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    兴国县和平村打出日出水量200立方米的水井

    中国地质调查局总工室、水环部对扶贫水井进行核查

    开栏的话

    水文地质调查服务干旱缺水区饮水安全、土地质量地球化学调查成果服务特色农业发展、地质找矿带动商业矿产资源勘查开发、地质灾害调查服务城镇化建设、地质遗迹调查服务旅游资源开发——自然资源部中国地质调查局瞄准脱贫区资源环境突出问题,发挥专业技术优势,走出了一条以找水打井、防灾减灾、特色农业、地质旅游、矿产资源开发利用等为主的“地质调查+”特色扶贫之路。

    今年是脱贫攻坚决战决胜之年。中国地质调查局聚焦尚未脱贫摘帽的市县,精准对接需求,在自然资源部定点扶贫六县、乌蒙山集中连片特困地区、“三区三州”等重点地区安排项目126个,将地质调查支撑服务脱贫攻坚作为今年工作的重中之重。

    从今天起,本版开设《“地质调查+”支撑服务脱贫攻坚》专栏,对地质调查支撑服务脱贫攻坚取得的成果,以及在科学技术、运行机制等方面的创新经验进行系列报道。

     

    4月26日,从江西省贫困县脱贫退出新闻发布会上传来喜讯,江西省兴国县正式退出贫困县序列。

    兴国,一片神圣的红色土地,孕育了肖华、陈奇涵等56位共和国开国将军。受制于“八山半水一分田”的恶劣自然条件,兴国县有36 个村在2017年被列为深度贫困村,农业用水和百姓安全饮水难以保障。

    老区人民的难和痛,是自然资源系统干部职工放不下的牵挂。2016年以来,自然资源部中国地质调查局坚决贯彻落实自然资源部党组部署要求,发挥自身专业技术优势,部署地质调查支撑服务赣南脱贫攻坚找水打井项目,组织中国地质调查局水文地质环境地质调查中心(以下简称“水环中心”)等单位分头实施。水环中心在牵头负责的兴国县采用“突击队+常规队”的组合形式,三进兴国找水打井。经过3年努力,共实施探采结合井55眼,总涌水量2.1万立方米/天,直接解决了4.4万余人的安全饮水问题和3000亩现代农业灌溉用水问题,为25万余人提供安全饮水水源,并发现170余处特色矿泉水,圈定4处地热靶区和23处应急水源地。

    西霞村有了幸福泉

    水环中心在兴国扶贫找水的第一站在西霞村。这里,600多户、3000多人散居在一个个山旮旯,没水吃是他们自祖辈定居于此就面临的“老大难”。

    “虽然家家户户打了小水井,但水量严重不足,有时仅能抽10分钟,干旱季节更是没水可抽。”村支部书记汤秋生说,“水少不说,水质还不好。从井里打出来的水,烧开后一会儿便出现黄色沉淀物,用这种水煮的饭都是黄褐色的。”

    听说村里来了帮忙找水的地质队,村民们纷纷前来一探究竟。烟农吕常琳对找到水充满期待:“烟叶是我们的主要收入。要是用水有保证,烟叶的产量肯定能上去,品质也会提高,今后的好日子也就有希望了。”

    “我在这生活了80多年,从来没有人打到过水,我看你们也很难。”也许是因为以前期盼一次、失望一次,一位老者摇着头说。

    绝不能让西霞村人民再次失望!望着村民们期盼的眼神,水环中心的领导和找水队员们在心里立下了誓言。

    可随后的调查让他们发现,西霞村找水之难远超预想:西霞村虽有发现,西霞村找水之难远超预想:西霞村虽有 山有沟,但坡小沟短、汇水有限,且沟内均为泥质含量高的致密岩石,根本不蓄水。即使有着丰富找水经验的“黄金搭档”李伟和朱庆俊,在西霞村野外踏勘后也皱起了眉头。

    “越难越需要我们冲上去。”在突击队长张福存的带领下,大家每天在西霞村看山看石看图纸,在无数次野外走访、物探实践和资料修改中,寻找地下水脉的所在。为了将地表植被、地表干燥对电信号的干扰降到最低,队员们到山下背土来铺,拎盐水一点点灌,平常只需很短时间就能完成的100多个探测点却用了两个多小时。

    队员们的辛苦,换来的是对地下水脉的准确把握。依据这些地质资料设计实施的两个钻孔,出水量稳定在1000吨/天,而且打出的还是极其罕见的锂型矿泉水。2017年1月9日,西霞村老俵们早早地来到钻机旁,看着清冽甘甜的水流渐喷渐大,幸福的笑容洋溢在脸上。那位对找水不抱希望的老者也向突击队竖起了大拇指。

    汤秋生说:“我们吃水不愁了,300亩烟叶可以正常栽种了。烟叶产量提高了,老百姓的收入就增加了。以后我们还可以发展蔬菜种植,那我们村脱贫就更没有问题了!”

    西霞村的水源问题虽然解决了,但是如何让老百姓真正喝得上,还需要团队重点思考和努力攻克。找水团队采取和县政府联建供水工程的办法,建设了高位蓄水池,形成了自流式供水系统,并在水井口增加了除氟设备,直接为石坳子、汤屋村的1200余人送上优质饮用水,同时解决了2000多亩耕地灌溉用水。通过预留的输水口,还可解决附近3个行政村约8000人的饮用水问题。

    水脉现身靠创新

    红层区,地貌陡峭不汇水、地层泥质含量高不富水、构造紧闭不导水、深部地下水不循环,再加上丹霞地貌勘查场地狭小,且水田与电力线沿沟分布,物探勘查多种方法受限,被称为“找水禁区”。兴国县正处于这样的地区。

    为破解找水难题,水环中心组建了一支年轻有朝气、思维活跃、负责任、能坚守、有担当的“战队”,并要求做到“地方政府哪里有需求,就去哪里开展工作”。

    这支“战队”融合了地质、遥感、物探、钻探等多专业技术人才,通过水文地质条件分析和遥感线性构造解译,聚焦缺水村组找水方向及找水靶区;根据工作场地条件及找水目的层,确定最适宜的物探勘查方法组合;利用数据采集现场人工干预去噪,适时调整仪器数据采集频度和供电强度,降低物探勘查结果的多解性,准确刻画含水层或构造空间特征;根据极化率、半衰时、金属离子等富水性参数的匹配关系,结合视电阻率响应特征综合判断含水层富水性,从而确定最佳井位。多专业、多技术、多方法的深度融合和创新使用,推动他们在兴国县实现了缺水区找水的一个又一个突破。

    地处兴国盆地北部的高多村,傍依319国道与S223省道和泉南高速,区位优势明显。2016年,兴国县农业综合开发办公室对高多村1000余亩土地进行高标准农田改造,发展以蔬菜、瓜果为主的现代生态农业产业,联结贫困户200户,用工120余人,打造“现代农业+土地入股+农民就业”产业精准扶贫的典范,2017年被列入兴国县六大攻坚战30个重点项目之一。

    2017年10月,兴国县委副书记、县长陈黎获知由于受缺水问题影响,该项目进度迟滞不前,遂向水环中心找水团队发出帮助找水的请求。找水团队紧急会商后认为,解决扶贫产业项目基地缺水是助力地方脱贫攻坚的重要发力点。

    扶贫产业基地位于红层砂泥岩分布区,园区内已人工挖掘水井5眼,仅1眼井出水,水量40吨/天。项目组集结水文地质、水文物探技术人员,经过综合对比分析地质结构、地下水赋存运移规律等,结合激电曲线,最终确定钻孔孔位2处,备选孔位1处。为了不耽误蔬菜的及早种植,找水团队多方协调钻机,采用气动潜孔锤钻进工艺,1天内完成了2眼井的钻探施工,合计涌水量500吨/天。

    在兴国这片土地上,找到水已实属不易,更可贵的是,水环中心还找到了优质的水源。比如,为会昌县矿泉水厂实施的2眼锶型矿泉水探采结合井,解决了投产水量不足的问题,避免了2000万元投资损失;为宁都县小布镇实施的井口水温34℃、每天290吨的自流优质偏硅酸型热井,丰富了宁都县小布镇全国十大特色旅游小镇的品牌内涵,助推小布镇成功获批国家4A级旅游景区……

    “170余处矿泉水点、而且是稀有的锌型矿泉水、锂型矿泉水,将为兴国发展水产业提供新动能。20多口水井、20多处乡镇供水水源地,让我们规模化发展特色农业也将不再受困于水。”陈黎信心满满地说。

    2019年1月,陈黎千里迢迢赶赴河北保定,将亲笔题写的“足迹印兴国,甘泉泽千秋”锦旗,亲手交到水环中心主任文冬光的手上。

    使命始终担肩上

    2019年9月9日,中国地质调查局召开局党组会议,全面贯彻落实党中央决策部署和部党组工作要求,以高度的政治自觉将赣州四县摆在地质调查支撑服务精准脱贫攻坚工作的核心位置,精准对接地方党委和政府需求,聚焦找水打井等重点工作任务,在项目、资金、人才、装备等方面提供充分保障,加大力度、加快步伐、提高效率,全力支撑赣州四县如期完成脱贫摘帽目标。

    2019年9月11日,中国地质调查局组织总工室、水环部,以及南京地质调查中心、武汉地质调查中心、水环中心等单位,赶赴赣州四县精准对接需求,在对需求点实地调研、摸排的基础上,制订了“精准锁定需求、区分轻重缓急、一点一策、分县包干”的工作方案。

    9月21日,水环中心党委抽调水工环精干力量,配置先进仪器设备,成立了以中心副主任李铁锋为队长的找水打井突击队再次驰援兴国县,对44个缺水需求村组开展了逐点踏勘、逐村核实,确定了14个急需开展工作的需求点。这14个需求点,或地处找水禁区的红层区,或是条件复杂的灰岩区,或是场地狭小的变质岩区,都是“难啃的硬骨头”。

    梅窖镇寨脑村是梅窖镇人口最多的村组。该村村民大多引山泉水或自挖浅井作为生活用水,常出现季节性饮水困难。作为解决该村安全饮水问题的圩镇自来水管网延伸工程,取水水源为流经该镇的梅窖河,也经常出现水质不稳定、季节性缺水问题。 长期以来,梅窖镇一直致力于寻找安全稳定的补充水源,但受隐伏岩溶复杂地质条件影响,或因溶洞发育塌孔无法实施,或因水量较小几近干孔,安全稳定集中供水问题迟迟未能解决。

    2019年10月14日,水环中心与梅窖镇进行了深入需求对接,确定了在该镇集中供水取水点和蓄水池之间开展勘查工作。通过遥感解译初选工作靶区、地面调查确定构造特征和地层展布、综合物探靶向定位,确定了2处孔位。为解决岩溶地层钻进困难问题,找水打井队采用潜孔锤跟管钻进施工,2眼钻孔先后成井,单孔试抽水量均在1000立方米/天以上。

    但出水的喜悦很快就被水中泥沙含量高的现实问题冲淡。

    面对水量丰富却历经一周抽水洗井均无法获得清澈地下水的问题,找水突击队积极探索,反复讨论出水泥沙含量高的原因,从钻井工艺、管材使用、成井工艺到抽水方案,多方核查、多次论证、反复研讨,尝试创新应用飞管止砂、多层包网、填砾过滤等工艺,选择合适含水层段进行成井,最终成功克服泥沙量大的问题,获得清澈的地下水供水水源,总出水量达每天2140立方米,完全解决了寨脑村6863人的安全饮水问题,同时也为梅窖镇集中供水提供了补充水源,让2万余人有了清洁饮用水。

    在2019年“不忘初心、牢记使命”主题教育中,水环中心党委将“发挥水工环技术优势,助力老区可持续发展”纳入主题教育调研活动内容,成立了以中心党委书记张发旺为组长、副主任李铁锋为副组长的调研组,再一次深入革命老区兴国县开展“两不愁、三保障”需求调研和服务对接,以实际行动努力践行“为民服务解难题”主题教育目标。

    2019年11月30日,兴国县有关负责同志与水环中心调研组就发挥水工环技术优势、助力兴国脱贫攻坚可持续发展进行了座谈,就如何利用水环中心专业技术优势服务兴国经济发展达成了共识,并签订战略合作协议,再一次为兴国打赢脱贫攻坚战注入了一针“强心剂”。

    3年多时间里,水环中心赣南扶贫找水团队闯关夺隘、攻坚克难,为赣南老区兴国人民带来“水”的希望。让希望之水润泽赣南兴国的万物生灵,让老区经济腾飞的福泽滋润每一位老区人民的心田!

