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    按照探矿工程所地质工作服务自然资源管理“大调研”工作方案的安排,进一步增强对地质调查主战场的支撑和服务、加强与兄弟单位业务交流与合作,6月28日,中国地质调查局探矿工程研究所党委书记、副所长、纪委书记、所长助理等一行8人,赴中国地质调查局地质力学研究所进行业务对接,与地质力学所所长、党委书记、副所长、纪委书记等进行座谈交流,双方办公室、科技处、业务处室部门代表参加了座谈。

    会上,双方互相介绍了单位基本情况和大调研活动进展与初步成果,对接了后三年地调科研重点工作与业务发展,同时就地质科研与钻探地质调查等共同关心的问题进行了认真研讨,并达成6条共识:双方建立长期合作,协同创新机制,成立领导小组;依托“地表作用与系统演变基础地质调查”工程,开展更深层次的合作,发挥双方传统技术优势,共同提升基础地质调查服务自然资源管理的能力;拓展合作领域,在陆域基础地质调查、海洋地质调查、极地地质调查和实验仪器研发等方面,做到优势互补;双方实验室共享,及时为地质工作服务好自然资源管理提供准确、可靠的实验数据;共同落实好中国地质调查局今后的工作部署,携手开展更大范围和更深层次的合作;双方科技处为协同创新办公室和联络机构,定期互通和总结工作进展。

    会后,调研组一行参观了国土资源部新构造运动与地质灾害实验室和古地磁与古构造重建重点实验室。

    探矿工程所调研组赴地质力学所进行调研活动

    2018年11月14日,地质调查智能空间示范应用推进讨论会暨智能地质填图野外现场研讨会,在自然资源部中国地质调查局地球物理地球化学勘查研究所承担的二级项目“永定河冲积平原区域地质调查”工区所在地廊坊固安召开,自然资源部中国地质调查局党组成员、副局长王昆出席会议并讲话。来自中国地质调查局总工室、基础部、资源评价部及发展研究中心、大区地调中心、物化探所等局属单位,北京矿产地质研究院、有色金属矿产地质调查中心、中央地质勘查基金管理中心等相关单位的50余名地质和信息化领域内专家、业务骨干参加会议。物化探所作为智能地质填图系统应用示范工作单位之一汇报了项目试点工作进展,受到与会专家领导一致肯定和好评。

    智能地质填图系统应用示范工作是“永定河冲积平原区域地质调查”项目2018年度工作任务之一。项目组围绕年度工作任务目标,积极开展试点工作,在地质调查全过程应用智能填图系统,将典型地质剖面、地质路线、遥感解译图、第四系钻孔、地震剖面、大地电磁测深剖面和瞬变电磁测深数据等同步上传到地质云平台进行数据挖掘。项目组创新成果表达方式,使地质、物探、化探、钻探和遥感等各类资料能够在智能填图系统直观呈现。

    研讨会期间,“永定河冲积平原区域地质调查”项目人员汇报了项目智能地质填图的工作情况和重要进展,并现场演示了数据上传、查询和分析等功能。与会专家一致认为,智能地质填图系统在项目进展中应用效果显著,大幅提升了覆盖区地质调查工作效率,创新了成果表达方式,使科研人员调查研究过程中的地质感知与认知服务能力有了明显提升,为逐步实现大数据技术支撑下的智能地质调查工作和服务模式的创新提供了有效服务。

    “永定河冲积平原区域地质调查”项目自2016年开始实施,已基本完成永定河冲积平原固安幅等6个1﹕5万图幅约2400km2区域地质调查工作,取得了丰硕成果:一是总结出了一套深覆盖区地质-地球物理综合调查新技术体系,为覆盖区地质调查提供了可靠的方法技术;二是智能地质填图系统得到了充分应用;三是建立了测区的主要构造格架,查清了主要构造单元的边界,初步查明了第四纪断裂的分布;四是识别出测区内曲流河和冲洪积扇2套沉积体系,编制了第四纪地质图,研究了测区沉积环境演化;五是对地热、潜在水源地、建筑场地类型等进行了可靠的评价。

    项目成果资料为测区沉积环境演化、岩相古地理、新构造运动、华北平原区第四纪地层划分等基础地质问题研究提供了支撑,同时也为京津冀一体化、雄安新区重大工程建设选址、京津冀地区分散性农田供水和城镇建设应急水源地选址以及寻找地热资源提供了可靠资料,为社会经济发展提供服务。

     

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    物化探所覆盖区智能填图试点工作取得重要进展

    由中国地质调查局沈阳地质调查中心组织编制的《东北地区地貌分区及第四纪地质图(1:150万)》和说明书日前在地质出版社公开出版。

    该图以以往调查成果为基础,采用最新DEM数据进行了修正和重新分级、分区命名,确定东北地区20种基本地貌形态单元,7种主要成因类型。按照新华夏系构造特征结合东北地区实际,划分一级地貌区6个、二级地貌区13个、三级地貌区78个。第四纪地质反映东北地区第四系地质时代和成因类型。纵贯南北、横贯东西的2条长剖面和横贯三江平原东西向的1条短剖面,反映了区域地形变化特征,一、二级地貌分区位置及特征,第四系分布及结构特征。镶图反映东北地区在全国地势阶梯中的位置、新构造运动分区、水系、多年平均降水量等值线和人口密度分布等与地貌条件密切相关的内容。

