4月27日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所第50个地球日科普周活动迎来高潮，围绕“珍爱美丽地球 守护自然资源”主题，青岛海洋所联合自然资源部中国地质调查局自然资源实物地质资料中心举办了一场“探索深海、深地资源奥秘”的专题科普活动。来自青岛市南京路小学、香港路小学、德县路小学、天山小学、榉园学校、崂山育才学校等六所学校的200多名师生参加到青岛海洋地质研究所参加活动。科普活动在海洋地质科技馆、学术报告厅和阳光球场三个场地同时开展。 

在海洋地质科技馆，科普志愿者为观众讲解岩石的分类、地球结构、地球演化、板块构造、海底扩张学说、海洋地质调查工作方法和研究内容、海底地形地貌、海洋中的矿产资源、海岸带环境等科学知识，介绍馆中收藏的各种岩石矿物标本、古生物化石，让同学们对地球演化和海洋科学有一个全面的了解。

在学术报告厅，青岛海洋所和实物地质资料中心的科普专家分别为学生呈送了《活跃的地球：大陆漂移与板块构造》和《深入地球内部的望远镜—科学钻探》两场精彩的科普报告，青岛海洋所许明博士讲解了地球结构及构造演化，科学家提出并完善板块构造理论的过程，让学生了解了地质构造运动产生的自然现象及其与人类生活的关系；实物资料中心高建伟工程师以中国大陆最深的科学钻探井—松科二井为例，介绍了全球深海、深地钻探研究的情况，特别是钻探松科二井研究松辽盆地白垩纪环境演化、恐龙灭绝以及探寻深部矿产资源的科学目标，让学生了解地质学家探索深地深海秘密的方法及对社会发展的意义。

在阳光球场, “探索深海、深地资源奥秘”专题科普展区，学生们可以参观深海、深地资源探测的科普展板，还可以开展可燃冰、松科二井研学体验。科学家们将“可燃冰”样品请出实验室，让观众近距离接触可燃冰，向观众展示可燃冰的分解和点燃实验，让学生通过实验了解可燃冰的物理化学性质。实物资料中心带来了我国最深的大陆科学钻探井“松科二井”的岩心样品，让青岛的同学们亲眼见到7000米地下的岩石，在这里，同学们还能通过“松科二井” VR设备了解深地钻探技术以及白垩纪地质环境演化等科学知识。在海洋地质科普VR2.0体验区，佩带上头盔就能观察到海洋独特的地形地貌，观看海底冷泉、热泉以及极端环境下生物等奇异景象，动感逼真的画面，身临其境的体验感受极大地激发了同学们探索海洋的兴趣，同学们纷纷在在签名区宣传布告上写下研学感受。

青岛海洋所作为国家国土资源科普基地、全国海洋教育科普基地以及全国中小学生研学实践教育基地，充分发挥业务特色，联合实物资料中心科普资源优势，利用创新性科普产品，面向社会合作开展地球日科普活动，普及地球科学知识，传播科学思想，宣传地质科技成果，增加青少年对地球科学领域科研工作的认知，提高了社会公众珍爱美丽地球、守护自然资源的意识。

科普报告

参观石林

学习记录

 点燃可燃冰

体验VR

今年新冠肺炎疫情期间，杨志明收到了一个特殊的国际快递。包裹分量很轻，里面只有一个获奖证书——2020国际经济地质学会区域副主席讲席奖。奖项含金量很重，它来自国际矿床领域规模最大、最有影响力的学术组织——国际经济地质学会。

这让他很开心。“获奖并不仅是对我个人的认可，更重要的是代表了我国矿床学研究成果已经逐渐进入了国际同行视野。”

从进入中国地质科学院地质研究所学习、工作至今，杨志明一直潜心于青藏高原斑岩铜矿成矿规律及成矿机制研究。他在中国科学院院士侯增谦的带领下，与团队成员一起提出了一套全新的碰撞型斑岩铜矿成矿理论，并于2019年获得国家自然科学奖二等奖。

中国地质科学院地质研究所能源资源研究中心主任、研究员   杨志明

理论探索实现从0到1的突破

铜被广泛应用于机械制造、建筑工业、国防工业等重要领域，是维持社会经济发展的关键大宗金属之一，重要性不言而喻。

斑岩铜矿是最主要的铜矿类型，提供了全球近3/4的铜。国际矿床学界历经数十年研究，建立起了一套经典的成矿理论，认为斑岩铜矿主要产于岩浆弧环境，形成与大洋俯冲有关。因此斑岩铜矿的分布被认定主要在环太平洋带上，特别是在东太平洋带大陆边缘的智利等国。但在21世纪初，我国青藏高原地区发现的多处斑岩铜矿，形成时已无活动的大洋俯冲，其成因无法用经典的成矿理论解释。

