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    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点

    大众创业、万众创新,实际上是一个改革

     

    2015年1月4日,李克强总理考察深圳柴火创客空间。该空间创始人说,柴火寓意“众人拾柴火焰高”,成立4年已经吸引1万多人参加活动。他希望总理能成为柴火创客的荣誉会员,李克强欣赏应答:“好,我再为你们添把柴!”中新社记者 刘震 摄

     

    2015年的第一个工作日,李克强总理没有在中南海度过,而是来到了位于深圳的一间仅有二三十平方米的“柴火创客空间”。

     

    “创客”指那些热衷于利用新技术将创意转变为现实产品的人。当天,李克强饶有兴趣地体验了智能机器人、机械臂等创意产品。临行前他评价说:“你们的奇思妙想和丰富成果,充分展示了大众创业、万众创新的活力。这种活力和创造,将会成为中国经济未来增长的不熄引擎。”

     

    事实上,在中南海召开的国务院常务会议上,“大众创业、万众创新”是最高频的词组之一。过往的100次常务会议中,有22次部署了创业创新等相关工作,“大众创业、万众创新”在新闻通稿中出现了32次。

     

    今年“两会”闭幕后会见中外记者时,李克强总理直截了当回答提问记者:“大众创业、万众创新,实际上是一个改革。”

     

    他表示,这是“历史的启示”。这位曾在安徽省凤阳县担任过大队支书的老知青说:“回想30多年前,正是因为承包制政策的实施,调动了亿万农民生产和经营的积极性,也因为允许人口流动,亿万农民工进城,创造了中国经济的奇迹。”

     

    创新经济须先创新“引擎”。一直以来,李克强把“双创”比喻为中国经济发展的“新引擎”:“国家的繁荣在于人民创造力的发挥,经济的活力也来自就业、创业和消费的多样性。我们推动‘双创’,就是要让更多的人富起来,让更多的人实现人生价值。这有助于调整收入分配结构,促进社会公平,也会让更多的年轻人,尤其是贫困家庭的孩子有更多的上升通道。”

     

    ■ 创新不单是技术创新,更包括体制机制创新、管理创新、模式创新

     

    李克强被认定为全世界首个专门走进创客空间的政府首脑。“中国总理对‘创客’的高度关注,说明中国政府对‘创新’的拥抱方式已经走在国际前沿。”有外媒这样评论年初李克强的深圳之行。

     

    就在从深圳回北京不久召开的一次常务会议上,李克强明确提出要确定支持发展“众创空间”的政策措施,为创新搭建新平台。“创客”一词随后进入了今年的《政府工作报告》。

     

    今天中国所面临的国际国内经济形势及自身经济体量,已与前30年大不相同。如果说上世纪80年代开启的经济改革重在“破”,那么今天的改革则更多需要“创”。

     

    这也是李克强格外重视“大众创业、万众创新”的原因之一。他视“双创”为经济增长的“新引擎”。

     

    “我们要相信市场,相信老百姓有无穷的创造力。”2014年总理在辽宁考察时指出,“老百姓的市场触角非常广泛,能敏锐捕捉到市场的需求,我们要尽力帮助他们解开各种各样的束缚。”

     

    那次考察中,他提出要通过改革开放,把人们创业创新的积极性充分调动起来,让市场的活力尽情释放。

     

    半年后,李克强在天津举办的夏季达沃斯论坛上首次明确提出“大众创业、万众创新”。

     

    他说:“中国经济每一回破茧成蝶,靠的都是创新。创新不单是技术创新,更包括体制机制创新、管理创新、模式创新,中国30多年来改革开放本身就是规模宏大的创新行动,今后创新发展的巨大潜能仍然蕴藏在制度变革之中……打破一切体制机制的障碍,让每个有创业愿望的人都拥有自主创业的空间,让创新创造的血液在全社会自由流动。”

     

    他在演讲中特别引用了“大智兴邦,不过集众思”这句古语:“试想,13亿人口中多达8、9亿的劳动者如果都动起来,投入创业创新和创造,这是多么大的力量啊!”

     

    ■ 创业创新文化不断生根发芽,尤其是在中国年轻人中间日渐风靡的情况是一种受人欢迎的变化

     

        2015年3月15日,李克强总理在北京人民大会堂与中外记者见面,并回答记者提问时说:“大众创业、万众创新,实际上是一个改革。”

     

    今年3月,在会见参加中国发展高层论坛的外方代表时,李克强总理建议诺贝尔经济学奖得主约瑟夫=斯蒂格利茨到中国各地去看看“创客”聚集的“众创空间”,感受一下“草根”创业的热情。

     

    当时,斯蒂格利茨向总理提出疑惑:中国在减少贫富差距方面,最重要的工具是什么?中国如何克服社会不公平现象?

     

    李克强给出的答案之一就是推动大众创业、万众创新。他说,政府主要通过简政放权、放管结合、优化服务,使创业者感到更加便利。

     

    他更进一步阐释道,政府提供创业平台,能使更多年轻人,尤其是贫困家庭孩子有纵向流动的上升通道。这些年轻人大多没什么资本,完全靠自己的创意,几个人凑在一起,过几年会成长为发展很快的企业。“我们就是要鼓励草根创业、草根创新,这有利于调整分配和收入结构”,“对那些创业失败的,政府也有社会保障机制扶持,像‘蹦蹦床’一样,落下来的,还能把他们抬上去”。

     

    今年以来,国务院常务会议围绕为“双创”清障搭台推出一系列利好政策:2月25日,确定进一步减税降费措施,支持小微企业发展和创业创新;6月10日,确定支持农民工等人员返乡创业;6月24日,部署促进“互联网+”行动;7月15日,决定再取消一批职业资格许可和认定事项。

     

    自去年3月各地推进商事登记制度改革至今年5月,国内新登记企业达485.4万户,平均每天新增1.06万户。在经济增速持续放缓情况下,新登记注册企业不仅没减反而大幅增长。与之相呼应,城镇新增就业人口也远超上一年,调查失业率维持在5%左右的较低水平。

     

    “中国正掀起大众创业热潮。”美国《外交政策》杂志这样评价,“创业创新文化不断生根发芽,尤其是在中国年轻人中间日渐风靡的情况是一种受人欢迎的变化。释放出年轻人的创造性能量无疑将有利于中国经济。”

     

    ■ 青年愿创业,社会才生机盎然;青年争创新,国家就朝气蓬勃

     

      增加就业只是第一步。事实上,大众创业、万众创新的积极意义远不止这些。

     

    去年底的一次国务院常务会议上,李克强说:“推动大众创业、鼓励科技创新,不仅可以满足消费者多样化的市场需求,也有利于提升我国关键技术的竞争力,促进更多的大企业适应国际竞争的激烈挑战。”

     

    今年6月的一次常务会议议题之一,是确定支持农民工等人员返乡创业。统计表明,我国农民工总量2014年已达到2.74亿,每年还会新增600多万农村剩余劳动力。总理说,这些农民工很大程度主要依靠外出打工增加收入,鼓励他们返乡创业,不仅能帮他们解决就业、提高收入,也能带动东西部产业转移,推动中西部城镇化。

     

    而年初的一次常务会议议题之一,是决定设立国家新兴产业创业投资引导基金,助力创业创新和产业升级。李克强会上赞赏,这一基金的设立体现了创新思路:把几项战略性产业基金、财政专项等“碎钱”、“零钱”合并起来盘活使用,从而更好发挥财政资金“四两拨千斤”的作用,更大力度支持科技创新型企业,促进大众创业,万众创新。

     

    一直以来,李克强反复强调一个观念,要善待草根创业者,善待年轻人,只有年轻创业者感到有希望有期待,国家才会有未来。今年5月,他在给清华大学创客团队回信时写道:“‘大众创业、万众创新’,核心在于激发人的创造力,尤其在于激发青年的创造力。青年愿创业,社会才生机盎然;青年争创新,国家就朝气蓬勃。我很欣赏你们信中所说的,在创客的时代,创造不再是少数人的专业,而是多数人的机会。政府将会出台更多的积极政策,为‘众创空间’清障搭台,为创客们施展才华、实现人生价值提供更加广阔的舞台。”

    国务院常务会议回顾解读(八):创新经济须先创新“...

    游击队、侦察兵、开路先锋?没错!新中国的缔造者是这样形容建设时期的地质工作者的。随着科学水平的不断发展,如今我们已不再满足于在地面打游击,而是以上帝的视角鸟瞰大地,在空中做侦察;不仅侦察地表的地貌地物,还会用“穿山镜”窥视地下的金银珠宝。不同于现在许多人使用的航拍无人机,地质工作中的无人机航空物探配备的并不是司空见惯的照相机,其中大有学问。

    听说过“隔墙有耳”么?这是因为声波的振动,是一种物理场。物理场还有许多,如磁场、电场、引力场等。科学家就用这些“场”作“穿山镜”的镜片,来窥视隔着墙呢喃地诉说秘密的“人”。这类“穿山镜”就是通常所说的物理仪器。

    在新疆克拉玛依试验区的无人机磁放综合测量系统

    无人机航空物探航迹规划测网示意图

    在利比里亚执行无人机航空物探任务

    人背着仪器,跑到墙边去“偷听”,存在着伤亡的危险。因此,我们就想办法不用人亲自背仪器,而让机器背着,避免了人员伤亡。被选中的机器正是飞行器。飞机是飞行器中的一种,能行动自如,能快速飞翔,能抵达靠人的双脚、车的四轮不能抵达的地方。在早期,靠物理仪器的飞机还不能独立使用“穿山镜”,需要人的同行,靠人来驾驶飞机、操作仪器——此时,称“有人机航空物探”。而有人在机上,在现场工作,总是存在危险的。例如,2011年3月29日,在新疆执行航空物探任务的“B-7026”飞机失事,驾龄高达36年的特级飞行员与年仅24岁的仪器操作员均献出了宝贵的生命。多年来,中国地调局物化探所一直在研究能够背负“穿山镜”去执行航空物探任务的无人机。

    当我们真正操纵无人机在黑龙江省嫩江多宝山铜矿区上空望眼穿山时,已是2013年6月。但这并不是无人机第一次背起“穿山镜”去执行勘查任务。作为军用转民用的高科技产品,早在2003年,英国人就把“穿山镜”装载在了无人机上;2009年,我国也让无人机带着“穿山镜”翱翔在了蓝天下。不过,无人机与无人机不同,“穿山镜”与“穿山镜”也不相同。早先使用的无人机,如航模无人机,尺寸小、动力弱、载荷小,飞不了多远的距离。这次,我们在中国地质调查局的支持下,研究的是中型至大型的无人机,要求飞行时间长、能装载多样的“穿山镜”,以保障开展大面积的地质与环境的综合调查。在多宝山铜矿区的试验中,工作人员只在白天飞了3架次、在夜深人静时飞了4架次,每架次飞行7小时至10小时,在5天内总共不到70个小时,就完成了2980测线公里的任务。这个工作量,若靠人在多宝山密林中做测量,至少也需要2000多人天!

    在多宝山铜矿区的试验,只是我们研究无人机航空物探的起步,属牛刀小试。但对无人机能否在任何复杂的地形环境中使用,大家心中都没底。2014年,我们转移了试验场,选择了新疆的克拉玛依中-低山区,旨在解决复杂山区中超低空飞行测量的技术瓶颈。这里的海拔最低仅400米、最高达1500米,落差大,且地形切割较剧烈。无人机能否仅挨着地面(距离地面不得超过120米)安全飞行?为此,我们研发了基于高精度地形高程数据(DEM)的三维航迹规划模块,载入无人机控制系统中,只要预先告诉无人机怎么飞,它就怎么飞。经过不断磨练,我们终于掌握了复杂地形条件下的飞行控制技术,让无人机可以在任何地方携带“穿山镜”工作。在地形复杂克拉玛依试验区,我们只飞了13架次,完成了11600测线公里的测量任务,获得了2500平方千米的高精度探测数据。

    从黑龙江多宝山的铜矿区转移至新疆克拉玛依的油矿区,我们使用的“穿山镜”与国内外使用的“穿山镜”有了些不同。以往的无人机航空物探,多是通过测量磁场来开展地质与环境调查。虽然全球大约90%的铁矿由磁场测量发现,但矿产中不止有铁矿,还有铜矿、金矿、铀矿,不仅需要金属的铀矿也需要化石的油矿,不仅需要探查宝藏也需要调查或者监测我们的家园所处环境的变化,因此就需要各种各样的“穿山镜”。在克拉玛依的油矿区,我们给无人机带上了另一种“穿山镜”,其镜片是特殊的晶体,能够测量放射性,不仅可用于探测铀矿和油矿,也能调查地质环境质量。2015年开始,我们在执行中国地质调查局“西北地区重要盆地和成矿带无人机航空物探资源调查”中,就同时使用磁场测量与放射性测量两种“穿山镜”。当然,这两种“穿山镜”还不够,科研人员们正在研究将测量大地电场、重力场等的“穿山镜”给无人机戴上呢!