    该图的编制对相关管理部门和地学工作者开展东北地区地质工作部署和地学研究提供了重要的基础资料,有效服务国土空间规划和经济社会发展。

    《东北地区地貌分区与第四纪地质图》出版

    应自然资源部中国地质调查局地质力学研究所邀请,日本岛根大学(Shimane University)汪发武教授于11月20日访问地质力学研究所,并做“地震及降雨诱发的高速远程滑坡机理”学术报告。该报告介绍了汪发武教授在大量现场调查和试验研究的基础上,提出的地震和降雨等因素诱发的高速远程滑坡的运动机理,以及高速远程滑坡运动过程中的剪切强度变化模型,并通过大量实例和验证分析,细致讲述和证明了所提出的模型有效性和实用性。该学术报告理论与实际相结合,引起了与会人员的浓厚兴趣,并进行了深入讨论。

    本次交流活动由地质力学研究所地质灾害研究室、新构造运动与地质灾害重点实验室、李四光纪念馆和《地质力学学报》共同组织,来自地质力学所、北京交通大学、中国地质大学(北京)、中国矿业大学(北京)等单位的科研人员与研究生参加了学术报告会,并在会后参观了李四光纪念馆和“甘肃天水等城镇和成兰交通廊道工程地质调查”项目组主办的“活动构造带重大工程地质问题与地质灾害”科普展览。

    汪发武博士,日本岛根大学(Shimane University)教授,减灾教育与研究中心主任,联合国教科文卫组织教席“地球环境灾害与减灾”首席科学家。汪发武教授着重于滑坡机制分析,对包括中国、美国、日本、意大利等世界多国的滑坡灾害进行过现场调查,尤其在通过力学试验解释高速远程滑坡的机制,通过数值模拟对滑坡运动影响范围进行预测预报等方面取得公认的成果。汪发武教授曾主持了多项日本国家级项目,在Landslides,Engineering Geology,Physics and Chemistry of the Earth等SCI收录期刊上发表论文数十篇。现担任国际地质灾害减灾联合会理事长,国际学术刊物Landslides常务执行编辑,国际学术刊物Geoenvironmental Disasters总编辑。

     

     

     
     
     
    日本岛根大学汪发武教授访问地质力学所

    为圈定新的天然气水合物成矿有利目标区,力争取得陆域水合物调查新发现,日前,自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心青藏项目组一行6人赴羌塘盆地外围即班公湖—怒江缝合带及新藏交界甜水海盆地开展野外地质调查。本次野外工作主要任务是开展羌塘盆地外围水合物地表异常标志调查,主要瞄准与水合物形成相关的泥火山、现代冷泉与冷泉碳酸盐、冻土及烃源岩等天然气水合物的地表异常标志,为下一步工作部署提供依据。 

    班公湖—怒江缝合带位于西藏中部,自西向东长约1500千米。初步调查结果显示,沿班—怒带(班公湖-改则-尼玛)发现多处大片泥火山群及冷泉碳酸盐,并在西藏革吉县别若则错和新疆和田县岔路口湖发现与泥火山群伴生的现代冷泉及冷泉碳酸盐。泥火山与伴生冷泉的空间展布与形成受沿班怒带发生的地体拼贴及进一步碰撞形成的次一级的张性小断裂控制,是研究新构造运动与青藏高原隆升问题的得天独厚的条件。同时,又显示出了强烈的流体泄漏标志,是青藏高原天然气水合物及油气突破的重要线索。

    本次野外调查结合前期调查成果,已基本摸清了羌塘盆地及周缘泥火山与冷泉碳酸盐的平面展布与发育特征,不仅为水合物找矿提供了重要线索,而且科学意义重大。

    别若则错现代冷泉口 

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     新疆和田县岔路口湖泥火山伴生冷泉碳酸盐

    油气调查中心青藏项目组开展羌塘盆地外围天然气水合...

    郭长宝,男,37岁,博士,专业技术八级,地质力学所副研究员。专业方向:水工环地质

    解决资源环境问题或基础地质问题情况:

    牵头编制《青藏高原重大铁路规划区工程地质调查报告》,系统分析铁路建设面临的活动断裂、地壳稳定性、高地应力、地质灾害、深埋隧道岩爆、特殊岩土体等六大工程地质问题。负责二级项目“甘肃天水等城镇和成兰交通廊道工程地质调查”,进一步厘定区内15条重要活动断裂发育特征与活动性,完成8幅1:5万工程地质调查和图件编制。聚焦川藏铁路、成兰铁路需求,完成2600km铁路线工程地质调查;负责的“川藏铁路活动断裂调查与地质灾害效应评价”,首次获得喜马拉雅东构造结地区水压致裂原地应力值,新发现多处古高速远程滑坡,提出线路优化方案。 

    实现转化应用和有效服务情况:

    支撑服务2017年6•24四川茂县特大滑坡应急救灾、2013年芦山7级地震灾害应急排查,为防灾减灾发挥重要作用。负责建设的林芝地应力监测台站,成功获取2015年尼泊尔8.1级强震远场应力变化,上报地调局、铁路规划单位和地方国土局,提高了地质安全保障。主持的“川藏铁路活动断裂调查与地质灾害效应评价”和“甘肃天水等城镇和成兰交通廊道工程地质调查”项目,提出了6处关键段线路优化,被铁路部门采纳;提交5份城镇地质灾害防治建议,社会效益显著。受企业委托,承担芒猴铁路、川藏高速公路、滇藏铁路等重大工程的活动断裂与工程地质调查工作,科技成果转化效益显著。 

    促进科学理论创新和技术方法进步情况:

