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    日前,受台风“潭美”残涡云系和冷空气共同影响,海南岛中东部遭遇连续强降雨天气,其中琼中雨量自动监测站过程最大降雨量高达832毫米、24小时最大降雨555.5毫米,地区多地出现山体滑坡、道路坍塌等灾险情。接到自然资源部地质勘查管理司及海南省自然资源和规划厅紧急通知后,中国地质调查局海口海洋地质调查中心(以下简称“海口中心”)迅速组织精锐技术人员,与中国地质调查局武汉地质调查中心组成联合调查组前往琼中地区展开地灾调查防御支撑工作,开启了一场重要的地质灾害应急调查特别行动。

    灾情就是命令,海口中心带好调查装备,驾车冒着狂风暴雨紧急驰援琼中。在极端强降雨冲击下,琼中县道、省道公路及在建公路道路两侧边坡及高切边坡等多处发生小型滑坡及塌方。奔赴灾情事发地途中,一路险情不断,山体滑坡造成堵路、道路积水塌陷不能通行情况时有发生。调查组最终在当地村民的指引和琼中县地质灾害主管部门工作人员的电话指导下到达现场,与地方地灾技术支撑专家会合,及时了解沟通灾情险情信息,对险情初步会商后旋即到达现场,紧锣密鼓地开展相关调查工作。

     

    技术队员在建公路边坡塌方现场调查

    有的队员手持地质罗盘,仔细测量崩塌体的坡度、坡向和产状等,记录下每一个关键数据;有的队员则使用无人机,从高空俯瞰整个区域,获取全面的三维地形地貌信息。

    调查组会同琼中局工作人员开展地质灾害险情隐患排查

    组员们还走访了当地群众,了解此次降雨时对受灾驻地的影响和雨情变化情况,收集宝贵的一线资料;同时为了更准确地查清地质灾害发生的各类因素。调查组还联系了中国航空物探遥感中心,获取前期的航遥影像,结合现场无人机航拍影像,通过多期影像数据,开展解译对比分析。

    此次地质灾害应急调查工作得到了各级政府部门的高度重视和大力支持。今后,海口中心将继续全力以赴,运用先进的技术手段、精良的装备,结合自身的专业技术知识,以高度的责任感和使命感,扎实做好地灾调查防御支撑工作,为人民群众的生命财产安全保驾护航。

     

     
     
     
    风雨淬练,本色担当

    SYZX系列绳索取芯液动锤

    3500米全液压地质岩芯钻机在山东招远金矿进行勘探

     

    今年是中国地质调查局勘探技术研究所成立60周年。

    60年,一甲子,岁月峥嵘,成就辉煌。

    作为我国第一家探矿工程专业科学研究机构,中国地质调查局勘探技术研究所以地质钻探装备与工艺技术的研发和推广应用为核心工作,通过引进消化吸收再创新、集成创新、原始创新等,60年来交了一份闪亮的成绩单——累计完成重要科研成果500多项,150余项获国家、省部级以上奖励。其中,国家科学技术进步一等奖1项、二等奖2项,国家创造发明奖和新产品奖6项,省部级科技成果一等奖10项、二等奖34项;拥有国家专利93项,中国专利优秀奖4项。如今,勘探所已成为我国地质装备与技术研发的领航者。

    我国成立首个探矿工程科研机构,开启国产钻探装备自主研发新征程

    新中国成立之初,国家确定了地质工作“大发展,大转变”的战略方针。探矿工程作为地质工作的重要手段,其技术基础却很薄弱。在上世纪50年代初期,当时国外的岩芯钻探已普遍推行金刚石钻探技术,而国内仍是“硬质合金、铁砂加钢粒”钻进,钻探设备主要是从前苏联和瑞典进口的低转速手把式和油压钻机。1956年,我国第一个五年计划进入实施的第四个年头,工农业大发展,急需各种矿产资源、能源、水资源。集中力量发展探矿工程技术的呼声也越来越高。

    1957年1月,原地质部组建的我国第一个从事探矿工程专业研究的科研机构——地质部勘探技术研究所(以下简称“勘探所”)成立了。我国地质勘探装备自主研发的新征程由此开启。

    建所初期,为发展适合我国国情的勘探设备,勘探所在国内最先开始了探矿工程小型设备和机具的研制工作,随后,岩芯钻机、物探钻机、坑道钻机、工程地质钻机、反循环水井钻机等,及其配套泥浆泵、钻塔等的研制工作全面铺开。在建所后的10年间,勘探所开展了多项探矿工程领域的开创性工作。比如:率先成功研制了我国第一套地质岩芯钻机;用液动锤首次进行全孔反循环取芯试验,并获成功;在国内最早开展了天然金刚石表镶和孕镶钻头的研制工作,并利用冷压浸渍法制造成功……通过10年努力,我国的地质勘探装备开始自给,探矿技术水平空前提高,使得白云鄂博、大冶铁矿,白银厂多金属矿,淮北、平顶山煤矿等大型矿产基地和多个水利资源勘探进程大大加快。

    与钢粒钻进相比,金钢石钻进具有效率高、质量好、消耗低和操作轻便等优点。1960年,勘探所开始了天然金刚石钻头制造工艺研究,次年便试制成功我国第一批天然金刚石钻头和扩孔器。由于我国天然金刚石产量少,价格昂贵,生产难度大,为天然金刚石钻头广泛使用增加了难度。1969年,勘探所开始了人造金刚石钻头的研究,并于1974年首次进行了小口径人造孕镶金刚石钻进技术配套试验。随后,勘探所与河南省地质局合作,在河南地质九队午阳铁矿区第一次打出人造孕镶金刚石钻头的高水平。1975年,小口径钻探技术又进行了第二轮配套试验。到70年代末,我国仅用20年左右的时间走完了国外金刚石钻探技术发展所经历的100多年的历程。

    此外,在工程地质钻探和水文水井钻探领域的设备研究也屡战告捷,坑探掘进技术和试验室选矿设备研究提交了多项有价值的科研成果。岩芯钻探从手把式低速钻机、大口径硬质合金和钢粒钻进,向液压式高速钻机、小口径金刚石钻进发展;工程地质和水文水井钻探设备,实现了多样化,钻进工艺日趋完善;坑探工程开始从手工作业向半机械化、机械化迈进。我国地质钻探和坑探工作从此朝着赶超世界先进水平的方向迈上了一个新台阶。

    钻探服务领域扩大,钻探技术向多领域、多工艺和科学化发展

    随着改革开放的逐步深入和国民经济的高速发展,我国钻探技术开始向多领域、多工艺和科学化发展。

    20世纪70年代前的钻探技术,主要用于地质找矿和地下资源开采,而进入80年代,则应用到工农业建设和国防建设的各个方面。比如:山东青岛海上柔杆电钻炸礁工程,西藏羊八井地热开采,广东珠江口番禹大桥基桩施工,北京、廊坊等地的定向穿越马路、建筑物的非开挖铺管工程施工,以及北京十三陵蓄能电站锚固工程施工等。

    根据市场急需,勘探所以《螺杆钻受控定向钻探技术》成果为依托,1991年开始了采卤对接井钻井技术研究,与湖南省地矿局、湘衡盐矿一起完成了两对对接井施工,到1995年末,共完成5对对接井,成功率达到100%。两井高精度直接对接成功,使我国水溶采矿技术进入了世界前列。盐业系统的老专家说:“这项技术开发成功,解决了我们几十年想解决而未解决的问题。”该技术的成功,不仅为盐业提供了一条低投入、高产出的途径,也为勘探所科研成果的转化提供了重要经验。

    80年代初,为了满足各种高层建筑、高速公路、桥梁等基桩工程施工的需要,勘探所率先在国内研制大口径工程施工装备与技术配套,研制了GJD工程钻机、CG型全套管施工设备、大口径无循环施工机具与技术,以及大口径桩检测仪,目前已经形成了系列成套设备、器具及配套工艺,其中大口径无循环钻探技术在青藏铁路建设施工中发挥了重要作用。

    1993年,勘探所针对广泛用于市政、电讯、电力、煤气、自来水、热力等管线施工工程的“定向钻进非开挖铺设地下管线技术”进行立项研究。1994年,第一条非开挖铺设的管道顺利完成。到1997年,勘探所自行研制成两种型号的非开挖钻具和器具,并用此设备完成了70多条管线铺设工程,包括穿越公路、铁路、首都机场飞机跑道和建筑物等,至目前已形成高效环保的GBS系列(5T-320T)钻机及配套施工技术体系。

    冲击回转钻探技术在硬岩钻进中具有较高钻进效率。勘探所是我国首个开展液动冲击回转钻探技术研究的单位,至今仍在坚持这项研究。勘探所最初研制成功的5个系列的液动潜孔锤,品种达20多个,几乎涵盖了全部钻孔口径。后续又开发出了更大口径的、嵌岩桩钻进用的ZC-800型液动潜孔锤。勘探所的这一成果在国外引起了广泛关注,吸引了日本、德国、英国、俄罗斯、澳大利亚、古巴、泰国、越南等国家的专家前来考察。德国、澳大利亚、加拿大等在钻探技术方面比较先进的公司先后从勘探所购置了液动锤。该成果在英国权威杂志的《地质钻探》1995年第5期一经发表,有10个国家的13家公司来电来信索取资料和要求报价购置。

    随着钻探技术服务领域的扩大,钻探工程面临的地质条件越复杂,施工难度也越大。如何提高钻探效率、保证质量、降低成本?勘探所根据生产需要及施工条件,将新技术、新方法进行配套,先后研发了小口径金刚石岩芯钻探、井底动力钻探、空气钻探、水力反循环钻探、大口径基桩孔施工等工艺。勘探所实施的原地质部“八五”攻关项目《中心取样地质钻探新技术》《液压顶驱式车装钻机》及《CD-3型岩芯钻机》,结束了我国钻探方法单一的局面,使我国钻探技术的整体水平有了较大幅度的提升。与此同时,勘探所还与各有关探矿机械厂共同合作,使常用钻探设备基本上实现了标准化、系列化和国产化。

    钻探技术迎来发展新机遇,科学钻探体系进一步丰富

    1999年,新一轮国土资源大调查开始实施。地质、矿产及资源勘查钻探技术的应用迎来新的发展机遇和更广阔的发展舞台。

    在地质大调查项目、科技部“863”项目和危机矿山专项项目的支持下,勘探所完成了2000米全液压岩芯钻机及配套设备的研究,并在山东乳山金青顶金矿区完成了终孔深度达2212.80米(Φ76毫米 N级口径)示范孔的工程施工,创造了国内H级绳索取芯钻进深度及岩芯钻探套管应用深度的两项最深纪录。用自主研发的XJY-850无缝合金钢管材制作的Φ73毫米、Φ89毫米绳索取芯钻杆,在示范孔施工期间未发生孔内钻杆事故,标志着我国2000米地质岩芯钻探技术体系已基本形成,同时也结束了我国2000米以深钻孔绳索取芯钻杆依靠进口的局面。

    全液压动力头钻机具有取芯钻进效率高和安全性高的特点,尤其在斜孔施工方面极其方便,可提高钻探质量。勘探所开发的YDX系列全液压岩芯钻机的所有功能均为液压驱动,操控精准便捷,与传统的立轴式钻机相比,取芯作业的效率及安全性大大增加,钻机采用模块化设计、先进的高转速动力头设计、负荷敏感控制液压系统等部件设计,提高了钻探工作效率,减轻了工人的体力劳动,提高了钻机工作可靠性。勘探所先后完成了300米、600米、1000米、1500米和2000米系列钻机的设计开发,并出口到澳大利亚、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、蒙古等国。

    在地调项目的支持下,勘探所研发的高精度定向对接中靶系统——“慧磁”系统,实现了地下导航高精度定向技术的重大突破,也使得我国成为继美国之后第二个拥有此项技术的国家。从2003年开始,勘探所与中国机械进出口总公司合作,实施了土耳其BEYPAZARI天然碱采集卤项目钻井工程,到2010年12月共完成了56口井的定向钻井,获得了土耳其业主公司的高度评价。通过土耳其天然碱工程的实施,勘探所实现了从两井对接连通到多井对接连通的技术跨越。

    2001年4月18日,受国内外地学专家高度关注的中国大陆科学钻探工程在江苏省东海县破土动工。该井井深达5158米,孔径256毫米。针对科钻工程中硬岩深井连续取芯钻进技术难题,勘探所完成了液动潜孔锤理论及工作原理的创新,攻克了液动潜孔锤零件设计、选材及加工方面的多项工程技术难题,配套开展了全面冲击回转钻进、绳索取芯钻进、液动潜孔锤跟管钻进、螺杆马达液动潜孔锤提钻取芯钻进及螺杆马达+液动潜孔锤+绳索取芯三合一钻进等配套工艺的研究,至2008年底基本完成了YZX系列液动潜孔锤及其配套工艺技术的研究与开发。科钻一井的统计数据表明,采用液动锤钻进施工,钻进效率提高54%,延长回次进尺178%,大幅度减少了施工周期、降低了施工成本,为科钻一井的顺利完成发挥了重要作用,并创造了单孔应用进尺和使用深度两项世界纪录,使我国的液动锤技术达到了国际领先水平。目前,YZX系列钻具已经成为国内外市场上实现规模化应用程度最高的产品,不断刷新的液动冲击回转钻进技术应用孔深和累计使用进尺等世界纪录,使我国在该领域的研究应用水平站在了世界之巅。

