分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到6条相关结果,系统用时0.014秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:

    地球是人类唯一的家园。人类生存在地球上,受惠于大自然的馈赠,无时无刻不依赖于自然生态系统。而对自然资源的过度索取,终将导致环境的破坏和生态的失衡。

    人类属于大自然。实现人与自然和谐共生,要尊重自然、善待自然、循自然之道。今天,我们邀请地质专家解读滨海湿地、黄土高原、青藏高原、东北黑土地、岩溶地区等不同生态系统中的“人与自然和谐共生”之道。

    青藏高原 

    敬畏高原 和谐共生 

    张璋 任淑珍

    青藏高原被誉为“世界屋脊”,是全球海拔最高的地区,是我国西南地区的重要自然屏障,拥有得天独厚的生态资源环境系统。

    高原上有海拔7000米以上的山峰50多座,其中以珠穆朗玛峰和乔戈里峰这两座世界第一、二高峰最为出名。除了巍峨的群山,还有气势磅礴、一望无垠的高原平原,配以广布的冰川、深邃的峡谷,以及丘陵和宽谷盆地,使得青藏高原地貌景象万千,繁而不杂。它们共同勾勒出了世界第三极的轮廓。

    较高的平均海拔,使得青藏高原大部分地区年平均温度低于5℃,相较地球同纬度其他平原地区低15℃左右。北部的羌塘地区更是有明显的冰封期。同样由于海拔较高的缘故,高原上空气稀薄,因而日照充裕,紫外线强烈,同时也导致了最高可达30℃的日温差,因此只有较少动植物能够适应。但是这些极端的气候环境特征,随着地势由西向东下降而逐渐缓和,到藏东南部地区气候已经较为适宜,因而这里的居民数量也相对较多。

    青藏高原经历了复杂的地质演化过程,又具独特的气候环境,因此孕育了丰富的矿产、能源资源。全球重要的东西向特提斯构造域贯穿整个青藏高原,复杂的原—古—新特提斯洋演化历程使其具有十分优越的成矿地质背景,涵盖了冈底斯—喜马拉雅、羌塘—三江和秦岭—祁连山—昆仑山三大国内成矿域,是我国矿产资源集中蕴藏区。同时,青藏高原的地热蕴量居全国第一位,水能、风能、太阳能等也具有丰富的储量和良好的发展前景。

    位于西藏拉萨市区以北90千米的羊八井地热发电站,在被系统开发以前,由于不断涌出高温的泉水,使其周围动植物稀少,偶有路过的牧民也会多一份小心以免被烫伤。而在地热发电站建成之后, 曾经被认为是“麻烦”的地热水变成了清洁能源,随着发电量的逐步提升,惠及的用电居民范围也持续扩展。

    除了对地热资源的利用,青藏高原西北部地区发展游牧经济、中部地区种植农业、东南部地区开发利用自然资源等,都是高原人民尊重自然、合理利用资源的真实写照。

    请善待自然,为子孙后代留住这片高原净土!

    (作者单位:中国地质调查局成都地质调查中心)

    黄土高原

    山沟里打坝 山坡上种田

    徐永

    在黄土高原水土流失地区,为拦泥、淤地、蓄水、建设农田等,往往在各级沟道中修建坝工建筑物——淤地坝。

    规模较大的淤地坝,淤积范围大,设施齐全,尤其是具备完备的排水设施。这种淤地坝造价较大,修建需要一定的技术含量。但在黄土高原,更多是广大农民自发修建的比较小的淤地坝。有些地方还有微型坝,因为形似燕子窝,俗称“燕窝”。上世纪六七十年代,响应国家号召,村村修梯田打坝。山顶上或者半坡上修梯田,保证水不下山;山沟里打坝,保证泥不出沟,治理水土流失效果显著。可以说,在遏制黄土高原水土流失和减少入黄泥沙方面,淤地坝发挥了巨大作用。

    淤地坝在保障生态效应的同时,经济效益也非常可观。因为坝地中水分和养分条件较好,农作物产量较高。一般在坝地中种植玉米等相对高产的作物,同等条件下淤地坝产生的经济效益是梯田的3倍、坡耕地的6倍。

    其实,淤地坝在很久以前就有,最早的淤地坝可以追溯到明清时期。但当时的淤地坝不是人为有意修建的,而是滑坡和崩塌形成的堰塞湖,水逐渐排干后形成的坝地。当时,人们将这种地稍加改造后进行耕种,发现这种地不仅产量大,而且方便耕种,于是就充分利用。后来慢慢由被动改为主动,在黄土高原普遍推广。现代最早人为修建的淤地坝是1945年在白鹿原鲸鱼沟中修建的。黄土高原广大地区20世纪五六十年代开始逐渐发展淤地坝,到20世纪七八十年代达到高潮。目前黄土高原存留的大部分淤地坝都是在这个时期修的。

    当然,淤地坝也面临一定的生态环境问题。如遇到大暴雨时可能会发生连续溃坝。此外,淤地坝还有一个比较明显的问题,就是两侧边坡崩塌滑坡频发。近年来,修建淤地坝或者治沟造地时,为了扩大坝地面积多利用机械开挖两侧边坡的坡脚,无疑增加了地质灾害的发生几率。

    当前,黄土高原淤地坝面临的一个困局是,最初修建淤地坝多为了耕种,但现在随着社会经济和城镇化的发展,对淤地的需求明显衰减。新时期,淤地坝的作用到底是什么?淤地坝的社会经济效益如何?什么地方适合新建淤地坝?这将是迫切需要科学家解决的问题。最近几年在调查中发现,部分地区将淤地坝和旅游、生态农业、养殖等结合起来,不仅有生态效应,而且经济效益可观,应当是一个不错的发展模式。

    (作者单位:中国地质调查局西安地质调查中心)

    岩溶地区

    治理石漠化 石窝里生“金”

