“锂”从山中来，仗剑走天涯

 邓伟 李成秀 冀成庆 徐莺 周雄

1.“锂”的家族群

1）锂（Li）

锂的克拉克值为30ppm，是较分散而又广泛分布的元素，主要在岩浆结晶作用的晚期阶段富集在伟晶岩中；花岗岩中含量最高，其次是碱性岩。矿床中经常与铍、铷、铯、钽等有益元素共生。

目前，已知含锂的矿物有150多种，呈独立矿物形式的有30多种，主要工业锂矿物有锂辉石、锂云母、透锂长石、磷锂铝石、铁锂云母等。川西稀有金属矿集区中的锂资源基本以锂辉石形式产出。

锂辉石，化学成分LiAl[Si2O6]。一般Li2O含量7%左右；晶体呈柱状、板状、针状，颜色可呈无色、灰白、淡紫、淡绿、淡黄、宝石绿色；条痕白色；摩式硬度6.5-7；比重3.03-3.22。

含锂矿物特征

2）铍（Be）

铍的克拉克值为6ppm，为显著的亲石元素。在花岗岩及霞石正长岩中的含量较高，在岩浆分异过程中富集于岩浆残液中，经常固结集中在岩石圈最上部，在地壳深部含量减少。

世界上已发现的铍矿物和含铍矿物有60多种，常见的矿物约有40多种，主要的工业矿物有绿柱石、硅铍石（似晶石）、羟硅铍石、金绿宝石（铍尖晶石）和日光榴石。

绿柱石，化学成分Be3Al2[Si6O18]，一般BeO含量13%左右；晶体一般呈柱状，呈绿色、黄色、浅蓝色、红色；条痕白色；玻璃光泽或树脂光泽；性脆；硬度7.5-8；比重2.65-2.91。

含铍矿物

3）铌（Nb）和钽（Ta）

铌和钽的原子构造类似，因此，两者在物理化学性质、地球化学性质及矿物学性质方面都很相近。铌、钽经常共生，在岩石和绝大多数矿物中铌和钽的含量此消彼长。在成因上与碱性岩有关的矿物中铌相对富集，与花岗岩有关的矿物中钽相对富集。

铌在地壳中的丰度为3.2ppm，钽的丰度为2.4ppm。由于铌、钽的地球化学迁移行为不同，铌开始早、收敛晚，钽主要富集于晚期。所以铌矿物种类多，分布广；而钽的变种少，分布不广。目前，已知的铌、钽矿物和含铌、钽矿物有130多种，常见的有30多种。如铌铁矿-钽铁矿、钽铁矿、铋铁矿、褐钇铌矿、易解石、铌易解石、铌铁金红石、烧绿石、锰钽矿、重钽铁矿、黄钇钽矿、细晶石等。铌钽矿物基本呈黑-棕红色，半金属光泽、油脂光泽，少数为金刚光泽；比重大，因此可用重选方式得以富集；化学成分极为复杂。

含铌钽矿物

4）铷（Rb）和铯（Cs）

铷在地壳中的丰度为90ppm。目前没有发现铷的独立矿物，呈分散状态，常以类质同象混入物出现在含钾矿物中。工业来源主要从富含铷的锂、铍、钾的矿物中提取。如锂云母中含Rb2O3%、微斜长石（天河石）中含Rb2O0.3%、铯榴石中含微量铷等。

铯在地壳中的含量为20ppm。含铯的矿物有10多种，但铯的主要来源还是稀有金属伟晶岩中的铯榴石和锂云母。除此之外，铯还分散在其他矿物中，如绿柱石、黑云母、天河石和堇青石等。

含铷铯矿物

铯榴石，化学式Cs[AlSi2O6] nH2O。一般含Cs2O30%左右，晶体往往呈立方体、粒状及致密块状，无解理；颜色为无色、白色，有时带灰、粉红、浅紫等色颜色；性脆，硬度6.5-7；比重2.67-3.03。

2.“锂”从哪里来

1）传统矿山

在您印象中矿山是什么样的？答案也许是偏远、荒凉、破旧的厂房，艰苦的条件，又或许是漫天尘土、泥浆满地、污水四溢，像这样又或许是那样……

2）绿色矿山

随着时代的发展和绿色矿山建设的推进，如今的矿山早已不再是从前的样子。先进的设备、一流的技术、现代化的厂房，一座座“花园式”的矿山正拔地而起。清洁生产，循环用水，大家再也不用担心环境污染了！

3）“石头”变“电池”

石头是如何变为电池的呢？锂辉石矿经过采矿进入选矿厂，选矿厂采用物理方法分选出含锂矿物，含锂矿物经过冶金处理成为碳酸锂产品，再由产业部门深加工，最终脱胎换骨成为电池。

3.崭新“锂”程

1） 锂之应用——走入寻常百姓家，健康美好新生活

随着科技的快速迭代升级，锂在日常生活中的应用越来越常见。含丁基锂的橡胶轮胎更加耐用，寿命比原来提高了4倍以上，让驾车出行更加安心；锂动力电池驱动的新能源汽车逐渐进入普通家庭，成为城市代步、环保出行的首选之一；锂电池和其他锂产品在娱乐设备上也得到广泛应用，为我们的休闲娱乐生活开启了无限可能性；锂的应用在家中随处可见，它为我们提供了便捷舒适的智能生活。

厨房里，添加了锂的电磁炉面板等玻璃制品，可以使其变得更轻、更结实、更耐溶。锂盐可为蔬果进行“健康护理”，防止西红柿腐烂和小麦锈穗病，让人们吃得放心、吃得安心。锂在医学保健方面也有新的应用，不仅可以强身健体，还能防治疾病，是人体健康的“守护者”。国外研究发现，锂与阿尔茨海默病存在关联，一款为中老年市场打造的天然矿泉水“锂水”就此诞生。而锂的用途还在不断拓展中，从交通工具到健康护理，锂的应用遍布我们生活的每个角落，改写了每一个人的生活方式。