    2007年10月22日,勘探所承担的松辽盆地“松科一井”主井(北井)钻探工程顺利完钻。这口深达1810米的科学探井,以取芯钻进1630米、岩芯直径92毫米、岩芯采取率94.59%的技术成果,为中国乃至世界的环境地质科学研究提供了丰富详实的必要信息。该井在实施过程中,综合运用水源钻探设备、岩芯钻探技术与石油钻井技术,为在复杂沉积地层环境中进行低成本钻探探索了一条成功之路。2014年,勘探所又牵头组织实施了“松科二井”科学钻探工程,目前进展顺利。

    2008年至今,勘探所又以骨干成员单位参与了汶川地震断裂带科学钻探工程(WFSD)。期间,勘探所研制的深孔复杂地层取芯钻具和长半合管取芯技术,在提高高应力极破碎复杂地层的岩芯采取率、岩芯质量和复杂地层深部综合钻探效率等方面发挥了重要作用。其中,9米超长半合管的应用创世界纪录。

    大力推进科技创新,多项钻探技术领跑世界

    随着找矿突破战略行动、生态文明建设、国土资源“三深一土”科技战略的推进,中国地质调查工作更加聚焦国家重大需求和国土资源中心工作,更加关注重大资源环境问题和地球系统科学问题。勘探所按照中国地质调查局党组确立的建设世界一流新型地调局的目标,充分发挥科技创新的引领支撑作用,强力推进科技进步、人才成长和团队建设,自主研发了一批高精尖钻探技术设备,使我国在多个钻探领域领跑世界。

    勘探所承担的《2000米以内全液压地质岩芯钻探装备及关键器具》项目,针对我国地质岩芯钻探技术与装备落后的状况,对全液压岩芯钻机及地质岩芯钻探关键器具进行了全面技术攻关,先后研制了系列全液压岩芯钻机、高强度钻探管材和绳索取芯钻杆、高效液动锤、新型事故处理工具等关键技术装备,突破了严重制约我国地质勘探工作发展的技术瓶颈,从而建立起我国2000米以内地质岩芯钻探技术体系,也使得我国由全液压岩芯钻机、高性能绳索钻杆进口国一跃成为出口国。2015年,该项成果获得了国家科学技术进步二等奖。

    勘探所还自主研发了用于深部矿产资源勘查的3500米全液压岩芯钻探装备。该装备具有较高的机械化、自动化水平,配套高精度仪表及钻参系统,满足金刚石绳索取芯、冲击回转、定向钻进等深孔地质钻探工艺要求,既可用于深孔岩芯钻进,也可用于我国浅部石油勘探,以及新兴能源如煤层气、页岩气、干热岩等的勘探,既可以打丛式井,又可以钻进定向孔。目前,该钻机正在深部地质找矿和油气资源调查中发挥作用。此外,勘探所还研发了大型车载深井钻机、全回转套管钻机、反循环取样钻探装备、地质勘查深孔用高强度铝合金钻杆、轻便岩芯钻机、涡轮取芯钻进系统、大口径长钻程同径取芯技术等,填补了国内多项钻探领域的技术空白。

    钻探过程中,孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故时有发生。针对此种情况,勘探所开展了76毫米和96毫米规格的小口径地质钻探波纹管护壁技术研究,攻克了小口径膨胀波纹管成形技术、膨胀波纹管悬挂锚固技术和多根膨胀管对接技术等三大关键技术难题,填补了该技术领域的世界空白。该技术能有效解决深部地质钻探施工中的孔壁坍塌、掉块、溶洞、漏失等孔内事故,其处理效果相比传统泥浆调配、水泥造壁等更加可靠安全,同时简化了钻孔结构、优化套管级数,大大降低了钻探成本,被誉为21世纪国际钻探工程领域的核心技术之一、小口径钻孔的“血管支架”。该技术在广西、山东、甘肃、福州等地进行了现场应用,完成了地质岩芯钻探超深孔护壁、长距离连续护壁、页岩气孔护壁、大斜度钻孔等不同类型的护壁任务,单次护壁长达21米,护壁深度达到2000余米。

    自从2003年开始勘探所用自有技术在土耳其从事对接井工程,取得了土方业主的高度认可。鉴于勘探所与土耳其业主在工作中建立了良好的合作关系,2014年勘探所作为独立承包商签订了贝帕扎里天然碱矿钻井工程四、五期合同,共计145口井。2015年9月10日,由勘探所承担的土耳其卡赞天然碱地下工程开钻,标志着世界上最大规模的对接井水溶采集卤工程正式拉开序幕,该项目计划在2015年~2018年施工74个采卤水平井组,单井总数达222口。勘探所运用“慧磁”技术创造性地设计并实现了多井组的连通,真正使得地下“穿针引线”技术成为了现实;在施工中大胆创新,克服了地层结构复杂、地磁场异常、地层破碎严重等困难,积累了处理复杂问题的丰富经验。

    60年风雨路,勘探所人用聪明才智和心血汗水铸就了一座座功绩累累的丰碑。在前期研究成果的基础上,近些年来,勘探所取得了4项国际领先技术成果:高精度对接连通井技术、液动冲击回转钻探技术、大口径长筒取芯钻探技术与小口径膨胀波纹管护壁技术;1项国际先进钻探技术体系:2000米以内地质岩芯钻探技术体系;2项国内领先技术:3500米全液压地质岩芯钻机与车载全液压深井钻机;实施了4项科学钻探工程:牵头实施“松科二井”工程、承担“松科一井”主孔工程施工作业、为中国大陆科钻一井工程提供核心钻探技术、为汶川地震科学钻探工程提供极破碎地层取芯技术。

    步入新时代,继续为钻探技术装备研发贡献中国力量

    党的十九大召开,中国特色社会主义步入新时代。新时代,世界抱以新期待。

    步入新时代,勘探所将继续为钻探技术装备研发贡献中国力量:一是制定1.3万米科学超深井钻探技术方案。围绕国家实施科学超深井的需求,对实施我国超万米科学钻探工程的相关技术与装备研究开发提出了系统建议,形成一套满足1.3万米科学超深井的钻探技术方案,为我国入地计划的实施打下了基础,为超深井关键技术研究指明了方向。二是进行海域天然气水合物开采技术探索。针对海域天然气水合物开采面临的粉砂质地层低渗、松散无胶结等问题,综合应用水平井施工技术、多介质反循环钻探技术、定向对接连通井技术等,探索超大直径井眼扩径砂砾充填完井、水平井砂砾充填完井及对接井完井等技术,以实现增大产层接触面积、控制涌砂、抑制粉砂运移、举升排沙等目标,力争解决我国及世界海域天然气水合物开采的关键技术难题。三是拓展“慧磁”系统在地下热能开发的应用;“慧磁”系统为定向井提供关键技术保障,确保井组的平行,解决地热勘查开发关键技术难题,为最后热储层的压裂提供有利条件。四是拓展“慧磁”系统在矿山救援井的应用。勘探所创新提出了一套利用“慧磁”系统进行井下被困人员的定位和救援孔定向引导技术方案:在矿山井下预设磁信标装置,矿难发生后可由被困人员启动,磁信标可连续30天以上向外发射磁场信号,用于提示井下存活人员及所处位置,并精确引导地面救援孔钻入被困区域,提高救援效果和效率,为矿山抢险救援提供了一种高科技手段。

    六十载峥嵘岁月,笔墨春秋著华章;六十年风雨征程,薪火相传见精神。勘探所将在支撑服务国家重大需求和国土资源中心工作的大路上勇往直前,继续在高精尖勘探装备和技术领域的研发领先国内,力争实现部分技术与世界水平并跑或领跑。

    做新时代地质钻探装备与技术研发的领航者

    烈日炎炎似火烧,云朵淡淡如水洗。在黑龙江省五大连池、吉林省查干湖、辽宁省卧龙湖的水面上,活跃着这样一支支引人注目的小分队:他们身着地质服,腰挎救生圈,手持测深仪,量边界、测湖深、采水样……这是中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心东北平原与山地湖区湖泊调查项目组开展野外现地调查时的情景。

    永葆自信心,坚守一个“行”字

    2022年10月,哈尔滨中心立项承担东北平原与山地湖区湖泊调查项目。开展该项目,是系统掌握湖泊资源家底的有效路径,主要通过遥感解译、实地调查等方式全面准确掌握湖泊生态环境变化的基础信息,形成区域内湖泊调查系列成果,从而支撑水资源调查与确权登记管理,提升国家水安全保障能力。

    首次承担湖泊调查任务,项目组成员心里都没底。“我们以前主要从事陆地找矿勘探,如今去水上搞调查,能行吗?”“湖泊上开展调查,采集的数据能准吗?”“水上作业能保质保量完成任务吗?”

    面对成员们的质疑和自馁,项目负责人黄继民第一时间召集成员鼓劲加油。“不会可以学,不懂可以问。何况有前人的基础资料,咱们有能力有精力有干劲,没有什么可畏惧的,我们一定能行!”动员会结束后,项目组所属的资料收集小组、对外联络小组、文字起草小组摩拳擦掌,成竹在胸。

    经过一个多月的共同努力,项目组先后收集《中国湖泊志》《中国湖泊概论》《中国湖泊资源》和《中国五大淡水湖》等专著以及中国湖泊数据库等众多有关湖泊的前人成果。同时,项目组与黑龙江、吉林、辽宁省自然资源厅,松原市自然资源局、鸡西市自然资源和规划局,查干湖旅游经济开发区、兴凯湖风景名胜区、五大连池风景区管委会等单位积极对接,并得到地方政府和相关单位的鼎力支持,曾经一度担心的基础信息获取难、外部关系协调难、调查船只保障难等问题迎刃而解。由于前期准备细致、论证充分,项目实施方案于2023年3月一次性通过了专家组评审。

    永葆责任心,坚守一个“精”字

    湖泊作为一种与人类生存和发展密切相关的独特资源,在供水、防洪、航运、养殖、旅游及维系区域生态平衡等方面发挥着巨大作用。项目组成员深知从事湖泊调查的重大意义所在,责任感、使命感、自豪感日益增强。特别是2023年7月中旬,全国生态环境保护大会召开后,更是引起了项目组全体成员的高度关注。调查小组组长柳立业激动地说:“湖泊调查工作是在直接参与生态环境保护和美丽中国建设,我们一定做精做细,用精准的调查成果服务生态文明建设。”

    2023年3月,在中国科学院南京地理与湖泊研究所举办的全国湖泊水资源调查技术培训会上,项目组选派的10名学员个个收获满满。野外作业开展前,项目组13名成员每天加班到深夜,查数据、搞研讨。项目展开后,项目组第一时间邀请相关专家以2个湖泊为例,全流程现场实操,成员边学边问、边问边记,短短几天便熟练掌握了调查方法。

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    项目组在调查五大连池时,因湖泊边界高低起伏,且周围是清一色的火山岩,最热时温度超过50摄氏度,如同炙烤一般,几天下来,调查人员的脸部、背部被晒破了皮,疼痛难忍。在调查新荒泡时,正值三伏天,厚厚的救生衣透不过气来,调查人员身上一片片地长痱子,在汗水的浸泡下,奇痒无比。7月中旬,第三小组在吉林省查干湖开展调查作业,在整理数据时发现一组测深数据异常,成员们顾不上白天的辛苦,连夜分析数据异常原因,最终分析判断是由于当天风浪引起船舶颠簸造成的数据错误。第二天一大早,成员们再次登船,对数据进行重测,重测的测量数据结果显示正常。在野外实地调查中,像这样为了一个数据而“返工”的情况时有发生。“即使再苦再累,我们也不能让一个数据有问题,必须坚守初心干好良心活儿。”黄继民斩钉截铁地说。

    付出终有回报。2023年8月,哈尔滨中心组织的中期质量检查验收中,该项目被评为“优秀”。

    永葆警惕心,坚守一个“稳”字

    “东北地区湖泊特点是多、散、险,富营养化情况普遍,水草繁茂,个别湖泊还有隐藏洞穴,调查难度大,潜在风险多……”中国科学院南京地理与湖泊研究所专家的告诫时时回响在项目组成员的耳畔。2023年,项目组需对400余个1平方千米以上自然湖泊开展遥感解译,对30个重点湖泊开展水下地形调查和水质分析,调查任务重,质量要求高,安全隐患多。

    “湖泊调查的安全风险无处不在,只有认真遵守《水上作业安全管理规定》,严格执行《湖泊水资源调查技术指导手册》,才能安全、高效地完成调查任务。”项目组安全员战勇说。

    天气晴好,微风徐徐,野外调查难得赶上这样的好天气。第一小组的组员早早地收拾装备,直奔月亮泡。路上,党支部副书记王瀚然像往常一样,一遍遍地叮嘱安全注意事项。“组长,你说的这些我都能背下来啦。”驾驶员杨德福开玩笑地说。“这是我们的每日安全餐,晚上还有一顿呢。”组员林祥朋调侃道。