    喻崎雯

    我国西南地区是我国碳酸盐岩层分布最为集中的地区,也是世界三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶作用发育最强烈的典型地区。这里,山岩裸露,土层浅薄,地表水严重缺乏,生态环境十分脆弱。在人类不合理的社会经济活动的作用下,脆弱的生态系统更是不堪一击:植被破坏、土壤退化、岩石裸露,土地生产力严重退化。

    在自然因素和人为因素的双重作用下,石漠化成为我国西南地区最为严重的生态问题之一。

    造成石漠化的自然因素包括岩性、土壤、气候、坡度等。岩性方面,纯质碳酸盐岩地质背景条件下,石漠化更容易发生。由于碳酸盐岩坚硬、持水性低、孔隙度小,加之岩溶裂隙、溶洞等岩溶通道发育,普遍具有地下地表双层空间结构,不利于水土资源保存,导致岩石裸露率高。而碳酸盐岩自然成土速度慢,缺土、少水的生态环境下植被生长速度较慢,也加快了石漠化的进程。

    导致石漠化的人为因素有:过度开垦、过度放牧、矿山开采等。过去迫于人口压力,人类在原本贫瘠的土地上将林地、草地辟为耕地,种植玉米、土豆等粮食作物,且牛、羊以放养为主,毁坏林草植被,导致土壤易被冲蚀。而矿山开采活动,由于强烈的人为扰动造成局部的水土流失和植被破坏,造成大量的山体剥离,形成岩石裸露。

    人为因素是造成缓坡地段石漠化的主要原因。单一的农业结构致使石漠化地区土地生产力低下,农民增收困难,于是形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。据统计,石漠化引起的水土漏失、植被退化、岩石裸露以及耕地流失,导致了4200万缺水人口和5000万贫困人口。

    进入新世纪以来,中国地质调查局会同省级人民政府及相关部门,组织岩溶地质研究所等单位,向西南岩溶地区石漠化“宣战”,形成了以岩溶流域为单元—地质调查为基础—岩溶水开发为龙头—选择适生植物发展生态产业为突破口—人与自然协调发展的石漠化综合治理科学思路,以及试验先行—示范带动—辐射推广的行动方略,在广西建立了果化、弄拉等石漠化综合治理示范区。

    通过开发表层岩溶泉、配套修建水柜等方式,1000多万人喝上了“自来水”,同时也解决了当地部分耕地灌溉用水问题;通过土壤种子库植物调查和特色植物引进培育试验,筛选出火龙果、金银花、苦丁茶、赤苍藤等多种适生特色植物,最终形成具有代表性的特色生态产业,带动周边县市百姓脱贫致富。如今,示范区内曾经的石山已被葱茏的树木覆盖,弄拉示范区基于优美的峰丛地质景观还发展了新型岩溶景观生态旅游业,人民收入大幅增加,成为我国乡村振兴和生态文明示范村建设的样板。

    尊重自然、顺应自然,是实现人与自然和谐共处、协调发展应遵循的基本原则。岩溶地质工作在石漠化综合治理区取得的显著成效,正是推进人与自然和谐共生的生动实践。相信随着科学研究的不断深入和科技水平的不断提升,岩溶地区的山水景观将更加秀丽,人民生活也将越来越幸福。

    (作者单位:中国地质调查局岩溶地质研究所)

    滨海湿地

    抢救性保护 合理化利用

    杨士雄 叶思源

    湿地,被誉为“地球之肾”,仅覆盖地球表面的6%,却为地球上20%的物种提供了生存环境。

    我国湿地面积占世界湿地面积的10%,位居世界第四、亚洲第一。其中,滨海湿地是连接海洋和陆地的重要过渡地带,兼有水、陆两者的生态功能。滨海湿地拥有着盐沼、滩涂、红树林、珊瑚礁、海草床和浅海水域等多种类型,被认为是地球上生物多样性最高的生态系统。

    滨海湿地不仅蕴藏着丰富的水资源、土地资源和生物资源,还具有保护生物多样性、为生物提供栖息地、涵养水源、控制海岸侵蚀、降解污染物、调节气候等重要作用。

    我国滨海湿地总面积为579.59万公顷,占全国湿地面积的10.85%,分布于我国东部沿海11个省(市)和港澳台地区。但在过去的半个世纪里,受人类经济活动的影响,在海平面上升、海岸侵蚀、近岸环境污染、滩涂围垦等自然与人为因素的共同作用下,大面积的滨海湿地资源遭受破坏,并逐渐退化,甚至消亡。截至目前,中国已经损失了53%的温带滨海湿地、73%的红树林和80%的珊瑚礁。仅有24%的滨海湿地被列为保护地,远低于全国湿地平均43.5%保护水平。

    要抢救性地保护滨海湿地,必须科学制定滨海湿地利用政策,合理布局滨海区域生产、生活、生态空间,加强沿海区域水污染治理,建立滨海湿地保护网络体系,加强对敏感物种的针对性保护。近年来,我国对湿地保护工作非常重视,湿地保护工作不断得到加强。在湿地调查和研究、立法和规划、自然保护区建设、湿地恢复重建、国际合作和宣传教育等方面都取得了显著成就,但是湿地保护工作依然任重而道远。

    古往今来,受惠于大自然的馈赠,滨海湿地充当人类宜居环境的天然“空调”,维持了海岸带的生物多样性。绿水青山就是金山银山,实现人与自然的和谐共生,是新时代赋予我们的新使命。朝霞与鹭鸟齐飞,碧水共蓝天一色。保护湿地,建设湿地,就是在保护和建设我们赖以生存的家园。

    (作者单位:中国地质调查局青岛海洋地质研究所)