    目前,我国的无人机航空物探技术已挤身世界先进国家的行列,其应用不仅在国内,也走向了国外。我们的队伍已经在赞比亚、利比里亚执行无人机航空物探工作,仅与这两个国家的合同工作量就达到了20测线千米。可以说,我们对无人机航空物探在地质环境调查、矿产资源勘探中的应用信心满满。

    (作者单位:中国地调局物化探所)

    无人机航空物探是怎样炼成的
      2016年6月26日一早,我匆匆踏上了前往中国地质调查局西安地质调查中心承担的“南疆大型资源基地调查工程”所属“西昆仑铁锰铅锌资源基地调查与勘查示范”二级项目所在野外驻地的路程。

      车辆在行进途中,向南仰头望去,巍峨的昆仑山脉仿佛能刺破苍穹,炎炎烈日下蜿蜒不尽的灰黄色山峦见不到一丁点儿的绿色,似乎告诉人们那是生命的禁区。刹那间使我联想起在中学时代看过的一个纪录片,名字就叫《昆仑山上一棵草》,那时还很不理解,一棵草有什么稀奇的。此时此刻,忽然间领悟了它想表达的真切内涵——在自然条件极其恶劣的昆仑山,即使是一颗草都显得弥足珍贵,也倾诉着生命的顽强和不屈不挠的精神啊!我作为西昆仑二级项目负责人,在前往项目驻地的途中,我心里难免还有些担心,因为项目组基本上都是年青人组成的,年龄与自己的孩子相仿,担心他们驻地条件怎么样?驻地附近的安全能保证吗?大家工作、生活和相处的如何?……

      项目驻地位于克孜勒苏柯尔克孜族自治州乌恰县波斯坦铁列克乡的依买克村原村委会院内,那是一个坐落在昆仑山北坡山脚下海拔约2000米的柯尔克孜族聚居的古老村落。车开进了驻地院子,一张张晒得黝黑的笑脸热切地迎接着我,展现在我眼前的驻地院门正对着高耸的昆仑山,四周是院墙,周边居住着柯尔克孜族的村民。在院内有个篮球场,是全村年轻人活动的唯一场所。院子北面是一排住房、会议室兼办公室,墙上左侧挂着“中国地质调查局西安地质调查中心”、右侧挂着“南疆工程西昆仑二级项目部”的牌匾,正中央是“认真开展两学一做,大力促进科技创新,全力支撑找矿突破”的标牌显得非常醒目和气派,花坛和空地已经种上了菜,宽敞整洁的院落,整齐停放的车辆,院子中央有一个1米见方的升旗台,鲜艳的五星红旗迎风招展着,一切都井井有条。看到这一切,一下子让我放下心来,原先的种种不安顿时烟消云散,让我感受到了见到亲人的温暖和回到家的感觉。

      一些上山的同志们陆续都陆续收工回来了,简单吃过饭后,大家都围坐在一起,七嘴八舌地说起了出队和驻地建设的情况。项目负责人贺永康谈到,项目组能够顺利进到驻地,应该感谢当地政府和有关地勘单位的帮助,克州、乌恰县和波斯坦铁列克乡各级党委、政府和新疆地矿局第二地质大队领导的给予了大力支持,为项目提供了工作、生活的许多有利条件。驻地选择在依买克村旧村委会院内,当时,由于新村委会搬迁,旧村委会房屋年久失修,房顶漏雨,院内也淤积了十几厘米的泥水,院内杂草丛生,显得破败不堪,生活用水要到村口露天的泉眼处去挑,水源常受到牲畜污染,极不卫生也不方便。面对简陋的驻地条件,项目负责人与大家共同商议,这是项目今后几年生活和工作的地方,我们要自力更生,建设家园,创造一个舒适优美的生活和工作环境,展现出新一代地质人的精神风貌。于是,党员干部带头,大家自觉行动起来,积极投入到驻地建设工作中。项目组购买了水泥、砂子、砖头、防水材料、塑料管材和水管,自己动手修缮房顶,做防水处理,清理院内杂草、淤泥,挖沟埋管和引水,搭建伙房,一切工作都有条不紊地开展起来。

      项目组临时党支部书记燕洲泉,大家都昵称他小燕子,肯动脑子,主意多,买来了菜种,在院内新开垦的空地上撒上羊粪并种上了菜,现在已经长出了淡绿色的小菜苗。为了美化环境,他还自己花钱买来了几盆花,摆放在门前,为院内点缀上点点绿色,显得那么抢眼。他笑着说:“等您下次来时,就可以吃上我们自己种的新鲜蔬菜了”;在挖沟埋管过程中引来了周边村民的围观,由于语言不通,不知道他们在干什么。司机小黄主动担任起水暖工的角色,设计水管线,安装水龙头,并且把周边几户村民的院内都安装了水管线和水龙头,当水龙头打开,一股清澈的水流涌出来时,村民们仿佛才恍然大悟,大人们高兴的嘴都合不拢了,孩子们在院子里相互撩着水追逐撒欢儿,这是他们祖祖辈辈第一次用上了“自来水”啊!村民们都一个个冲小伙子们竖起了大拇指,用最简单的肢体语言表达了他们的赞许之情。虽然项目组仅仅做了一些便民惠民的小事,但却表达了我们的真挚的情谊,很快就增进了民族间的感情和团结。我问小黄你以前干过吗?他憨憨地笑着说:“没有,以前只看过,边干边琢磨呗!”;为了解决房屋不足的问题,小伙子们顶着烈日搭建伙房,人工拌混凝土、砌砖墙、一个个又俨然是泥瓦匠,上梁、铺房顶、做防水顶棚、安装门窗、刷墙、垒灶台,尽管大伙儿都是第一次干这活儿,但一切显得专业又认真,崭新的厨房展现在大家眼前时,享受着自己出辛勤劳动成果的那种感觉真好啊!通过近十天的努力,院内面貌焕然一新。眼前的这一切,都是我们这个充满活力、能战斗的集体用劳动和汗水换来的,我内心不由对他们产生了深深的钦佩之情。由于周边居住的都是信奉伊斯兰教的柯尔克孜族村民,尽管项目上有的同志不吃羊肉,但为了尊重邻居的民族生活习俗,食堂就改成了清真饮食,大家也毫无怨言。懂得入乡随俗、识大局,如何与村民和谐相处的道理,不计个人得失,才是我们新一代地质人朴素的品德和包容的胸怀。

      面对南疆地区存在的不安定因素,项目组与同处一个院内的村警务室加克库瓦力警官和协警共同商议加强防爆防控的措施,在院墙上拉上了安全防护网,在院门口和院内安装了监控探头,实施24小时监控,大大提高了对突发事件的防范能力。我和项目组人员在与加克库瓦力警官交流时他用不太流利的汉语说到:你们的人员素质很高,为我们村里干了许多实事,大家都看在眼里,心里十分感动。加克库瓦力警官在我们驻地建设、物资配给和保管等方面给予项目组很大帮助,我也用简单的民族语言表达了我们对他的谢意,也表示我们共同开展“两学一做”学习教育,做好自治区党委提出的“访民情、惠民生、聚民心”工作,互相帮助,民族团结兄弟情、警民共建一家亲的强烈愿望,得到了他热烈的响应,一下子拉近了彼此的情感。他表示,你们从遥远的内地来到这偏远艰苦的山区,是为了为促进地方经济社会发展和稳定作贡献,我们的目标是共同的,我们大家共同努力,有能力也有信心做好安保工作,我们是兄弟,是一家人,为你们做好服务是我的职责。凝视着他真诚的眼睛,感受着民族间兄弟般的情谊,我作为一个新疆人,我的心一下激动起来,和他紧紧拥抱在一起,深深感受到民族团结心连心的力量。

      接下来的时间,我和项目组的同志们进行了交流讨论,对今后的工作、目标任务、安全生产、民主管理、宣传报导和项目临时党支部开展“两学一做”学习教育等方面做出了具体安排,紧张的野外工作即将开始了,大家都信心百倍,表达了紧紧围绕南疆工程和项目成果目标,以西昆仑锰矿找矿和调查研究为重中之重工作,大力促进科技创新、支撑找矿突破的强烈愿望。望着一张张充满热情的脸庞,我这个老地质人被深深地感染了,他们虽然没有豪言壮语,但地质事业“三光荣”传统却深深根植于他们的心里,成为了他们的职业素养与品德;以无私奉献和积极乐观的态度面对艰苦的工作、生活环境,更显得地质人博大的情怀;他们所说的、所做的真正展现了新时期年青一代地质人的精神风貌,我为他们感到无比的骄傲与自豪!

      因为工作的关系,第三天我恋恋不舍地离开了他们,虽然担心没了,但我的心却留在了那里,因为那是我的业务团队工作和生活的地方。天空中一支雄鹰掠过头顶——那是大山中少数民族崇拜的神,它就像我团队中的小伙子们一样,展翅翱翔在帕米尔高原上,穿越在西昆仑的沟谷、山巅,战胜一切艰难险阻,胸中满怀着无限的希望,为祖国寻找矿产资源。我内心深深地祝福他们,祝他们早日传来找矿重大新发现的喜讯!
       
      再见了,小伙子们,你们都是好样的!我不久就会回来,和你们一起战斗!


    通到柯尔克孜族牧民邻居院内的自来水


    自力更生挖沟、埋水管


    齐心协力挖水管沟


    自建伙房的内景


    自建的伙房(左侧)


    焕然一新的驻地院落全景


    标准化建设的基地


    自己耕种的曼陀罗花与蔬菜


    垃圾分类回收


    项目驻地办公室内景

    自强不息、团结奋进在帕米尔高原的新一代地质人

     

    地震是一种自然现象,地球上每年要发生地震500多万次。在常人眼中,地震是一种可怕的自然灾害,但是人们所不清楚的是,地震也是一种非常有效的了解地下地质构造的方法。不过,这里所说的地震并非人们所熟知的天然地震(Earthquake),而是用人工方法激发地震波的地下矿产资源勘探技术,即地震勘探(Seismic Exploration)。

     

    地震勘探方法始于19世纪中叶,经过1个多世纪的发展,地震勘探已成为最有效、最普遍的石油、天然气勘探方法。

     

    常规地震勘探方法包括折射法、反射法(如图,图为各种地震波)。折射法利用人工震源激发产生的地震波,在满足下伏地层波速大于上伏地层波速的特定条件形成滑行波再折射回地面产生的折射波来研究地下的地质构造。适合研究地表浅层或深部地壳特征,故折射法的应用范围受到限制。反射法利用人工震源激发产生的地震波,在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时(地层),一部分能量形成反射波被地面接收,另一部分能量穿过界面形成透射波继续往下传播。地震勘探就是利用记录到的反射信号来描述地下的地质构造等情况。所以,地震勘探中广泛采用的是反射法。

     

    反射波的到达时间与反射面的深度有关,据此可查明地层埋藏深度及起伏。随着检波点至震源距离(炮检距)的增大,同一界面的反射波走时按双曲线关系变化,由此可确定反射面以上介质的平均速度。反射波振幅与反射系数有关,由此可推算地下波阻抗的变化,进而对地层岩性做出预测。

     

    地震勘探包括野外数据采集、室内资料处理和解释三大环节。地震勘探方法属于交叉学科,涉及到的理论知识遍及数字信号处理、岩石力学、软件编程、算法研究等方面。由于地震信号受到地下复杂地质条件(构造复杂、地形多变、岩性多样等)的影响,同时还经常会受到环境噪声的影响,地震信号的处理往往比常规信号处理专业接触到的信号更难拾取。

