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    近期,爱思唯尔发布2024“中国高被引学者”榜单,引发学界广泛关注,中国地质调查局地学文献中心经梳理发现,2014—2024年,中国地质调查局共有13位学者入选该榜单,入选次数为96人次,并呈现以下三个特点:

    一是入选人数呈现波动上升趋势。在2014—2019年,入选人数相对稳定在7—8人左右,2020—2022年保持在9-10人,2023年和2024年增长到11人。反映出中国地质调查局在科研领域的影响力不断扩大,越来越多的学者在学术界获得了较高的认可度。

    二是入选学者群体相对稳定集中。2014—2024年,中国地质调查局共有4个机构13人96次入选。机构方面,中国地质科学院地质研究所的学者占据主导地位(75人次,占比78%),其次是中国地质科学院矿产资源研究所(11人次,占比12%)、中国地质科学院地质力学研究所(5人次,占比5%)和中国地质调查局地质环境监测院(5人次,占比5%)。学者方面,侯增谦、毛景文、刘福来、万渝生、张泽明、张建新等6位学者自2014年起连续11年入选。以上数据表明这些学者及机构在所属研究领域具有较高的影响力和持续的研究产出。

    三是基础地质研究占据主导地位。13位学者的研究方向涉及岩石学、构造地质学、同位素地质年代学、矿床学及地质灾害5个方面,其中岩石学、构造地质学、同位素地质年代学三个方向的学者总数达10人,矿床地质方向的学者2人,地质灾害方向的学者1人。既体现了中国地质调查局在地质学传统领域的优势地位,也反映出在矿产资源开发、环境与灾害领域的不断突破。

    爱思维尔从2014年开始每年发布“中国高被引学者”榜单,榜单系统性地展示中国科研领域的人才分布现状,精准呈现在关键技术研究和各重点领域的顶尖人才,为优化科研布局、建设人才梯队、提高机构核心竞争力提供决策支持。中国地质调查局地学文献中心作为中国地质调查局重要地学图情机构,将持续跟踪我局高被引学者发展动态,为科研绩效评价、人才选拔、机构评估等工作提供数据支持和参考。

     

    近10年中国地质调查局96人次荣登爱思唯尔中国高被引...

    2024年10月16日,在2024(第二十六届)中国国际矿业大会“一带一路”地学合作与矿业投资论坛上,自然资源部中国地质调查局国际矿业研究中心发布了《全球矿业发展报告2024》。报告综合分析了新周期下全球矿业发展态势,是我国研究机构持续服务全球矿业可持续发展的系列研究成果之一。

    报告显示,新周期下全球经济艰难前行,地缘政治和金融政策渗入全球制造业格局演变,产业链供应链风险上升。全球固体矿产勘查投入约127.6亿美元,同比下降1.8%。全球矿业项目融资下降但并购金额增加。

    供需方面,全球能源资源新增储量、产量、消费量持续调整。其中,化石能源整体供需双升。大宗矿产供需分化明显,钢铁供需双降,供应过剩程度增加;铜供给增速高于需求增速,供需缺口大幅缩小;铝供给增速高于需求增速,供过于求。战略性新兴矿产产量快速增长,锂、钴、镍均供过于求,贸易量下降明显。贵金属黄金需求冲高后回落,白银供增需降,铂金供需双降。

    市场价格方面,国际矿产品价格总体震荡下行。能源矿产品均价下降,大宗固体矿产价格震荡加剧,电池级碳酸锂年内价格跌幅超八成。矿业公司股价震荡下行。主要油气公司股价下滑,净利润下降明显;主要固体矿产公司股价先抑后扬,净利润下降超二成,但总体仍保持高位;战略性新兴矿产公司股价大幅下降,利润同比下降超六成。黄金业务公司净利润和市值持续上涨。全球50强矿业公司总市值相对稳定但结构变化大。全球锂电产业链整体需求放缓,全球氢能项目规模持续扩大,但实际部署不及预期。ESG标准嵌入头部企业架构并融入未来发展战略。

    报告指出,2023年全球主要国家和地区持续更新战略性矿产政策,通过达成关键矿产政府间战略合作或贸易协议、出台发展关键矿产及供应链的法律法规及政策、推进矿业项目与基础设施协同等方式,促进矿产产业链本土化和矿业可持续发展。新一轮科技革命和产业变革深入发展,矿业开发技术装备成为国际矿业合作博弈中关键变量。AI找矿探索变革矿产勘查范式,矿业发展新质生产力未来可期。全球勘查开发、资源回收利用等技术装备加速发展,呈高效化、智能化、高精度、低碳化等态势。低品位难选矿技术向绿色化、自动化方向发展。大型化、多力场、自动化与多学科交叉是低品位矿产资源选矿设备研发重点。

    报告预计,新质生产力赋予矿业高质量发展新动能。卫星遥感、大数据、物联网等先进技术将持续催生AI找矿、智能矿山等新产业,数据资产定价将引领全球矿业新基建,促进矿产资源综合利用水平提升和城市矿产利用。在人类命运共同体理念指引下,矿产原产地产业链延伸不可逆转,制造业大国和基建大国凸显竞争优势,将为全球矿业合作持续贡献产业力量。各国应加强关键矿产领域协作,共同维护产业链供应链稳定畅通,引导推动矿业节约集约和绿色发展,为世界经济增长贡献力量。

    The industrial and supply chain of the mining industry adjusts, the global mining development begins a new cycle

    The International Mining Research Center of China Geological Survey, Ministry of Natural Resources has released the “Global Mining Development Report 2024” at “Belt and Road” Geoscience Cooperation and Mining Investment Forum of the 26th China Mining Conference and Exhibition on October 16th, 2024. The report comprehensively analyzed the global mining development trend under the new cycle, which is one of the contributions to sustainable development of global mining from Chinese research institutions.

    According to the report, the global economy faced growth challenges since 2023. Geopolitical and financial policies have influenced the evolution of the global manufacturing landscape, leading to increased risks in industry and supply chains. The global exploration investment for major solid minerals amounted to USD12.76 billion, down 1.8% year-on-year. The mining financing has reduced, but Mergers and acquisitions amount has increased.

    The production, consumption, and trade of Global energy and resources have continued to grow, with adjustments in supply and demand structures. The overall supply and demand for global fossil fuels have both risen. The supply and demand for bulk solid minerals are clearly differentiated: The supply and demand for steel have both fallen, leading to increased oversupply; copper supply grows faster than demand, causing a significant expansion of the supply-demand gap; aluminum supply also outpaces demand, resulting in oversupply. The production of strategic emerging minerals is rapidly increasing, with lithium, cobalt, and nickel all facing oversupply, leading to a noticeable decline in trade volumes. Precious metals gold demand once peaked and then fell back; silver has seen an increase in supply and a decrease in demand; platinum has experienced a decrease in both supply and demand.

    In 2023, international mineral product prices generally experienced a downward trend. The energy mineral product prices decline overall. The bulk solid minerals showed increased price volatility. Battery-grade lithium carbonate prices dropped by over 80% during the year. The stock prices of mining companies also had a volatile decline. Major oil and gas companies saw their stock prices decrease, with a significant drop in net profits. Stocks prices for major solid mineral companies initially fell but later recovered, with net profits declining by more than 20%, although overall profits remained high. Strategic emerging mineral companies experienced sharp declines in stock prices, with net profits dropping by more than 60% year-over-year. Gold companies saw continued increases in net profits and market value. The total market value of world’s top 50mining companies has remained relatively stable, yet structural changes have been significant. The global lithium battery industrial chain saw a slowdown in overall demand. Global hydrogen energy projects continued expanding in scale, but actual deployment fell short of expectations.

    The report noted that countries continuously updated strategic mineral policies. They implemented various incentive and intervention measures, including forming strategic intergovernmental cooperation or trade agreements on critical minerals, enacting laws and policies to develop critical mineral resources and supply chains, and promoting the coordination of mining projects with infrastructure development. As the new round of technological and industrial revolutions continues advancing, mining technology and equipment have become critical variables in international mining cooperation and competition. Artificial intelligence (AI) is driving a paradigm shift in mineral exploration, offering promising prospects for new quality productive forces in the mining industry. The rapid development of technical equipment for global exploration, R&D, resource recycling and utilization, and other aspects is leading to more efficient, intelligent, high-precision, and low-carbon solutions. Low-grade and hard-to-process ore beneficiation technologies are evolving toward greener and more automated processes, with the development of large-scale, multi-field, automated, and interdisciplinary beneficiation equipment being a key focus for low-grade mineral resources.

    Looking to the future, new quality productive forces are driving high-quality development in mining. Advanced technologies such as satellite remote sensing, big data, and the Internet of Things will continue fostering new industries like AI-driver mineral exploration and intelligent mining. The valuation of data assets is expected to lead the way in new global mining infrastructure, enhancing the comprehensive utilization of mineral resources and urban mining, which will provide new momentum for the industry’s development. Guided by the concept of building a community with a shared future for mankind, we will see a inevitable extension of industrial chains in mineral-producing regions, with manufacturing and infrastructure powerhouses highlighting competitive advantages. These countries will continue contributing to global mining cooperation. Countries should strengthen collaboration in critical mineral sectors to jointly maintain stable and smooth industrial and supply chains, and to guide and promote resource-saving, intensive, and green development in mining, thereby contributing to global economic growth.

     

     
    《全球矿业发展报告2024》显示 全球矿业产业链格局调...

    “在矿床学家中,能够管理一个部门地勘队伍的不多;退休之后,仍然跑野外、布设钻孔的专家更少;80岁了还在爬山,下坑道,布设2000米、3000米深钻,并且都打到矿了,还有这样的老专家吗?有!陈毓川院士就是这样的老专家!”