    东北黑土地

    破解生态密码 保障粮食安全

    戴慧敏

    黑土地是大自然给予人类的得天独厚的宝藏。全球仅有四大黑土区,分布在我国东北地区、美国密西西比河流域、乌克兰大平原和阿根廷潘帕斯草原,总面积约9.16亿公顷,仅占地球陆地总面积的6%左右。

    我国东北黑土区总面积约100多万平方千米,其中典型黑土地以弯月状分布于黑龙江、吉林两省,面积约17万平方千米,目前已开垦出耕地700多万公顷,粮食产量占两省的60%以上,是中国最大的商品粮生产基地。

    由于黑土土壤生境湿润寒冷,微生物活动较弱,有机物分解慢,腐殖质含量高,人们常用“一两土二两油”来形容黑土地的肥沃。但人们在黑土地开垦初期错误地认为,肥沃的黑土地可以在没有任何投入的情况下可持续利用,进而以掠夺性生产方式开垦黑土地,导致黑土地质量下降。

    有调查研究显示,黑土区平均每年流失0.3~1厘米厚的黑土表层,土壤有机质每年以1/1000的速度递减。由于多年水土流失,黑土区原本30~100厘米厚的黑土层有的只剩下20~30厘米,有的地方甚至已经露出黄土母质,基本丧失了生产能力。按这一流失速度测算,黑土地现有的部分耕地再经过40~50年的流失,黑土层将全部消失。

    中国地质调查局沈阳地质调查中心实施的黑土地质量地球化学调查,截至2019年完成东北黑土地耕地覆盖区50万平方千米。调查结果显示,黑土地土壤基本无重金属污染,黑土地环境质量依然优越,土壤质量以良好和优质为主。而且,还在黑土地分布区发现了大量的连片富硒土壤。

    黑土地关乎国家粮食安全与生态安全,黑土保护刻不容缓。但如何实现对黑土地保护性开发,以及如何对退化的黑土地进行修复,都是亟待解决的问题。

    所幸,有关致力于破解黑土地生态密码的地质科学研究项目正在进行。中国地质调查局沈阳地质调查中心已获取了东北黑土区不同时期(1985年、2000年、2017年)土地利用变化、水土流失影响因子、生态问题专题因子等,开展了土地利用类型相关转换的研究,初步构建了数量与质量相结合的黑土退化动态监测体系。这些成果详细介绍了当前黑土区土壤的厚度、剖面构型等特征,以及土壤中有机质、氮、磷、钾、微量元素和稀土元素等化学元素的含量,反映了黑土地的最新状况。

    摸清资源家底,明确保护方法,并做好土地可持续利用规划,方能实现黑土地的保护性利用,夯实国家粮食安全的“压舱石”。

    (作者单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心)

    循自然之道 享地球之美

    青藏高原被誉为“世界屋脊”,是全球海拔最高的地区。她地处我国西南边陲,与印度、尼泊尔、不丹接壤,西邻克什米尔地区,拥有2500公里国境线长度,是我国西南边疆的重要门户和自然屏障。青藏高原具有得天独厚的生态环境系统,可以概括为“险”、“难”、“富”、“谐”四个字:

    “险”指的是高原险峻的地貌格局。高原上有海拔7000米以上的山峰50多座,其中以珠穆朗玛峰和乔戈里峰这两座世界第一、二高峰最为出名。而冈仁波齐峰因其独特的地质特征被无数虔诚的藏族同胞所敬畏,他们远道而来祈福平安。除了巍峨的群山,还有气势磅礴、一望无垠的高原平原,配以广布的冰川、深邃的峡谷以及丘陵和宽谷盆地,使得高原地貌景象万千,繁而不杂。它们共同勾勒出了世界第三极的轮廓。

    “难”指的是高原难以征服的气候环境。高原气候以高寒缺氧为主要特征。较高的平均海拔,使得青藏高原大部分地区年平均温度低于5℃,相较地球同纬度其它平原地区低15℃左右。北部的羌塘地区更是有明显的冰封期,常年大部分时间是“千里冰封,万里雪飘”的景色。同样由于海拔较高的缘故,致使空气稀薄,因而日照充裕,紫外线强烈,同时也导致了最高可达30℃的日温差,因此只有较少动植物适应。但是这些极端的气候环境特征,随着地势由西向东下降而逐渐缓和,藏东南部地区气候已经较为适宜,这些地区的居民数量也相对较多。

    “富”指的是高原富饶的自然资源。青藏高原经历了复杂的地质演化过程,又具独特的气候环境,因此孕育了丰富的矿产、能源和动植物资源。全球重要的东西向特提斯构造域贯穿整个青藏高原,复杂的原-古-新特提斯洋演化历程使得其具有十分优越的成矿地质背景,涵盖了冈底斯-喜马拉雅、羌塘-三江和秦-祁-昆三大国内成矿域,是我国矿产资源集中蕴藏区。同时,青藏高原的地热蕴量居全国第一位,水能、风能、太阳能等也具有丰富的储量和良好的发展前景。

    “谐”指的是高原人民与大自然的和谐共生。青藏高原的民族主体是藏族,他们在该地区有着悠久的生活历史,逐步发展出适应高原生态环境的独特文化特征。其中最直观的就是藏族服饰。相信对藏袍不了解的人总会奇怪为什么常常见到很多人只穿一只袖子或者干脆系在腰间呢?其实看了我们前文的讲解您就能知道:青藏高原的日温差巨大,天气变化迅速,人们正是通过调整藏袍的穿戴形式来适应这样恶劣的气候环境。当然这只是高原人民在适应生态环境的一个缩影,更大范围的比如西北部地区以游牧为主,中部地区种植青稞等农作物,东南部地区利用丰富的森林资源等,都是顺应自然的最好实践。

    人类与青藏高原和谐共生了数以千年,这都离不开我们对自然的敬畏和保护,所以请善待自然,为我们和后代留下这一片高原净土!