西藏铜矿的铜从哪里来？怎么形成的？特征是什么？要回答这3个问题，就要进入一个理论的“无人区”，挖掘出新的“宝藏”。

自2005年进入中国地质科学院攻读博士学位起，杨志明几乎每年都要去西藏出野外，尤其是冈底斯带，有时候一待就是好几个月。跑野外、看露头、采样品，回到办公室做实验、分析数据、看文献、写文章……这样的工作模式循环往复，一直持续到现在。最终，在导师侯增谦的带领下，他和团队一起，实现了从0到1的突破，提出了一套系统的、全新的碰撞型斑岩铜矿成矿理论。该成果拓宽了全球找铜的区域，为斑岩铜矿的勘查指出了新的方向，同时也加深了对斑岩铜矿形成机制的理解和认识，在国际上产生了重要的学术影响。

被称为“国家科技三大奖”之一的国家自然科学奖，是奖励在基础研究和应用基础研究领域，阐明自然现象、特征和规律，作出重大科学发现的个人。2019年，碰撞型斑岩铜矿成矿理论获得了国家自然科学二等奖，其中，杨志明是第二主要完成人。

开展矿床学的应用基础研究，既可以利用创新理论拓展科学认知，又能与应用紧密结合，创造经济价值。这套成矿理论模式推动了青藏高原多处大型铜矿的勘查发现，包括驱龙铜矿等大型铜矿资源。

十多年，杨志明从地科院的一名学生成长为二级研究员。但是身份的转变并没有丝毫减弱他对地质科研的热情。最近几年，他带领自己的研究小组，连续在多个权威期刊上发表了一系列高水平论文，受到了国际关注。

板凳甘坐十年冷

攻读博士期间，杨志明遇到了人生中最灰心沮丧的时刻。

在阅读了大量文献后，他感受到了与国外矿床学研究的巨大差距。“我们国家的矿床学起步晚，成矿理论研究落后国外很多。就好比人家已经建立了高楼大厦了，我们还是在打地基的阶段。”

第一次，他因为研究地质的巨大落差和压力而差点崩溃。但也正是地质，令他以更宽广的胸怀去吸收了这种压力，转化为科研的动力。

“聊人生侃历史，不过是以百、千年计数，而地质学动辄几百万年，地球演化更是有46亿年历史。实验室分析样品，最小可以到微米级，而讨论成矿规律则是在一个区域甚至是全球范围，又将空间拉升到108米。这种时空上大尺度的来回跨越，会在潜移默化中拓宽认知。所以地质人看待事物的变化、规律，都会放到更长的时间、更宽的空间中来衡量。”身为北京科技大学的讲座教授，杨志明上课会对学生说，学地质能令人豁达、心胸宽广。

近20年的科研生涯，杨志明觉得自己的人生观都因地质而改变，这也是他坚持矿床学研究而毫不动摇的原因所在，因为他已融入其中、乐在其中。

随着科研取得创新成果，荣誉也纷至沓来。2018年，他获得国家杰出青年科学基金资助，成为自然资源部系统最年轻的“杰青”。同年，他入选科技部重点领域创新团队负责人。

而这一切背后，是鲜为人知的艰辛和曲折。要知道，挑战西方奉之为圭臬的经典成矿理论，并让中国人研究出的理论在国际上得到认可，何其艰难。2007年，杨志明团队投了一篇关于碰撞型斑岩铜矿形成机制的文章到国际权威杂志，对方却以“不相信”的理由拒绝了。直到6年后，他们的文章才得以发表。

“虽然现在理论已经成型，但是还有一些细节问题需要补充，而且随着研究进展和思考的深入，又会出现新的想法，需要回头检查原来没有注意的地方。”杨志明表示，当下自己在做斑岩铜矿的同时，也会适当拓展对关键矿产的研究。青藏高原他还会继续跑下去，科研的“冷板凳”还会继续坐下去。

专注矿床学研究不动摇

科研的道路是漫长的，必须孜孜不倦、十几年如一日的坚持。杨志明却从未觉得辛苦，因为做的是自己喜欢的事情。

曾经有一个月，他每天10多个小时泡在地下室整理样品，看石头，只是为了梳理清楚一个矿床中矿脉的切穿关系。“如果想要成才，出成果，就要选择自己感兴趣的专业或方向，坚持下去，10年、20年，最后肯定能成为专家。”

在杨志明眼里，一辈子能够把一种矿床类型研究明白就已经很不错了。“我们所里很多专家都是在某一个领域研究了大半辈子甚至一生，才小有所成。如果别人都是花一生做一件事，那我只用10年，怎么比拼得过呢？”