    这是一份颁奖词的开场白。在不久前召开的第十四届全国矿床会议上,中国地质学会矿床地质专业委员会颁发了首届终身成就奖,我国著名矿床地质学家、中国工程院院士陈毓川是两位获奖者之一。

    在发表获奖感言时,陈毓川院士说:“我能取得今天的成绩,要感谢党、感谢国家、感谢人民、感谢团队。只要我还能出野外,就一定要到生产一线,继续发挥我的余热,为国家和人民的需求投入终身。”要知道,这位“八零后”院士今年已经84岁高龄了,但他依然活跃在矿床地质工作一线,无论是到野外开展矿产资源勘查研究,还是主持编撰《中国矿产地质志》,他无时无刻不在用自己兢兢业业的精神影响着身边的人。

    作为一名长期从事矿床地质、地球化学、区域成矿规律、成矿预测研究及矿产勘查工作的专家,陈毓川院士多年来躬耕野外一线,取得了丰硕的研究成果。他深入研究广西大厂超大型锡多金属矿床,为指导找矿、总结成矿规律做出了重要的贡献;他系统地研究了宁芜、庐枞、南岭及全国区域成矿规律及找矿方向,提出了宁芜玢岩铁矿成矿模式,在国内开拓了区域矿床成矿模式研究领域;他总结了华南花岗岩有色、稀有矿床及陆相火山铁矿成矿规律,促进了全国火山岩区及花岗岩区地质找矿;与中国科学院院士程裕淇等研究提出了矿床的成矿系列概念,极大地丰富和发展了我国区域成矿理论。这些科研成果,被广泛应用于生产一线,并指导地质找矿实践,推动了找矿的重大突破。

    更为难能可贵的是,陈毓川院士作为我国地质矿产事业发展的优秀领导者和组织者,曾长期在地矿部门担任领导职务,负责固体矿产勘查工作、全国金矿找矿工作、全国重要矿产潜力评价工作等,均取得突出成就。他始终心系地矿事业改革发展,多次向中央领导建言献策,提出加强地质找矿工作、发展我国矿业、科学有效地推进国有地勘队伍的体制改革、建设一流科研院所的对策和建议。特别是在国家地质工作处于低谷期间,于2003年联合37位院士向时任国务院总理温家宝提出了加强地质工作的具体建议,得到中央高度重视。《国务院关于加强地质工作的决定》的出台,对我国地质找矿事业的健康发展发挥了重要作用。

    在第十四届全国矿床会议期间,《中国矿业报》记者对陈毓川院士进行了专访,请他就矿床学研究工作的发展趋势、矿业发展与环境保护、科学精神培养等方面的问题进行了深入解读。陈毓川院士提出的真知灼见,对业界去思考和探索矿床学科的发展有着很重要的参考意义。

    陈毓川院士在第十四届全国矿床会议上作报告 张欣 摄

    《中国矿业报》:作为一名老专家,您在矿床学研究方面取得了很多重要的成果,而且,您目前也仍然还在开展相关的研究工作。您对矿床学研究工作未来的发展趋势有何见解和判断?

    陈毓川:矿床学的发展要从国家发展的需求和学科本身发展的需求两方面来考虑,这两者是完全可以结合的,因为矿床学研究是一个不断进行的过程,它是为国家不断发展服务的。矿床学本身并不是孤立存在的,它是地球科学领域众多分支学科中的重要组成部分,与其它分支学科是相关的。因此,从总的发展趋势来看,矿床学研究工作的视野要更加开阔,要与地球科学其它分支学科更为紧密地结合,开拓新的研究领域。我认为可以从三个方面予以考虑:

    第一,矿床学研究必须要有时间、空间的三维概念,要点面结合。任何一个矿床都不是孤立存在的,是与周围的矿床有关系的,其联系点就是地质构造环境及相关的地质成矿作用。因此,搞矿床学研究的人不能简单地在某一个矿床内观察研究、取点样品,然后回室内测测成份、测测品位、测测年龄,必须要把矿床形成的地质构造环境和区域地质构造环境及其相关的地质成矿作用结合起来考虑,探讨矿床之间的空间及成因联系,以及空间里时间演化与矿床演变的关系。

    第二,矿床学研究必须要跟经济结合起来,脱离了经济评价,研究成果无法应用。从事矿床学研究的根本目标就是要为国家和社会发展提供物质基础。因此,研究成果既要讨论矿床的成因、形成过程、规律等,又要考虑这个矿在经济方面——规模上、品位上、应用的范围上,是否也适合国家的需求,这是非常关键的一点。

    陈毓川院士在野外开展工作

    第三,矿床学研究必须考虑环境问题。目前,国家将环境保护工作放在非常重要的位置,因此搞矿床学研究的人必须考虑矿产资源初期勘查、勘查完毕矿山建设、开发完毕治理恢复等三个阶段的环境问题。将矿床研究和矿山环境结合起来,这与社会的发展阶段息息相关,每一个不同的社会发展阶段对于环境保护的要求是不一样的。因此,在新时代,找矿的、采矿的、研究矿的人都要共同考虑环境问题,要做到绿色勘查、绿色开发、绿色恢复。以目前科学技术水平来看,通过努力实现矿业与环保双赢是可以做到的。

    这三大方面是矿床学可以有所创新的方向。第一方面的创新是科学性的,通过探索研究会不断有新的东西出来,指导新的找矿突破;第二方面的经济评价是矿床学科必须积极主张的;第三方面的环境问题符合目前国家生态文明建设的发展方向。

    《中国矿业报》:您对目前我国矿床学人才的培养有哪些建议?

    陈毓川:矿床学的发展,最重要的基础就是人才。矿床学人才培养是一个连续的过程,涉及到多个环节,必须要通盘考虑。

    第一个环节是学校的培养,这是人才培养的起步阶段,必须要与野外实践紧密结合起来,目前有些高校忽略了这一点。青年学生的主要任务就是把基础知识学扎实,包括书本知识和野外实践知识。但是,现在很多大学生、研究生毕业后到了野外一线干不了活儿,这就是课内的实践做得不够造成的。因此,地学类的高校有必要增加学生的野外实习时间,而且要把宏观和微观相结合、书本和实践相结合提升到一定的高度。

    第二个环节是生产单位的培养,无论是科研单位、勘查单位,还是矿山单位,都是矿床人才培养的“第二所大学”。对于刚从学校毕业的学生来说,无论到任何单位,都要结合所在单位的实践开展工作。从单位层面来说,不管是搞基础研究还是找矿勘查,都要结合具体的项目,给新同志设定目标,而且不要随意变化这个目标,要给人才成长创造一个相对稳定的环境。

    第三个环节也是对生产单位提出的要求,组织领导要合理。各个单位要善于在实践中发现人才,要给予这些人才适当的条件,保障其发展成长。对于优秀的、出众的人才,一定要重点培养,除了创造相对稳定的成长环境,还要在待遇上充分考虑,要为他们配备合适的团队,帮助他们寻找稳定的合作者,还要给他们“出难题”,把真正难解决的问题交给他们,给他们创新和探索的机会。

    《中国矿业报》:您认为如何培养地球科学研究的科学精神?

    陈毓川:以我从事矿床学研究工作几十年的经验来说,有三点体会:

    第一,必须要树立目标。目标分为国家、人民、家庭和个人四个层面,都很重要。从事科学研究工作,必须把国家和人民的需求放在第一位,这是我们工作的方向和取得进步的最大动力。人的一生是很曲折的,但不能因为挫折就低沉下去,仍然要坚持自己的目标不放弃。具体到工作上,我们必须要给自己设定长期目标和短期目标。科技工作者必须要明确地知道自己每个阶段需要干什么、应该干什么、正在干什么,这样才有前进的动力。

    第二,必须要探索创新。这是科学精神的核心,尤其是对于地质学来说,未知的东西太多,特别需要探索创新的精神。科研工作的核心是实事求是,一定要到一线去学习调查研究,与地质对象直接接触,进行可靠的论证,注重探索的过程,真理一定是一线地质工作者总结出来的。科学探索是没有止境的,地球系统的复杂性也决定了地学研究的成果是阶段性的,因此一定要充分学习和尊重前人的研究成果,即使是自身取得了成绩也不能沾沾自喜、止步不前,必须要有不断探索创新的精神。

    陈毓川院士在野外探勘

    第三,必须要团队合作。个人的能力是有限的,科学精神的培养必须要依靠集体,如果没有团队成员间的通力合作,创新的难度会增大很多。地球科学是一门复杂的科学,这也决定了要取得创新的成果就必须依靠团队的力量,只有整个团队同心同德、相互关心、取长补短,才能共同前进。

    《中国矿业报》:与先进的矿业国家相比,您认为我国的优势和差距存在于哪些方面?

    陈毓川:很多发达国家从300年前就开始工业化进程,从那时起矿业也受到前所未有的重视。我国的现代矿业基本从新中国成立时才开始起步,在短短几十年时间内发展到现在的水平,是非常不容易的。与国外相比,我们有优势也有劣势。

    目前来看,在局部领域,例如航空重力、某些钻探工具、岩矿测试等方面,我们还存在一定的差距,一些先进的设备仍然依赖从国外引进。在矿业市场建设与管理方面,我国尚有较大的差距,但在找矿勘查领域,可以说我国大部分的技术都较为先进。因为社会主义制度的优越性,国家高度重视和大力支持,并成立了专职的队伍、专职的机构开展地质勘查工作。例如,石油勘查技术,我认为我国是远远超过国外的;再例如,铜矿、铁矿、钨矿以及其它一些优势矿产资源的找矿勘查技术,我们的技术力量也是处于领跑地位的。

    我国的地球科学发展具有自身明显的特色:一方面,在国家的大力支持下,我们可以快速引进国外的先进技术;另一方面,我国的科技工作者又能结合国家的实际情况进行新的创新,而且这种创新越来越多。例如,我国科学家提出来的陆相成油理论、焦家式金矿成矿模型等,都是根据我国的地质环境实际情况提出来的新东西,并且在全国范围内得到了很好的推广应用。再例如,在上世纪六十年代提出的钨矿“五层楼”找矿模式,到现在为止还在指导找矿;上世纪七十年代提出的宁芜地区玢岩铁矿成矿模式,是我国乃至世界首个完整的区域性成矿模式,这些研究成果对于指导找矿是非常有帮助的。

    在区域成矿规律的研究方面,我国也有自己的优势,有很多创新的理念。例如,成矿系列的概念。这个理论强调要将区域内所有矿床作为一个整体来研究,考虑时间、空间、成因等三个因素,研究对象是在同一个时代、同一个地质构造环境、同一个成矿作用三位一体条件下形成的有成因联系的矿床组合。目前来看,这是矿床学研究未来的一个发展方向,这对于研究矿床的发展演化是很有意义的,能够更好地总结成矿规律,反过来又能更好地研究解释地球演化过程中物质变化和成矿物质变化的过程。

    《中国矿业报》:目前,环境保护已是我国矿业界普遍关注的一个重要问题,您认为如何协调好矿业开发和环境保护之间的关系?

