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    时值酷暑,一群身着浅蓝色衣服的年轻小伙活跃在湖南益阳梓山湖边,他们分工合作,有的娴熟组装皮划艇零部件,给皮划艇充气,检查皮划艇稳定性;有的检查单波束测深仪以及手持北斗报警定位终端、便携式卫星电话、RTK定位设备等性能,并穿戴好救生衣。一切准备就绪,他们将皮划艇抬至湖边,人和装备登上皮划艇后,合力将皮划艇划至目标区域开展测量工作。

    他们是中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心(简称“长沙中心”)的湖泊调查人员。自2023年以来,长沙中心抢抓机遇、守正创新,勇于开辟新赛道,积极承担“东部平原湖区南部湖泊调查项目”(简称“湖泊调查项目”),致力于深入研究“水”这篇文章,摸清东部平原湖区南部1km2以上自然湖泊的数量、分布、面积、储水量等国情数据、演变动态、开发潜力和地质环境状况,为湖泊水资源、水环境、水生态治理提供基础数据支撑,有力保障自然资源部履行“两统一”职责。

    赓续传承担使命  迎难而上拓新局

    湖泊是地球之“肾”,是盛水之“盆”,更是吃饭之“碗”,在保持生态系统稳定性以及促进地方经济社会发展等方面具有重要意义。受领任务之初,长沙中心湖泊调查团队深感责任重大、使命光荣。但团队人员普遍年轻,专业技术水平和科技创新能力比较欠缺。湖泊调查需要开展哪些工作?参照什么规范?工作质量要达到什么标准?预期产生哪些成果?团队成员陷入迷茫。有的团队成员加入项目组时,误认为湖泊调查是“游湖泛舟”的美差事,但第一次水上作业,就因天气炎热出现晕船的现象,有的因高强度工作而呕吐不止,有的没有掌握游泳的技能,一个大浪飘来,内心比较恐惧,湖泊调查中的不稳定因素,让大家思想上受到冲击。

    开展党日活动

    在团队组织的首次技术研讨会上,项目负责人满怀激情地鼓励大家:“作为军转队伍,要赓续好原部队时期的优良传统,退伍不褪色、转改不转志。湖泊调查过程中肯定会遇到各种各样的困难,但我们既然接下这个任务,就要保质保量完成任务,只要我们团结协作,凭借一股子‘闯’劲,保持一股子‘干’劲,就没有攻克不了的‘娄山关’,也没有跨越不过的‘腊子口’”。团队成员重拾了信心,决心要在湖泊调查领域闯出一片“新天地”。

    瞄准目标笃定干 提质强能显担当

    应急救援演练

    团队始终以任务为牵引,坚持目标、问题和需求导向,秉持“党建引队、业务立队、人才兴队、能力强队”的理念,强化党建引领,精心育才爱才,聚焦主责主业,着力提升核心竞争力,为推进党建与业务深度融合提供了强大精神动力。党建为“舵”,领方向夯堡垒。党支部以“三会一课”和常态化落实23项经常性主要工作为抓手,扎实开展丰富多彩的主题党日活动,用红色基因筑牢信仰根基,用实干实绩诠释忠诚担当。遇到大项工作和急难险重任务,党支部“一班人”把方向、统大局,群策群力、集智攻关,凝心聚力打通难点堵点;党员勇上一线、勇打头阵,敢于啃“硬骨头”,接“烫手山芋”,团队的凝聚力和向心力不断增强。育人为“桨”,强实力添动力。团队坚持“人岗相适、人尽其才”的原则,根据个人专长明确职责分工。为提升全员的专业技术能力水平,项目团队科学设置培训内容,涵盖水上作业政策方针、水下地形测量、湖盆地形建模与储水量计算、湖泊调查数据整编、规范制图以及报告编写等,及时消化吸收水文地质、地球化学、遥感科学等相关学科知识,将专业知识与工作实践相结合,不断探索新技术、新方法,深化基础调查研究,加强工作成果总结。团队整体能力得到有效提升,初步锻造一支从事湖泊调查的专业化队伍。安全是复杂水域作业面临的一个难题,团队经过多轮研讨,制定《水上安全作业应急手册》和《一湖一策应急预案》,并邀请湖南省益阳市蓝天救援队进行现场指导,为团队成员传授创伤急救常识、危险水域识别等应急救援知识。通过实操演练,团队成员切实掌握了皮划艇组装、舟艇驾驶、抛绳包运用以及带动力翻舟自救等多项技能,并严格按照规范流程进行训练,顺利通过各项培训考核,为保障水上作业安全拴上了“安全带”,服下了“定心丸”。

    精雕细琢出细活 获取数据作支撑

    工作区湖泊主要分布于长江中下游平原,属我国淡水湖最集中的区域。区内湖泊多为因地表沉陷或河流演变相关的构造湖或河成湖,主要接受河流水量补给,对河川径流有一定调节作用,受河川水位变化影响,有丰枯水位年内和年际变动。

    湖区水深测量

    团队按照相关调查标准规范系统开展各项调查工作,较好地完成各项任务。一是基于高分系列遥感影像数据,对照《湖泊志》《中国湖泊调查报告》以及“三调”数据,形成最新的东部平原湖区南部自然湖泊清单及湖泊分布图等成果图件;二是通过开展典型湖泊水下地形调查,建立了水陆一体的湖泊三维地形模型,形成水位-面积-水储存量关系曲线,获取42个实测湖泊水储存量数据;三是开展典型湖泊遥感调查,总体掌握典型湖泊近20年的湖泊动态变化特征,为自然资源管理、国民经济和社会发展提供了翔实的基础数据支撑。

    科技创新添动力 提质强能谱新篇

    团队始终将科技创新摆在突出位置,紧紧扭住科技创新的“牛鼻子”,发挥科技创新“车之轮”“鸟之翼”驱动作用,激发出科技创新的澎湃动力。团队利用洞庭湖长时间序列水文水质等数据,系统分析洞庭湖近30年水环境演变规律、发展趋势、水质综合评价等,形成《洞庭湖近30年水生态环境演变规律及关键驱动力专题研究报告》,发表学术论文6篇,成功获批国家发明专利2项、实用新型专利6项。下一步,团队将持续在湖泊调查领域“深耕细作”,积极探索“数量-质量-生态”三位一体湖泊综合调查新路径,聚力打造科技创新核心竞争力,不断培塑业务高质量发展的新动能新优势。

    湖泊调查是长沙中心承担的一项重要职责任务,团队将始终保持冲锋姿态,奋战在湖泊调查“主战场”,用智慧和力量彰显新担当,用实绩实效续写新辉煌,有力支撑服务自然资源管理和生态文明建设,奋力提交一份提振信心、成色十足的“满意答卷”。

     

     
    探索湖泊奥秘 支撑国情调查

    大岭兴安,北国边疆,绿色海洋。三年来,中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心的调查队员用脚步丈量大兴安岭的山山水水,通过开展生态地质调查,全面掌握了大兴安岭地区生态地质条件,查明主要生态地质问题,评价生态地质脆弱性,支撑国土空间用途管制和生态保护与修复,用实际行动守护祖国北疆生态屏障。

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    立足于“转”,技术方法求突破

    生态地质调查是支撑服务生态文明建设的基础环节,也是队伍转型发展的主攻方向之一。2019年,转制改革中的哈尔滨中心不等不靠,积极申请项目,组建精干团队,挺进大兴安岭山区开展生态地质调查工作。

    “我曾经在这一地区参加区矿调工作,对大兴安岭的山山水水并不陌生,但生态地质完全是一个全新课题,‘跨界’之难可想而知。面对知识储备不足、专业结构失衡、工作模式不熟悉等困难,我们团队发扬敢打必胜的优良传统,边学、边干、边融合,‘白加黑、五加二’成了项目团队的常态。”带队的项目负责人周传芳说。

    项目团队积极参加生态地质相关技术研讨,想方设法邀请权威专家帮扶指导,一有机会便到岩溶所、航遥中心和地质环境监测院等“老单位”登门求教,逐步掌握了成土母质、植被、冻土等要素调查的技术方法。三年来,项目团队消化吸收地球系统科学新理念,以地球关键带为主要研究对象,围绕大兴安岭森林生态功能区的战略定位,探索出基础地质调查与生态地质调查技术方法有机结合的工作路径,编制形成具有地域特色的《森林冻土区生态地质调查细则》。通过“地质体检”,摸清了影响大兴安岭山区生态功能的主控地质要素,编制了系列报告和《大兴安岭自然资源图集》,为该地区山水林草湿资源整体保护利用、规划和系统修复提供了科学参考。

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    植根于“深”,对接服务见实效

    把生态地质调查的成果“输入”当地政府和林场的“内存”,才能真正把“绿水青山”变成“金山银山”。瞄准这一目标,项目团队一方面深入调查研究,摸清生态地质家底;另一方面深入对接需求,实现精准服务。

    他们采用多时遥感解译、野外路线穿越、地球化学调查等技术方法,配合工程地质浅钻、高精度物探测量和分析测试等手段,基本查明大兴安岭林草湿覆盖区地层岩性、地质构造、地下水、土壤等要素的类型分布和物理化学特征,初步掌握了林草湿资源变化、现状和生态格局。同时,该团队在项目实施前、中、后期持续走访对接当地政府、林场、社区,及时调整工作部署,量身设计成果产品。他们急当地之所急,增加饮用水质量测量和农田土壤地球化学调查,提出林地资源、湿地资源、水资源等自然资源合理开发利用与保护的措施和建议。他们在松岭区圈定1.2万亩富锌清洁土地,有效支撑了当地政府农业产业结构调整和自然保护区退耕还林还草;开展的饮用水质量调查,惠及7个林场,确保了3000余职工饮用水安全,为助力乡村振兴提供了有效支撑。