于超是中国地质大学（北京）地质专业的学生，未毕业的时候听社团学长提起了杨志明，便慕名报考了他的硕士研究生。在他眼里，杨老师十分严格。野外跑了一天，晚上还要求他们整理资料或者读文献。但令于超佩服的是，导师同样以身作则，回到单位，杨志明必须将样品切割、打磨、抛光，然后扫描后存档，他办公室里十多筐样品全是如此，一个外行直接拿起来就能看到闪烁的金属铜。

如果为了某个事业付出了一生，却没有得到相应的回报，会后悔自己的选择吗？杨志明的回答就如同他的名字。“选择矿床学，选择做斑岩铜矿，肯定会一直坚持下去，从没考虑过获不获奖，也从无后悔两个字。”正是这种“无悔”的信念感，令他能够潜心近20年专攻一件事。

中国位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震作用十分活跃。2020年9月30日，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所根据青少年防震减灾知识学习需求，派出青年科技人员田陟贤博士走进青岛市莱芜一路小学，为师生们作了一场题为“地震：成因与应对”的科普报告。 

田博士的报告主要分为三个部分，首先他从地球在宇宙的位置和演化讲起，介绍了地球这个人类赖以生存的家园在漫长的地质历史中经历着周而复始的海陆变迁，发生了无数的地质灾害，而地震就是其中最为常见的一种。田博士以20世纪以来全球最为严重的几次地震为例，用一张张触目惊心的图片让学生见识了地震巨大的破坏力和危害，也认识到科学家研究地震，普及抗震防灾知识的重要意义。

接着，田博士详细讲解了什么是地震、地震的分类以及它是如何发生的。地震是地球上经常发生的自然现象，每6.4秒就发生一次，大多数地震因为震级较小我们感觉不到，只有借助专门的仪器才能监测，而极具有破坏力的7级以上的地震比较少，只发生在少数地区。地震按照成因主要分为诱发地震，构造地震和火山地震三种，其中，构造地震占全部地震数量的90%以上。田博士通过生动形象的启发互动向同学们详细讲解了大陆漂移学说和地球的板块构造，深入浅出地解释了最为普遍也最具破坏性的构造地震的形成机制，让同学们理解了构造地震是一种自然现象，地震带主要分布在板块交界地带，构造地震虽然不可避免，但我们可以通过科学的监测，及时预报和科学应对来预防或减轻地震灾害。

其后，田博士重点介绍了地震来了人们应该怎么办，讲解了在学校、家中、公众场所等不同处境下经历地震时的应对措施与求生要领。他强调同学们如果遭遇地震，必须要保持镇静，应用避震和自救知识保护自己，还一定要有坚定的信念，耐心等待救援。

在报告的最后，田博士特别针对2020年9月8日在青岛崂山海域发生的地震做了分析，他告诉同学们青岛在地质构造上并不位于典型地震带上，是一个构造活动较为稳定的地区，发生大地震的概率比较低。

本次科普进校园活动让同学们了解了基本的地震科学知识，掌握了必要的防震减灾的技能，提高了师生们防震减灾的意识和抵御地震及其次生灾害风险的能力，受到了学校的热烈欢迎。

“要积极提倡‘双百’方针，没有坦诚交流和讨论，科学技术是无法发展的，要提倡科学诚信，人类才能踏踏实实地走下去。”

——中国工程院院士、著名地球物理学家

赵文津

1952年

一个根本不懂地质知识的

热血青年

仅用一个月时间

学了20多门课程

就下矿山边干边学

决心在发展科技上

为新中国出力

为中国人争气

中国工程院院士、著名地球物理学家 赵文津

从矿山上的实习生

到中国地质科学院副院长

他始终坚持不懈学习

兢兢业业工作

赵文津（左） 在广西大厂锡矿坑道研究矿体走向

上世纪50—60年代

初出茅庐的他

发现了

池州铜山铜矿

找到了

大型钒钛铁矿和富铁矿

赵文津院士在昆仑山地应力观测钻机前讨论问题

1978年后

他便将目光投向了高原

把研究室取名“西藏屋”

用20余年时间

“切开”青藏高原

换来了令世界瞩目的

大批探测研究成果

被国外杂志称作

“移动大山的人”

赵文津院士在国家科技奖颁奖大会上

进入21世纪

他将自己的心血

倾注于两个领域

赵文津院士荣获李四光地质科学奖荣誉奖，时任国务院副总理曾培炎为获奖者颁奖

在深空探测领域

参与建立了

月球实验场

火星实验场

翻译出版了

《月球新观》

……

赵文津院士（前中） 在昆仑山断裂带现场指导大地电磁探测工作

在地震预报研究方面

研究各个案例

倡导成立

公益性的遥感减灾研究院

论证建立

“四光”地震卫星星座

……

赵文津院士在四川涪陵考察页岩

如今

这位年近九十的老人

仍致力于

中国地质科学技术的发展

针对

学术研究同质化

“改善人才评价机制”