    (作者单位:中国地质调查局成都地质调查中心)

    敬畏高原 和谐共生

    近期,自然资源部中国地质调查局岩溶地质研究所承担的二级项目“西南岩溶区1:5万地质填图试点”经半年多艰苦作业,2018年野外工作已接近尾声。

    2018年项目工作区位于乌蒙山区鸡鸣三省交汇地带。调查发现不同时代的多个地层在工作区内存在沉积相变现象,早古生代和晚古生代地层分别沿南北向、东西向存在明显相变,代表测区不同时代构造运动方式和古地理格局,也是直接导致泥盆、石炭纪地层缺失的重要原因,具体相变情况如下:

    一是南北向存在相变的主要是早古生代奥陶系和志留系地层,两者在图幅内由北向南逐渐变薄,尤其是志留系地层,在镇雄县以勒镇南部逐渐尖灭。

    二是东西向存在相变的是二叠系的茅口组、峨眉山玄武岩、龙潭组,其中茅口组在水田乡以西还存在第三段底部厚层生屑泥晶灰岩残留,往东面第三段已完全消失,顶部层位变为第二段薄层泥晶灰岩、硅质岩和泥灰岩的沉积组合。峨眉山玄武岩东西方向的厚度变化则更加明显,图幅西部镇雄县林口乡至威信县城一带玄武岩大约还有30-50米的厚度,由西向东整体呈锯齿状尖灭。最新调查表明,其最远延伸至母享镇南西郑家寨一带,厚度约20厘米,往东多数点上已缺失,测区峨眉山玄武岩的东界已可以准确圈定。

    位于项目工作区的镇雄县果珠乡形成了以瀑布为特色的岩溶景观群,具有较高观赏价值的和旅游开发价值。如果珠乡木黑村至渣多沟一带,河水冲出玄武岩台地形成瀑布,落差约35米,瀑布飞流直下,瀑声如雷,非常雄伟壮观。瀑布激起层层雾气,在阳光的照应下形成彩虹,经久不散。在灰岩、玄武岩接触的位置常向内坳陷成洞厅,洞穴宽约30-35米,进深约5-10米,高约10米。洞厅顶部呈半圆形,可见大量玄武岩六方柱状节理,底部为古岩溶面。

    该区域发育瀑布、岩溶岩柱多处,同周边溶丘、洼地、地下河系统、孤立岩壁、高耸中山云海等,形成独特的景观群。区内景观较为集中,初步调查达到省级地质遗迹标准的有2-3处,特色明显,是建设省级地质公园的理想区域。

     二叠系地层与志留系地层平行不整合接触

    西南岩溶区1:5万地质填图试点项目取得进展

    17次远航太平洋、8次担任首席科学家,27年来,他投身深海大洋科考一线,带领团队挺进南极半岛海域,探索海底矿产资源奥秘,倾心探寻国际海底战略矿区。从中国大洋科考的一线,到战略资源外交谈判的舞台,他的人生和中国深海大洋矿产资源勘查事业紧紧相连。

    他就是中国地质调查局广州海洋地质调查局副总工程师何高文——

    何高文在中国第33次南极科学考察“海洋六号”航次科考途中

    投身大洋科学考察,专注国际海底新矿区申请

    1993年夏,25岁的何高文从长春地质学院矿床学专业硕士毕业,来到广州海洋地质调查局。每到夏秋,他都要登上科考船,参加太平洋科学考察航次;返航后,又紧接着参与项目科研工作。在野外实践和科研工作中,何高文崭露头角,作为技术骨干参与了中国大洋多金属结核开辟区矿区优选文书编写工作。

    1997年,广州海洋地质调查局组织“海洋四号”(现名为“海洋地质四号”)船在太平洋首次开展了富钴结壳资源调查。这是中国大洋矿产资源勘查的新起点,也是何高文事业的新起点。2003年,何高文首次担任“海洋四号”船大洋航次首席科学家兼临时党委书记,率队出征太平洋,圆满完成科考任务。同时,他还担任富钴结壳勘探区申请书编写组组长,与同事们系统收集整理了我国在太平洋调查的有关资料,编制系列基础图件,优选出资源前景较好的海山,提出多种矿区组合方案,研究提出了我国富钴结壳勘探矿区申请方案建议。

    2010年,何高文作为技术顾问,首次随中国政府代表团参加了国际海底管理局第16届会议。在提交会议审议的富钴结壳勘探规章草案中,规定每个申请者只允许最多保留500平方公里矿区。基于多年调查分析数据,何高文和团队建立了我国富钴结壳矿址面积模型。他们认为,至少要保留1000平方公里才能满足将来开采需要。次年7月,国际海底管理局第17届会议理事会再次审议讨论富钴结壳勘探规章草案。中国代表团提出了针对矿区面积等关键条款的修正案文,要求对原有规章进行修改。为配合外交工作,何高文精心准备,在大会上作了矿区面积问题专题学术报告,以丰富的科学考察数据和合理的理论模型,充分论述了扩大矿区面积的必要性,得到与会代表极大关注。

    2012年,国际海底管理局通过的《富钴结壳勘探规章》中采纳了中国建议案的关键内容。此后,在掌握大量科考资料基础上,我国在第一时间提出了富钴结壳矿区申请并获得批准,成为世界上首个同时拥有多金属结核、多金属硫化物和富钴结壳3种主要国际海底区域矿产资源专属勘探矿区的国家。

    经历这场没有硝烟的海底资源之战,何高文和同事们有了更广阔的视野。近年来,他们以服务国家需求、维护我国海洋资源权益为己任,先后完成了我国载人潜水器“蛟龙”号7000米级试验区选址调查,在西太平洋开展深海稀土和富钴型结核两类海底矿产勘探目标调查,积极履行我国勘探合同年度任务,为我国履行国际义务做好支撑。