     

    为了提高地震有效波的信噪比,压制干扰,地震勘探(反射法)广泛采用多次覆盖技术,其原理是连续相应改变震源与检波点在排列中所在的位置,在水平界面情形下,可使地震波总在同一反射点被反射返回地面,反射点在炮检距中心点的正下方。经过相叠加提高反射波能量,从而极大地改善地震勘探的成像质量。

     

    根据观测系统的不同,可将地震勘探分为二维地震勘探与三维地震勘探方法。二维地震勘探方法是在地面上布设一条条测线,采集地下层位反射回来的反射波信息,经过室内处理后得到反映地下构造等的地震剖面图。通俗来说,一张张地震剖面就相当于沿测线向地下剖开,在深度与地面测线方向显示地下构造情况。多条测线联合使用,便可较为精准的描述地下构造,经过地质学家的解释后便可为油气勘探、井位设计服务。三维地震勘探工作流程与二维地震勘探类似,但是由于多了一个方向的观测数据,能够得到比二维地震更为清晰准确的结果。

     

    为了寻找更多的油气,近年来地震勘探方法的发展也十分迅速,野外采集方法不断进步,新的处理方法不断涌现。同时,在计算机计算能力飞速发展的背景下,以往一些理论完善但受限于计算能力的方法(如全波形反演、逆时偏移等方法)都得以实现,这些都为地震勘探的进步提供了条件,也为寻找复杂油气藏提供了新的方法。

     

    随着人类对能源需求日趋强烈,地震勘探这种有效的油气勘探方法也在日渐发挥着越来越重要的作用,各种不同的地震勘探方法和技术不断发展革新,为人类勘探地下未知世界的奥秘做出了巨大的贡献。在过去、现在以及将来,地震勘探都会是人类了解油藏分布的一把利器。

     

    (作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

    地震勘探:油气勘查的“眼睛”
      在2012年举行的国家科学技术奖励大会上,“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目获得国家科技进步奖特等奖,引起了业内人士的极大关注。

      “青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”项目一度被国内外专家评价为“中国地质工作的重要里程碑”、“国际上10年来推动喜马拉雅造山系研究做出的最重要贡献”。它的重要意义在于,在我国,乃至在世界上是首次实现了青藏高原地质调查空白区的全覆盖,面积达220万平方千米,完成了177幅地质填图,而且经过研究,在青藏高原还发现了3个重要的成矿带……

      这一长串的荣誉、成果背后,是成百上千名地质工作者努力数十年的结果。而在这群人当中,中国地质科学院矿产资源研究所区域成矿规律研究室主任唐菊兴是奋战在青藏高原上时间最长的一个。从1995年起,他一直坚持在青藏高原野外一线从事矿产勘查与研究工作,并在雄村、甲玛、铁格隆南、尕尔穷等矿产勘探项目中取得铜多金属找矿重大突破,提出了冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,班怒带、冈底斯成矿带存在浅成低温热液成矿作用等创新性认识,并取得一系列重大找矿成果。

      甲玛铜多金属矿横空出世

      从2006年起,唐菊兴开始主持甲玛铜矿的勘探评价工作。

      其实,自20世纪90年代初以来,甲玛铜多金属矿床就开始详查工作。不过,由于当时将“海底喷流成矿”理论作为矿产勘查的理论指导,重点是对浅部的铅锌铜矿体进行勘查,如果要突破浅成“海底喷流成矿”观点,是需要极大的勇气,也需要开展大量的基础地质工作来加以佐证。

      唐菊兴带领研究团队在对1∶1万土壤地球化学测量、1∶1万激电探测、1∶1万高精度磁测成果以及前人资料进行分析和研判的基础上,认为该矿床存在斑岩成矿系统特有的异常元素组合和蚀变分带,存在斑岩成矿体系的勘查地球物理异常特征。随后,也就是2008年,他开始组织团队通过钻探施工来初步验证结论。

      在青藏高原这样的地段进行钻孔施工,按照惯例,钻孔深度达到地下300米、400米时,如果没有发现矿就会放弃了。但这一次,当他们钻深到地下400米依然没有发现矿准备放弃时,唐菊兴通过研究分析,觉得不能轻易选择放弃。他果断决定要在这里继续施工,终于在钻孔深度达到500米时,发现了厚度达到200多米的铜矿体,初步总结出了甲玛铜多金属矿床具有“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿”的特征。

      在2009年~2013年期间,他们陆续发现了巨厚的矽卡岩型铜多金属矿体、斑岩型钼铜矿体、独立的金矿体、角岩型铜钼矿体和推滑覆构造中的富铜矿体,也就是现在的世界级大矿甲玛铜多金属矿,从而最终构建了“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿模式”,为区域找矿指明了方向。

      目前,甲玛铜多金属矿已经投产开发,2011年已经实现利税3亿元。

      理论创新助力找矿重大突破

      唐菊兴提出的冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用的新认识对指导区域找矿发挥了重要作用。

      雄村铜(金、银)矿床是西藏地勘局20世纪90年代初发现并在该区域开展了预查和普查工作。由于该矿床类型存在诸多争议,至2003年仍未取得实质性突破。唐菊兴带领研究团队,通过全球对比研究,认为雄村铜金矿床具有岛弧型斑岩铜金矿床的地质特征,表明冈底斯成矿带存在典型的岛弧型斑岩铜金矿床,提出了冈底斯成矿带除了大陆成矿作用以外,尚存在大洋俯冲成矿作用,从而开辟了新的找矿方向。

      唐菊兴还与西藏地勘局的勘查人员一起发现了成矿地质体具有亏损地幔来源特征,也由此新发现了多处具有大型潜力的矿产地,取得重大找矿突破。截止到2013年12月,雄村铜金矿I号、II号矿体探明铜资源量238万吨,伴生金资源量202.7吨,伴生银资源量1041.9吨(331+332类别资源量为主)。该矿目前已进入开发阶段。

      班公湖-怒江成矿带是否具备与冈底斯成矿带同样规模巨大的资源潜力?唐菊兴和他的研究团队经过艰辛探索得出了肯定的结论。他们认为,该类矿床的中浅部属于蓝辉铜矿-铜蓝-砷黝铜矿-硫砷铜矿-明矾石-地开石-高岭石矿物组合的高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿体,深部为斑岩型铜(金)矿体,是目前西藏地区发现的首例高硫化型超大型浅成低温热液铜(金)矿床,比我国著名的福建紫金山铜金矿床规模还要大得多。从科学理论创新意义的角度来讲,他们对该类矿床的识别,提出了班-怒带矿床组合的新认识,开拓了新的找矿方向,提出青藏高原腹地早在1.2亿~1.1亿年间就已经发生了大规模隆升,并接受近1000米的剥蚀的新结论,对成矿系统的保存、改造提出了新的观点。该成果也结束了西藏没有超大型高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿床的历史。

      2009年~2013年期间,他们在这一成矿带探获铜资源量约10万吨、共生金资源量约25吨,助力和支撑多龙整装勘查区铁格龙隆矿区、拿若矿区取得了找矿新突破。截至2014年12月31日,铁格隆南的铜资源量(332+333)已经突破850万吨,拿若的铜资源量达到251万吨(332+333)。

      坚持下去必获成功

      青藏高原作为“世界屋脊”,因其难以被认知、难以被征服而被称为“科学的高地”。

      由于海拔、气候等条件的限制,在幅员辽阔的青藏高原进行科学研究特别艰难。尤其是缺乏基础研究资料,缺少在高原地区所必须的独特勘查技术和装备。人都说“铁打的营盘流水的兵”。就是在这样的环境里,在超过20年的时间里,唐菊兴率领的团队队员面孔在不断变换,而他却始终如一,坚持奋战,初心不改。他用双脚丈量着这片高地,寻找着沉睡亿万年的地质宝藏。他说,奋战在青藏高原的地质工作者,付出的不仅仅是汗水、泪水,甚至是生命。正如流行在西藏地矿行业的那句话所说的——在青藏高原工作,最缺的是氧气,不缺的是精神!

      至今,唐菊兴主持勘查评价的铜多金属矿新增资源总量相当于“18个大型铜矿、18个大型金矿、6.9个大型钼矿、11个大型银矿、2个大型铅锌矿”,为西藏少数民族地区的资源评价和我国铜多金属资源储备做出了重大贡献。他本人也因此获誉颇丰:入选国土资源部首批“国土资源科技领军人才开发和培养计划”和“国土资源科技创新团队培育计划”;先后荣获国家科技进步特等奖1项,国土资源部科技奖一等奖3项,中国地质学会十大找矿进展成果奖1次、十大科技成果奖1次,中国地质科学院十大科技进展奖3次;培养博士生、硕士研究生54名。

      唐菊兴说:“青藏高原给予我广阔的胸怀,收获的喜悦和成熟的思维。付出了就会有收获,但坚持是最重要的。在青藏高原,唯有坚持,再大的困难都会克服;唯有坚持,才能发现和评价一个个大矿床。坚持下去!”


    中国地质调查局首批“李四光学者”称号获得者唐菊兴

      

       在2012年举行的国家科学技术奖励大会上,唯一获得国家科技进步奖特等奖的项目十分引人注目。那就是“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”。
        这个项目一度被国内外专家评价为“中国地质工作的重要里程碑”、“国际上十年来推动喜马拉雅造山系研究做出的最重要贡献”。它的重要意义在于,在我国,乃至在世界上是首次实现了青藏高原地质调查空白区的全覆盖,面积达220万平方千米,完成了177幅地质填图,而且经过研究,在青藏高原还发现了三个重要的成矿带……
        这一长串的荣誉、成果背后,是成百上千名地质工作者努力数十年的结果。而在这群人中,唐菊兴是奋战在青藏高原上最久的一个。他从1995年起,一直坚持在青藏高原野外一线从事矿产勘查与研究工作,并在雄村、甲玛、铁格隆南、尕尔穷等矿床勘探项目中取得铜多金属找矿重大突破,提出了冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用,班怒带、冈底斯成矿带存在浅成低温热液成矿作用等创新性认识并取得一系列重大找矿成果。

        甲玛铜多金属矿横空出世

        从2006年起,唐菊兴开始主持甲玛铜矿的勘探评价工作。
        自上世纪九十年代初以来,甲玛铜多金属矿床就开始详查工作。但由于将“海底喷流成矿”理论作为矿产勘查的理论指导,重点是对浅部的铅锌铜矿体进行勘查。当时,要突破浅成“海底喷流成矿”观点,是需要极大勇气的,也需要开展大量的基础地质工作来加以佐证。
        唐菊兴带领研究团队在对1:1万土壤地球化学测量、1:1万激电探测、1:1万高精度磁测成果以及前人资料进行分析和研判的基础上,认为该矿床存在斑岩成矿系统特有的异常元素组合和蚀变分带,存在斑岩成矿体系的勘查地球物理异常特征。随后,也就是2008年,他开始组织团队通过钻探施工来初步验证结论。
        在青藏高原这样的地段进行钻孔施工,按照惯例钻孔深度达到地下300米、400米,如果没有发现矿就会放弃了。但这一次,当他们钻孔到地下400米依然没有发现矿准备放弃时,唐菊兴通过研究分析,觉得不能轻易选择放弃。他果断决定要在这里继续施工,终于在钻孔深度达到500米时,发现了厚度达到200多米的铜矿体,初步总结出了甲玛铜多金属矿床具有“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿”的特征。
          2009年-2013年间,他们也陆续发现了巨厚的矽卡岩型铜多金属矿体、斑岩型钼铜矿体、独立的金矿体、角岩型铜钼矿体和推滑覆构造中的富铜矿体,也就是现在的世界级的大矿甲玛铜多金属矿。从而最终构建了“斑岩+矽卡岩+角岩+推滑覆构造控岩控矿模式”,对区域找矿指明了方向。
        目前,甲玛铜多金属矿已经投产开发,2011年已经实现利税3个亿。