    出队以来,项目组坚持以保障人身安全为底线、质量安全为核心,始终将制度规定挺在前。结合日常实践,他们编写了20字箴言:雷声响起、四级风到、中到大雨、不穿红甲,禁止上船。目的就是让调查队员记住:湖面上空打雷、超过4级的风、降雨超过中雨、不穿救生衣,只要符合其中一条,坚决禁止上船作业。经过项目组的不懈努力,截至目前项目组已安全地完成了3500平方千米的遥感调查和21个湖泊的水下地形调查。

    雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。下一步,项目组将继续发扬新时代地质文化精神,全力做好湖泊调查工作,用精准的数据、创新的成果,服务国家生态文明建设和自然资源管理。

     
    是技术活儿,更是良心活儿

    为加强规划许可和用地审批融合管理,推进用途管制制度改革,自然资源部近日印发《关于深化规划用地“多审合一、多证合一”改革的通知》(以下简称《通知》),明确以“多规合一”为基础,以精简审批环节、加强规范管理、提升服务水平为重点,推动“多审合一、多证合一”,提高审批效能和监管服务水平。自然资源部国土空间用途管制司、国土空间规划局、自然资源确权登记局、自然资源所有者权益司、国土测绘司相关负责人,针对新政的出台背景、主要内容、重要作用及其落地实施的保障政策等进行解读。

    推动规划用地审批事项深度融合

    2019年5月,《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》(以下简称《若干意见》)要求,以“多规合一”为基础,统筹规划、建设、管理三大环节,推动“多审合一、多证合一”。为贯彻落实中央重大战略部署,同年9月自然资源部出台《关于以“多规合一”为基础推进规划用地“多审合一、多证合一”改革的通知》(自然资规〔2019〕2号,以下简称“2号文”),按照“一类事项一个部门统筹,一个阶段同类事项合并”的原则,对城乡规划许可、建设用地审批等用途管制事项进行改革,合并审批、优化流程、简化材料。各地反映,2号文推动了原有审批事项的“物理整合”,但目前规划许可、用地审批还存在事项交叉重复、衔接不够、效率不高和重土地轻空间、重审批轻监管等问题。当前,《全国国土空间规划纲要(2021-2035年)》(以下简称《纲要》)已印发实施,省级及以下国土空间规划编制、审批加速推进,“多规合一”基础不断巩固,后端规划实施的相关审批事项进一步优化简化具备了更好的条件。因此,需要在前期改革实践的基础上,继续深化规划用地改革,推动相关事项深度融合,进一步提高审批效能和监管服务水平。《通知》的起草出于多方考量:一是夯实规划基础,加快推进国土空间规划编制、审批,为规划许可、用地审批提供法定依据。二是精简审批环节,区分不同情形,以合并、同步、豁免、承诺等方式,推动规划用地审批许可提质增效。三是加强规范管理,针对地方和行政相对人反映问题集中的审查事项,明确规范实施的具体要求。四是提升服务水平,推动用途管制全周期数字化管理,有序推进规划许可电子证照应用,加强政府信息共享。总体来看,《通知》在原有政策基础上,围绕精简、规范、服务提出了深化改革的要求,相关政策举措将进一步便民助企,有效降低行政相对人的办事成本,促进投资项目尽快落地建设。

    夯实国土空间规划基础

    目前,地方各级国土空间总体规划的编制工作基本完成,已启动审查报批工作。《通知》进一步强调地方要加快推进各级国土空间总体规划编制审批,对于尽快完善以规划为基础、以用途管制为手段的国土空间开发保护制度具有推动作用。鉴于国土空间规划改革前,下级规划突破上级规划、详细规划或专项规划突破总体规划的问题时有发生,“三区三线”划定试点过程中,各项专项规划空间需求过大、部分空间的规划用途存在交叉重叠等问题较为突出的客观现实,《通知》进一步落实《若干意见》《纲要》要求,规定下级规划要服从上级规划,总体规划要统筹和综合平衡各相关专项规划的空间需求。同时,考虑到各地资源禀赋、经济社会发展阶段和功能定位的差异性,也要求上级规划应给下级规划留有合理空间,除上级规划明确的强制性内容外,地方可结合实际因地制宜确定差异化规则,分类精准施策。这既是维护国土空间规划权威性、严肃性的必然要求,也是确保地方经济社会发展中各类空间开发保护行为依法依规开展的现实需要。《通知》再次强调了相关要求,为更好实施“多审合一、多证合一”改革打下了空间基础。3月,自然资源部印发《关于加强国土空间详细规划工作的通知》(自然资发〔2023〕43号,以下简称“43号文”),强调详细规划是实施国土空间用途管制和核发建设用地规划许可证、建设工程规划许可证、乡村建设规划许可证等城乡建设项目规划许可,以及实施城乡开发建设、整治更新、保护修复活动的法定依据。《通知》提出及时开展详细规划编制或修编与43号文进行了衔接,进一步强调了详细规划的法定作用。

    精简规划用地审批环节

    《通知》提出,整合现行的规划选址论证、耕地踏勘论证、永久基本农田占用补划论证、生态保护红线不可避让论证、节地评价等事项为规划选址综合论证,是与《关于加强用地审批前期工作积极推进基础设施项目建设的通知》的充分衔接。可行性研究阶段,统筹规划选址、耕地和永久基本农田保护、节约集约用地等要求,在满足功能需求、技术安全和合理投资的前提下,多项论证合并办理,编制节约集约用地论证分析专章,有助于促进建设项目不占或少占耕地,合理避让永久基本农田、生态保护红线,提升项目节约集约用地水平,提高审批质量和效率。项目建设单位在申请建设项目用地预审与选址意见书时,只需提交节约集约用地论证分析专章,不再单独编制相关技术报告。《通知》鼓励同步核发建设用地规划许可证和建设工程规划许可证,因市政基础设施和标准厂房建设项目具有通用性、配套性、标准化等特点,《通知》鼓励这两类项目将建设工程设计方案编制、审查前移,实施“带方案供应”,将土地供应与规划许可两阶段变串联为并联,在完成供地的同时建设单位即可取得建设用地规划许可证、建设工程规划许可证,降低企业时间成本,促进项目尽快落地实施。其中,市政基础设施建设项目用地大多符合以划拨方式配置的要求,其建设单位在申请用地时可一并提出建设工程设计方案,方案经审查同意后纳入供地方案;市、县人民政府出让标准厂房建设项目用地时,可由政府产业主管部门、产业园区等组织编制标准厂房建设工程设计方案,经自然资源主管部门审核后纳入供地方案,在出让公告和出让文件中应予以公开,建设工程设计方案和相关出让条件不得违反市场公平竞争原则。《通知》同时鼓励地方探索同步发放不动产权证书,依法依规实行“交地即交证”,即不动产登记机构提前介入、主动服务,采取优化流程、信息共享、并联办理等举措,对已完成地籍调查、缴清土地出让价款等具备不动产登记法定条件的新供应土地,在交付土地的同时,办理不动产登记并发放不动产权证书,助力用地单位尽早融资贷款和开工建设。在总结地方实践经验的基础上,《通知》还鼓励各地探索建立建设工程规划许可豁免清单并提出底线要求。其中,在豁免条件上,要求不影响周边利害关系人合法权益、不改变建筑主体结构、不破坏景观环境、保证公共安全和公共利益;在项目类型上,限定为老旧小区微改造、城市公共空间服务功能提升等微更新项目;在保障措施上,提出要完善监管机制、“放”“管”并举。此外,《通知》落实《国务院关于加快推进政务服务标准化规范化便利化的指导意见》要求,提出各地可区分项目类型、风险程度,探索建设工程规划许可告知承诺制,进一步利企便民。

    加强规划用地规范管理

    一是依据规划审批城镇用地。为落实“项目跟着规划走、要素跟着项目走”,《通知》规定报批城镇用地农用地转用和土地征收应符合国土空间总体规划、详细规划和土地使用标准等要求,并按照《国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类指南》明确土地规划用途和建设项目用地类型,旨在引导地方充分考虑实际用地需求报批城镇用地,既节约集约用地,也避免建设项目因规划依据不充分、规划许可手续不完整而难以开工建设。二是分类规范建设工程设计方案审查。建设工程设计方案是建设工程规划许可证的核心审查要素,但各地对建设工程设计方案的表达内容、审查要求不尽相同,这既对建设工程规划许可的权责界限造成影响,也不利于营造公平高效的审批环境。去年1月国务院办公厅下发《关于全面实行行政许可事项清单管理的通知》,提出持续推进行政许可标准化、规范化、便利化。为进一步规范建设工程规划许可,《通知》再次重申“详细规划—规划条件—建设工程规划许可”的规划传导和实施管理要求,强调将涉及安全、主要控制线、景观风貌等管理要求作为建设工程设计方案的审查重点,并区分建筑工程、交通工程、管线工程三种项目类型明确审查内容。三是优化乡村建设规划许可管理。针对乡村规划管理这一薄弱环节,《通知》从许可依据、审查内容等方面提出具体要求。《通知》强调村庄规划是核发乡村建设规划许可证的依据,一般性村庄可在县或乡镇国土空间规划中形成“通则式”村庄空间用途管制规则,重点落实耕地和永久基本农田保护红线、生态保护红线、村庄建设边界、安全风险底线、历史风貌保护控制线等,加强乡村建设、风貌管控和环境整治等方面引导,随乡镇国土空间规划依法报批后,作为乡村规划管理的依据。《通知》还规定了农村村民住宅类项目的审查内容,充分考虑乡村建设项目实际,对农村村民住宅、污水处理设施、垃圾储运、公厕等简易项目,鼓励地方提供通用设计方案,简化乡村建设规划许可的审批流程,提高审批效率,助力乡村振兴。

    推动用途管制全周期数字化管理

    《通知》推动以数字化改革助力政府职能转变,要求各地加快实景三维中国建设,丰富时空信息数据供给,为用途管制全周期数字化管理提供统一的时空数据基础底板,推动国土空间现状信息、规划信息、管理信息有机融合,促进用途管制供给与需求在时空上快捷、精准、智能匹配,为实现用途管制数字化管理提供高效支撑。同时,《通知》明确地方要依托现有信息平台和监管系统,实施国土空间用途管制业务全周期数字化监管,以高效、公平、透明的监管倒逼规范审批、提升效率。《通知》还规定,有序推进规划许可电子证照应用,强化规划用地审批信息共享,避免重复提交材料,积极通过互联网、手机APP等为行政相对人提供在线办理等服务,降低企业和群众的经济成本和时间成本,提升服务质量。

    图 解

     

    相关链接:自然资源部关于深化规划用地“多审合一、多证合一” 改革的通知

    新政解读!深化规划用地“多审合一、多证合一”改革...

    野外地质工作是艰辛的,高原无人区的野外地质工作是难上加难,自青藏高原地质大调查工作开展以来,有大批地调队伍曾涉足高原圣地,在此挥洒青春和汗水,为祖国寻找富饶矿藏,支撑地方经济发展。然而,在取得成绩的同时,不幸的消息也时有发生,由于自然条件恶劣,医疗等保障条件缺乏,再加上对大自然的认识不足,地质工作也曾有过惨痛的代价,甚至有些年轻地质队员的生命永远定格在了雪域高原。血的教训提醒我们,安全生产刻不容缓,安全生产警钟长鸣。这些惨痛经历和代价,也为前赴后继的高原地质工作积累了丰富的安全生产经验,中国地质调查局在西部艰险地区建立了野外工作站,明确了无人区北斗配备全覆盖,构建了安全生产保障体系……一系列强有力的安全保障措施,确保了我局近些年高原地质工作的顺利开展。

    郑州综合利用所2016-2018年连续三年在东昆仑地区开展野外工作,也是我所第一次真正意义上的高原野外工作。该区域海拔通常位于3000~5000m,有些地区超过5000m,有沙漠、戈壁滩、雪山、冰川、沼泽等多种高原地貌,植被覆盖率低、氧含量低、风沙大、雷雨、暴风雪等极端天气时有发生,昼夜温差极大,自然地理条件相当恶劣。在高寒高海拔地区开展野外地质工作,对人体的耐力和体力有着极大的考验,对野外队员应对极端天气和突发事件的能力有很高的要求。有时候,早晨是阳光明媚,风平浪静,到了下午狂风大作,暴雨甚至冰雹、大雪来袭,山上能见度极低。如果不能及时下山,天黑后气温骤降,饥寒交迫,还有攻击性的野牛、狼、熊等野生动物,带来很大的潜在威胁。高原无人区地域辽阔,天气预报有时是不灵验的,往往依靠具有丰富野外工作的带队人员对气象条件进行预判。

    郑州综合利用所在东昆仑地区开展野外工作过程中,项目安全员发挥着很大的作用,他们的角色至关重要。项目安全员负责出队前安全平台填报、人员体检及意外伤害险购置、野外应急药品配备、安全保障装备使用培训、野外安全预案编制等一系列安全保障工作,同时项目安全员同时要和野外工作站保持密切联系,组织人员接受工作站安全培训检查等工作,为安全顺利出队保驾护航。

    郑州综合利用所东昆仑地区项目出队后,一般在相对低海拔地区休整几天,逐步适应高原环境,然后全队人员整装出发,奔赴野外工区搭建帐篷,建立野外大本营,稳固的营地也是顺利开展野外工作的基石。野外工作期间,项目组定期召开安全会议,针对安全事项提前预判,做到防微杜渐,三年来安全事故零发生。对野外车辆、营地的安全用电、用火及食品卫生每日开展例行检查,每周开展大检查一次,每半月召开一次安全谈心谈话例会。