    水润将军县

    专家点评

     

    “建立的二氧化碳地质储存技术方法体系,可为我国今后二氧化碳地质储存提供科学、技术和工程依据。”中国地质科学院岩溶所院士袁道先,国务院资深参事、中国工程勘察大师王秉忱教授等专家组成的项目成果评审专家组对《全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程》项目给予了高度评价。

     

    袁道先院士更是对该项目能在3年内完成全国二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价表示赞赏。他认为,项目中pH值深层原位自动监测系统、CO2-GSM数值模拟软件等成果已达到国际领先水平。

     

     

     

    我国首个深部咸水层二氧化碳地质储存示范工程

     

    为贯彻落实国务院领导关于加强应对全球气候变化研究的重要指示,充分发挥地质工作在应对全球气候变化方面的优势,评估我国二氧化碳地质储存潜力,支持我国利用碳储技术应对气候变化,中国地质调查局于2010年~2012年设立了“全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程”计划项目。

     

    作为业务指导部门,中国地质调查局水文地质环境地质部组织中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、吉林大学、青岛海洋地质研究所等单位的20余支专业调查队伍与科研院所近300名专业技术人员联合攻关,将二氧化碳地质储存由梦想一步步变为现实。

     

    在成果汇报会上,项目负责人郭建强有条不紊地向与会者介绍了取得的7项成果。他表示,全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程项目可谓“利在当代,功在千秋”,在政治、社会、应用、潜在效益方面都具有十分重要的意义。

     

    七大成果支撑应对气候变化

     

    创新了我国二氧化碳地质储存技术方法体系,首次制定出符合我国地质条件的潜力与适宜性评价方法。项目组提出了不同评价精度下,深部咸水层、油田、气田和煤层4种主要储存介质类型的潜力计算关键参数和计算方法,构建了包括地质安全性、储存规模、社会环境风险和经济适宜性四大约束目标在内的选址指标体系,并提出了多尺度目标逼近选址方法。鄂尔多斯盆地、河套盆地和重庆合川等典型地区的二氧化碳地质储存选址实践,不仅为二氧化碳地质储存示范工程场地筛选、调查勘查与评价提供了技术支撑,也为今后同类工程场地选址积累了经验。

     

    首次全面完成了全国区域级和盆地级二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价,编制出我国二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价成果图系和主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价成果图集,基本掌握了我国可储存的区域和储存潜力。在此基础上编制的我国二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价成果图系由11张1∶500万专题性图件组成,反映了我国二氧化碳地质储存基本地质条件、适宜储存的区域以及目标靶区的分布情况。为提升项目成果社会化服务水平,项目组挑选出碳源分布密集、地质资料研究程度较高的松辽、渤海湾、四川、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口等38个盆地,编辑出版了《中国主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价图集》。该图集为制定中国二氧化碳地质储存规划和宏观决策提供了科学依据,为相关科研机构、企业开展二氧化碳地质储存提供了科学基础数据,向社会普及了二氧化碳地质储存地学知识。

     

    与神华集团合作,建成了我国首个深部咸水层二氧化碳地质储存示范工程,实践了二氧化碳地质储存全流程工程技术——此举标志着我国完成了深部咸水层二氧化碳地质储存后续工程的技术储备。截至2015年5月中旬,该示范工程已成功注入30万吨二氧化碳,完成了项目设计储量,未发现二氧化碳泄漏及对周边环境的影响。示范工程及相应的科学研究与技术开发仍在进行中,为今后开展规模化二氧化碳地质储存工程奠定了扎实基础。

     

    基本明确了深部咸水层二氧化碳地质储存的机理,并成功研发出具有国际先进水平的二氧化碳地质储存模拟系统,为二氧化碳地质储存技术方案优化设计与效果评估提供了基础平台。该系统由流场-温度场-化学场并行计算软件(THC-MP)、流场-温度场-化学场-应力场四场耦合软件(CO2-THCM)和人机交互界面软件(VISUAL-THC)构成,模拟计算功能强大,人机交互界面友好,易于普及学习和应用推广,能完全满足二氧化碳地质储存地质建模、储层性能改造预测与二氧化碳地质储存数值模拟等技术需求,达到了国际先进水平。

     

    搭建了二氧化碳地质储存实验室和原位试验场科研平台,构建了二氧化碳地质储存“大气-地表-地下”立体监测技术方法体系,探索性地提出了二氧化碳地质储存盖层力学稳定性、环境影响与安全风险评价技术方法。

     

    加强项目实用仪器设备的研发,获得发明、实用新型专利10余项。其中,自主研发的深层pH值原位监测系统突破了低功耗、耐压、耐腐蚀等技术难题,填补了国内技术空白,满足1500米以深的二氧化碳储盖层监测要求;深部井下狭窄空间原位流体U型管取样器是国内开创性成果,为二氧化碳地质储存监测和科学研究提供了重要装备保障,具有广阔的推广应用前景。

     

    搭建了功能齐全的全国二氧化碳地质储存地理信息系统管理平台,实现了对原始数据和成果数据分类存储管理和灵活应用。项目组完成了区域级→盆地级→场地级的空间数据库,初步实现了成果的数字化与系统化;首次建立了二氧化碳动态监测数据库和pH深层监测控制管理平台;建立的全国二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价与示范工程数据库,入库资料翔实可靠,为开展进一步工作奠定了基础;充分利用空间数据库技术和地理信息空间分析技术,建立了集数据提取、数据管理、数据质量检查、适宜性评价、自动或手动编图、成果展示于一体的地理信息平台。

     

    三大经验促进当前指导未来

     

    聚焦国家战略,瞄准重大需求。

     

     

     

    二氧化碳地质储存环境影响问题原位试验场

     

    气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性问题。中国是一个易受气候变化影响的发展中国家,妥善应对气候变化,事关国内国际两个大局。二氧化碳捕集与储存是一项具有大规模温室气体减排潜力的技术,是在我国能源结构以煤为主的现实情况下,有效控制温室气体排放的一项重要举措,有助于实现煤、石油等高碳资源的低碳化、集约化利用,促进电力、煤化工、油气等高排放行业的转型和升级,对我国应对气候变化、推进低碳发展具有重要意义。

     

    我国把积极应对气候变化作为经济社会发展的一项重大战略。党中央、国务院多次下发文件,推动二氧化碳捕集、利用和封存试验示范,并对相关人才建设、资金保障和政策支持等方面做出安排,提出到2030年二氧化碳排放达到峰值的“碳总量”控制目标。全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程项目在各方面取得的成果,将对解决中央、地方政府和企业减排温室气体需求提供直接有效的地学技术支撑。

     

    精心谋划善组织,真抓实干重落实。

     

    古语云:“凡事预则立,不预则废。”做项目亦是如此。全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程项目经过了3年谋划和3年实施才取得一些阶段性的成果。2005年,中国地质调查局原总工张洪涛高屋建瓴,发表了《中国二氧化碳地质埋存条件分析及有关建议》一文,正式提出加强二氧化碳储存地质条件调查和相关重大科技问题研究的建议。中国地质调查局水文地质环境地质部密切跟踪国外二氧化碳地质储存研究进展,组织局水文地质环境地质调查中心开展地质调查项目立项可行性研究。经过3年多的准备,中国地调局第一个二氧化碳地质储存地质调查工作项目“我国二氧化碳地质储存潜力评估与关键技术研究”于2009年正式立项。随后,中国地质调查局水文地质环境地质部全面推进二氧化碳地质储存地质调查工作,指导计划项目实施单位中国地质调查局水文地质环境地质调查中心就“全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程”计划项目成功立项。

     

    在项目实施过程中,各工作项目承担单位对成果进行了严格的质量控制,工作过程均未出现任何安全与质量事故,圆满完成了任务书和设计书提出的各项工作。

     

    凝聚单位倡导协作,发挥优势形成合力。

     

    二氧化碳地质储存囊括地质学、水文地质学、储层地质学等学科,是一门综合性极强的地质工作,在项目实施过程中,必须根据工作需要和不同行业单位特点,优选项目承担单位,形成合力,以保证成果质量。

     

    根据工作需要,全国二氧化碳地质储存潜力评价与示范工程计划项目下设7个工作项目和42个专题。3年来,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、青岛海洋地质研究所、吉林大学、北京大学、中国地质大学等单位的20余支专家调查队伍与科研院所近300名专业技术人员参与其中,在完成项目目标任务的同时,也在二氧化碳地质储存全流程技术环节培养了一批专业技术人才。

     

    四个方面彰显成果重大意义

     

    政治意义。作为发展中国家,我国经济发展与碳排放控制矛盾突出,在国际气候变化谈判中面临来自其他国家的压力。项目的实施,基本评估了我国二氧化碳地质储存潜力“家底”,为国家利用二氧化碳地质储存技术制定温室气体减排规划提供了基础数据;项目实施建设的二氧化碳地质储存示范工程,在直接减排二氧化碳的同时,实现了我国自主碳储技术储备,提升了国家在应对气候变化谈判中的话语权。

     

    社会效益。由于以煤、石油、天然气为主的化石能源仍将在能源消费结构中占主体地位,本世纪直接消耗化石燃料所产生的温室气体排放量将持续增加,如不采取措施加以遏制,由此引发的全球气候变暖、环境状况恶化将继续加剧。为避免全球气候变暖给人类和整个地球环境系统带来灾难性后果,积极采取减缓全球气候变暖和地球环境恶化的措施迫在眉睫。目前,减缓全球气候变暖与环境恶化的关键问题就是要大量减少以二氧化碳为主的温室气体排放,而二氧化碳地质储存技术也成为实现低碳减排、应对全球气候变暖最直接、有效的技术手段之一。

     

    本项目首次全面完成了全国区域级和盆地级二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价所取得的成果,为我国应对全球气候变化国际谈判、制定相关规划提供了翔实的数据和依据,也为我国规模化二氧化碳地质储存选址工作奠定了基础。项目建立的二氧化碳地质储存技术方法体系,在为储存工程建设企业带来显著经济效益的同时,也建立了一支稳定的二氧化碳地质储存研究团队,缩短了我国在二氧化碳地质储存研究领域与发达国家的差距,提升了我国二氧化碳地质储存技术研究水平。项目产生的仪器、软件等成果,能够快速应用到二氧化碳地质储存示范工程实践中,从而产生显著的社会效益。

     

    应用情况。系统编制的我国二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价成果图系和主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价成果图集,既可为我国气候谈判会议争取国家利益提供基础数据,亦可广泛应用于二氧化碳地质储存调查、研究和工程实践。部分项目成果已被中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、天大资源(中国)有限公司、中电投远达环保工程有限公司等企业、科研院所用于浙江东部、内蒙古苏里格/准格尔地区、青海、重庆、安徽、广西等地的电厂二氧化碳地质储存选址、政府减缓气候变化规划等实际工作中。

     

    编著出版的《中国二氧化碳地质储存适宜性评价与示范工程》、《中国主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性评价图集》、《中国二氧化碳地质储存地质基础及场地地质评价》等著作,被中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、中国石油大学(北京)、西安石油大学、长安大学、北京大学工学院等高校指定为相关专业研究生的参考教材。这些专著得到二氧化碳地质储存调查、研究和工程实践领域科研人员应用的同时,也不断向石油、煤层气、干热岩、页岩气等地下资源开发利用领域推广。

     

    潜在效益。项目取得的开创性成果为我国开展规模化二氧化碳地质储存工程构建了有力的技术储备。项目部分成果直接服务我国首个,也是世界最大规模的神华集团煤基全流程深部咸水层二氧化碳地质储存示范工程,在储存选址、示范工程监测等方面直接带来显著经济效益。随着二氧化碳地质储存技术在二氧化碳提高石油、煤层气、天然气等资源采收率、核废料处置等方面的应用推广,将为我国深部地下资源开发利用领域带来显著的经济效益。

     

    项目负责人简介

     

    郭建强,男,汉族,1964年生,甘肃武威人,教授级高级工程师,国土资源部专业技术二级高级工程师,中共党员。

     

    1985年毕业于西安地质学院(现长安大学)。2007~2010年为中国地质大学(武汉)博士研究生,获工学博士学位。

     

    现任中国地质调查局水文地质环境地质调查中心副主任,兼任石家庄经济学院兼职教授及硕士研究生导师;国际标准化组织二氧化碳捕集、运输和地质封存标准化委员会(ISO/TC265)专家组成员,中国地质学会第七届水文地质专业委员会副主任,中国地质学会勘探地球物理专业委员会第八届委员会副主任,第二届国土资源部地质灾害防治应急专家组成员,二氧化碳捕集利用与储存产业创新战略联盟理事。

    二氧化碳减排 地质工作大有可为

    2018年10月1日至7日,应俄罗斯泥石流学会邀请,自然资源部中国地质调查局探矿工艺研究所地质灾害调查与研究团队青年技术骨干张佳佳和陈龙赴格鲁吉亚第比利斯参加了第五届国际泥石流学术会议(5th International Conference—Debris Flows—Disasters Risk, Forecast, Protection)。根据会议安排,陈龙和张佳佳分别作了专题学术报告。

    10月2日,陈龙在第一专题“泥石流防灾与监测”(Section 1: DEBRIS FLOW MITIGATIONANDMONITORING)做了题为“Discussion on the characteristics and calculation method of material source for the debris flow in Tian Mo Gully”的学术报告,报告以调查区的高频泥石流沟天摩沟为研究对象,阐述分析了四类泥石流物源特征,明晰了不同类型物源量的计算方法,引起国际同行的浓厚兴趣,并进行了讨论交流。

    同日,张佳佳在第四专题“不同条件下泥石流的形成”(Section 4: DEBRIS FLOW FORMATION IN DIFFERENT CONDITIONS)做了题为“Conditions and mechanism for formation of glacial debris flow in ParlungZangbo, SE Tibetan Plateau”的学术报告,通过孕灾地质条件分析了帕隆藏布南北岸冰川泥石流规模、频率强烈差异的原因,认为沟谷地貌和冰川发育情况是造成该差异的主要原因,北岸未来仍是泥石流多发的区域,并与参会专家进行了交流研讨。

    会后两位同志还参加了为期两天的泥石流野外考察,并与外国学者讨论其与我国藏东南冰川泥石流的异同,加深了对不同孕灾条件下泥石流的形成和演化的认知。

    本次国际学术交流,有效地锻炼了青年科技人员,宣传了探矿工艺所在地质灾害调查研究领域的最新成果,展示了该所的研究优势与实力,提升了探矿工艺所在泥石流研究方面的国际影响。

     

    报告现场
     
     
     
    探矿工艺所青年技术骨干受邀参加第五届国际泥石流学...

    2017年5月23-24日,地调局航空物探遥感中心召开“‘一带一路’资源环境卫星遥感解译与应用”二级项目2017年度子项目设计审查与技术交流会议,对2017年度的重点任务进行了谋划部署。  

    与会专家对各个子项目的任务分解落实情况、工作方法及工作部署等方面进行了严格把关,对技术指南和制图规范进行了研讨,明确了本年度的时间节点和工作内容等具体工作部署,为项目的顺利开展和圆满完成打下了良好基础。

    在2016-2018三年间,二级项目将以国产卫星遥感技术为主要手段,编制“一带一路”不同比例尺的三维遥感影像图,解译提取“一带一路”64个国家/地区的地质矿产与资源环境信息,为重要国家或巨型成矿带的成矿规律研究和资源潜力分析、矿业投资条件分析提供数据,为政府能源资源合作和企业矿业投资提供决策依据。项目还将建立基于国产卫星数据的境外遥感调查技术体系,建立针对矿业活动等重要资源环境问题的动态观测技术体系,提升地质调查技术水平,搭建全球卫星遥感“一张图”解译数据服务软件模块,增强我国卫星遥感数据和研究成果的服务能力和影响力。

    2017年度将制定《“一带一路”资源环境卫星遥感解译技术指南》,开展“一带一路”28个国家(地区)的地质矿产与资源环境遥感调查、重点矿业活动区和重要地质环境区卫星遥感动态观测等。

    航空物探遥感中心全面开展“一带一路“资源环境卫星...