        地质科技理论创新助力找矿重大突破

        唐菊兴提出的冈底斯成矿带存在俯冲型铜金成矿作用的新认识对指导区域找矿发挥了重要作用。
        雄村铜(金、银)矿床是西藏地勘局上世纪九十年代初发现并在该区域开展了预、普查工作。由于矿床类型存在诸多争议,至2003年未取得实质性突破。唐菊兴带领研究团队,通过全球对比研究,认为雄村铜金矿床具有岛弧型斑岩铜金矿床的地质特征,表明冈底斯成矿带存在典型的岛弧型斑岩铜金矿床,提出了冈底斯成矿带除了大陆成矿作用以外,尚存在大洋俯冲成矿作用,从而开辟了新的找矿方向。
        唐菊兴还与西藏地勘局勘查人员一起发现了成矿地质体具有亏损地幔来源特征,也由此新发现多处具有大型潜力的矿产地,取得重大找矿突破。截止到2013年12月,雄村铜金矿I、II号矿体探明铜资源量238万吨,伴生金资源量202.7吨,伴生银资源量1041.9吨(331+332类别资源量为主)。该矿目前已进入开发阶段。
        班公湖-怒江成矿带是否具备与冈底斯成矿带同样规模巨大的资源潜力?唐菊兴和他的研究团队经过艰辛探索得出了肯定的结论。认为该类矿床的中浅部属于蓝辉铜矿-铜蓝-砷黝铜矿-硫砷铜矿-明矾石-地开石-高岭石矿物组合的高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿体,深部为斑岩型铜(金)矿体,是目前西藏地区发现的首例高硫化型超大型浅成低温热液铜(金)矿床,比我国著名的福建紫金山铜金矿床规模还要大得多。从科学理论创新意义的角度讲,对该类矿床的识别,提出了班-怒带矿床组合的新认识,开拓了新的找矿方向,提出青藏高原腹地早在1.2~1.1亿年间就已经发生大规模隆升,并接受近1000米的剥蚀的新结论,对成矿系统的保存、改造提出了新的观点。该成果也结束了西藏没有超大型高硫化型浅成低温热液型铜(金银)矿床的历史。2009~2013年期间,探获铜资源量约10万吨、共生金资源量约25吨。助力和支撑多龙整装勘查区铁格龙隆矿区、拿若矿区取得了找矿新突破。截止2014年12月31日,铁格隆南的铜资源量(332+333)已经突破850万吨,拿若的铜资源量达到251万吨(332+333)。

        坚持下去必获成功

        青藏高原作为“世界屋脊”,因其难以被认知难以被征服而同样被成为科学的高地。
        由于海拔、气候等条件的限制,在幅员辽阔的青藏高原进行科学研究特别艰难。尤其是缺乏基础研究资料,缺少在高原地区所必须的独特勘察技术和装备。人都说“铁打的营盘流水的兵”。就是在这样的环境里,在超过20年的时间里,唐菊兴率领的团队队员面孔在不断变换,而他却始终如一,坚持奋战,初心不改。他用双脚丈量着这片高地,寻找着沉睡亿万年的地质宝藏。他说,奋战在青藏高原的地质工作者,付出的不仅仅是汗水、泪水,甚至是生命。正如流行在西藏地矿行业的那句话所说的——在青藏高原工作,最缺的是氧气,不缺的是精神!
        至今,唐菊兴主持勘查评价的铜多金属矿新增资源总量相当于“18个大型铜矿、18个大型金矿、6.9个大型钼矿、11个大型银矿、2个大型铅锌矿”,为西藏少数民族地区的资源评价和我国铜多金属资源储备做出了重大贡献。他本人也因此获誉颇丰:入选国土资源部首批“国土资源科技领军人才开发和培养计划”和“国土资源科技创新团队培育计划”。先后荣获国家科技进步特等奖1项,国土资源部科技奖一等奖3项,中国地质学会十大找矿进展成果奖1次,十大科技成果奖1次,中国地质科学院十大科技进展奖3次。培养博、硕士研究生54名。
        唐菊兴说:“青藏高原给予我广阔的胸怀,收获的喜悦和成熟的思维。付出了就会有收获,但坚持是最重要的,在青藏高原,唯有坚持,再大的困难都会克服;唯有坚持,才能发现和评价一个个大矿床。坚持下去!”
     

    不忘初心方得始终

    赣南苏区是自然资源部长期对口支持的扶贫区。2015年,中央扶贫开发工作会议向全党全社会发出了打赢脱贫攻坚战的总动员令,原国土资源部党组及时对脱贫攻坚工作进行全面部署,中国地质调查局根据部党组的工作部署,全局动员、优先安排,编制了《中国地质调查局支撑服务赣州六县精准脱贫攻坚地质调查实施方案》,水文地质环境地质调查中心积极响应部局的号召,组织人手投入到该方案提出的土地质量地球化学调查工作中。

    专业研究水的队伍突然转行研究起土,对水环中心来说的确是个不小的挑战。但他们没有被困难吓倒,没有被挑战喝退,而是第一时间对科技人员进行优选,组建一支有经验、善打硬仗的队伍,全力开展基层调研、任务对接、方案设计等工作。他们以脱贫攻坚我争先、决胜功成必有我的气魄,以明知困难重、偏向难中行的勇气,以“三光荣”“四特别”的地质精神,为赣南老区人民带来了“硒”望。

    上犹、南康富硒农产品分布

    任务艰巨 使命光荣

    工作伊始,赣南梅雨季节的潮湿天气就给项目组来了一个下马威。对习惯了北方生活的人来说,身体很难适应这种气候,水环中心赣南土地质量地球化学调查项目组前期到达的3个人轮流上吐下泻和发烧。尽管如此,大家都抱着一个坚定的信念,那就是毛主席所说的:人定胜天。当年,红军在吃不饱、穿不暖的条件下还能在这里坚持战斗,保留了革命的火种,如今这点儿困难又算得了什么呢?

    习近平总书记曾说过:“脱贫攻坚战不是轻轻松松一冲锋就能打赢的”,必须高度重视面临的困难挑战。在出队之前,项目组成员已经做好了面对困难的心理准备,水环中心也为大家配发了必要的应急药品。因此,面对水土不服的困难,大家都在心里给自己打气,精神上互相安慰,轮流互相照顾,交替开展工作,没有让脱贫攻坚工作在自己手里耽误。

    传授调查技术

    2017~2018年,项目组在赣南的宁都、上犹、南康三县(区)一干就是两年。在这两年中,他们把赣南当做自己的第二故乡,把老区人民当成自己的亲人。野外工作八九个月一次都没回过家的人有之;将孩子托付给妻子一个人,毅然奔赴脱贫攻坚一线的人有之;不能回家,只能通过网络辅导即将中考的女儿的人有之。总之,项目组全体人员把赣南老区脱贫攻坚一线作为践行初心、兑现承诺的主战场,努力工作,恪尽职守,在这片红色的土上恣意抛洒汗水,用双脚丈量赣南三县(区)的每一寸土地。他们为发现的每一块富硒土地而欢欣鼓舞,为找到的每一种富硒农产品而激动落泪。他们从老区人民的眼中看到了对摆脱贫困、过上好日子的渴望,而这种渴望的眼神深深烙在每个人的心上,促使他们拼尽全力完成肩负的光荣使命。

    播撒“硒”望 未来可期

    千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。经过不懈努力,项目组顺利完成宁都、上犹、南康等3个县(区)1∶5万土地质量调查面积3477平方千米,完成1∶1万土地质量调查100平方千米;发现富硒土地199.6平方千米,其中无公害富硒土地面积109平方千米,圈出富硒基地26处,面积达75平方千米;发现富硒甜柚、富硒脐橙、富硒茶叶、富硒花生、富硒油茶等特色农产品,为落实习近平总书记赣南讲话“这里有丰富的富硒土壤资源,一定要打好这个品牌,让富硒农产品在市场上更畅销”找到了支撑点,为贫困群众因“硒”就业、因“硒”创收、因“硒”脱贫找到了突破口。

    野外工作

    项目组建立了标准化的样品加工基地,开创了地调系统野外样品加工的标准化先例;同步实施技术扶贫,手把手教授地方地质调查队伍土地质量调查技术,提升地方队伍的造血能力。

    据悉,上犹县利用水环中心的数据成果,围绕富硒土地,助推贫困地区发展优势特色产业,目前已经形成万亩茶园2个、千亩茶园8个,中国百强茶企2家、省级龙头茶企4家,并完成了无公害富硒茶园规划面积2万亩,规划招商资金9000万元。据央视新闻2020年3月20日报道,疫情期间,上犹县无法外出务工的人员投身到特色农业产业中,实现了就近就业,同时促进了当地复工复产,降低了疫情对上犹脱贫攻坚工作的影响。

    标准化加工基地

    水环中心在南康发现了富硒的甜柚和脐橙,为南康的拳头农产品——南康甜柚打造富硒品牌提供了地学依据。地方政府积极利用这一成果,申报江西省地理标志产品,扩大南康甜柚的影响力,提升产品附加值,扩大种植面积,有力推进了生态南康建设。

    脱贫工作不仅要“扶上马”,还要“送一程”。项目组急当地政府之所急,想当地群众之所想,了解到地方手握成果却无法有效利用时,积极主动出击。2019年11月,他们先后来到到南康、上犹开展调查成果宣讲活动,实现了成果落地扎根、扶贫上马送行的承诺,得到了地方政府和群众的盛赞。

    水环中心赣南土地质量地球化学调查项目组心系老区群众,汗撒赣南热土,被当地群众称为追逐“硒”望的地质人。项目虽然结束了,但是脱贫攻坚的任务没有结束。习近平总书记指出,“脱贫摘帽不是终点,而是新生活、新奋斗的起点。”水环中心将一如既往地做好成果后续服务,在今后的日子里和老区人民一起开发“硒”望,共同书写赣南脱贫攻坚的不朽传奇!

    让田野充满“硒”望

    作为庆祝中华人民共和国成立70周年的献礼,《阶梯式发展论》首发式暨高层论坛10月20日在京举行。

    全国政协原秘书长、原地质矿产部部长、阶梯式发展论提出者和倡导者朱训在出席会议时表示,阶梯式发展论理论体系的形成,经历了一个漫长的过程。从1991年提出至今已有28年。《阶梯式发展论》这本专著的形成,与众多志同道合的院士、专家的支持分不开。他希望,通过这次论坛能进一步促进阶梯式发展理论的丰富与完善,并在社会实践中获得更广泛的应用。

    研讨会上,部分专家、学者就《阶梯式发展论》进行交流讨论。专家们一致认为,《阶梯式发展论》具有深厚的理论和实践根基,并对现实具有极强的指导意义。

    《阶梯式发展论》具有深厚的理论基础

    唯物辩证法认为,量变和质变是事物发展变化的两种基本状态。任何事物的发展都是量变和质变的统一。

    阶梯式发展是指客观事物随时间由一个台阶跃进到另一个台阶的发展,是客观物质世界运动的重要形式,也是人类主观认识运动的重要形式,是在自然界、人类社会和人们日常生活中常见的一种现象。“阶梯式发展”这一提法,形象地表达了事物发展的实质,即发展不是简单的量的增减,不是重复,而是渐进过程的“中断”,是量变基础上质的“飞跃”,是新事物的产生和旧事物的消亡,是不断向新的阶梯的攀登。

    中国地质大学(北京)党委书记马俊杰表示,长期以来,朱训同志运用马克思主义辩证唯物主义和历史唯物主义的立场、观点和方法,从哲学高度,对新中国成立以来的地质找矿实践经验教训进行了系统回顾总结,科学地将马克思主义哲学和矿产勘查结合起来,创建了找矿哲学及矿产勘查哲学这一新兴学科,并出版了多部论著,得到了党和国家领导人的充分肯定,得到了社科界、科技界、地学界的广泛赞誉。《阶梯式发展论》是对唯物辩证法量变质变规律在认识上的深化,形象地表达了事物发展的实质。

    中国地质调查局党组副书记、副局长王研认为,《阶梯式发展论》是对地学哲学思想的重要总结和创新,是“地学哲学文库”的最新著作,是广大地学工作者翘首以盼的重要理论专著,是在长期矿产勘查实践的基础上运用马克思主义哲学基本原理总结矿产勘查实践经验提出来的,是地学哲学的重要组成部分,是在实践基础上对马克思主义发展观的创新,并在地质找矿中得到了生动实践和验证,充分显示了主观认识和客观实际的一致性,具有强大的生命力,从方法论的角度提供了认识世界和改造世界的一种新的工具和科学思维方法。