……

都有着自己独到的见解

赵文津院士在五大莲池考察玄武岩地质

对于他最担心的

资源安全问题

他告诫道：

“无论是新中国成立初期，

还是国际形势复杂的当前，

我们都不能过多地依赖

国际市场……”

他是中国工程院院士

著名地球物理学家

赵文津

地质科学高峰的攀登者

——记中国工程院院士、著名地球物理学家赵文津

学习是一辈子的任务

赵文津出生在1931年，那一年“九一八事变”爆发。年少时跟随父母颠沛流离，饱尝生活艰辛。1949年，考入清华大学物理系。入学后，他有幸参加了开国大典，从此，他下定决心在发展科技上为新中国出力、为中国人争气。

他始终记得陈毅同志到清华作报告时对他们的勉励：清华同学将来作为科技人员，一定会遇到许多科学技术方面的决策问题，如果没有真才实学，决策错误,将会给革命事业造成损失，甚至会造成人民生命、财产的巨大损失。这些话，深深地印在他的脑海之中,鞭策着他在未来人生中坚持不懈地学习、兢兢业业地工作。

1952年，第一个五年计划即将开始。21岁的赵文津响应政府号召，提前毕业，开始了为国家寻找急需矿产资源的奋斗历程。然而，物理专业的学生根本不知道什么是地质、矿物、矿床、物探、化探，于是他来了个“恶补”，一个月学了20多门课，然后就下矿山，边干边学。赵文津深切地感到，学习工作光有热情是不行的，这也让他非常感谢地质部部长何长工和地球物理学家顾功叙给予的极大鼓舞和工作指导。赵文津跟着顾功叙到安徽铜陵铜官山铜矿实习了两个月，来年就被任命为安徽321物探队队长，带着近百人，在皖南狮子山、凤凰山等地用物探方法找矿。幸运的是，他们在江边河网地区发现了一个大的矿异常，经打钻勘查发现了中型铜矿——池州铜山铜矿。

1956年，赵文津又响应号召重走长征路，带领西南物探大队先后在攀枝花、红格、白马、太和等地找到一批大型钒钛铁矿和富铁矿；1958年，赵文津调到地质部地球物理探矿研究所工作，致力于推动物探、化探新技术新方法的研发，以提高方法技术找矿效果；之后，他又在地矿部科技司副司长、中国地质科学院常务副院长等不同的岗位上，致力于中国地质科学技术的发展。

就这样，他一路工作，一路挑战，一路学习，不敢稍怠。到了晚年，他又“迷”上了研究李四光学术思想。他特别推崇李四光注重科技创新、科学的方法论，即：从本质上、从宏观上把握问题，从现象和相互关联角度上思考问题。

“切开”青藏高原

赵文津把自己在中国地质科学院的研究室取名“西藏屋”，可见西藏在他心中的分量。他认为青藏高原地质研究对地球科学发展极其重要，决心为高原地质研究奋斗终生。

1978年，赵文津陪同国家地质总局局长孙大光到法国谈判并签署合作协议，联合开展喜马拉雅地壳和上地幔研究，这是新中国第一次对外开放青藏高原研究。1991年，中、美、德、加四国又达成协议共同开展喜马拉雅和青藏高原深剖面研究，随后他被地矿部任命为这一国际合作项目的中方首席科学家。

从1992年开始，“国际合作喜马拉雅与青藏高原深剖面调查与综合研究（INDEPTH）”项目分5个阶段在青藏高原上艰难地推进着，同时也在国际地学界产生了巨大的吸引力和影响力。当项目进展到第二阶段时，德国和加拿大的专家陆续参加进来，到后来竟汇集了10多个国家的专家。

在20余年的时间里，多国科学家从藏南亚东开始，穿过喜马拉雅山脉、雅鲁藏布江、拉萨地块、藏北羌塘盆地、唐古拉山、可可西里地块、昆仑山脉、柴达木盆地、祁连山，到达阿拉善地块，合作开展深反射、广角反射、宽频地震、大地电磁、重力测量及地表构造填图，“切开”青藏高原，进行地壳结构与深部过程综合研究。

持之以恒的科学探索换来了令世界瞩目的大批探测研究成果。1998年，这一项目被评为“中国基础科学研究十大进展”之一；2000年，其第一、二阶段成果被评为国家自然科学奖二等奖。项目组在国际核心期刊发表学术论文数百篇，其中在《科学》和《自然》杂志上发表了15篇，而赵文津也因贡献卓著荣获2003年度“何梁何利基金科学与技术进步奖”。鉴于赵文津在这项研究中的重大作用，美国《科学》杂志对其进行了专访，在文章中将他称作“移动大山的人”。

