杨经绥在国际会议上作报告

杨经绥在智利开展现代洋壳调查野外工作

2015年春节期间，杨经绥率团队在智利开展野外工作

杨经绥与白文吉研究员在俄罗斯乌拉尔野外

对杨经绥来说，科学研究也如同攀登，心中怀有信念和热爱，付出更多的汗水，才能登上一座座山峰，看到常人无法看到的独特风景。

2017年11月28日，中国科学院公布2017年院士增选结果，中国地质科学院地质研究所研究员杨经绥光荣当选。

杨经绥发现和厘定了我国柴北缘、东秦岭和西藏松多等3条高压/超高压变质带；厘定了东昆仑阿尼马卿和西昆仑库地蛇绿岩组合，为建立高原北部古板块体制的演化作出重要贡献。他建立的“蛇绿岩型（罗布莎型）金刚石”，为世界开启了研究深地幔物质的重要新窗口。

杨经绥从事地质科学研究已经整整40年。40年里，他大部分时间和精力都投入在青藏高原的崇山峻岭中，爬上了数不清的山峰。对他来说，科学研究也如同攀登，心中怀有信念和热爱，付出更多的汗水，才能登上一座座山峰，看到常人无法看到的独特风景。

从书本到野外

青藏高原给了他最好的淬炼

1977年，杨经绥从长春地质学院地质勘探系毕业，分配到中国地质科学院地质研究所工作。那时的他血气方刚，大学期间系统而刻苦的学习，让他装了满脑子地质学知识。可对地质学研究来说，野外实践尤其重要。刚刚走出校门的杨经绥，最需要的就是到野外一线去历练，把从书本上学到的知识投射到岩石上，真正走进大自然的地质王国。

这时，青藏高原的群山发来了遥远的呼唤。1978年正是全国铬铁矿会战的尾声，杨经绥参加了西藏藏北东巧铬铁矿和蛇绿岩填图及雅鲁藏布江蛇绿岩和罗布莎铬铁矿调研项目，他第一次来到青藏高原，就与这片大山结下了一生的不解之缘。

杨经绥无疑是幸运的，青藏高原虽然气候严酷，工作条件艰苦，但其地质的独特性、复杂性，作为野外地质工作的历练场，是再好不过的了。杨经绥满腔热血地投入野外工作中，跑路线、看剖面、填图、写报告，高寒缺氧的环境并没有难住他。这在一定程度上得益于他的知青经历。入学长春地质学院之前，杨经绥曾在北大荒从事了5年生产劳动。茫茫荒原，天寒地冻，练就了他健壮的体质，馈赠给他勇气和毅力。杨经绥曾说，经历过北大荒岁月，他对任何恶劣的自然条件不再有畏惧感。

项目负责人白文吉特别器重这个工作勤奋、踏实的小伙子，经常鼓励他，指导他。这让杨经绥很快成长起来，熟练掌握了一项项专业技能。短短几年的时间，他已经从初出茅庐的书生变成能够在野外独当一面的青年地质科技工作者。

项目结束后，杨经绥从西藏回到北京，但他很快就等来了再上高原的机会。1980年，中国与法国合作开展青藏高原地学研究项目同时，来自全国的地质精英组成了18个青藏高原地质调查分队，准备全面开展高原地质研究。得知这一消息后，杨经绥马上跑去找刚刚被任命为第一分队队长的姜春发。“姜老师，我在西藏东巧铬铁矿区填过图，很喜欢和向往高原工作，也不怕吃苦，让我加入您的团队吧。”杨经绥诚恳而充满期待地说。姜春发对杨经绥的人品和工作态度已有耳闻，痛快地答应了这个主动请缨的年轻人。

这一去就是5年。杨经绥在人烟稀少的高原，从事东、西昆仑蛇绿岩研究，探索曾经浩瀚的大洋，如今成为莽莽昆仑山的地质构造背景。在旁人看来艰苦而寂寥的工作，杨经绥却说“干得很过瘾”。是啊，昆仑山口、帕米尔、红其拉甫、阿里……光是这些名字，就有种天高海阔的豪迈。几辆车，几个人，带上帐篷、汽油、日用品，一跑就是几个月。最长的一次，他们在野外连续工作8个月。

在神奇美丽的边疆，杨经绥找到了施展才华的宽广舞台。“搞地质研究，看再多教科书，都不如去野外现场看一看。但光在野外跑，也不行。必须带着思考，带着科学问题跑。”随着对东、西昆仑上这一带了解的加深，杨经绥脑子里产生了一个个地质科学问题，他一边在野外工作，一边寻找问题的答案。

项目结束时，项目组合作的专著《昆仑开合构造》获得了当年原地矿部科技进步三等奖。姜春发把杨经绥的名字放在了作者中的第二位。“姜老师，我们7个人，我年龄最小，排在第二个不合适吧？”杨经绥一度谦让。姜春发说：“这个排名顺序是按照对项目贡献的大小，而不是年龄大小。”

走出校园后，杨经绥一脚踏入的野外，就是青藏高原，一晃就是8年。这段时期，杨经绥谦虚地称之为实习阶段。通过“实习”，他加深了对岩石、构造的认识，熟悉了青藏高原的地质环境，增长了见识，为之后的地学研究打下了坚实的基础。披荆斩棘的地学研究利剑，经过淬炼，锋芒初露。

解密特提斯

海外留学给了他全球的视野

1986年，杨经绥被公派留学加拿大，在达霍西大学吉姆霍尔教授的指导下，攻读博士学位。

早在两年前，霍尔教授就认识了这个来自中国的年轻人。1984年，杨经绥到塞浦路斯参加国际科学钻探培训班。他和来自印度和埃塞俄比亚的两名学生一组进行地质填图、写地质报告，吉姆正是指导老师。杨经绥过硬的基本功和严谨的科学作风让吉姆印象深刻。

再次见到杨经绥，吉姆问他：“你的论文打算做中国的青藏高原还是塞浦路斯呢？”杨经绥并没有马上回答。他用3个月的时间查阅各种英文文献，了解国际地学界岩石和构造领域的研究情况。当时，关于青藏高原的研究很少，文献多数来自国内。而关于塞浦路斯的研究，前人已经做了很多工作，已经有大量的论文发表，研究比较深入。塞浦路斯拥有全球最经典的古特提斯洋地质遗迹，记录了完整的地质层序和特提斯洋的历史。研究古特提斯洋形成和关闭的过程，有望对地球上大陆和海洋的形成产生新的认识。青藏高原，也是古特提斯洋的一部分。选择塞浦路斯，便于与国际同行之间的交流，也便于导师的指导。而选择塞浦路斯，也意味着必须要在前人研究的基础上取得新的发现，挑战性很强。吉姆认可了他的选择。

1987年，杨经绥再次来到塞浦路斯。吉姆帮他联系了当地一户人家，让他住在家里面。每天一大早，杨经绥就骑着山地车上山去，一个接着一个地看地质剖面，详细记录地质特征。有一天下山时，山地车速度很快，不小心撞到一道坎，连人带车都飞了出去。杨经绥的膝盖摔破了，山地车也摔坏了。那里距离他住的地方还很远，正发愁怎么回去时，幸好一辆卡车路过，停了车。车上下来一个当地人，在了解了杨经绥的困难之后，答应帮他修车。好心人把杨经绥带到家里，在车库里帮他修好了山地车。“真没想到一个中国年轻人会骑着自行车，在我们国家的大山里辛苦地研究地质，太了不起了。”

回到住处时，天色已晚。杨经绥远远地望见他借宿那户人家的老妈妈正在门口焦急地眺望。看到杨经绥，她眼泪流了出来，“到了时间还没回来，我担心你出了什么事。”“我没事，就是摔了一跤，车子已经修好了。”杨经绥一边安慰老妈妈，心中一股暖意涌了上来。

过了段时间，吉姆来检查杨经绥的工作，在看了他的各种记录和成果后，对他野外工作的扎实大加赞扬。反过来，导师严谨的治学态度、科学的培养方式、和善正派的为人，也给杨经绥很多有益的影响。

杨经绥的博士论文《塞浦路斯古海底构造重建》，在前人研究的基础上，提出了自己新的认识，得到了学术界的肯定。海外留学生涯，给了他地学研究的全球视野，使他把握到研究领域最前沿的脉动。他的剑，磨得更锋利了。

毅然返高原

在我国发现两条超高压变质带

1994年春节，杨经绥在大洋对岸收到时任中国地科院地质所所长许志琴发给国外留学人员的新春贺信。许志琴在信里说，所里正在与法国合作开展青藏高原研究项目，祖国需要人才，欢迎他们回来参加。

看到信后，杨经绥思绪万千，激动不已。青藏高原，那是他魂牵梦萦的地方，是他熟悉而热爱的地方。当年，自己还有一些问题没搞清楚，如今增长了知识，回去一定要解开谜题。

4个月后，杨经绥就坐上了回国的飞机，又从北京直奔东昆仑。那又是一段过瘾的时光，故地重游，杨经绥的眼里却看到了比过去更丰富的东西。同时，他也感受到了团队良好的科研氛围，每个人都很努力、很敬业。“我一直认为，搞科研，一方面要找到兴趣点，另一方面要有良好的团队。许志琴院士带领的青藏高原研究团队，正符合我的期待。更重要的是，我的事业在中国。”于是杨经绥对许志琴说：“我想回来，正式参加你们的项目。”许志琴听了非常高兴。