    以第一作者/通讯作者发表论文34篇(含SCI/EI检索9篇);以第一发明人获国家发明专利2项,软件著作权1项;获国土资源科学技术一等奖1项(排名第八)、二等奖1项(排名第二)。研发设计了“基于反力系统的大型岩土体原位直剪仪”,获国家发明专利(排名第一),已推广应用。建立了适用于活动构造带的地质灾害易发性评价模型,提出青藏高原东部高速远程滑坡体积-滑动距离经验公式,对滑坡风险研究具有重要意义。首次提出对越岭铁路分层次开展地面稳定性和隧道稳定性评价的方法,在大瑞铁路线路比选中应用。 

    促进人才成长和团队建设情况:

    形成了一支以青年为主的工程地质调查研究团队,自2016年二级项目开展以来,新晋升研究员1人、副研究员2人。培养硕士研究生3名,合作培养博士研究生2名。2011年“滇藏铁路沿线地壳稳定性调查评价”获国土资源科学技术一等奖(排名第八),2016年“滇缅活动构造带地质灾害与重大工程地质问题研究”获国土资源科学技术二等奖(排名第二);担任部新构造运动与地质灾害重点实验室秘书,中国水土保持学会泥石流滑坡专业委员会委员,支撑工程地质学科建设。作为是国际工程地质协会(IAEG-C24)重要成员,牵头与美国华盛顿大学合作开展地质灾害与地貌演化研究。 

    郭长宝

    为贯彻落实中国地质调查局“以科技创新引领、支撑和服务地质调查工作”的要求及创建“新型的中央与地方公益性地质工作关系”精神,加强双方在城市地质调查等领域的深度合作,2018年6月7日-9日,中国地质调查局地质力学研究所组织人员赴云南省地质调查局,就新构造运动的资源环境效应及城市地质调查等内容进行了深入交流与对接,同时与云南省地质调查局举行了战略合作协议签字仪式。

    座谈会上,双方首先介绍了单位概况、主要业务结构和重点工作进展,随后“国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室”主任吴中海和冯振博士分别作了“川滇地块活动构造体系研究新进展与滇中经济区地壳稳定性问题”、“城市地质调查趋势与建议”的报告,最后双方就如何发挥科技引领作用,进一步加强滇中城市群地质调查等工作进行了讨论。

    地质力学所表示,签署合作协议是贯彻党和国家新发展理念、建设以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局、加快生态文明体制改革、推进绿色发展的重要举措,是落实中国地质调查局创建“新型的中央与地方公益性地质工作关系”精神的具体体现。强调:一是希望双方发顺应时代发展,发挥各自优势,加强协同创新,共同促进新时期地质调查工作的转型、创新与发展,实现新形势下的合作互利共赢;二是以滇中城市群地质调查为抓手,抓住重大需求和重大科技问题,突出实用性和创新性,共同推动典型城市地质调查、活动构造与地壳稳定性评价等工作;三是拓展合作深度,提前谋划地质遗迹、新能源等领域的自然资源综合调查。

    地质力学所相关领导,科技处、新构造与活动构造研究室和地质灾害研究室相关人员,云南省国土资源厅、云南省地质调查局有关同志参加了地调科研业务对接。

    地质力学所一行赴云南省地质调查局进行地调科研业务...

    据中国地震台网报告,北京时间2017年11月18日,西藏林芝市米林县发生Ms6.9级地震。震中位于东经95.02º,北纬29.75º,震源深度约为10km。地震发生后,地调局地质力学所“国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室”迅速派出由刘锋博士和哈广浩博士生组成的震后地质灾害考察组,于11月26日深入震区开展地震地质灾害调查研究。

    此次地震宏观震中位于地形切割强烈且起伏极大的雅鲁藏布江大峡谷区,地质上属于印度板块与欧亚板块强烈碰撞挤压形成的东构造结区域,地质构造非常复杂。考察组沿雅鲁藏布江进入大峡谷最深处加拉村,后沿318国道一路调查,并进入墨脱县。返回途中,又进一步在排龙乡至扎曲村沿帕隆藏布江拐弯处进行地质灾害调查,共计历时14天。重点调查典型灾害点18处,主要包括地震落石、崩塌、滑坡及堰塞堵江等地震次生灾害类型,并对典型区域进行了无人机航摄,获取了丰富的震后地质灾害的实地考察资料。此次调查为深入认识强活动构造区复杂山地地震地质灾害发育特征,科学制定灾后的次生灾害风险防控措施等积累了重要数据,并有助于推动对高山峡谷区地震次生灾害发育规律的更深入研究。

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    排龙拉月曲右侧地震引起的基岩滑坡

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    a-震后直白村西无人机航拍地震崩塌滑坡影像;b-地震引起的松散沉积物滑坡

    沿帕隆藏布调查途中

    地质力学所开展米林Ms6.9级地震震后地质灾害调查

    北京城市副中心地热两能施工现场。

    6月27日上午,习近平总书记主持中央政治局常委会会议,专题听取北京城市总体规划编制工作的汇报,并发表重要讲话。恰好在同一天,北京市地勘局编制的《北京市城市地质科技创新发展规划》正式印发。日前,记者走访了位于西四环地质大厦的北京市地勘局,见到了主抓《规划》编制的该局总工程师郑桂森。

    “如果说《北京城市总体规划(2016年-2030年)》最根本的是解决好‘建设一个什么样的首都、怎样建设首都’这个重大问题;那么我们编制的《北京市城市地质科技创新发展规划》则是要解答‘首都建设需要地质工作做哪些事情,北京市地勘局将从哪些方面融入北京治理大城市病、优化城市功能和空间结构布局的行动中’。”郑桂森将一份《北京市城市地质科技创新发展规划》递给记者,开门见山地说。

    加强基础研究,为新城镇规划布局、重大工程建设提供高精度地质数据

    郑桂森告诉记者,《北京城市总体规划(2016年-2030年)》紧扣“全国政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心”的首都城市战略定位,为北京建成“国际一流的和谐宜居之都”的发展目标明确了方向和路径。“显然,地质工作也必须紧紧围绕北京城市规划、建设和管理需求重新布局。”