    陈毓川:从我国目前的科学技术水平来看,环境保护和矿业开发是完全可以实现双赢的。前面已经讲到,对于环保的要求必须适应我国社会的发展阶段,因此千万不能搞“一刀切”。但从目前的情况来看,过于严苛的环保要求已经对我国矿业的健康发展造成了影响,甚至说已经影响到国家的资源能源安全。例如,据我了解,今年我国黄金产量较去年很可能要下降,因为划定在保护区内的很多金矿已经停产了。

    当前,国际形势动荡不定,我国很多大宗矿产品的对外依存度也越来越高,在这样的背景下我们更应该加强自身的资源储备和自主供应能力,这是保障国家资源能源安全和经济安全的根本。因此,在矿产资源问题上,我认为国家不能减少人才物力的投入,应该将矿产勘查工作放在一个相对重要的位置上,保持一定强度的勘查工作,在鼓励市场资本进入的同时,政府也要主导必要的投入,靠“两条腿走路”。同时,在充分利用好国外矿产资源的情况下,保证国内一定的生产水平和资源储量增加的水平。

    在环保问题上,我们要坚持“绿水青山就是金山银山”的理念,但也要根据我国经济社会发展的实际情况,摒弃那些不切实际的做法。对此,我提几点建议:第一,从实际情况出发,由国家按照统一的标准划定各类保护区,不宜再由各个部门按照各自不同的标准来划定,保护区的范围也不宜太大;第二,要对划定的保护区进行分级,要分出次序、区别对待;第三,在大部分的保护区内要允许进行基础的地质调查和矿产调查,因为地质调查是摸清地质情况的基础工作,而使用现在先进的物探化探方法开展矿产调查,对保护区的环境也几乎是没有影响的;第四,通过调查工作,如果在保护区内发现重要的矿产资源,要允许在一定范围内进行必要的勘查工作,如果勘查确认是国家亟需且具备开采价值的矿产资源,要允许严格按照绿色矿山的标准进行建设和开发,对于非紧缺矿产资源,作为资源储备进行登记备案。

    其实,在环境保护方面,地质工作是大有可为的。例如,地质调查工作可以将全国的地质环境情况摸清楚,这是开展环保工作的基础;水工环地质工作可以对各个地区的水文地质环境有一个全面的了解,调查结果对开展工程地质、地质灾害防治等有重要意义;城市地质工作,对于城市地下空间的合理利用、城市环境的改善等都非常有用。地质工作对于保持好国家的地质环境、自然环境都具有重要的作用,自然资源部、自然资源部中国地质调查局等已经开展了大量的工作。国家也应该把地质工作放在一个重要的位置,因为这对于资源能源、环境保护、基础建设等方面都有着很重要的基础性作用。

    “只要我还能出野外,就一定要到一线”

    一、背景

    (一)国际发展动向

    基于20世纪科学技术的迅猛发展,人类活动已经扩展到世界各个角落,实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时,也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境,同时由于过度开发,人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出:“由于人类活动的干预,2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏,几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态,支持能力正在减弱。未来50年内,这种退化也许还将继续。”随后,世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹,指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大,各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷,可覆盖4.5个地球;中国人均生态足迹量2.1全球公顷,覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》,2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷,低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外,还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式,而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

    (二)我国中长期经济、社会发展的趋势预测

    在发展的大潮席卷全球的同时,我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来,世界人口增长近60%,耕地、草地面积相对稳定,基于灌溉、化肥的农业增产,与人口增长相对平衡。与此同时,中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后,进入基本受控状态。据相关数据统计,21世纪上半叶世界人口将增长70%,而人均耕地、草地面积将会减少;日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解,人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心,但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用,有240亿立方米的地下水被超采,水危机导致的经济损失占GDP的2.3%,不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年),由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

    (三)国家当前和近期需要

    国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中,提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题:①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目,而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

    从长远看,国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

    (四)经济与矿产资源全球化、区域化

    随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期,包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势,各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应,各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时,“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用,中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世,同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程,东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些,上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心,并进一步深化区域经济合作。

    (五)国土安全隐患

    在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时,我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久,印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外,还觊觎南疆阿克赛钦地区;国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去;我国管辖海域近一半与邻国有争议,南海“九段线”虚多实少,主权深受侵蚀;钓鱼岛的主权争议,与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外,自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

    二、起点

    (一)我国快速工业化、城镇化

    改革开放以来,随着我国工业化的快速发展,城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元),成为世界第三大经济体,而人均GDP 仅3266美元,只及世界中等偏下收入水平,国土经济密度以倍数增长;工业化率达48.6%,正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构,遭遇资源“瓶颈”;城镇化率只及45.7%,低于世界平均水平,城市群规划建设开始提上议事日程;市场化程度达60%,已超过市场经济临界水平;国际化程度,我国已全方位对外开放,深度融入全球经济一体化;科技创新能力居发展中国家前列,总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》,中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位),继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国,中国积极参与国际竞争,如应对得当,有可能继续保持上升势头。

    (二)对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

    1.综合评估:总体上尚未超载,西北和北方部分地区超载

    据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年),中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间,但将从南到北大规模转移;而土地对食物的承载能力略有盈余,在未来50年内都不会超出其边界;能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻,10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限,6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为:“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

    就人口发展与资源承载能力而言,《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出,中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力,但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内,但区域之间极不平衡,西北部和北方部分地区超载严重。

    2.分区域评估

    1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带,是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线,海岸带面积达38万平方千米,约相当于沿海省(区、市)面积的1/4。专家指出,我国沿海诸省(区、市)每1000平方千米陆域的海岸线资源量,基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上,但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

    2)沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重,珠三角9市土地开发强度15.9%,超过了日本三大都市圈,也超过国土面积相当的荷兰;包括安徽在内的环长三角地区,国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近,开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面,需要实行绿色保护的海洋政策,解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》,2009)

    3.分资源门类评估

    由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采,超过限度,使我国的自然资源遭到不同程度的破坏,虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施,我国的资源破坏现象有不同程度好转,总体上仍不乐观。

    我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞,年产量峰值可达1400万吨,超限额75%,导致海洋生态系统和水产资源严重退化,产量减少,水产品个体变小。

    在水环境方面,水与环境超载,形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据,我国水资源总体上已经过度开发,其中黄河水资源利用率>60%,海河>98%,内陆河流域>40%。过度的开发,不仅威胁或损害河流健康,还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化,出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象,所有这些都是出现水危机的先兆。

    4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

    中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”,资源除总量大、人均少外,在国土开发利用中的矛盾也很突出,总的资源开发强度与国土经济密度不对称,开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深,有的积重难返。

    表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

    人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担,对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划,根据自然条件适宜性开发,控制开发强度,调整空间结构,也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力,“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究,从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力,建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高,相应的难度也更大。对此,中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练,正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目,将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估,其重要性不言而喻。

    5.对国土面貌演变方向的两种预计

    基于当前国土资源的利用现状,对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

    1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期,人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点:“消费结构升级,工业化进程加快,城市化速度上升,人口大量转移,国土面貌日新月异,社会财富迅速增加。”其中,“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年,我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”,“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”;2008年,电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速),都顺应和促进这样的转变。

    2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年),“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重,包括:地域(空间)开发利用严重无序,建设用地过度扩张;许多地区资源环境压力过大,而支撑体系太弱;不少城市盲目攀比,贪大求洋,超前定位;一些快速发展地区环境状况令人担忧;生态退化问题依然严重,由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出:“我们75%的地面水已经被污染,国土变得枯黄”,就是相应的写照。

    国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC,全球变化的中枢和核心主题之一)的反映,尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

    三、基点

    (一)大国土

    1.活动半径

    日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华,在与毛泽东主席会谈时曾说:“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

    一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”),我们要上天、入地、下海,所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

    “大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位:在国家层面上加强统筹协调,但不因“大国土”而扩张国土空间;在部门层面上加强内融外联,也不借以扩大职能范围。

    2.内涵假设

    “大国土”即广义的国土:一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一;二是自然国土与人文国土的统一;三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”;四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”;五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

    (1)国土资源与国土空间

    国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源,它们又占有各自的区位或地域,即空间性国土。而国土资源管理现状,既有重实体资源、轻空间的倾向,如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”;也有重空间、轻实体资源的倾向,表现为土地管理的重数量、轻质量,区域地质调查的重陆轻海。

    在适当的地形地貌条件下,农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体,农业、建筑业等活动先选址、后丈量,基本程序是由实体到空间;探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”,而采矿权是资源的用益物权,矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要,不可分割。

    中国社会科学院黄皮书《2006年:全球政治与安全报告》认为,国家强弱更多取决于综合国力,其构成中科技力、人才力和信息力各占25%,自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8,在当前阶段可能估低了,如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

    (2)自然国土与人文国土

    中国作为人口众多的文明古国,对国土垦殖和开发的历史悠久,但空间上极不均衡。开发强度,是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国,2008年全国平均开发强度达到3.48%,超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多,特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发,上海、无锡达到29%~30%,而东莞、深圳高达38%~40%,已臻于极限值,人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度,2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破,国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

    另据吴霁虹指出,在全球化背景下的信息社会中,不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”,实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元,然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%,基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见,“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

    (3)“三维”国土

    科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”,包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域,“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中,“深”含“深陆”“深海”,它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域;“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”,其次是外层的“深空”或“公空”(图1),概称“陆、海、空、深”。2009年9月,我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

    图1“三维”国土示意图

    国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程,并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

    《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》(2008年)首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型,是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索,这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

    (4)“多圈层”国土

    大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来,世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源,近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了>30%的份额),扰乱了地球各圈层之间的平衡,导致全球气候变暖。同时,还要看到海洋-大气相互作用的重要影响,还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言,也可以看作“大国土”结构问题。

    钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议:“对国土整治进行统一规划,水利建设纳入国土整治的统一规划。”

    第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域,测绘瞄着“地-空-天一体化”目标,都是超出地球圈层范围的深空探索。

    (5)宏、中观层面的“和合”国土

    以城镇化进程中的土地资源管理为例,在城乡分割体制下的土地二元配置和使用,造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”,导致“两不经济”的结果,加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面,必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐,也促进城乡融合,以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等,都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

    而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡,节约集约利用土地,以土地总和效益最大化为目标,都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合,“和”“合”并用,相辅相成。

    3.陆、海、空关系

    (1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

    大国土涉及陆海关系,美国区域规划协会称美国为“滨海之国”,是离海岸线80千米的范围,在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土,美国又是多海洋国家,除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州,还有5片海外属地(岛域或群岛),其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋,比上述区域要大得多。就美国本土而言,我们把它看作“半环形的滨海(湖)之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同,总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼,我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类:①中部近海省,涵盖中部地区6省;②西部近海省,有贵州、云南;③3个近海边疆省,即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离<100千米)和云南(临海最近距离<500千米)。按此设想,现有沿海省(区、市)加3类近海省(区、市)共有24个,占全部省级单位的77%,这就能让更多的内陆省共享海洋资源,既有利于海洋共同开发和国土均衡,也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化,沿海省(区、市)和近海省(区、市)依托地缘关系共筑“和合国土”。