杨经绥的选择是正确的。1995年，地质研究所破格评杨经绥为研究员，1996年他开始带研究生，1998年被聘为地质研究所副所长，1999年成为博士生导师。2003年，杨经绥获得中央组织部、人事部、宣传部、教育部、统战部、科学技术部六部委颁发的“留学回国人员成就奖”。2007年，他荣获“何梁何利科学与技术进步奖”。

每一年，杨经绥和同事们都有很长一段时间奔波在青藏高原的野外。他们去的都是人迹罕至的地方，甚至无人区。危险时刻躲藏在他们身边。1997年在可可西里，科研团队突遇暴风雪，温度极低，气压下降，几乎所有人都被强烈的高原反应击倒。到了夜里，一位同事突然昏迷，情况危急，急需输液，可蜷缩在车里，液体怎么也输不进体内。为了挽救同事的生命，杨经绥二话不说，爬到车顶，高举起吊瓶，在凛冽的风雪中站了一个小时，直至同事病情好转。2004年秋天，杨经绥和他的科研小组在野外作业时，不幸遭遇车祸。他受了重伤，断了五根肋骨和一根锁骨。在危难之时，他首先想的是别人，让医生先抢救别的伤员。在敦煌医院重症病房里，他还念念不忘工作。

就在他们经历艰险的时候，新的发现也悄悄到来了。1996年，杨经绥和同事在柴达木盆地北缘鱼卡发现了榴辉岩，在柴达木盆地北缘都兰发现榴辉岩和含柯石英片麻岩，建立了中国西部一条长350千米的早古生代超高压变质带，开辟了西部超高压变质岩研究的新热点。

“榴辉岩和柯石英是板块碰撞时在超高压条件下形成的。温度不能太高，压力却要很高。基于当时的发现，我推测我国大陆沿着中央造山带发生过两次碰撞，一次发生在5亿年前，一次在2亿年前。但是推测需要证据来支撑。”杨经绥说。

2002年，支撑他推测的证据终于被找到了。那年春节期间，杨经绥和同事采用激光拉曼谱方法，对从秦岭取回来的几千个样本进行研究，从中发现典型的超高压矿物——金刚石。秦岭金刚石的发现，为中国西部的超高压变质带延至东秦岭提供了关键性的科学证据。杨经绥等人据此提出了沿中央造山带存在4000千米的早古生代和印支两期超高压变质作用事件的巨型超高压变质带的大思路，在国内外引起了很大反响。柴北缘和东秦岭两条超高压变质带，已被国际超高压权威标注在新的全球超高压变质带分布图上，为推进超高压变质带研究和中国关键构造问题的解决做出重要贡献。

罗布莎突破

深地幔研究领跑世界

杨经绥心里，还有一个谜没有解开。1980年，西藏罗布莎铬铁矿，选矿时选出了金刚石。此事曾轰动一时，多数人不相信，认为地质背景完全不对，不可能出现金刚石。还有几名外国专家专程来考察，认为选出的金刚石是混染的。

当年，杨经绥和老师白文吉就在罗布莎，亲身经历了这件事。明明就是金刚石！杨经绥意识到，把这件事情研究清楚，将真相大白于天下，有可能会带动重大理论突破。他在心中暗下决心，一定要弥补自己和白老师当年留下的遗憾，重回罗布莎。

2006年，杨经绥如愿承担了罗布莎铬铁矿研究项目。这一次，他们很快就又发现了金刚石，而且是在原矿石里发现的。可消息传出去，国际地学界依然是一片质疑声。澳大利亚的科学家来了，日本的科学家也来了，要取回样品自己验证。当他们也选出金刚石，在自己的实验室里做微量元素分析后，终于相信了中国科学家的发现。他们就像发现新大陆般惊喜万分，回国后，在各种会议上为罗布莎的金刚石正名。铬铁矿里金刚石等超高压矿物的发现，把过去认识中浅部的地质运动，一下延伸到400公里深。

过去研究地球深部的运动，都是在实验室里模拟，找不到样品来研究、来证实。如今终于有了看得见摸得着的岩石，来讲述地球演变的故事。美国一位院士撰写文章指出，杨经绥团队发现的罗布莎型金刚石，或者说蛇绿岩型金刚石，为世界地学界打开了一扇研究深地幔矿物和作用的窗口。2015年，国际地科联批准了国际地球科学研究计划“金刚石与地幔再循环”项目（IGCP-649）。

杨经绥的全球视野，让他提出全球化的研究思路，即从全球尺度选择不同时代和地区的代表性蛇绿岩，查明金刚石等强还原超高压矿物群在古今大洋岩石圈中的空间展布、赋存状态及其形成和保留机制，探讨和揭示全球不同构造背景的地幔物质组成和深部地质作用。在这一思路指导下，他们的团队得到中国地质调查局和国家基金委支持，分别开展了塞浦路斯特罗多斯、阿尔巴尼亚、缅甸、土耳其和俄罗斯等地的蛇绿岩和铬铁矿调查取样。

中国地质调查局地质研究所地幔研究中心团队通过蛇绿岩型铬铁矿这个窗口，研究地幔过渡带深度的矿物群，探讨铬铁矿的深部成因，为蛇绿岩铬铁矿的研究提供了新的思路。目前，我国的研究在国际上处于领先和领跑地位，带动了多国科研人员参与合作。杨经绥说：“例如，我们目前与美国、德国、法国和英国科研人员开展广泛和深入合作，每年我们都有研究人员去国外开展地质调查，取回不少样品，进行实验室合作研究，以我为主发表了合作论文。有些国家的科研人员已经用我们提出的研究思路，申请到了科研项目，并且邀请我们为项目指导。”

2017年，杨经绥带领各国科学家在古巴采集了近3吨蛇绿岩和铬铁矿样品。运用现代高科技分析测试手段，它们可能揭开古加勒比大洋的裂解和关闭历史，同时可以探讨铬铁矿的成因，探讨深地幔矿物和深部物质的循环和侵位。明年，“金刚石与地幔再循环”项目计划去澳大利亚和新加里多尼亚举办研讨会并进行野外调查取样，将首次取得南太平洋小岛上的铬铁矿。杨经绥说：“我们十分期待，来自地球南半球的样品会带来什么样的惊喜和奥秘。”

40年的科研生涯，杨经绥在自己的专业领域里，向着心中坚定的方向一步步攀登。如今，他已经带着一个中国科学家的自豪，登上了深地幔研究的世界高度。但他依然没有松懈，因为更美的风景在更高更远处。

“陶士先同志是钻探行业知名专家，在国内探矿界具有较高影响力。近年来，该同志作为项目负责人承担了多项地质调查项目和国家地勘基金项目，在冲洗液领域新材料、新技术、新工艺研究方面取得了丰硕的成果。这些成果的转化和应用，在国家地质找矿钻探、新能源和重要矿产资源勘探及科学钻探等工程施工中发挥了重要作用，为解决国家能源、资源、环境、灾害或基础地质问题提供了技术支撑。该同志还组织和参加了大量的野外钻探技术推广、培训和服务工作，对提高地质钻探行业队伍技术水平发挥了重要作用。该同志在主持项目实施过程中，注重年轻科技人员培养，在其带领下已经形成一个理论基础扎实、科研能力强、现场实践经验丰富的专业团队，该团队活跃在国内地质钻探领域，为国家地质找矿钻探、新能源和重要矿产资源勘探及科学钻探等工程施工提供支撑和服务。”这是中国地质调查局北京探矿工程研究所（以下简称“探矿工程所”）对钻井化学研发中心主任、教授级高工陶士先同志作出的评价。

陶士先（中）在泥浆大赛现场

当记者拿到有关陶士先的资料时，看到的是一系列的专业术语和一些生硬的数字，不禁有些懵——这么枯燥的工作，“泥浆、钻探、孔壁失稳、破碎地层”，这是一位女同志从事的工作吗？而且一干就是30多年？是什么信念让她如此执著？而且取得了如此辉煌的成绩？带着一系列问题，记者日前走进了探矿工程所。

错失梦想

1983年，陶士先捧着长春地质学院的录取通知书，来到了这所中国地质人才培养的摇篮。“一不小心掉进了一个陷阱”，按照陶士先的话说，她走进长春地质学院开始大学生活的时候，便错失了这一生要当老师或者医生的梦想。况且，她从报考的“仪器系”被调剂到了“钻探工程专业”，一个班里只有两名女孩子，让这个年轻的女孩子有些傻眼。钻探？难道是每天摸爬滚打在工地打钻吗？这让一个豆蔻芳心的女孩情何以堪？

陶士先（左）现场考察

然而，生活没有回头路，既然踏上了这条路，那就踏踏实实地走吧。没想到，这一走，就走了35年。今天，当陶士先谈到所从事的工作时，却充满了骄傲和幸福：“这个工作很适合女孩子干，做泥浆（钻井液）有很多试验室的工作，女孩子心比较细。而且，我在工作过程中总结了很多经验，给很多地质队讲过课，为地勘单位培养了大批人才，也算是圆了我当老师的梦想吧。”