    当前,首都发展有许多全局性、战略性的问题,包括城市副中心建设、北京新机场建设、京津冀协同发展、疏解非首都功能、筹办2022年冬奥会等,都需要地质工作的紧密结合。尤其是城市副中心、新机场、世园会、冬奥会等一系列重大工程建设,要对重点功能区的地质条件适宜性进行综合评价,对影响规划建设的地质灾害要素进行高精度调查,这也使北京的城市地质工作内容和工作方法向多元化、综合性、高精度发展。

    据郑桂森介绍,北京市地勘局服务北京建设有着明显的专业优势和深厚的工作基础。近10余年来相继完成了大量生产、科研项目,为北京城市规划、建设、运行、管理安全提供基础地质数据,有力地支持了规划的落实和城市建设。

    在基础地质研究方面,建立了第四系地质剖面(琉璃河地区),提出了更新统和上新统地层划分标志;总结了通州地区 50 米以浅岩石地层空间分布规律;开展了磁性地层学研究及磁化率天文旋回调谐在断裂活动性分析和地层划分中的应用;开展了北京地区盆山耦合作用与新构造运动的关系研究,初步分析了西山隆升速率及控盆断裂活动速率变化特征;完成了平原区 1:5 万重力调查工作,获得了高精度、高质量的重力成果数据。

    初步建立城市地质工作方法体系,采用高精度、多手段、全要素的区域地质综合评价方法支撑服务重大工程项目,广泛应用于城市副中心、北京新机场、11 个规划新城和 42 个重点小城镇等重大工程建设,地学成果得到了规划、国土资源、建设、环保等部门的高度重视与实际应用。

    “也正是因为看到了这些实用性强且意义重大的研究成果,北京市委市政府越来越理解地质工作在城市建设与发展方面的不可或缺、不可替代。”郑桂森高兴地说。

    “需求是最大的动力。”郑桂森透露,北京市地勘局将继续深化城市地质理论研究,如:深入开展北京平原区新生代地层研究,建立始新世至全新世地层系列标准剖面;积极开展北京平原形成机制、演化规律研究,加强北京盆地结构、形成机制、演化规律、物质组成及盆山耦合关系研究,提高对北京平原的认知程度;加快松散层三维—多维模型建设研究步伐,以三维地质模型构建为基础,开展松散层三维结构分析。同时,统筹推进基础地质科研、科普基地建设;系统研究城市地质学理论、工作内容、技术手段、标准规范、成果应用、成果服务等,形成城市地质学科;研究制定北京地区城市地质工作标准规范,指导北京城市地质工作,加强城市发展与环境变化响应关系研究,开展地质环境容量指标研究等。

    立足城市安全,提高北京市战略性地质资源保障程度

    郑桂森告诉记者,随着近年来北京城市发展步伐的加快,各种“大城市病”逐渐显现,资源型和水质型缺水叠加,地面沉降、地裂缝等次生地质灾害日益严重,雾霾天气频现,这就迫切需要加强地下水资源调查评价与恢复治理工作,深入开展地热、浅层地温能开发研究,提高可再生清洁能源利用比重,增强战略性地质资源的保障程度。

    城市的发展,地质安全是基础的基础。

    郑桂森指着墙上、书架上、办公桌上一摞摞的书籍和一幅幅图纸,向记者简单介绍了北京市地勘局10余年来的努力:

    一是重大隐伏活动断裂调查评价。北京市地勘局利用三维地震勘探等技术,对夏垫断裂、黄庄—高丽营断裂、顺义断裂和南口—孙河断裂的上断点位置及活动性进行了精准定位及危险性评价,深化了对北京平原区断裂构造格架的认识。

    二是开展地面沉降防控技术研发,编制《北京市地面沉降控制区划(2016-2020)》,为北京市未来五年地面沉降防控工作提供了行动指南。

    三是在顺义、昌平等地裂缝高发区开展了一系列地裂缝成因机理研究工作,针对顺义高丽营地裂缝建立监测示范基地,研究表明北京地区典型地裂缝以构造断裂控制、过量抽取地下水诱导为主。对高丽营地裂缝沿线穿过的国家级重要规划园区“未来科技城”进行了专项调查研究,制定合理避让范围,得到了规划、建设部门的高度重视并采纳。

    四是开展北京市山区突发地质灾害研究工作,完成了突发地质灾害易发及危险性区划、应急避险路线场地调查等工作。开展泥石流专项防治化学—生态新技术及工程应用研究,发明了新型固化剂,研究出的新型植物生长基质,在示范试验区泥石流治理工程中得到应用并取得了良好的效果。

    “下一步,北京市战略性地质资源研究将是我们用科技创新着力推动的一项重点工作。”据郑桂森介绍,主要包括这样几方面:

    保障地下水安全。加强地下水超采区调控研究,积极推进地下水资源分层评价工作,统筹地面沉降、水土环境等问题开展多水联合调度—联合供水方案研究,制定城市供水优选方案,提高地下水供给安全保障和生态环境保护能力。

    加强地热资源应用。深入开展地热资源形成机理研究,加强对中、深部热流温度、水化学等流体参数的系统分析,制定地热资源开发潜力区划方案。同时,积极推进地热田高效开发与可持续利用研究,加强开发程度较高地热田的数值模拟研发,系统规划地热开采井及回灌井的产业布局,提升地热资源开发利用程度;制定地热资源可持续开发利用规划方案,提高地热资源供暖梯级利用效率,建设地热能综合利用示范基地。