    (2)深陆和深海

    大国土包含“深陆”,现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外,山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米,是亚洲最深矿井;清华大学与四川二滩水电开发公司合作,在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

    表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

    海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地,又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为:在世界所有国家中,美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域,我国把深海资源开发列为超前部署领域,尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

    表3中所列海平面200米以下的深层水,保持低温、洁净,具有多种功能,在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水,已形成产业。

    (3)近空和“地空”

    城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼,在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象,并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

    表3 海平面以下分层化表

     

    表4近空分层化表

     

    我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位,而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发,这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源,其开发利用与航空飞行不兼容,待进一步研究。

    城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁,另有8个城市提出或筹建地铁,到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米,表明城市“地铁时代”已经来临。

    “地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

    4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

    地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查,现在我国有6个城市在试点,上海、北京已经验收。

    “上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区,建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型,使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接,特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台,可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局,实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上,从黄浦区着手地下地籍调查,构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统,为地下空间管理提供有效支持。

    “北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统,为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

    在完成6个城市试点的基础上,将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

    深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究,这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究,在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍,都建立在宗地内产权主体同质化的基础上,而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提,即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人,这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”,在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层,需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外,《物权法》要求实行不动产统一登记制度,而任何不动产都占有一定的空间域,系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

    上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术,也有初步成果。

    从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权,即空间权,它与建设用地使用权相分离,成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条),在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

    住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面,青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区),和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大:家居空间紧凑化,环境空间功能化,会馆空间场所化,商业空间生活化,网络空间无域化(建设数字化网络社区,用网络服务来解决物理空间解决不了的问题,使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

    (二)大资源

    1.内涵假设

    “大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

    一是单门类自然资源及其多形态的综合利用,多功能的优选利用(如在农业用地中, 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用),非常规资源和新资源的递进或接替利用。

    二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理,海洋综合管理)。

    三是大资源以土地、能源为根本,我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源,要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地,新能源比传统能源的范围大大拓宽,要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

    四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理,与经济、社会、生态建设相互交融,并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式,使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

    五是融入经济全球化,积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

    2.大资源与大能源

    中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶,能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑(表5)。

    3.单项管理案例

    水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势,从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年,但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量;水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量;用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控,体现了水资源和水环境管理的相对统一,起点高于只设“一道红线”的土地管理制度,也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

    2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”,其中,“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源,占35%,“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源,占65%;科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术,由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域,应予以重视。

    表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

    :①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示:“非传统能源越来越受到重视,能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

    4.综合管理案例

    中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出,基于东北是我国水土资源搭配最好的地区,可以建成全国最大的优质商品粮基地,而东北地区过去的垦荒,实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况,已到了临界状态。因此得出一条基本结论:“东北地区土地利用的总体格局应当是:耕地总量不再增加,林、草、湿地不再减少,城市和工矿用地合理控制”;并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合,以牧为主;农作物……以雨养农业为主,在缺水地区不宜种植水稻”等,在宏观上都有道理。但一年后,即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱,用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节,见仁见智,有待实践检验。

    多门类资源的综合管理,如作为复合式资源和空间的海洋综合管理,已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期,厦门市率先建立了海洋综合管理体制,成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区,但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年,尚难到位。对此,《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

    (三)大地质

    1.内涵假设

    大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化,不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

    一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础,即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程),都有旺盛需求,为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化, 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

    二是大地质工作即大地质产业,它跨三次产业,即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察,融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业,隶属“三产”的地质科学研究和信息服务,分别拉长产业链,不自成独立体系,大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思),按这个产业定位,现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

    三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大,其信息供全社会共享,基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

    四是地学研究多元化,地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变,地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

    五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势,在立足国内的同时,“走出去”开拓境外地质工作,为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

    2.大地质与大地学

    基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学,其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质,但有交融态势(表6)。

    表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

    由表6可见,两者的共同点比较多,有向地球系统科学合流趋势,但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

    3.大地学——科技和信息服务

    公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》,产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景,旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁,由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》,有关信息和知识都要及时传输到全社会。

    2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业,总产值>600亿元;2009年增速20%,从业人员达40万人,机构>1万家;预计到2010年达到800亿~1000亿元,带动相关产业增长5000亿元。目前,全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园,已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器,前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露,该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面,国际合作领先于全国。

    四、浅释

    “三大”之间是有内在联系的,以“四面体”(图2)示意:A代表“大土地”,B代表“大海洋”,它们是“大国土”的两个主要载体,C代表“大资源”,D代表“大地质”作为基础置于底面。

    图2“三大”内在联系示意图

    (一)“四面体”扫描

    “大国土”与“大资源”有交叉重叠,宜各有侧重:“大国土”重在空间,以地表面、海平面为通用界面;“大资源”重在物质和能量,以水土、生物、能源和矿产为载体;“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多,但受结构性矛盾的深度制约,难题不少。

    定格国土空间区位的“大土地(A)”和“大海洋(B)”,其中“大土地”“七山二水一分田”,又派生出:A 高原和山地型土地结构(平原少,后备耕地少,开发成本高),A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少,又是少林国家)和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少);“大海洋”“三海两链半纷争”,源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构,而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个,其中15个直接相邻),于本国资源禀赋弊多利少;“大资源(C)”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”,又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间)和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少)等。

    (二)“三大”的必然性和价值取向

    “三大”既是科学理念,又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国,必须从大处着眼,针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1),集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8),使“三大”的组合优势得以充分发挥。

    表7“三大”的必然性一览表

    表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

    以上大格局,有的正在形成,有的受体制和机制束缚,施展不开。现行体制、机制问题如表9所列,要有序、分期研究解决。

    提出“三大”,旨在落实科学发展观,融合部门职能,加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10),要瞻前顾后、留有余地。

    表9 “三大”的体制、机制问题一览表

    表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

    资源“瓶颈”有两重性,要以“三大”为杠杆,与经济发展互动,形成供、需“双向制约”,同时,还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

    表11 供需双向和多向制约一览表

    下一步,“三大”的研究领域再向“五维”拓宽,“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

    (三)推进“三大”的路径选择

    对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手:

    1)把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化,提高研究内容的战略含量,从国家层面加强对重大问题的协调力度。

    2)编制部门战略规划,或加强部门发展规划的战略引导,向“三大”提升。

    3)有条件地实施部内整合,发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

    4)基于“智能地球”(中国),搭建国土资源管理信息化的综合平台,从小到大,分步实现多门类资源的信息交流和共享。

    5)加强跨部门协调,在政企分开、所有权与行政权分离的前提下,逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

    6)在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

    (四)几点困惑

    1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多,化解矛盾要有一个过程,现在是不是推出“三大”的合适时机?

    2)“三大”是从国家层面立意的,眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

    3)“三大”的容量放大了,没有现成的抓手,有待于实践中探索。

    (该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表,王凌云整理。)

     
     
    国土资源战略研究的起点和基点

    今天(23日),国土资源部中国地质调查局向雄安新区交接并正式公布了雄安新区第一阶段地质调查成果。

    调查成果显示:雄安新区稳定场地和基本稳定场地占89.5%,全区均适宜或较适宜工程建设;重点调查区的地下空间开发利用条件优越,70米以浅的地层中存在3层可作为地下空间主要开发利用层的有利层位,适合未来对地下空间进行规模化开发。

    中国地质调查局雄安新区地质调查前方总指挥 马震:根据我们勘探初步分析,区内40米以下多数地层承载力都在170到200兆帕,而且每个工程层厚度相对稳定。这些层基本可以满足多数建筑地基承载力要求,有利于以后的工程建设。

    雄安新区地质调查从2017年6月初正式启动,截至目前,已投入钻机203台、工程技术人员1700多人,完成勘探钻孔516个、总进尺达5.5万米、水土样品采集测试4万余件、综合物探测井近1万米,获取了90余万条数据。

    中国地质调查局水文地质环境地质部主任 郝爱兵:一公里我们要打一个工程地质勘察孔。那么这个精度这个工作的程度是前所未有的,所以给雄安新区的土地利用以及地下空间开发利用工程建设可以提供坚实的基础保障。

    此次公布的成果是雄安新区地质调查第一阶段的成果,主要包括工程地质调查、土地质量调查、地下水与地面沉降调查、浅层地温能调查等方面。范围包括雄县-容城-安新全境及周边部分地区,面积1770平方千米。其中,针对起步区总体规划,部署重点调查区面积200平方千米。

    中国地质调查局水文地质环境地质部主任 郝爱兵:雄安新区的土地利用怎么样更科学合理。我们的规划建设哪些地方的场地更适宜地下空间开发利用如何科学规划,我们的浅层地温能清洁能源如何合理利用,这些都是我们这第一阶段工作的主要目标要解决的问题。我们把阶段(成果)形成了四个专题报告,一个综合成果报告。

     

    土地质量:土壤清洁区面积占99.3%

     

    除工程地质调查外,土地质量调查也是此次雄安新区地质调查的重点。成果显示,在雄安新区重点调查区内,土壤清洁区面积占到了99.3%。

    成果显示:在土壤质量方面,雄安新区重点调查区土壤环境清洁,大部分土壤无重金属污染,土壤清洁区面积占99.3%,仅局部零星地块表层土壤存在汞、镉等重金属污染。8600亩耕地为绿色富硒土地。

    中国地质调查局雄安新区地质调查前方总指挥 马震:在土地质量调查时我们在重点区每平方公里采取了36组样,测试了31组指标,通过对土地质量调查测试数据可以详细评价重点地区土地质量状况,为今后土地质量保护和利用提供基础土地质量资料。

     

    地下水质量:总体良好 常年监测

     

    在地下水质量方面,区内地下水总体良好,其中38%浅层地下水可作为饮用水源,40%适当处理后可作为饮用水源,75%深层地下水可作为饮用水源,20%适当处理后可作为饮用水源。

    央视记者 张雷:我现在就在雄安新区的一处地质调查现场,大家看我旁边的这个墩子它就是一个地下水的监测井。大家看这个地方写到120米,也就是说目前这个监测井它的监测深度达到了120米。在这个地方从30米到200米之间一共有5个这样的监测井。就是这些监测井它常年不断地监测雄安地区地下水的水质和水量,为未来雄安更科学有效的利用地下水资源提供更好的科学依据和数据。

     

    地热:可供1亿平米建筑供暖制冷

     

    雄安新区是我国中东部地热资源最丰富、开发利用条件最好的区域。充分利用地热资源,对雄安新区未来的绿色低碳城市建设具有重要意义。此次地质调查成果显示,雄安新区地热资源丰富,未来可满足约1亿平方米建筑面积。

    成果显示:在浅层地热能方面,雄安新区地热资源丰富,可开发利用条件适宜,每布设1平方米地埋管可满足2~3平方米建筑面积的供暖制冷需求。综合利用地源热泵系统供暖制冷,起步区可满足3000万平方米建筑面积,全区可满足约1亿平方米建筑面积。

    中国地质调查局水文地质环境地质部主任 郝爱兵:我们要打造地质资源利用的全球样板,这个地方地质资源非常丰富,所以我们要对深部地热资源进行勘查评价,那么给出一个可持续利用的资源量。

    按照“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”方针,雄安新区地质调查提出了“构建世界一流透明雄安、打造地热资源利用全球样板、建成多要素城市地质调查示范基地、为雄安新区规划建设运行管理提供全过程地质解决方案”四大愿景目标。

    郝爱兵:我们要利用我们获取的所有的数据信息,打造地上地下一体地下空间全要素透明雄安数字平台为雄安新区的规划建设运行管理提供全过程的地质解决方案,提升雄安新区智慧城市建设的水平。

     

    2020年建成透明雄安数字平台

     

    地质调查就是要摸清我们我们脚下大地的信息,就像是给大地做一次系统的体检。这些体检最离不开的就是取样,那么,这些样品是如何采集的呢?