大学毕业后，她被分配到探矿工程所从事钻井液研究工作。上世纪90年代，地勘经济不景气，地质钻探工作量急剧萎缩，传统服务对象“难觅踪影”。于是，探矿工程所将“船头”转向了石油石化行业。1994年起，陶士先跟随所里步伐，开始做市场，卖泥浆材料，因为有过硬的技术，该所在市场上闯出了一片天地。

解决关键技术难题

“我正儿八经地做地质钻探是2003年以后，当时中国地质调查局给探矿工程所列了一些科研项目。2008年以后，得益于地质找矿的快速发展，地质钻探呈现井喷式增长，我们的科研经费也逐年增多。我们结合地质钻探施工过程中遇到的一些问题开展研究；针对复杂地层，研究一些材料和技术体系，与现场紧密结合起来，为钻探工程提供解决问题的方法和途径。”也就是在这几年，陶士先和她的团队取得了不斐的业绩：

陶士先组织或参与研发的成果已应用于多种金属矿钻探、页岩气钻探、钾盐等盐矿钻探、干热岩钻探及大陆科学钻探等，使用单位达166家，仅项目组参与的在复杂地层中的试验与示范钻孔就达到181个，累计工作量为10余万米，解决了多项关键技术难题；组织实施系列钻探科研项目，研制了多种新型泥浆材料和针对不同勘查区或矿区的冲洗液护壁堵漏技术，开展了大量野外现场技术推广、培训和服务工作。同时，他们的成果也为地学研究及科学研究提供了良好的钻探验证手段。

陶士先授课

——他们研制的成膜护壁冲洗液在河北、甘肃、四川及云南等地的金属矿、页岩气及煤炭孔钻探中应用，解决了炭泥质千枚岩、绿泥石化岩石等行业难点地层的孔壁失稳难题，提高了成孔率、施工效率和取心质量，在多个矿区创造了孔深、成孔率及施工效率的纪录。

——他们研制的饱和盐水、新型镁基及二盐冲洗液，在云南、青海及境外老挝、泰国等钾盐勘探施工中应用，解决了钾盐勘探过程中氯化钠、氯化钾、光卤石、溢晶石等高溶蚀性地层孔壁失稳、取心率低及采用油基钻井液的高成本难题；研制的用现场卤水、海水配制的冲洗液，解决了现场卤水、海水配浆胶体稳定性差、蚀变和破碎地层孔壁失稳、绳索取心钻杆内壁结泥皮等技术难题，在新疆、青海、山东地质找矿钻探及南黄海大陆架科学钻探施工中发挥了重要作用。

——他们研制的耐240℃高温冲洗液解决了高温下冲洗液流变性、护壁性等性能显著恶化等难题，为青海共和高温干热岩钻探提供了良好的技术支撑，其中GR1井井底温度达到236℃，是目前国内温度最高的干热岩井，也是国内少有的温度超过230℃的高温井之一。该科研成果获原国土资源部科技二等奖、中国地质调查局科技一等奖。

——他们研制的MBM使膨润土的使用量降低50%以上，有效避免了膨润土资源的浪费；研制的新型镁基冲洗液、二盐冲洗液替代了油基冲洗液，以及为海上科学钻探设计的环保冲洗液等，预防了油基钻井液等对环境的污染；研制的快速凝胶堵漏技术，提高了恶性漏失的堵漏成功率，大幅度降低了钻探施工过程中水资源和泥浆材料的浪费。

“在钻探过程中会遇到各种各样的地层。比如找钾盐，地层成分以氯化钠为主，我们研制了二盐冲洗液，克服了普通盐水浆抑制不住的难题；再比如打金矿矿井，破碎地层要多一些，地层一块一块的，我们就要往钻井液里面添加东西，把破碎地层的缝隙给填上。做之前我感觉挺困难，但是一个又一个困难被我们克服了，做完之后就觉得没什么了。室内的研究工作也是必不可少的，地质队把岩心给我们，我们要分析它含有什么成分。”

“钻探这个行业，大部分人觉得是男人干的活，其实我觉得泥浆这个工种挺适合女孩子的。因为这里有大量的室内研究工作，很像是中医配药方。现场配泥浆就是根据不同的地质情况作出不同的判断，配出不同的泥浆。这个过程非常有意思，让人不会感到枯燥。”

也许，正是因着对这份事业的热爱，让岁月的年轮没有在她身上留下多少印迹。年逾50的陶士先，依然玉貌花容，明眸皓齿，声音清丽。

推动行业技术进步

多年来，陶士先和她的团队在科技理论创新和技术方法方面做出了突出贡献：针对复杂地层钻进面临的孔壁失稳、冲洗液漏失、低取心率以及复杂地层绳索取心钻探的局限性等难题，组织实施了与冲洗液有关的关键技术攻关，形成了一套适应地质钻探小井眼特点的复杂地层护壁堵漏技术。该技术引领国内地质钻探冲洗液技术的发展，推动了地质钻探冲洗液技术的进步。陶士先出版专著2部（第一作者），获得国家发明专利7项（第一发明人6项）、实用新型专利2项（第一发明人）及国家重点新产品1项，发表论文31篇（第一作者13篇）。

陶士先（前排左）参加项目汇报

近年来，陶士先和她的团队研制了8种新型泥浆材料，如多功能材料（MBM）、防塌减阻剂（GFT）、抗盐增粘剂（GTQ）、成膜A剂、成膜堵漏剂及有机凝胶等。其中，他们研制的具有“方便面”特点的多功能材料（MBM），解决了现场卤水配浆、复杂地层绳索取心钻进、配浆过程复杂等相关技术难题，填补了国内空白，获国家发明专利和2013年度国家级新产品；研制了适应地质钻探，具有较低软化点、较强粘接与封堵特性的防塌减阻剂（GFT），获国家发明专利。上述材料的研究，为推动地质钻探冲洗液技术进步打下了坚实的基础。

他们在分析不同复杂地层孔壁失稳原理的基础上，结合地质钻探小井眼特点，设计了用于不同复杂地层的系列冲洗液体系，如研发了具有高效能水基冲洗液特性的成膜护壁冲洗液，实现了水基冲洗液性能的突破；研发了用于强溶蚀性地层、具有强抑溶作用的镁基及二盐冲洗液，可替代国内外普遍使用的油基冲洗液，是水基冲洗液应用于强溶蚀性地层钻探的一大突破；研发了用于干热岩等高温钻探、耐温200℃～260℃的系列高温冲洗液，获国家授权发明专利4项。

在快速堵漏方面，他们更是做出了突出贡献：研制了适应地质钻探小井眼特点的快速凝胶堵漏技术，首次提出并设计了用于地质钻探的孔口装置，有利于提高堵漏成功率；在国内外首次提交与温度相对应、适应不同深度的快速凝胶堵漏配方表，采用该配方配制的无机凝胶堵漏浆液节省候凝时间30%～70%，有效提高了堵漏作业效率；采用有机凝胶与无机凝胶相结合的方式，大幅度提高了恶性漏失和含水层漏失的堵漏成功率；研制的无机凝胶材料与传统水泥相比，固结后的固结体韧性显著增强，体积无收缩。该成果获国家授权发明专利1项，实用新型专利2项。该项技术为地质钻探提供了新的快速有效的堵漏方法，推动了地质钻探堵漏技术的进步。

拥有广阔市场前景

新技术已为探矿工程所创造了良好的经济效益：自2011年至2015年，他们研制的成果带动的泥浆材料开发及技术服务共创产值5831万元；2016年至2017年，共创造产值2800多万元。同时，施工单位采用成果技术后，钻进速度、成孔率明显提高，事故率显著降低，泥浆排放量、泥浆漏失量大幅度减少，为施工单位节省了大量劳务费用、电力、油料消耗费用及泥浆处理剂费用等，因此也得到了施工单位的高度肯定。

在谈到产业前景及后续人才培养方面的问题，陶士先信心满满。她认为，泥浆产业前景广阔，应用范围非常宽广。现在不仅应用于地质钻，像一些地热、干热岩，矿山治理、矿山救援等方面，也离不开钻井液的应用。

陶士先（左一）在野外现场指导工作

“比如矿山治理工程，我们从2016年开始涉入这个领域。矿山企业在采矿之前对采矿区域进行堵水或加固，通过打羽状井并注浆来实现，前景很好。比如，我们与施工单位合作在河北省邢台市邢东矿做的一个项目，已经打了33个分枝井。邢东矿在开采区下面有一层高压水，可以淹没采矿区，采矿过程中万一发生透水事故，后果不堪设想，损失亦不可估量。于是，在采矿区底部和高压水层之间打了系列水平井，用注水泥浆把裂隙和孔隙都给堵上。这一工程已为探矿工程所增加产值400多万元。”

“我们还参与了山西、陕西等地的矿山救援及煤层顶板加固项目，都取得了显著成效。我们最大的成就感来自于给大家解决问题，问题解决了我们就非常高兴，解决不了也很沮丧。”

在人才培养方面，陶士先说：“地质队的人才还是很缺的。我觉得自己除了搞科研之外，最大的贡献是对地质队的人才培养。我每年大概讲课10几次，有地质队办的培训，有各省地勘局办的培训，也有中国地质大学的课程。泥浆这块内容，基本上都是我讲的，也圆了我当老师的梦想吧。”