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    聚力于“融”,党建引领不迷航

    队伍转型后,从金属矿产勘查到生态地质调查,从“中队+项目组”到“法人负责制+项目负责人责任制”,工作模式的转变带来了一系列新矛盾、新课题。正如中心党委书记于志远所说:“老革命遇到了新问题”。哈尔滨中心将该项目列为野外临时党支部建设试点,要求他们先行先试探索新路径。在支部书记兼项目负责人周传芳带领下,这支转型中的团队将党建与业务拧在一起抓,靠党建凝聚力量,引领方向。

    该项目党支部多次召开支委会集中讨论、集思广益,梳理出生态地质作用认识不到位、业务能力提升慢、调查成果转化难等7个方面问题,在此基础上统一思想,常抓不懈,并由此带动安全、保密、稳定等管理工作上台阶。该团队还创造性地与驻地政府等11家单位联合组建“国门党建联合体”(2018年经漠河市委组织部批准成立),有效破解了困扰项目运行的诸多难题,促进生态地质调查走上良性发展的快车道。

    三年时间里,调查队员展现了地质人的初心使命和时代担当,完美诠释了哈尔滨中心“勇闯禁区、甘于奉献、敢打必胜、不辱使命”的西口子精神,他们以调查业绩助力大兴安岭地区生态保护与修复和社会民生发展,用实际行动打造了一支守护绿水青山的自然资源综合调查生力军。

    扎根兴安 守护北疆生态屏障 他们以“地质体检”描绘...

    根据局党组统一部署,按照《水环中心“不忘初心、牢记使命”主题教育实施方案》安排,2019年8月26日上午,自然资源部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”)召开全体党员干部职工大会。水环中心张发旺同志以“政治务必统领业务、业务务必为政治提供有力支撑,为适应‘三个转变’营造良好政治生态”为题,为全体党员干部职工讲了一堂生动的专题党课。

    党课紧扣“四个讲清楚”,结合学习调研成果,聚焦党员干部在思想和认识上存在的不足和差距,围绕“讲政治的重要性”“儒家思想中的‘讲政治’和‘讲科学’意识”“马克思、恩格斯的科学社会主义”“在政治与业务关系中存在的问题”“地质工作与讲政治”“政治务必统领业务、业务务必为政治提供有力支撑”等六个方面进行了讲述。党课首先从政治的定义、讲政治的具体体现和代表性论述以及典型事例入手,深刻阐述了讲政治的重要意义,并结合儒家思想、《资本论》《反杜林论》《社会主义从空想到科学的发展》,探讨了对习近平新时代中国特色社会主义思想的认识和体会,检视了当前水环中心在政治与业务关系中出现的一些突出问题,同时结合地调百年历史和地质调查工作新形势,阐明了业务与讲政治相融合的必要性,并针对落实讲政治要求、推进党建与业务深度融合,提出了具体的工作思路和举措。

    党课强调,全体党员干部职工要立足工作岗位,坚守初心,践行使命,坚持继承发扬李四光精神,坚决落实政治务必统领业务工作、业务务必为政治提供有力支撑的实践。一是要做到讲政治、守纪律、明大体、顾大局,主动将地调科研、论文撰写、科技成果转化、党建工作、党风廉政建设、安全保密等责任扛在肩头,全力推进地质调查工作“三个转变”,促进政治与业务高度融合统一。二是要做到清简内心、和谐前行,厚德载物、心存善念,正派做人、立身正直,严谨求实、精益求精,积极营造风清气正的政治生态,为水环中心地质调查工作更好支撑服务自然资源管理中心工作提供保障。

    党课结束后,党委书记带领大家重温学习了“不忘初心、牢记使命”主题教育的重要知识点和有关内容,促进了党员干部职工对主题教育内容的再消化、再吸收。会议还就水环中心持续抓好、深化拓展主题教育工作提出三点要求:一是要持之以恒强化理论武装,做到全面系统学、及时跟进学、结合实际学,力求学深悟透习近平新时代中国特色社会主义思想,实现指导实践、推动工作。二是要坚持把旗帜鲜明讲政治贯穿于一切工作的始终,坚决落实“讲政治、顾大局”各项政治要求,不断增强自觉服务国家重大需求的政治自觉和政治担当。三是要坚持把主题教育成效转化为履职尽责的强大动力,以政治建设为统领,以科技创新为动力,开拓创新、攻坚克难,努力提升破解重大能源资源问题的能力,为推动水环中心各项工作再上新台阶、实现快速转型升级跨越式发展贡献力量。

    水环中心领导班子成员和在职党员干部职工共计150余人参加了本次党课活动。

    水环中心举办“不忘初心、牢记使命”主题教育专题党...

    4月11日,中国地质调查局西安矿产资源调查中心(以下简称“西安矿产中心”)组织召开地表基质和自然资源综合调查研讨交流会。中国科学院院士彭建兵教授、西安交通大学程海教授、中国地质调查局西安地质调查中心尹立河教授级高工和长安大学申艳军教授等行业知名专家与会指导。中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心(以下简称“指挥中心”)相关业务负责同志,西安矿产中心主要负责同志及相关业务负责人参加座谈研讨。

    会上,指挥中心《全国地表基质区划与调查示范》和《全国陆域重点地区自然资源综合调查》二级项目首席专家殷志强教授级高工介绍了地表基质的概念内涵、全国地表基质调查工作部署及地表基质调查的应用方向,列举了丰富的典型应用案例,并表示,地表基质为自然资源综合调查打开了新空间。

    西安矿产中心汇报了近年来在秦岭-黄土高原地区围绕生态修复、耕地保护和自然资源管理方面的需求开展的地表基质和自然资源综合调查工作及取得的阶段性成果,并介绍了下步在秦岭北坡-黄土高原地区的地表基质和自然资源综合调查工作总体设计。

    彭建兵院士对西安矿产中心在秦岭-黄土高原地区的自然资源调查工作成果给予肯定。他建议,西安矿产中心要着眼长远,聚焦生态文明建设等国家重大战略,从支撑服务秦岭山地、关中平原和黄土高原生态安全(植被适宜性)、粮食安全(耕地适宜性)、人居安全(民生安全)、建筑安全(建设适宜性)、地质安全(地质灾害)五个方面出发,整体谋划地表基质和自然资源综合调查工作。其他参会专家围绕地表基质和自然资源综合调查业务进行了深入交流讨论,给予了详细指导意见。

    会前,指挥中心和西安地调中心的专家还深入渭北荆川塬地区、桥山地区,调研工作区资源环境问题,对地表基质和自然资源综合调查野外工作的思路、重点和工作方法进行现场指导。

    院士专家此次指导,为西安矿产中心自然资源综合调查业务发展指明了前进方向,提供了实践遵循。西安矿产中心将全面吸收消化院士专家的宝贵意见,注重体系设计,加强综合研究,举全中心之力推进地表基质和自然资源调查工作开展,支撑服务生态文明建设和区域经济高质量发展。

    院士专家齐聚西安矿产中心指导地表基质和自然资源综...

    “协同创新、融合创新”成为今年全国地调工作会议的新词。适应地调工作新常态,引领并推进矿产综合利用工作调整转型已成当务之急。这个春天,作为中央公益性地质调查队伍的中国地调局成都综合利用所正在加紧“吃透”“消化”会议精髓。近日,所班子一行带领全所精兵强将,深入科技型创新企业盛和资源控股股份有限公司,召开现场务虚会。通过参观学习,交流经验,寻找合作,努力将地调科研成果朝市场转化产业链延伸。

    作为全国稀土行业领先企业和中国地调局直属单位控股的第一家上市公司,盛和资源2012年完成重大资产重组并上市。子公司乐山盛和稀土长期专注于四川氟碳铈稀土冶炼分离技术及产品研发、生产、销售,经过10余年的发展,已具备做大做强稀土产业的发展实力,成为四川稀土冶炼分离龙头企业。科研人员走进选矿车间、测试车间、冶炼车间,现代化的进口设备、先进的全自动流水化作业链映入眼帘。大家边看边问,与企业员工深入交谈的过程中不时碰撞出了新的灵感和智慧的“火花”。

    今年,成都综合利用所将以稀土为核心,以“三稀”资源为重点,兼顾锂、铀等其它能源资源矿产,围绕重点矿产资源领域、能源领域和地质环境领域开展综合地质调查和科技创新。盛和资源正是该所地质科技创新成果转化联系最紧密的最强转化产业大本营。

    “没有紧迫感,就无法激发创新的动力;不占领创新高地,我们将难以赢得未来。”这是所长胡泽松最近常挂在嘴边的“口头禅”。放眼世界,全球经济形势复杂多变。聚焦国内,未来很长一段时间内,我国基本国情没有变,资源环境约束趋紧的总体趋势没有变,资源对经济社会发展的关键支撑作用没有变,地质工作的先行基础地位没有变。新常态下,我国地质调查工作依旧面临巨大的机遇和挑战。

    “如何深刻认识新常态下地质调查工作的新形势和新任务,如何准确把握新常态下的定位和思路,如何在引领支撑矿产资源综合利用服务地质调查工作?”……两场专题座谈会,大家畅所欲言,学习领会工作精神的同时,结合自身工作实际积极建言献策,气氛活跃。

    矿产综合利用工作怎么干?