关注深空探测与地震预报

每次与赵文津院士交流，他都会兴致勃勃地谈起自己最近在研究思考的问题。近十几年，他最关注的有两件大事——深空探测和地震预报。

2004年，赵文津被正式邀请参加国内探月和深空探测有关咨询和研究工作。2005年10月，国土资源部成立探月科学专家小组。而后，作为专家小组组长的赵文津，把许多精力投入其中，带领一批地球物理、遥感、地球化学、地质等领域的专家，从加强行星地质学和开发月球资源角度开展研究，翻译出版了《月球新观》，组织了探月与地学科学国际研讨会、月球与火星探测科技高层论坛，建立了月球实验场（甘肃柳园）和火星实验场（青海大浪滩），发表了一批科研成果。

现今，中国地质科学院已与国家探月工程中心签署协议，共建中国深空探测中心。赵文津希望国家能尽快设置有关深空探测的大科学计划，以科学目标为先导，带动相关技术和装备的快速发展。“自然资源部的人才可以更好地为国家深空探测计划服务，提供更多基础性、应用性的科研成果。”他说。

中国是一个地震多发国家，从2002年开始，赵文津连续14年被聘为国务院地震预报评审委员会成员；2008年进入国务院汶川地震专家委员会，后来又成为地震局科技委和咨询委成员。深知中国地震灾害之烈的他，对于地震预报这一世界性的科学难题始终非常关注，他坚信地震预报“可以攻克，而且必须攻克”，因为地震也是一个自然现象，必然有其发展规律可以探索。

赵文津在地震预报研究方面倾注了许多心血，研究各个案例、组织研讨会、倡导成立公益性的遥感减灾研究院、论证建立“四光”地震卫星星座……他认为，要从科学途径和实践经验中去深化认识、坚定信心，要加强地表和深部调查，探寻地震前兆发生的规律及其特征，开发新探测方法，要坚持群测群防，加强风险决策研究，最重要的是，要打破部门分隔、学科分割，发挥我国的制度优势，组织好这项工作。“地球是一个相互关联的有机整体，不可能把它分割开来管理，希望国家推动地学有关部门的联合协作，共同把自然灾害预防与防治等重大问题解决好。”

做地质科学界的直言者

在许多人眼中，赵文津是位很有个性的老头，只要看见不合理的事情，就会直言不讳地指出。

赵文津是吃过“直言”的苦头的。

1963年，他满怀热情地向地质部领导提交了一份名为《发展物探新技术、新方法以提高地质找矿效果》的建议，剖析了当时金属矿物探方法技术中存在的问题，阐述了物探的“三新方针”，并得到了地质部和物探局党组的高度评价。但也正是因为这份建议，1966年他被“文化大革命”的风浪强烈冲击。

然而，直到现在，他不卑不亢、不屈不挠的性格，丝毫没有变化。

针对学术研究同质化，他说：“地学科研机构林立、重复，大家买的设备差不多，你能做的，我也能做，你不能做的，我也不能做，为什么不能集中人力物力办些大事呢？”

关于“改善人才评价机制”，他强调“专业化、去行政化是人才成长的必由之路，也是发展科学技术必须具备的条件”。

对于他最担心的资源安全问题，他说，“无论是新中国成立初期，还是国际形势复杂的当前，我们都不能过多地依赖国际市场。国家要尽快在能源资源安全上形成新的发展战略思考，这是国之大计。要下大力气通过科技创新推动资源勘查开发、改善生态环境。”

他一直认为，“地球这个研究对象非常复杂，我们必须大力发展大地球科学”。他对自然资源部以地球系统科学为引导“统一行使全民所有自然资源资产所有者职责、统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责”的定位十分赞赏，但同时也希望自然资源部能够把自然灾害研究的职责也统一起来考虑。因为“地球自然系统是一个整体，割裂地看，是不符合自然规律的”。

……

赵文津说：“要积极提倡‘双百’方针，没有坦诚交流和讨论，科学技术是无法发展的，要提倡科学诚信，人类才能踏踏实实地走下去。”

从镇巴县城到圈子崖天坑的水泥公路还剩下最后的两三千米就修通了，这八九十千米的山路，即使是越野车，也得行驶近三个小时。

记者随同科考队从镇巴县城出发，过了三元镇，沿途都是在悬崖绝壁上忙于修路的山民。尽管已经铺上了水泥路面，但路牙子和栏杆还没有配起来。车在路上行驶，记者往窗外一看，脚下就是悬崖，没有在这样的路上跑过的人，还是会心生恐惧的。