    第一次踏上高原,第一次住帐篷,第一次夏天烧着煤炉取暖睡觉的安全员吴照洋在项目的一次安全会议上写了一段打油诗,高度概括了高原野外工作的艰辛。诗的原文如下:“高原天气多变化,防晒御寒都注意;袒胸裸背要不得,感冒发烧不易好;氧气不足是特征,切忌剧烈大运动;今年气候特干燥,补水润喉是关键;厨房卫生要搞好,食品清洁是重点;食物火候控制好,严禁生冷与焦烟;隔夜菜蔬不要吃,吃坏肚子人萎靡;饮食结构要合理,莫要贪吃多罪受;车况良好是保障,常坏常修误工作;司机遵守好驾规,安全保证最重要;车上常备水和粮,遇到意外有保障;绳板通讯一起带,自帮自救不发愁;工作需要稳又细,人身安全是第一;多看多思多观察,及时避让危险源;真有万一发生时,沉着冷静巧应对;出门在外不比家,遵守纪律约束己;互敬互爱是美德,相帮相助一家亲”。这段诗在我所东昆仑项目中流传许久,也能看到我所年轻的野外地质队员们积极乐观和豁达有趣的工作生活态度。

    青藏高原地区的野外地质调查工作,环境是恶劣的,条件是艰险的。但是,如果做到遵章守规,做好各项安全保障措施,对安全隐患及时进行排查,对当地的气象、自然地理等条件充分了解,对高原安全作业事项了如指掌,就能避免意外事故的发生,做到安全生产,平平安安出队,高高兴兴收队。

     

     

     

    高原,我们安全出发,平安返程

    近日,自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所钻井化学研发中心申报的“一种水基钻井液及其制备方法”获得国家发明专利(专利号ZL201610320011.7),为深部热能绿色勘查再添利器。

    随着我国高温地热、深部科学钻探及深部油气资源开发,钻遇的高温地层越来越多,井内长期处于高温环境,钻井液疲劳现象时有发生。油基钻井液抗高温效果较好,但成本高,更为要害的是废浆处理剂困难,易造成环境污染。而环境友好型的水基钻井液中各组分在高温下会发生分散、聚结及降解、交联等反应,从而导致钻井液流变性能发生剧变,严重时甚至会导致钻井作业无法正常进行。保持钻井液高温流变性稳定已成为高温井钻探面临的技术瓶颈之一。本发明专利提供的水基钻井液,在220℃高温下流变性能相对稳定,解决了钻井液在高温下流变性控制难的问题,可为我国干热岩勘查、深部科学钻探及深部油气开发提供有力技术支撑。

     

     
    北京探矿工程研究所新获国家发明专利强力支撑深部热...

    2018年7月5日,地调局地质所召开党委(扩大)会,地质所党委成员、领导班子成员、地质调查工程首席专家和二级项目负责人、国家科技“五大平台”项目负责人、管理部门中层干部共36人参加了会议。

    会上集中学习了习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话精神(以下简称“讲话精神”);学习了近期中央和上级关于科技创新的一系列文件和讲话精神,包括中共中央办公厅、国务院办公厅《关于深化项目评审、人才评价、机构评估改革的意见》,国务院常务会议进一步扩大科研人员自主权的五条措施,陆昊部长在地调局调研时的讲话精神,科技部、财政部《关于加强国家重点实验室建设发展的若干意见》;学习了中央办公厅、国务院办公厅《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》(以下简称“若干意见”)。

    与会人员围绕学习讲话精神和若干意见的认识体会,结合地质所工作实际,开展了热烈讨论。大家一致认为:习近平总书记在两院院士大会上的讲话,立足国情,谋划长远,催人奋进、鼓舞人心。在两院院士大会上发表重要讲话,是习近平总书记对广大科技工作者的鼓励,也为广大科技工作者提出了新的希望和要求,是关系国家未来发展方向的重要指南。十九大后,我国进入了历史难得的发展机遇期。在全球科技创新进入空前密集活跃期的背景下,作为地质科研工作者,我们必须抓住机遇、抢占时机,朝着科技强国的方向不断奋斗,为国家强盛、民族复兴贡献力量。

    对于“若干意见”,与会人员纷纷表示:科研诚信是科技创新的基础,恪守诚信准则是科研工作者的必备修养。近年来,我国科研诚信建设在工作机制、制度规范、教育引导、监督惩戒等方面取得了显著成效,但整体上仍存在短板和薄弱环节,违背科研诚信要求的行为时有发生。 此次发布的意见,以无禁区、全覆盖、零容忍的坚决态度,坚持预防与惩治并举,坚持自律与监督并重,严肃查处违背科研诚信要求的行为,着力打造共建共享共治的科研诚信建设新格局。作为基层单位的科研工作者,我们要继续严守科研诚信准则,将中央和上级的政策要求落到实处,努力营造诚实守信、追求真理、崇尚创新、鼓励探索、勇攀高峰的良好氛围。

    会上还征求了对于《地质研究所关于加强科研诚信建设的实施方案》(征求意见稿)的意见建议。

    地质所召开党委扩大会学习贯彻中央和上级关于科技创...

    自1991年国务院设立每年6月25日为全国土地日以来,“土地日”于今日迎来了第28个年头。当前我国社会中,人民群众对美好生活的期望日益增长,人们对生态环境、身体健康的要求日益增高,而我国人均耕地少,高质量耕地少,一些非法占用、破坏基本农田,甚至破坏高标准农田的现象仍时有发生。面对此种现状,地调局水环中心近期在黑龙江省桦南县、赣南南康、太行山区等地开展了“珍惜土地资源、建设美丽家园”为主题的宣传活动。

    活动采用展板、宣传册配合现场讲解的方式,对当地群众进行了科普宣讲,向大家介绍“全国土地日”的由来、本次土地日的主题,同时介绍了水环中心近3年来在三江平原、赣南、太行山区开展的土地质量调查成果。通过宣传活动,提升了人们节约利用资源的观念、增强了资源忧患意识,营造了依法管理和使用自然资源的良好氛围,帮助社会各界不断提高节约集约用地水平,支撑生态文明建设,使有限的资源在经济社会全面协调可持续发展中发挥更大的作用。

    水环中心开展第28个“全国土地日”宣传活动

    编者按:作为自然资源的重要组成部分,矿产资源与山水林田湖草资源共同构筑起一幅多彩而珍贵的大自然画卷。在这幅地球馈赠的大自然画卷里,矿产资源不仅要有内在气质,还要有外在颜值,在有力支撑经济社会发展能源资源保障的同时,更注重绿色发展高质量发展的时代担当。对于地矿行业而言,开源是一方面,依靠科技创新和技术进步的“节流”,即矿产资源综合利用,也是不可或缺的另一方面——既提高了资源的利用效率和可持续性,又减少了尾矿排放及环境影响。

    “既要金山银山也要绿水青山”。珍惜自然资源,珍惜矿产资源,方可守护好我们的绿水青山、金山银山。从“三位一体”的综合地质调查,到全国重要矿山“三率”综合调查与评价,新发展理念已在地矿领域落地生根,并贯穿于地质勘查、选矿富集、冶金提取、材料加工的整个矿产开发利用过程。作为专注于矿产资源综合利用的科研单位,中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所多年来致力于矿产资源综合利用技术、装备的研发、推广,厚植工艺矿物学、难选冶金属矿产高效利用、非金属矿合理利用和二次资源循环利用等优势学科,在矿产资源综合利用及技术经济评价等方面走在了全国前列。

    值此第49个世界地球日之际,中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所干部职工围绕“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”的主题,结合自身矿产资源综合利用工作的实际,从尾矿资源化利用、智能选矿技术研发、矿山地质环境保护、固体废弃物的处置、综合地质调查等方面进行了研究梳理、总结提炼,形成了多篇实用且具有科普价值的文章,现精选一部分,以飨读者,敬请垂注!

    不可或缺的矿产资源综合利用

    张艳娇 刘红召

    矿产资源综合利用目前已作为国策贯穿于地质勘查、选矿富集、冶金提取、材料加工整个资源开发利用过程,强调在开采利用矿床中主要矿产资源的同时关注共生、伴生矿产资源的利用效率。我国已探明的矿产储量中共、伴生矿占很大比例,全国25%的铁矿、40%的金矿、80%的有色金属矿及大多数煤矿都有共、伴生矿产。开展综合利用工作,既提高了资源的利用效率和可持续性,又减少了尾矿排放及环境影响。对部分资源而言,综合利用工作至关重要、不可或缺。

    山东石榴石矿选矿厂改造

    自然界中有部分元素,在地壳中含量很低,大都呈分散状态,很难形成独立的经济矿床。有独立矿物的,可以选矿富集目的矿物再冶金提取。没有独立矿物的,就只能选出其载体矿物再分离提取。这其中,如果载体矿物恰好是该矿床的主矿产,伴生组分可以随着主矿产的选矿富集而富集,其选矿回收成本最低,回收率相对也较高,在冶金提取主金属时作为副产品回收;如果载体矿物不是矿床的主矿产,但也能选矿富集,则伴生组分就可以回收,但需要论证经济可行性。还有一种情况,伴生有用组分分散在脉石矿物中,无法选矿富集,直接冶金加工成本昂贵,目前综合利用的可能性就很小。

    以金属铼为例,它具有高熔点、高硬度、抗蠕变性、抗腐蚀性以及良好的塑性,广泛应用于热电偶、金属涂层和电子工业。用于制造航空发动机涡轮叶片和发动机喷管,是其他金属不能替代的。此外铂-铼催化剂在石油催化裂化重整过程中极为重要。铼是自然界储量最少的金属之一,在地壳中丰度大约为10-9。世界上已探明铼储量2500吨,基础储量近10000吨,我国铼的保有储量237吨。铼没有具有开采价值的独立矿物,主要以类质同象形式分布在辉钼矿和斑铜矿中。开采利用钼矿床和铜矿床时,辉钼矿和斑铜矿的选矿提纯过程也就是铼的选矿富集过程。辉钼矿选矿中钼要富集数百倍,往往在钼精矿中才会检测分析铼的含量。铼随辉钼矿或斑铜矿进入精矿产品后,由于铼氧化物极易升华,在钼精矿焙烧和铜的冶炼过程中,铼与钼或铜分离进入烟灰和废酸,再通过离子交换或者萃取的方式从烟气淋洗液和废酸中提取。我国著名的钼产业基地栾川及金堆城,其选矿产品钼精矿中每吨均含有几十克铼,但长期没有合适的回收技术而无法综合利用。2015年,中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所研究成功从钼冶炼的烟气淋洗液中回收铼的工艺,在栾川钼业公司与金堆城钼业公司推广应用,从而使宝贵的铼资源能够在这两家企业回收利用,并由此给企业带来了可观的经济效益。

    共伴生矿产同主矿产资源一样,都是大自然赐予人类的礼物。开展综合利用便是我们接受并珍惜这份分量虽小但极其宝贵的礼物。

    合理处置被放错位置的资源

    吕振福

    联合国环境规划署定义自然资源为“在一定的时间、地点条件下,能够产生经济价值,以提高人类当前和未来福利的自然环境因素和条件。”自然资源通常包括矿产资源、土地资源、水资源、气候资源与生物资源等。作为自然资源的一部分,矿产资源是人类赖以生存的重要基础,是国民经济健康发展的物质保障。矿产资源产业是基础产业,对国民经济发展起到了重要支撑作用,同时不可避免地会产生矿业固体废弃物。如何正确认识和合理处理这些被放错位置的资源?