    抓住转型发展新机遇

    新常态下,聚焦中央要求、部局部署,围绕全力支撑能源资源安全保障,精心服务国土资源中心工作,深化改革,推进创新,仍是当前地调科研与矿产综合利用在支撑服务国家工作中的首要着力点。

    作为一支从事公益性地调工作的“中央军”,成都综合利用所今年在工作部署中牢牢把握了三个结合:把握国家对地质调查工作的重大需求,找准综合利用工作的着力点;把握地质调查的发展机遇,找准综合利用的发力点;把握服务国家矿产资源管理的重大机遇,找准综合利用的立足点。

    培育科技创新新动能

    新常态下,科技创新仍是地质调查工作首当其冲的突破口。按照用科技创新改造、支撑、引领地质调查,加快建设世界一流的新型地质调查局的新时期地质调查工作的总体思路。今年,成都综合利用所重点安排了五项科技创新工作:一是以稀土为核心,以“三稀”资源为重点,兼顾其它能源资源矿产,围绕重要矿产资源领域、能源资源领域和地质环境领域开展综合地质调查和科技创新。二是发挥技术经济评价专业优势,推动建立与资源评价、环境承载力评价相适应的评价标准、评价方法、评价体系。三是发挥地调评价、成果集成、成果转化的作用,为服务经济建设和社会发展提供有力支撑。四是积极支撑服务国家重大战略,启动“贵州毕节-六盘水地区能源三稀资源大型基地”建设,助推乌蒙山毕节地区脱贫攻坚。五是加快地质科技创新,精心服务和积极参与国土资源部“三深一土”和中国地质调查局“五大科技攻坚战”,发挥中央公益性地质调查队伍的引领作用。

    激发协同创新融合创新活力

    2017年全国地调工作会议提出,要深入推进地质科技体制改革,促进调查与科研深度融合,用科技创新改造、支撑、引领地质调查。新常态下,中央与地方地质调查工作要努力朝着协同创新、融合创新的方向发展,凝聚工作合力。同时,还要深化战略合作和协同配合,实现联动与融合。目前成都综合利用所已与四川省地矿局、贵州省地矿局、中核集团地质事业部、四川核工业地质局、四川煤田地质局、中科院南京土壤研究所、盛康宁(上海)矿业投资有限公司等单位积极对接,洽谈合作,抢抓机遇,强强联合,努力形成协同创新、融合创新的新格局。

    2017年的工作安排,着实让全所职工精神振奋。“形势明朗了,定位清晰了,工作更有方向、更有干劲了。”这是大家座谈后普遍反映的切身感受,也是全所每一位地质调查工作者迫切想要寻找的答案。

     

     

     

     

     

     

    成都综合利用所走进科技型创新企业现场务虚谋实事

    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

    自然资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础和空间载体。为了解决自然资源所有者不到位、空间规划重叠等问题,2018年3月,国家整合相关部门的资源管理职责组建自然资源部,“统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责”。自然资源统一管理职责的实现与履行,需要地质调查等相关业务提供智力支持、技术支撑与信息服务。自然资源统一管理制度的建立与实施,对地质调查工作提出了更高的要求和更多的需求。

    自然资源统一管理对地质调查的新要求

    实行自然资源统一管理是我国生态文明制度建设的重大举措。与过去多部门管理体制相比,自然资源管理的理念与目标发生了重大变化,地质工作需要与之相适应。

    《生态文明体制改革总体方案》提出,生态文明体制改革须树立新的理念:尊重自然、顺应自然、保护自然;发展和保护相统一;绿水青山就是金山银山;自然价值和自然资本;空间均衡;山水林田湖草是一个生命共同体等。这些理念是实行自然资源统一管理的理论基础,需要在自然资源管理的各个环节和全过程贯彻落实。新组建自然资源部的主要职责是:“对自然资源开发利用和保护进行监管,建立空间规划体系并监督实施,履行全民所有各类自然资源资产所有者职责,统一调查和确权登记,建立自然资源有偿使用制度,负责测绘和地质勘查行业管理等”。

    山水林田湖草系统与自然资源分布示意图

    基于新理念与新职责,自然资源统一管理对地质调查工作提出了新要求。地质调查应从以下几个方面提供服务支撑:一是为社会经济发展提供所需的土、水、矿、森林、草地、海洋等自然资源,促进产业发展,保障国家资源安全;二是确保自然资源开发利用过程中不损害生态系统,从源头保护、利用节约到破坏修复,保持山水林田湖草系统功能稳定,促进自然资本保值增值;三是摸清自然资源家底,掌握自然资源动态变化,为自然资源开发利用提供基础依据;四是保障自然资源资产所有者权益,健全自然资源资产产权制度,规范自然资源开发利用与保护行为;五是保持空间均衡,统筹各类资源、山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游,促使资源开发不超过其承载能力和环境容量,促进区域协调;六是提高资源利用效率,促进自然资源集约节约利用。

    地质是山水林田湖草系统的基础,为自然资源提供了物质来源和赋存空间,对自然资源分布与开发格局具有框架性的制约作用。从空间分布上看,耕地、矿产、水等自然资源在空间上呈不连续片状、块状、条带状等形式分布在地质实体中,森林、草原等自然资源在空间上呈不连续片状分布在地质实体的上界面——地表。因此,自然资源开发利用和保护需要顺应地质规律,人地和谐共生是人与自然和谐共生的基础与重要内容。

    地质调查工作以地壳表层为调查对象,是实现自然资源统一管理的重要基础和技术支撑。在以往各部门不同门类自然资源管理过程中,地质调查工作根据土地、矿产、水等自然资源与生态环境管理的需要,分别开展了相应的地质调查,为资源管理提供了大量的基础地质信息与服务。这些地质调查工作成果为服务和支撑自然资源统一管理提供了有利条件和良好基础。

    国内外地质调查服务自然资源管理的经验

    面对经济社会发展对自然资源日益增长的需求和生态环境保护的需要,各个国家或地区探索实施了各种管理政策。不管是实行不同门类自然资源分部门管理,还是实行不同门类自然资源统一管理,抑或是实行资源与环境综合管理,地质调查工作都发挥了越来越大的作用。

    1. 国外地质调查工作服务自然资源管理的做法与经验

    (1)美国地质调查局通过打破学科界限提升复杂资源问题解决能力。

    美国的自然资源由联邦政府内政部负责管理。美国地质调查局(USGS)作为内政部下设部门,负责提供水、能源、矿产以及其他自然资源科学信息,同时提供生态环境健康、土地利用与气候变化影响等科学信息。为了提高跨学科跨领域资源问题解决能力,2010年USGS对内设机构进行了调整,撤销按照传统学科设置的业务管理机构,面向重大战略问题设立新的业务管理机构:撤销原来的地质学部、生物学部、地理学部、地理空间信息部,保留水资源部,新设立生态系统部,气候与土地利用变化部,能源、矿产与环境健康部,自然灾害部,核心科学体系部等5个业务管理机构。由此看出,服务与支撑自然资源管理是USGS科学研究的基本出发点和落脚点。

    美国地质调查局内设机构与整合科学示意图

    2017年,面对复合性资源、环境与社会问题,USGS提出了发展“整合科学”的设想,将数据、方法、模型组织到相应的时空框架之中,形成一个模块式整体,为自然资源管理、环境保护和防灾减灾提供全方位支撑。基于此,在2019财年预算方案中,USGS提出了调整组织架构的方案,拟设立负责各领域整合与协调的副局长职位,促进不同领域的交叉融合。

    (2)俄罗斯地质调查服务自然资源开发与生态环境保护规划编制。

    俄罗斯联邦政府自然资源与生态部负责地下资源、水资源、林业资源与生态环境的统一管理。俄罗斯《底土法》规定,地下矿产、水、岩石土壤、地质结构、地下能源、地下空间实行综合管理。全俄矿物原料经济研究所、全俄地质研究所是自然资源与生态部下属的两大支撑机构,前者主要负责地下资源的规划和经济研究,负责对矿产地进行经济开发可行性评价;后者主要负责地质调查的科学研究。这两个单位提供地下资源开发方向等方面的决策咨询服务,自然资源与生态部在此基础上,开展自然资源开发和环境保护的战略分析,组织实施地下资源勘查,评价地下资源的经济开发潜力,编制资源开发规划。

    (3)英国地质调查局利用新技术获取并分析自然资源与环境信息。

    英国的自然资源由环境、食品和农村事务部负责管理。英国地质调查局(BGS)作为国家环境研究委员会的研究机构和地质科学信息主要提供者,为政府相关部门和公众提供自然资源、环境与灾害科学信息服务。2014年BGS发布其战略规划《通往地球之门》,提出利用新技术探测地球,从3个方面为社会服务:负责任地利用自然资源;管控环境变化;提高对环境灾害的适应性。BGS通过观测和监测、环境模拟、知识库及交流等手段来获取自然资源、环境与地质过程相互作用的科学信息,着力加强人类活动与环境相互影响的研究,通过整合与合作,将地学与其他科学联合在一起,建立可靠的预测模型,支持自然资源与环境管理决策。