    央视记者 张雷:我现在所在的位置就是雄安新区地质调查其中的一个样品库,大家看我身后这些密密麻麻非常多的半圆形的样品,它们就是雄安新区0到200米之间的土层样品。目前他们已经完成了封装,并且完成了分析阶段。

    中国地质调查局雄安新区地质调查前方总指挥 马震:我们在工程地质钻探区采取了20000多件岩土力学样品。通过这些海量数据我们可以对200米以浅的底层结构,岩性还有它不同地质层的层厚还有分布进行详细的勘探,同时通过测试数据我们可以全面了解底层的岩土力学性质,评价它的承载力为工程建设提供基础资料。

    按照雄安新区总体规划与建设需求,中国地质调查局将对雄安新区地下0至10000米范围内土壤层、工程建设层、主要含水层、地热储层、深部探测层的地质结构和地质参数,建立不同空间尺度四维地质模型,预计到2020年全面建成透明雄安数字平台,构建世界一流水平的“透明雄安”。

    ​中国地质调查局水文地质环境地质部主任 郝爱兵:第一是要构建世界一流的透明雄安,把一万米以内地层的结构地质的构造的情况以及地下热水的情况这个热源通道的情况进行调查清楚。二是打造地热资源利用的全球样板。三是建设城市地质调查的示范基地,建立空天地一体的地质环境监测体系。四是为雄安新区的规划建设运行管理提供全过程的地质解决方案。

    央视新闻客户端:雄安新区第一阶段地质调查结果公布...

     

    7月7日,国土资源部中国地质调查局在湖北宜昌鄂宜页1井页岩气调查重大突破成果研讨会上透露,中国地质调查局部署实施的鄂宜页1井,在地层形成于约5亿年前的寒武系水井沱组,获得了6.02万立方米/日、无阻流量12.38万立方米/日的高产页岩气流,并首次在形成于约6亿年前震旦系陡山沱组发现页岩气藏——迄今全球发现的最古老地层中的页岩气藏。

    这是世界页岩气勘查史上的一个重大突破——在排液仅40分钟,鄂宜页1井就形成高产气流并点火成功。鄂宜页1井,成为我国中扬子地区首次获得页岩气工业气流的参数井,也是迄今世界上在最古老地层中获得页岩气重大发现的参数井。鄂宜页1井,还标志着我国南方老地层的页岩气勘查在中部率先实现了突破。

     

     

    长江经济带主要油气、页岩气田分布示意图

     

    鄂宜页1井压裂施工现场技术研讨

     

    ①半个世纪的梦想终成真 

    “鄂宜页1井的突破,圆了中国地质人半个多世纪的梦想。”中国地质调查局武汉地调中心主任姚华舟说完,介绍了地质人在南方寻找油气资源的艰辛历程。

    在地质学中,与华北板块相对应的南方大陆叫扬子板块。其中,四川盆地以东的渝东、湖北、湖南及江西的一部分被称为中扬子。新中国成立后,华北板块上的油气勘探突破接踵而至,可扬子板块除了在上扬子的四川盆地内部找到普光、元坝、安岳气田,在四川盆地周缘的川东及川南地区获得页岩气突破外,中、下扬子一直没有大的发现。

    怀着找油找气的梦想,自1958年开始,地质人年复一年在中扬子地区深耕细作。但无奈这里地质条件太复杂,总的成藏条件不是太好,油气勘探一直没有大的进展。

    “有人形象地把中扬子地区比喻为摔在地上还踹了一脚的玻璃块。”中国地质调查局李四光学者、武汉地调中心油气资源室主任陈孝红说,“中扬子虽然被人们视为一个完整的板块,但其实是被秦岭—大别造山带与江南—雪峰造山带挤成的碎玻璃块。”

    “尽管如此,地质人始终没有放弃在中扬子寻找油气资源的梦想。”姚华舟说,在经过半个多世纪的艰苦探索后,地质人对中扬子地区海相层系成藏条件、盆地的构造演化、构造圈闭类型等形成了一系列新认识,认识到黄陵基底等对于区域构造格架的稳定作用。特别是在油气调查类型上,实现了由单一找常规油气向常规油气与非常规油气并重的转变,从而在鄂宜页1井实现了页岩气勘探的重大突破,圆了地质人半个多世纪以来的梦想。

    ②变顺藤摸瓜为寻根究底 

    谈到突破,武汉地调中心鄂宜页1井项目部的刘安、张保民、罗胜元、李海、张国涛、危凯、曾雄伟、李培军等一帮年轻人说,关键就是找矿思路由原来的顺藤摸瓜变为现在的寻根究底。

    他们介绍说,常规油气找矿理论可概括为生、储、盖、移4个字,即确定油气生成地层后,再找油气的运移通道和有良好盖层的储存空间。而页岩气则属于生成后原地保存的天然气,不用考虑运移通道因素。

    依据这一原理,武汉地调中心在一开始就形成了独具特色的页岩气勘查模式,即在勘查团队组建上,选择与油气资源生成密切相关的地层古生物研究室为主体,再根据工作需要不断引进和补充油气地质研究人员;在研究思路上,坚持从基础地质调查做起,以坚实的地质调查为基础,从一大堆碎玻璃片中找出相对较大的碎玻璃块。

    “这个勘查模式更显示了生物生油理论与勘查单位优势学科有机融合的魅力。”姚华舟说。

    原来,武汉地调中心自1962年成立后,一直以中扬子地区地层、沉积、构造等基础地质研究为主,以宜昌黄花场“金钉子”剖面、关岭生物群等为代表的地层古生物研究更是在全球享有盛誉。页岩气赋存在富有机质页岩中,而页岩往往富含生物化石,是地层古生物学家的重要研究对象。这些因素无缝对接,为中扬子页岩气勘查新模式的形成创造了条件。

    从2007年开始,武汉地调中心承担的《雪峰山西侧地区海相油气地质调查》《中南地区非常规油气形成地质背景与富集条件综合研究》《中南地区页岩气调查评价》《中扬子地区页岩气基础地质调查》等油气、页岩气研究项目硕果频出,和页岩气相关的新认识也逐渐清晰:宜昌地区在寒武纪早期处于台棚过渡相带,富有机质页岩的厚度较大,往往能达到数十米至上百米,页岩富含有机质,生烃条件好;宜昌地区发育古老的结晶基底,在印支期以来的构造运动中相对稳定,地表地质调查和地震剖面解释断裂不发育,页岩气保存条件好;宜昌黄陵古隆起属于继承性古隆起,长期隆起致使寒武系水井沱组页岩的热演化程度相对较低,页岩气形成的时间晚,气体逸散时间相对坳陷区短,有利于页岩气富集;宜昌地区大面积寒武系水井沱组、志留系龙马溪组页岩埋深在1000~3500米,地层倾角一般在10°以下,有利于部署页岩气地质井和参数井……

    对这些专业表述,陈孝红用3个比喻进行了解释:宜昌是华南的“根”,基底是30多亿年前的太古代地层;宜昌是生命的“源”,是华南最早的海底多细胞生物分布区,为油气成藏提供了丰富的物质来源;宜昌是恐龙的“家”,侏罗纪和白垩纪地层为油气的保存盖上了厚厚的被子。

    “良好的刚性基底、完整的沉积盖层、丰富的烃源岩,使宜昌成为油气成藏的有利地区。”陈孝红说。

    在这些新认识指导下,新的勘查模式率先在宜昌开花结果。2015年,武汉地调中心在宜昌点军区车溪和远安县石桥部署了两口页岩气调查井,在中扬子地区寒武纪、志留纪系地层进行页岩气调查。

    2016年4月28日,鄂宜页1井正式施工,开启了宜昌地区寒武系页岩气的系统评价。2017年1月22日,在鄂宜页1井评价基础实施侧钻水平井,4月13日进入压裂试气阶段,5月11日,压裂液返排开始。

    “排液40分钟时,监测人员抱着试试看的心态将火种伸向排液口,没想到一下就腾起近1米高的火焰。”承担压裂任务的中石化江汉油田页岩气开采服务公司总经理袁发勇说,而且这还是在气液尚未分离、排液孔口径10毫米的情况下实现的。

    ③创新助推梦想启航 

    “鄂宜页1井创造了我国页岩气勘查的多个第一。”中国地质调查局油气咨询专家乔德武兴奋地告诉记者:“第一次在复杂构造区的寒武系老地层中找到高产页岩气工业气流、第一次在中扬子地区采用水平井压裂、第一次在中扬子地区使用国产桥塞……”

    “能实现这么多第一,还在于我们贯彻了分工合作、有机整合、成果共享的市场化条件下科技创新机制。”武汉地调中心副主任张旺驰说,这也可以看作是新的勘查模式的一大特色或内容。

    在项目实施过程中,武汉地调中心在坚持地质理论、认识创新的同时,还同工程施工单位一起深入研究工程施工中技术工艺的创新。如在直井施工中,武汉地调中心地质人员与核工业216大队技术人员一起,通过技术工艺创新解决了施工中遇到岩性复杂井斜控制难、高演化页岩解气精度不高等难题,使完钻后的鄂宜页1井井眼直,固井质量好,目地层定位准确,为水平井准确入靶和完井作业奠定了良好的基础。

    “特别值得称道的是江汉油田页岩气开采服务公司。他们宁可自己经济上吃亏也坚持为地质服务。”张旺驰介绍说,在水平井施工前,页服公司技术人员研究主压裂层的剖面图后发现,页岩层呈北东—南西向以8~10 度的倾角展布,若水平井向北东方向施工,压裂后排放压裂液时就有一定的势能可以利用,既不用再上工程手段增加排液费用,还会节约排液时间降低总体费用。但当地质人员提出下倾角下方的页岩层赋气性更好时,总经理袁发勇当即表示:“朝最好的页岩层打钻,排液不畅就上手段!只要能打出高产气流,我们亏的钱就当是对中扬子油气大突破的贡献!”