    开拓新领域,探索南极海洋地质调查

    2016年,组织南极半岛海域科学考察的新任务交到何高文手上。

    南极是地球上风暴最为肆虐、最寒冷、最多冰雪且最干燥的地区,南极大陆是地球上最为古老的陆块之一,是人类认识地球、了解宇宙的一把神奇钥匙。

    此前,我国已先后组织了32次南极科学考察,其中在1990年~1991年,广州海洋地质调查局曾组织“海洋四号”科考船参加我国第7次南极科学考察,对南极半岛附近的布兰斯菲尔德海峡及乔治王岛开展过系统的海洋地质地球物理综合调查。时隔26年后,作为中国第33次南极科学考察的一支重要力量,在中国地质调查局的领导下,广州海洋地质调查局重返南极,组织“海洋六号”(现名为“海洋地质六号”)科考船开展南极半岛附近海域海洋地质地球物理综合调查。何高文受命出任这一航次的总首席科学家。

    从2016年7月到2017年4月,“海洋六号”船从广州出发,由西向东横跨太平洋,越过赤道,一路向南直抵南极半岛海域,先后完成中国大洋科考第41航次、中国地质调查局深海地质调查航次,及中国第33次南极科学考察“海洋六号”航次任务,历时232天,航程约7万千米。

    在南极科考期间,何高文带领全船72位科考队员克服了航程长、航渡距离远、作业区跨度大、极地远洋气象条件复杂、高纬度海域航行经验缺乏等重重困难,精准预测天气变化,科学调整海洋作业安排,抢抓有限作业窗口期,“六进六出”南极科考工区,安全穿越浮冰带,超额完成了科考任务。

    此次科学考察获取到一批高精度、开创性科考成果,实现了我国海洋地质调查综合能力的全面提升,有效探索了新时期“多船多站”“海陆联合”的极地科考新模式,圆满完成了国家赋予的海洋地质科学考察重任。

    关注海洋矿产资源绿色开发

    何高文始终行进在探寻大洋海底矿产资源的征途上。从业以来,他先后主持完成10余项国家专项科研项目,获国土资源科技奖二等奖两项,海洋工程科学技术奖特等奖、海洋科学技术奖一等奖、海洋创新成果奖二等奖各一项,并获评全国地质勘查行业首届“十佳最美地质队员”称号,荣获中国大洋协会“突出贡献奖”等;入选2013年科技部中青年科技创新领军人才,2017年被授予“国土资源部科技领军人才”称号,2019年入选自然资源部高层次科技创新人才第二梯队。

    近年来,作为中国代表团技术顾问,何高文持续参加国际海底管理局年会,一直关注着国际海底勘探开发的新动态,思考着如何更好地实现海洋环境保护与履行国际海底勘探合同义务。

    他敏锐地关注到,一些海洋国家正在借助海洋开发技术,加快唤醒海底资源。何高文指出:“当今时代,世界各国在国际海底的活动,正在由过去‘跑马圈地’的勘探阶段向着‘精耕细作’的深海开发阶段过渡。伴随着海洋科技突飞猛进,深海矿产资源开发正在从遥不可及变成即将到来的现实。”

    何高文指出,我国海洋经济的潜力远未充分发挥。他期待着,海洋矿产资源绿色开发时代的到来。何高文说:“在全球范围内,深海矿业即将迎来一轮新的热潮,我国应借助新科技力量,秉持开发与环保并重的理念,在新一轮‘深海淘金’中发挥引领作用,丰富构建海洋命运共同体内涵,造福全人类。”

    科技创新人物 何高文:大洋深处探矿藏

    中意联合开展地震科学考察

    云南省怒江傈僳族自治州泸水县维拉坝河泥石流沟安装的激光夜视可视化视频监测仪

    汶川地震发生后,成都地调中心对龙门山地区的地质构造特别是地震活动构造有了新的认识,选取葛仙山—白鹿—小鱼洞—虹口—映秀—耿达一线作为观察的主要剖面,以逆冲推覆构造等为重点建设了龙门山野外培训基地。目前,该基地已开展多批次野外培训,提高了地质人员对构造地质现象的观察综合分析能力。 刘宇平 文/图

    阅 读 提 示

    5月12日,汶川地震10周年。10年间,汶川地震灾区从毁灭走向重生;10年间,地质科研工作者坚守在这片大地,监测地壳运动,预警地质灾害。在汶川地震10周年和第10个全国防灾减灾日到来之际,让我们一起分享地震和地质灾害研究的最新成果。

     

    丈量地壳形变

    ——龙门山断裂带高精度GPS观测结果综述

    唐文清

     

    汶川地震发生后,中国地质调查局成都地调中心在中国地质调查局的部署下,利用高精度GPS对汶川地震所在的龙门山断裂带及其相邻青藏高原东缘的地壳运动进行了持续监测,获得了青藏高原东缘现今地壳形变位移参数、主要活动断裂的运动速率和位移量、相邻块体的运动速率和应变参数等,为防灾和减灾、地壳稳定性分析以及工程建设提供了基础数据。

    开展了汶川地震和芦山地震应急观测,为抗震救灾提供及时服务

    汶川地震应急观测结果显示,龙门山前山断裂以东四川盆地的同震水平位移量为(98.78~361.91)±(3.3~10.82)毫米,垂直方向上的位移量为-37.1~28.1毫米,除成都表现为明显下降外,其余均为上升,上升幅度在9.38~28.1毫米之间。龙门山汶川—茂县和平武—青川断裂以西地区测站的水平位移量为81.75~823.85毫米。发震构造龙门山断裂带以右旋走滑—挤压作用为特征,地震动力来源于印度板块连续向北的推挤作用和扬子地块对青藏高原向东运动的阻挡作用,致使龙门山断裂带上能量积累并最终释放。