    (4)欧盟致力于资源环境一体化监测站网建设为成员国资源环境管理提供统一的监测信息。

    欧盟于2013年发布第七环境行动计划,提出保持自然资本存量的稳定和生态服务的持续供给;保持自然资本存量的稳定,既要加强环境保护与管治,涵养和增强自然资本,又要提高资源利用效率,减少自然资本消耗。近年来,欧盟致力于资源环境一体化监测站网建设,统一监测技术标准,统筹部署监测资源,统一为欧盟、各成员国、科研机构和公众提供监测信息。经过多年努力,目前欧盟形成了基于卫星遥感的全球环境与安全监测系统和基于地面监测的水、自然灾害、海洋、土壤等监测站点组成的监测体系。

    2. 国内地质调查工作服务自然资源管理的探索

    随着资源开发、城市发展、生态环境保护等对地质工作需求的增长,中国地质调查局不断探索新领域,传统的地质工作不断拓展和延伸,城市地质、农业地质、生态地质等“地质+”先后出现并逐渐发展,为地质工作服务自然资源管理积累了宝贵的经验。

    根据国土开发与保护需要,探索推进了自然资源遥感调查与综合编图工作。近年来,利用先进的遥感技术,开展了国土遥感综合调查,对土地、矿产、地表水、河流湖泊、冰川雪线、湿地、荒漠化、海岸带等进行了遥感调查。根据区域发展需要,编制了《京津冀地区国土资源与环境地质图集》、《粤港澳大湾区海岸带自然资源与环境图集》等。

    根据城镇化与城市群发展需要,探索推进了多要素城市地质调查。在先期完成北京、天津等6个特大型城市地质调查试点基础上,陆续推动完成了福州、石家庄等28个城市三维地质调查。根据雄安新区规划需要,完善了多要素、多专业、多技术综合地质调查评价方法体系,首次提出多要素城市地质调查工作理念,针对城市规划建设布局、地下空间开发利用、地热资源开发、土地规划和污染土地修复等方面提出了建议。

    根据农业种植结构调整需要,探索推进了农业地质调查。2012年以来,新完成耕地地球化学调查面积60多万平方千米,发布了《中国耕地地球化学调查报告(2015)》,调查成果广泛应用于全国及地方土地规划。在江西、海南、四川等地发现了一批富硒土地资源,有力推进了特色生态农业发展。初步建立土地地球化学质量档案,为土地资源的分级管理提供重要依据。

    在中国地质调查局的引导下,近年来一些地区加大了地质工作服务资源管理的探索力度,形成了一些成功的做法。上海市构建了地质工作服务城市规划管理的常态机制,实现了地质调查成果服务融入政府管理主流程。江苏、浙江将地质工作嵌入土地资源管理全过程,实现了地质工作与土地管理的融合。浙江省于2016年启动了全省土地质量地质调查行动计划,计划投入4个多亿财政资金对土地进行“体检”、建立土地“资料库”和“监测网”。承德市根据经济发展、资源开发、生态保护、旅游产业发展等需要,构建了地质建造+小流域综合调查+生态关键带监测的技术框架,提出了绿色崛起的地质解决方案,推动了生态旅游产业的发展。

    启示与建议

    地质调查如何满足自然资源统一管理提出的新要求,世界其他国家并没有现成的模式或做法可以照抄照搬。通过国内外地质工作服务自然资源管理的经验分析,可以得出如下启示与建议。

    1. 对地质调查服务自然资源统一管理的启示

    与过去不同门类自然资源分部门管理制度比较,自然资源统一管理制度对地质工作的要求发生了重大变化,主要体现在以下几个方面:

    一是地质调查要体现系统性。山水林田湖草同属一个生命共同体,不同门类自然资源开发利用要相互协调,山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游要互存共生。地质调查要按照各类自然资源赋存的自然单元,摸清三维地质框架、资源形成与分布、资源的数量质量与生态作用等,采用统一的分类分级标准、统一的术语和概念内涵、统一的技术要求,形成调查的基础数据与成果资料。

    二是地质调查要体现综合性。自然资源既是社会经济发展的物质基础,又是生态环境的重要组成部分,在农业、工业、城镇化等方面具有不同的功能和作用。自然资源的开发利用既有利于经济社会物质财富的积累,又可能对经济社会依托的生态环境造成损害。因此,地质调查在摸清资源数量的同时,还要摸清资源的质量与生态,了解不同资源之间的相互作用与影响,形成资源、环境、生态、空间、灾害等综合评估成果,综合评价自然资源的经济、环境、生态和社会等多重价值。

    三是地质调查要体现连续性。自然资源本身随着自然条件的变化与人类活动的进行而不断发生着动态变化,有的资源变化的速率快一些,有的资源变化的速率慢一些。地质工作应根据资源动态变化的速率,建立自然资源监测体系,周期性开展相应的调查与监测工作,形成自然资源的动态监测数据与成果资料。

    四是地质调查要体现全程性。从自然资源开发全过程来看,自然资源统一管理包括源头保护、利用节约、破坏修复三大环节。源头保护是保障资源安全和生态安全的首要之策,利用节约是提高资源利用效率、保护生态环境的基本手段,破坏修复是保护资源和促进生态恢复的重要途径。地质调查需要针对自然资源管理的三大环节,开展相应的调查评价和监测预警工作。

    五是地质调查要体现效益性。自然资源管理的主要目的之一是服务于社会经济发展和民众福祉,在不损害自然资本的前提下最大程度地发挥其经济效用。因此,地质调查在调查自然资源地质潜力的基础上,要评估其技术经济可行性和环境影响状况。为开展自然资源确权登记和保障自然资源资产所有者权益提供技术支撑,同时也为自然资源的开发利用提供基础信息。

    六是地质调查要体现社会性。地质工作的成果主要表现为地质图件、调查报告、监测数据等,要转化为管理者能够理解的语言,需要加强科学与政策之间的沟通研究。将山水林田湖草系统的地质、地理、资源、生态等自然变化规律与经济社会的经济、管理、人文规律结合在一起,为自然资源管理政策的制定与实施提供必要的知识、手段和方法。另外,部分自然资源还具有文化、休闲、美学等功能,在管理过程中也应统筹考虑。

    2. 地质调查服务支撑自然资源统一管理工作建议

    根据自然资源统一管理对地质调查的新要求,结合国际地质工作发展趋势,对我国地质调查工作提出如下工作建议:

    (1)综合调查:以地球系统科学理论为指导,按照自然单元开展多要素综合调查,建立地球表层三维地质框架模型。

    解决土、水、矿等自然资源调查中的重大科学问题,首先需要了解水文过程、生态过程、生物地球化学过程等所依存的地球表层地质体。地球表面的地质、地理、生态信息必须与深部的地质、地球物理、地球化学等信息整合在一起,才能准确地描述完整的山水林田湖草系统。例如,对于水资源调查,应建立不同尺度的三维/四维水文地质框架模型,为水流动态变化预测与水资源管理奠定基础。以往开展的地质调查工作,往往以某一种资源为重点,难以全面反映地质框架的多种属性。围绕自然资源统一管理,地质调查应按照统一的技术规范和标准,开展不同尺度的调查评价,充分反映地质框架的成土条件、成矿条件、水文条件等多种属性。

    (2)综合监测:以自然环境承载能力评价为核心,开展自然资源数量、质量与生态综合监测,及时提出预警与对策措施。

    自然资源的开发利用不应以损害山水林田湖草系统的生态功能为代价,一种资源的开发不应影响其他种类资源的效用,一个地区的资源开发不应影响其他地区资源的效用和生态环境的稳定。实现自然资源的可持续开发利用,需要对各种资源与环境要素进行系统监测,建立资源环境承载能力评价模型,实现资源环境承载能力监测预警,从而提出自然资源开发利用和保护的对策。受地质调查程度低、监测站点缺乏等因素影响,地质工作在资源环境承载力评价方面至今还不够成熟,难以做到准确的定量评估和预报预警。为了支撑承载力监测预警,需要整合目前的各门类资源环境监测网,利用现代探测监测技术,建立统一的自然资源监测网络。

    (3)综合评价:服务自然资源所有者权益保护,开展自然资源综合评价,量化自然资源的经济、环境、生态和社会价值。

    对于经济社会,自然资源具有两种效用:一是为社会经济发展提供所需的土、矿、水等有形的物质材料;二是为生态系统提供涵养水源、保持水土、调控水分等无形的生态资本。长期以来,我国是以牺牲生态资本和大规模的资源开发来支撑经济的高速增长。受此影响,社会高度重视自然资源的资源效用,而忽视了其所具有的生态效用,造成了生产、生活空间的不断扩展和生态空间的日益萎缩。根据生态文明建设的新要求,应“加快自然资源及其产品价格改革,全面反映市场供求、资源稀缺程度、生态环境损害成本和修复效益”。为此,在评估自然资源的效用过程中,不仅要评估其资源价值,还要评估其生态价值,全面反映自然资源的实际价值。