    推广浅层地温能。持续开展浅层地温能成因机理研究,研究多种因素影响下浅层地温能成因机理,开展水热耦合数值模拟与系统运行控制的联合模拟研究,推动浅层地温能可持续、高效利用模式创新;组织浅层地温能开发利用方案模拟系统研发,加强浅层地温能高效采集、转化方法技术研究,提升能源使用效率。

    关注地下空间开发。开展土地资源质量评价地质指标体系研究,积极推进地下空间资源安全利用预警指标、阈值及探测关键技术研究,建立地下空间适宜性评价体系,充分利用三维数值仿真技术开展地质因素对地下空间影响研究,开展地下空间开发利用防灾减灾关键技术及风险管理研究。

    改善人居环境,实现首都地质资源环境承载力预警预报

    什么是“和谐宜居”?生态环境是重中之重。

    近年来,国家对城市生态环境保护力度不断增加,相继出台了“水十条”“土十条”等政策。“在规划建设前,要求对水土环境质量进行精准评估,并对已污染地区进行修复治理,减少征地拆迁,在保障健康、安全的基础上使土地资源效益最大化,这就需要提高水土高精度调查、修复等方面的技术创新能力,确保首都生态地质环境更美好。”郑桂森说。

    此前,北京市地勘局已在地下水同位素关键技术攻关、土壤元素背景值研究等方面取得了一系列成果,特别是在全国率先完成了北京丘陵区1:10万、平原区1:5万、重点地区1:1万专项土壤化学调查,确定了不同工作比例尺的土壤化学背景值等地球化学参数,为土地利用规划提供技术支撑。

    “我们还首次开展了地下空间资源地质安全问题研究和地下空间资源调查评价及关键技术研究,创新性地将重力方法应用于城市地下空间探测与监测,提出了利用遥感解译、勘察方法、物探手段和实地验证的城市地下空间开发利用技术方法。”

    郑桂森告诉记者,下一步北京市地勘局还将按照《北京市城市地质科技创新发展规划》的要求,开展地质环境指标及容量研究:深入开展对隐伏线性构造、地面沉降、地裂缝、泥石流等地质灾害成因机理、发展趋势等关键技术研究,提高地质灾害实时监测的精度;加强水文地质参数试验研究,针对北京地区孔隙水、岩溶裂隙水和基岩裂隙水等不同含水层水文地质参数开展试验研究工作,切实提高地下水资源评价精度;积极推进岩溶水成因机理研究,积极探索岩溶水动态监测体系;开展水土污染机理研究,充分利用多期监测成果,选择典型场地进行污染治理试点工作,深化污染演化规律认知,开展关键修复技术研究。

    “最终,我们的各项研究成果均将体现在对‘首都地质资源环境承载力监测预警系统’的建设和完善中。”

    据郑桂森介绍,根据国家建立资源环境承载力监测预警机制的要求,北京市地勘局已率先建设了首都地质资源环境承载力监测预警平台。该监测预警平台以保证城市运行地质安全为核心,以地质演化理论为依据,以高新技术方法手段为依托,建设平面分区、纵向分层的立体监测网,对浅层地表至深层基岩的各项地质因素进行实时监测,分析推演地质演化过程,预测预防风险,为决策部门提供可靠数据,为公众提供地学信息。

    “监测预警系统与信息化建设将是个长期的过程。到2020年,基本建成首都地质资源环境承载力监测预警平台,初步建立地质资源环境评价指标体系;到2030年,全面提升监测自动化水平,完善地质因素预警阀值指标体系,查清主要地质因素演化机理,基本实现平台预警预报功能;第三步,到2050年,实现首都地质资源环境承载力预警预报,为城市防灾减灾、安全运行提供全面可靠地学支持。”郑桂森说。

    提升科技创新能力,让城市运行更加安全、绿色和智慧

    “十三五”时期是北京市率先实现全面建成小康社会奋斗目标的关键时期,是建设“国际一流的和谐宜居之都”的重要时期,随着京津冀协同发展战略实施,城市副中心等重大工程建设开展,对地质工作提出了更高的要求,为科技创新指明了方向。

    “科技创新中心是北京市‘四个中心’定位之一。北京市将统筹建设中关村科学城、怀柔科学城和未来科技城,优化中央科技资源布局,打造具有世界影响力的原创科技中心,这就迫切需要我们加快地质科技创新步伐,提高地质行业自主研发水平,融入国家科技创新行列。”郑桂森说。

    《北京市城市地质科技创新发展规划》的关键词是“科技创新”,其目标就是:以现代地质学基本原理为依托,以城市建设发展需求为导向,以保障城市地质安全为目标,创新发展城市地质理论、方法和工作体系,全面提高北京市地勘局科技创新能力,为北京创建世界一流科技创新中心贡献力量。

    据郑桂森介绍,北京市地勘局将深入研究城市发展地质资源环境承载力,为城市可持续发展提供理论支撑;深入研究城市地质数据采集方法,引领城市地质工作向定量化、精准化、即时化、综合性发展;深入研究地质成果表达方式,实现信息化、知识化、智能化,促进成果转化并惠及社会各层面,建成首都城市地质资源环境承载力监测预警平台;加强科研团队建设,充分利用各种资源,多渠道、多方式培养一批优秀人才;切实提高局履职能力,提高城市运行安全保障程度。

    那么,北京市地勘局将在科技创新方面实现哪些目标?