     

    安页1井现场

     

     

    团队在进行安页1井现场钻井岩心元素扫描

     

     

    团队在安场向斜进行野外露头观察

     

    近日,一则消息令人振奋:贵州省遵义市正安县安页1井一举获得四个地质层系的天然气历史性、里程碑式的重大突破,其中一个层系经气量测试,每日稳产超10万立方米,属高产天然气井,开辟了南方复杂地质构造区和贵州省油气勘查的新篇章,具有里程碑式的历史意义。这是中国地质调查局以实际行动贯彻落实习近平总书记提出的能源革命战略的重大突破成果,也是践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观的生动实践。

    丰硕成果的背后,必然有一支能打硬仗的团队,这便是中国地质调查局油气调查中心页岩气资源调查评价团队(以下简称“页岩气团队”)。

     

    责任:铁肩勇担国家使命

     

    我国地质构造复杂,页岩气成藏条件也极为复杂,相比之下,美国页岩气因富藏条件好及易开采,被称为“天生丽质”,我国页岩气地质勘探难度远大于美国。而且,我国的页岩气勘探开发工作起步也远晚于美国,加之国外的技术封锁,我国根本不可能照搬美国的勘探模式,只能自己探索创新,所以这注定将是一条布满荆棘的道路。

    中国地质调查局深感责任重大、任务艰巨,关键时刻毅然承担起了基础地调的国家使命,坚定地践行新时期地质工作者核心价值观,认真贯彻落实党中央、国务院关于加强常规油气和非常规油气资源调查的要求,全力提高国内油气保障能力和优化能源结构需求,以实际行动诠释着“责任是根本”的深刻内涵。中国地质调查局紧密围绕国土资源中心工作,服务能源资源安全保障,以实现油气重大发现和突破为核心,瞄准了石油公司久攻未克的南方复杂构造区,着手实施页岩气基础地质调查和油气资源战略选区调查。其中,南方页岩气基础地质调查和战略选区调查项目由中国地质调查局油气调查中心负责实施。

    南方常规油气资源蕴藏丰富,发育多套组合、多种气藏类型,但多年来油气调查工作仅在四川盆地的个别层系取得突破,盆地外围仅获得低产气流或页岩气显示。2009年至2011年期间,美国壳牌、雪弗龙以及中石油、中石化等国内外企业在扬子地区部署了12口井,效果均不理想,于是总结提出有利沉积相带和正向构造的“二元富集理论”,认为四川盆地之外复杂构造区不利于页岩气的富集成藏。中石油、中石化都是我国油气巨头公司,领跑我国页岩气商业开发。两家公司得出的一致结论,无疑给四川盆地之外复杂构造区寻找富藏页岩气判了“死刑”。

    想在判“死刑”的区域找到富藏页岩气谈何容易?页岩气团队以问题为导向,提出“四川盆地外是否具有资源潜力”、“残留向斜是否具备成藏条件”等这些关乎我国页岩气资源勘探开发前景的关键问题。团队围绕沉积和构造两大主控因素,以重庆涪陵、长宁和昭通页岩气田为基点,结合四川盆地周缘复杂构造区的地质特点,提出了川东南-黔北等页岩气调查有利区,并进行了精心部署和科学论证。在四川盆地外复杂构造区,针对龙马溪组页岩,页岩气团队开展了精细的沉积岩相、古生物、有机地化和地质构造调查,从富硅富有机质泥页岩厚度、有机质丰度、热演化程度、埋深、构造稳定性等关键参数入手,对页岩气成藏条件进行了综合对比,提出了注重沉积与构造保存的选区评价思路,评价出武隆、道真、安场、桑柘坪、濯河坝、龚滩等一批残留型向斜有利目标区。其中,安场向斜构造抬升相对较晚,后期构造活动较弱,有利于油气保存。按照开拓新区、扩大勘查范围的指导思想,结合矿权空白区和黔北页岩气勘查综合示范区情况,页岩气团队认为,优选安场向斜有利区实施战略选区调查,这为日后油气勘查取得突破性重大成果奠定了基础。

    在中国地质调查局组织实施南方页岩气基础地质调查和安页1井部署过程中,页岩气团队通过对南方复杂构造区页岩气成藏条件的系统研究,总结出“深水陆棚相是页岩气形成的物质基础、稳定的构造是页岩气保存的关键因素、地层超压是页岩气富集高产的必要条件”三位一体的页岩气成藏富集理论,其中“构造保存与地层超压”是中国特色的页岩气成藏的关键要素,完全不同于北美的“沉积主控”页岩气成藏理论,针对我国页岩气找矿工作指导性更强;还提出“逆断层封堵向斜成藏、常规与非常规同生共存”的复杂地质构造区油气成藏理论,突破了在盆地、在正向构造找油气的传统认识,对我国南方页岩气及油气的综合勘查开发具有重要的借鉴和指导意义。

     

    合作:为共同的目标而奋斗 

     

    合作是新时期地质工作者核心价值观的重要内容,也是衡量团队凝聚力的一个重要指标。一团和气不能称之为合作良好,为了一项项技术、一个个方案,页岩气团队成员们会进行充分地交流沟通,甚至是激烈地争论,只为汇众智、聚合力,选择更佳的技术、方案,早日实现油气勘探的突破性进展。这才是合作的真正内涵,只为一个共同的目标。

    路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。团队带头人翟刚毅深入研究自雪峰山古陆向西至四川盆地的构造变化特点,结合系统的页岩气地质调查,创新性地提出了五种页岩气控藏模式,即“简单背斜控藏型、逆断背斜控藏型、残留向斜控藏型、逆断向斜控藏型、基底隆起控藏型”,还创新性地提出了具有自封闭条件的向斜应该具备成藏条件,丰富了页岩气成藏富集理论。在部署论证安页1井井位时,为了解决地震解释的意见分歧,他亲自带队赴川庆物探公司,经过多次交流、讨论、论证,严把每个环节关口,精益求精,最终落实了真实构造情况,为安页1井最终钻井井位的确定提供了真实可靠的资料。在很多人不看好地震预测地层压力的情况下,翟刚毅大胆尝试,果断决策,将安页1井部署在NW007地震线西侧压力高异常区,为该井获得高压高产天然气奠定了基础。在他主导下,一些新技术、新方法相继应用于安页1井的井位论证,而且均取得了突破性进展。

    团队另一位带头人包书景,虽已人到中年,但在钻遇高产天然气流关键时期,仍像小伙子一样奋战在一线,起早贪黑,抬岩心、磨薄片、细观察、勤分析,尤其在制订石牛栏组压裂试气方案时,在现场亲自磨制薄片,进行鉴定,带队踏勘野外剖面。这一切,都是为了更好地了解地层岩矿特征和储层类型,有针对性地选择科学的施工工艺。

    为确保油气及时发现,泥浆比重和录井数据的准确性至关重要,这也是总工程师庞飞始终放心不下的关键问题。为此,他像钉子一样牢牢坚守在一线,钻井平台、泥浆罐、录井房、实验室……处处可见他忙碌的身影。他还常常半夜跑到录井房查看录井曲线,用蒸馏水矫正测量仪器数据,亲自从泥浆罐取样测量比重,一丝不苟,即使在南方腊月的冰雨天气,依然如此。

    页岩气团队的强大,不仅表现在带头人的以身作则上,更因为他们有一个强大的党支部。

    今年7月1日,中国共产党刚刚迎来95岁生日,今年也恰是中国地质调查工作的百年华诞。安页1井野外临时党支部在今年被批准成立,也就显得更有意义了。临时党支部完全按照中国地质调查局党支部标准化要求建设,党员活动室窗明几净,墙上整齐地贴着各项党的规章制度,虽然是野外临时党支部,但支部建制依然是非常规范,井然有序。

    在党员活动室采访时,记者看到党员徐秋枫正和两个师弟探讨问题。记者一打听才知道,因为中国地质调查局有很多留学归国人才,很多人出国前在学校就是预备党员,但出国后因联系不到党组织,一直没有进入转正程序,虽然已经过去几年,但回国到中国地质调查局工作后还是预备党员。因情况特殊,所以已有几年党龄的徐秋枫正在给两个师弟讲解这种情况的预备党员如何转正。

    党支部还充分发挥传帮带作用,并有一个显著特征——老同志带新同志,老党员帮新党员,职位越高的干部,越是冲在最前沿。一位普通员工说:“我们还有休息日,但领导几乎没有休息日,五天工作日是在项目现场解决问题,周末两天休息日则多是参加学术研讨会,是‘5+2’的工作模式,而且每天夜深人静时还要查资料研究,因此多是深夜一两点之后才能休息。”

    对于这样一个团队,经常和团队打交道的合作方——贵州黔南页岩气开发责任公司董事长张福由衷地赞叹道:“这是一个很好的团队,有技术,有方向,而且能很好地把握政策。”

    只要有方向,就有了合作共同追寻的目标。虽然页岩气团队成员分工不同,有思想碰撞,但始终密切配合,团结合作,只因每个人心中都固守着新时期地质工作者核心价值观。

     

    奉献:舍小我取大义

     

    探索创新是彰显个性,但页岩气团队同样也继承了老一辈地质工作者的“三光荣”传统,以忘我的奉献精神,舍小家为大家,深刻诠释了新时期地质工作者核心价值观。

    由于常年在外做地调,翟刚毅患有髋关节滑膜炎,但他仍坚持亲自率队赴贵州、湖南、湖北、广西、云南等地开展野外调研与勘查。在一次野外调查工作中,需要爬到山顶才能看到露头,大家知道他有腿疾,都劝他不要爬上去,他却急了,坚定地说:“若不亲眼看到地质现象,不亲自鉴定地质特征,怎么能认识还原真实的地质面貌呢?地质人就没有怕苦怕累这一说。”他仍像往常一样出色地完成了勘查任务,腿疾算什么,在他眼里勘探才是最大的事,这就是一个真正地质人的本色。每次在野外工作中,翟刚毅还总是将自己多年来累积的丰富的地调知识手把手地传授给年轻人,在他的指导和帮助下,团队里年轻人的工作能力不断提高。

    包书景性格活跃,有个独生女儿,但因为工作繁忙,鲜有时间陪伴女儿。2015年,女儿硕士毕业的日子,他没有忘记,更没有忘记之前对女儿的承诺——到法国巴黎出席她神圣的毕业典礼。但在当时,安页1井井位论证、井位设计也进入了关键阶段,资料收集整理、地震数据处理解释、油气成藏条件分析、页岩气形成富集机理研究、样品分析检测、野外井位踏勘,等等,各项工作千头万绪。在这关键时刻是坚守工作岗位,还是暂时请假兑现对女儿的承诺?包书景心中不免犹豫纠结。最终,他还是选择了坚守安页1井的岗位。虽然他没有见证到女儿毕业典礼这一重要的人生时刻,但却见证了安页1井油气放喷的盛况。

    庞飞因为常年驻扎在项目现场,难以照顾家庭,这也是他对家庭最愧疚之处。他还清楚地记得,开钻之时,孩子还不到1岁,在此后近1年时间里他只能借回京讨论方案的空隙回家看下孩子,每一次都是来去匆匆。他很想念孩子,但始终不能陪伴在孩子身旁。每当离家孩子拽着他哭着喊“爸爸不走”时,每当在视频里看到孩子因发烧“哇哇”哭叫而自己却无能为力时,堂堂五尺男儿再也抑制不住内心的情绪,转身的瞬间早已是泪流满面。

    他们只是页岩气团队中的几个代表,更是众多中国地调人的一个缩影,中国地质调查局系统还有千千万万像他们一样的职工。他们拼搏进取,无私奉献,以自己的实际行动,舍小我取大义,自觉践行新时期地质工作者核心价值观。

     

    创新:机制改革激发团队活力

     

    创新是地质调查事业的核心,贯穿于工作的各个环节,也是新时期地质工作者核心价值观的精髓。人才是所有科技创新的动力源泉,中国地质调查局人才机制的改革创新则更充分调动起不同类型、不同领域、不同层面各类人才的创造性,形成万众创新的良好氛围。

    中国地质调查局坚持正确的用人导向,深化人才发展体制机制改革,特别是2015年9月,出台了《关于加强地质科技人才队伍建设的指导意见(试行)》(以下简称《指导意见》),对地质科技人才队伍建设作出重大战略部署,绩效工资分配向取得突出成果业绩的卓越、杰出、优秀地质人才倾斜,打破了人才称号的终身制,消除了“官本位”思想意识对科技人员发展晋级的干扰……自此,中国地质调查局地质人才队伍建设翻开新的篇章。

    中国地质调查局以“五不唯”的用人标准,不拘一格降人才,以具局特色的“五问”原则,把人才评价与成果评价紧密结合,把人才工作贯穿于地质调查事业的各领域和全过程,人才队伍建设与地质调查和科学研究同步规划、同步实施、同步考核,激活新时期地质工作者的创新能力。

    在中国地质调查局的指导支持下,页岩气团队通过3年的努力建设,初步建成了一支专业齐全、结构合理、创新进取、敢于担当的团队。团队成员涵盖了油气地质、地球物理、石油工程、测试分析等专业,由页岩气资源调查评价、储层评价与甜点预测、实验测试三部分专业人员组成。团队现有39人,其中,教授级高级工程师8人,高级工程师4人,博士16人,硕士23人。