    (4)综合利用:服务自然资源集约节约利用,开展自然资源综合利用调查与技术研发,推动自然资源效率的提高。

    从社会经济与自然资源的相关关系来看,社会经济对生态环境的影响程度取决于输入的自然资源数量和输出到生态环境中的废弃物数量。二者的数量越少,资源利用效率越高,经济发展的环境成本越低,社会经济可持续发展能力越强。国际上采用物质流分析方法,定量核算自然资源开发的数量,评价自然资源利用效率。地质工作应根据资源节约集约利用的需要,建立我国水、化石能源、金属矿产、建筑石材等自然资源的物质流核算与分析体系。一方面促进自然资源利用效率的提高,为我国实现经济发展与资源消耗“脱钩”提供依据;另一方面支撑我国自然资源资产负债表编制,为实现自然资本的保值增值提供依据。

    (5)综合治理:保持生态环境稳定与防治生态损害,开展生态综合治理技术研发,提出生态修复地质解决方案。

    伴随着自然资源开发利用,地质环境不断发生变化,有可能会引发一系列地质环境问题和地质灾害,包括地面沉降、崩滑流、海水入侵、地下水污染、土壤污染等。跟踪国际上在生态修复领域的研究和技术前沿,引进、消化和发展相关科学理论和高新技术,实现理论和技术的原始性创新。有预见性地积累和研发地质环境问题防治与生态修复技术,及时为自然资源开发过程中出现的各种环境问题提供地质解决方案。

    (6)综合服务:以需求为导向,面向政府、企业与社会公众提供多层次、多渠道决策支撑与信息服务。

    自然资源统一管理以政府为主导,需要企业、社会公众的共同参与才能实现自然资源的可持续利用,为社会经济的永续发展提供支撑。充分利用现代信息、网络、大数据等技术,根据政府、企业、社会公众的需求,及时形成基础扎实、数据可靠、清晰易懂、形式多样的服务信息,为政府管理提供决策支撑,为企业和社会公众提供信息资料。同时,充分利用各种现代媒介,使全社会各部门、各行业人员能方便地获取地质调查成果和数据,为最大程度地挖掘地质调查成果应用潜力提供基础。

    精准服务新理念新职责新目标

    既要创新体制,也要创新文化

     

    2015年5月7日,李克强总理在中科院物理研究所考察时强调,一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力。国家需要一批甘于寂寞、枯坐冷板凳、投身高精尖的大科学家,科学家受尊重,创新才蔚然成风。中新社记者 刘震 摄

     

    被誉为“中国卫星之父”的中科院院士孙家栋,眼下正致力于推进“互联网+天基信息应用”的深度融合。比如利用北斗卫星导航系统来定位追踪走失老人;一名清华大学的毕业生放弃了美国硅谷的高薪工作,回国创办了一家研发智能家电的公司;一个创办3D打印机公司的“老外”把家从美国搬到了中国,理由是“这里正变成创新者的天堂”。

     

    美国《华尔街日报》以《中国创新机器的崛起》为题报道称:“在中国各地的实验室和创业公司里,怀揣梦想的工匠们正在共同推动一股全新的趋势,很多人甚至认为,中国创新有望就此迎来新的高潮。”

     

    这是一股“科技创新”和“大众创业、万众创新”合力激起的浪潮。李克强总理曾谈及,大众创业万众创新需要最新的科学技术引领,科技变革有助于激发蕴藏在人民群众中无穷的创造力;而创业创新的“大众”“万众”之中,科学家、科技工作者是生力军,他们的科研成果在“双创”热潮中能更好地得以转化。

     

    在不久前召开的国家科技战略座谈会上,李克强坦承:“历史上,我们曾经几次与科技革命失之交臂,现在想起来都很惋惜。但今后不会了。”

     

    梳理本届政府组成以来召开的100次常务会议,其中21次议题与“科技创新”紧密相关。李克强总理在一次常务会上说:“现在我们必须要把科技创新摆在国家发展全局的核心位置,重塑我国发展竞争新优势。”

     

    ■ 科技创新的成败,很大程度上决定着我国发展战略的成败

     

    2015年7月27日,李克强总理出席国家科技战略座谈会时与中科院院士代表孙家栋握手交流。新华社记者 庞兴雷 摄

     

    在2015年7月27日的国家科技战略座谈会上,李克强总理说:“改革开放之初,我们说迎来了春天,是从‘科学的春天’这个提法开始的。科学的发展和广大人民群众的积极性、创造力结合起来,产生了核聚变,推动我们国家的经济社会发展一次又一次‘破茧成蝶’。现在,我们要续写前篇,再创奇迹,必须更加重视科技创新。”

     

    环视当今世界,科技创新已成为发达国家保持持久竞争力的“法宝”。美国早在20年前就提出科技创新发展战略目标;英国也在多年前出台了《创新国家》白皮书;韩国则提出建设以科技知识为推动力的“头脑强国”奋斗目标。

     

    中国当然也不例外。早在若干年前就确立了“科技兴国”的战略目标。2014年年初的一次常务会上,李克强总理进一步提出:实施创新驱动发展战略,发挥好科技创新对经济社会发展的引领支撑作用,推动经济提质增效升级,必须创新体制机制,改革科研项目和资金管理办法,使财政科研资金突出助优扶强,流向能创新、善攻坚的优秀团队和符合经济社会重大需求的项目,提高资金配置效率。

     

    其后召开的一系列常务会上,先后部署完善“健全农业科技创新和服务体系”;加快发展现代保险业,“完善科技保险体系”;加大扶持“科技型小微企业”,确定“招收高校毕业生达到一定比例的,可申请不超过200万元的小额贷款,并享受财政贴息”等一系列利好政策。

     

    李克强会上强调:“科技创新的成败,很大程度上决定着我国发展战略的成败。”

     

    ■ 一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力

     

    “中国曾被认为是‘全球工厂’,然而近年来越来越多的中国科技公司凭借硬件和软件等领域的创新,开始挑战全球的行业领先者,并引领电信、移动设备和在线服务等行业新趋势。”《华尔街日报》的一篇文章评论道。

     

    不过,李克强对我国科技创新所处的发展阶段始终保持着清醒认识。2015年5月7日考察中科院物理所时,他笑着对现场争相拍照的工作人员说:“我注意到你们拿的手机,许多都是外国品牌啊。”

     

    虽然有人表示自己使用的是国产手机,但总理指出:“没错,你的手机是‘Made in China’(中国制造),但它的操作系统,包括源代码,大都还不是中国研发的,还称不上‘Created in China’(中国创造)啊!”

     

    当天在中科院物理研究所,李克强特别强调:“一个国家基础科学研究的深度和广度,决定着这个国家原始创新的动力和活力。”

    谈到手机,他进一步阐释,中国是全球最大的手机供应国和使用国,有巨大的市场,更有巨大的行业提升潜力。“这更需要基础研究作为支撑,让更多‘Made in China’变成真正的‘Created in China’!”

     

    这不只是考察期间的临时表态,事实上,其中许多思想和观点已通过国务院常务会议形成了具体政策。

     

    比如为鼓励科技人员大胆创新、放心创业,“保护知识产权”数次出现在常务会议题中,内容包括加强知识产权的保护和运用、加大侵权处罚力度。比如将科技作为重点科目,在改变资金使用“碎片化”的部署中推进资金整合,加快消化结转结余资金。比如将科技企业转增股本、股权奖励分期缴纳个人所得税试点推广至全国。又比如发挥政府创投引导基金和财税政策作用,对种子期、初创期科技型中小企业给予支持,培育发展天使投资。

     

    李克强听到科技人员反映,因为许多繁琐规章,他们大量时间没法待在实验室,而是用来搞“内政外交”,每年填写各种表格就会浪费不少精力。总理当即说,科研领域也要加快简政放权步伐,创新项目和经费管理机制。

     

    ■ 创新首先要创新政府管理和服务,给科研机构和科研人员一片自主天空

     

    李克强在多个场所反复强调一个观点:创新需要自由空间,首先要创新政府管理和服务,给科研机构和科技人员一片自主天空。因此,在历次国务院常务会议讨论制定相关政策时,一个突出的主题就是给科研人员“松绑”。

     

    2014年12月3日的常务会议部署在更大范围推广中关村试点政策,加快推进国家自主创新示范区建设。李克强说,试点政策实施4年来,中关村国家自主创新示范区取得了明显成效,在北京经济结构调整和转型过程中发挥了突出作用。更重要的是,改革充分调动了科研人员,也就是“人”的积极性。

     

    “我们过去管得太死了!大专院校和科研机构的科技人员一旦有了科技成果,奖金就要和所有职工一起分。表面看,这样似乎显示了公平,但实际上却抑制了科研人员的积极性,反而没了效率。”总理感慨道。

     

    去年11月召开的一次常务会上,李克强厉声说,我们国家早就摒弃了“吃大锅饭”的历史,今后企业和研究机构更不能再吃大锅饭。

     

    当天会议讨论研究《中华人民共和国促进科技成果转化法修正案(草案)》,李克强明确要求有关部门调整有关表述内容,让科技成果转化资金的使用方法“再开放一些,更灵活一点”。

     

    “吃大锅饭是没有希望的。据我所知,许多科技型的民营企业,都不搞平均分配,其他性质的企业、机构也应该一样。”他说,“不能再吃大锅饭,要给科技人员相当的创造空间和灵活度,充分调动他们的积极性。”

     

    除了推进体制机制创新之外,李克强多次呼吁全社会要营造“创新文化”。2014年12月12日的常务会议听取2014年度国家科学技术奖评审情况汇报。有发言者提出,一些科学奖项的评价标准不仅包括学术成果,还包括“德”,还要考虑“历史贡献”,总怕太年轻的得奖者“镇不住”。