    郑桂森告诉记者,该局将在2020年前完成下列工作:一是基本建成首都地质资源环境承载力监测预警平台,涵盖“八个监测预警系统”和地质安全保障信息服务平台,实现多源地质数据的综合分析处理,初步建立地质资源环境评价指标体系;二是建成北京城市副中心地质资源环境承载力监测预警平台,率先实现对重点工程建设区地质数据的分析、预警功能;三是统筹推进浅层地温能国家级重点实验室建设,加强地热、浅层地温能等可再生清洁能源形成机理、高效开发利用等实验研究;四是建设完善水土化验室、北京市生态地质环境修复测试中心,加强水土污染实验研究、风险评价及修复治理实验研究;五是厘定城市地质学概念与内涵,探讨城市地质工作分类,初步建立城市地质工作方法体系,包括调查、监测、评价、模型构建、趋势预测等,形成一部分城市地质工作技术规范标准;六是开展土壤污染修复关键技术研究,依托城市副中心“616工程”项目,开展土壤修复关键技术试验研究;七是创建“互联网+地质”智能地质新格局,加快“e地质”建设步伐,优化提升科普地质品质,提高城市地质工作服务广大市民水平。

    “随着城市经济发展,信息化水平不断提高,城市地质工作服务领域更加广阔。无论是建立京津冀地质资源承载力监测预警平台,实现地质数据共享,使城市管理向实时化、信息化、科学化转型,还是借助数字化、网络新媒体,扩大地质成果普及,推进智慧城市建设,我们的地质工作都将做得更多、用得更好。”郑桂森表示。

    城市地质,服务宜居新北京

    2016年1月21日,国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室2015年度学术年会在地科院力学所顺利召开。本次年会的主题是“活动构造带工程地质”,主要结合重点实验室目前牵头组织实施的国家地质调查专项之“重要活动构造与区域工程地质调查工程”,开展相关领域的调查技术讲座和学术交流。来自中国科学院、中国地震局、中国地质科学院、中国地质环境监测院的院士专家、重点实验室学术委员、中国地质调查局科外部郝国杰、国土资源部重点实验室办公室李丽霞、力学所徐勇所长、侯春堂副所长、马寅生副所长及实验室研究人员共40余人出席了学术年会。会议由马寅生副所长主持。

    重点实验室秘书冯振博士首先汇报了2015年重点实验室工作进展,介绍了在研项目、取得的成果以及学术交流与开放等相关情况。随后的学术培训和研讨主要分3个板块:(1)活动断裂调查与研究;(2)区域地壳稳定性评价;(3)活动构造带工程地质与地质灾害等。中国地震局地壳应力研究所张世民研究员及地科院力学所吴中海研究员、谭成轩研究员、郭长宝博士、孟文博士等分别作了学术讲座和报告。学术报告着眼于目前活动构造带地质调查面临的技术问题,特别是调查和研究方法,从不同角度展开研讨和交流。

    石耀霖院士对学术年会进行了点评,认为本次年会抓住了活动构造带相关的地质灾害与工程地质问题开展研讨,很有意义。并指出,传统的区域地壳稳定性研究是一个宏观的尺度,要向场地尺度的工程地质稳定性研究发展,更好地指导工程规划建设及防灾减灾。同时,相关研究要加强新技术新方法的应用,既可以提升对复杂问题的认识程度,又能促进重点实验室测试技术的发展。其他专家在会上对重点实验室的相关成果进行了热烈讨论,并对实验室的建设与运行提出了很好的建设性意见。

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    冯振博士作2015年工作报告

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    张世民研究员做特邀报告

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    专家讨论

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    石耀霖院士点评发

    国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室 2015年度学术年会顺...

    近日,中国地质调查局青岛海洋地质研究所科研人员在辽东湾北部沉积环境研究方面取得新进展,在国际期刊《第四纪国际》(Quaternary International)在线发表题为“中更新世以来辽东湾西北部沉积环境演化与物源分析”(Sedimentary environment evolution and provenance analysis of northwestern Liaodong Bay from the Middle Pleistocene)的论文。文章对渤海晚第四纪沉积环境演化过程、黄河贯通及输送物质运移和渤海环流体系等科学问题研究是重要的参考。 

    辽东湾地处渤海北部,是渤海最大的海湾,对海平面变化、气候变化和新构造运动等事件反应敏感,是晚第四纪沉积环境演化研究的理想场所。海域沉积环境演化研究对于预测未来海平面变化有重要意义。

    研究发现:(1)中更新世末期以来该区开始发生大规模海侵,至全新世共发生了三次,时代分别为MIS7、MIS5和MIS1,与全球海平面变化一致,但这一认识与早期渤海及辽东湾海侵发生于MIS5、MIS3和MIS1三期的研究结果不同,作者认为渤海地区可能不存在MIS3期海侵或者MIS3期海侵范围较小未进入辽东湾地区。(2)沉积物来源分析显示该区为一个混合沉积区,主要沉积物来源黄河辽河(原双台子河)和大辽河。在上述三个海相时期,沉积物主要是黄河输送至渤海的物质在渤海环流和沿岸流的携带下,搬运至辽东湾西北部;而在海侵以前,也就是早更新世晚期至中更新世末期这段时间,辽东湾北部为陆相的湖泊沉积环境,高水位时期辽东湾西北部沉积物受黄河改道至北部入海的影响,沉积物以接收黄河输送物质为主;低水位期以接受近源的辽河和大辽河输送物质为主。上述研究认为黄河携带入海泥沙向北扩散最远可以到达40.5°N以北地区,对前人研究只能到达39.6°N的认识是一个重要更新。

    青岛海洋所科研人员在渤海北部海平面变化研究方面取...