    中央党校原副校长杨春贵表示,《阶梯式发展论》有着深厚的实践基础和理论根据,而并不是单纯的理论演绎,是以丰富的实践为基础研究出来的,是运用马克思主义哲学总结实践经验而得出的结论,是唯物辩证法的丰富和发展。

    原国土资源部党组成员、中国地质调查局原局长、全国地学哲学第九届主任孟宪来认为,阶梯式发展理论是朱训同志自觉把马克思主义基本原理与其学习工作有机结合,在创立地学哲学这一新型学科并带领广大地学哲学研究工作者不懈探索创新、不断总结提升的基础上创立的科学理论。他认为,发展是永恒的。客观上,自然界与人类社会是不断发展的。主观上,人的思维和认识也是不断发展的。《阶梯式发展论》对此给出实践验证。发展需要过程。人的成长经历婴幼儿、少年、青年、壮年到老年。经济社会发展经历原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会到社会主义社会、共产主义社会,这些都是阶梯式发展的具体体现。《阶梯式发展论》不仅接受发展的过程论,而且提出了发展的阶梯论,这与马克思主义经典著作中的“螺旋式上升”和“波浪式前进”相比,既有共同之处,也有不同之处。发展有其规律性,其本质是从量变到质变。一切实践活动都要有步骤、分阶段进行,不要超越历史阶段,不要勉强去做那些在现阶段经过努力也做不到的事情。而《阶梯式发展论》恰好提供了很重要的世界观和方法论。

    《阶梯式发展论》具有厚重的历史积淀

    论坛上,第十届地学哲学委员会副主任兼代理秘书长、中国科普研究所副所长、研究员王玉平详细介绍了阶梯式发展论的形成过程。

    朱训同志1957年7月从苏联留学回国后,在赣东北地质队开始了铜多金属矿等的地质勘查工作。从20世纪50年代初开始,全国掀起了学习《实践论》、《矛盾论》的浪潮,他成为那个时代地质工作者积极“学哲学、用哲学”队伍中的一员。在此后几十年的地质工作生涯中,他潜心地质矿产勘查实践中的哲学问题研究,运用马克思主义哲学总结矿产勘查工作的实践经验,编写出版了矿产勘查哲学研究的系列论著。1960年,朱训同志首次运用辩证唯物主义的基本观点,总结了江西乐平花亭锰矿的找矿实践,发表了《江西乐平花亭锰矿的发现是就矿找矿的成功实践》。1965年,在总结运用毛泽东哲学思想的基础上成功发现了江西永平大型铜矿床的经验,撰写了以《江西永平大型铜矿的发现是毛泽东哲学思想的胜利》为题的文章。1966年3月,针对地质找矿工作过程中如何科学地划分阶段问题,朱训同志撰写了《关于地质工作程序若干问题的辩证分析》一文。

    1978年4月7日,朱训同志在《江西日报》上发表了《按客观规律办事就能前进》一文,用毛泽东实事求是的观点总结了江西地质找矿的成功经验。1978年5月,在《德兴铜矿会战的胜利是毛泽东思想的胜利》一文中,他再次运用毛泽东哲学思想总结了德兴铜矿会战的成功经验。1978年7月,其撰写的《加强科学研究指导找矿探矿》一文提到的阶梯式发展论,用唯物辩证法的观点分析了地质科研与地质找矿之间的辩证关系。1982年,在其撰写的《论就矿找矿》一文中系统地提出了“就矿找矿论”的基本观点。1983年,在福州召开的第一届全国地学哲学委员会学术年会上,他做了题为《正确处理地质找矿中若干关系》的学术报告,文中运用唯物辩证法和矛盾论的基本原理,系统阐述了如何正确对待并科学处理地质找矿中的十大矛盾关系。1991年,在中央党校学习期间,朱训运用马克思主义哲学的基本原理总结中华人民共和国成立42年来矿产勘查工作的成功经验,认识到国内外分阶段“台阶式”循序渐进地推进找矿工作的过程是矿产勘查工作的客观规律,于是把矿产勘查工作过程中这种“台阶式”的发展形势与恩格斯、列宁所说的“螺旋式上升”,毛泽东的“波浪式前进”两种发展形势进行对比研究,认识到前进性与曲折性相统一是三者的共同特点,而“台阶式发展”这种形式没有“波浪式前进”中的波峰、波谷之分,只是在某一阶段内或阶段之间出现小的波动;也没有“螺旋式上升”形式中的前进性上升和复归式上升之分。对于这种客观存在的台阶式发展形势,朱训命名为“阶梯式发展”,并于1991年在《自然辩证法研究》第10期发表了《从矿产勘查过程看认识运动的“阶梯式发展”》一文,正式提出了“阶梯式发展”这一理论观点。

    1992年,在总结矿产勘查哲学研究成果的基础上,编写出版了《找矿哲学概论》一书,从而创立了马克思主义哲学与矿产勘查学有机结合的“找矿哲学”这一新型交叉学科,随即受到多位党和国家领导人的高度赞誉。在《找矿哲学概论》(以下简称《概论》)中,朱训同志依据矿产勘查过程,即:普查、详查、勘探的“阶梯式发展”这一客观规律,在《概论》中综述“阶梯序次递进律”的基础上进一步明确指出“矿产勘查过程中的认识运动”也呈“阶梯式发展”这一观点。

    “阶梯式发展”这一理论观点提出后的20多年里,经过对自然界,特别是对地球上地质演化和人类社会发展的考察,他认识到阶梯式发展在自然界、人类社会和认识领域同样是广泛存在的。2012年,他在《自然辩证法研究》杂志第12期发表了《阶梯式发展是物质世界运动和人类认识运动的重要形式》一文,就此形成了“阶梯式发展理论”的雏形。

    2015年4月,朱训初步总结了阶梯式发展这一理论的研究成果,发表了《论阶梯式发展》,这标志着“阶梯式发展理论的体系框架的初步形成”。在近几年研究成果的基础上,由他主导撰写的《阶梯式发展论》于2019年9月作为新中国成立70周年的献礼作品进行出版,再次对阶梯式发展理论进行了系统、深入的总结,从非常广泛的领域阐述了阶梯式发展的普遍存在,论述了“阶梯式发展”的本质、特征、规律以及理论的实践性,并明确指出,一切事物的发展都是一个复杂的、开放的多维系统。

    中国科学院院士翟裕生认为,《阶梯式发展论》的诞生有深厚的积淀。一方面,朱训长期从事地质工作几十年,从一名技术员逐步走上地矿工作的管理岗位,期间的经历使他能够对地质工作有一个全面而深刻的认识,这是一个重要的因素。另外,他还积极参与国家的政治生活、社会生活,由此积累了丰富的实践经验和人生经验,这两个方面决定了《阶梯式发展论》基础比较扎实。

    《阶梯式发展论》具有现实指导意义

    恩格斯在《自然辩证法》中指出,一个民族想要站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。

    阶梯式发展理论的核心内容是说明自然和社会的一切事物的发展都具有时空特征,在空间上表现为台阶性,在时间上表现为阶段性,都经历了由量变到质变的发展过程。不同的发展阶段,又以一个否定另一个的方式彼此联系着。“阶梯式发展论”认为“螺旋式上升”“波浪式前进”和“阶梯式发展”都是事物发展的基本形式,这一观点是对马克思主义发展观的延续与创新,是《阶梯式发展论》的突出亮点,具有理论价值和指导实践的重要意义。

    杨春贵认为,人类社会发展遵循阶梯式发展规律。目前,研究人类社会共有两种维度,一个叫技术社会形态,另一个叫经济社会形态。技术社会形态是从渔业社会到农业社会、工业社会、信息社会,发展过程是一个一个的阶梯。从马克思主义经济社会形态理论来说,原始社会到奴隶社会、封建社会、资本主义社会、社会主义社会,再到未来的共产主义社会,也是要一个一个阶梯发展过来。所以,无论从个体的人,还是从社会发展的角度来说,都符合阶梯式发展论。

    事实上,“阶梯式发展论”已在多年的地质工作、矿产勘查、矿业城市转型、矿业公司发展以及矿产资源管理、生态文明建设等多领域得以转化运用。

    例如,在矿产勘查工作过程中,可以以阶梯式发展来推进。矿产勘查是人类变革自然的一项社会实践和能动的认识运动。找矿过程实际是地质勘查人员对地壳中客观存在的矿产进行认识的过程。但是认识地下矿产资源的情况以及认识其他客观事物都不是一蹴而就的,需要经过一个反复“实践、认识、再实践、再认识”,犹如爬楼梯似的逐步前进的过程。从矿产资源的特点来看,客观存在的地下矿产资源具有隐蔽性、差异性的特点,所以对地下矿产资源的认识不可能一次完成,需要逐步推进。从矿产勘查工作的探索性特点看,由于矿产资源具有隐蔽性和差异性,肉眼看不到全貌,即使是运用多种先进技术方法、手段来进行探测,也难以观测其全貌。所以客观实际地认识矿产情况,就要经过一个漫长而复杂的探索过程。由于上述地质规律、勘查工作规律、认识规律的影响,阶梯式发展就必然成为矿产勘查活动过程中的客观规律。

    不仅止于地质勘查工作,在地质调查、矿业转型发展等更多更宽泛的领域,阶梯式发展理论也存在广泛的指导意义。

    当前地质工作正处于大变革、大调整、大转型的关键时期。就此,王研表示,地质事业恰好正处在阶梯式发展的重要节点。阶梯式发展论从唯物辩证法的角度提示,地质工作要把握事物发展的前进性和曲折性,尊重规律、循序渐进,认真实践、勇于创新,总结经验、善于反思,在地质事业发展转型升级、地质人才培养、地质科技创新等方面采取各种有效手段,推动地质事业从一个阶梯向另一个阶梯迈进。

    我国地质事业百余年的发展历史总的趋势是前进的,但又是分阶段的,经历了由起步阶段到奠基阶段,再到大发展阶段的发展过程,符合“阶梯式发展理论”。

    中国科学院院士李廷栋认为,阶梯式发展理论提出至今已有近30年,在运用马克思主义辩证唯物论的观点和方法来总结地质工作和地球科学发展演化规律指导地质调查研究实践以及促进地质工作改革创新等方面都取得了辉煌成就。而今,中国特色社会主义进入新时代,我国地质工作进入以转型升级为主的新发展阶段,主要表现在五个方面,即目标任务的双重化、服务领域的社会化、调查研究的全球化、科技创新的最大化和人才队伍的高端化。同时,当前存在的主要问题之一是科学理论的滞后。所以,仍然需要在“阶梯式发展理论”的指导下继续推动地质事业。

    中国矿业联合会副会长、中国黄金集团公司董事长宋鑫表示,目前,自然资源与矿业领域的发展也正处于转型发展期,面临着新的机遇和挑战。一是在国土空间利用规划大格局和山水林田湖草综合管理新体制下,如何做好矿产资源规划及矿业发展,是必须认真思考并付诸行动的大事。在新的发展理念下,矿业发展面临新阶段,矿业与其他产业发展的协调应该得到应有的重视。二是在经济高质量发展的大形势下,如何实现矿业转型升级、高质量发展以及实现绿色发展。三是如何利用矿产资源法修改机遇,完善矿政管理法规,包括矿业权出让收益、资源税法、矿业用地政策、矿业权管理、绿色勘查、绿色矿山建设标准等。四是如何在国家“一带一路”倡议下,为中资企业海外矿业投资提供一系列相应的服务,推动我国矿业走向世界。“阶梯式发展论”将为矿业在新时代全方位发展提供有力的理论支撑。

    习近平总书记强调,一个没有发达的自然科学的国家不可能走在世界前列,一个没有繁荣的哲学社会科学的国家也不可能走在世界前列。

    与会专家学者一致认为,应深入学习宣传《阶梯式发展论》,坚持理论指导实践,实践反哺理论,用哲学的眼光看新时代,用科学的方法论分析新形势,坚持实事求是,坚持辩证思维,积小胜为大胜,稳步、阶梯式地前进,推动地质工作更高质量发展,为实现中华民族伟大复兴的中国梦做出新的更大贡献!

     

    《阶梯式发展论》可贵在哪?