    矿业固体废弃物通常包括废石和尾矿。废石主要指采矿环节采出的、低于工业品位且未能进入选矿等后续作业的固体物料。尾矿是选矿分选作业的产物之一,是入选物料富集得到精矿和中矿后的固体废弃物。尾矿包括物理选矿产生的固体废弃物,也包括堆浸工艺、全泥氰化工艺提取金、铜等金属后产生的固体废弃物。

    尾矿和废石的排放水平与矿产资源共伴生矿多、品位低的特征分不开。平均入选原矿品位在一定程度上决定了废石和尾矿排放水平。原矿品位低、剥离的废石品位更低,使得矿山废石量巨大。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所“全国重要矿山‘三率’综合调查与评价”项目对2011-2015年全国代表性矿山的废石、尾矿产生情况大数据进行了系统研究,结果表明:一方面我国经济社会发展对矿产资源的需求巨大,另一方面我国矿产资源具有富矿少、贫矿多,独立矿产少、共伴生资源多的特点;我国不仅矿产品产量居于世界第一位,在生产矿产品的同时,排出矿业固体废弃物也非常之巨量。

    废石与尾矿都具有潜在的资源属性。随着技术进步、经济发展,越来越多的废石和尾矿被用于采矿采空区充填、直接用作建材或者用于生产建筑材料。采矿废石、选矿尾矿的综合利用具有越来越好的前景。根据“三率”调查统计,我国20种典型矿产矿山当年排放的废石中有17.77%被消耗利用,当年排放的尾矿中有18.97%被消耗利用。

    2015~2017年,“22种重要矿产资源节约与综合利用调查”项目通过开展1300座尾矿库取样、分析测试,在其中的210座尾矿库中发现具有综合回收潜力的有价组分。如果对这些组分加以回收利用,潜在经济价值达349亿元。

    上述发现的具有综合回收价值的尾矿多为上世纪五六十年代排放的有色金属尾矿,说明技术的时空特征和尾矿的二次资源特征。从二次资源的角度考虑,合理处置和保护固体废弃物更加重要。

    废石与尾矿都具有环境扰动属性。废石和尾矿处置不仅占用土地,而且可能产生有机和无机污染物,并通过土壤、水体、空气和生物链传导。从技术上讲,当前技术经济发展水平条件下排放的废石和尾矿,不可能实现100%再利用。相比较而言,妥善处置可能比试图利用更加迫切。因为矿山废石和尾矿引发的环境问题必须认真面对和妥善解决,同时如果处置和保护得好,在若干年之后废石还有可能成为资源。

    我国尾矿、废石要加强减量化、无害化和资源化工作,需要加强尾矿和废石的分类处置、有效保护、合理利用的标准化工作和技术创新。通过技术经济、环境效应和资源属性三位一体的综合评价方式来确定废石和尾矿是选择利用,还是选择处置和保护。通过不断加强技术创新,提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率,促进废石和尾矿的源头减量化。

    矿石分拣机器人助推选矿技术智能化

    彭团儿 郭珍旭 陈明文 张继民 贾宇航

    矿石分拣机器人——智能光电拣选机是可以代替人工手选分拣矿石的智能化自动执行工作的机器装置,是集光、电、气、机为一体的具有感知、分析、推理、决策和控制功能的新型高端智能装备。它利用矿石表面特征、导电性、磁性、放射性及矿石对射线的吸收和反射能力等物理特性差异,借助各种探测仪器和执行机构实现矿石中有用矿物和废石分选。矿石分拣机器人可以拓展分拣物料的品种、粒度范围,提高分拣速度和精度,改善劳动条件。

    我国从上世纪60年代开始研制矿石拣选设备,70年代到80年代有了较大进展,但拣选理论和装备技术的发展远远落后于重磁电浮等传统选别技术,只停留在小试和工业试验阶段;90年代后期,光电选别装备——色选机在大米、杂粮等粮食加工领域快速发展,国内制造企业开始半学习模仿半自主开发色选机;从2000年开始,进口设备的市场份额大幅减少,国产光电色选机技术快速发展,色选机的规格、功能越来越丰富,多通道选别、二次复选、双面镜头检出、特殊波长光源等技术逐渐成熟;2012年后,随着矿石拣选预处理技术、高精度快速分拣、大颗粒拣选、规模化处理等行业瓶颈技术的突破,智能光电色选机逐步在非金属矿领域逐步推广应用。

    滑道式智能光电拣选试验机

    履带式智能光电拣选试验机

     

    智能拣选机工作原理及结构组成

    各种智能拣选机的组成都基本相同,主要由给料系统、照射及探测系统、信息处理系统和拣选执行系统四大功能部件组成。智能光电拣选机工作时,被选物料从顶部的料斗进入机器,通过振动器装置的振动,被选物料沿通道下滑,加速下落进入分选室内的检测识别区域,并从传感器和背景板间穿过。传感器将获得图像及数据信息经信息系统处理得出矿块品位或特征量化数据,做出决策输出信号,驱动机械打板或电磁阀工作分拣出目标颗粒至接料斗的废料腔内,而好的被选物料继续下落至接料斗成品腔内,从而达到选别的目的。

    给矿系统由料槽、给料机、滑槽、输送带等组成,使矿块呈单层、单列、多列均匀地给到机器的照射和探测系统。一般采用多级给矿,第一级控制给料量,第二、三级使矿石排队,矿块呈单层稳定离散状态,且矿块间拉开一定的距离。探测系统则通过敏感元件测定不同矿物的光学、磁学、电学或放射性环境下吸收、散射或反射特征参数作为选别依据。信息处理系统主要任务是对来自检测系统的矿块射线活度和光电信号经放大、降噪、整形、分析、转换后得出矿块品位或特征量化数据,与预定值比较后进入主控单元,做出决策,确定是否给执行机构发出命令。执行机构主要有机械挡板或高压气流两种,根据信息处理系统的命令通过使目标矿粒偏离正常运动轨迹,实现拣选分离。

    智能拣选机分类

    根据检测系统中矿物与不同波长电磁波作用吸收、散射或反射特征差异,拣选方法可以分为放射性分选法、中子吸收法、荧光法、X射线吸收法、紫外荧光法、光电法、红外法等。在各种拣选方法中,应用较多的主要是光电分选和X射线分选。根据X射线照射矿石后的不同特征反应,X射线分选法分为X射线荧光法、X射线激光法、X射线反射法、X射线吸收法等。光电法主要通过高分辨率传感器,在可见光条件下对原料进行颜色识别并剔除,从而实现分选。目前国内成熟的光电拣选机主要包括滑道式和履带式两种。

    滑道式拣选机利用斜槽滑道导矿,矿石在沿滑板平面下落完成检测和分离过程,适用于形状规则性的物料,不易翻转、干燥的块矿,具有结构简单、紧凑实用的特点。履带色选机使用皮带对矿石进行加速,使其稳定通过照射检测区域,具有给料平稳、输送物料种类多、色选精度高、破损小、产量高、带出比小、对物料的损伤相对轻微、破损小等特点,并且速度可控,产量可调整,可以具体根据客户的生产实际进行设计,但造价相对比较高。

    智能光电拣选实验室

    中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所依托原国土资源部公益性行业科研专项——《基于CCD技术智能光电拣选装备及矿石分选工艺研究》项目,建立了0.5吨/小时~2吨/小时规模智能光电拣选实验室,分拣矿石适宜粒度范围为2~25毫米,适用于钾长石、石英、滑石、硅灰石、方解石、蛭石等非金属矿分拣。项目采用智能光电拣选工艺与传统选矿工艺相结合,研发出光电拣选原矿预处理技术、中粗粒预选抛尾与湿法磨矿磁选精选联合选矿、花岗伟晶岩分质分类差异化分选、光电拣选与干法磨矿联合制粉等绿色节能选矿技术,对河南嵩县、方城、栾川,山西运城,内蒙古察右后旗、乌兰察布市等地钾长石矿进行拣选试验。

    根据项目研究成果,中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所在所属原国土资源部矿产综合利用野外试验基地建设5~8吨/小时规模工业试验生产线,目前已投入使用。核心设备LS1200双层智能光电拣选机具备二次复选功能,单台机器即可完成尾矿扫选或精矿精选,实现预选抛尾或直接获得合格颗粒精矿。工业化智能光电拣选机检测识别系统采用云技术相机,深度识别微小而精细的杂质,实现高清扫描、精准识别及高速运算,高速动态捕捉并实时分析显示物料,真正实现分拣目标实时可视化。执行机构采用专用新型高频电磁阀,超低耗气量,实现最优带出比,超高打击精度,拥有完美的自修复系统,维护成本低,使用寿命100亿次以上。光源系统采用高性能LED光学系统设计、光控技术,免维护,降低能耗35%。

    智能光电技术在典型矿种分选中的应用

    河南方城某风化花岗岩钾长石矿主要类型为斑状二长花岗岩和中粗粒花岗岩;主要矿物为斜长石、微斜长石、石英;杂质矿物主要为磁铁矿、黑云母。其中,高品位长石呈肉红色,致密块状,部分白色石英呈大颗粒分布在钾长石矿石中,造成矿石总体长石含量低,产品附加值低。为获得高附加值钾长石,传统选矿方法采用磨矿后在酸性或中性环境下浮选分离长石石英,磨矿能耗高,浮选废水造成一定环境污染。根据长石石英颜色差异及解离粒度,采用智能光电拣选对5~15毫米粒级原矿进行分拣,原矿K2O含量6.3%,Na2O含量3.1%,分拣后获得颗粒长石精矿K2O含量9.7%,Na2O含量3.7%,精矿产率53.6%,回收率82.7%。通过拣选工艺实现粗颗粒长石石英分离,提高湿法制备钾长石粉原矿品质,降低废石入磨量,实现中低品位钾长石高值化利用。

    5~8 t/h智能光电拣选工业试验生产线

    河南嵩县某低品位石英脉型金矿属脉幅窄、贫化率高的矿脉,由于金与黄铁矿呈密切伴生关系,根据判定矿石黄铁矿与脉石矿物颜色和晶体形态差异,采用光电分选技术对不均匀成矿矿脉、均匀成矿矿脉的边界与围岩进行处理,使低于工业品位的低品位金矿通过预选抛废可以经济利用,预选抛尾产率37.37%,尾矿金属量损失率10.18%。该技术可部分取代效率低而成本高的选择性开采方法,提高采矿效率,提高资源利用率。

    自20世纪70年代以来,计算机技术、信息技术、自动化技术与传统制造技术迅猛发展,形成了先进制造技术,促进拣选装备技术向精密化、自动化、智能化、图形化、可视化、集成化快速发展,智能拣选逐渐成为科研院所关注和研究的焦点。以人工智能为代表的智能拣选装备技术作为一种低成本、环保高效的分选工艺,有望成为继重选、浮选、电选、磁选之后又一重要的工业化选矿方法,并在有色、黑色、稀有、放射性、贵金属元素的矿石以及非金属矿领域得到广泛应用。建立和发展完善的低品位矿石拣选资源化利用知识体系已经成为选矿行业发展的主要攻关方向之一。

    (该研究为原国土资源部公益性行业科研专项——《基于CCD技术智能拣选装备及矿石分选技术研究》)

    综合地质调查谱地质新篇

    马亚梦 谭秀民 赵恒勤

    当前,我国矿产资源供需矛盾日益突出。因此,要加大勘查力度,实施找矿突破战略行动。随着矿产资源全球化配置,需要统筹协调的问题逐渐增多,单一传统的资源调查方式已不能适应当今的新时代、大格局。在此大背景下,助推单一资源调查向地质资源潜力、技术经济条件、地质环境影响“三位一体”综合地质调查转变,形成资源环境综合评价及勘查开发布局对策建议显得尤为重要。

    何为“三位一体”

    “三位一体”的综合地质调查是秉承“绿色矿业”的理念,以问题和需求为导向,按照“综合部署、科技引领”的原则,进行的逐层深入研究。其基本研究内容是以资源基地为研究对象,全面梳理资源基地资源、环境、技术经济相关数据及研究成果,在资源条件调查与潜力评价、地质环境条件调查与影响评价、技术经济调查评价的基础上开展的综合评价。

    相较于以往着重于地质找矿的单一传统的资源调查方式,“三位一体”的综合地质调查更加突出成果的集成,在推进实施过程中需要遵循自然规律与经济规律,统筹部署好相关工作,完成新发现大型资源潜力基地从资源基地到适应经济新常态的产业基地的转变,其主要包括:

    地质资源潜力——注重矿集区各类地质勘查资料的收集整理、二次开发和综合分析,注重矿集区找矿预测研究,总结成矿地质背景、成矿规律和控矿因素,开展重点区域靶区优选、野外查证、成矿预测工作。

    地质环境影响——调查评价矿山地质环境现状,着重分析评价地质环境容量,预测矿产资源开发对环境造成的影响及危害;探索矿产资源开发地质环境影响变化机制及防控技术创新,提出矿产资源绿色开发地质环境防治的对策建议。

    技术经济条件——注重资源的综合开发技术研究,提高矿产资源综合利用水平;评估矿集区资源开发利用的前景,对资源开发的经济效益、社会效益、环境效益等做出科学评价和预测,推进当地资源开发的资源-经济-环境的协调发展。

    怎样“勘查开发”

    党的十九大报告中指出,“人与自然是生命共同体,人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然”,“为把我国建设成为富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国而奋斗”,这为我们矿产资源勘查开发工作指明了方向。

    现阶段,制约我国矿业经济发展的因素主要有以下几个方面:自然条件严酷,基础设施落后;矿产资源勘查投入不足,勘查程度普遍较低;矿产选冶加工技术研究滞后。因此,在资源环境综合评价的基础上,提出科学的资源勘查开发布局对策建议,不断提高地质工作服务经济社会发展的主动性和能动性,有助于将找到的矿产资源合理、有序、高效、集约、生态地开发出来。其主要内容是:依据矿集区成矿规律与成矿预测,结合国家和区域相关产业政策,划分矿集区勘查、开发基本区块;理论与实际相结合,构建资源勘查开发布局评价指标体系;建立评价标准,评价勘查、开发各区块的优劣度,提出适宜、科学的勘查开发布局对策建议。

    划分勘查开发区块——根据勘查区和开发区划分的依据,划分矿集区勘查、开发基本区块。勘查区的划分依据包括:不存在法律和其他禁止勘查的情况;矿集区成矿规律与成矿预测最新成果,包括矿床、矿点、矿化点及异常分布,找矿靶区分布等;整装勘查区勘查规划划定的预查普查区;矿产资源规划划定的重点勘查区。开发布局划分的依据包括:不存在法律和其他禁止开发的情况;区内存在已探明并具有一定资源储量规模的矿床;区内有一定的基础设施条件,区域范围有一定的工业基础;矿产资源规划划定的矿产资源开采区域。

    构建评价指标体系——评价的基本框架和指标体系的主体构成具有共同性和通用性,主要依据《矿产资源基地综合地质调查技术要求》中的矿产资源基地综合地质调查评价指标。此外,评价指标体系也应遵循因地制宜的原则,有关评价内容需要根据评价对象所处的经济地理和社会环境的不同而有所区别。也就是说,我国东、中部的矿产资源基地和西部矿产资源基地,在布局评价的指标设计上应该有所不同。