    在广东罗定河口开展红土壤野外调查。 卜建军 摄

    近日,中国地质调查局地质力学研究所组织相关人员在北京进行下一年度地质调查项目立项论证时,一项有关南方红土的基础地质调查项目引起了人们的关注。那么,广泛分布于我国南方地区的红土有着怎样的地质生态意义?即将推进的地质调查工作,将对开发这类土地资源、解决红色荒漠化等地质环境问题发挥哪些作用?请看地质力学所有关专家的解读——

    探寻红土水热、植被、母质条件与水、气、生物、岩石圈层物质循环的关系

    “南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳,也是我国分布最广的第四纪土状堆积之一。它与我国西北地区深厚的黄土—古土壤沉积物相对应,精确记录了第四纪的古气候环境信息。”

    地表作用与系统演变基础地质调查工程首席专家、地质力学所研究员胡健民介绍说,“早中更新世以来,在中国南方自秦岭—淮河以南、青藏高原以东广大地区发育红土沉积物,据推测面积达220万平方公里。它们是我国中、低纬度地区受第四纪季风气候影响下形成的特征沉积物,其分布、成因、来源及理化特征与新构造运动的发展、东亚季风系统的建立及第四纪全球气候变化的纬度效应均有着潜在耦合关系。”

    比如,南方网纹红土属富铝红色沉积物,呈强酸性,高度风化,主要形成于中更新世—晚更新世早期,经历了长期相对湿热的气候环境。但从沉积物颜色变化、粒度组成、化学成分、孢粉组合等指标看,网纹红土并不是在持续湿热背景下形成的,其间可能经历了相对冷湿或凉干的气候。这样说明中国南方古气候存在多个“沉积—成土—构造”过程的旋回。

    可见,红土中隐藏着反映气候周期性变化的“密码”,记录了全球气候变化、青藏高原隆升所引发的季风环流的形成与发展的过程,特别是中更新世全球气候和环境巨变等构造—气候事件,并且可与北方黄土—古土壤序列以及深海沉积记录相对比。

    那么,为什么与西北地区的黄土沉积相比,有关南方红土的研究相对薄弱呢?

    专家指出,中国南方湿热气候导致的强化学风化作用,使得红土的原始沉积学信息在成土过程中被显著改变。而正是由于红土成因的多元性、物质来源及沉积模式的不确定性,阻碍了科学家对中国南方红土的认识以及对其所含古气候信息的提取,阻碍了对第四纪全球变化及区域气候相应的认识。

    地球系统科学是地质调查工作的理论基础。

    近年来,地学界已开辟红土成土过程与全球变化研究的新方向,将红土的成土过程与宏观时空变化相结合,探寻红土水热、植被、母质条件与水、气、生物、岩石圈层物质循环的关系,以及红壤物质循环对环境和全球变化的影响。“目前,亟需获得中国南方红土沉积物地球化学信息及有效物源指标,探究南方红土表生风化特征及沉积物的来源,从而认识南方红土蕴含的有关圈层相互关系的地质记录。”胡健民说。

    探查红土区生态地质环境演变规律,助力南方红土丘陵区生态脆弱性的改善

    自然资源部成立之后,基础地质调查工作正在从支撑矿产资源向自然资源转变。只有查明自然资源的物质基础和空间载体,才能为支撑自然资源管理、经济社会发展、生态文明建设提供基础信息资料和科学决策依据。

    “在当前和今后一段时间,基础地质调查工作将着力解决自然资源和生态环境关键基础地质问题,深化多圈层交互作用调查,全面支撑服务自然资源管理和生态文明建设。”胡健民告诉记者,红土分布区涉及多种类型重要生态系统,是生态环境比较脆弱的地方,人地关系矛盾极为突出。

    这与红土区地形起伏多变、降水时空不均匀等自然条件和红土自身酸、瘦、黏的性质有着很大关联。加上人类的不合理开发利用,导致中国南方红土生态系统面临着水土流失、土壤酸化、肥力退化、季节性干旱、土壤污染、生物退化、石漠化及土地沙化、耕地面积缩减和系统功能衰减等一系列生态环境问题。

    红土区的生态环境脆弱性表现为:土层较薄,肥力贫瘠;人口密度大,人为活动强烈、土地严重过垦,土壤质量下降明显;自然植被破坏严重,雨量多而集中,暴雨强度大,水土流失严重。

    资源潜在的生产能力得不到应有的发挥,整个地区农业及经济持续发展必然受到严重影响。

    目前,我国对红土的认识尚存在一些不足:一是对红壤肥力的现状及其分布认识的不足;二是对红土质量的评价指标和保护认识不足,评价指标上偏重于土壤化学和物理性质的评价;三是对红土的认识缺乏系统性和整体性,未将其看成一个生态系统。

    认识上的不足,也大大限制了人类对红土区自然资源的合理开发和利用。

    “因此,我们在明年的地调项目中特地安排了有关南方红土覆盖区的基础地质调查项目,着重对红土与环境变化进行研究。”胡健民说。

    地质力学所副研究员傅建利告诉记者,当前国际土壤学围绕环境与农业问题,形成了以研究土壤与环境保护、土地覆被与土地利用、土地评价、土地退化与修复、全球变化与区域治理等重大问题为核心的综合研究趋向。我国也应加强对红土的综合性研究,尤其要关注自然和人为活动影响下红壤生物地球化学循环、红壤丘陵区地表侵蚀速率及其动力学、红壤退化的时空变化和退化机理、土壤温室气体及其源汇领域研究,从而揭示现代生物气候条件和人类活动对红土表层的影响与改变,为现代生态环境恢复奠定基础。