    2013~2016年,页岩气团队共承担项目16个,发表科技论文20余篇,获得实用新型专利5项,举办学术会议报告60余次。期间,团队于2014年获得中国地质学会和中国科学技术协会授予的“页岩气科学传播专家团队”称号,1人被授予“全国页岩气科学首席传播专家”,1人入选国土资源部科技领军人才开发和培养计划,3人入选国土资源部科技杰出青年领军人才开发和培养计划。同时,还培养了一大批高素质的油气、页岩气地质调查和资源评价的技术骨干,为今后“四新”领域油气及页岩气发现和突破奠定了人才基础。

    目前,页岩气团队已成功申报《大型盆地与煤层气》国家重大专项“页岩气资源评价与勘查技术攻关项目”,集中地调局系统页岩气调查力量,将继续攀登页岩气资源调查和理论研究科学高峰。

    页岩气团队通过多种方式长期历练,已经锤炼成为一支尖兵铁旅,担当有为,不辱使命。7月28日,以安页1井重大突破为主题,中国地质调查局举办了今年第四次“中国地质大讲堂”,页岩气团队的翟刚毅、包书景、庞飞和任收麦四位同志分别作了主题报告。局有关领导对该团队取得的突破性重大成果表示了由衷地祝贺,并致以崇高的敬意。局领导感慨,听完安页1井的情况汇报后收获很大,既进一步了解了安页1井取得的重大成果情况,又加深认识了该项成果的重大价值,同时总结学习了其成功经验,对于进一步推进页岩气油气资源调查评价具有重要指导意义。

    中国地质调查局高度重视团队建设和人才培养,通过加大油气资源调查力度,初步形成了以局油气资源调查中心为核心层,大区地调中心和直属科研院所为紧密层,以石油公司、大专院校为协作层的油气调查队伍体系,初步形成了以局油气调查中心安页1井页岩气团队为代表的一批油气调查团队,培养了一批卓越、杰出和优秀地质人才,为全面开展油气调查工作、在“四新”领域获得更多、更大的成果奠定了人才基础。

    中国地质调查局油气调查队伍从无到有,圆满完成了成立之初“一年有模样,两年成规模,三年上水平”的目标,有力推动了我国油气调查事业的跨越式发展,翻开了油气调查队伍建设的新篇章,也是“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观的集中体现。面对新形势、新任务和新要求,中国地质调查局以新时期地质工作者核心价值观为内生动力,创造了一个又一个的奇迹,正朝着建设世界一流地调局的目标大步迈进。

    新时期地质工作者核心价值观凝聚发展新动力

    由中国地质调查局水文地质环境地质调查中心承担的“沂蒙山区1:5万水文地质调查”在淄博市沂源县圈定地下水富水块段23处。

    “沂蒙山区1:5万水文地质调查”项目组技术人员在对2015年野外调查、物探、钻探等实物工作进行总结、资料整理和水文地质图编制工作过程中,注重调查区水文地质条件分析,经对调查的961口机民井、135眼泉和收集的453口机民井系统梳理,分析了65眼机民井抽水试验数据和8眼大泉长期观测数据,结合对11个乡镇486个村庄997眼井、231眼泉水的开采量现状调查,经与沂源县水务局、自来水公司等相关单位交流研讨,在北流水、孟坡、九龙泉、芝芳等地圈定23处地下水富水块段,总面积50平方公里,总水量每天80000余立方米,为沂源县持续增加的用水需求指明了供水方向,并且富锶、富锂、富锌矿泉水分布范围的圈定,将进一步提升沂源“矿泉水之乡”的美誉。

    23处地下水富水块段的圈定,是水环中心继完成16眼探采结合井, 为4.4万余饮水困难群众提供优质供水水源之后,“项目落地、成果开花”的再次体现,是项目成果转化利用、服务地方的再次实践。

     

     

    地调局水环中心在沂蒙山区圈定23处地下水富水块段



    鄂尔多斯乌审旗境内的苏里格气田


    内蒙古煤田地质勘查(集团)公司(内蒙古煤田地质局)副总经理杜刚博士近年来一直关注着内蒙古非常规油气的勘探开发。作为内蒙古绿能有限责任公司的法人,他所在的公司向有关部门申请的页岩气探矿权因为被含在其他企业的采矿权范围内而被搁置。有关部门的批复是,“请酌情与矿业权所属单位协商处理。”他说,协商并不能在短时间内解决目前存在的问题,因为大部分矿权都处于行政垄断状态,“这在内蒙古尤其是在鄂尔多斯盆地太常见了”。


    为什么盯上页岩气?


    国际能源署预计,“21世纪是天然气的黄金时代”。


    随着生态文明建设的推进,我国正在经历一次深刻的能源结构转换——由以石油(或煤炭)为主向以非化石(或可再生)能源为主转换。


    国务院部署的大气污染防治10条措施其中单立一条即第4条特别强调:要“加快调整能源结构,加大天然气、煤制甲烷等清洁能源供应”。根据目前国内的技术水平和开发成本,许多专家估计,10年~20年内,在各种清洁能源中,天然气将脱颖而出,成为主力。


    事实上,相对于煤炭、石油等化石能源, “三气”(天然气、煤层气、页岩气)资源的优势凸显。以天然气为例,它比较清洁,与等热值燃料相比,产生的二氧化碳排放量比煤炭少近一半,比石油少近30%,其他污染物排放也少许多。同时,它的开发技术比较成熟,使用成本较低,可以替代煤、油,用途广泛,不受气候影响,输送便利,供应稳定。除此之外,包括煤层气、致密气和页岩气在内的非常规天然气还有两大优势。一是储量丰富。我国非常规天然气储量达200多万亿立方米,是常规天然气的5倍——我国埋深2000米以浅煤层气的地质资源量约36.81万亿立方米,相当于500亿吨的标准煤,居世界第3位;中国工程院咨询研究报告《我国非常规天然气开发利用战略研究》中显示,我国煤层气可采资源总量大约是10万亿立方米,其中大于1000亿立方米的盆地有15个;我国致密气储量约12万亿立方米;我国陆域页岩气地质资源潜力为134万亿立方米,可采资源潜力为25万亿立方米(不含青藏地区)。二是需求旺盛。有专家预测,到2020年,我国天然气年总产量有望达到2300亿立方米,其中,非常规天然气可快速增长至1200亿立方米,占国产天然气总量的52%,成为国产天然气的主体。


    内蒙古包括煤层气、致密气、页岩气在内的非常规天然气储量尤其丰富。


    据记者了解,目前,全国仅有的两个重点煤层气产业化生产基地之一就是鄂尔多斯盆地。而内蒙古是鄂尔多斯盆地的核心区,涵盖了整个内蒙古西部地区。有专家表示,对比探明储量,这一区域内的煤层气和页岩气目前基本上尚未开发,致密气也仅仅用了一小部分。


    在全国14个含煤层气大于5000亿立方米的盆地(群)中,内蒙古境内就有鄂尔多斯、二连、海拉尔等3个盆地(群)。其中鄂尔多斯盆地资源量在全国最大,约10.72万亿立方米(地跨蒙、晋、陕、甘、宁五省区)。而鄂尔多斯盆地东缘和沁水盆地的煤层气可采资源量在1万亿立方米以上。


    同时,内蒙古还有极为丰富的致密气即致密砂岩气。仅鄂尔多斯乌审旗境内的苏里格气田,致密气探明地质储量即达1.1万亿立方米,目前年产量达105亿立方米,分别占全国天然气储、产量的14.7%、12.1%。有关专家认为,仅鄂尔多斯盆地内蒙古境内(包括苏里格气田、大牛气田和乌审气田)致密气储量就在2.5万亿立方米以上。


    据内蒙古煤炭地质学会和内蒙古自治区煤田地质局对全区页岩气资源进行的初步估算,内蒙古页岩气资源潜力约30万亿立方米,有可能在中国的“页岩气革命”中发挥重要作用。而在《我国非常规天然气开发利用战略研究》中这样表述,我国陆相富有机质页岩主要分布在新生代陆相盆地。鄂尔多斯盆地三叠统延长组7段页岩最好,分布于盆地中南部,面积4万~5万立方米。


    2015年春节前,由内蒙古煤田地质局和内蒙古地质调查院共同完成的内蒙古第一个页岩气调查评价参数井获得重要数据,设计井深3550米,完钻3568米,发现具有开发价值的气层4层,形成较好的工业气流,最大产能5万立方米/天,稳定产能1.95万立方米/天。专家分析认为,这一重大进展对我国北方海陆过渡相页岩油气的资源评价、战略选区等有着重要的研究价值,也为内蒙古包括页岩气在内的非常规能源的开发由梦想变为现实提供了依据。


    尴尬的“清洁能源内蒙古”


    2006年,国家发改委、国家能源局编制了我国第一个煤层气发展规划,目标是,2010年,全国煤层气产量达到100亿立方米(地面抽采煤层气50亿立方米,利用率100%;井下抽采瓦斯50亿立方米,利用率60%以上),新增煤层气探明地质储量3000亿立方米,逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。


    从资源禀赋和国内需求考虑,在本世纪内,能源产业将始终是内蒙古自治区的主导产业。把内蒙古建成清洁能源输出基地,突出“清洁”、“输出”4字,这不仅明晰了解决自治区“一煤独大”结构单一的具体路径,而且给自治区的能源产业以科学的定位,为能源结构调整和能源产业发展指明了清洁、低碳、多元、安全的必然方向。


    对于煤层气的开发利用,内蒙古自治区的主要领导曾做出重要批示:“大有文章可做,要抓好。”领导就是领导,寥寥数字,重视程度可窥一斑。


    早在“十一五”期间,内蒙古对于清洁能源的发展就有规划。自治区政府曾提出,“加快对海拉尔盆地、二连盆地的勘探开采步伐,推进油页岩等非常规油气资源的开发利用”。2009年,自治区政府也曾发布了重点矿区煤层气开发利用实施方案。


    然而,内蒙古自治区页岩气资源勘查起步较晚,基础薄弱。为尽早实现全区页岩气资源评价重大突破,内蒙古自治区国土资源厅已将页岩气资源调查评价工作列入《内蒙古自治区找矿突破战略行动实施方案》。2012年,内蒙古地质勘查基金管理中心下达“内蒙古自治区页岩气潜力调查评价及开发利用选区研究”项目,由内蒙古地质调查院承担。项目组对全区7个大型沉积盆地的含泥页岩地层进行了梳理,重点开展了页岩气形成地质背景、页岩气形成条件、页岩气储集条件及页岩气富集条件分析,最终优选出页岩气有利地区11处。研究结果表明,内蒙古页岩气资源成矿条件优越,潜力较大。


    2013年,内蒙古自治区高调推出的未来发展蓝图“8337”中再次对发展清洁能源信心满满,“要把内蒙古建成保障首都、服务华北、面向全国的清洁能源输出基地。”


    但直至2015年3月,媒体对此的报道仍是“内蒙古的煤层气开发利用工作仍处于筹备状态”。诸多规划、方案都因在实施中遭遇各种掣肘而成果寥寥。“至今,内蒙古页岩气也仅仅有一口参数井,没有1立方米的商品量。”内蒙古低碳发展研究院院长、内蒙古自治区政协原副主席许柏年先生对此很是感慨,在接受记者采访时更是唏嘘不已。


    探寻症结沉疴


    杜刚所在的内蒙古自治区煤田地质局是自治区惟一从事煤田地质勘探专业工作的事业单位。50多年来,这个局共发现和勘探了煤盆地200多个,查明30多个大型煤田,其中准格尔煤田、东胜煤田蜚声国内外。提交各类地质报告近千件,累计探明煤炭资源储量7200亿吨,使内蒙古煤炭探明资源量达到9000多亿吨,居全国第一位。可谓战功赫赫。


    鉴于内蒙古“煤油气”共生或伴生的特殊资源富集特点,在开展煤炭地质勘查的同时,该局对油气钻探勘查业也“术有专攻”。经过多年的打造、发展,该局已拥有雄厚的钻探设备资源、人才资源和技术资料资源。多年来,该局的足迹遍布东北、西北、华北、华东等多个勘区,在延长油矿管理局、中原、大庆、长庆等油田获得了良好声誉。


    但是,现实却让杜刚等一班人颇感无力。拥有这么一支精干的队伍,一批高精尖的专业设备,却英雄无用武之地。


    国土资源部中央地勘基金管理中心主任程利伟曾表示,鄂尔多斯盆地对保障国家能源供应安全至关重要。这里资源十分丰富:煤炭产量约占全国1/4,油气当量约占全国20%,蕴藏着丰富的铀、石膏、煤层气等。但这里主要矿产资源共生伴生,合理开发利用难度大,特别是矿业权重叠突出,必须统筹协调油气、煤炭、煤层气、铀矿等资源开发布局和时序。


    矿业权重叠特别是无法申请到页岩气探矿权,正是杜刚所在的内蒙古煤田地质局在勘探页岩气等非常规能源过程中所遭遇的最大障碍,而且迄今无法破解。这也正是影响内蒙古自治区在非常规能源勘探开发方面无所作为的关键所在。


    “当前的油气资源管理体制并不利于推进我国油气资源勘探开发。内蒙古的致密气产量虽然居全国第一,但统计却计入了对产地拥有矿业权进而有权制定游戏规划的大型国有油气公司名下,并且开发与否也取决于拥有矿权的企业,地方政府甚至无权干涉。目前,仅苏里格气田就有50%的储量未加利用。致密气储量的大量闲置已经成为非常规天然气发展存在的重要问题。”内蒙古煤田地质局一位专家对此深有体会。


    事实上,长期以来,我国油气资源勘探开发实行的都是国有垄断经营的体制,常规天然气资源的矿业权都集中在少数大型国企手里。也就是说,除此之外,其它企业是不允许开发勘探常规天然气资源的。这种体制在相当长的一段时间内,对于保证国家能源安全是必要的,但确实也遏制了地方和其他企业参与的积极性,影响天然气资源的开发和利用。更为重要的是,这种体制已经与十八大提出的“充分发挥市场在资源配置中的决定性作用”背道而驰。