     

    “那就需要创新文化啊!”总理说,“科技人员不是历史人物、政治人物,科技创造发明是主要的评价标准。我们倡导尊重前辈、也要奖励后生;既要创新体制,也要创新文化,这样国家才拥有源源不断的创新活力。”

     

    在最近召开的国家科技战略座谈会上,李克强语重心长地指出:“科技创新要在‘顶天立地’上下功夫。所谓‘顶天’,就是要推动原始创新,研发高精尖技术;‘立地’,就是面向‘大众创业、万众创新’,有利于科技成果转化为现实生产力。在国家整体创新中,科技创新和大众创业万众创新相辅相成、不可或缺。两者并进,中国经济向中高端迈进,到本世纪中叶实现中等发达国家水平,这样一个目标就有了可依赖的路径。”

    国务院常务会议回顾解读(十):科技创新要顶天立地

    土壤资源的前世今生

    郭俊刚 赵恒勤

    前世

    你可知道,松林下松软芬芳的泥土和坚硬巨大的岩石原来是一样的呢。大自然鬼斧神工,又历经数亿年,悄然将坚硬的岩石变成了肥沃的土壤。

    早在几十亿年前,地球的表面都是岩石。地壳表面裸露的岩石,受到风力和水力的侵蚀,在物理、化学、生物、气候等多种因素综合作用下,逐渐被破碎和分解。山一样大的石头变成了小块,小块又变成了细粒。在岩石由大变小、由粗变细的过程中,不仅仅是个头变化了,同时岩石也变成了一种叫“成土母质”的物质,这个过程就叫作风化。要注意的是成土母质还不是土壤。时间又过了数亿年,成土母质在水、空气、腐殖质和微生物的帮助下,逐步形成真正的土壤。成土母质的性质决定了土壤的类别,所以在我国有东北的黑土地,有西北的黄土高原,有云贵川的红土,还有中原的棕色土壤。土壤的垂直剖面从下往上通常可划分为“土壤母质层”“底土”和“表土”三个部分,其中“表土”和“底土”合称为“土体”,是土壤的主要部分,土壤的顶部则是由动植物残体腐烂转化而成的“腐殖质层”。大自然需要300年到1000年的时间才能形成大约2.5厘米厚的土壤。

    今生

    时间来到了人类文明,人类利用和改造世界的能力不断增强,对矿产资源的大规模开发利用,也对土地资源造成了伤害,土壤环境严重恶化,已经威胁到人类的生存与发展。

    一、土地的压占和破坏

    根据有关部门测算,至2009年底,全国有1亿多亩历史遗留工矿废弃地尚未复垦。在全国11.23万座矿山的开采活动中,每年约有300万亩土地遭受毁损。在新增被损毁的土地之中,耕地或其他农用地高达60%以上。耕地的减少,导致失地农民的增多,土地利用效率降低,生态环境恶化,对社会经济的可持续发展造成严重影响。

    二、土壤污染

    土壤污染包括矿产资源开发利用造成的土壤酸化和土壤重金属污染。

    土壤酸化是指酸性物质使土壤变酸的过程。一部分是矿物开采过程中,硫化矿床从地下开采到地表后,矿石中的硫元素会转化为硫酸根离子,硫酸根离子随同降雨、地表径流等水体进入土壤,导致土壤酸化;另一部分是在矿物加工利用过程中,如煤炭燃烧所产生的二氧化硫、氮氧化物等大量酸性气体,进入大气后遇水形成酸雨,使土壤环境被酸化。

    随着矿产资源的开发利用,进入到土壤中的铜、铅、锌、铬、镉、汞、砷等重金属超出土壤承载能力,影响植物正常生长,诱发植物发生病变甚至死亡,也会在植物体表或体内积累,通过食物链进入人体,诱发人类的疾病。

    未来

    伴随着“绿水青山就是金山银山”号角的吹响,我们必须采取一定的措施,将矿产资源开发利用对环境造成的损害降到最低。通过矿山土地复垦,增加可耕地数量,提高土地质量,改善生态环境;通过开采工艺的改进,充分利用采空区和废弃巷道,减少地表塌陷和废石排放;通过生产设备和生产工艺的改进和优化,实现对矿产资源的高效节约集约利用,减少废弃物排放。

    目前,已经涌现出一些重金属修复技术,比如利用钝化剂使重金属的形态趋于稳定,利用超富集作用的植物吸收土壤中的重金属。重要地块被污染又不易治理的话,直接给土壤搬个家,将污染土壤移走,将清洁土壤移来。

    土壤是我们人类赖以生存的资源,要把生态文明理念贯穿到整个土地资源和矿产资源的开发利用过程中不仅要注重土地数量的保持,还要注重土地利用质量的提升,实现经济效益、生态效益和社会效益的统一。

    宜兴保磷矿基地选矿厂实现零排放

    周文雅 吕振福

    磷矿是地球上不可再生的非金属矿产资源,是一种重要的化工矿物原料,是保证粮食安全不可替代的矿产资源。

    根据《全国矿产资源规划(2016—2020年)》,我国规划有3个磷矿资源基地:滇中、贵州开阳-瓮福、湖北宜兴保。中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所46种重要矿产资源开发利用水平调查项目组2019年奔赴湖北宜兴保磷矿基地进行开发利用水平调查,考察基地内资源的可持续保障情况、开采选别技术水平、尾矿废石的排放情况。

    2018年全国共有磷矿采矿权证288个,湖北宜兴保磷矿资源基地有磷矿采矿权证62个。磷矿是湖北在全国最具比较优势的矿种,查明资源储量74.96亿吨,位居全国第一。为了提高生产效率和产品质量,大部分企业都会优先使用高品位磷矿,以避免不必要的原材料消耗、减少产生的废渣、提高磷矿的利用率。中低品位的磷矿石一般要通过一些特定的选矿技术,得到磷含量较高的精矿,才能用于后续的生产。宜昌的磷矿资源具有明显的夹层结构,中层为富矿,上下两层均为贫矿。特殊的矿层结构加上历史原因,宜昌当地采富弃贫的现象普遍。

    湖北省磷矿资源管理暂行办法要求对磷矿必须“全层开采,全部入选”;对开采规模实行总量控制;对磷矿石(粉)实行凭准运单运输的准运制度;逐步重组和关闭生产能力在 15 万吨/年以下的磷矿企业,提升资源利用水平。宜昌市继续减少磷矿石开采计划,2018年在1300万吨的基础上又缩减了300 万吨。一系列措施,有效保障了湖北磷矿资源的可持续发展。

    2018年,湖北宜兴保磷矿基地内磷矿企业有62家,在产企业54家,均采用地下开采,运营期间采掘废石不出坑,回填采空区,既可降低采空区上方的开裂、沉降变形,又防止固体废弃物对环境的污染。由于基地磷矿实行开采总量控制,基地内总设计采矿能力3212.5万吨,实际采出矿石1440.795万吨,平均采矿产能利用率46.02 %。

    湖北宜兴保磷矿基地选矿厂普遍采用重介质旋流器进行磷矿选别。磷矿原矿破碎后进入重介质旋流器,品位高的磷矿颗粒在旋流器中下沉,成为精矿产品;品位低的磷矿颗粒在旋流器中上浮,随溢流水排出,成为尾矿产品。所有生产废水净化后全部循环使用,完全实现零排放。

    宜兴保磷矿基地2018年排放磷矿废石70.94万吨,年利用磷矿废石95.87万吨,磷矿废石累计积存量为194.26万吨,2018年磷矿废石利用率为135.14% 。

    宜兴保磷矿基地2018年排放磷矿尾矿41.32万吨,年利用磷矿尾矿37.32万吨,平均磷矿尾矿利用率为90.32 %,累计磷矿尾矿积存量为95.89万吨。

    磷矿属于不可再生资源,缺乏相应的替代品种,被列为我国重要的战略资源,在国家粮食生产安全中占有极其重要的地位。湖北宜兴保磷矿资源基地资源储量大,2016年湖北远安发现一特大型磷矿床,初步探明储量达4.29亿吨,是我国首次发现的单一矿区最大规模磷矿,后备资源丰富。湖北对磷矿实行开采总量控制性管理,可有效保障我国未来磷的供应能力,保障我国粮食安全,助力中国磷业发展。

    材料界的“百变星君”——石墨

    郭理想 张然 刘磊

    地球上的碳分布非常广泛,既可以分布于地壳表层,又可以存在于地壳深部甚至是地球内部更深处的地幔中。此外,碳还是地球上生物体的基本组成元素之一。同时,其存在的状态也很多样,氧化态、还原态以及单质形式的碳均能在各种自然和人为环境中存在。截至目前,自然界中已发现的由碳单质构成的物质有三种:第一种是价值斐然、人尽皆知的钻石,第二种是与我们的日常生活密切相关的石墨,第三种是尚存争议且人们知之甚少的卡宾碳。

    石墨最早由德国矿物学家A.G.Werner(1749~1817)命名。自然界中产出的石墨外观呈现出钢灰色或黑色,形状主要有鳞片状和土状两类,还有部分以块状形式产出。其化学成分主要是碳,天然产出的石墨成分纯净的很少,其中常包含SiO2、Al2O3、FeO以及粘土、沥青等杂质。

