属污染固体废弃物甚至矿石在48~72小时内将土壤中重金属去除60%~90%。

    “任何一种土壤修复技术都不是万能的,因为我国各地土壤特性不同、气候条件各异,污染物种类、浓度以及活动态、非活动态都不一样,而且土地的用途各不相同,如城市的场地修复可以下猛药,耕地修复就必须高标准严要求,以保证土壤的微生物种群、营养物质、分层结构都不破坏,而矿山修复更为复杂。所以,我认为在实际进行土壤修复时,必须做到因土而异、订制施治,这样才能像老中医一样,做到一人一方,才能做到药到病除。特别是耕地修复,由于土壤类型、自然地理条件、污染物种类及其组合、污染物含量范围等因素错综复杂的交叉,实际上不存在‘一药治百病’的‘仙方’。”陈明强调。

    值得关注的是,目前的《土壤污染防治法》主要关注了场地污染和耕地污染,而对矿山这个重金属污染的源头的关注比较少。陈明认为,过去由于中国地质科学院定位于社会公益型研究基础,主要从事基础性、公益性研究工作,很在在应用性的土壤修复技术研究方面获得国家和部门项目资助,这是非常可惜的。在当前“万众创新”的大形势下,这样的局面有望被打破,国土资源部门数十年积累的地质、地球化学基础研究成果有望在土壤修复领域发扬光大。对于矿山环境修复,国土资源部门的科技工作者应有“舍我其谁”的担当。

    记者离开时,陈明表达了自己的一个愿望:“当前党中央、国务院高度重视土壤环境保护工作。作为具有深厚基础、长期经验和技术优势的国土资源部门,理应加大对相关理论研究和技术研发的支持,针对国家对矿山土壤环境修复的迫切需求,快速形成实用性强的土壤修复创新成果,为国家解决土壤污染难题和生态文明建设作出应有的贡献。”

    保卫土壤:地球化学全力出击