“研究所和学校的区别在于，学校注重理论知识的培训，而研究所更注重应用价值，要解决实际问题。所以我们讲课尽可能做到把理论和实践相结合。到地质队讲课，我面对的是钻工，有的人文化水平相对低一些。所以，讲课的内容让他们听懂最重要。记得第一次去现场的时候，我们跟人家说，解决他们现场的问题需要提高密度。结果我走了之后，人家说我们忽悠他。当时我很疑惑，理论上说我讲的内容是对的，为什么说我们忽悠他呢？原来是因为我们讲得太专业。所以，我们也在不断总结，如何提高讲课效果。后来遇到这种情况，我就举例子，比如1个瓶子，装密度是1的500毫升白水，重量是500克；如果装密度是1.3的泥浆的话，重量就是650克。泥浆重了，泥浆对孔壁的压力（或称支撑力）就大了，就压瓷实了。”

交流中，记者感受了陶士先对工作的无限热爱。谈到产业发展前景，陶士先信心心满满：“是呀，这个产业前景非常光明。钻井液应用非常广，不仅应用于打钻，还有基础施工、地热、干热岩、矿山救援等。为什么在地勘经济、矿业经济形势下滑时期，我们依然有饭吃？我和年轻人说，因为这项工作的技术含量比较高。泥浆关系孔内安全、施工效率等方方面面，在整个打钻的过程中，孔内的地质情况以及从孔里返出的泥浆性能会时刻发生变化，影响因素很多，你需要根据实际情况进行判断，拿出科学合理的方法，切切实实地为对方解决问题。所以我说搞这项工作感觉不枯燥，我们有很大的发挥空间。但是这需要扎实的理论基础和实践经验，观察要仔细，还要有准确的判断。”

“一个工作做一生，而且做得如此风生水起、有声有色，是要有坚定的人生信仰吧？”

听到记者的提问，陶士先平静地说：“踏实做事就是我的人生信仰，搞应用技术，哪怕解决一个很小的问题，也是一个进步。”

多年来，陶士先为本单位培养6名专业技术骨干，形成了在国内地勘行业领先的钻探冲洗液科研团队。在组织项目实施过程中，她带领6名年轻科技人员参与项目新材料研制、新型冲洗液体系设计、堵漏技术研究、专著编写及现场试验与示范等，提高了他们的科研工作能力、现场解决问题的能力、科研管理水平及各类报告、专利、论文的编写水平。其中，有两人作为项目组长成功申报了国家青年科学基金项目，两人分别担任地调项目和国家地勘基金项目的副组长，四人活跃在野外施工现场，能够独立提供技术服务。

同时，她为一线施工单位培养了大批冲洗液技术人才，组织项目组人员到现场指导施工人员配制、使用冲洗液和实施堵漏作业100余次，现场培训近2000人次；为中国地质调查局、地质大学、各省地勘局及地质队等举办的钻探技术培训班授课112次，培训1000余人次。通过现场指导及技术交流与培训，她为一线施工单位培养了人才，提高了现场施工人员的专业技术水平。

谈到生活，陶士先更是充满了幸福感。“孩子小的时候都是自己带，虽然工作忙，但是没对家庭造成什么影响。后来出差多了，孩子也大些了。2000年以前，大家都在房山周口店上班。那个时候很艰苦，生活用品都没地方购买。记得当时发了工资，第一个周末单位就开动班车，载上大家进城购物。当时没有高速公路，进城要两个多小时，虽然路途遥远，但是大家都非常快乐。”2000年以后，她搬到城里工作和生活，幸福指数更是成倍增加。

看着她写满幸福的脸，让我想起了上世纪80年代流行的一首歌：甜蜜的工作甜蜜的工作无限好啰喂，甜蜜的歌儿甜蜜的歌儿飞满天啰喂……

绿色发展是新时代的主题。党的十九大提出的“建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国”的目标对各行各业提出了新的更高要求。

矿业，这个古老的产业必须重塑形象，全过程、全方位融入新时代。近年来，特别是党的十八大以来，矿山企业和地勘单位在绿色矿山建设和绿色勘查方面进行了大量探索，取得了显著进展。

在全国各行各业全面贯彻党的十九大精神的今天，按照“绿水青山就是金山银山”理念的要求，总结矿业绿色发展经验，进一步提升矿业绿色发展水平，加快矿业重塑形象进程成为全社会和矿业人的期盼。

“两山理论”的矿业实践

盛夏江南，让风景更美的是湖州的一簇簇新绿。而今年的湖州，又比以往更热闹一些。6月底，2018中国矿业循环经济暨绿色矿业发展论坛在这里召开。

为什么是湖州？中国矿业联合会党委书记、会长彭齐鸣告诉中国矿业报社记者，本次论坛的主题是“为经济发展助力，为绿水青山增彩”。湖州市是习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”理念的地方。“两山理念”因矿而起，践行“两山理论”，矿业行业必须冲在前面。“湖州市在矿业绿色发展方面做了大量卓有成效的探索，取得了令人振奋的成果。”彭齐鸣说。

资料图

记者了解到，在这次大会的论坛上，与会代表们回顾习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”理念的背景和过程，通过再现珍贵的历史画面深刻感受“绿水青山就是金山银山”理念的内涵。会后，与会者还考察了湖州多个成功范例，能比较全面地了解绿色矿山建设进展情况。

“晴天一片灰，雨天一路泥，远观像大雾，近看满身土，这是传统石料开采加工工人们给人的印象。但是在这里，我看到的却是整座矿山掩映在绿树花红中，甚至还能看到对环境极度挑剔的白鹭飞过。”“这哪里是矿区，分明是一个公园！”……代表们在观摩湖州部分矿山绿色发展的成果和矿业与经济社会发展融合的实例中，发出了阵阵感叹。

在这里，他们看到了矿业开发过程可以实现动态复绿，彻底摒弃了过去那种先破坏、后治理的模式。在这里，他们也看到了矿业这座金山银山不仅可以无痕融入绿水青山，还会带来新的金山银山和更美的绿水青山。

在这里，他们听到了矿业企业践行“绿水青山就是金山银山”理念的经验体会介绍，感受到了企业对矿业绿色发展、可持续发展的坚定决心。在这里，他们还听到了地方国土资源管理部门勇于创新的意识和行动、专家学者对生态文明建设内涵和方式的诠释，听到了地方政府推进矿业转型升级、发展接替产业的经验与体会。

矿业这一传统产业在新时代绽放的新光彩、展示的新形象跃然纸上。这样的绿色矿业发展模式就是矿业重塑希望的雏形和模板！

其实，在此之前，大会主办方——中国矿业联合会已经对全国绿色矿山建设与绿色勘查进展情况进行了广泛调查，并重点考察了若干地区绿色矿山建设的成功范例。今年更是对浙江省湖州、宁波和温州地区矿业绿色发展情况进行了专题实地调研。让人欣喜的是，调研中发现，各地绿色矿山建设的进展和成果丰硕，地方政府和矿山企业、地勘单位在矿业绿色发展方面经验丰富，绿色矿业发展欣欣向荣。而将会议地点选择在湖州，正是希望在这个“两山理论”的发源地，向全社会展示中国矿业践行“绿水青山就是金山银山”理念的决心、行动和成果，展示新时代矿业发展的前景和预期，展示矿业新形象的概念和要素。

按照彭齐鸣的话说，2018中国矿业循环经济暨绿色矿业发展论坛被赋予了更重要的使命，讨论交流的不是常规的矿业问题，不是一般的管理和技术问题，更不是一般性的聚会交流，而是一次中国矿业展示践行“绿水青山就是金山银山”理念成果与体会，共议矿业创新发展、重塑形象的大会——要汇聚各方智慧，查找制约矿业绿色发展的制度问题，探讨解决问题的路径措施，为矿业绿色发展形成可复制的成功经验。

为什么要重塑形象

1950年2月17日，毛泽东同志在访苏期间专门去中国驻苏大使馆看望了中国留学生，并亲笔为学习地质专业的学生题写了“开发矿业”几个大字。这一题词极大地激励了全国千万矿业职工为开发矿业而努力奋斗，成为一代又一代矿业职工献身矿业事业的巨大精神财富。一时间涌现出了李四光、王进喜这些家喻户晓、妇孺皆知的矿业界英雄人物。矿业行业以“找矿兴国”为己任，为国家建设提供大量急需的矿产资源。

但近年来，由于传统的粗放式开发方式，矿业被看成生态环境的破坏者而备受指责。矿业对经济社会发展做出的贡献好像因生态环境问题而被掩盖。随着工业化、城镇化的不断推进，各种新兴产业相继涌现并不断拓展，矿业的作用在一定程度上被冲淡，在经济产值中的比重有所下降。在人类向大都市聚集的同时，矿业似乎逐渐淡出人们的视野，距离日常生活越来越远，加上对环境问题的担忧，矿业似乎与现代化进程背道而驰，最终会走向衰亡。

“实际上，矿业在整个国民经济中的基础性、战略性地位不可替代，经济社会发展改变的只是矿产品需求结构，而不是需求本身。”彭齐鸣表示，对于中国这样一个大国来说，资源安全问题至关重要。矿业的资源保障作用和产业支撑作用不容忽视。矿业将为中华民族伟大复兴事业提供物质基础和产业支撑。如何让矿业人在新时代建设中挺直脊梁，让矿业走上一条可持续发展的道路？彭齐鸣给出了这样一个答案——矿业必须要重塑形象。