    石墨矿床的形成需要具备以下两个主要条件:大量的碳,即碳质要集中,它们是形成石墨的主要原材料;合适的热力学条件,例如相当高的温度,好比是工厂中用于生产的机器需要合适的工作参数和加工环境。

    全球石墨资源分布广泛,美国地质调查局最新发布的《世界矿产品概要2019》中的数据显示,全球范围内的石墨储量主要分布在土耳其、中国、巴西、莫桑比克、坦桑尼亚、印度、越南等国。其中晶质石墨主要分布在中国、巴西、莫桑比克、乌克兰、马达加斯加等地,隐晶质石墨主要分布在土耳其、印度、墨西哥等地。

    我国是传统的石墨生产和消费大国。石墨属于不可再生资源,是我国的优势矿种,我国在2016年12月将晶质石墨列入国家战略性矿产目录。根据自然资源部最新发布的《中国矿产资源报告2019》显示,我国晶质石墨查明资源储量为4.37亿吨,主要分布在黑龙江、山东、内蒙古、吉林和湖南5个省(区)。我国已发现的石墨矿床总体上可分为三种类型:区域变质型,如黑龙江省鸡西市柳毛石墨矿、山东省青岛市莱西南墅石墨矿、内蒙古自治区乌兰察布市兴和石墨矿等;接触变质型,如湖南省郴州市鲁塘石墨矿,吉林省吉林市磐石烟筒山石墨矿等;岩浆热液型,如新疆维吾尔自治区昌吉苏吉泉石墨矿,巴音郭楞蒙古自治州尉犁县托克布拉克石墨矿等。

    石墨的用途也颇为广泛。石墨具备良好的导电、导热、润滑、耐磨,以及耐高温、抗腐蚀、防辐射等诸多优良性能,能用于制造各种产品,被广泛用于国民经济的各个行业,可谓是材料界的“百变星君”。在传统行业中,石墨可作为耐火砖、坩埚、增碳剂等,应用于耐火材料和钢铁工业。由于洁净钢及超低碳钢的发展,以及节能降耗的要求,开发低碳耐火材料已成为必然趋势,石墨在炼钢领域的用量正逐步降低。

    在新能源领域,石墨可作为锂离子电池的负极材料。负极材料对石墨性能要求较高,通常需要将石墨球形化以后,提纯到99.9%以上。在核能领域,天然石墨也发挥着重要作用,球床式高温气冷堆的球形燃料元件中,天然石墨占据64%的比例。

    石墨烯是近年来的热点新型碳材料。英国曼彻斯特大学的物理学家Andre Geim和Konstantin Novoselov于2004年首次发现了石墨烯,他们也因此荣获了2010年的诺贝尔物理学奖。我国目前已经实现以天然石墨为原料,通过氧化石墨-还原法制备石墨烯粉体的工业化量产过程,并在防腐涂料、导热膜等领域有较好的应用效果。未来石墨烯在新能源汽车、海洋工程、能源发展、高端装备、环境治理等领域的应用将进一步深入,有望成为各个重大领域不可或缺的应用材料。

    “工业味精”——锡矿的开发利用

    田敏 张红新

    地壳中锡的平均含量只有0.004%,属于比较稀贵的金属。目前已发现锡矿物和含锡矿物50余种,其中具有工业意义的主要矿物为:锡石、黄锡矿、圆柱锡矿、硫锡铅矿、辉锑锡铅矿。地球上锡矿主要呈带状分布在东南亚和东亚两大锡矿带,东南亚锡矿带北起缅甸的掸邦高原,沿缅泰边境向南延伸到印度尼西亚。东亚锡矿带西起中国云南个旧,延伸至广西,南起朝鲜,经中国延伸至俄罗斯。中国居于东亚锡矿带的主要区域,因此成为全球锡资源储备第一大国。近年来数据显示,全球锡储量共约480万吨,中国拥有150万吨,印尼80万吨,巴西70万吨,玻利维亚40万吨,澳大利亚37万吨。

    我国锡矿资源分布较为集中,主要分布在云南、广西和湖南三个省(区),三个省(区)锡精矿产量合计约占全国总产量的90%。目前,世界上有20多个国家开采锡矿,自1993年以来中国锡精矿产量一直居于世界第一。

    我国锡矿资源按照矿物组成不同分为三类:原生锡矿、砂锡矿和其他类型锡矿石,储量分别为92.88%、0.80%和6.32%。原生锡矿主要分布在广西和云南,合计占总累计查明储量的83.06%。目前,工业生产中锡矿选厂根据资源类型的不同,共有7种方法处理矿石,分别为重选、单一浮选、浮-重-浮、浮-磁-重、重-浮-磁、重-磁-浮、重选-浮选,重选法处理矿石量最多,单一浮选法处理的原矿品位最高。我国资源量最大的原生锡矿和砂锡矿主要采用重选工艺,使用的机械设备有跳汰、摇床、溜槽及离心机等重选设备。我国虽然锡矿储量丰富,但品位较低,主要集中在0.1%~1%之间。国内矿山企业着力提高锡矿伴生资源综合利用水平,通过科学制定选矿工艺,回收共伴生组分11种元素,包括镉、硫铁矿、镍、铅、锑、铁、铜、钨、锌、铟、银。

    锡最大的优点是可以100%回收,符合环保、节能、节约资源的国家战略,国家不断出台多项政策鼓励扩大锡的应用领域。近几年,我国电子产品出口日益增多,在欧盟《关于报废电子电器设备指令》和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》发布实施后,欧洲将强制步入无铅化电子时代。中国电子无铅化趋向势在必行,预计我国在锡焊料领域中消费量年增长率将在10%左右;塑料工业生产因环保要求,将扩大锡热稳定剂的使用;硫酸亚锡作为新型绿色环保水泥的添加剂,在近几年发展较快。随着我国汽车、钢铁、机械制造业和矿山工业的发展,锡的使用量会逐步增加,锡产业将迎来长期良好的发展前景。

    你了解氟中毒吗?

    冯乃琦 张永康 曹耀华

    氟在自然环境中广泛分布且与人体健康密切相关,主要分布在人的骨骼、牙齿、指甲和毛发中。氟是与人体健康密切相关的必需微量元素,但若摄入过量就会引起氟中毒,氟污染还可以使动植物中毒,影响农牧业生产。我国地方性氟中毒病区分布广、病情重,遍及29个省、市、自治区。全国有病区县1314个,病区村10万余个,受威胁人口超过1亿人。

    一、什么是地方性氟中毒?

    地方性氟中毒,是指在自然条件下,人们长期生活在高氟环境中,主要通过饮水、空气或食物等摄入过量的氟而导致全身慢性蓄积性中毒。

    二、地方性氟中毒的危害是什么?

    地方性氟中毒是一种慢性全身性疾病,主要表现在牙齿和骨骼上。对牙齿的损害主要表现为氟斑牙。主要危害为7~8岁以下的婴幼儿,一旦形成残留终生。

    对骨骼的损伤会引起氟骨症,主要表现腰腿及全身关节麻木、疼痛、骨关节变形,出现弯腰和驼背,最后发生功能障碍,乃至瘫痪。另外还可能对神经系统产生障碍,对肌肉、肾脏、甲状腺、甲状腺旁腺等产生不同程度的损害。

    三、大气、土壤和水中的氟是从哪里来的?

    大气中的氟:大气中氟的人为来源主要是工矿业的生产过程和煤炭燃烧的排放,以气态和颗粒形式将氟化物释放到环境中。

    土壤中的氟:土壤中氟的来源主要有3个途径:岩石中含氟矿物的风化;火山喷发进入大气的含氟化合物经干湿沉降进入土壤;人类工业活动。据估计,我国磷肥厂一年排放10多万吨氟,砖瓦厂排氟量达50万吨以上。此外,钢铁、制铝、化学磷肥、玻璃、陶瓷、氟化工等工业以及燃煤过程中排放的含氟三废,数量也极高。

    水中的氟:萤石和磷灰石的溶解是地下水中氟的主要来源,黑云母、角闪石以及含蛭石、高岭石和蒙脱石的黏土矿物也是其来源之一。

    四、地方性氟中毒有哪几种类型?

    根据氟的来源和摄氟途径不同,将地方性氟中毒分为三大类:饮水型氟中毒、燃煤污染型氟中毒、饮茶型氟中毒。

    五、地方性氟中毒临床表现有哪些?

    氟中毒最突出的表现是骨骼和牙齿受损害。骨骼损害引起氟骨症,出现全身关节疼痛,四肢或躯干麻木,手足抽搐、僵硬,严重时还有关节活动困难,弯腰驼背,胸廓变形,甚至不能直立行走,丧失劳动能力。

    六、影响氟中毒发病的主要因素有哪些?

    一是摄氟量:摄氟量高,发病率高,病情严重。二是营养条件:蛋白质、钙和维生素有抗氟保护机体的作用。三是饮水中的化学成分及硬度。饮水中的钙和镁可降低人体对氟的吸收,促进氟从体内排泄,减少氟对机体的危害。饮水的碱度增强可使氟的活性增强,有利于氟的吸收和增加氟的毒性。四是抗氟元素的摄入,如钙、镁、铝、硼、锌、硒、铜、钼、铁等,可促进氟由体内排出或增强某些酶的活性,从而提高机体抗氟能力,降低氟的毒性。五是生活、饮食习惯与燃煤污染型和饮茶型地方性氟中毒有着极为密切的关系。

    七、氟中毒的预防措施有哪些?