     

    成都地下空间建设现场。 赵 凡 摄

     

    武汉地铁站。 赵 凡 摄

     

    上海地铁地下空间。资料图片

     

    核心提示:城市化使得城市土地资源日益紧张,有效开发和利用地下空间成为大势所趋。在5月份召开的全国科技创新大会上,习近平总书记明确提出,向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。而国土资源部提出的科技创新“三深一土”战略,则让“向地球深部战略”实施进入快车道。其实近年来,上海、成都、武汉等城市已经开始立体空间发展的探索和实践,取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段,如何解决地下空间的安全利用问题迫在眉睫。

     

    自以为熟悉成都,可我还是在它最中心位置的天府广场上迷失。令人堵心的堵车和比肩接踵的人流像是不见了。

    这是11月27日的上午,成都少有的太阳出来,眼前所见,是宽阔的广场,上面喷泉、绿地、雕塑、玩闹孩子,还有晒太阳的老人。

    成都市规划院的领导带着我们来到步梯口,一边往下走,一边介绍:天府广场地下工程的总体布局是四层:地面广场,用于休闲和人车集散;地下一层,是商业、文化、交通功能;地下二层,是车库和地铁站厅,地下三层,是1号线站台,地下四层,是2号线站台。

    原来,地面上的广场,在地下却成为另一个立体的繁华世界。会生活的成都人依然会生活,但是换了一种方式。

    这种改变,是从什么时候开始的?终将向何方?

     

    朝向未来的国家战略,迫切性、必要性几乎被大举进军的城市化“逼”出来,一开始就显示出不可阻挡的趋势性。从政府角度看,“三深一土”是中国科技创新的新高地。中国城市未来的发展、中国地勘产业的未来转型都能在地下空间利用中找到突破口

     

    当在很多人都在纠结如何利用地面空间的时候,地下空间的利用,其实早就开始,只不过没有上升到整体的、长远的理念上认识。

    中国在西汉时期就出现了5到7米深的水井;

    1835年,四川自贡诞生了1001.42米的人工钻凿盐井;

    我国目前最深的油井在新疆塔里木盆地,深达8408米;

    我国第一口用于科学研究目的的5000米深钻在江苏省东海县诞生;

    1969年10月1日,北京第一条地铁线路建成通车;

    20世纪初,中国地质调查局开始把城市地质调查研究作为重要的工作内容

    ……

    无论是单孔挖凿,还是成面积的挖掘建设,亦或是摸清家底的探索研究,我们早就因为各种各样的原因打起了地下空间的主意。但是,当21世纪第一个15年过去之后,很多有识之士深刻地意识到,这件事,我们再不做,就晚了。

    在国外高校执教多年的中国地质科学院教授级高工戴春森知道不少国际做法。比如美国的“地球透明计划”、芬兰的“赫尔辛基地下空间总体规划”、马来西亚的“排洪与地下公路一体化”。

    这些成规模、成系统的地下空间利用规划,在一些国家已经完成。地下空间利用的实践也在一些国家做得有声有色,比如新加坡利用100米以下的地下空间,主要是做物流;加拿大蒙特利的城市空间建设,30%已经转到地下;东京在地下修建了巨型的排水系统。有数据表明,国际城市地下空间利用率为30%。而我国城市平均地下空间的利用率只是17%。

    地下空间利用的差距是因为整体深测水平有差距。按照地球深部探测首席专家组组长董树文的观点,我国深部探测领域相对国际先进水平之间有一个30年左右的代沟,我们在探测技术、探测和利用深度、探测分辨率和探测程度上都存在明显差距。就在人家开始第二轮深地探测时,我们的第一轮才刚刚开始。

    其实,对地下空间利用的必要性,地球人的认识都一样,因为横亘在所有人眼前的问题都一样——而中国,压力则更大。

    人口增长、交通拥堵、日益加剧的污染、越来越频繁的自然灾害、越来越严重的地表资源的枯竭……种种问题表明,要做到可持续发展,必须要把深地探测研究上升到国家战略的高度认识。

    地下空间安全利用的国家专项研究势在必行。

    在今年5月召开的全国科技创新大会上,习近平总书记明确提出,向地球深部进军是我们迫切需要解决的战略科技问题。国家领导人对地下空间和能源资源的开发利用高度重视,而新近叫响的国土资源科技创新“三深一土”战略,恰好契合了国家“十三五”规划纲要中提出的“深空、深海、深地、深蓝”发展目标。

    “向地球深部战略”实施进入快车道。在此背景下,国土资源部与教育部、中科院、中国地震局共商建立了深地探测研究协调机制,成立了由国土资源部部长姜大明任组长的深部研究领导小组,责成由8位院士专家组成的首席专家组领衔编制地球深部探测国家重大科技项目方案,由多位院士专家组成的专家顾问委员会咨询把关,共同推进深地探测研究重大科技项目立项。

    立项建议书目前已经完成,计划年底前完成论证工作,这是深地探测的进度表。在科学家的立项书里,深地探测项目分四个层次:第一层,近地表探测(0到0.5公里);第二层,万米资源探测(0.5到10公里);第三层,透视地壳探测(10到30公里);第四层,深地科学探测(大于30公里)。要完成八大任务:地下空间探测与安全利用;深部含水层结构探测;深部资源能源探测与开采;深部油气探测与开采;地热资源探测与地热利用;深部地下观测与地壳活动性监测;深部探测前沿技术与装备;深部探测与深部过程。

    地下空间安全利用的课题排在八大任务的第一,不仅因为它对于中国未来发展至关重要,还因为大家对它最摸不清底。

    中国地下空间起步晚发展快,存在资源浪费、生态环境破坏等诸多问题,亟须科学的理论、先进的技术和严谨的规则进行破解,迫切需要通过国家重大科技专项“创理论、攻技术、建规则”。中国地质科学院党委书记、副院长王小烈说,地下空间安全利用和立项研究对于国家发展有三个重大意义:第一是缓解城市土地供应的压力,保障城市可持续发展;第二是防范自然灾害影响;第三是引导产业转型,培育新兴产业,增加社会经济的效益和生态环境的效益。因此,“向地下要空间、要安全、要效益,是我国社会经济和城市发展的必然选择”。

    调研,就是立项论证工作的重要部分。

    11月25日~28日,地球深部深探研究领导小组及首席专家组成员赴上海、武汉、成都三个大都市调研。来自国土资源部、教育部、中科院、中国地震局等不同部门的有关院士、专家每到一处,即马不停蹄地召开座谈会并考察现场,了解各个城市地下空间安全利用的需求点、梳理未来在地下空间安全利用中需要攻克的科技难题、沟通各地方因地制宜的特色发展途径。

     

    关于地下空间的种种涉及,不能再只当成文学看。科学家的畅想把一个完全不一样的世界展现出来,你还当这是异想天开吗?不,它也许就是我们看得见的未来

     

    “全球变暖,环境恶化,地面城市问题突出,人类已经开始探索太空定居。那么,我们有没有可能往下看?深部空间资源丰富,人类能否实现在地球深部生存和定居?”

    四川大学的谢和平院士从这个发问开始了自己的阐述。他说,与我们已经熟悉的地面空间相比较,深地空间环境清洁、隔音隔震、天然抗自然灾害,低成本无辐射而且恒温恒湿。因此,深地空间可能成为优于太空移民定居,应对未来地球灾害的人类移居方式。

    移居地下生活,需要建立全链条的生态圈。谢和平构想的奇特之处正在于此。在他的构想中,地下空间要打造出三层——地下宜居城市、地下生态圈和科学探索基地。在这张构想图中,有生活和文化区域,比如可将图书馆、博物馆、会展中心、体育馆、音乐厅、养老院等地上文化、娱乐设施转入地下;有交通与通信,比如可以在深部纵向和横向设计覆盖整个地下空间网络;有生态景观,比如可以进行包括植物、动物和微生物的地下生态系统构造,以及地下瀑布等景观系统建设。

    科学的构想不是科幻小说,它的内核,还是科学研究与推理。对于谢和平带来的这场头脑风暴,大家观点并不相同,但都认为,地下空间的安全利用可以通过科技攻关实现,这已经并可能为越来越多的实践案例所证实。

    地球深部工程要做什么?

    地质学告诉我们,地球从地表到地心,分地壳、地幔和地核三个同心球层。现在所谓的地下空间利用,主要还在地壳层。在开发的过程中,要对付的,主要是覆土层和基岩层。而这两个层面的施工,需要多种技术的支持。

    技术是为目标服务的。董树文提出,首先,地下空间是资源,需要向评价其他地下矿产资源一样进行规范地调查、勘查和评价;其次,所谓地下空间并“不空”,而是充满水土、岩石物质、具有温压梯度、应力变化等多重场元的平衡系统,一旦开发利用必然产生原始平衡的扰动和破坏,需要精细的探测和实时的监测技术;再次,地下深部空间具有极端物理、化学、生物和地质环境,可以开展地表温压条件下不可实现的实验,如增重环境与上天的失重环境恰恰相反,极具探索性。所以,地下空间探测与安全利用,包括了城市地下空间、地下含水层和特殊空间三个部分。

    地质勘查、工程地质和地铁建设的多年实践,已经开发和运用了不少地下工程技术。但是要想达到董树文所说的三部分的要求,还远远不够。

    戴春森根据国际事例研究提出,深部工程的展开,应该走这样的流程:第一是要做探测评价。要搞清地球原始平衡状态、建立多场的3D静态模型,画出基本线。第二是做规划。规划设计要考虑多种影响因素,比如工程叠加后对地质环境的影响、地质环境变化对工程的影响,这些变化随时间的演变过程、对这些演变最终造成灾害的可行性的动态模拟及灾变预测和规划、设计中的规避。第三就是建设使用阶段。这一阶段要进行对变化参数的监测,监测结果要用于校正和更新动态模型,要工程干预消除或延缓灾变演变过程。

    将地面建设放到地下,必须杜绝急功近利。

    作为地球深部探测首席专家,中国地质大学(北京)教授王成善院士说,在调研中,他产生了两个基本想法。第一个想法是要保证规划第一、安全第一和环境第一。城市地下空间的利用具有不可逆性。地面上建一个建筑,觉得不合适可以炸掉,地下就不行了;地下空间的发展是高成本投入,空间利用先后次序不同,影响的不是一两亿元,而是几十亿元、几百亿元的问题;地下空间受多强制性要素的约束,所谓上天容易入地难,是因为地下是个固体空间,充满了巨大不确定性。

    他的第二个想法是地下空间利用规划必须考虑全功能、全深度、全资源和全灾害。他解释道,所谓全功能,是说由于地下空间的特殊性和巨大挑战性,我们一开始做的时候,就要把所有功能都考虑清楚,这种考虑要非常超前。所谓全深度,是指要站在整个世界科技发展的前沿态势来考虑深度问题。所谓全资源,不仅指地下资源,而且指在开发过程中的水、热和废渣石等资源的综合利用。所谓全灾害,是指既要考虑在地下空间利用之前的灾害问题,也要考虑到在开发利用过程之中的灾害问题,还要考虑开发利用之后运行过程中的灾害问题。

     

    对于中国正在崛起的一批特大乃至超大型城市,解决地下空间的安全利用问题已迫在眉睫。城镇化大举进攻下,满负荷、超载量滋生出形形色色的城市病。一些城市已经开始立体空间发展的探索和实践,也取得了不少实绩。但大部分城市在地下空间利用的规划、法规、管理、技术等方面都还处在起步阶段

     

    21世纪初,中国地质调查局开始拓展了一项有重要意义的工作:城市地质。2003~2009年,环渤海、长三角和珠三角启动了上海、北京、杭州、天津、南京、广州6个城市的三维地质调查试点。

    南京地调中心研究员程光华告诉记者,三维地质调查试点在多领域采用多种技术手段对城市地质进行了全面、综合、系统的调查。在多个试点城市建立了数据库、三维模型和信息系统,为城市地下空间探测奠定了很好基础。但是调查深度大都以50米以浅为主,以工程地质钻为主,以钻孔为主,没能够很好地解决不确定性和抗干扰性的问题,深度和精度都有很大的局限性。

    但是城镇化的大潮完全不能等待。大城市、特大城市、超大城市的交通和各种形式的污染让城市管理者急切寻找另一个空间,在全国各地迅速兴起的地铁建设热,是这种情绪最直接的表现。