    深化对“红土荒漠化”等灾害的认识,服务区域经济发展规划和防灾减灾工作

    严重的水土流失还会造成红土覆盖区“红土荒漠化”等地质灾害。

    华南红土区具有中亚热带优越的生物气候条件,是我国热带和亚热带经济及粮食作物的重要生产基地。由于该区雨量丰沛但时空分布极不均匀,洪涝与干旱并存,同时坡面分布广泛,加上长期对土地资源的不合理开发与利用,整个地区水土流失十分严重,其严重程度并不亚于黄土区。

    据统计,长江流域以南的红土丘陵地区水土流失涉及琼、粤、桂、湘、赣、闽、鄂七省( 区 ),水土流失面积已达 220万平方千米,仅长江上游地区就达35.2万平方千米,水土流失区的土壤流失量高达15.6亿吨。

    另据国家林业局统计,我国南方的湿润沙化土地分布面积达到0.88万平方千米,范围包括浙江、福建、江西、湖南、湖北、广东、广西、海南、贵州、云南、四川、重庆等12个省(区、市)的260个县(市、区)。

    红土荒漠化是中国南方湿润区水土流失的一种重要形式。如东南沿海及江南丘陵山地区的花岗岩、红色岩系和红土分布区等生态脆弱带出现的土地荒漠化,其基本特征为基岩裸露和生态功能丧失,其中劣地式红层荒漠是通过表土层被流水侵蚀,造成红层基岩或其风化壳斑点状暴露作为开始,进而形成大面积的裸露的红层基岩或密集侵蚀沟的劣地式红色荒漠,俗称“红砂岭”或“牛肝地”。这些地区植被演替脱离湿润区的生态发展轨迹,形成旱生灌丛群落,并最终失去生物生产力,土壤含水量降低,有机质减少直至完全检测不到有机质,变成寸草不生的裸地。

    红土荒漠化不仅造成大量的水土流失,而且也存在严重的地质灾害、水资源和水环境以及土地退化等问题,对区内的道路建设与养护、城镇建设、工农业生产和居民区安全也构成隐患。

    “严重的水土流失,已严重影响了人民的生存环境,不仅危害人类的健康和生命,也严重影响了人类的生产和生活活动。加深对红土区地质灾害发育规律的认识,不仅能有效服务于区域的防灾减灾工作,而且对于国土资源的合理开发利用、城市建设和区域经济发展规划等提供科学依据。”胡健民表示。

    加强现代化地质调查,促进人类对红土区自然资源的合理开发和利用

    人地矛盾的解决,依赖于该区基础地质调查资料的支持,特别是对反映地区特点的自然资源和地质环境条件,综合评价地区资源环境承载能力的综合调查。

    虽然,之前地质工作者曾对南方红土区进行过基础地质调查等多方面的区域地质工作,对红土区分布区的基岩和构造等基础地质有了清晰的认识,对长江下游流域的红土层的沉积结构和元素地球化学特征及成壤作用过程和古气候记录等也开展了大量研究,但是对于不同红土类型的划分和空间分布及其与之相关的生态环境问题方面的研究仍显不足,无法满足当前区域经济发展和生态文明建设对基础地质调查工作的要求。

    自然资源部成立之后,地质调查工作积极拓展工作领域,将开展数量、质量与生态“三位一体”的多门类自然资源综合调查。不仅将针对山水林田湖草共同体,大力加强资源环境承载能力调查评价、监测预警和国土空间适宜性评价,而且将加强地球多圈层交互作用研究,提供地球系统科学解决方案。

    傅建利说:“地球表层系统是一个相互作用的耦合系统,红土作为地球表面最表层的地质体,是深、浅部和人类及大气等圈层综合作用的结果。红土的形成演化既受母质基岩岩性控制,又受到气候的影响;同时,红土的发育受地表水圈和人类活动的影响,同时又影响地表水圈的演化和人类的活动。加强对地表红土层为重心的综合调查,深化对红土成因机理的认识,将对科学合理、绿色高效开发利用红土区资源有着重要意义。”

    “地质力学所正在组织力量,从统一的生态系统整体角度,针对南方不同类型红土地层记录的热带亚热带地区古气候古环境演变过程、南方红土区水土流失和红色荒漠化等地质灾害发育规律、不同类型红土的理化性质和发育过程对地球表层系统的响应等三个方面开展地质调查和研究,为优化国土空间开发格局、构建可持续的山水林田湖草生态体系提供基础地质图件及科学理论依据。”傅建利介绍说。

     

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    南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳, 也是我国分布最广的第四纪土状堆积。因此,南方红土大致可以划分为两种类型:一类是以第四纪松散堆积物为母质发育的红色风化壳,另一类是以各种基岩为母质发育的红色风化壳型。

    加积型红土是以松散沉积物为母质的红色风化壳,一般称为南方红土,其中分布在长江中下游地区的加积型红土,主要包括网纹红土、下蜀土和成都黏土等。

    风化残积型红土以各类基岩为母质发育的红色风化壳也可称为风化残积型红土,主要分布在长江以南地区。按照其母质的分布,大致又分为两个区域,第一个区域以碳酸盐岩为母质发育的风化壳,主要分布在我国西南的云贵高原、四川东部、广西、广东北部、湖南西部及湖北西部的岩溶山区,厚度一般较小;第二个区域以花岗岩、砂岩、变质岩、玄武岩为母质发育的风化壳,主要分布在我国华南的广大区域,厚度不一。

    另外,在我国浙江、福建、广东等地的沿海岬湾地区的向岸风岸段台地上断续分布着一种红色、棕红色半胶结的中细砂风成沉积物,经后期风化,这些沉积物的上部呈红色、棕红色甚至出现网纹红土,地质调查中一般泛称这些砂质沉积为“老红砂”。

    破译环境气候周期性变化“密码”