    饮水型氟中毒病区预防的根本措施是降低水氟含量,使之达到生活饮用水卫生标准。

    一是改换水源。在有条件的地区采用引水、打深井等措施,使病区群众改用低氟水源。二是在干旱地区,可利用物理、化学方法除去水中过量的氟,使之达到生活饮用水卫生标准的要求。常用的方法有混凝沉淀法、活性氧化铝吸附过滤法、骨炭过滤法等。三是饮茶型氟中毒病区要大力宣传高氟茶的危害,使病区广大群众认识到高氟对人体健康危害的严重性,自觉改变不良的饮茶习惯,增强自我防病能力。

    八、地方性氟中毒该如何治疗?

    地方性氟中毒由于发病机理不太清楚,目前尚未研究出根本有效的治疗方法,只能对症或缓解某些症状,减轻病人痛苦。

    一是切断氟源,减少机体摄氟量。根据病区类型和特点,采取不同措施,把环境介质中的氟含量降到或控制在国家标准范围内,减少机体摄氟量。

    二是减少机体对氟的吸收。利用某些元素与氟的亲和力与氟离子结合,形成新的难溶性盐,不能被机体吸收利用,如铝、硼、钙等元素。

    三是促进体内氟的排泄。体内氟主要从肾脏排泄,某些药物和元素能促进氟从机体排出。如甘草和维生素C,两者对增强体内新陈代谢、加强利尿解毒有一定作用。

    四是改善生活条件。生活条件和营养状况对地方性氟中毒的发生与发展有直接影响,改善生活条件,增强机体抵抗力,补充必要的营养,有利于减轻发病和提高疗效。

    五是对症治疗。地方性氟中毒患者常出现疼痛、麻木、抽搐,以及消化系统、神经系统障碍等症状,可给以镇静、镇痛、助消化等药物,解除患者痛苦。

    九、刷牙会导致氟中毒吗?

    我国居民氟的适宜摄入量应在1.0到1.5毫克之间,可耐受最高摄入量为3毫克,超过此安全限值,氟就会在体内积蓄,引起氟中毒。我国牙膏含氟量标准是:成人牙膏0.05%~0.15%。如果使用1克的含氟牙膏(约1厘米长的膏体),每天刷牙2次,氟总量只为2~3毫克。刷牙后吐掉泡沫,已经吐掉了大部分的氟,剩下吞咽到体内的氟只是很少的一部分,不会对人体产生伤害。

    对于儿童,特别是6岁以下的儿童,由于吞咽反射比较差,容易在刷牙时吞入牙膏,要注意防止氟摄入过量。一方面,儿童应该使用含氟量更少的儿童牙膏,并且每天刷牙不超过2次。另一方面,家长要监督孩子刷牙,鼓励他们吐出泡沫,不要吞咽。偶尔发生的吞入不用过于担心,因为即使是使用含氟1500毫克/千克的牙膏,1岁儿童也要一次服下33克才会达到可能中毒量。

    走近资源王国 实现人与自然和谐发展

    2019年9月17日至19日,自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所组织中层以上干部和党工团干部,在沂蒙党性教育基地开展了一期以“传承红色基因、牢记初心使命”为主题的干部党性教育培训班。本次培训班以巩固和深化主题教育成果,传承红色基因,从革命历史中汲取营养和动力为主要任务。 

    本次培训班在革命圣地临沂的沂蒙党性教育基地开展,充分利用当地革命文化优势特色,通过专题党课、现场教学、实地观摩、辅导报告、专题讨论等形式,把“沂蒙精神”贯穿整个培训班课程,使学员们在感悟沂蒙精神中锤炼了党性。学员们在培训中身临其境触摸历史、缅怀先烈,探寻共产党人的初心和使命,追寻革命前辈的心路和步伐。

    培训班开班动员会上,青岛海洋所相关负责人作了开班动员讲话,提出了严格要求,党委书记围绕抓好意识形态工作讲了专题党课,为落实好意识形态工作责任奠定了基础。培训班期间,学员们还瞻仰了烈士墓、重温了入党誓词、学唱了革命歌曲“跟着共产党走”,并由临沂市委党校教授为大家作专题辅导:从沂蒙精神看中国共产党人的初心和使命。

    在孟良崮战役纪念馆,一件件历史文物、一张张战场照片把大家带入了战火纷飞的岁月;在莒南沂蒙根据地群众工作展馆,一幅幅生动的画面、一个个感人故事真实还原了“军民鱼水”的动人场景,直观展现了我党“全心全意为人民服务”的宗旨观念;在沂南沂蒙红嫂纪念馆,“红色沂蒙山”“红嫂原型明德英”“沂蒙母亲王换于”“沂蒙红嫂群”等十个部分,情景再现了沂蒙“红嫂”在抗日战争和解放战争的无私奉献和丰功伟绩。

    在专题讨论会上,参训同志结合几天来的培训学习体会,围绕抓好意识形态工作和做好思想职工工作进行了热烈讨论,为进一步加强青岛海洋所意识形态工作,积极践行群众路线,做好思想政治工作明确了努力方向。大家纷纷表示,在短短几天的培训中,内心受到了极大的震撼,思想和心灵得到了洗礼。要在接下来的工作生活中消化吸收这次培训的内容,要把学习的成果转化为工作动力,在一件件具体工作落实中守初心、担使命,把全所干部职工的利益放在心上,把党的事业扛在肩上,不忘初心、砥砺前行。 

     

     

    青岛海洋所赴沂蒙党性教育基地开展干部党性教育培训

    4月28日上午,自然资源部中国地质调查局天津地质调查中心组织开展“学习贯彻习近平总书记重要讲话精神和重要指示要求推动京津冀协同发展”专题党课,170余名干部职工参加了学习。

    此次党课依托天津市科技局“送党课下基层”活动平台,邀请天津市委党校刘波副教授为全体干部职工授课,旨在深入学习贯彻习近平总书记视察天津重要指示和京津冀协同发展座谈会上重要讲话精神,扎实落实天津市委十一届六次全会部署要求,推动和促进天津地调中心地质工作支撑京津冀协同发展。

    本次授课围绕以习近平同志为核心的党中央谋划推动京津冀协同发展、天津在京津冀协同发展中的地位与作用、贯彻落实习近平总书记重要讲话精神以及推动京津冀协同发展等内容展开,全体职工在刘波副教授的引导和启发中,深入学习领会习近平总书记视察天津重要指示和京津冀协同发展座谈会上重要讲话精神。在学习中,天津地调中心党委要求,全体干部职工要认真消化本次党课的内容,自觉加强学习的主动性,准确把握和深刻领会习近平总书记重要讲话精神;要坚持学用结合、知行合一,结合工作实际,不断增强贯彻落实京津冀协同发展国家战略、推动天津高质量发展的自觉性、主动性、创造性;要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领,踩准落脚点,找准切入点,切实将习近平总书记重要讲话精神贯彻落实到各项工作中,推动地质工作支撑服务京津冀协同发展战略,精准服务雄安新区和北京城市副中心规划建设,不断促进天津地调中心工作。

    天津地调中心召开学习习近平总书记重要讲话精神专题...

    近日,自然资源部中国地质调查局成都矿产综合利用研究所“贵州毕节—六盘水地区能源资源综合地质调查”二级项目在贵州毕节发现两处沉积型稀土矿产地之后,12月12日又向毕节市人民政府移交了一套《贵州省毕节-六盘水能源资源基地威宁-赫章地区勘查开发布局建议书(2018)及图册》。该建议书对毕节市威宁县、赫章县优势矿产现有资源条件、潜在资源条件、技术经济条件、地质环境条件等进行了系统总结和全面评价,划分了3处重点勘查开发区、2处次重点勘查开发区和6处不宜开发区,为毕节地区脱贫攻坚及绿色矿业发展提供了技术支撑。

    在毕节市三稀资源绿色勘查开发综合地质调查支撑脱贫攻坚座谈会上,毕节市人民政府副市长蒋从跃对自然资源部中国地质调查局部署开展的“贵州毕节—六盘水地区能源资源综合地质调查”项目移交的阶段性成果给予高度评价。并表示,毕节市将组织相关部门认真消化《建议书》及附图内容,深挖综合地质调查成果潜力,加强成果应用,积极推进贵州毕节绿色矿产资源勘查开发基地建设。

    座谈会上,项目承担单位成都综合利用所、贵州省地矿局全面介绍了2018年在毕节市部署的综合地质调查工作,毕节市国土资源局、煤炭工业办等部门负责人分别提出了急需解决的地质问题,介绍了发展绿色矿业支撑乌蒙山扶贫工作中的难点。

    据了解,2018年以来,毕节威宁-赫章地区铅锌、沉积型稀土综合地质调查成果取得显著成效,沉积型稀土资源综合利用技术取得重大进展。成都综合利用所、贵州省地矿局将进一步对接毕节市政府需求,部署实施下一阶段工作,为毕节市建设三稀资源绿色勘查开发基地做好技术支撑。同时引导地方政府用好地质调查成果,引入商业投入跟进,助力脱贫攻坚。

    毕节市政府副秘书长黄海刚,成都综合利用所,贵州省地矿局113地质队、108地质队,毕节市国土资源局地灾办、市煤炭工业办等单位有关同志参加会议。 

     

     

    成都综合利用所向贵州毕节市移交阶段性成果
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