    勘查开发布局评价——主要包括评价指标的权重确定,评价指标的评分标准,评价指标的计算等。评价指标权重一般采用层次分析法来确定,把复杂事情分成若干有序层次,确定每一层次中各元素的相对重要性次序的权重;通过对各层次的分析,进而导出对整个问题的分析,即总排序权重。评价标准是指各级评价指标评价值的判别标准,起着一把尺子的作用,一个评价指标处于什么状态,用这把“尺子”去衡量,就可以清楚这个指标的状态是好还是坏。

    规划布局对策建议——根据区块评价的结果,借鉴国内外已有大型矿产资源基地的开发经验和管理措施,提出适宜的矿产资源基地勘查开发工作布局、资源规划、资源管理的政策建议。唤起全社会资源忧患意识,加强地质矿产勘查工作,实行开源与节流并重、开发与保护并重的方针,依靠科技进步,提高矿产资源勘查、开发利用水平,加强矿业规划管理,促进矿业经济可持续发展,为社会主义现代化强国建设提供安全、稳定、经济、可靠的资源保障。

    蕴藏在尾矿中的宝藏

    王威

    尾矿具有环境危害性和资源性的双重属性。近年来,尾矿的资源属性受到我国各级政府和生产企业的高度重视,尾矿资源化的发展趋势日益清晰,尾矿综合利用将是21世纪矿产综合利用范围最广、潜力最大的领域。因此,从国内尾矿资源的实际出发,开展系统调查评价,厘清尾矿利用、保护和处置的边界和先后次序,提出规模化消纳、资源化利用、无害化处置总体解决方案,实现尾矿资源化利用的同时,最大限度地消除其对周边环境的威胁,有着十分重要的经济效益和社会意义。

    尾矿是矿石经粉碎、选冶形成精矿后的剩余部分。我国尾矿来源按行业划分主要包括黑色金属尾矿、有色金属尾矿、稀贵金属尾矿和非金属矿尾矿。

    根据《中国矿产资源节约与综合利用报告(2016)》,截至2015年度11月底,我国在用或者未治理尾矿库有9565处,尾矿累计量超过200亿吨,占地约100万亩。矿石空场填充是尾矿利用的重要方式,占尾矿利用总量的53%,金矿石、铜矿山的尾矿及其他有色和稀贵金属矿山、铁矿山是尾矿充填利用的主要方向,分别占尾矿利用总量的18%、23.6%和11.4%。

    虽然我国尾矿综合利用起步较晚,但由于各级政府和生产企业的高度重视,我国矿产资源综合利用及矿山环境治理已经快速起步并取得了很大成绩,但还需进一步加强尾矿资源化利用领域研究,提高有价组分综合利用水平,丰富尾矿资源化利用的方法途径,实现尾矿利用由“削足适履”到“量体裁衣”的转变。

    中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所在地质调查项目支持下,开展铜、铅、锌、钼、金和萤石矿山尾矿调查评价,完成了1300个尾矿库的调查,形成了尾矿综合利用特征大数据,同时,发现了一批稀有稀散组分高的尾矿。栾川地区尾矿库中赋存高于工业品位的钨金属量>5万吨(估算),达到大型规模;在其他尾矿库中还发现了高于或接近工业品位的金1.1316吨,银114.3604吨,钴3581.4吨,铅36.152万吨,锌21.294万吨,萤石26.685吨(估算)。筛选其中42个尾矿库尾矿进行综合利用技术研发和评价,发现有38个尾矿库尾矿综合利用技术经济合理,这说明尾矿资源化具有广阔的前景。

    铁尾矿、铜尾矿和黄金尾矿分别占我国尾矿的51%、19%和13%,是我国主要的尾矿类型。铁尾矿的综合利用主要体现在铁矿物的回收利用、用作建材原料、用做土壤改良剂和微量元素肥料、进行生态恢复等。铜尾矿综合利用主要有铜尾矿再选、用于矿井充填或复垦土地、用于生产建筑材料等。金尾矿的综合利用主要体现在有价元素的综合回收、生产各种建筑材料、井下充填、复垦造田等。

    由于我国前期选矿技术水平的制约和“单打一、重主轻副”的思想等多种原因,我国尾矿中不仅含有可提取的金属组分,而且存有大量可用的以硅酸盐矿物、碳酸盐矿物为主甚至可直接提取的非金属组分,是我国矿产资源的新的宝藏。

    开展典型尾矿资源综合利用技术研究和推广尾矿资源产业化利用技术研究与推广,不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山焕发青春,而且还能够重新成为新的资源基地,以开辟新的材料科技领域,推动科技进步,同时也可以解决环境污染、改善生态环境,具有巨大社会效益、经济效益和环境效益。虽然我国在尾矿综合利用领域开展了很多研究,但仍缺乏关于尾矿的系统调查评价,尾矿综合利用依然停留在单一的综合利用模式,没有形成区域性整体利用模式。因此,亟须开展系统调查评价,厘清尾矿利用、保护和处置的边界和先后次序,提出规模化消纳、资源化利用、无害化处置总体解决方案,实现尾矿资源化利用的同时,最大限度地消除其对周边环境的威胁。

    揭秘日常生活中的高岭土

    赵恒勤 谭琦

    高岭土,俗称“瓷土”、“观音土”,是一种铝硅酸盐矿物,也是人们日常生活中必不可少的一种矿物材料,其中最广为人知的是用来制作陶瓷。

    我国是世界上最早发现和利用高岭土的国家,远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶,就是以高岭土制成。江西景德镇生产的瓷器名扬中外,国际上通用的高岭土学名-Kaolin,就是来源于景德镇东郊高岭村边的高岭山。高岭土在陶瓷中主要用来做坯胎,将高岭土用于陶瓷坯胎中在我国陶瓷史上具有划时代的意义,高岭土在釉料中的作用主要是提高釉料的熔融温度和悬浮性,使釉水不宜沉淀。

    我国历史上闻名的“唐三彩”和“青花瓷”均采用高岭土来制作坯体。唐三彩的釉质,主要成分是硅酸铅,而呈色剂则是在釉料中加入各种不同的、适量的金属氧化物所形成的。青花瓷是我国陶瓷中的珍品,也是瓷器的主流品种之一。目前,陶瓷考古界和科技考古界较为认同的“青花”是指利用含钴的矿物作为着色颜料在白瓷坯上绘画,经上釉后在高温下一次烧成(非低温铅釉)而呈现蓝色装饰的釉下彩瓷器。青花瓷的制作工艺复杂,整个工艺流程主要分为瓷土加工工艺-制坯工艺-釉与料工艺-装饰工艺-烧成工艺等5个部分。其中高岭土主要用于制作瓷胎,高档青花瓷对于高岭土原料要求很高,要求Al2O3含量>21%,Fe2O3+TiO2<0.5%。

    现代人们的日常生活中也处处可见高岭土制品,比如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷等。我国是世界上最大的日用陶瓷和建筑卫生陶瓷生产国和消费国,且产品逐步被世界认可和接受。近年来,其生产工艺技术进步迅速,整体已接近世界先进水平,但存在过度消耗高岭土资源、中低档产品居多、污染环境等问题。随着陶瓷行业的不断发展,优质的高岭土资源日趋枯竭,对陶瓷生产质量造成很大影响,故中低品位高岭土成为陶瓷行业的接续矿物资源。

    此外在人们日常生活中用到的各种纸张中也不乏有高岭土的身影。高岭土作为造纸涂布颜料的主体组分,其特性对造纸生产可操作性和涂料特性以及成纸质量有很大影响。国外发达国家高岭土主要用于造纸行业。高岭土既可用于填料,也可用于涂料,在造纸中的要求要比陶瓷用高岭土高。此外,高岭土还能用来制备化肥、农药、杀虫剂载体等。

    我国高岭土资源储量丰富,总储量约30亿吨,主要分布在广东、广西、福建、江苏、江西、湖南、河南、山西和内蒙古等省区,可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。其中煤系高岭土储量约17亿吨,主要分布在我国北方地区。软质高岭土为热液蚀变型,主要分布在苏州。砂质高岭土属风化型或沉积型矿床,主要分布在南方亚热带多雨地区。根据不同的资源类型,采用不同的加工工艺,煤系高岭土主要采用破碎-磨剥-煅烧-超细解聚-分级,部分磁选工艺,应用方向是油漆、涂料、造纸、橡胶、电缆、陶瓷等;砂质高岭土和软质高岭土主要采用捣浆-螺旋除砂-旋流器分级-离心机分级-磁选-漂白-洗涤-压滤-干燥等工艺,陶瓷土主要采用磁选除铁增白,造纸涂料土主要靠漂白除铁增白。

    现在我国多数高岭土企业的现状是:规模较小、产量不大、产品质量不高,与美国、英国、巴西等国相比,存在较大的差距,甚至全国高岭土总产量不及国外一个高岭土大公司的产量。因此,我们应在资源合理利用与保护、产品和市场开发、工艺技术和装备以及管理和政策支持等方面,共同努力,尽快使我国由高岭土资源大国变为高岭土产业强国。

    高寒荒漠区金属矿产资源开发中的矿山地质环境保护

    张永康 曹耀华 谭秀民

    青藏高原东北部、柴达木盆地西南缘铁铜等金属矿集区,是我国西部地区重要的铜、铁、铅、锌、镍多金属成矿带,目前已发现大型、超大型铁、铅锌、铜、镍等矿产资源多处,其中夏日哈木镍矿资源丰富,镍资源量达106.24万吨,有望成为继甘肃金昌镍矿之后我国又一“镍都”。

    该地区平均海拔在3000米以上,属于典型的高寒、干旱内陆高原盆地气候,区内地势陡峻,沟谷深切,地貌以戈壁滩、沙丘、高山为主,地表处有厚1米左右的土层覆盖,底下为岩石及沙石层,土壤类型主要为灰棕漠土。植被覆盖率一般小于15%,呈现典型的高寒荒漠景观。

    高寒荒漠区金属矿产资源的开发历史悠久。随着国家对紧缺矿产资源需求量的增加,该区丰富的铁铜镍等金属矿产资源的进一步开发将对国民经济发展起到重要作用,可为国家经济安全提供有力保证,带动交通、通信等基础设施发展,提供一定数量的就业岗位,促进工业化和城镇化建设,为更好地实现西部地区脱贫攻坚提供经济支撑。

    金属矿产资源的开发一般包括采矿、选矿、冶炼三个过程。以往粗放式的采、选、冶过程对生态环境的影响主要有矿山地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏、含水层破坏和水土环境污染等。

    那么,高寒荒漠区矿山地质环境灾害如何防治?

    建设绿色矿山

    我国历来重视环境保护。习近平总书记指出:“既要绿水青山,也要金山银山;宁要绿水青山,不要金山银山;而且绿水青山就是金山银山。”这为矿业开发环境保护指明了方向。2017年,原国土资源部、原环境保护部等六部委联合出台了“关于加快建设绿色矿山的实施意见”,详细阐述了绿色矿山的建设。

    绿色矿山是指在矿产资源开发全过程,既要严格实施科学有序的开采,又要将对矿区及周边环境的扰动控制在环境可控制的范围内;对于必须破坏扰动的部分,应当通过科学设计、先进合理的有效措施,确保矿山的存在、发展直至终结,始终与周边环境相协调,是融合于社会可持续发展轨道中的一种崭新的矿业形象。绿色矿山建设是一项复杂的系统工程,代表了一个矿业开发利用总体水平和可持续发展潜力,以及维护生态环境平衡的能力。它着力于在科学、有序、合理开发利用矿山资源的过程中,最大限度保护和恢复治理矿山环境。

    加强矿山地质环境防治

    在高寒荒漠区,这样一个矿产资源丰富、动植物资源丰富、环境又极为恶劣的区域,结合矿山开发对地质环境造成的影响,建议从以下几方面进行矿山地质环境防治及保护:

    针对新建矿山,应按照“加快建设绿色矿山的实施意见”精神,建设绿色矿山,从源头保护矿山地质环境,实行过程控制的保护性开发措施。

    针对已发现的矿山地质灾害,应加强治理与监测工作,加强对不稳定边坡监测和移动规律认识,消除和减小不稳定边坡崩塌滑坡灾害可能对过往行人和车辆的威胁。

    针对高寒荒漠区矿山开发过程中主要造成的影响是土地资源破坏和地形地貌景观破坏这一现状,加强土地资源的保护,尽量减少对原生态土地的占用与破坏,特别是尽量减少对表层土壤的破坏,以地下开采为主,采取以钻代槽、浅钻的绿色勘查技术,对于必须破坏部分土地时,必须对表层土采取保护措施以防止表层土散失和退化。

    锡铁山铅锌矿废石堆上的人工林

    采取封育、地表植被重建,在草皮的种属选择、工艺的采选上要与矿区所处的地理位置、气候条件、土石环境相匹配,以确保植被重建的成效;废石、废矿渣堆覆土绿化;废石、废矿渣堆积台面整治,压实台面,加固边坡、衬砌护坡,在有效部位建设拦挡工程,设计相应的排水、防水工程;地质探槽治理,采取土方回填。

    开展人工现场调查、遥感监测工作,动态掌握矿产资源勘探开发活动对土地资源的破坏类型、面积及破坏程度等,同时监测监督矿山地质环境治理恢复工作情况。

    建设矿山公园

    在青海西部大柴旦地区,西部矿业股份有限公司锡铁山铅锌矿分公司在矿山地质环境保护方面就是一个优秀的典范。该矿山位于青海省柴达木盆地北缘戈壁滩上,常年刮风,沙尘暴天气时有发生,降水量稀少,植被稀少,难以存活。整个矿区及周围只有少许骆驼草和麻黄草生长。经过改造,该矿山在废石堆、厂区内种植了大量杨树、柳树、红柳和草皮,在厂区形成了具有防风固沙能力的人工林,绿化覆盖率达到了可绿化区域面积的80%以上,改变了矿区小环境,降雨量增加,风沙天气逐年减少,逐步形成了适宜人居住的环境。

     

    珍惜矿产资源 助力生态文明

    《建立国家公园体制总体方案》提出:完善自然生态系统保护制度——

    健全严格保护管理制度。严格规划建设管控,除不损害生态系统的原住民生活生产设施改造和自然观光、科研、教育、旅游外,禁止其他开发建设活动,不符合保护和规划要求的各类设施、工矿企业等逐步搬离,建立已设矿业权逐步退出机制。

    完善责任追究制度。强化国家公园管理机构的自然生态系统保护主体责任,明确当地政府和相关部门的相应责任。严厉打击违法违规开发矿产资源或其他项目、偷排偷放污染物、偷捕盗猎野生动物等各类环境违法犯罪行为。

    祁连山

    近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《建立国家公园体制总体方案》(以下简称《总体方案》)。国家发改委相关负责人针对建立国家公园体制的目的、国家公园的特点、国家公园体制试点工作进展等问题进行了解答。

    问:我国为什么要建立国家公园体制?其根本目的是什么?