    地质与设计施工单位融合创新,带来了一系列对中扬子板块油气勘探突破具有现实借鉴意义的成果:

    创新地质与工程联合攻关的地调项目工作新模式。坚持以实现产能最大化的地质目标为导向,地质设计与工程施工一体化;强调钻完井工程的目标整体化下各个施工环节工作目标责任制以及无缝对接管理。制定了工程设计和施工过程考核与最终地质目标相结合双重目标责任制考核方法。建立了以地质目标引导过程考核,以过程严格考核促进地质目标实现的目标责任制考核管理方式。

    创新低勘探程度地质工程一体化技术。提出了低勘探程度复杂构造条件下“精细描述—技术研究—工程设计—组织实施—综合评价”地质工程一体化技术,集多学科气藏研究、全方位项目管理及钻完井设计施工于一体,攻关形成了适应寒武系页岩储层特征的钻完井一体化工程技术系列。

    创新构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。提出了低勘探程度构造复杂区分段分级控制、井震剖面对比—计算—预测—调整地质导向方法,优化设计了变曲率渐增式五段制井眼轨道,优选出精准导向钻具组合和钻进参数,创建了定向+录井+地质导向联合工作模式,形成了构造复杂区低勘探程度定录导一体化技术。

    创新复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术。研制了低温乳化剂、润湿反转剂、降滤失剂,自主研发了低温防垮塌油基钻井液体系,创新提出了全过程井壁稳定预控模式,形成了复杂地质条件下高位垂比长水平段井壁稳定技术,解决了寒武系页岩层长水平段水化失稳难题。

    创新常压低温高钙质高应力差页岩储层改造技术。在国内率先提出了常压低温高钙质高应力差页岩储层“主缝+复杂裂缝”改造思路,评价分析了寒武系常压低温页岩储层“六性”特征及其改造效果影响因素,建立了寒武系常压低温页岩储层复杂缝网评价方法及模型,优化了支撑剂组合方式、射孔方式、泵注程序等施工工艺。

    创新低温低伤害页岩气压裂液体系。研制了低温破胶剂、减阻剂、稠化剂、助排剂,自主研发了低温低伤害FLICK滑溜水和低温低伤害LOMO胶液体系,有效提高了常压储层压裂液返排率,减少了储层伤害,打破了国外技术垄断。

    鄂宜页1井的突破,增添了企业在中扬子的油气勘探信心。现在,中石油已在相邻区块内完成300平方公里的三维地震,并已部署一口评价井;中石化则拟直接利用尚在压裂试气中的鄂宜页2井的资料和经验,在进行充分准备后直接进入开发。

    ④为了梦想衣带渐宽终不悔 

    “鄂宜页1井的突破,离不开项目组全体人员付出的泪水、汗水和心血。”武汉地调中心党委书记胡茂焱动情地说,“为了找到扬子板块油气资源勘探的突破点,为全面突破提供科学理论和实践经验,项目组的同志只得将对家人的愧疚深压在心底。他们无愧于中国地质人的称号!”

    这个团队在陈孝红、王传尚的带领下,用一个个创新性成果回报了家人对自己的支持与理解:

    以这一项目为平台,陈孝红修订了宜昌地区寒武纪、志留纪地层格架,建立了宜昌地区寒武纪镶边碳酸盐台地边缘沉积相模式和志留纪前陆盆地沉积相模式,发现了寒武系、奥陶系甲烷渗漏证据以及古地理、古环境和古气候变化及其对页岩气储层的制约关系,为页岩气有利区优选、井位部署提出了科学依据。

    王传尚提出了宜昌地区页岩气具备多层系立体勘探潜力的认识,为页岩气参数井的部署提供了依据。

    刘安通过项目实施查明了寒武系页岩气地质条件,获得了含气性参数,圈出了远景区。通过古流体研究,分析了中扬子重要圈闭构造的油气保存条件,明确了宜昌地区古流体演化过程与页岩气富集的关系。

    张保民通过深入研究,精细刻画了宜昌斜坡带寒武系富有机质页岩的发育层位,明确了页岩的古地理分布特点,结合二维地震资料的分析解释,深化了宜昌斜坡带地层、构造以及古地理的认识,圈定了宜昌地区寒武系页岩气有利区。

    张国涛在全面收集、整理和分析中扬子地区震旦系和下古生界页岩有机地球化学特征后,编制了中扬子地区震旦系和下古生界各页岩的厚度、有机碳含量、成熟度等有机地化参数等值线图,圈定了中扬子页岩气远景区。

    罗胜元通过对中扬子复杂构造区页岩气形成富集机理的系统研究,提出宜昌斜坡区所处的黄陵古隆起对页岩气的形成和聚集有优越控制作用,是寒武系页岩气有利勘探区的认识……

    路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。项目组成员表示,今后,他们将继续发扬拼搏、奉献、创新的精神,为实现中扬子油气资源的全面突破继续努力。

    中扬子油气梦想扬帆起航

     

     

     

    欧洲的火山和沉积盆地中蕴藏着丰富的地热资源,熔岩驱动的高热烩地热资源主要分布在冰岛、意大利、希腊和土耳其,多用于发电;可供直接利用的中、高温地热资源多分布于盆地地区,如法国、德国、波兰、意大利、匈牙利、罗马尼亚等国家;而随着地源热泵技术的开发和应用,浅层地热资源随处可用,尤其在奥地利、瑞士、德国和瑞典等多个国家得到广泛推广应用。

    目前,欧洲将地热利用方式划分为地热发电、直接利用和地源热泵三类,这三类地热利用市场均占据重要地位。欧盟委员会联合研究中心(JRC)报告显示,全球地热装机总容量2015年大约为82GW(吉瓦),地源热泵利用比例最高,达到61%,其中欧洲占据着最大的地源热泵市场。从具体国家来看,地热能装机总容量最高的前15个国家的总装机容量达到全球的85%,这其中有10个国家分布在欧洲。

    从整个欧洲来看,地热发电、直接利用和地源热泵三种地热利用方式都得到较好的应用和发展,而且都已具备相关的成熟技术。目前的研究和攻关焦点在于进一步降低成本,使地热利用更具市场竞争力。

    1 高温地热发电占主导,中低温地热发电势头正旺

    在欧洲,地热发电已经成为一种环境友好,且可持续的能源供应方式,这也使欧洲的地热发电市场在全球占有一席之地。截至2014年底,全球地热发电厂装机容量达12GW,其中欧洲地热发电装机容量约为2060MW(兆瓦),占全球总量的17%左右。

    近10年来,全球地热发电量也在持续增长,年均增长率在3%左右,2014年全球地热发电量达到74TWh(太瓦时)。其中,欧洲88座地热发电厂总发电量为12TWh,占全球地热发电量的16.2%,10年间6.3%的年均增长率更是高于全球水平。目前,欧洲地热发电主要分布在意大利、冰岛和土耳其三个国家,占比分别为44%、43%和10%。其中,近几年地热发电量的增加主要集中于土耳其和冰岛,而意大利地热发电量相对稳定。由于2014年试运转和维修的原因,欧洲地热发电厂的产能利用率在76%左右,与过去几年的水平相当。

    发电技术方面,主要有干蒸汽发电、闪蒸发电和有机朗肯循环发电等,其中干蒸汽发电和闪蒸发电技术主导欧洲市场,占比分别为40%和42%。比如,意大利以干蒸汽发电技术占据主导;冰岛地热资源为高温湿蒸汽资源,几乎都采用闪蒸发电技术。但最近10年,利用中低温地热能的有机朗肯循环(简称ORC)发电技术发展较快。由于土耳其拥有丰富的中低温地热资源,ORC发电技术成为主流。

    2014年欧洲地热发电容量较2013年新增170MW,并全部来自于土耳其。从发电方式来看,新增容量全部集中在ORC方面,这主要是由于中温地热发电的增加,但传统发电装置仍占据主导地位。为了更加高效地利用地热资源,冰岛、法国、德国和土耳其已启动了围绕地热发电的地热综合利用项目,以地热发电为主,采用“热电联供”或“冷热电联供”模式,在解决电力的同时为周边地区的居民提供供热或制冷需求,这将显著提高当地地热资源利用效率。

    2 地热直接利用技术已成熟,新技术出现较少

    地热的直接利用主要包括:区域供暖、洗浴和游泳加热、温室加热、水产养殖池加热、工业用热、农业干燥和融雪等方式。目前,欧洲地热直接利用最为活跃的部门仍然是集中供暖,欧洲地热能委员会(EGEC)统计显示,2014年欧洲地热供暖产热量新增大约80GWh(吉瓦时),总计达到4260GWh,占到地热直接利用的40%。2015年欧洲地热直接利用装机总容量估计为4701.7MW,主要利用国为冰岛、土耳其、法国和匈牙利等。目前欧洲共有257个地热集中供暖厂,主要分布在法国、冰岛和匈牙利等国家,2014年和2015年共新增23个。

    地热直接利用技术已经成熟,最近,除了在建筑供暖的集成利用方面有一些新的进展外,地热能直接利用领域并没有多少新专利。目前,供热系统是推动地热直接利用最有力的部门,由于地热流体往往不适合直接被分配到区域供热网络中,因此地热直接利用的发展取决于其他行业热交换器先进技术的发展。而在地热资源开发方面,一个新的概念“三重系统”被提出来,主要是通过钻探一个新的生产井,同时把前两个钻井转换成回灌井,以此来延长设计项目的寿命。这个概念已经在法国付诸应用,它可以使地热能源延长30年的使用寿命。目前,越来越多的供热系统开始采用此三重系统。

    3 地源热泵技术方兴未艾,环保型技术成为关注点

    地源热泵技术在欧洲获得广泛推广应用,2013年“欧洲地热大会”(EGC)将地源热泵作为地热利用的一个独立分类进行统计。据JRC2015年报告,全球地源热泵总装机容量约为50GW,其中欧洲装机容量达到19GW,全球占比最高,达到38%左右,其次为美洲和亚洲。

    EGEC数据显示,目前瑞典、德国、法国、瑞士和挪威成为欧洲地源热泵领域的领头羊,5个国家地源热泵装机容量之和占欧洲的69%。欧洲的地源热泵市场已经从过去由许多小型本地公司组成的市场发展成为主要由供暖和空调制造商组成的大规模的市场。目前,欧洲热泵及地源热泵市场被几个主要生产商所控制,这些大的制造商主要来自于地源热泵发展较为迅速的德国和瑞典。