矿业重塑形象是生态文明建设的要求。习近平总书记指出，走向生态文明新时代，建设美丽中国，是实现中华民族伟大复兴中国梦的重要内容。在习近平主持起草的党的十八大报告中，生态文明建设成为治国理政的重要内容，纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局，并首次把“美丽中国”作为生态文明建设的宏伟目标。

2017年10月18日，习近平总书记在十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策。像对待生命一样对待生态环境。要统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，建设美丽中国，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全做出贡献。

矿业重塑形象是自身可持续发展的要求。在新的历史时期，矿业一方面要为现代化建设提供矿产资源保障，另一方面要保障生态文明建设的要求，传统的发展模式已不可持续，也无法复制发达国家的矿业发展模式。因此，在建立生态文明与世界矿业命运共同体的背景下，如何创新发展，寻找一种符合中国国情、科学可持续发展、符合生态文明要求的全新的矿业发展模式，是我们面临的一个重大课题,也是中国的不二选择。

矿业重塑形象是赢得社会公众理解认同的重要举措。党的十八大以来，生态文明建设被空前重视。2015年，中共中央国务院下发的《关于加快推进生态文明建设的意见》明确把发展绿色矿业、加快绿色矿山建设作为重要任务。在2016年召开的十八届六中全会上，中共中央总书记习近平强调指出，加强矿山地质环境恢复和综合治理。其实，早在2010年，原国土资源部就曾印发《关于贯彻落实全国矿产资源规划，推进绿色矿业建设绿色矿山工作的指导意见》，明确提出绿色矿山建设工作是矿产资源开发过程中不容忽视的重要环节。

近年来，许多矿业企业在动态复绿方面做了很多有益有效的尝试。这些实践说明，矿业不仅能在开发阶段创造巨大财富，拉动就业，还能够引进后续绿色产业，实现可持续发展。重塑矿业形象，能让这些有益的实践转化为直观的视觉听觉符号，让社会公众了解，新时代的矿山已经不再是尘土飞扬、脏乱危险的代名词。矿山绿色发展可以使开发矿业实现全程绿色、文明生产，全程现代化开发，从而赢得社会公众的理解认同。

重塑新形象的机遇

中国特色社会主义新时代为矿业发展带来严峻的挑战，同时也提供了难得的机遇和广阔的空间。彭齐鸣表示，供给侧结构性改革、高质量发展以及制造强国战略都为矿业重塑形象提供了绝佳的机遇。

所谓供给侧结构性改革，就是用改革的办法推进结构调整，矫正要素配置扭曲，扩大有效供给，使供给体系更好地适应需求变化，提高全要素生产率。党的十九大报告明确，必须坚持质量第一、效益优先，以供给侧结构性改革为主线，推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。对于矿业来说，供给侧结构性改革任务艰巨。

但是“危”“机”总是并存的。

彭齐鸣认为，在产业发展中矿产资源供给的突出问题是供给结构不合理，或者“结构性匮乏”。“资源丰度和禀赋的不均衡是普遍存在的，但供给结构不合理则是产业发展自身的问题。我们大宗矿产品供给过多依赖海外市场，新兴战略性产业所需矿产资源的供给能力不足，三稀等非常规矿产资源的勘查开发与市场需求结合不够紧密，满足不了产业发展需求。”他表示。这些问题恰恰都与供给侧改革的目标“不谋而合”。

彭齐鸣强调，“需要加强的是更好地发挥市场主体作用，引导更多的民间资本投入到这些领域。”只有过剩的产能，没有过剩的产品。抓住供给侧的“东风”，增加优质供给，提高产品竞争力，把过剩产能升级为优质产能，是矿企和整个矿业行业发展的惟一出路。

高质量发展给矿业绿色发展提出更高的要求。中央经济工作会议指出，推动高质量发展是当前和今后一个时期确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求，必须加快形成推动高质量发展的指标体系、政策体系、标准体系、统计体系、绩效评价、政绩考核，创建和完善制度环境，推动我国经济在实现高质量发展上不断取得新进展。根据建设富强民主文明和谐美丽社会主义现代化强国的目标，传统的粗放型矿业发展模式已经不能适合要求。在高质量发展的要求下，未来矿业行业要摒弃粗放发展方式、淘汰落后产能、践行绿色发展和培育新的动能，这样的要求无疑给矿业转型发展提出了更高的要求。

在过去十年里，从国土资源主管部门到相关企事业单位，在推动矿业转向高质量、高效率发展的过程中做了很多有益的尝试，并取得了很多成功的经验。“原国土资源部推进的绿色矿山建设试点工作取得了巨大成效，为矿业发展的绿色之路奠定了重要基础。诸多企业积极响应，也取得了一些重要的经验。”彭齐鸣介绍道。这些都为矿业绿色发展、为矿业重塑形象积蓄了能量。

的确，过去十年，是中国矿业绿色发展的重要阶段。中国矿业联合会在原国土资源部的指导下，开展了国家级绿色矿山试点工作，此项工作得到了矿业企业的积极响应，先后有661家矿山企业获得了国家级绿色矿山试点单位的称号，在绿色开采、资源节约与综合利用、矿山生态环境保护、矿地和谐等方面树立了一批样板，为我国矿业的绿色可持续发展提供了宝贵的可供借鉴的经验。

2017年12月21日，中国矿业联合会在原国土资源部指导和支持下，联合61家会员单位共同发起成立了“绿色矿业发展战略联盟”，通过行业自律，倡导企业共同携手，加快推进绿色矿山建设进程。从此以后，矿企绿色建设有了“娘家人”，正如原国土资源部总规划师李永杰评价的那样，“这是推动我国矿业绿色发展的重要力量和服务平台。”

实施制造强国战略给矿业转型升级提供支撑。中央经济工作会议指出，要推进中国制造向中国创造转变，中国速度向中国质量转变，制造大国向制造强国转变。彭齐鸣表示，“这对中国矿业发展是一个难得的机遇。”矿业是高科技支撑的产业，随着矿业的现代化，各类矿山设备不断升级，对机械、材料、光学、电子、自动化等各个领域都不断提出更高的要求，看似笨重的矿山机械装备实际上蕴含着大量的高新技术。因此，矿业的转型升级为实现制造强国目标提供了动力，中国创造也为矿业转型升级提供了支撑。

据彭齐鸣介绍，中国矿业联合会正在组建智能矿山战略联盟，联合一批有志于矿业技术装备研发、制造、应用、推广和投资的机构和企业，整合国内行业资源，发挥产学研联合优势，建立智能矿山建设标准体系，争取政策、项目、资金支持等方面发挥作用，构建智能矿山建设的服务平台，共同推进中国矿业技术装备的转型升级。

新形象的理解

对矿业来说，“新形象”主要针对传统矿业的形象而言，突出表现为经济社会综合效益的高质量。“实际上，对于矿业这个古老的产业来说，转型从来没有中断过。但是，面对新时代的全新发展模式，转型升级不是一般概念上的完善，而是需要实现颠覆性的重大转变。”彭齐鸣强调说。

那中国矿业的新形象究竟“新”在哪里？彭齐鸣认为集中在三个“新”。

贯彻落实“新”理念。一方面，要秉承“绿水青山就是金山银山”的理念，实现从以开发资源为主要目的，兼顾环境保护的理念转向在确保环境保护符合新时代要求的基础上开发利用矿产资源。要在矿产资源开发获利的同时，切实保证自然环境资产保值升值。另一方面，要贯彻以人为本理念，由传统的、劳动密集型开采方式转向符合新时代要求，高科技支撑的现代化开采方式，要用技术装备的不断升级推进矿山生产的自动化、智能化，让矿业工作者的工作环境更加健康安全。

动态恢复治理“新”模式。彭齐鸣认为，传统的矿业开发模式采取的是先开发（破坏）后治理的路。“实践证明，矿山闭坑之后的环境治理工作耗资巨大，难以靠财政收入来支付完成。而且，按照现有模式，在审批开发利用方案时也无法准确地判断闭坑后的治理费用，这些都使得先破坏、后治理的路难以走通。因此，动态恢复治理是解决矿山环境问题的必由之路。”他说。

近年来，许多矿业企业在动态复绿方面做了很多有益有效的尝试，成功经验为绿色矿业标准体系建设提供了重要依据。随着动态复绿实践的不断深入，标准会不断提升，矿业发展过程将不再是破坏环境的代名词，而成为绿色发展的标志。

矿业发展“新”遗址。矿业开发破坏环境似乎已经成为定律，粗放型的开发方式确实带来这种结果。然而，如果从顶层设计开始用绿色发展的理念统筹矿业开发，可以通过算大账实现资源环境的并重与双赢。从矿山设计开始就要对所在地生态环境价值和矿业开发带来的影响进行系统评估。除了实施动态复绿之外，还要对矿山开发、对环境的改变进行评估，要寻求环境改变带来的最佳方案，使得闭坑后的环境更加有利于人类生活。“国内已经有很多废弃矿山开发利用的成功实例，有的改造为地质公园，成为社会公众休闲度假的好去处；有的建成五星级宾馆，矿业遗址为宾馆增添了特色与魅力。这些都说明矿业开发留下的不一定是垃圾，还可以是资产，矿业不仅仅对环境造成破坏，还可以为营造更好的环境、改善居住环境提供条件。我国多数地区人口密度大，对于城市居民来说休闲度假的场所是个大问题。一些地区利用矿业遗址改造形成的公园或休闲度假场所有效地改善了这一状况，使得矿业开发给当地经济社会发展带来收益。”彭齐鸣做出进一步阐释。