    对芦山地震周围地区GPS测站开展的应急观测,得到芦山震区周围的GPS测站坐标绝对位移量,以及震区周围地震前后地壳位移变化。监测数据显示,芦山地震造成了龙门山断裂带南段前山断裂西侧上盘36~50毫米左右的位移,东侧方向下盘10~20毫米左右的位移。芦山地震前后,龙门山断裂带南段后山断裂、中央断裂、前山断裂运动速度分别为49.66±3.90毫米/年、79.58±3.33毫米/年、50.94±3.91毫米/年;断裂性质分别为左旋走滑拉张、右旋走滑挤压、左旋拉张走滑。

    在汶川震区周边建立GPS监测网,系统开展现今地壳及活动断裂带高精度GPS监测

    近年来,成都地调中心在汶川地震周围地区新建了65个测站,完成了2267个时段(天)的观测,建立了较为完善的青藏高原东缘GPS动态监测网。

    通过对现今地壳及活动断裂带进行高精度的GPS监测,揭示了青藏高原东缘地壳现今运动总体趋势:青藏高原东缘地壳现今运动速度场表现为由西部大东部小、中部大四周小的特点;由北至南、由西向东运动速度矢量方位角度逐渐变大,地壳现今运动呈现出涡旋结构特征,围绕东喜马拉雅构造顺时旋转。

    2008~2014年监测表明,川青地块、华南地块、川滇地块、印支地块运动速度分别为17.02±0.60毫米/年、8.77±1.51毫米/年、13.85±1.31毫米/年、6.84±0.74毫米/年,运动方向分别为99.5度、120.3度、142.9度、153.3度,地块呈现出顺时针旋转特征。川滇地块、川青地块运动速度相对较大,是活动性较大的块体;华南地块、印支地块运动速度相对较小,为相对稳定块体。监测还发现,鲜水河断裂、龙门山断裂、安宁河断裂、则木河断裂、小江断裂、红河断裂运动速率分别为7.30±1.25~8.30±1.26毫米/年、10.07±0.97~11.79±0.89毫米/年、0.96±0.74~2.98±1.73毫米/年、2.03±0.49~3.20±0.73毫米/年、3.45±0.40~6.02±0.50毫米/年、6.23±0.56毫米/年;鲜水河—安宁河—则木河—小江断裂性质为左旋走滑,而龙门山断裂、红河断裂为右旋走滑。

    2008~2012年监测表明,汶川地震的影响主要涉及川青地块、华南地块、北川滇地块以及鲜水河断裂、龙门山断裂、安宁河断裂北段。川青地块、北川滇地块主要表现为运动大小改变,而华南地块则为运动方向改变;鲜水河断裂活动速率减少了3~4毫米/年、龙门山断裂速率增加了9~10毫米/年、安宁河断裂北段速率增加约9毫米/年。地块旋转特征及断裂性质未发生根本变化。

    通过监测研究,研究人员认为青藏高原东缘地壳运动是多种构造动力作用的结果。青藏高原东缘地壳运动动力来源主要有三方面:一是印度板块向北运动,为青藏高原地壳的变形、运动提供了动力。二是深部下地壳和上地幔的物质流动是引起上地壳运动的作用力。三是相邻地块间相互推挤、碰撞,其间作用与反作用力也是地块平动、旋转及断裂挤压、走滑动力来源之一。地壳运动受“挤出—阻挡—旋转”机制控制,地块及断裂活动是地壳运动在地表的综合体现。

     

    地震地质灾害:

    中意对比研究进行时

    葛华

     

    “5·12”汶川地震后,对地震地质灾害的研究逐渐成为国内外研究的热点。

    中国和意大利均是世界上受地震地质灾害威胁严重的国家,尤其是自“5·12”汶川地震后,中国和意大利境内均发生了多次中强地震事件,诱发了大量地震地质灾害。由于中意两国地震地质条件的差异,其地质灾害效应也存在一定差异。为更深入开展地震地质灾害研究,中国地质调查局和意大利国家环境保护研究所于2015年签署了地学合作谅解备忘录,选取各自国家的代表区域开展《正断层与逆冲断层地震诱发地质灾害对比研究》。中方由中国地质调查局成都地调中心负责对接。

    通过近两年工作开展,双方以互访、会议研讨、联合考察等方式,在项目合作方面取得了有效推进和成效。一是中意双方进一步增强了合作和了解,意大利国家环境保护研究所专家对成都地调中心积极应用ESI(环境地震影响评价)方法对芦山地震影响进行评价给予高度认可;二是中意双方对意大利中部亚平宁中央断裂带安奎拉地震区及卡斯特鲁奇震区进行了联合考察,对正断层环境下地震地表破裂和典型崩滑灾害特征进行了对比分析,同时对意大利古地震探槽研究方法进行了交流;三是共同撰写了合作研究阶段性报告,合作提交研究论文1篇,并将在成都理工大学举办的汶川地震10周年学术研讨会上作口头报告交流。

    2018年,该项工作将继续深化与意大利国家环境保护研究所在不同活动构造背景下地质灾害效应合作研究,进一步对比总结不同活动构造背景下地质灾害效应,联合开展ESI评价。

     

    捕捉地质灾害的“蛛丝马迹”

    ——地质灾害监测仪器研发支撑防灾减灾

     范基姣 王晨辉 金枭豪

     

    中国地质调查局水环地调中心针对三峡库区的地质灾害监测、预警,先后研发了岩体裂缝测缝计、压力盒、预应力锚索测力计、水平孔多点位移计、钻孔测斜仪、地下水位计、水流量计、全站仪、GPS、雨量计等几十种监测仪器,对灾害体位移变形、应力、应变和影响因素等进行了长期监测,获得了准确详实的监测数据。应用监测数据,结合地质相关因素分析以及地质灾害预警预报相关理论,对灾害体变形阶段、变形状态以及变形趋势进行准确判断,为地质灾害成功预警奠定了坚实基础。