    当前,地源热泵技术研发的主要目标在于提高地源热泵系统的效率和减少运作成本,主要进展包括:降低维修和养护成本,改进控制系统,使用更有效的液体工质,提高辅助设备(如泵和风扇)的工作效率。目前,地源热泵的COP值(用于评价热泵的能源转换率)通常在3~4左右,通过优化设计提高热泵的COP值是目前技术发展的主要关注点。同时,开发环保型的,并且具有更好的热特性的新型防冻液也是地源热泵技术发展的关注点。通过降低钻孔热阻指标(RB)以提高浅层地热系统的“赫尔斯特伦效率”也被寄予厚望。可以预期这些技术进步都将有助于提高地源热泵系统的效率。

    4 针对不同利用方式推出系列支持政策

    欧洲地热资源利用的发展离不开欧盟在区域层面推出的一系列支持政策和联合行动计划。欧盟通过其“研究和创新框架计划”和其他鼓励机制来支持地热资源的开发,并且通过建立相应的法律和政策框架来促进地热资源的有序健康发展。从1998年欧洲地热能源委员会成立、2000年欧洲热泵协会成立,到2010年EERA地热联合计划启动、2012年地热ERA-NET计划启动,欧洲地热能开发利用的平台和联合计划不断完善;从2004年欧洲经济和社会委员会起草决议以促进地热开发,到2012年《地热科技的战略研究重点》发布,明确欧洲地热开发利用的方向和目标,欧洲对地热能开发的支持政策不断细化。

    针对地热能开发和利用,欧盟内部存在着一系列形式多样的政策支持制度。这些支持政策在不同成员国间有所不同,同时因三种不同地热利用方式(发电、直接利用和地源热泵)的发展现状而有所差异。

    欧盟地热发电补贴形式多样,但进展较慢。地热发电项目通常具有前期投入大、开发时间长的特点,至少需要3年时间,平均开发时间大约为5至7年。鉴于此,欧盟在2009年立法要求在传统电力系统运行条件允许的情况下,要优先安排可再生能源发电。欧盟对地热发电的政策支持方式主要有:风险保险基金、上网电价补贴政策(FIT)、可再生能源溢价机制(FIP)、可交易证书、投标和软贷款等。虽然FIT和FIP这些基于市场的机制通常适用于多种新能源技术,但在地热发电项目的应用并不理想,因此欧盟对地热发电提供类似政策支持的国家并不多,目前实行FIT政策的有奥地利、法国、德国等9个国家,实行FIP的则仅有意大利、荷兰等4个国家。

    目前,欧洲地热能的直接利用和地源热泵技术已经较为成熟,补贴正在逐渐减少。政府财政支持的方式主要有投资补助、减税、碳排放税减免、保险和低息贷款等,目前欧盟多数国家仅保留投资补助这一项支持政策,只有少数几个国家仍实行多种财政支持政策,比如法国在投资补助、减税、碳排放税减免和保险等方面都有支持。EGEC认为,从成本的角度看,地热取暖技术(增强型地热系统除外)与化石燃料采暖技术相比变得更有竞争力,这使得政府对地热直接利用和地源热泵技术的补贴逐步降低。但同时,地热开发前期投入大依然阻碍着地热相关技术的发展,因此需要引进一些创新性的融资工具,例如能源服务公司(ESCO)或对地源热泵消耗的电力给予折扣。

    地热“点燃”绿色未来

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

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

     

     
    北京探矿工程研究所新获国家发明专利强力支撑深部热...

    为紧密结合深部探测专项,加强深地测试领域学术交流与技术合作,自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心主要负责人于2018年11月19日至23日率团访问澳大利亚塔斯马尼亚大学国家矿床学卓越研究中心(CODES)和科廷大学John de Laeter卓越研究中心(JdLC)。

    CODES中心成立于1989年,是全球金属成矿理论研究和勘探技术开发的引领者,其下属的分析实验室致力于LA-ICP-MS技术研发和应用研究,是矿物微区原位分析方面的国际一流实验室。JdLC中心成立于1968年,曾牵头组织新一代高分辨二次离子质谱(SHRIMP)的研发工程,1998年成为澳大利亚国家地球化学和同位素科学卓越研究中心,长期致力于先进分析技术的研发和创新性应用开拓,是全球顶尖的地学开放分析机构。

    在塔斯马尼亚大学,访问团与CODES中心分析实验室主任Leonid Danyushevsky教授及其团队进行了深入交流,推动落实深部探测实验测试技术交流合作。双方表示,将尽快针对深部探测中的关键矿物联合开展激光原位剥蚀分析技术和短波红外光谱分析技术研发。在科廷大学,访问团与JdLC中心放射性同位素实验室主任Svetlana Tessalina博士及其团队进行了交流,参观了实验室,深入调研了该中心的运行管理模式。双方就研究生联合培养、高级访问学者输送、分析技术研发、标样协作定值、疑难样品测试等合作事项达成共识。实验测试中心生态地球化学研究团队将充分利用JdLC中心在显微形貌分析方面的尖端仪器和先进技术,就环境污染防控及修复技术开展合作研究。Re-Os同位素地球化学团队向JdLC中心赠送了Re-Os同位素标准物质,并将对新研制的标准物质开展合作定值。

    本次访问的两家卓越研究中心,有诸多实用有效做法值得借鉴。(1)在实验室制度与建设方面:实验室整洁有序,门禁制度完善,权限细化到人;有着严格的岗前培训考核流程,为保障安全一般不提倡晚间加班;实验室均设置了样品加工制备部门和功能强大的样品标本库。(2)在实验室仪器购置和运行方面:多渠道获取大型设备仪器购置经费(大学、政府和企业),购置前充分论证,公开竞争;为纪念仪器购置发起人和技术方法创始人的贡献,在实验室门口设立荣誉铭牌;仪器设备管理维护责任落实到研究团队,信用约束及自觉程度较高,在没有严格的绩效考核情况下,仪器仍能保持饱满运行;仪器设备充分共享,内外人员均可申请机时,内部人员以及合作研究人员可享受优惠价格。(3)在实验室人员设置和管理方面:实验室人员归属至研究团队,少有仪器维修及管理人员;研究团队以方法技术创新和高端应用服务为主要任务,出现新的攻关方向时,实验室人员可根据个人兴趣和时间,自由组建团队;人员工资待遇相对稳定,三年左右调整一次。

    2018年恰逢实验测试中心面临转型的关键一年,本次出访与CODES中心和JdLC中心交流并推动实质性合作,是学习借鉴国际先进分析检测技术、对接深地专项需要、开展深地探“测”技术以及深部资源开发生态绿色防控技术攻关储备的重要举措。实验测试中心将以本次出访为契机,加大科研人员走出去的力度,全面、及时掌握地学分析测试领域的国际前沿动态,积极发展能够充分交流互鉴的国际合作关系以及长期稳定的国际合作站点。

    自然资源部生态地球化学重点实验室和自然资源部中国地质调查局中国地质科学院Re-Os同位素地球化学重点实验室相关人员参加了此次出访活动。 

    访问团成员与塔斯马尼亚大学CODES中心研究人员合影

    访问团成员与科廷大学JdLC中心研究人员合影

     
     
    实验测试中心组团访问澳大利亚塔斯马尼亚大学、科廷...

    为适应国家自然资源管理新形势新变化新要求,认真梳理总结取得的成果,进一步加强学科建设引领科技创新、成果转化、人才队伍建设等各方面发展的能力,9月27日,自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所召开建所四十周年学术交流会暨学科发展研讨会。李廷栋院士、郑绵平院士、侯增谦院士受邀参加会议,郑州综合利用所老领导、老专家和在职全体职工参加了会议。 

    会上,李廷栋院士作了题为“新时期地质工作特点和人才培养”的学术报告。他强调,基础地质研究是推动地质工作发展的伟大力量,人才是第一资源,我们要结合新时期地质工作“目标任务双重化、服务领域社会化、调查研究国际化、科技支撑最大化”特点,尊重人才规律,发挥人才优势。针对如何培养人才,促进人才成长,李廷栋院士指出,“投身地质调查研究实践是人才成长的必由之路,专业领域相对稳定是培养高级专门人才的前提,给足业务工作时间是人才成长的基本保证,强化理论修养和启迪创新思维是高端人才成长的基础,培养全球科学视野和提高国际知名度是高端人才的必备条件”。

    郑绵平院士作了题为“我国钾盐地质调查若干新进展”的学术报告。他指出,为突破找钾难题、保障我国钾肥供给,积我国60来年找钾实践,必须从中国成盐实际地质构造特点出发,找出切合找钾实际的思路。通过分析我国成盐成钾地质构造背景和我国钾盐地调进展典型实例,郑绵平院士指出,“从中国蒸发岩的地质实际出发,在有关方面鼎力支持和帮助下,持之以恒,坚持不懈,我们有望取得我国海相钾盐重大的突破。”

    侯增谦院士作了题为“地球系统科学与地质工作转型发展”的学术报告。围绕地球系统科学概念与内涵、研究前沿及地质工作转型发展的若干思考,侯增谦院士指出,“山水林田湖”生态系统观、“人与自然和谐共处的基本理念”、 “共谋全球生态文明建设”构成一个紧密联系、有机统一的思想体系,其核心思想的科学基础就是地球系统科学。他强调,地球系统科学“方兴未艾、任重道远”,新时代对地球科学提出新挑战和新要求,需要新理念和新转变,自然资源事业发展需要强大的科技支撑,我国地质工作需要实现转型发展。

    郑州综合利用所冯安生研究员作了题为“矿产综合利用若干前沿技术的思考”的学术报告。围绕物联网时代的矿物加工技术、纳米时代的矿物加工技术、大数据时代的采矿选矿、重要矿物的评价方法等内容,冯安生研究员向大家介绍了当前矿产综合利用前沿技术,并与大家分享了关于未来发展方向的思考。他强调,要把目标、精力聚焦在科技问题和关键矿种上,实现原始创新,面向未来,构建人类命运共同体。

    郑州综合利用所各研究室主任分别以“选冶学科发展”、“矿物材料学科发展”、“前进中的生态地质中心”、“资源综合利用标准化体系建设学科发展”、“矿物加工装备研发状况”、“分析检测学科发展”、“矿山生态地质学重点实验室建设思路”等为题对研究室学科发展进行了汇报,院士、专家对其进行了点评并给出了具体的指导意见。院士们指出,我国矿产资源综合利用潜力巨大,综合利用工作具有重要意义,作为一家主要开展国家基础性、公益性地质调查和战略性矿产资源勘查与综合利用评价工作的研究所,郑州综合利用所要做好以下方面工作:一是优化外部环境;二是吸收行业经验,发起、主持或参加国际地质会议;三是多为年轻专家创造参加国内外学术会议的机会;四是加大成果与人才宣传力度;五是围绕研究所优势学科和特色业务,进一步聚焦优势非金属材料和贵金属关键材料,加强行业合作,努力出大成果、大人才。