我们不难看出，矿业重塑形象就是要将绿色作为基本元素，将矿产资源的开发利用可以与生态环境相辅相成，让矿业成为“五位一体”的重要组成部分和连接纽带。

除了矿业自身的转变，彭齐鸣认为，矿业重塑形象也需要管理系统的支持。

“首先要完善矿业有关法规。”彭齐鸣表示，现行法规多为改革初期建立，与现在的发展理念和发展方式有许多方面不适应，特别是改革过程中形成的一些成功经验没有在法规中得以充分体现。在有关法规的制定或修改过程中，需要充分考虑我国矿业的战略地位，确保矿业健康发展以发挥资源保障与产业支撑作用。“需要重视的是，在处理开发与保护关系问题上，既要确保矿业的战略地位，又要确保矿业绿色发展。其中，绿色发展除了政策法规指引约束之外，还要依靠有关制度和标准。”彭齐鸣强调。

“其次是完善规划体系，让矿业融入经济社会发展的方方面面。”彭齐鸣说。在规划体系中，最重要的就是要处理好矿产资源（金山银山）与生态环境（绿水青山）之间的关系。矿产资源规划是矿业发展的指南，必须与各行各业的规划相互协调，否则协调发展就成为一句空话。不可否认，矿业开发在带来经济收益的同时对环境造成破坏。但也可以通过科学规划和有效措施给环境加分，给自然资源总资产增值。如何做到经济社会效益的最少减分，最大增值是规划需要解决的重要问题，要通过多规合一使矿业发展融入经济社会的方方面面，并使其成为受各方面欢迎的正能量。

“同时，还要充发挥社会组织的作用。”彭齐鸣补充到。党的十九大对新时代社会组织的职能作用提出明确要求。社会组织是协商民主的重要组成部分，参与社会治理、环境治理已经成为社会组织的重要使命。在环境治理方面，要“构建政府为主导、企业为主体、社会组织和公众共同参与的环境治理体系。”

在矿业行业发展中，社会组织一直扮演着十分重要的角色，可以将企业的诉求反映给政府部门，将政府部门的要求传递给企业。彭齐鸣以《矿产资源法》和有关规章修订为例，“中国矿业联合会及有关协会可以收集、汇总企业对矿法的修改意见建议，反映给政府部门，确保管理部门能够真实全面地了解实情，使出台的法律文件更具可操作性，起到应有的作用。”

新时代为矿业绿色发展打开一道大门，指明了一条充满无限机会的光明大道。沿着这样的道路走下去，通过矿业行业内部的重大调整与外部环境的改变，矿业将以崭新的形象出现。沿着这样的道路走下去，在制造金山银山的同时，营造更美的绿水青山，成为建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国进程中不可替代的力量。

绿色发展，重塑形象前途光明，任重道远。中国矿业要以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领，在践行“绿水青山就是金山银山”理念方面持续探索，大胆实践，为使矿业在新时代经济社会发展中发挥更大、更重要的作用，从而推进矿业自身可持续发展做出更大的贡献。

中国岩溶类型划分示意图

桂林山水甲天下。而你可曾知道，在这美丽的山水背后，还有人类难以言表的痛。

最近，荣获广西壮族自治区自然科学奖一等奖的《岩溶动力学与全球变化研究》，就把这些常人忽略的东西系统成为了一门科学。依托他们的这一科研成果，人类在喀斯特地区就可以避害趋利、化害为利，在贫瘠的土地上唱出欢乐的歌。

站到世界最前沿

在桂林，沿江看到的是奇峰林立、云雾缭绕，石芽、石林、峰林、溶沟、漏斗、落水洞让你目不暇接；走进地下溶洞沿地下河顺流而下，多姿多彩的石笋、钟乳石和石柱在灯光的照耀下，让你仿佛进入到梦幻世界。

这里就是中国典型的喀斯特（岩溶）地形分布区。做为游客，你也许会不由地沉醉在如画的风景里。但做为当地居民，感受更多的则是这类地貌带来的诸多不便：“地无三尺平”不说，若远离江河，做饭洗衣的水都难以取得。

因为在喀斯特地区，表层多为破碎的坡积物，而其基底是碳酸钙，在千百年的雨水侵蚀下早就成了“筛子”，根本存不住水。而且，这种情况还在持续且逐年加剧。

在雨水的侵蚀下，喀斯特地区地表土地日渐贫瘠并加速了荒漠化趋势。对此，科学家称之为石漠化。

我国石漠化土地面积到底有多大？中国地质调查局岩溶地质研究所《岩溶动力学与全球变化研究》给出了具体数据：我国岩溶区面积约344万平方千米，占国土面积的1/3 强，约占全球岩溶面积的1/6，是世界上岩溶分布面积最大的国家。其中，我国南方岩溶峰林地貌是举世公认的热带岩溶地貌典型模式。

西南岩溶地区，还是世界上连片分布面积最大、岩溶发育最为强烈的典型生态脆弱区，也是我国贫困和环境退化问题最为严重的“老、少、边、山、穷”地区，石漠化、岩溶塌陷、干旱内涝、地下河污染等环境地质问题突出。

如何解决西南岩溶地区的这些问题？自1987起，岩溶地质研究所就开始了持续研究。在袁道先院士的带领下，研究团队以地球系统科学思想为指导，先后在国家科技支撑计划、国家自然科学基金、广西自然科学基金、国土资源部重点科技项目、中国地质调查局项目、联合国教科文组织国际地球科学计划等几十项国际、国家科技项目的支持下，到2014年形成了国际公认的岩溶动力学理论。

基于中国在岩溶地质研究领域的突出成果，2008年，联合国教科文组织国际岩溶研究中心在中国落户。

从此，在岩溶地质研究领域，中国站到了世界最前沿，为国际岩溶地学的进步贡献了中国智慧。

从此，在喀斯特地形分布区避害趋利、化害为利上，中国向世界提供了可复制的中国方案。

绘制四大圈层运行图

这一中国智慧的最大特点，就是改变了过去岩溶地质研究中单一以地质体为主要研究对象的思维方式，而是以地球系统科学思想为指导，将岩溶地区的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈作为一个完整的系统进行综合研究，总结出其内在运行规律，绘制出四大圈层运行图。

利用岩溶动力学理论，人类发现岩溶动力系统是控制岩溶形成演化，并常受制于已有岩溶形态的，在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈界面上的，以碳、水、钙循环为主的物质和能量传输转换系统；建立了四大圈层间岩溶动力系统碳—水—钙循环概念模型和监测指标体系，研发了现场捕捉碳、水、钙行踪的现代监测和实验技术方法；揭示了岩溶动力系统的四大功能，即形成岩溶地貌、驱动元素迁移、调节大气温室气体浓度、高分辨率地记录全球气候变化；揭示了中国南方表层岩溶化过程与机制，以及对岩溶水资源的调蓄功能，并发现岩溶作用是短时间尺度的地质过程，且与地表生态过程关系密切。

温室气体排放导致全球变暖，利用地质体固定大气中的碳一时成为国际前沿学科。岩溶动力学研究成果表明，岩溶地区其实就是最好的固碳场地。这一研究，在揭示出岩溶动力系统碳循环机制的同时，还初步估算出全球岩溶碳汇量为6.1×108吨/年，约占“全球遗漏汇”的1/3；在石笋古环境重建研究中，获得了16.3万年以来高分辨率的古气候记录，揭示了末次间冰期亚洲季风的起始时间、持时、转换及其太阳辐射驱动机制；发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径，从而开拓了全球环境变化研究新领域。

而研究中的一系列思路创新和新发现，也为人类更深入地认识地球提供了全新的视角和启示。研究中，项目组创新性地提出了能够反映区域岩溶动力条件的“岩溶形态组合”方法，科学地划分全球岩溶动力系统及中国岩溶动力系统类型，进而成功地实施了全球岩溶地貌对比；发现内生成因CO2和水动力控制，并首次在野外观测到了水动力条件对钙华沉积速率的控制；率先开展了利用洞穴石笋开展古气候、古环境变化记录重建研究，使得当前石笋的时间分辨率达到了季，建立了新的时间标尺；发现了石漠化治理、水生生物固碳等岩溶动力系统固碳增汇新途径……

这些中国智慧，得到了国际地学界的广泛认可。早在1994年，IGCP执行局主席、英国皇家学会会员M.Brown教授就专门撰文指出：“岩溶动力学理论是国际岩溶研究的核心理论。”

2011年，国际著名《Science》期刊报道评价“桂林岩溶动力学研究团队是站在国际岩溶研究前沿的研究团队，其在岩溶作用与碳汇方面的研究对全球碳减排具有重要意义”。