    据介绍,致密气本属非常规天然气资源,但在矿业权的设置上,致密气却被并入了常规天然气矿种,地方和其它企业不可能有矿业权;煤层气和页岩气虽已先后成为独立矿种,打破了管制,但依然没有打破资源垄断。而开发页岩气对于内蒙古来说,难度更大。国土资源部现有的招标区块中尚没有一块属于内蒙古地方政府或企业。这两种非常规天然气的资源有利区,大部分已被少数央企持有的矿业权区所覆盖。这样,地方政府和其他企业只能在少量空白区域申请矿业权,或者同少数央企协商合作开发。


    许柏年表示,内蒙古煤层气、页岩气等涉及非常规天然气的诸多“五年计划”均未实现预期目标,最根本的原因是非常规天然气上游矿业权的行政垄断。在内蒙古,有油气资源的盆地共13个,总面积约45万平方千米。但少数央企拥有的矿业权达164个,矿业权面积更是覆盖35.2万平方千米,几乎占据13个盆地的80%,这其中涵盖了全区的含煤范围和所有油气资源富集区。


    我国目前的《矿产资源法》规定,开采石油、天然气、放射性矿产等特定矿种,可以由国务院授权有关部门审批,并颁发采矿许可证。而对于石油、天然气勘查申请人资格,1998年发布的《矿产资源勘查区块登记管理办法》则明确规定,应另外提交国务院批准设立石油公司或同意进行石油、天然气勘查的批准文件以及勘查单位法人资格证明。许柏年表示,由于绝大部分勘查单位都不可能具备这样的条件,这些规定就间接促成了常规油气资源全部矿业权的垄断。而对属于非常规油气资源的煤层气、页岩气的探矿权,1993年的《中华人民共和国矿产资源法实施细则》规定,探矿权人可优先取得勘查作业区内新发现矿种的探矿权、采矿权。但在实际申请过程中,任何企业的非常规油气资源矿业权却不得与少数中央企业所设置的常规油气资源矿业权重叠,而少数中央企业在其常规油气资源矿业权范围变更或新增勘探矿种却易如反掌。


    针对矿业权重叠问题,通常的解决办法是按照申请批准的先后确定,时间在先而先得。但是对于被赋予矿业权,也要承担相应的责任和义务。探矿权人自领取勘查许可证之日起,必须按照规定完成最低勘查投入;探矿权人自领取勘查证之日起6个月内开始施工;石油、天然气勘查许可证有效期最长为7年,逾期不办理延续手续的,勘查许可证自行废止。《矿产资源勘查区块登记管理办法》规定,如涉及到“不按照本办法的规定备案、报告有关情况、拒绝接受监督检查或者弄虚作假的;未完成最低勘查投入的;已经领取勘查许可证的勘查项目,满6个月未开始施工,或者施工后无故停止勘查工作满6个月的”其中之一,发证机关就有权吊销勘查许可证。


    但许柏年告诉记者,这些对于少数具有垄断性质的大型油气企业并不具有约束力。事实上,相应的勘探退出机制并没有在实际过程中得到执行。他甚至认为,这种上游矿业权的垄断,直接或间接对内蒙古的经济、环境、社会都造成了不同程度的伤害。比如,这种垄断一定程度造成大量油气资源被闲置,妨害了能源结构的调整,导致国家能源安全受到威胁,破坏了市场竞争的公平性,损害了社会对内蒙古油气资源开发的积极性,也直接促成了内蒙古能源经济“一煤独大”,环境治理成本高昂;这种行政垄断并不执行税收属地化管理,钱拿走了,污染留在原地,客观上影响了像内蒙古这样的经济发展不均衡的少数民族地区的发展,也形成了社会不和谐的诱因。


    体制壁垒如何破解


    事实上,矿业权重叠带来的后续问题最直接的就是成果收益的分配。这是矿政管理的新课题,也是一个非常复杂的问题,既和今后的开发规划联系在一起,也需要在空间时间上作调整、分割经济利益,据说,国土资源部正在研究破解这个课题。为了把我国的多矿种兼探做大做强,国土资源部副部长汪民曾在一次找矿突破总结会上明确要求,要加强政策指导和支持,对涉及规划部署、矿业权设置、利益调整、资料信息服务等方面的问题,制定相关配套政策加以规定和引导,确保综合勘查工作顺利开展。


    许柏年说,山西省人民政府曾发布《关于加快推进煤层气产业发展的若干意见》,针对煤层气提出“深化矿权管理改革”,“进一步做好煤层气矿权两级管理试点工作”,揭开了合理配置煤层气资源、从根本上解决煤层气和煤炭矿权分置重叠问题的序幕。他特别期待内蒙古自治区政府能效仿山西省政府,站出来为地方企业合理的资质据理力争,与少数掌握大量煤炭开采权的央企协商,对其已获非常规油气矿业权而尚未开发的地块进行合作开发;同时,立即组织有关部门对目前内蒙古含煤范围内尚余的少量矿权空白区,向国土资源部申请矿业权,该初始配置的矿业权,可归属地方国有资本控股企业。


    我们不妨以煤层气为例来梳理一下相关政策、法规和解决途径——


    以煤层气为例,针对其矿业权重叠问题,国家先后出台了多个相关政策条例。在煤层气资源矿业权设置上,提出国土资源部根据国家矿产资源规划,综合考虑煤层气、煤炭资源赋存状况和煤炭矿业权设置方案,在煤层气富集地区,划定并公告特定的煤层气勘查、开采区域。煤层气勘查、开采结束前,不设置煤炭矿业权。


    国土资源部出台的《关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采管理的通知》指出,将煤层气和煤炭采矿权合二为一,煤炭开采企业和煤层气开采企业组建联合公司,走合作开发的路子。其中,煤炭企业为甲方,煤层气企业为乙方,两方合作,共同推进。如果无法合作的,由政府裁决;如果两三年达不成协议的,乙方退出。然而,由于一些利益纠葛,上述政策并没有得到很好地贯彻和落实。


    2013年3月,国家能源局也出台了《煤层气产业政策》,明确提出了“煤炭远景区实施‘先采气、后采煤’,优先进行煤层气地面开发。”“已设置煤炭矿业权但尚未设置煤层气矿业权的区域,经勘查具备煤层气地面规模化开发条件的,应依法办理煤层气勘查或开采许可证手续,由煤炭矿业权人自行或采取合作等方式进行煤层气开发。在已设置煤层气矿业权的区域,根据国家煤炭建设规划5年内需要建设煤矿的,按照煤层气开发服务于煤炭开发的原则,采取合作或调整煤层气矿业权范围等方式,保证煤炭资源开发需要,并有效开发利用煤层气资源。”


    尽管诸多政策出台,但业内却普遍认为,因为涉及到地方煤矿企业、央企、民企、地方政府等多方的利益纠葛,在已经有矿权和气权的区块解决问题非常困难。仅仅依靠政策发文解决不了煤层气矿权纷争的根本问题。有专家认为,矿权的主要问题在于,在法律上气权和矿权是分开的,这两个权利不统一,利益纷争永远都存在。


    越来越多的声音希望推进非常规天然气勘探开发体制改革。这一呼声也引起了高层的关注和重视。


    国家十二五规划提出的2015年能源发展的主要目标包括:实施能源消费强度和消费总量双控制;适度超前部署能源生产与供应能力建设;优化能源结构;加快建设山西、鄂尔多斯盆地、内蒙古东部地区、西南地区、新疆五大国家综合能源基地;推进能源体制机制改革。


    习近平在中央财经领导小组第六次会议上明确提出,要加快推进油气领域改革,创新勘探开发机制,促进油气管网公平接入和开放。习近平特别强调,推进能源体制改革,抓紧制定电力体制改革和石油天然气体制改革总体方案,启动能源领域法律法规立改废工作。习近平强调:“坚定不移推进改革,还原能源商品属性,构建有效竞争的市场结构和市场体系。这是继李克强在国家能源委员会会议上强调“要加大路上、海洋油气勘探开发力度,创新体制机制,促进页岩气、页岩油、煤层气、致密气等非常规油气资源的开发……调整能源结构,关键要推进能源体制改革。要放开竞争性业务,鼓励各类投资主体有序进入能源开发领域公平竞争”之后,中央高层针对能源体制机制改革的又一次表态。


    能源体制的弊病已被决策层重视,旧有的格局亟待打破。


    期待中的“破冰”之路


    关于能源体制改革的“破冰”,目前业界已有两条比较清晰的思路:一是使非常规能源资源管理权彻底从“行政垄断”中解脱;另一条路是探索推进混合所有制。


    许柏年是“解放管理权”的坚定支持者。他认为,内蒙古具备作为非常规天然气勘探开发体制改革试点的优势条件和法律许可。国务院2011年6月发布的《关于进一步促进内蒙古经济社会又快又好发展的若干意见》中明确指出,坚持深化改革扩大开放,赋予先行先试政策,深化重点领域和关键环节的改革,力争取得突破;推进内蒙古整体列为国家资源型地区可持续发展试点工作,探索资源型地区可持续发展新模式。完善资源有偿使用制度,规范矿业权及产权交易;鼓励中央企业在内蒙古的分支机构变更为独立法人,实行税收属地化管理。《中华人民共和国民族区域自治法》更明确规定,民族自治地方的自治机关依照法律规定,管理和保护本地方的自然资源;对可以由本地方开发的自然资源,优先合理开发利用。而按照现有的法律规定,非常规天然气属于“可以有本地方开发的自然资源”。要充分运用《中华人民共和国民族区域自治法》和丰富的资源禀赋,多争取矿业权,深化改革、扩大开放,更加广泛深入地同央企及国内外其它企业合作,共同促进内蒙古新兴能源产业健康快速发展。


    他建议,对内蒙古辖区内的油气资源矿业权区块登记按照“常规”和“非常规”试行两级管理体制,非常规油气矿业权登记授权内蒙古自治区国土资源厅管理,并依法执行“退出”机制。国土资源部将致密气(致密砂岩气)列为独立矿种。国务院主管部门授权内蒙古自治区政府自行制定非常规天然气中长期发展规划,经国务院主管部门统筹协调后审批公布,而涉及的公益性非常规油气资源调查评价所需的地质调查资质,也由内蒙古国土资源厅发放。建议国务院批准内蒙古自治区设立鄂尔多斯北部矿产资源综合勘探开发实验区,通过实验勘探开发,在非常规天然气矿权许可的空间里,积极推动矿产资源综合勘查与综合评价进程。


    许柏年先生的建议,不失为解决目前内蒙古乃至其它一些非常规天然气特别是页岩气、煤层气储量比较丰富,但却因为矿业权掣肘而无能为力的省区的诸多难题的一个良策,但与任何一项进入深水区的改革一样,这样的改革能否推进,一方面取决于有关方面是否具有这样的改革勇气,另一方面取决于各种利益方的博弈。因为“幸福不是毛毛雨,它不会从天上掉下来”。


    而针对当前我国的能源体制存在自然垄断、行政垄断等问题,市场竞争不充分。其中,油气行业、电力行业垄断程度较高,社会资本参与程度偏低的现状,国家层面侧重推动发展混合所有制。


    十八届三中全会提出,建设统一开放、竞争有序的市场体系,是使市场在资源配置中起决定性作用的基础。积极发展混合所有制经济,要积极发展混合所有制经济,形成国有资本、集体资本、非公有制经济等交叉持股、相互融合的混合所有制形式。这意味着将进一步向市场放权,同时加强政府宏观调控的能力。电力、煤炭、矿产、水等资源方面,未来将增强市场化配置。


    亚太石油股份公司总裁张军张军认为,目前,国内混合所有制没有切实的参与途径,上游还是比较封闭,在勘探开发领域目前仍是三大油占绝对主导地位。但在一次石油天然气混合所有制论坛上,国务院发展研究中心市场经济研究所副所长邓郁松指出,油气行业未来改革重点值得关注,预计将很快集中在上游勘探开发领域的增量资源和石油流通体制方面。


    事实上,在上游领域,近年来对边际油田和页岩气等非常规油气资源的勘探开发准入限制已有所放宽。在2014年的全国“两会”上,全国政协委员、中国石油集团董事长周吉平就公开表示,中石油计划打造未动用储量、非常规、油气、管道、炼化和金融板块六个合作平台,引入民资,目前在管道板块已率先破冰。


    自2012年起,新疆和中石油、中石化等企业就已经在尝试展开多项试点合作项目——


    2012年,中石油已进行了混合所有制的改革,新疆自治区政府与中国石油、新疆生产建设兵团合作,在克拉玛依组建了红山油田,共同投资勘探开发准噶尔盆地油气资源。


    2014年,新疆正式启动油气资源开发改革,在油气勘探开发领域发展混合所有制经济,推进地方企业参与油气资源勘探开发,促进石油产业发展,带动就业,惠及新疆改善民生,让丰富的油气资源更充分地“造福”新疆。目前新疆发展混合所有制经济开发油气资源已探索出三种合作模式:地方企业以参股的形式在油田区块、油气炼化、低效低产油田、管道建设等方面开展项目合作;在一些新发现的油田区块以地方企业为开发主体,与中石油、中石化等大型企业在当地组建股份制公司共同开发;大企业在疆分公司改制为地方企业参股子公司。


    新疆社科院经济研究所研究员王宁认为,新疆在油气勘探开发领域发展混合所有制经济,引入地方和民营企业参与开发,不但有利于增加地方税收,还可以聚集更多资金、人才、技术来加快勘探开发,使油气资源开发进一步起到推动新疆经济社会发展“顶梁柱”的作用,并推动地方相关产业结构调整,提升新疆经济实力。


    2013年12月9日,国内首个央地合作页岩气开发公司——四川长宁天然气开发有限责任公司在成都正式挂牌成立。该公司由中石油、四川省能投公司、宜宾市国资公司和北京国联能源产业投资基金联合组建而成,总注册资本30亿元,标志着社会资本、民营资本与国有资本的合作早已在尝试中前进。预计未来或从放开非常规油气资源等增量资源角度推进改革,上游领域的竞争性将加强。