    自1978年原国家地质总局批复同意在郑州成立国家地质总局郑州矿产综合利用中间试验研究基地起至今,郑州综合利用所与改革开放同呼吸、共命运、齐发展。四十年来,郑州综合利用所在矿产资源节约集约与综合利用技术创新和标准化建设、在保障国家经济建设资源需求和支撑国家矿产资源管理决策等方面成果丰硕,累计获省部级以上科技奖励60余项,拥有专利近百项,13人获国务院政府特殊津贴,拥有6个国家级、省部级和市级科技创新平台。

    站在新的历史起点上,面对新形势、新变化、新任务和新要求,郑州综合利用所将继往开来、砥砺前行,按照部、局党组对郑州综合利用所的定位和要求,以建设一流研究所为目标,致力于成为地质调查事业矿产资源节约集约与综合利用的创新主体、矿产开发利用水平的调查评估主体、生态地质调查的业务主体、新材料资源的评价主体,成为我国矿产资源综合利用领域技术创新交流中心、成果转化中心和大数据中心,为自然资源开发利用保护和监管工作提供坚实技术和数据支撑,为自然资源综合调查和国土生态修复治理做出新的更大贡献。

    会议现场 

    李廷栋院士作报告  

     郑绵平院士作报告 

    侯增谦院士做讲座 

    冯安生研究员作报告 

    学科发展汇报 

    郑州综合利用所与会老领导、老专家 

     院士专家参观成果展览 

    郑州综合利用所召开建所四十周年学术交流会暨学科发...

     

    马中平,男,47岁,博士,专业技术四级,西安地调中心中亚地质研究中心副主任。专业方向:中亚地质、岩浆作用与成矿

    解决资源环境问题或基础地质问题情况:

    跨境对比调研确认玛尔砍苏Mn矿带延入塔国;发现塔国帕米尔相应单元亦具类似我国火烧云、多宝山Pb-Zn矿地质条件和良好地化异常,圈定了预测区;对比调研了中亚(吉、乌国)天山重要构造界线及相应蛇绿岩带、重要成矿标志性建造组合、重大岩浆-成矿事件等与中国天山的对应关系,编制了系列地质地球化学图件,圈定远景区,为境外资源勘查开发提供依据;首次在南阿尔金识别4个层状杂岩体,建立成岩-成矿综合模型和找矿模型,为找此新类型矿床提供新思路和部署依据;厘定西天山铁矿整装勘查区背景、构造环境、火山-岩浆演化过程及对富铁矿浆的形成制约,研究提出矿浆型铁矿的成矿条件与机制,恢复矿区“古火山机构”空间位态,为勘查部署提供依据。

    实现转化应用和有效服务情况:

    主持完成“天山成矿带基础地质综合研究”、“天山成矿带地质矿产调查评价成果集成”提升了天山成矿地质背景与规律认识,促进找矿突破,成果获新疆“358”地质找矿优秀成果“特等奖”(本人排名第八);主持完成“新疆三个成矿远景区地质矿产、物化探综合研究”为远景区内1:5万航磁异常的解释、工作部署及相关科研工作提供基础资料。依托所主持境外地质调查项目成果与资料,多种形式为豫、陕、湖北、新疆等省区多个(厅)局级地勘单位及其多个下属基层单位,以及紫金、中国黄金、中煤、灵宝黄金等多家走出去的企业提供资料、技术与信息咨询;作为策划、组织人和联络人之一,协助承办多个国际会议,支撑服务“中国-上合地学中心”建设,成效显著。

    促进科学理论创新和技术方法进步情况:

    建立了阿尔金南缘镁铁质层状杂岩的成岩-成矿综合模型和找矿模型;提出了火山喷溢-矿浆型铁矿的岩浆条件与成矿机制;合作研究并创新提出北天山巴音沟“红海型洋盆”、“天山大火成岩省”、新疆北部古生代“三块二带”构造格局等新认识。境外地质调查中将中国先进的地球化学调查研究理念、化探技术方法、遥感卫星数据运用、综合地质编图方式等在乌、塔、巴等合作国推广使用,获合作国广泛认可。

    促进人才成长和团队建设情况:

    作为境外地调项目负责人,构建了人员专业搭配合理、工作地域和研究领域相对稳定的“中亚地质矿产国际合作研究和“特提斯带地质矿产国际合作研究”2个大的团队,有序开展国际合作,在与乌、塔、吉、巴、伊朗等国地质取得初步成效。注重地调科研相合,培养青年科技人员科学问题的凝练。所负责的地调项目2名青年项目副负责、2名项目成员,获得了国家自然科学(青年)项目资助。协助培养博士生2名、硕士生5名。

    马中平

    2017年8月8日21时19分,四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震。地震诱发了大量山体滑坡和崩塌等地质灾害,部分景观体受地震影响而破损。2017年11月18日06时34分,西藏林芝市米林县发生6.9级地震,地震波及到米林、巴宜、墨脱、察隅、波密和工布江达等6个县(区),造成1.2万多人受灾,部分道路、通信线路、防洪堤、灌渠等基础设施不同程度受损。

    两次地震发生后,中国地质调查局探矿工艺研究所均充分发挥专业优势,第一时间与地方政府联系沟通,及时做好地质灾害应急响应工作。

    震后临时安置场地

    A.科学部署,制订应急排查工作方案

    时间就是生命。为了保障工作的顺利开展,中国地质调查局探矿工艺研究所所长胡时友积极组织,统筹部署,确定了四项工作任务:一是紧急召开专题会议,研究工作方案,成立临时工作组,明确任务分工;二是抽调地质灾害调查、水文地质调查专业技术人员迅速组成应急队伍,同时仪器设备和车辆落实到位;三是安排专人收集震区地质灾害及水文地质等相关地质成果资料,做好前期工作准备;四是与地方政府和省(区)国土资源厅建立联系机制,实时关注现场救灾情况。

    组织受灾群众进行防灾技能培训

    B.精心筹划,第一时间奔赴地震灾区

    在九寨沟,中国地质调查局探矿工艺研究所党委书记吴琳带领专家组和排查组深入灾区一线,全面开展应急调查工作,指导地方做好地质灾害隐患排查及风险防范工作,保障救灾人员及灾区群众的生命安全。

    该所一是对九寨沟景区则查哇沟和树正沟水体景观现状进行了核查,了解震前震后水位的变化情况,现场调查坝体的稳定性;二是调查了九寨沟景区内地下泉点出露的变化特征,初步分析地震对泉水的影响变化;三是对九寨沟景区日则沟五花海至诺日朗瀑布段景观进行了初步调查,重点对诺日朗瀑布地震裂缝的发育程度和规模进行了现场测绘;四是对火花海溃坝原因开展调查。

    九寨沟地震调查现场

    九寨沟地震调查现场

    在林芝,他们在摸清全市地质灾害发育现状的基础上,立刻组织在林芝和山南等地开展地质调查工作的人员,携带专业设备第一时间奔赴地震灾区,开展震后地质灾害应急排查工作。

    工作人员克服地形复杂、高寒缺氧、余震不断等险恶环境,针对藏东南地区地质地貌特点及地质灾害成灾规律,科学部署、精心设计、快速调查,运用无人机、野外地质灾害调查工具等,顺利完成米林县、朗县、工布江达县、墨脱县的震后地质灾害应急排查工作。

    C.快速调查,全面完成各项任务

    两次地震,中国地质调查局探矿工艺研究所共投入各类专业技术人员21人,野外工作车辆6辆,先后历时35天,全面完成了地方政府和省(区)国土资源厅布置的各项任务。

    在九寨沟,该所工作人员先后核查了日则沟、则查哇沟和树正沟的21个海子和叠瀑景观,其中受地震影响处于稳定-较稳定的景观20处,占调查比例的95.24%。他们查明了地震影响景观变化情况,其中火花海湖堤溃坝段长度约20米,占湖堤长度的5%;诺日朗瀑布局部钙化体垮塌长20米,占瀑宽的6.25%;九寨沟景区地震诱发新增134处灾害点,次生地质灾害极其发育。

    林芝地震调查现场

    林芝地震调查现场

    在林芝市,他们全面完成了米林县、朗县、工布江达县和墨脱县4个县的野外地质灾害应急排查工作,完成调查区面积约2.5万平方千米,涉及31个乡镇、243个行政村,调查路线总长约1820千米,复核已建治理工程6处,复核原灾害点513处,新增灾害点53处,直接威胁当地群众2729户14771人、资产156378万元。

    通过对排查信息的及时分析研判,该所积极配合并指导当地国土资源局,对新增地质灾害隐患点建立和完善防灾预案,同时在排查过程中为当地群众开展地质灾害识灾、防灾、避灾及简易监测的技能培训,发放防灾避险卡和工作明白卡,设立警示牌,为当地的群测群防工作提供了技术支撑。

    D.提交报告,为决策提供技术支撑

    中国地质调查局探矿工艺研究所积极发挥专业技术优势,在调查结束后第一时间向地方政府提交了调查报告,为地方政府的决策提供了依据,为防灾减灾工作提供了技术服务。

    在九寨沟,他们初步查明了景观体稳定性现状、发展趋势及九寨沟核心景区景观水流系统变化状态,提交了《2017年“8·8”地震九寨沟核心景区水文地质应急调查报告》和《“8·8”九寨沟地震诺日朗瀑布景观部分震损专题调查报告》,形成了“九寨沟核心景区景观形成的地质环境条件总体仍然处于基本稳定状态,景观水流系统未出现因地震影响明显消减的状况,九寨沟核心景区仍处于动态演化中的相对稳定的发展阶段,加强震后次生地质灾害的防治工作”等结论与建议,为“抗震救灾指挥部”的决策提供了技术支撑。

    在林芝市,他们查明了地震对震前地质灾害点的破坏和影响程度,以及震后新增灾害点的类型、分布位置、规模、灾情、威胁对象等,建立健全或更新地质灾害监测信息系统,提出地质灾害防治措施和建议,得到地方政府、专家和当地群众的高度认可,为林芝市地方政府提供了准确可靠的震后地质灾害信息,为下一步编制灾后重建地质灾害防治规划等相关工作打下了坚实的基础。

    做防灾减灾的先行军