正在修路的山民们对于我们一行的匆匆驶过很友善，从他们喜形于色的脸上，可以看出他们对天坑开发的某种期待。

科考人员在天坑底部考察天坑构造

近年来，陕西汉中天坑群的发现让天坑这种奇特的地质现象为世人所瞩目，也惊动了国际地学界。今年4月28日~5月9日，中国地质调查局岩溶地质研究所、陕西省地质调查院与捷克洞穴学会、英国洞穴协会联合对汉中天坑群进行了第四次国际科考。

天坑群成了继“两汉三国”汉文化之后汉中的又一张靓丽名片。汉中天坑群调查研究成果显示，汉中地区5019平方千米面积内，共发现天坑54个，占全球已发现天坑的1/4，此外，洞穴、峡谷、地缝、石芽、石林、湖泊等岩溶地貌景观超过400处，这也让汉中天坑群成了当之无愧的世界级天坑博物馆。

显然，作为罕见的地质遗迹，汉中天坑群的发现无疑会引发一股旅游开发热潮。但是，在旅游开发的同时，也必然会引来一些反对的声音，到底是重开发还是重保护，这就要考验当地政府的智慧了。

什么是天坑？

天坑是在地球表面自然形成的平均宽度与深度均超过100米的独特的大型喀斯特地貌。站在坑口直接向下观望，让人有一种深不见底的恐惧。在伯牛坑探秘期间，记者怀着好奇，糊里糊涂地跟着科考队顺着绳子往坑里滑，刚刚下到一半，就感到了莫名的恐惧。记者硬着头皮下到坑底，溶洞般的巨大洞厅令记者惊叹，随处可见坍塌的碎石，川流不息的地下暗河不知流向了何方。

据专家介绍，地下河水的强大侵蚀动力是天坑形成的主要原因之一。随着河水的不断冲刷，洞穴面积不断扩大，形成了我们看到的这种大厅。再经过数万年的冲刷和崩塌，大厅顶部完全塌陷，最终形成天坑。

对于天坑的概念，陕西省地质调查中心主任罗乾周用比较通俗易懂的语言给出了自己的答案，天坑是指四周陡壁具有一定规模、发育在碳酸岩岩区的一种地貌，是在地下河强烈溶蚀和侵蚀作用下，石灰岩不断溶解，导致岩层不断崩塌，并贯通地表所形成的。

2001年之前，天坑只是对重庆奉节县小寨天坑这种景观的特称，类似的地貌在各地有不同的名称，如“龙缸”、“石院”、“石围”、“岩湾”、“天盆”等。2001年，天坑作为一个专门的喀斯特术语被我国专家提出。

作为一种地质奇观，天坑虽然已经在地球上存在了漫长的岁月，但直到2005年，中国地质调查局岩溶地质研究所研究员朱学稳与其所在研究集体提出的喀斯特天坑理论体系和“天坑（karst tiankeng）”的名称，才正式被国际喀斯特学术界认可。这是继峰林（fenglin）和峰丛（fengcong）之后，第三个由中国人定义并用汉语和拼音命名的喀斯特地貌术语。

在朱学稳和英国诺丁汉特伦特大学Tony Waltham教授联合署名的论文《天坑释义》中，他们是这样定义天坑的：具有巨大的容积，陡峭而圈闭的岩壁，深陷的井状或桶状轮廓等非凡的空间与形态特征，发育在连续沉积厚度及其含水层包气带厚度均特别巨大（地下水位深埋）的可溶性岩层（以碳酸盐岩为主）中，从地下通向地面，平面宽度与深度从大于100米至几百米以上，底部与地下河相连接（或有证据证明地下河道已迁移）的一种特大型喀斯特负地形。

此外，在观赏方面是否具有稀有、壮观、险峻、生境独特和生物多样性等综合属性，也应该被认为是鉴别天坑与一般漏斗、洼地或竖井的重要标志。失去地下河行迹或周壁的完整性遭受严重破坏的天坑，可称为退化（剥蚀）天坑。

“据推断，汉中天坑群的天坑形成时间在18万年到12万年前，最古老的可追溯到68万年前，通过研究天坑我们可以研究古地理环境、气候等，可以帮助我们更好地了解过去。”罗乾周称，独特的地形、负地形下特殊的生态环境是人类了解地质、气候变化的最佳场所。

汉中天坑群的一大特点是，这些天坑都处于原始森林之中。我国的喀斯特地貌以“中国南方喀斯特”世界自然遗产最为著名，那些分布于云南、贵州、广西、重庆等地的石林、峰丛、溶洞、天生桥以及天坑等，没有一处有着汉中天坑群这样丰美茂盛的原始森林。