    无论哪种形式的改革,都将任重道远。在新的改革环境中,“混合所有制”概念的提出引人注目,尽管目前尚缺乏顶层设计及相关法律的护航,仍处在一种尝试阶段,但对于各种力量和资本而言,仍将迎来一场盛宴。而这,也许能为破解内蒙古的非常规能源勘探开发之困提供有益的启示。

    内蒙古非常规能源勘探为何举步维艰

    考察组对冒沙现象取样

    太平镇砖混房屋倒塌严重

    考察组向村民了解地表破裂情况 本版图片由地科院雅安地震野外科学考察组提供

    双石镇在地震的破坏下已成废墟

        从雅安地震发生的那一刻起,各种媒体上有关地震成因的推测、分析、判断甚至争议就非常热烈。4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会,从地质学的角度也对雅安地震的发震机制进行了分析和研讨。希望,他们的思索能够为人们带来一些启示。

      1.地震2小时后,地质科学家到达震中,判断为逆冲断裂

      中国地质科学院的专家应该是最先进入震区的科学工作者。

      4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强震,得知讯息,正在四川工作的大陆构造与动力学国家重点实验室李海兵研究团队的4名成员:司家亮、云锟、张佳佳、王焕,立即从成都奔赴雅安芦山。仅仅两个小时后——10点钟,他们就从地震现场向位于北京的实验室发回了照片。

      照片可清晰地看到地震造成的破坏,乱石满地、房屋倒塌、道路损毁。当然,科学工作者的第一反应还是尽力搜集地震破裂造成的地表显示,寻找能够反映这次地震原因的蛛丝马迹。

      据前方调查的信息,此次地震的发震断裂为天全—大川逆冲断裂,为龙门山山前断裂——“安县/灌县断裂”的南段,位于宝兴和雅安之间。安县/灌县断裂的中段曾在汶川大地震时发生80公里的破裂。

      4月20日下午,李海兵研究员与司家亮等人在雅安地震重灾区芦山双石镇集结,组成科考队沿天全—大川逆冲断裂行进。据观察,地表未发现明显的破裂,但有大量地震喷沙和冒水现象。此时已经到了晚上,他们决定,第二日再奔赴宝兴,因为逆冲断裂上盘的破坏性可能更大,能够观测到的科学现象也会更多。但问题是,当时同为地震重灾区的宝兴堪称“孤岛”——由于地震造成的山体崩塌十分严重,大量巨石滚落导致交通中断,车辆无法通行。

      等待救援人员打通道路?

      心情急切的李海兵决定徒步赶去宝兴,尽管两地相距约40公里。

      21日早上8点,他们从芦山出发,经灵关,步行10多个小时赶到了宝兴县城。虽然此时已是晚上7点,但李海兵等人还是冒着余震穿行在宝兴县城查看灾情。大家的感觉是:尽管芦山至宝兴县城沿途的山体滑坡十分严重,但宝兴县城内建筑物破坏程度并不严重。

      就在同一天下午2点,中国地质科学院由副院长董树文带队的野外科学考察组也赶到了成都,随后,他们分为三个组分头工作。按计划,他们将对灾区的灾后重建选址进行相关地壳稳定性评估工作,同时对重要活动断裂进行考察,特别是将监控并高度关注新的地应力异常。

      22日上午,科考队与国土资源部在雅安市的前线指挥部会合,并研讨了下一步工作。中午12点,董树文带领的第一组继续从雅安经芦山前往双石镇。考察发现双石镇地表破裂现象不明显,但有比较集中的串珠状沙冒现象,与房屋的挤压破裂方向基本一致,方向大约北东40°;在双石镇中心人民医院后方桥头,房屋全部损毁,房基水平右行错动2~3厘米,未垮塌的房屋墙壁上均出现两组张性的X节理,钝角方向对着垂向;再往东南方向走,直到双河村林峡组,沿途一直有沙冒现象,且多为黑沙,初步判断为深部煤系地层所致。

      与此同时,由地质力学所张岳桥研究员带队的第二组从成都出发,经邛崃市、大川镇和太平镇一线到双石镇,沿途进行了震区地面破坏情况考察工作。初步结果表明:邛崃至大川间未发现地面有明显破坏,从大川附近开始出现建筑物破坏情况;大川至太平一线,沿途可见少量滑坡和崩塌,并有水泥路面破坏与变形现象,显示出较明显的近东西向挤压变形特点;在太平乡,建筑物破坏增多,常见无框架支撑的单层砖房倒塌现象,同时,土石路面出现裂缝和路基局部垮塌现象,并有平行北东向沟谷方向的小型张裂缝发育,但未见明显的同震地表破裂标志。从太平镇至双石镇,房屋破坏情况有进一步加重趋势,并在双石镇观察到水泥桥梁发生近东西向挤压变形破坏和地裂缝发育。

      由地质力学研究所副所长侯春堂带队的第三组则直接从雅安赶往芦山前线指挥部,参加了15时国土资源部抗震救灾远程会商视频会。

      晚上,地科院运送仪器的车队从北京赶到了灾区与调查组会合。

      2.从地质角度分析,雅安地震与汶川地震存在关联

      地科院身处北京的地质专家们,热切期盼着同事们从前方传来的一切信息。同时,他们也在紧张地研究着有关雅安地震的一系列科学问题。

      4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会。十余位与地壳稳定性研究相关的院士专家围坐在一起,高悬的大屏幕上显示的是一道从东北向西南斜劈在地壳上的巨大裂痕——这次地震、也是汶川地震的祸首——龙门山断裂带。

      龙门山断裂带位于青藏高原东缘,与四川盆地相交,长约500公里,宽达70公里,由3条大断裂构成,自西向东分别是龙门山后山断裂、龙门山主中央断裂、龙门山主边界断裂。这里也是地震多发区。

      在一幅《汶川地震及其余震分布图》上,密密麻麻的红点堆积在龙门山断裂带的北部和中部——汶川地震后不到一个月时间里,这里发生的余震次数就超过了万次。专家介绍说,5年前,由于汶川地震释放的能量巨大,龙门山断裂带北部中部近300公里的地方都发生了破裂,但是西南段的约100公里却没有破裂。

      这次破裂的恰好是当年比较稳定的地段。专家们根据现有资料初步判断,雅安地震与汶川地震的发生机理很相近,但汶川地震西南段以逆冲为主、东北端为右旋走滑断裂,雅安地震则为逆冲断裂。由于震级的差异,汶川地震的持续时间约90秒,雅安地震的持续时间约27秒,当然,两者的地表显示也差异较大。

      国家地震局拥有我国地震研究的主要科技力量,院士专家们对他们的观点十分重视。恰好当天上午,地科院的多位专家参加了国家地震局组织的一次紧急会商会,并带回了一些地震专家对雅安地震的解读。

      中国科学院院士、中国著名地球物理学家陈运泰认为,从震源位置、机制和震级大小看,雅安芦山地震是汶川地震强余震,是汶川地震破裂向西南方向的发展。而且,他5年前曾在一份政府内参中特别提到汶川西南100公里左右的宝兴一带可能发生七级左右强余震。

      雅安地震发生后,陈运泰院士研究团队根据现有数据资料对这次地震的破裂过程做了动力学模拟,推测的结论是:雅安地震破裂沿走向30公里,沿断裂层面40公里,最大错距离为1.6米,由于地震能量靠近地表基本消耗完毕,因而地表不会产生明显的同震破裂。

      这样的推测与地科院地质科学家在现场的观测情况基本一致,不过专家们也提出,由于地震现场科考的许多信息还没有充分采集和传递,判断模型与实际情况的吻合程度还需要更多的时间以便获得较多的详细的一手资料。

      现在地震科学界对于雅安地震是否为汶川余震的争议比较突出。对于陈运泰院士的观点,也有一些人持反对意见。理由主要为:两次地震之间的时间间隔较长,且这次地震与汶川地震的余震区有一定距离,两地之间有个中间段是没有地震的。

      据地震专家的判断,在这两次发震断裂的中间存在着一个地震障碍体。

      地科院的院士专家对此也进行了讨论。有专家提出,汶川大地震的方向是从汶川向东北方向展开,主要沿龙门山断裂带中央断裂的中—北段以及前山断裂的中段展布,而芦山地震则位于龙门山断裂带南端,在靠东侧的另一条断裂带上,是不是可以考虑雅安地震是龙门山断裂带上一次新的主震。

      院士专家们认为,是否为余震可能需要进一步的研究,但有一点是肯定的,两次地震在地质上具有明显的相关性,受力条件、孕育过程非常相似。他们还特别提出,研究地震的一大关键是对地震构造背景的准确认知,应该把活断层特别是发震的是哪条断裂搞清楚,要把地块是如何运动的搞清楚,最好建立地质模型。

      3.地应力监测数据,能够在一定程度上反映地震孕育发展

      说起地震研究,许多人都会想起一个名词——地应力。

      地质力学认为,地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因;地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。

      我们从过往专家对龙门山断裂带地震多发的解释中很容易就能找到地应力的“影子”:青藏高原以每年10~15毫米的速度向东流动,在龙门山一带受到坚硬的四川地块的阻挡,积聚了大量的构造应力,形成了断层。该断层在不断受到青藏高原挤压的情况下,成为逆冲运动的多发区,因而易于发生地震。

      地应力监测首次与地震联系起来应该是在2001年。2001年11月14日昆仑山发生8.1级地震,当时正在昆仑山活动断裂带中段西大滩附近进行两个测点地应力监测的中国地质科学院地质力学研究所廖椿庭研究员,获得了一组珍贵的震前震后地应力数据。数据显示,昆仑山大地震前后断裂附近地应力大小和方向均发生较大变化,震前地应力高度集中,而震后地应力大小降低约2/3。

      从此,地应力监测走上了地震监测和研究的舞台。

      现在,人们普遍认为:地震的过程也是地应力释放的过程。正是根据这样的思路,许多人认为汶川特大地震应该已经把龙门山断裂带积蓄的能量释放得差不多了,并推测汶川地震后四川百年内都不会再有强震。

      其实这样的推测与地质工作者的地应力监测结果恰恰相反。

      据参会的廖椿庭介绍,他曾在几年前进行一个名为“龙门山地质构造断裂带及其与汶川蕴震动力条件分析”的课题时,选择了三个点作为地应力测量点:一个在鲜水河断裂与龙门山断裂交界处的康定,一个在发震的映秀,还有一个就在宝兴县城。然而,测出的结果让廖椿庭都大感意外——原本估计最不稳定的康定测点,地应力值最低,而应该“平稳”的宝兴测点,最大水平主应力值却最高。当时,廖椿庭研究团队曾在科研报告中对这一现象进行了描述,并建议继续关注。随后,地质力学所在雅安宝兴建立了长期地应力实时监测台站。

      那么,我们在雅安的地应力监测台站是否记录下了雅安芦山地震的信息?

      据专家介绍,雅安地震发震前不久监测曲线显示出跳跃,这引起了监测人员的注意,随即他们进行了跟踪分析,遗憾的是,由于缺乏确切的实例参考,综合分析尚未完成就发生了雅安地震。地震导致断电,数据也一度中断。但震后搜集的数据显示,发震时有两个方向的地应力值大幅增加。

      院士专家们研究了来自宝兴等处的地应力应变监测台站的实时监测数据,认为地应力测量数据在一定程度上反映出地震的发生和发展,这一点非常重要,但现在的问题是:一是,许多重要的数据还没能上升为科学的认识和规律,还需要加强资料分析和综合研究;二是,当前已有的各个台站的监测资料还比较分散,数据的共享和集成还很薄弱;三是,由于地应力监测工作与其他地震监测手段还没能密切结合,发挥的作用还十分有限。

      4.数值精确预报地震需要多部门多学科的通力合作

      地震预报是地震研究一个重要内容,更是一个人类期待解决的目标。

      就在雅安地震的前几日,深部探测技术与实验研究专项“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”项目负责人、中科院院士石耀霖在深部专项成果交流会上,谈到了地震预报的问题。当时他说,地震预报也应该像气象预报那样,从基于前兆的经验预报逐渐转变为基于物理机制的数值预报,而其中的关键物理量就是——应力。

      地震发生后不久,他又很快发表了自己对雅安芦山地震的一些认识。

      他谈到,汶川地震强烈,断裂带长达近300公里,几乎整个龙门山断裂带都发生了破裂,但是西南段却有约100公里没有破裂。于是很多人都提出疑问:这一段落会破裂吗?破裂规模会有多大?什么时候破裂?

      他引用了地质力学研究所秦向辉等人的观测结果:“对比分析2003、2008和2010年在宝兴、康定地区4个钻孔的水压致裂应力测量资料,初步揭示汶川地震后断裂西南段现今地应力环境与地震危险性。研究结果表明:龙门山断裂西南段,尤其是康定地区,地震后仍然积累有较高的地应力,震后应力调整以积累为主;龙门山断裂西南端的最大水平主应力已经达到断层活动应力临界下限值,断裂活动进入临界状态,未来具有发生逆断层活动的可能性;结合地应力测量结果、地震地质等资料认为,龙门山断裂西南端具有潜在大震危险性,值得重点关注和研究。”

      显然,地应力监测显示,西南端一段没有地震破裂,但这一段落也是主应力积累率最高的部位之一。而且,汶川地震的发生,使从映秀西南到雅安这一段的龙门山断层发生类似机制的逆掩断层的地震危险增加。

      然而问题是,对于地震什么时候会发生,现有资料还难以回答,因为只有少量不深的钻孔应力测量资料,我们在数值预报探讨中还无法在雅安芦山地震前作出确切的预报。至少我们应该能回答另外两个问题:该段落现今地应力的绝对值究竟是多少?是否已经临近了岩石的强度?