    答:建立国家公园体制是党的十八届三中全会提出的重点改革任务之一,是我国生态文明制度建设的重要内容。

    新中国成立以来,特别是改革开放以来,我国的自然生态系统和自然遗产保护事业快速发展,取得了显著成绩,建立了自然保护区、风景名胜区、自然文化遗产、森林公园、地质公园等多种类型保护地,基本覆盖了我国绝大多数重要的自然生态系统和自然遗产资源。但同时,我们也看到,各类自然保护地建设管理还缺乏科学完整的技术规范体系,保护对象、目标和要求还没有科学的区分标准,同一个自然保护区部门割裂、多头管理、碎片化现象还普遍存在,社会公益属性和公共管理职责不够明确,土地及相关资源产权不清晰,保护管理效能不高,盲目建设和过度开发现象时有发生。

    因此,我国建立国家公园体制的根本目的,就是以加强自然生态系统原真性、完整性保护为基础,以实现国家所有、全民共享、世代传承为目标,理顺管理体制,创新运营机制,健全法治保障,强化监督管理,构建统一规范高效的中国特色国家公园体制,建立分类科学、保护有力的自然保护地体系。

    问:“国家公园”的定位是什么?有什么特点?

    答:《总体方案》明确,国家公园是指由国家批准设立并主导管理,边界清晰,以保护具有国家代表性的大面积自然生态系统为主要目的,实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆地或海洋区域。国家公园是我国自然保护地的最重要类型之一,属于全国主体功能区规划中的禁止开发区域,纳入全国生态保护红线区域管控范围,实行最严格的保护。除不损害生态系统的原住民生活生产设施改造和自然观光、科研、教育、旅游外,禁止其他开发建设活动。与一般的自然保护地相比,国家公园的自然生态系统和自然遗产更具有国家代表性和典型性,面积更大,生态系统更完整,保护更严格,管理层级更高。

    问:此前,国家发改委牵头推进的建立国家公园体制试点,开展了哪些工作?目前取得了怎样的进展?

    答:2014年以来,国家发改委会同有关部门深入学习贯彻习近平总书记系列重要讲话,特别是关于建立国家公园体制的重要指示精神,有力有序有效推进试点各项工作,取得了阶段性成效。

    一是下好体制创新“先手棋”,实现自然资源资产分级统一管理。试点省市按照统一部署,抓住裉节、打通梗阻、突破藩篱,在体制机制方面进行了大胆探索和创新,大多已对现有各类保护地的管理体制进行整合,明确管理机构,整合管理资源,实行统一有效的保护管理。青海省组建成立三江源国家公园管理局,将原来分散在林业、国土、环保、住建、水利、农牧等部门的生态保护管理职责划归三江源国家公园管理局,实行集中统一高效的生态保护规划、管理和执法。东北虎豹国家公园立足国有林地占比高的优势,探索全民所有自然资源所有权由中央政府直接行使,管理机构已正式组建。湖北省整合原神农架国家级自然保护区管理局、大九湖国家湿地公园管理局,以及神农架林区林业管理局有关神农架国家森林公园的保护管理职责,成立神农架国家公园管理局,统一承担1170平方公里试点范围的自然资源管护等职责。浙江省、福建省也已正式成立由省政府垂直管理的国家公园管理机构。

    二是突出生态保护“主旋律”,探索多样化保护管理模式。试点省市始终将自然生态系统和自然遗产保护放在第一位,试点各项工作最大限度服务和服从于保护。吉林省对试点区承包经营活动进行严格规范,对到期的承包经营项目,一律暂停发包,对没有到期的经营项目,加强日常监管,最大限度降低人为干扰,有效改善了东北虎豹生存活动空间。黑龙江省积极开展野外巡护,适时开展反盗猎及野外补饲工作,确保了东北虎豹野外种群的生存繁衍安全。四川省暂停受理大熊猫国家公园核心保护区、生态修复区内新设探矿权、开矿权等审批,积极探索已设矿业权的有序退出机制,除国家和省已规划的重大基础设施项目外,林业部门暂停受理核心保护区、生态修复区内征占用林地、林木采伐等审批。陕西省积极开展野外巡护和监测工作,大熊猫野生种群和栖息地状况持续改善。浙江省针对集体林地占比高的问题,采取置换等方式逐步降低集体土地占比。福建省将武夷山国家公园作为独立自然资源登记单元,印发《武夷山国家公园体制试点区自然资源统一确权登记实施方案》,深入开展茶山整治以来,累计拔除违规开垦茶山5.8万亩,完成造林面积3.4万亩。云南省全面启动试点区自然资源资产确权登记,已完成森林、湿地资源调查。北京市积极探索以文化遗产保护带动自然生态系统的保育和恢复,实现多头管理向统一管理、分类保护向系统保护的转变。

    三是谋划政策规划“组合拳”,构建制度保障体系。试点省市从政策、规划、立法等多个方面创新制度供给,谋划总体设计、制定部署意见、落实配套政策。青海省正式出台《三江源国家公园条例(试行)》,编制完成《三江源国家公园总体规划》,制定印发了三江源国家公园科研科普、生态管护公益岗位、特许经营、预算管理、项目投资、社会捐赠、志愿者管理、访客管理、国际合作交流、草原生态保护补助奖励政策实施方案等10个管理办法,形成了“1+N”制度体系。国家林业局会同吉林、黑龙江以及四川、陕西、甘肃正抓紧编制东北虎豹、大熊猫国家公园体制试点实施方案和总体规划。湖北省人大常委会将《神农架国家公园管理条例》列为2017年省人大立法“1号”议案,条例经省政府常务会议审议后已通过省人大常委会立法会一审。浙江省制定实施《钱江源国家公园山水林田河管理办法》,设置环境资源巡回法庭,开展乡镇领导干部自然资源资产离任审计。福建省出台《武夷山国家公园试点区财政体制方案》,将武夷山国家公园管理局作为省本级一级预算单位管理,按照管理权与经营权相分离的原则,试点区内企业包括武夷山市属国有企业管理权与税收等按属地原则归属武夷山市本级财政,试点区内的风景名胜区门票收入、竹筏和观光车等特许专营权收入、资源保护费收入等作为省本级收入,纳入预算管理,直接上缴省级财政。

    四是打好社区发展“攻坚战”,实现人与自然和谐共生。试点省市立足我国人多地少、发展仍处初级阶段的实际国情,牢固树立共建共享理念,在国家公园体制试点中,注重建立利益共享和协调发展机制,实现生态保护与经济协调发展,人与自然和谐共生。青海省结合精准脱贫,新设7421个生态管护综合公益岗位,确保每个建档立卡贫困户有1名生态管护员,让贫困牧民在参与生态保护的同时分享保护红利,使牧民逐步由草原利用者转变为生态守护者。四川、陕西、甘肃、吉林、黑龙江五省分别编制了大熊猫国家公园、东北虎豹国家公园试点范围内居民转移安置实施方案,分散的居民点实行相对集中居住,扶持发展替代生计。福建省成立的联合保护委员会优先从村民中选聘相关服务人员,起草《武夷山国家公园管理条例》过程中多次组织召开社区座谈会,充分听取村委会和当地村民意见。湖北省利用网格管护小区将神农架国家公园社区居民优先聘为护林员、环卫工人等生态管护人员。

    问:统一规范高效的中国特色国家公园体制的核心是什么?

    答:针对我国自然保护地管理存在的突出问题,要在统一事权分级管理、强化自然生态系统保护、促进社区协调发展、完善法律制度等4个方面取得实质性突破,大胆创新,补齐制度短板。

    一是以自然资源资产产权制度为基础,建立统一事权、分级管理体系。《总体方案》提出,要整合相关自然保护地管理职能,由一个部门统一行使国家公园自然保护地管理职责。部分国家公园由中央政府直接行使所有权,其他的由省级政府代理行使,条件成熟时,逐步过渡到国家公园内全民所有的自然资源资产所有权由中央政府直接行使。合理划分中央和地方事权,国家公园所在地方政府行使辖区(包括国家公园)经济社会发展综合协调、公共服务、社会管理和市场监管等职责。合理划分中央和地方事权,构建主体明确、责任清晰、相互配合的国家公园中央和地方协同管理机制。立足国家公园的公益属性,确定中央与地方事权划分和支出责任,建立财政投入为主的多元化资金保障机制。

    二是以系统保护理论为指导,强化自然生态系统保护管理。统筹制定各类资源的保护管理目标,着力维持生态服务功能,提高生态产品供给能力。严格规划建设管控,除不损害生态系统的原住民生活生产设施改造和自然观光、科研、教育、旅游外,禁止其他开发建设活动,不符合保护和规划要求的各类设施、工矿企业等逐步搬离,建立已设矿业权逐步退出机制。编制国家公园总体规划及专项规划,合理划定功能分区,实行差别化保护管理。建立国家公园管理机构自然生态系统保护成效考核评估制度,对领导干部实行自然资源资产离任审计和生态环境损害责任追究制。

    三是以社区协调发展制度为依托,推动实现人与自然和谐共生。明确国家公园区域内居民的生产生活边界,相关配套设施建设要符合国家公园总体规划和管理要求,周边社区建设要与国家公园整体保护目标相协调。建立健全国家公园生态保护补偿政策,加强生态保护补偿效益评估,完善生态保护成效与资金分配挂钩的激励约束机制。引导当地居民、专家学者、企业、社会组织等积极参与国家公园建设管理各环节和各领域。

    四是以国家公园立法为基础,保障国家公园体制改革顺利推进。在明确国家公园与其他类型自然保护地关系的基础上,研究制定有关国家公园的法律法规,明确国家公园功能定位、保护目标、管理原则,确定国家公园管理主体,合理划定中央与地方职责,研究出台国家公园特许经营等配套法规,做好现行法律法规的衔接修订工作。制定国家公园总体规划、功能分区、基础设施建设、社区协调、生态保护补偿、访客管理等相关标准规范和自然资源调查评估、巡护管理和生物多样性监测等技术规程。

    问:国家公园强调的全民公益性如何体现,普通百姓怎么受益?

    答:国家公园的全民公益性,主要体现在共有共建共享。

    一是提高共有比例。国家公园应属全体国民所有,目前我国很多自然保护地存在集体土地占比较高的情况,必须按照法定条件和程序逐步减少国家公园范围内集体土地,提高全民所有自然资源资产的比例,或采取多种措施对集体所有土地等自然资源实行统一的用途管制。

    二是增强共建能力。国家公园应积极引导公众参与,要充分调动政府、市场和社会各方面力量,优化运行机制,创新管理模式,引导各类社会机构特别是当地社区居民参与国家公园体制建设。要通过政策宣讲、产业引导、专题培训等方式,提高社会公众参与共建的能力。

    三是提升共享水平。国家公园应着力突出公益属性,在有效保护前提下,为公众提供科普教育游憩的机会。要加大生态保护及相关设施的投入,不断提高生态服务和科普教育游憩服务的水平,为国民提供更多机会亲近自然、了解历史、领略祖国大好河山和深厚历史文化底蕴,进而增强保护自然的自觉意识,促进生态文明建设。

    问:关于建立国家公园体制,下一步有什么样的总体安排或计划?