世界共享中国方案

碳若排放到大气中，就会成为导致地球变暖的罪魁祸首，但若固定在大地和岩石中，就成了提升农作物品质的肥料。因为在这一转换中，无机碳变成了有机碳。

利用这一机理，项目组在西南岩溶地区开展了变害为利的石漠化综合治理示范，有效推动了西南岩溶地区生态文明建设和精准扶贫。

广西平果县果化镇就是其中一个点。果化示范区，面积1000公顷，2000年还是重度石漠化区，农民人均纯收入不足600元。2001年起，通过复合峰丛洼地立体生态农业模式以及一系列石漠化治理新技术的成功应用，该示范区目前植被覆盖率由不足10%提高到85%，农民人均纯收入增加到1万多元。

广西马山县弄拉屯在开发表层岩溶水资源的基础上，通过对裸露石山环境进展综合治理，形成了以休闲旅游观光附加绿色农产品的生态旅游产业链，100多村民人均年收入10万多元，还带动周边村民2000多人就业……

这些可被复制的治理模式，被新西兰、坦桑尼亚等6个国家引进并应用于本国的石漠化治理工作，让这些国家生活在石漠化地区的居民享受到中国方案带来的幸福。

而这，只是项目解决石漠化地区经济社会问题、助推经济社会发展的一个侧面。在研究中，项目组立足科研服务社会、造福社会的宗旨，形成阶段性成果后就通过多种渠道向政府汇报，通过示范开展应用转化，极大地提升了科研成果的社会生命力。

从宏观角度看，成果的应用转化还体现在以下几方面：

成果的应用转化已上升为国家行动。西南岩溶生态系统研究成果，为国家《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲（2006~2015）》提供了重要的科技支撑，有力支持了国家在“十一五”“十二五”期间实施的《岩溶区石漠化综合治理重大工程项目》。

以南方表层岩溶带及表层岩溶水资源分布规律为指导，建立的表层岩溶水开发示范工程，支撑了广西岩溶区地下水开发利用，并在西南岩溶区得到有效推广。自1995年以来，先后在广西马山、都安、环江等20多个县实施水利工程项目100多个，解决20万余人的饮水困难，改善灌溉面积2万多亩。

总结出中国南方岩溶形成发育的四大地域优势，使广西桂林、环江等七大南方喀斯特自然景观列入世界自然遗产名录，为岩溶地区贫困群众脱贫致富打造了金山银山。

在上世纪80~90 年代，国际著名岩溶学家M.M.Sweeting（英国）、D.C.Ford（加拿大）在考察和了解了中国岩溶发育特征后预言：国际岩溶学新理论的发展将会在中国得到启示。如今，岩溶动力学理论体系的创立与应用，使这一预言成为现实。岩溶动力学与全球变化研究成果，将开创我国石漠化地区在新时代更美丽的未来。

4月13日，在第49个世界地球日前夕，中国地质调查局青岛海洋地质研究所国土资源科普基地接待了青岛榉园学校五年级230名学生、老师和家长前来参观学习，这是单次来所参观人数最多的一次科普活动。

为了做好这次科普接待工作，青岛海洋所精心制定了参观计划，在开放科普基地原有的地质石林和海洋地质科技馆的同时，为同学们准备了多个海洋科考及能源环境方面的科普报告，布置了一个可燃冰专题科普展，内容包括展板、模型、视频、虚拟现实（VR）体验以及可燃冰样品展示。

在地质石林，科普志愿者给同学们细致地讲解了岩石的分类、成因、成分、结构等地质知识，引发了学生对岩石学的浓厚兴趣，他们不断提出自己的疑问，并得到了细致的解答。

在海洋地质科技馆，科普志愿者从地球的形成和演化、海底的地貌、地质调查的技术方法，到第四纪的分类、恐龙蛋的由来等给同学们进行了讲解。同学们认真地倾听、仔细地记录，不时就不明白的问题询问讲解人员。

在科普报告会场，科普专家为同学们作了“海洋石油哪里有”、“解密可燃冰”、“石头的故事”、“太平洋上的科学漂流”等四个科普报告。同学们认真听讲，踊跃举手提问，科学专家耐心解答，气氛非常活跃。

最热闹的还是可燃冰专题科普展展区，有的同学驻足在展板和电视屏幕前，观看可燃冰科普知识；有的同学在虚拟现实系统前排队，带上头盔体验深海地质景观，身临其境地感受什么是海底冷泉、海底热泉，对看到的汩汩冒烟的黑、白、黄烟囱及烟囱周边的小动物群发出了啧啧的称奇声；更多的同学则被可燃冰点火实验吸引了，当科研人员从冒着冷气的液氮罐中取出可燃冰样品，向大家展示洁白的固体可燃冰时，同学们发出了欢呼声。当科研人员将可燃冰放入容器中，让同学们观察可燃冰分解的过程，然后打开点火器火苗升腾的那一刻，全场欢腾。大家纷纷拿出手机拍照录像，记录下这激动人心的一刻。

经过近2个小时的科普活动，同学们走遍了4个科普场地，老师和家长对青岛海洋所的精心安排表示感谢，同学们表示收获很大，不仅学到了很多科学知识，也更加激发了他们探索海洋科学的兴趣。

1月21日下午，中国地质调查局青岛海洋地质研究所国家国土资源科普基地迎来了新年首批小观众，青岛第五十三中学小学部五年级同学们的参观。

活动期间，科普工作人员首先带领同学们参观了国家国土资源科普基地海洋地质科技馆，在展览馆用通俗易懂、生动有趣的语言介绍了地球的形成演化过程、板块运动、地震和火山、海水从哪里来等基本地学知识；然后结合青岛海洋所的业务体系介绍了新矿种天然气水合物及传统能源矿产石油天然气、砂矿等海洋地质矿产方面的科普知识。科技馆新增加的海洋地质虚拟现实科普系统（VR）引起了同学们浓厚的兴趣，大家纷纷排队试戴观看，身临其境地感受了什么是海底冷泉、海底热泉，对看到的汩汩冒烟的黑、白、黄烟囱及烟囱周边的小动物群发出了啧啧的称奇声。

为进一步引导同学们认知地球科学，杨金玉博士以互动问答的形式讲解了《地球小史》科普报告，同学们热情高涨，踊跃举手回答对常见的地质现象和了解的地质事件的认识。恐龙灭绝事件引发了同学们讨论的高潮，他们天真地期待恐龙复活技术的到来。杨博士鼓励大家学好各学科知识，将来投身到自己感兴趣的科学研究。

大洋磁条带是什么？它是如何产生的？它的存在与发现又有什么意义？那就让我们来共同探索一下吧。

大洋磁条带存在于大洋底部，看不见摸不着，20世纪50年代，人们通过磁测资料发现，在广阔的大洋底部存在着一条条带状磁异常，这些磁异常的走向与大洋底部称为“洋脊”的巨大山脉平行，以洋脊为中心，磁异常条带对称排列，呈周期性正负交替变化，每一条磁条带宽度不超过数十千米，长度可达数千千米，这些带状磁异常就是我们所谓的大洋磁条带。

大洋磁条带又是如何产生的呢？说起大洋磁条带的成因，我们不得不提到另一个有名的假说——海底扩张说。20世纪60年代罗伯特•迪茨（Robert Dietz）和哈雷•赫斯（Harry Hess）提出了海底扩张说，即高热流的地幔岩浆沿洋中脊的裂谷上涌冷却形成新的洋壳，以洋中脊为界，新生洋壳扩张，把两边老的洋壳向两旁推挤，然后在海沟处洋壳潜入地幔消亡。但假说毕竟还是假说，得到广泛的认可，还需要确凿的证据。而大洋磁条带的发现为这一假说提供了最为有力的证据。

1963年1月，加拿大地球物理学家劳伦斯•莫里（Lawrence Morley）提出：洋中脊处不断喷涌出来新岩浆，在冷却形成新洋壳的过程中，当其温度下降到居里点（500—450℃）以下，玄武岩、橄榄岩等洋壳岩石内的磁铁矿被磁化，记录下当时的地磁场。随着洋中脊处不断形成新洋壳把两边老的洋壳向两侧挤，于是地磁场就在洋中脊两侧被岩石对称记录了下来。在过去亿万年的地球发展过程中，地球磁场南北极曾多次发生倒转，新生洋壳岩石会按新的方向被磁化,从而形成了我们现在所看到的磁条带正负交替变化的现象，记载了沧海桑田变化的奥秘(图1)。这一经典理论现在被写入每本地质教材，但当时却遭到Nature及Journal of Geophysical Research的拒绝，直到1967年才被刊登在文学杂志Saturday Review上。同年，英国地质学家弗雷德里克•范恩(Frederick Vine)、德拉蒙德•马修斯(Drummond Matthews)根据海底扩张学说也提出相似的简单解释。三位科学家的研究成果，最终为人们广泛认同。

大洋磁条带的存在与发现又有什么意义？现代磁测研究表明，垂直于洋中脊对称式分布的各磁异常条带的宽度和地磁场倒转事件的持续时间长短成正比关系：将磁异常条带宽度所代表的距离除以该条带的时间跨度就能够计算出海底扩张的速度，大约每年数厘米。因此，大洋磁条带不仅证明了海底扩张的存在，而且根据海底扩张的速度和海底的宽度就可以计算出整个洋底不同部分的年龄，最老的海底为侏罗纪，大约2.2亿年左右，它和实测的年龄数据十分吻合。