关于汉中天坑群的形成，陕西省地质调查中心总工程师李新林告诉记者，天坑群的形成是一个很复杂的过程，它不是简单的地质塌陷的结果，地下水流的侵蚀和微生物（细菌）的侵蚀也是天坑形成的诱因。当然微生物的侵蚀必须具备一个条件，就是上部有适合菌体繁育的土和植物。

天坑是一种自然景观，由喀斯特作用形成，因此人为作用形成的巨型坑不能叫天坑，比如矿坑就不能算天坑。此外陨石撞击地球形成的陨石坑也不能叫天坑，因为它不是喀斯特作用所形成的。

北纬30度以北

北纬30度主要是指北纬30度上下波动5度所覆盖的范围。在这一个纬度发生着许许多多让人捉摸不透的未解之谜和神秘事件，四大文明古国全部集中在神秘的北纬30度附近。

据研究发现，在北纬30度附近发生的地震都十分严重，其实不仅仅是地震，海难、火山和空难在北纬30度发生的概率也非常高。

在北纬30度，既有着许多奇妙的自然景观，又存在着许多神秘现象以及未解之谜。北纬30度发生的一系列现象都有着一定的必然联系，其被人们称为地球的脐带，该纬度的磁场、电场、重力场等都对地球环境产生了很大的影响，北纬30度未解之谜等着人们去探索。

北纬30度既是地球山脉的最高峰所在地，又是海底最深处的藏身之所，世界著名的几条大河都在这一纬度进入海洋。在这里，不仅有着神秘的古埃及金字塔群，还有神秘的火神火种壁画，死海、空中花园、百慕大三角州、玛雅文明遗址等都在这一纬度存在着，甚至人们猜想的亚特兰蒂斯似乎也存在于北纬30度附近。

在北纬30度存在的神秘现象以及未解之谜数不胜数，这一纬度也一直被人们称之为神秘的北纬30度。地球在46亿年的历史变迁过程中，形成了今天独特的地质和地貌特征。关于北纬30度的奇异现象，尽管地球物理学家发现了由地表至地心分布着地壳、地幔和地核，以及三者不同尺度的三维横向不均匀性，但有些奇怪的自然现象还无法弄清，很多问题仍需进一步进行研究。

天坑是一种罕见的地质现象，一般形成期在50万年左右。目前，全世界发现并被确认的天坑共有130个，其中90多个在中国。那么，为什么说这次发现的汉中天坑群十分罕见？原来，汉中天坑群发现之前，全世界发现并被确认的天坑均位于北纬24度~31度之间和南、北纬20度以内，而在汉中发现的天坑群沿着大巴山脉，分布在北纬32度~33度范围内，是在我国北纬32度湿润热带-亚热带岩溶地貌区最北界首次发现的岩溶地质景观。

据了解，汉中天坑群是首次在北纬32度~33度范围内被发现的全球纬度最高的天坑群，填补了世界岩溶地质研究的空白。汉中天坑群共有54处，主要分布在汉中市宁强县禅家岩镇、南郑县小南海镇、西乡县骆家坝镇、镇巴县三元镇4个区域，其中超级天坑2个、大型天坑7个、常规天坑45个、其他地质遗迹473处。

中科院院士袁道先在进行实地考察后认为，汉中天坑群将我国湿润热带-亚热带岩溶地貌区界限显著北移，具有重要的科学价值，合理保护与开发利用天坑群地质遗迹资源，对于地方经济发展具有重要的推动作用。

汉中发现罕见天坑群的重要价值在于，不仅极大地丰富了我国乃至世界地质遗迹旅游资源，更填补了世界岩溶地质研究空白，增加了生物研究原始样本，对研究我国南北方乃至全球古地理环境及气候变化具有重要科学价值，其被专家誉为改写地质历史的世界级“自然博物馆”。

由联合国教科文组织选出的地质公园是以其地质科学意义、珍奇秀丽和独特的地质景观为主，融合自然景观与人文景观的自然公园。联合国教科文组织的目标是选出超过500个值得保存的地质景观加强保护。目前，我国已有35处地质公园进入联合国教科文组织世界地质公园网络名录。无论是地质公园还是世界自然遗产都是全球自然景观中的佼佼者，其科学意义和旅游观赏意义不言而喻。记者从不同渠道了解到，针对汉中天坑群这一独特的地质遗迹，目前各方正在积极筹备世界地质公园和自然遗产申报。

中国地质调查局高级工程师毛晓长认为，汉中天坑群与南方天坑有着不同的形成机理，生物多样方面也很独特，因此从稀有性、科学性、美学性、可保护性等方面而言，汉中天坑群具备成为世界级地质遗迹的条件。