    随着监测技术、监测预警方法和预警理论的不断发展,尤其是群测群防技术、专业监测技术、物联网技术的发展,使我国地灾监测预警水平提升到一个新的高度。

    2008年以来,水环地调中心基于群测群防技术、专业监测技术、物联网技术,研发了近30多种地质灾害监测预警技术,申报取得20多项国家专利和软件著作权,显著提升了我国地质灾害自动化监测预警能力和防灾技术水平。

    该中心研发的监测预警仪器在2012年度《舟曲灾后重建防治规划区地质灾害监测预警项目》《重要地质灾害隐患监测示范(辽宁)》,2013年度《5·10岷县特大冰雹山洪泥石流灾后恢复重建地质灾害监测预警工程》《北京市突发地质灾害监测预警》,2014年度《云南省地质灾害监测预警示范区建设》,2015年度《湖南省地质灾害专业监测示范》,2016年度《乌东德水电工程枢纽区地质灾害监测预警》,2017年度《广东江门地质灾害监测预警》等项目中获得了大量应用,在全国范围安装与推广10多万台(套)。2008年“5·12”四川汶川地震、2010年“4·14”青海玉树地震、2013年“4·20”四川雅安芦山地震、2015年西藏中尼边界“4·25”地震的抗震救灾工作中应用这些监测设备,多次成功预警。

    特别是在雅安芦山地震发生后,在重灾区宝兴县冷木沟和教场沟安装布设了13套自动化监测预警设备,实现了对两条泥石流沟的全方位、实时、自动化监测预警和远程可视化视频监控,并在2013年5月23日成功预警,避免了人员伤亡和财产损失。

    今后,水环中心将依托专业监测技术优势,以多手段、立体化监测技术为目标,以专业化、信息化、智能化监测为抓手,按照中国地质调查局要求,升级、整合监测技术,支撑服务山水林田湖草系统监测。

     

    评 论

    减轻灾害风险,地质人行动起来

    艾 子

     

    每一年的5月12日,人们悲怆的回忆就会被唤醒。

    那是一个震动全国的午后,来自龙门山断裂带的巨大能量释放,摧毁了四川汶川地区的田园美景和幸福生活,为中华民族历史留下了惨痛的一笔。

    10年时光倏忽而过。今天,人们为重生后汶川的幸福安康而欣慰,也为付出艰辛的各行各业劳动者而赞叹,但人们更希望悲剧不再重演,因为任何灾后的救助和恢复都比不上灾前最大程度的预防和抵御。

    地震是地壳运动的一种自然现象,无法消除,但逐步减少地震带给人类社会的损失却是可以做到的。也就是说,我们要增强和提升预防、解决、应对地震等自然灾害的意识、机制和能力。其中,既有社会应急救援体系的完善,也有对地震等自然灾害规律的清晰认知。

    所幸的是,地质工作者始终在向着这样的目标奋力前行:从以探索地震机制为主要目标的科学钻探,到对活动构造与地震关系的全面调查;从对震区地壳活动断裂带长期不懈地高精度GPS监测,到收集四川、云南等省地下8000米~2万米的应力和能量动态演化信息;从对汶川地区进行古地震带研究,到开展新构造运动变形与地质灾害的InSAR观测……人们从地质科学的角度,不断探索着与地球灾害有关的自然奥秘,并正在把成果应用于防灾减灾社会体系,转化为人类抵御灾害实实在在的本领。

    10年过去了,各种灾害仍然活跃在我们身边。联合国环境规划署有关数据显示,21世纪以来,全球各地灾难的频率和强度都在增加,仅2017年,毁灭性的自然灾害如洪灾飓风和地震就影响了数百万人。就在数日前,青海玉树、云南永善还相继发生地震,用一种特殊的方式提示着人们——“行动起来,减轻身边的灾害风险”。

    风险始终存在。面对“减轻灾害风险”这样关乎人类发展的大课题,地质人唯有在探索的路上走得更远。

    为了大地的安宁

    近2个月的连续科考作业,“海洋六号”全体科考队员全面超额完成中国第33次南极科学考察航次设计的南极半岛海域综合地质地球物理科考任务,于2月3日晚8时从南极半岛海域长城湾启航返回。

    经过5天的航行, “海洋六号”科考船离开南极半岛海域,精心选择西风带风暴间隙,择机穿过德雷克海峡,于2月6日抵达南美洲最南端的合恩角, 2月8日顺利靠泊智利蓬塔。中国地质调查局广州海洋地质调查局副总工程师、“海洋六号”航次首席科学家何高文介绍,下一阶段,“海洋六号”船将沿智利内水道继续一路北上,预计2月下旬抵达智利瓦尔帕莱索,进行全面补给、休整、设备维护后,赴南太平洋继续开展深海地质调查任务,完成全部科考任务后,返回国内,预计4月返抵广州。

    从10月22日,中国地质调查局广州海洋地质调查局的“海洋六号”船自广州出发,一路经夏威夷,智利瓦尔帕莱索、篷塔,先后执行了中国大洋第41航次任务、中国地质调查局深海资源航次任务后,紧接着赶赴南极半岛海域执行中国第33次南极科考海洋六号航次任务。这一路走来,由西向东,由北向南,“海洋六号”船驶出南海,横跨太平洋,越过赤道,一路南下,直抵南极半岛海域。出发至今,累计连续航程一万八千海里,成为这艘科考船单向航行里程最长的一次新体验。

    这,显示出“海洋六号”这艘由中国自主设计、制造的科考船,自2009年入列以来,经过7年多的南海、太平洋的考验之后,在刚刚过去的这段时间里,经历了严苛的南极极地冰海、气旋、严寒和恶劣气候海况的考验,目前动力系统基本正常,为科考工作提供了有效保障。