      石耀霖院士说,雅安接近7级地震的发生,对于我们来说,不是什么意外的事情。但是,在没有地壳深部(10-20公里)基于观测应力(包含孔隙流体压力)的实测资料、断层强度的资料的情况下,我们仍然没有充分的定量的力学根据判断地震发生的时间——几年?几十年?几百年?就这两天见到的余震目录资料,目前的雅安芦山地震似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量,但是下一次接近7级地震发生在何时,尚缺乏资料作出估计。

      最后他谈到,作为数值地震预报的探讨,目前还不在于我们是否做了预报,更重要的是预报的根据。其中,地应力绝对值的测量和相对变化的可靠测量,具有非常重要的意义。

      这是一位地球物理学家对地应力的认识。参加本次雅安地震院士专家研讨会的三位院士同样对地应力研究颇为推崇,他们认为:地质学家在地震观测和预报方面具有自身的特点,特别是采用地应力测量的手段对地质体进行监测,但地应力只是地震研究中诸多方法中的一项,加强是一方面,但更重要的还是要与其他手段相结合,这需要我们的科学界打破部门界线、学科界线,通力合作。

      面对地震后令人心痛的雅安,面对电视中无数双饱含痛楚和期待的眼睛,我们衷心地希望,有一天人类能攻克地震预报的难关,让人们远离地震的魔影。 

     

     

    用科学解剖地震 用合作赢得希望

    2022年3月,由自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)王登红研究团队、王成辉正高级工程师等主编完成的《华南重点矿集区稀有和稀土矿产调查研究进展》由科学出版社正式出版。

    稀有、稀土和稀散矿产(三稀矿产)是国家“十二五”起就规划培育发展战略性新兴产业所需要的功能材料、结构材料,也被称为高科技矿产或战略性新兴产业矿产。加强该类矿产的地质调查力度,为社会发展提供急需矿产资源,是《中国制造2025》顺利实施和第四次工业革命成功的根基。华南是我国三稀矿产的重要矿集区,在该地区开展稀有、稀土和稀散矿产调查是取得找矿突破、提高资源保障能力的必行之举。王登红团队自2011年以来长期在华南开展三稀矿产调查研究工作,系统总结了华南三稀矿产的地质背景和时空分布规律,在稀土矿山开采和建设用地压覆资源调查等多方面为矿政管理提供了技术支撑和专业服务,在南方离子吸附型稀土开发监管和储量动态估算等技术方面取得了重要进展,在三稀矿产成矿规律和高端开发利用尤其是离子吸附型稀土成矿规律和勘查技术等方面取得了重要的理论创新和方法创新。

    本专著是地质调查项目“华南重点矿集区稀有稀散和稀土矿产调查”(2016—2018年)的资助成果,也包括了中国地质调查局“我国三稀资源战略调查项目”2011年以来在华南地区开展的地质调查相关成果。主要介绍了华南幕阜山矿集区稀有金属成矿规律及找矿方向研究、赣西北九岭地区岩体型稀有金属新发现及找矿进展、南武夷山矿集区离子吸附型稀土矿成矿规律研究、浙江南部离子吸附型稀土矿调查研究进展、云南离子吸附型稀土矿成矿规律总结、北大巴山—大洪山地区与碱性岩有关稀有稀土矿产成矿规律研究及资源潜力评价;并介绍了华南稀土矿区环境调查SMAIMA方法体系、评价模型及其应用,以及基于DEM的离子吸附型稀土矿成矿地貌条件分析。本书是对华南稀有、稀土矿产调查评价工作的探索性成果,对于全国其他地区稀有、稀土矿产资源的调查评价具有一定的参考价值,也可供矿床学、地质学、地球化学勘查、矿政管理及其他专业领域科研、教学人员参考使用。

     

     
    《华南重点矿集区稀有和稀土矿产调查研究进展》 专著...

    近日,荷兰爱思唯尔出版集团主办的能源科学领域期刊《Applied Energy》在线发表了我国天然气水合物试采团队关于海域天然气水合物首次试采的研究成果《The response of temperature and pressure of hydrate reservoirs in the first gas hydrate production test in South China Sea》(中国南海天然气水合物首次试采储层温压响应特性)。

    天然气水合物开采过程中,储层内部温度、孔隙压力对分析水合物分解区域、分解状态等至关重要,也是评估持续产气量、二次水合物形成以及储层稳定性的重要参数。2017年我国海域天然气水合物首次试采后,广州海洋地质调查局试采团队利用TOUGH+HYDRATE软件,对试采过程和结果数据进行了深度分析,结合2018年和2019年新获取的水合物试采矿体赋存地质特征及三维地质模型,建立精细的物理模型,模拟低渗水合物储层竖井降压开采储层温度和孔隙压力响应规律、储层温度和孔隙压力影响半径及长期开采过程二次水合物的有利形成区域。形成如下新认识:

    一、初步明确了首次试采水合物分解气、自由气及溶解气对产气量的贡献。模拟结果表明,试采60天时,总产气量为30.9万立方米,与试采结果一致,产气量变化趋势与试采结果基本吻合(图1),其中水合物分解产气量约为26.2万立方米,占总产气量的85%,其它相态的甲烷(如溶解态和自由态甲烷)对产气量的贡献约为15%(图2a)。

     

    图1 试采产气量与模拟研究结果对比分析

    二、初步明确了首次试采水合物分解半径和储层温压影响范围。模拟结果表明,首次试采过程水合物开采半径约为5m,压力传递半径可达50m(0.1MPa)(图2b),温度变化半径超过24m(0.1℃)(图2c)三、探讨了长期开采过程中二次水合物生成产生的影响。模拟结果表明,二次水合物主要形成于长期开采过程的分解前缘处,开采前期储层近井区域温压条件不利于二次水合物形成,但分解前缘局部区域存在形成二次水合物的可能(图2d)。

    图2 水合物试采/开采过程水合物分解对总产气量贡献(a)、试采期间储层压力(b)和温度变化规律(c)以及二次水合物形成条件分析(d)

    该研究成果深化了对水合物开采过程储层温压传递及分布规律的认识,为天然气水合物勘探开发提供有利指导,但低渗水合物储层的传热传质规律复杂,还需进行更深入地研究。论文第一作者为秦绪文博士,通讯作者为梁前勇博士和杨林博士,合作作者为叶建良、邱海峻、谢文卫、梁金强、陆敬安、陆程、卢海龙、马宝金、匡增桂、陆红峰、尉建功和寇贝贝。该项研究由国家自然科学基金、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)等共同资助。《Applied Energy》是JCR期刊Q1区,中科院SCI期刊分区为工程技术-能源与燃料1区,影响因子为8.848,CiteScore为16.4,论文相关信息如下:Qin Xuwen, Liang Qianyong*, Ye Jianliang, Yang Lin*, Qiu Haijun, Xie Wenwei, Liang Jinqiang, Lu Jin’an, Lu Cheng, Lu Hailong, Ma Baojin, Kuang Zenggui, Lu Hongfeng, Wei Jiangong and Kou Beibei. The response of temperature and pressure of hydrate reservoirs in the first gas hydrate production test in South China Sea. 2020. 278, 115649.

    荷兰能源科学领域期刊《Applied Energy》发表我国天...

    昭觉县金曲乡火龙果试种基地

    昭觉县甘多洛古乡富锶地下水出口

    近日,中国地质调查局岩溶地质研究所收到四川省凉山彝族自治州昭觉县人民政府发来的感谢信,对岩溶所开展的水文地质调查工作精准服务昭觉县脱贫攻坚表示肯定和感谢,并送上了“地质调查解民忧,精准扶贫惠民生”的锦旗。

    四川省凉山彝族自治州昭觉县是全国彝族人口第一大县,地处大凉山腹心地带。这里虽然土地、生物、矿产、森林和水利资源丰富,但是“三区三州”深度贫困县、国家扶贫开发工作重点县,贫困人口数量大、贫困面广、贫困程度深。

    根据自然资源部中国地质调查局统一部署安排,2019年,中国地质调查局岩溶地质研究所《乌蒙山地区水文地质调查》项目在四川昭觉部署开展工作,支撑服务脱贫攻坚。年初,项目组先后两次赴昭觉县就扶贫需求与县委、县政府及相关部门进行对接。县委、县政府结合实际情况给项目组提出了两点建议:一是立足昭觉现有的旅游资源,为昭觉打造喀斯特旅游区提供基础的科学依据;二是加强重点地区水文地质调查,为移民集中搬迁点、特色农业示范基地等严重缺水地区提供水资源保障。

    瞄准脱贫需求,乌蒙山项目组发挥地质调查专业优势,部署了查明昭觉县水文地质条件、主要环境地质问题、水资源特征及开发利用技术条件,实施探采结合井和水资源开发利用示范工程,开展生态农业扶贫等一系列工作。

    3月20日,由23人组成的野外工作组赶赴昭觉县,正式开始野外调查工作。截至目前,工作组完成了昭觉县域2700平方千米的水资源综合调查,以及地表、地下水环境质量状况评价,重点开展了昭觉幅和松林坪幅1∶5万水文地质环境地质调查,实施了金曲乡引泉供水和特色生态农业等综合示范工程,完成了昭觉县大型岩溶洞穴与景观资源调查等工作,精准服务当地脱贫攻坚取得了一系列成果。

    ——发现富锶地下水。

    项目组在昭觉县域开展水资源调查,经取样测试分析,发现9处富锶地下水点。通过对富锶水点的水文地质条件分析,项目组初步认为,三叠系嘉陵江组地层是富锶含水层,含水层分布面积超过100平方公里;地下水偶测总流量达33523吨/天,具备大规模开发潜力;水质达到《地下水质量标准(GB/T 14848-2017)》Ⅱ类水质标准;锶含量为0.220~0.397毫克/升,平均值0.297毫克/升,达到锶型矿泉水命名标准。

    这一发现,为昭觉县发展健康饮用水产业、打造大凉山特色水产业提供了科学依据。

    ——打井找水为重点扶贫产业提供水源。

    洒拉地坡万亩玫瑰谷项目是昭觉县2016年通过招商引资重点引进的脱贫攻坚项目。但在玫瑰花预开花关键的4~5月份,该地区正值枯水期,灌溉用水水源严重不足。应昭觉县人民政府请求,项目组为玫瑰谷寻找水源。

    通过实地详细调查,结合地球物理勘探,项目组实施的首个探采结合孔成功出水,且为自流井,涌水量为321吨/天,可有效解决洒拉地坡万亩玫瑰谷的1500余亩玫瑰花灌溉用水不足的问题。此外,项目组还为昭觉县洒拉地坡乡生态循环农业产业园成功实施另一口探采结合孔,也为自流井,涌水量为590.90吨/天;可为农业育苗基地及其周围农业种植基地共计约3000余亩土地提供灌溉用水。

    ——引泉供水解决2000余人饮水困难问题。

    昭觉县域非岩溶区面积占到近90%,主要为碎屑岩和岩浆岩,地下水以泉水出露地表为主,受季节性变化影响较大。在枯水期,部分泉点流量变小甚至干涸,严重影响村民日常生活用水,尤其是金曲乡烈火村、呷朵村、日各社、瓦普村、舍等村和城北乡洼古村缺水严重。

    针对这一实际情况,项目组通过实施引泉供水工程,为村民解决用水难题。目前,已完成引水管铺设约16千米,修建了总容积288立方米的玻璃钢蓄水池和750立方米的混凝土蓄水池,直接解决了2500余人的饮水困难,并为当地1000余亩耕地提供了灌溉用水保障。

    ——红心火龙果引种示范支持特色农业多元化发展。

    昭觉县是传统农业种植县,全县主要农作物为马铃薯,农产品结构单一,经济价值低。结合昭觉县农业产业结构、土壤、气候等特点,项目组本着生态农业扶贫的思路,在金曲乡里火呷妥村开展了红心火龙果试种。

    尽管昭觉县属高海拔地区,年均气温偏低,但可通过温室大棚种植。项目组在金曲乡烈火村建立了280平方米的红心火龙果试种基地,采用温室大棚滴灌技术,引种“桂红龙”火龙果487株。目前,试种的火龙果全部成活长新芽,部分已经开花结果。项目组还邀请火龙果种植专家到现场为村民们进行种植技术指导和培训。红心火龙果经济价值高,如成功推广可有效提高农民收入,助推金曲乡早日实现脱贫。

    ——岩溶洞穴探测与景观资源调查助力旅游开发。

    结合昭觉县旅游发展规划,项目组岩溶所洞穴探测专业队伍对县委、县政府高度关注的丙底地下河、悬崖村岩洞和特布洛地下河等洞穴管道进行了详实探测。

    通过调查,项目组掌握了洞道空间结构、规模大小、洞穴沉积物、洞内景观等特征,绘制了地下河管道结构平面图和剖面图,对洞穴资源价值进行了定量、定性评价。调查认为,位于古里大峡谷南端甘多洛古乡的丙底地下河,洞道变化莫测,曲径通幽,洞穴系统规模大,发育一定数量的次生化学沉积物,具有一定的旅游开发价值。项目组建议,该洞穴可与悬崖村、古里大峡谷整体申报省级地质公园。

    地质调查解民忧 精准扶贫惠民生

    2017年1月20日,夏潭1井试验性抽水时,一位行动不便的老大爷执意让晚辈抬着到了井场,如品酒般细细地品尝着甘甜的井水,久久不愿离去,连声赞叹:“水好,好水!”当地从此实现了几代人梦寐以求喝上安全放心水的愿望。

    这是武汉地质调查中心按照中国地质调查局精准扶贫工作总体部署,在江西省赣州市赣县区五云镇夏潭村精心组织实施的“夏潭饮水示范工程”。

    承担这个光荣使命的是夏潭饮水示范工程建设团队,这是武汉地质调查中心为该工程量身定制的水工环专业团队,战斗力强,团队主要成员有中国地质调查局优秀人才陈立德教授、邵长生硕士、杨艳林博士、路韬硕士和张傲博士。他们虽然平均年龄只有35岁,却是一个专业性极强的高学历团队,曾先后承担过“长江中游城市群地质环境调查与区划”、“长江中游城市群地质环境综合调查”、“长江中游城市群咸宁-岳阳和南昌-怀化段高铁沿线1∶5万环境地质调查”等地质调查项目,发表专业论文32篇,出版专著(含合著)7部,获国土资源科学技术二等奖4项,获中国地质调查成果一等奖1项……