大洋磁条带为研究大洋构造演化历史提供了依据。通过对大洋磁条带的探测，可以对大洋构造等进行深入研究。其中，洋底构造对解决地壳起源、演化等地质学根本问题关系极大。

大洋磁条带

二○一六年，苏德辰在广东丹霞山世界地质公园进行科普宣传

地球已经有46亿年的历史了，在漫长的演化过程中，大自然鬼斧神工般创造了无数奇美的风景，而地质科学正是探索地球之美的最佳途径。一砂一世界，一石一天堂，苏德辰想用自己的努力，剥开地质科学看似深奥枯燥的坚硬外壳，展现动人心魄的内在之美。

近日，国土资源首席科学传播专家聘任仪式举行，中国地质科学院地质研究所研究员苏德辰正是首批受聘的12名专家之一。

4月14日一大早，苏德辰就和同事赶往房山地质博物馆，在4月22日地球日这一天，他将在这里为200名中小学生做一场地质科普讲座，之后，他还要带领孩子们到房山世界地质公园进行野外科普训练，帮助孩子们认识沿途的各种地质现象。因此，他提前一个星期去现场“踩点”，并搜集一些资料补充到自己的讲座中。

“你们打那口5000米的科学钻井会不会把地球打穿？”

谈起自己选择科普的缘由，苏德辰认为最早萌芽于2001年开始实施的中国大陆科学钻探项目，当时他负责将每天的项目进展、各项主要活动等信息上传到国际大陆科学钻探英文网站上，并负责更新中国大陆科学钻探中文网站的相关信息。

中国是继苏联和德国之后第三个实施大陆科学深钻的国家，因此，中国大陆科学钻探的项目在实施过程中非常轰动，每天都有很多人到江苏东海的钻探现场参观访问，现场展版的解说词就要求写得通俗易懂些。尽管科学家们觉得这些展版已经很通俗了，但还是会有人提出各种各样的疑问，苏德辰就负责回答他们的问题。当有重大进展通报时，科学家们常常用专业的术语发布他们的成果，不要说普通读者如读天书，就连专业的记者都大呼看不懂，这个时候，苏德辰往往担任“翻译”，将专业名词解释成大家能够理解的文字。

苏德辰，1981年考大学时第一志愿就填写了长春地质学院的地质系，毕业后到北京市地质调查所工作。有一年，他们在北京北部山区用化探法寻找石英脉型金矿，正常的工作流程是每隔40米采取一份土壤样品，而在采样时，白色的石英脉往往就暴露在野外，大部分人就只管取土壤样，以尽快完成任务，对出露在脚底下的石英脉看也不看。苏德辰每次见到石英脉露头或特殊的地质现象，都会对它们进行详细记录，并顺手采集一些样品。就这样，在采样的过程中，完成了填图的工作。这种习惯让他在之后的科研工作时，认真思索科普的必要性。

而真正下定决心做科普，来源于两次亲身经历。

2000年，苏德辰等6位地质学家参观德国的一个陨石撞击坑，刚一打开地质图，旁边一位女游客就凑上来看，并准确地指出陨石坑的位置和撞击构造，苏德辰非常惊讶，就问她：“你是学地质的么？”没想到女游客告诉他自己是一名医生。

另一次是2005年参加科技部“973”项目答辩会，在会间休息的时候，苏德辰和另一组搞生物的科学家聊天。他简单介绍了在江苏东海进行的大陆科学钻探的情况，有人就问：“你们打那口5000米的科学钻探会不会把地球打穿？”苏德辰解释说，5000米的深钻，对于人类来讲已经是比较难为的一件大事，但是，地球的直径有12800公里，如果把地球比喻成一个鸡蛋，地壳就相当于蛋壳，只不过这个蛋壳的平均厚度有30多公里，5000米的深钻不过是在“鸡蛋壳”上打个浅浅的小孔，连蛋壳的五分之一都没有钻透。

这两次经历让苏德辰感触颇深，国内不同领域的科学家对地学知识的了解几乎是空白，虽然这可能是个例，但是德国一位普通医生却具备相当丰富的地学知识。对他来说，身为一名地质学家，有责任将最基础的地学常识整理出来，让其他领域的科学家以及普通民众了解地学，喜爱地学。

2008年，苏德辰在科学网开通了博客，算是开始了“科普生涯”，他的科学网博客标签是“地学科普与地质灾害”，内容多是与地质相关的内容。

从开始做科普到现在，苏德辰觉得自己最成功的一次科普发生在2011年，当时他带着一个记者去北京西山参观他发现的15亿年前的古地震遗迹，回京的路上到灰峪采了一些化石，之后这位记者就喜欢上了地质，现在已经是三叶虫化石专家，专门收集和整理世界各地的三叶虫化石。

“有的时候一个定义就要花三四天的时间，阅读好几十篇相关文章”

决心投入到科普领域之后，苏德辰给自己定了一个小目标，从两个方面科普地学，一是从专业角度如地貌、矿物晶体等方面发掘地质之美，二是向公众全面系统地介绍中国的世界地质公园。

而真正投身于科普事业，苏德辰才发现科普比科研困难多了，“科研工作有模式化的东西，就拿矿物来说，采集样品后，分析它的化学成分、物理性质、形成环境和年龄等等，基本上按照固定的套路往下做就可以了。科普就完全不一样，在介绍不同的矿物时，要根据受众的兴趣点，除了介绍矿物的基本特征外，还要联系实际和受众的兴趣，变换不同的角度来介绍它的用途、功效等与日常生活相关的常识，甚至与考古和历史故事融合在一起。”

有些专业术语对于地学专业人员非常简单，但如果想让没有地学基础的人明白其含义，则要重新审视，为了用通俗易懂的语言精准描述，“有的时候一个定义就要花三四天的时间，阅读好几十篇相关文章，然后再绞尽脑汁地去组织文字。”

地球已经有46亿年的历史了，在漫长的演化过程中，大自然鬼斧神工般创造了无数奇美的风景，而地质科学正是解释地球之美的最佳途径。一砂一世界，一石一天堂，苏德辰想用自己的努力，剥开地质科学看似深奥枯燥的坚硬外壳，展现动人心魄的内在之美。

有一次苏德辰到广东丹霞山世界地质公园考察，正好遇上两个三年级的学生，趴在解说牌上抄简介，原来，老师给他们布置了一篇写丹霞地貌的作业。苏德辰上前和他们聊天，“既然叫丹霞，为什么周围的岩石看起来并不是红色的啊？”面对孩子的问题，苏德辰耐心给他们解释了砂岩和砾岩的知识，再分析为什么有的地方很红，有的地方不红。“不要低估孩子们的认知能力，和他们聊天，对我的书也很有帮助。”

不久前，河北兴隆六道河中学找到苏德辰，原来师生们在阅读《温家宝地质笔记》的过程中，普遍反映看不懂，希望苏德辰能带领学生们现场演示一下《温家宝地质笔记》中描述的测量和绘制地质剖面的过程。苏德辰提前用一天时间找到了一处地质意义很重要的位置，第二天带着19个学生和几位老师来到这个这个野外露头，教孩子体验如何使用罗盘、如何观察和描述岩石、如何测制野外地质剖面。在他的指点下，学生们发现看起来普普通通的大石头里面藏有很多很多的学问啊。

“做科普实际上对科研工作也有所促进”

作为一名科学家，地质科研仍然是苏德辰的工作重心，“做科普大多是利用空闲时间在做，没想到几年积累下来，逐渐得到了社会的认可。”最近，苏德辰成为国土资源部首批首席科学传播专家之一。“就我自己来看，虽然在做科普的过程中会占用一些时间，但并没有因此而耽误这几年的地质科研，并且，这几年的科普对科研工作还有所促进。”

2016年纪念地质百年的时候，苏德辰受邀在门头沟区做了一场科普讲座，主要介绍他们最近几年在北京西山的重要地质发现。讲座结束后，一位姓李的地理老师拿出一张照片来请教，李老师平时观察能力比较强，遇到不能解释的地质现象，就拍了张照片。而这张照片中的地质现象，正好与苏德辰正在研究的古地震有关，是他一直在寻找但还没有找到的。“如果没有这次科普讲座，最终也会有所发现，但可能会晚一些，不可能这么快就出来成果，这也算是无心插柳柳成荫吧。”

有的时候，听众会向苏德辰提出各式各样的问题，出于科学家的严谨，知道的马上回答，不知道的他会回去查找资料寻找答案，如果资料上没有，说明这就是科学上的一个疑点，值得进行研究。

每次出野外，苏德辰会随身携带两个相机，只要见到有意思的地质现象就会拍下来当成资料。这个习惯源于1997年，当时苏德辰与一位澳大利亚的专家在辽宁寻找金刚石矿，这位澳大利亚的专家是学地球物理的，但是他对野外见到的各种岩石都很熟悉。细究根源，原来国外所使用的教材大都特别精美，图片多是彩色的，而国内的教科书很多还是的黑白印刷，书中的岩石或矿物与野外实际看到的相关极大。 “在科普时，一张好的图片能让观众一目了然，每张照片背后都有一段精彩的故事。”10多年来，他已经积累了40多万张照片，今年年初，苏德辰花了一个多月的时间，从自己的照片中选出200多张，再加上网上征集的一些图片，出版了《地质之美——经典地貌》，这也是“地质之美”系列科普图书中的第一本，这本书刚一问世便荣获了2017年国土资源优秀科普图书荣誉。