    答:国家公园体制建设既要坚持长远目标方向,又要立足我国人多地少的基本国情和发展所处的阶段性特征,认真处理好体制转换过程中的衔接,量力而行,有步骤、分阶段推进。

    一是继续稳步推进试点工作。试点省市要按照建立国家公园体制总体方案和已经批复的试点方案要求,继续探索创新,扎实做好试点任务落实工作,认真梳理总结有效模式,提炼成功经验。

    二是抓紧细化各项配套制度。各有关部门要按照建立国家公园体制总体方案重点任务分工,抓紧开展制定国家公园设立标准、构建国家公园空间布局、优化完善自然保护地体系、建立统一管理机构、建立健全监管机制、构建国家公园资金保障管理机制、健全严格保护管理制度、实施差别化保护管理方式、建立自然资源资产离任审计制度、制定国家公园法律法规等10项工作。

    三是正式设立一批国家公园。按照“十三五”规划《纲要》的有关部署,根据建立国家公园体制总体方案明确的国家公园功能定位和全国总体布局,在具有国家代表性的重要自然生态系统,整合相关自然保护地,设立一批国家公园。

     

    实现自然资源科学保护和合理利用

    科学普及并不局限于老掉牙的科学常识,好的科普作品更要反映最新的科研进展。而介绍最新进展、最新成果的科普作品,非原创不可。

     

    作者(前排左五)带领河北兴隆县六道河中学的学生野外体验剖面测量

    2016年5月,习近平总书记在出席全国科技创新大会上指出:“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。”习近平总书记的这一讲话,充分说明了党和国家对我国科学普及事业的重视。

    近几年,国土资源系统在地学科普领域做出了卓有成效的工作:打造了200余家国家地质公园(其中33家被列为世界地质公园),建设了一批地质场馆和100余家地学科普基地,创办了多个致力于国土资源系统科普的杂志和网络平台,培养了一批科普团队和科普人员,出版了上百种地学科普读物。国土资源部还组织进行了优秀地学科普图书评选等活动。很多地质公园和科普基地,结合各自的特点,联合社会各界举办了各种各样的科普活动。

    可以说,地学科普正在全国如火如荼地进行。然而,繁荣的背后,仍然隐藏着一些问题。

    首先,一线科研人员没有动力进行地学科普。真正从事地学科普的一线科研人员少之又少,与社会需求之间存在着极大的矛盾。

    近几年来,笔者利用业余时间在从事地学科普工作的过程中,目睹了基层中小学校师生、户外旅游爱好者以及社会各界人士对于地学科普的热情和渴望。而事实上,绝大部分参与研学活动的是高校地学专业的本科生或研究生,鲜有一线科研人员的参与或指导。这种情况与目前科研人员的评价体系和考核政策有直接关系。一方面,管理部门和社会各界都在大声疾呼加强科普;另一方面,科普工作并未真正纳入到地学科研或生产单位的考核与评价体系中,科普成了良心活。正因为如此,许多单位的科普活动都是重形式、轻内容,重场馆建设、轻人才队伍的培养。

    其次,缺少原创科普内容。科学普及并不局限于老掉牙的科学常识,好的科普作品更要反映最新的科研进展。而介绍最新进展、最新成果的科普组品,非原创不可。

    由于缺少一线科研人员的参与,原创的地学科普作品奇缺。很多科普读物或是直接翻译西方的科普著作,或是东拼西凑而来。知识陈旧,甚至将错就错、以讹传讹的现象屡见不鲜。打着科普的旗号,侵犯知识产权的事件时有发生。

    再次,相当一部分科研人员仍然缺少向大众主动进行科普的意识。探索自然界的奥秘是科学家的天职,向公众普及最新的科学知识,同样是科学家义不容辞的责任。但是,仍然有相当多的科研人员认为科普不是科学家的份内之事,科普意识淡薄。

    鉴于此,笔者建议相关主管部门可以从以下四个方面解决目前我国地学科普存在的问题:

    一是尽快制定符合国土资源系统特点的科普机制。中国地质调查局已经明确,“十三五”时期每项地质调查计划、每项工程和每个具体的项目都要有明确的科普目标,项目成果中要包含科普内容,积极向公众宣传地质科技创新成果,增强公众对地质调查工作的认知程度,提升地质科技创新可持续能力。如果再配合明确的考核、晋升和奖惩机制,地学科普工作定会迅速发展。在实际操作过程中,要特别注意避免运动式的科普活动,不要搞形式主义。

    二是从政策和宣传层面,努力在科研人员中营造积极传播科普知识的氛围,使好的科普作品与好的科研论文一样具有重要的社会价值。在西方发达国家,向公众进行科普已被视为一线科研人员的天职,越是精通自己本专业领域的大科学家,越重视对公众的科普工作。国土资源部优秀科普图书评选等活动要坚持进行,对于侵犯知识产权、东拼西凑的劣质科普作品要建立必要的曝光制度。

    三是讲好地球的故事,可以从方方面面进行。大到板块构造、海陆变迁,小到一砂一石的形成,只要认真总结,都有故事可讲。但在实际中,许多人主观上想从事地学科普,但是缺少经验,总觉得无从下手。因此,建议负责科普的管理部门和地学科普机构可以组织青年地学专业人员进行针对性的科普创作培训。如地球的诞生、原始生命的形成、寒武纪生命大爆发、恐龙称霸全球又突然灭绝、地下宝藏、喜马拉雅山的崛起、火山的形成、地震的发生等等,地球科学所有领域的知识几乎都是公众关注的热点,有足够多的地球故事可讲。

    四是在已有的国土资源科普基地中,择优挑选若干科普先进单位,进行重点扶持,从多学科、多种技术手段上进行地学科普试点,建设一批真正的优秀科普基地。

    (作者单位:中国地质科学院地质研究所)

    科研人员要当科普主力军

     

    天悬天坑航拍图。 资料图片

    作为特殊喀斯特地貌,天坑令人神往。陕西省国土资源厅近日对外发布地质遗迹调查阶段性成果,其中之一是:我国地质人员在陕西汉中发现了由49个天坑组成的4个天坑群,天坑数量位居世界前列,达到世界级地质遗迹标准。这则消息不胫而走,被众多目光聚焦。那么,如此大规模的天坑群是如何被发现的?汉中天坑群科研价值几何,发现之后又将如何保护开发?不久前,记者进行了探访。

    一张卫星照片牵出天坑调查

    付出艰苦努力“找到它,弄清它”

    天坑是一种漏斗形岩溶地质景观,大部分坑壁都是陡崖环绕。按照专家的介绍,天坑是在地下河强烈溶蚀和侵蚀作用下,石灰岩不断溶解,导致岩层不断崩塌,并贯通地表所形成的。

    “镇巴三元圈子崖天坑相当大,直径目测约有四五百米,探头一看,悬崖峭壁之下郁郁葱葱,美极了!”陕西省地调中心遥感所所长张俊良说,天坑与外界隔绝,形成了特殊的小气候,为某些动植物的生长、发育提供了特殊的生态地质条件,也为研究大巴山生物多样性提供了场所。

    汉中天坑群原始程度高、生态保护好,已发现不少奇特的动植物。这里有两人多高的杜鹃树,1尺来长、浑身通透的白线虫,濒危物种鼯鼠(“飞猫”)等。

    2016年12月,中国科学院院士、国内岩溶地质研究专家袁道先来到汉中天坑群进行考察,他说:“汉中天坑群处于我国目前发现的天坑岩溶地貌的最北界,这一点的意义非常大。”

    汉中天坑群这么富有价值,人们很难想象,它们的发现最初与一张卫星照片有关。

    2016年4月,陕西省国土资源厅在全省组织实施地质遗迹调查,陕西省地质调查中心工作人员分赴全省各地,开展相关工作,张俊良负责的小分队在陕南山阳县、镇安县一带进行调查。

    5月初的一天,同行通过手机向张俊良发来一张照片,称陕南疑似有天坑。张俊良通过遥感解译分析、无人机航拍等方式,初步判断出10多个天坑的具体方位和大小。

    “找到它,弄清它。”眼见为实,必须实地调查。7月,张俊良和黄建军、宁社教、李新林、李益朝等4位高级工程师,组成汉中天坑群首支探险小分队,开始实地考察。随着汉中天坑群项目的推进,参与项目的技术人员数量也在不断增加,陕西省地质调查中心特别抽调了十几名队员充实到调查队伍中。

    汉中天坑群分布在秦巴山深处,调查难度大。山间小路难行,他们想办法加快进程。队员们常常被竹茬扎破鞋脚、野刺划破脖脸,还时常被毒虫咬伤……深山里通讯落后,为前后照应,队员们用口哨暗语联系方式——每人脖子上挂一个哨子,通过吹出不同的音调沟通联系。

    行走在大山间,需要减轻负重。调查队员们每次出行尽可能少带东西,包括食物在内。队员们出发前会尽可能多吃点,每人带上两三块巧克力充饥。长期不规律饮食,不少队员都患上了肠胃病。路途中,感冒、发烧更是时有发生。

    达到世界级地质遗迹标准

    具有较高科研价值,填补了岩溶地质研究空白

    汉中天坑群位于秦巴山区汉中南部秦岭造山带与扬子地块结合地带,主要分布在宁强县禅家岩镇、南郑县小南海镇、西乡县骆家坝镇、镇巴县三元镇四个区域。经过初步勘查,一般天坑和大型天坑有48个,位于镇巴县的圈子崖天坑口径为520米,达到超级天坑的标准。

    2016年10月末,陕西省地质调查院邀请国内外专家,对汉中天坑群地质遗迹调查项目的阶段性成果进行研讨。联合国教科文组织国际岩溶研究中心、中国地质科学院岩溶地质研究所的专家,先后参加项目的野外调查、论证及研究等工作,并形成意见:汉中天坑群类型齐全,生态系统良好,具“稀、奇、峻、雄、险、秀”的风景特色,具有科学性、典型性、稀有性、观赏性、可保护性等资源属性。天坑群在数量上位居世界前列,达到了世界级地质遗迹标准。

    汉中天坑群发现之前,全世界发现并被确认的天坑约130个,均位于北纬24°—31°之间和南、北纬20°以内。其中近100个天坑分布在我国广西、云南、贵州等地的23个区域。此次发现的天坑群沿着大巴山脉,分布在北纬32°—33°范围,是在我国北纬32°湿润热带—亚热带岩溶地貌区最北界首次发现的岩溶地质景观。

    专家同时认定,汉中天坑成群分布,规模巨大的洞穴廊道、地缝、峡谷、石林及湖泊等岩溶景观类型齐全,组成了完整的岩溶地貌系统。岩溶洞穴中保留有丰富的古地下河冲积物、次生化学沉积物及重力崩塌堆积物,为研究地下河演化和秦岭南部古环境变化提供了素材。

    “汉中天坑群的发现填补了世界岩溶地质研究空白,增加了生物研究原始样本,对于研究中国南北方乃至全球古地理环境及气候变化具有重要意义。”陕西省国土厅厅长王卫华说,下一步陕西将建立天坑群岩溶地质研究工作站,对天坑群地质遗迹的成因、演化及其生物多样性开展长期观测、探测和研究,适时启动国家乃至世界地质公园和自然遗产申报工作。

    旅游资源将带动当地脱贫

    解决水土保持问题,做好有序开发

    “此次发现的天坑群基本上为原始状态,未受人为破坏,保存程度极好。”陕西省地质调查中心总工程师李新林介绍,汉中天坑群地质遗迹呈现地面与洞内景观相结合的多层次的游览空间,可以与人文、生态及红色旅游资源相结合,形成完整的旅游资源配置格局,具备观光游览、度假休闲、探险科考、科学研究、科普教学等多种功能。

    宁强县禅家岩镇天坑群面积约120平方公里,区内主要发育天坑、地河、洞穴、峡谷等地质遗迹,其中天坑有4处。2016年冬天,记者在禅家岩天坑群区进行实地走访,可以清晰看出以地洞河大型天坑为核心,周边有大高坑瀑布群、溪流河峡谷、草川子石林、禅家岩峰丛洼地等地质遗迹。区域内还有西方沟挂壁公路、羌族傩文化以及金牛峡、五丁关等丰富的人文资源。

    据了解,目前禅家岩镇分布着6个自然村,由于自然条件限制,当地群众生活十分贫困。当地期待,天坑群的发现能够带动基础设施建设,依靠生态旅游促进自然资源开发和农副产品销售,为当地脱贫攻坚提供机遇。

    禅家岩镇镇长肖方昊告诉记者,镇北有二郎坝天湖风景区,西连马坝河、草川子风景区,南靠龙潭子风景区,东邻黎坪森林公园。希望以天坑为起点,与周围自然景观形成一点四线的生态旅游环线。禅家岩镇是省级生态镇,森林覆盖率达到83%,希望省市县各部门统一规划,在不损坏自然植被,不损坏生态环境的前提下有序开发。

    袁道先提醒当地管理者,汉中天坑群部分岩溶地貌周边有一些坡耕地,水土保持的压力不小。流失的水土一旦进入洞穴,既不利于洞穴保护,也不利于后期的旅游开发。因此,若要对天坑开发利用,首先得把这个问题解决好。

    据了解,由于汉中天坑群勘探工作刚开始,保障措施还不完备,为了游客的安全,暂时没有对外开放。当地已着手编制下一步调查、保护和开发利用的方案。陕西省计划对其余岩溶遗迹区继续开展深入地质勘查,并启动地质遗迹保护管理办法的起草工作。

    《 人民日报 》( 2017年03月25日 10 版)

    新地质遗迹 考验保护与开发