    成都,一个让人充满安逸生活想象的城市,在2005年之前,它的地下空间建设主要还是在人防工程、地下人行通道、车行下穿隧道、地下停车场这个层面。2005年,地下空间利用问题进入市政府的重要议事日程,该市先后编制了地下空间总体规划纲要(2005~2020)和《成都市中心城区地下空间利用规划》,将商业空间及居民活动空间逐渐往地下拓展。从2010年起,成都市进入了地铁快速发展期。该市规划局有关负责人说,目前,成都已经开通了地铁2号线、4号线1期和地铁3号线1期工程,运营里程达108公里。明年将开通运营4号线2期、10号线1期和7号线。

    让他们自豪的还有巧用地下空间建交通隧道、地下停车场、地下综合管廊,以此来舒缓地面老城区压力。比如天府广场地下工程、川大校园内运动场地下工程、川师车辆段与综合基地地下工程等。把地下通道、停车场和地铁综合在一个空间成规模设计施工,既解决了交通拥堵老大难问题,又让历史古建熠熠生辉,让老城旧貌换新颜。

    针对地区特点,成都市对地震水文进行认真分析梳理,在规划中重点研究地下公共设施规划布局,在深度上按浅、中、深分层指导,平面上形成分类控制布局。

    成都市的热情非常高涨。他们计划要在2020年末,全市地铁运营总里程达到650公里以上,运营达到500公里以上。计划2025年末,全市建成地下综合管廊约500公里,全域成都基本形成区域骨干地下综合管廊网线。

    武汉,一个由长江和其支流分为三处、水面面积占整个区域版图面积1/4的江城,地下空间如何利用?这个问题,实在让武汉市政府焦虑。武汉市市委常委、常务副市长龙正才感慨道,武汉这地方,动不动就要修桥,动不动就要修隧道,地上建筑设计力量还算雄厚。但是要论地下,难度就大了。

    据武汉市规划部门介绍,该市2007年启动第一轮主城区地下空间利用专题规划,2014年结合地铁城市、海绵城市建设、“三旧”改造以及“十三五”规划等,启动新一轮武汉市地下空间综合利用专项规划编制。按规划,到2020年,武汉主城区地下空间规模要达到达到450万平方米,人均地下空间建筑面积达到6个平方米。

    武汉人说,目前他们的地下空间使用最多的还是停车场。自2012年首条地铁通车后,武汉市进入地铁时代。目前已建成2、3、4号线地下轨道,线网总长度达到89公里。但这距离目标还很远。他们的规划是以14条线轨道交通线路,达到60分钟穿越,30分钟达到中心城区的目标。此外,武汉完成了多条水下隧道,其中武汉长江隧道2008年建成使用,是万里长江上第一条穿江隧道。东湖隧道2015年建成,是我国最长承重湖隧道。综合管廊、大型地下商业项目、地下人防设施等都在建设中。今后,他们将进一步拓展过江隧道,谋划地下排水深邃建设。

    在管理方面,武汉市出台了《地下空间开发利用管理暂行规定》《轨道交通规划管理办法》等一批地方管理法规,探索了地下土地供应和产权登记,轨道交通安全建设与运营管控途径,开展了全市及重点地区的地下空间综合利用规划。

    在对三个大城市的考察中,专家们不约而同地对上海地下空间安全利用的实践和规划思路竖起了大拇指。

    上海的常住人口高达2415万,对于地下空间的迫切需求,促使它较早即开始了地下空间的开发。20世纪90年代以来,随着大规模旧城改造和新区建设,特别是地铁建设的大力推进,上海的地下空间开发已经形成一定规模,近几年更是进入快速发展期。

    上海市规划和国土资源管理局有关人士介绍说,截至2016年,全市已经建成地下地下工程共有3.6万个,总建筑面积8186万平方米。截至“十二五”末,上海城市轨道交通网络运行线路总数已达14条600多公里,城市轨道交通基本网络已经全面建成。形成了一批多功能、大规模的地下综合体。地下综合交通枢纽和道路为优化城市交通提供了新渠道,结合绿地、广场、公园建成的地下车库缓解了中心城区停车资源紧张的问题。地下市政管线设施已成相当规模,专业管沟和综合管廊建设正在探索和推进阶段。此外,还已建成了一批指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程和大型人员隐蔽部等骨干民防工程。

    上海在地下空间利用的管理上也进行了多项探索。比如出台了一系列法规政策,对地下空间安全使用管理和地下空间开发引发地面沉降防治等进行规范。2014年颁布实施的《上海市地下空间规划建设条例》要求,地下空间开发应遵循统筹规划、综合开发、合理利用、安全环保、公共利益优先、地下与地上相协调的原则,并对地下空间实现分层利用。同时,上海还建立了地下空间管理联席会议制度,市住建委牵头、17个部门统筹协调涉及地下空间利用的重大事项。为加强地下地籍管理,上海市还发布了《上海市城市地下空间建设用地审批和房地产登记规定》,分别针对存量单建地下空间、存量结建地下空间和新增地下空间提出了三维宗地构建方法。2013年市政府办公厅转发了《上海市地下建设用地使用权出让规定》,规范了经营型地下建设用地使用权实行出让制度,明确了出让方式,量化了出让价款的确定方法。

    早在2003年,上海就在全国率先完成地下空间概念规划,这些年,该市相继出台不少相关规划,已有的规划在不断完善中。2012年出台《上海市城市地下空间开发利用和保护十二五规划》。目前,该市已制定了《上海市城市总体规划2016~2040》并向社会公示。

    规划、法律、管理、技术工艺等等方面尽可能到位,上海的探索让人感受到精致用心的国际范儿。

    三个城市以自己的方式因地制宜地探索地下空间的安全利用,原因是他们都有共同迫切的需求!

    但问题和困难也是显见的,比如:

    ——规划布局需要有更长远的眼光,需要为未来发展做预留。

    ——就目前开发的深度和结构而论,尽管不少城市地下交通设施建设规模不小,但开发深度与全球城市相比有差距,轨道交通承担公共交通比重有待提高,地下交通网络化需要完善,地下快速路和地下步行道尚处于起步阶段。

    ——就管理而言,地下市政公用设施缺乏统一监管。地下空间建设的历史信息缺乏梳理和统筹管理和分享机制。

    ——在复杂地形上的地下空间利用好还存在技术工艺的难点

    ——在地下空间利用的法规政策上还有很多问题需要探索规范

    ——如何在地下空间建设中防灾减灾,保障地面和地下空间的安全,技术和设施需要借鉴全球城市经验,提前做合理有序的开展规划和建设。

    11月28日晚,记者在返京的飞机上采访了刚结束调研任务的深地探测协调领导小组成员、中国地质调查局总工程师、地球深部探测中心主任严光生。

    “中国城市发展的迅速程度令人震惊,像上海、武汉、成都这样的特大城市对地下空间的需求之大,简直就是迫不及待,而且它们都在加快脚步发展地下设施建设。”这种状态,严光生觉得,有喜有忧。“喜的是大家都意识到了地下空间安全利用的必要性,像上海这样的城市,甚至考虑得更长远,在规划中给后人留下了发展空间,从环保的角度,编制了2030年和2040年的不同规划。忧的是,我们现在对地下空间的了解还并不十分清楚,仓促上阵,肯定不行。还有很多科技难关需要进一步攻克”。下一步,他说,要在今年底前完成总体方案的论证,明年争取将完善好的方案上报国家。

    怎么面对地下可利用空间?

     

    青海地质工作者在施工完成后回填恢复土地

      

    青海地质工作者进行植被揭层养护

     

    阅读提示

    地质勘查工作必然要与生态环境保护发生矛盾吗?如何从根本上解决矿产勘查环境恶化的痼疾,在地质矿产工作低迷的大环境下重拾信心,走出一条快速发展的新路?或许,从近日在北京召开的全国绿色勘查工作经验交流研讨会上,从一个个推进地质勘查与生态环境保护协调发展的新思路、新技术、新举措中,人们可以寻找到答案。

     

    这是一场会聚政府部门、行业协会、国有地勘单位、矿业企业、科研单位、公众媒体的交流研讨会,也是一场凝心聚力、提振信心、携手共进的动员宣传会。在会上,人们分享了来自青海、贵州、四川等地绿色勘查的宝贵经验,了解了最新的绿色勘查技术与装备,更深深体会到了地勘工作在我国生态文明建设中必须担负的责任和使命。

    地勘行业的绿色大潮势不可挡

    国土资源部地质勘查司司长王昆引用德国哲学家雅斯贝尔斯的名言为研讨会开篇。他说,绿色勘查也应该像教育一样,是“一棵树摇动另一棵树,一朵云推动另一朵云,一个灵魂唤醒另一个灵魂”。50多年前,《寂静的春天》犹如旷野中的呐喊,用它深切的感受、全面的研究和雄辩的论点改变了历史的进程,使环保进入了公众视野,开启了全球的环保运动。今天,我们也是一棵棵树,正在用绿色的枝叶,摇曳呼唤着绿色环保思想为地质勘查工作带来一场从内到外的重要变革。

    王昆所说的“一棵棵树”,是指一些绿色勘查典型单位以及来自他们的探索实践:青海省国土资源厅正在推行绿色勘查开发年活动;青海省有色地勘局在多彩地区铜多金属矿整装勘查项目中切实融入生态优先理念,在矿产勘查与生态保护协调统一方面形成了可复制的多彩模式;贵州西南能矿集团已获得突出效果的绿色勘查示范;成都探矿工艺所研发的一基多孔、一孔多支等绿色钻探技术;国土资源储量评审中心围绕绿色勘查标准规范所进行的研究;中国矿业联合会就海外绿色勘查经验的集纳和分享等。

    显然,这些行动汇集在一起,已经逐渐形成了地质勘查行业的绿色大潮。在今年5月10日召开的中国地质矿产经济学会2016年地勘局长座谈会上,一份《绿色勘查行动宣言》发出了地勘行业共同的心声:地勘行业要坚持生态保护优先,努力做先进理念的领跑者;要坚持推行绿色勘查,努力做建设美丽中国的践行者;要坚持依靠创新驱动,努力做保护生态和保障资源的双赢者;要坚持像保护眼睛一样保护生态环境,努力做大自然的呵护者。

    思想决定行动。据王昆介绍,当前我国已经开始从顶层设计方面规范、扶持、引领绿色勘查,不仅在《固体矿产勘查工作规范》中增加了绿色勘查的要求,还将对储量技术标准进行调整——改掉不合时宜的,提升标准过低的,增加先进适用的,鼓励创新领跑的,考虑在过渡期出台《关于在地质勘查工作中加强生态环境保护的指导意见》,以满足应急性需要。同时,在找矿突破第三阶段中从布局上对全国的找矿工作进行了调整,国家级整装勘查区全面退出自然保护区,并在矿种上更注重地热、煤层气、页岩气、石墨、锂等清洁能源和战略性新兴产业矿产的勘查。

    王昆认为,绿色勘查的核心就是把之前粗放型的勘查升级为生态型的勘查,身处其中,无论是政府部门、勘查单位、技术研发团队,都需要各司其职,积极行动。“在矿产勘查的生态化进程中,我们都是一棵树,要从自己的职责出发,摇动、推动、唤醒行业中的每一个人,共同让地质勘查走向生机盎然的绿色。”

    青海“生态立省”迫使地勘转型升级

    会上,50多位代表共同聆听了来自基层实践最鲜活的实例。

    青海省国土资源厅副厅长李志勇告诉大家,实施绿色勘查是构建和谐地勘必由之路。

    青海省地处青藏高原东北部,“三江源”地区被称为“中华水塔”,生态系统脆弱,是国家生态保护与建设的战略要地,也是重要的水源地和生态屏障,在维护国家生态安全中具重要作用。为此,青海省委省政府把生态保护作为青海省的特殊责任,提出“生态立省”战略,全力推进包括地质勘查在内的诸多工作的“生态化”。2014年,青海发布了《青海省主体功能区划》、开展生态文明先行区创建,实施国土空间利用管制,有序推进生态保护建设工程,改革生态保护制度。同时,对地勘工作过程中生态环境保护的要求也越来越高。

    显然,面对这样的情势,地勘工作不转型升级就无法持续发展。据李志勇介绍,青海绿色勘查的做法主要有三点:

    其一,优化地质矿产勘查工作部署。调整了2015年~2020年的《全省找矿突破战略行动实施方案》,优化地勘工作布局,取消整装勘查区2个、重点矿产勘查区11个,调整范围整装勘查区2个、重点矿产勘查区9个。工作重点区域调整至东昆仑、柴北缘、阿尔金等地区,原先在自然保护区核心区、缓冲区设立的探矿权、采矿权则一律退出。

    其二,分类处置涉及自然保护区的地勘项目及矿业权。除基础性、公益性调查项目外,对4宗财政出资的地勘项目全部结题并注销探矿权,退出面积221.61平方公里;从2015年起,全面停止了三江源、祁连山地区省地勘基金项目设置和商业性探矿权投放,共取消设置省基金项目27个,取消投放探矿权10个;商业性探矿权全部停止勘查活动,按照“尊重历史、稳妥有序”的原则,采用依法依规、分类处理的方式进行处置,逐步退出自然保护区。

    其三,将2016年定为“绿色勘查开发年”。共筛选安排省地勘基金绿色勘查示范项目10个,并在7个示范项目中同步开展绿色勘查专题研究,总结提升近几年地勘工作中一些好的经验和做法,探索建立绿色勘查工作管理制度及相关工作规范。

    “通过一系列措施,青海的绿色勘查理念和生态环境保护意识得到了增强。地勘单位积极开展绿色勘查,探索建立绿色勘查制度规范。各项目均建立了绿色勘查相关制度,制定了野外工作生态环境保护措施,并将环境保护工作纳入了项目日常管理工作中。”李志勇告诉大家,绿色勘查大大推动了地勘外部环境的改善,在多彩整装勘查区,地勘队伍通过草皮恢复、垃圾管理等措施,得到了当地基层政府、牧民群众的信任和支持。甚至在玉树州治多县政府“虫草采挖前,外地单位一律不得进场”的情况下,地勘单位人员、机器设备特许提前进场开展地勘工作。地方牧民对环境恢复治理非常满意,很多人已不再参加破坏草原面积测量和恢复治理验收,对地勘工作人员表示出充分的信任。

    “推进矿产资源绿色勘查开发,既是国家发展的战略需要,也是生态环境保护推动经济社会发展的客观需要,更是新常态下做好地质矿产勘查工作的现实需要,是化解矛盾、维护矿区社会稳定、推动矿产资源勘查开发持续发展的有效途径。”李志勇说。

    谁说地质勘查与生态保护之间矛盾重重?青海经验证明,只要在地勘工作中坚持做到“生态保护第一,尊重群众意愿”,地勘工作就能在新形势下获得充足的发展空间。

    “绿色”是现代地勘企业的生命线

    如果说李志勇讲述的是政府与国有地勘单位在国家高度重视生态文明建设大背景下势在必行的思考和行动,那么,西南能矿集团股份有限公司董事长李在文则阐述了现代化地勘企业在社会价值、企业责任、可持续发展等方面对绿色勘查的内在需求。

    他说,西南能矿集团是贵州省委、省政府为推进全省资源配置体制改革、加快资源优势向经济优势转化、促进矿产资源产业一体化发展而建立的省管大型国有企业。集团组建于2012年,正赶上生态文明建设的大潮,因此,其一“出生”便把生态放到了事关生存和发展的重要位置上。

    去年,按照习近平总书记去年视察贵州提出要守住“生态和发展”两条底线的要求,西南能矿集团在“十三五”规划中提出了建设“生态环保型绿色能矿、科技创新型智慧能矿、资本运营型金融能矿”的转型升级目标任务,并在今年年初启动了绿色勘查示范项目建设:从50多个勘查项目中,组织5家地质勘查单位的7个项目作为绿色勘查示范项目,开展绿色勘查。

    “我们在示范项目的实施中,十分注重地质勘查与生态环保相结合、与转型升级相结合、与扶贫帮扶相结合、与标准化机台建设相结合,在方案设计、设备选型、钻机施工全过程,坚持绿色勘查理念,全面促进地质勘查与生态环境和谐发展。”

    李在文告诉大家,通过半年来的探索,西南能矿在绿色勘查方面已经取得了初步成效。

    一方面通过最大限度减少土地使用,减少钻探工地“三废”排放,开展复垦复绿,实施节能降耗,大幅降低了对生态环境的破坏。如:优化设计合理避让林地耕地,采用浅钻代替槽探,减小对土地植被的破坏;钻探机场占地面积由平均120平方米减少到70平方米;搬迁道路用地面积仅为原大型设备的30%;在钻探工地铺设防渗土工布,搭设钢网,实现了土地零污染;工程完工后,对开挖地段按原地类进行恢复,播散草种,种植树苗,进行复垦复绿工作,复种的庄稼生机勃勃,苗木郁郁葱葱。

    另一方面,通过优化勘查方案,实施设备模块化、轻型化、集成化、信息化,大大提高了工作质量和效率,不仅提高了找矿效果,而且使勘查周期和征地、搬迁成本有所下降。

    更重要的是,得益于示范项目,西南能矿形成了《绿色勘查钻探施工机场管理办法》、《绿色勘查钻探施工现场质量管理体系》等系列制度,以及《绿色勘查技术标准》、《绿色勘查预算定额》等绿色勘查标准,相应的绿色勘查企业管理体系正在建立,使以环保、高效、和谐、法治为主要内容的“绿色发展”理念,真正成为西南能矿员工入脑入心的重要行为准则。

    李在文认为,要想在贵州能矿产业发展中当好“龙头”,西南能矿就要敢于担当、敢于创新、敢于示范带动。“有人说绿色勘查是自己给自己套上枷锁。可我们认为,绿色发展既是我们的社会责任,也是自身发展的需要。只有绿色发展,才能实现经济效益、社会效益、生态效益的统一,才能实现能矿产业的提质增效和转型升级。在我看来,绿色勘查绝不是政府强制的产物,而是企业从自身发展需要出发作出的正确选择。”

    “绿色勘查是现代地勘企业发展的生命线。”李在文坚定地表示。

    应尽快建立绿色勘查技术体系

    中国地质调查局探矿工艺研究所副所长李子章介绍了近几年该所为绿色勘查提供的技术支撑。

    他说,绿色勘查是一项系统工程,需要集成创新、综合研究采用多项技术进行解决。作为我国探矿工程技术的专业研究所,钻探工艺所组建了绿色勘查技术团队,加强了技术研发和应用示范,开展了“高原生态环境脆弱区综合钻探技术应用示范”等项目,在四川若尔盖高原和青海等生态环境脆弱区取得了很好的效果。

    同样来自探矿工艺研究所的吴金生告诉大家,目前,在探矿工程中,对环境影响较大的因素主要表现在两个方面:一是工程的实施对植被的破坏,如槽探工程、钻井基台修建、交通道路修建和物资的搬迁等;二是施工过程中,泥浆、粉尘和“三废”对环境的污染。所以,目前研究采用的技术方法也是从“减少植被破坏、降低环境污染”两个方面入手,实现绿色勘查。

    吴金生说,减少植被破坏的技术方法,主要有这样几个:

    一是“以钻代槽”,即用浅钻代替槽探,同时应用空气潜孔锤跟管取芯钻进方法,解决了常规方法效率低、在复杂地层成孔困难等问题;二是利用定向钻进技术,实现“一基多孔、一孔多支、一孔多用”,从而减少基台的数量、道路修建和物资搬迁工作,这也是中深孔钻进中实现绿色勘查有效的技术手段;三是采用模块化、轻便钻探设备及机具,便于人工搬迁和减少基台面积,为此他们还专门研制了一种轻便、多功能的履带式钻机;四是改变物资搬运方式,减少道路修建。

    降低环境污染的技术方法主要有:

    采用环保泥浆,减轻对环境的影响。对此,他们特别提倡使用生物聚合物环保泥浆体系,除具有抑制、防塌、润滑、封堵等钻探性能外,还能满足生物自然降解的特性,不破坏外界的酸碱平衡,无毒性,避免了泥浆组分以及废浆液对环境污染。

    对废泥浆进行无公害处理。对于没有回收利用价值的废浆液,禁止直接排放,现场进行三级净化无害化处理;对于有利用价值的泥浆,使用泥浆罐和管汇连接等方式实现循环利用。

    减少空气钻进粉尘的影响。如,从粉尘产生的源头进行控制,做好钻探设备连接的密封,增设孔口除尘装置,避免扬尘;对岩芯取样布设防尘罩,及时清理岩屑;在施工场地洒水,防止地面粉尘二次起扬。

    “技术创新是推动绿色勘查的不懈动力。现有的技术可以解决一部分问题,但还不成熟,要不断探索新的技术、新的方法和新的工艺,逐步形成绿色钻探技术体系。”李子章如是说。

    西南能矿建设工程有限公司董事长黄继平曾经在钻探队当了8年的队长。他认为,在地质勘查工程中实现绿色环保的目标,设计是前提,工艺是基础,设备是关键。目前,该公司作业区生态环境脆弱、人文环境复杂,而他们在施工中采用的“以钻代槽”、“定向钻探、斜孔钻探”、“一孔多支、一孔多用”等方法都取得了明显成效。同时,他们还普遍采用了模块式便携式钻机和组合式动力设备,满足了钻探孔深1000米~2000米的设计要求。

    中国地调局地科院勘探技术研究所所长张金昌表示,推广绿色勘查需要国家大力发展有效保护生态环境、提高勘查效率的技术。其中有三个关键点:深入人心的绿色理念、相应的标准和规范、持之以恒的技术创新。近几年,勘探所围绕绿色勘查研究推出了适合西部高原地区轻便钻机、高精度对接井技术等创新性成果,大大提高了钻探取芯的效率。他认为,地勘行业也需要颠覆性的创新,或许在不久的将来就会用微波、用孔内机器人代替现在的钻头钻杆,为传统地勘工作带来一系列革命性的变化。

    推进绿色勘查还需要解决诸多问题

    尽管在全国地勘行业推广绿色勘查已成为政府、行业协会和许多地勘单位、矿业企业、科研院所的共识,但一些实际的难题仍然横亘在管理者和项目实施者的面前。

    大家普遍关心的一个问题就是勘查成本的提升。

    青海省有色地勘局副局长肖积图谈到,要进行绿色勘查,就必须有生态环境方面的投入,这将直接导致勘查成本的增加。而且,现行项目预算费用标准已完全不能满足绿色勘查的需要。如高寒草甸草原植被恢复费标准为2890元/亩,实际恢复费用则达到6000元/亩左右,加之工作区道路修建和为当地群众修建道路始终未纳入预算标准,大部分均需要从其他经费中支出,致使地勘单位负担较大。

    青海省这几年的探索实践表明,成本与以往相比大概会高于10%。肖积图希望一方面基层单位积极提高自身的技术水平和管理水平,降低绿色勘查的成本;另一方面,政府相关部门调研,按照实际情况研究提高勘查预算的标准。

    “企业都是要追求最大利益的。在目前法律法规没有明确要求的情况下,勘查成本的加大已成为许多地方商业性矿产勘查工作难以推进的重要因素。”李志勇这样认为。

    另一个问题是国家层面绿色勘查标准的缺失。

    对此,青海省有色地勘局地质矿产勘查院总工程师王凤林结合实际工作举例说明。比如,除近几年颁发的钻探类几项规范规程对环境保护有较具体要求外,大多数现行标准未有环境保护方面的要求,地质勘查中及结束后的地质环境恢复治理与土地复垦的相关要求,也没有纳入《矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范》中。再比如,现有相关勘查技术规范中没有纳入绿色勘查的诸多新方法、新技术,也没有增加“以钻代槽”等绿色环保施工内容,无法计算资源量。他希望国土资源部在向全国推广“绿色勘查”的同时,应组织专门力量开展不同地区、不同地貌环境下绿色勘查方法技术系统研究,编制绿色勘查规程,为绿色提供技术支持。

    “国土资源政府部门将围绕生态文明建设做好服务工作,帮助地勘行业尽快适应环境、法律、市场的最新要求。而地勘行业的每一个人,也要行动起来,在各自的实践工作中播撒绿色的种子。”王昆呼吁,“推进绿色勘查,我们不要等待,不要嫌小,不要照搬,更不要心急。相信在中国,地质勘查的绿色时代终将来临。”

    播撒绿色勘查的种子