    动力系统是船舶的“心脏”,通过各种转换,将动力输送到全船的各个部分,保证全船航行、生活、科考所需。船舶运行能否正常、高效,就看轮机这颗“心脏”的跳动是否有力。轮机部门的工作,就是保障船舶动力运行正常,稳定强劲。简单的说,相当于是这艘船的“医生团队”,既要通过日常的“保健”——维护保养,来保障船舶动力运行正常,也要在船动力轮机系统出现故障时,组织检查、修理,乃至做一个“大手术”。

    从10月22日出发至今,“海洋六号”已连续航行科考超过110天,接下来,还将迎战后续约2个月,一万五千海里的返航,船舶心脏运行状况如何?记者从住舱,继续向下一层楼梯,穿过轰鸣的机舱后,进入“海洋六号”集控室一探究竟。

    正好,轮机长耿志爱、指导轮机长冼伟伦都在集控室检查工作。轮机长耿志爱告诉记者,本航次“海洋六号”轮机人员13人,除了轮机长、指导轮机长以外,由四位管轮,电子工程师及电工各一人,以及五位机工组成。平均年龄30岁左右,是一个年轻、有活力的船舶保障业务团队。

    指导轮机长,由船舶大队副大队长冼伟伦担任,因为参与了“海洋六号”设计建造全过程,对船舶轮机设备极为熟悉,本航次是“海洋六号”首次赴南极寒冷海域作业,航程长,任务重,局里特意增设了指导轮机长这个特别的岗位。

    相比传统的船舶,“海洋六号”配备了精密先进的电力推进装置、侧推系统、动力定位系统等,可以实现360度全回转,操纵灵活便捷,非常适合开展科考调查工作。但同时,对船舶电机工程师的业务技术能力的要求也就更高了。因此,船舶大队特意安排了富有经验、技术最好的电机员郑正大担任航次电子工程师。

    作为一艘综合地质地球物理科考船,“海洋六号”的轮机、调查设备复杂程度远远超过普通船舶的配置。轮机长耿志爱告诉记者,比如主要动力,同类大小的普通船舶,一般最多配置一套主机,两套发电机,而“海洋六号”船使用的是电力推进系统,配有四套柴油发电机,两套电力推进器,两套侧推系统。此外,还包括科考工作所需要的动力提升装置、液压系统,各类吊机等,伙食冷藏装置,样品库,低温试验室,空调,以及各类应急,消防,防污染设备等,设备种类繁多、情况复杂。

    集控室里,大管轮李宗超还有两名机工正在值班。按照“海洋六号”轮机部的分工,大管轮负责主管发电柴油机、主推和侧推等主要动力设备,保障其正常运行。这个不到30岁的年轻人,从2010年大学毕业到广州海洋地质调查局后,6年半的时间里,出海天数超过了1200多天,是轮机部门的主要业务骨干。

    李宗超告诉记者,南极之行,担子很重,压力很大。如今,已完成了在南极半岛海域前后近两个月的科考,轮机部门保障了机器设备的正常运行,还为科考队员提供了舒适的工作和生活环境。能够顺利完成这两个目标,证明轮机部所做的南极预案是很有效的,心里的石头算是落了地。

    这是“海洋六号”第一次在低温海域航行及科考作业。不仅考验着全体科考队员应对严寒及极地海况气候的能力,更是对“海洋六号”各种设备一次重大的挑战。

    为了应对南极低温区海域的作业任务,保障海洋六号轮机设备正常运行,“海洋六号”轮机部门在调研的基础上,制定了南极工作预案。在航次出发前,对船舶的室外管路进行了改造,精心选择适宜低温区工作的油料,及时添加室外设备水箱防冻液。航次中,做好机舱保温工作,积极加强对设备低温运行情况的关注,及时调整运行参数、、保持合适的运行温度和压力,保障设备在低温区可靠运行。

    由于南极科考航程远,海况差,轮机设备高速运转的时间长,对轮机设备的要求非常高。整个航次中,“海洋六号”轮机部门积极加强值班巡查,要求当班负责人不仅要确保主管设备正常运行,还要同时关注全船设备的运行状态,发现问题及时处理或上报,避免酿成更大故障。以极端负责的细致检查,及时发现并解决小问题,避免引发大故障。

    尤其是在进出锚地,恶劣海况,浮冰航行等关键环节,轮机长、指导轮机长随时坐镇机舱,做好保障。由于科考任务很紧,并没有时间进行设备大规模的检修保养。因此,轮机部门往往见缝插针,利用调查工作低速航行的空挡加强维护,保养。同时,利用码头靠泊期间,对设备进行及时检修。

    正是如此,南极科考航次中,“海洋六号”轮机设备没有出现一起大故障,也没有占用1天有效的科考时间,成功应对了极地恶劣气候和低温环境给轮机装备带来的严峻挑战。

    此外,航次中,海洋六号轮机、甲板、调查三个部门作为一个整体,团结协作,互相配合,应对了各种突发状况。比如,从智利出航不久,突发调查设备折臂吊的液压软管漏油情况,为此,在进入德雷克海峡前夜,“海洋六号”专门组织抢修更换油管,在摇摆不定的大西洋上,科考队员们将机舱海底门备用滤器改作吊桶,把设备管轮陈智灵、后甲板技术员罗旭龙吊上4米高空,小心翼翼拆下漏油管,然后,现场新制作一条油管更换,确保了后期科考工作顺利开展。此外,还先后两次组织疏通堵塞的排污管等,确保全船人员在一个舒适安全的环境下顺利开展科考工作。

    在经历了100多天的高速运转、紧张工作后,“海洋六号”距离回家的路还有近一万五千海里,保证返航途中动力设备的正常运转,同样是严峻的挑战。不过,轮机长耿志爱说,请放心,经历大洋南极的考验,我们有信心,不害怕,即使有问题,也能想办法解决。

    利用靠泊间隙,抢修桅灯,保障航行安全 

    抢修吊机爆裂油管 

    减摇水舱检修,排除故障

    迎接一万五千海里的挑战