    这一次夏潭饮水示范工程,虽然困难重重,但该团队依然是使命必达。

    聚焦“三步走”战略

    夏潭村位于赣南老区,是国家级贫困村,人口1326人,人均耕地0.75亩,人多地少,而且村内无工业企业,无矿产资源,农作物种植结构单一,产业基础薄弱。原来,夏潭村村民生活用水主要是使用简易水管从溪流或陈年老井中直接取水,细菌、农药残留、牲畜养殖直排等因素导致水质无法保障,简易取水管在雨季也容易被冲断或堵塞了。因此,长久以来“用水难”一直是萦绕在村民心头的一大痛点,“特别想喝上干净的自来水”成为最为迫切的需求。夏潭村离赣州市很近,但还是因为缺水,限制了当地土地有效开发利用,特别是经济作物种植和乡村旅游发展。缺水,特别是缺乏卫生干净的安全饮用水,成为夏潭村整体脱贫和提高村民生活质量的瓶颈。

    夏潭1井出水,村民争相品尝甘甜的井水

    “江西省赣县、于都县1∶5万水文地质调查”是武汉地质调查中心承担的“长江中游城市群咸宁-岳阳和南昌-怀化段高铁沿线1∶5万环境地质调查”二级项目下的一个子项目,夏潭村位于该子项目工作区内。按照中国地质调查局《支撑服务赣州六县精准脱贫攻坚地质调查实施方案(2016~2020年)》整体部署,实施精准地质扶贫解决夏潭村安全饮水问题成为该二级项目2016~2017年重点工作任务。

    武汉地质调查中心对此高度重视,专门成立了赣南地质扶贫工作领导小组,抽调精干技术人员,组建工作专班,高效落实资金和工程设备保障,以解决夏潭村安全饮水为突破口,全力实施“夏潭饮水示范工程”建设,这也是团队的任务目标。

    针对基础工作,团队实施了“三步走”战略。

    一是在前人工作基础上,开展重点地区1∶5万地质环境综合调查,对长江中游城市群资源环境条件和重大地质问题进行系统梳理和综合研究,编制完成了《支撑长江中游城市群发展地质调查报告》、《长江中游城市群资源与地质环境图集》,参与编制了《长江经济带国土资源与重大地质问题图集》、《支撑服务长江经济带发展地质调查报告》,为长江经济带规划建设提供了有力支撑,相关成果已得到各级政府高度重视。

    二是系统总结了长江中游城市群岩溶塌陷重点区分布状况与发育特征,研究了区内岩溶塌陷的影响因素和成灾机理,梳理了区内岩溶塌陷的首要因素、岩溶塌陷的其他表现形式,及岩溶塌陷的诱发因素等。

    三是开展了长江中游河湖演化及其地质环境效应研究,系统梳理了江汉-洞庭盆地已有研究成果,开展了大量的野外地质调查和测试数据分析,扬弃了以阶地分析和冰川论为基础建立的各自独立的江汉盆地和洞庭盆地第四系地层系统。基于冲积扇研究并识别出宜昌砾石层、白沙井砾石层与上覆网纹红土之间的不整合关系,开展了江汉-洞庭盆地周缘更新统划分与对比,进而建立了江汉-洞庭盆地统一的第四系地层格架。基于江汉-洞庭盆地第四系研究,进一步提出网纹红土层与下伏砾石层所代表的沉积环境的重大变化是长江三峡续接贯通的环境效应,并据此提出了长江三峡续接贯通的时限相当于网纹红土层或网纹泥砾层底界年龄,大体相当于早-中更新世之交。相关成果成为长江流域地球科学系统研究成果的重要组成部分。

    找水打井见真功

    当所有的基础工作准备就绪,2016年10月,团队由二级项目负责人陈立德教授领衔,开启了夏潭找水打井之路。然而,这条路走得异常艰难。

    夏潭村及周边广泛分布寒武系下统牛角河组变余凝灰质细砂岩,是典型的基岩裂隙水弱含水地层分布区,一般的探采结合井单井出水量每天仅30吨左右,只能满足不超过400人的用水需求。而夏潭村现有村民1300余人,结合夏潭村旅游发展规划,则需要解决不低于2000人的安全饮水问题,这意味着需要至少找到一口单井出水量为每天200~300吨的探采结合井。上世纪80年代开展的赣州地区1∶20万水文地质调查资料表明,在夏潭村一带没有发现有供水意义的构造变形迹象。因此,要完成找水打井的任务,困难是显而易见的。

    压力就是动力。团队技术人员立即行动,通过研究分析现有资料、实地踏勘,确定了实施地面调查和物探调查解译相结合的工作思路,地面调查和物探相继展开。赣南植被发育,杂草、密灌丛生,技术人员披荆斩棘,跑遍了夏潭村及周边的每一条山间小路、每一条溪沟,详细观察了乡村公路边和村民房屋后面的每一处切坡。

    功夫不负有心人,在陈立德的带领下,团队终于在村西北1千米处发现了基岩破碎现象,经延伸追查和推测,又在村边不起眼的一处小竹林里发现了约1平方米大小的断层破碎带露头,这时确定了以寻找构造裂隙水作为夏潭村饮水示范工程的找水方向,根据地面调查情况圈定了2处水源勘查靶区,提出了物探部署建议。随后开展的地面物探勘查进一步查明、验证了夏潭村北西向基岩破碎带的走向、产状和破碎深度,结合物探解译,分别在夏潭村东、西两侧初步推荐了多个地下水源钻探井位。团队完成这一系列工作仅仅只用了不到20天的时间!

    接下来的工作是对地面调查和物探调查圈定的井位实施钻探,然而这时团队却有意放慢了工作节奏,因为他们有了更多的考量,如何做到实施数量较少钻探工作量又达到找水目标,从而最大限度地发挥资金的效益;工程不仅仅是打井和找到优质的地下水,如何统筹考虑高位水池、配套管网建设和后期运行维护的成本,要费用低,好管理,让夏潭村百姓用得起、愿意用,归根到底让百姓高度满意,在他们看来这才是衡量饮水示范工程成功与否的标尺!

    数天时间里,团队技术人员们拿着地质图、物探解译报告和遥感影像资料,反复攀爬在村子周围的山头上,在夏潭村北面最高的山顶上,有时一呆就是4个小时,渐渐理出了头绪:长村水库位于夏潭中心村下游约500米,夏季洪水期水位上涨,水库水位线距中心村就几十米远,长年的水产养殖和牲畜养殖直排已造成水质富营养化,水质差。如果在村子东面打井,长期抽排地下水可能沟通井水与库水之间的水力联系,井水水质可能会受到长村水库的影响;物探调查推荐的村西井位,距离村子南面、西面的山头近,但村子南面的山头高度低,不能保证自然供水压力,村子西面的山头山体单薄、强风化层厚度大余20米,也不宜建高位水池;村北的山头是最佳的位置,夏潭中心村就在山脚下,相对高差50米,山体厚实,是高位水池建设的最佳选择。但是,初步的地面调查和物探解译成果推荐的井位距村北山头平面500多米,相对高差80米,铺设上水管网要越过村西的水沟和县级公路,工程建设、运营管理和维护成本高、难度大,如果要二次抽水,势必进一步推高百姓用水成本。由此看来,单纯从水量丰富、打井找水成功率高这个角度推荐的井位并非最佳选择。

    如何化解这个矛盾成为团队要攻关的难点。为此,他们奔波于武汉、南昌和赣州之间,与物探工作组技术人员一起反复研究物探资料,虚心求教熟悉赣州地区地质情况的水文地质专家。根据物探资料中存在北西向异常的显示,在听取了专家的意见和建议后,技术人员立即再赴野外开展了补充调查,通过反复观察和研究野外地质现象,最终查明在夏潭村西沿溪沟一线存在一条北西向次级断层。如果在该断层上盘沿北西方向部署探采结合井,井位则位于村北山坡的下部,距离拟建高位水池平面距离不足200米,而且地形简单,如果找水打井成功,夏潭饮水示范工程建设、运营、管理的综合成本则会大幅降低40%以上,团队分析认为,虽然有一定的技术风险却无疑是最理想的选择。

    团队技术人员凭借扎实的基础地质功底、长期的野外地质调查工作实践和科学严谨的态度,反复交流研讨、统一思想后,果断放弃原有推荐井位,毅然决定选择技术风险较大但建设运营综合成本低、水质有保障的夏潭1井和夏潭2井井位。同时,为降低高位水池建设成本、延长高位水池使用寿命,通过对拟建高位水池山顶一带的工程地质条件分析研究,将高位水池建设方案优化为下沉式水池结构,并在水池顶部配套绿化植被,这一优化调整将更有利于保障水质和口感。

    说干就干。经过钻探取芯、试抽、扩孔、洗井、再试抽、成井、水质检测等,2017年1月20日夏潭1井完钻终孔并成功见水,当水汩汩而涌时,全村兴奋了,奔走相告,纷纷涌向井口品尝这甘甜的井水,就出现了文章开头的一幕。在这之后不到两个月的时间里,再传喜报,3月12日夏潭2井也完钻终孔并成功见水。夏潭1井井深124.8米,单井水量大于200吨/天;夏潭2井井深127.4米,单井水量为220吨/天。两口井水量均满足了工程设计要求,水质也都达到生活饮用水标准,保证了夏潭村全体村民生活用水、特色农业种植用水和远期乡村旅游发展用水需求,彻底改变了当地用水状况。

    打造饮水工程示范

    2017年1月21日,国土资源部党组成员、副部长凌月明视察了夏潭村饮水示范工程,实地查看了夏潭1井的抽水情况,详细询问了水量、水质及引水入户方案等情况,对武汉地调中心承担的夏潭村饮水示范工程取得的成果给予了充分肯定,希望武汉地调中心再接再厉,不负众望,继续推进夏潭村饮水示范工程建设,切实惠及贫困区人民群众,助力国土资源精准扶贫工作。

    部领导寄予厚望和当地村民的期盼,更加坚定了团队继续做好后续工作的决心,打造饮水示范工程。按照夏潭饮水示范工程设计和实施方案,在取得打井找水成功的基础上,将着手建设高位水池、取水泵房和管网设施,随着工程的推进,团队成员经常驻守在夏潭村,为施工人员提供技术指导,监督工程安全、质量和进度。为确保工程质量,团队还划定了两条红线:一是对任何形式的不规范施工和质量问题必须“零容忍”;二是严禁团队成员以任何理由接受宴请。团队成员也是这样做的,因施工不规范或质量不合格就坚决责令返工,将隐患消除在萌芽,坚决高标准严要求施工,这让当地百姓深切感受到团队严谨的科学态度和强烈的责任心。

    示范工程建设中,团队紧紧抓住高位水池建设和供水管网铺设这两个关键环节,制订了一套精细的推进实施方案。高位水池建设是饮水示范工程最关键的环节,建设质量事关整个工程的成败和工程的使用寿命,团队成员轮流盯紧现场,严格把关,严格检查验收高位水池砖砌外模制作、钢筋配置及混凝土现场浇筑等每个细节,保证了示范工程关键设施的建设质量。在铺设供水管网时,他们选用质量最好的PE管材,严格热熔焊接技术要求,以超过规范的更高要求进行试压,保证了供水管网铺设质量。为了便于运行期间的管理和维护,在铺设规格为63毫米和50毫米的次级管网时,他们采用规格为100米长的管材,大大减少了热熔焊接的数量,降低了供水管道出现问题的几率,同时也更有利于后期的管理和维护。

    饮水示范工程先后完成了两个泵房及配套设施、100立方米下沉式高位水池的建设,还完成了7000多米主供水管网和5000多米次级管网铺设及试压等工作。目前,团队正抓紧实施管网入户、安装智能水表等收尾工作,为实现夏潭村“一户一表一龙头”既定目标进行最后的冲刺,同时着手整理全套工程设计、施工和后续使用管理技术资料,为及时将饮水示范工程移交夏潭村民委员会、投入正常运行做好支撑与服务。

    示范工程在找水打井、建设施工期间,中国地质调查局党组副书记、副局长王研,中国地质调查局副总工程师、总工室主任徐学义,中国地质调查局副总经济师、财务部主任严兴华等先后亲临现场指导工作,解决实际问题,这些极大鼓舞了团队士气。

    2017年6月29日,国土资源部中国地质调查局在江西赣州召开“支撑服务赣州七县脱贫攻坚地质调查工作推进会暨脱贫攻坚地质调查协调联动领导小组会议”,会议代表实地考察了夏潭饮水示范工程并给予高度肯定,认为该项工程实现了“精准扶贫、引水到户”的目标任务,切实惠及了贫困地区人民群众,是贯彻落实中国地质调查局“延长地质工作产业链,破解最后一公里难题”的成功示范。

    夏潭村全体村民喝上了干净、放心的自来水,由衷地感谢国土资源部的定点帮扶,感谢中国地质调查局武汉地质调查中心实施的饮水示范工程,并对项目组在工程实施过程中,心系村民、勇于担当和对工程质量的严格要求交口称赞。

    建设团队用实际行动传承了地质工作者“三光荣”“四特别”精神,自觉践行“责任、创新、合作、奉献、清廉”新时期地质工作者核心价值观,而且并没有就此满足,如今又有了新目标。

    下一步,他们将紧密结合二级项目工作任务和赣南人民群众安全用水需求,在开展赣南其他地区1∶5万水文地质调查工作过程中,合理部署地下水探采结合井,从根本上解决季节性缺水和水质性缺水地区百姓安全饮水问题。同时,团队将结合地方需求和水文地质调查工作要求,注重工作区矿泉水和地热资源的调查评价,为赣南地区经济社会发展提供更强地质技术支撑,在国土资源赣南精准地质扶贫工作中再创佳绩!

    高位水池建设现场

     

    清泉喷涌润民心