专家认定，汉中天坑成群分布，规模巨大的洞穴廊道、地缝、峡谷、石林及湖泊等岩溶景观类型齐全，组成了完整的岩溶地貌系统。岩溶洞穴中保留有丰富的古地下河冲积物、次生化学沉积物及重力崩塌堆积物，为研究地下河演化和秦岭南部古环境变化提供了素材。

记者了解到，中国地质调查局岩溶地质研究所与陕西省地质调查院已达成共识，拟共同推进汉中天坑群国家及世界地质公园申报工作，初步确定以汉中黎坪地质公园为基础，联合南郑小南海、宁强禅家岩天坑群，争取申报世界地质公园。

开发之惑

天坑是一种独特的自然奇观，为喀斯特条件下所特有。它在自然景观中，具有稀少、奇特、险峻、恢弘、壮丽、秀美、生态环境独特等一系列特殊的旅游观赏价值与感官属性。同时，天坑总是与洞穴、地下河、奇峰怪石等其他旅游资源共存于一体，因而无疑是一种特殊的超级旅游资源。

据了解，重庆小寨天坑已于1999年向游人开放，广西乐业大石围天坑群正在旅游开发规划之中。未来，喀斯特天坑风景名胜区将为世界旅游业增添一个璀璨夺目的亮点。

汉中天坑群一般分布在人迹罕至的大山顶上，居住在这里的村民大多因为交通问题而在贫困线上挣扎着。在南郑县小南海镇考察伯牛坑时，正在地里干活的一位老农民悄悄地向记者打听，这里真的能开发吗？几天后，在央视对镇巴县三元镇天悬天坑进行直播的当天，一群前往围观的当地村民又问了同样的问题，其中一个年轻人告诉记者，他自己花钱修通了一条从家到公路的水泥路，准备开一个农家乐。

记者注意到，每个天坑附近的百姓都对天坑的开发充满了期待。面对这一世界级的旅游资源，当地政府又岂能错过？对于经济欠发达的汉中来说，有开发利用的冲动也在情理之中。但是天坑资源属于不可再生的自然遗迹资源，一旦开发不当将会带来不可挽回的损失。

在本次科考期间，中国地质环境监测院地质环境评估室主任、全国重要地质遗迹项目负责人董颖对天坑一味地搞大规模开发提出了反对意见，她说：“地质遗迹开发要谨慎，应以保护为主，即使要开发，也应该以维持天坑的原貌为基点，不要对其原有的风貌进行破坏，否则就失去了意义。”

因此，对于经济实力不强、脱贫攻坚压力较大的汉中来说，如何利用天坑群资源，推动区域经济发展、促进当地群众致富增收成了主政者面临的主要问题。

“汉中天坑群基本上为原始状态，未受人为破坏，保存程度极好。”李新林介绍，汉中天坑群地质遗迹呈现地面与洞内景观相结合的多层次的游览空间，可以与人文、生态及红色旅游资源相结合，形成完整的旅游资源配置格局，具备观光游览、度假休闲、探险科考、科学研究、科普教学等多种功能。

据了解，由于自然条件限制，天坑周边交通十分不便，当地群众的生活也十分贫困。周边群众期待天坑群的发现能够带动基础设施建设，依靠生态旅游促进自然资源开发和农副产品销售，为当地脱贫攻坚提供机遇。

实际上，由于汉中天坑群还处于科考阶段，旅游还尚未开始，加之天坑所在之处地形都较为险峻，保障措施还不完备，为了游客的安全，暂时没有对外开放。不过，在科考队进入圈子崖天坑和天悬天坑期间，记者发现，还是有不少重庆、四川、湖北等外省市的游客慕名前来参观旅游。

据了解，当地已着手编制下一步调查、保护和开发利用方案。陕西省计划对其余岩溶遗迹区继续开展深入地质勘查，并启动地质遗迹保护管理办法的起草工作。

“通过考察，我们发现，汉中天坑群还存在许多未解之谜，需要我们在今后若干年开展多学科、多方面的深入调查。”陕西省地质调查院副院长黄建军说。

斯洛文尼亚科学院岩溶所的安德烈·米哈维奇博士在不久前考察汉中天坑群后表示，汉中天坑群非常壮观，具有很高的科学价值和旅游价值。

斯洛文尼亚最著名的波斯托伊纳洞已有约200年的开发历史，它经历了一个不断纠正错误和调整旅游战略的发展过程，以求在遗迹保护和开发旅游之间实现平衡。安德烈·米哈维奇说：“我建议对汉中天坑群的保护利用进行综合评估，三思而后行，避免破坏和犯错。”

汉中天坑群如何做到在保护中开发，相信当地政府部门会有一套完善的规划。记者意识到，要想更好地开发，把汉中天坑群当作一个地学科普基地，还需要我们的地质学家更好地讲好地球的故事。

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。