新世纪崭新的“锂”程指日可待。

2） 铍之应用——让医疗成像、诊断和激光医学走到科技前端的金属材料

铍，是仅次于锂的轻金属，主要是以铍铜合金和铍金属的形式广泛应用于航空、医学等领域，是新兴产业发展必需的战略性矿产资源。目前，世界上只有美国、中国、俄罗斯等国具有工业规模的从铍矿石开采、提取冶金，到铍金属及合金加工的完整铍工业体系。

①提高X射线成像效果

因为铍金属既可以稳定地处理高温阻抗，又可以实现对X射线的高度透明，铍箔在医疗和科研X射线设备当中已经使用了很长时间。铍箔作为窗口来穿透聚焦的X射线，同时可以保持X射线发生管那一侧的真空环境。

②使低辐射成为可能

铍箔仍是CT扫描和乳腺X射线成像等高分辨率医学成像设备中必不可少的材料。在新一代乳腺癌X射线成像设备中使用低辐射扫描可以得到更精细的肿瘤分辨率，使许多早期可治疗阶段的乳腺癌被及时发现，治愈乳腺癌成为可能。

③改善X射线光管强度和稳定性

作为成像技术的前端科技，铍持续为满足X射线光管高强度、稳定性、抗高温、X射线穿透率等性能要求。

④光学激光器的小型化

使用氧化铍的医学激光器可以帮助眼科医生为数百万患者恢复或改善视力。具有高导热、高强度、介电性能的氧化铍是唯一能控制微小高功率气体激光器的材料。

⑤简化外科手术

铜铍连接器将精确的电信号传送到精密手术器械和最新的非侵入性外科技术的监测装置当中。这种技术减少了对病人的创伤和感染风险，同时加快了愈合和恢复的过程。

⑥分析血液

铍还用于分析HIV和其他疾病的血液分析设备部件当中，给医生和病人提供所需的精确性和可靠性数据。

3） 铌之新应用——冉冉升起的电子材料之星

铌行业全球市场集中度非常高，目前全球最大的铌矿企业是巴西矿冶公司(CBMN)，占据全球市场80%-85%的产量，主要从事铌产品的开发、工业化和商业化运营，是世界上唯一一家可以生产全系列铌产品(包括标准铌铁、特殊牌号铌铁、真空铌铁、真空镍铌、铌金属和五氧化二铌)的企业，对铌价格的走势具有较强的影响力，控制着全球铌产品扩产计划的进度。

具有超导性能的元素不少，铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金，临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度，是目前最重要的超导材料之一。

2019年，材料领域国际顶级期刊《自然材料》发表了复旦大学修发贤团队的最新研究论文《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》。文章显示制备出二维体系中具有目前已知最高导电率的外尔半金属材料——砷化铌纳米带，电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。此次制备出的材料砷化铌纳米带的电导率是铜薄膜的100倍，石墨烯的1000倍。业内表示，导电材料是电子工业的基础，现在最主要的材料是铜，已经大规模运用于晶体管的互连导线。

4）钽之新应用——人体“亲金属”的神奇医学材料

钽作为一种金属材料，具有优异的力学性能和抗疲劳特性，因此被广泛应用于医学领域，尤其是在骨科领域。它可以替代人体骨组织，起到承重作用，目前已在临床取得显著疗效。钽金属材料在与人体组织结合时，具有强度、生物相容性和稳定性等优点。因此，它比传统金属材料的人工置入物更具有优势，在医学领域的发展前景十分广泛。

研究和临床应用表明，多孔钽金属具有比金属钛和钛合金更好的骨融合和骨传导性能，运用钽金属材料制作的仿生骨骨组织长入良好，骨性生物固定优良。未来，利用3D打印高致密度和高力学性能钽金属核心技术，将为我国在高端骨科植入物、医疗器械和难熔金属工业部件发展领域做出积极的贡献。

不仅如此，将钽金属与其他金属材料结合应用在临床医学中也取得了十分重要的突破。很多金属材料因其独特的性能可用于医学领域，但是由于缺乏生物相容性，不能将其优点很好地应用在临床。为此，科研人员想到将耐腐蚀性强且稳定的钽金属涂覆在这些金属材料的表面，使那些有独特性能但原先忌于低生物相容性而不能用于临床的金属材料重新用于临床，并取得显著疗效。

5）铷之应用——超视距精确授时，极佳光电传感器件制造

全球独立铷矿床非常少，下游应用供应链受限，已成为全球对该元素发展的约束要素。铷是自然界一种最大光电效应的稀有分散元素，其合成材料在智能制造中逐渐开始发力。

铷因其极佳的光电效应，在光电管、红外辐射仪表、太阳能光电池等器件制造方面均实现了重大革命性变革。据外媒报道，太阳能电池在通往最高效率的道路上正在不断改进中。德国国家可再生能源实验室研究人员开发了一种新的太阳能电池，为了改善用于吸收可见光的钙钛矿与用于吸收红外线的铜、铟、镓和硒的混合物两层之间的接触，研究小组在它们之间添加了一层铷原子，团队让电池的峰值效率达到24.16%。

铷基设备材料精准计时功能助力集群医用设备同步获取精确时间信号。近年来，基于星载铷钟开发的网络同步时间服务器在国内卫生部门得到良好的推广，为医院提供标准的网络时间统计信息服务，也为局部辐射区域近万台网络客户端提供精度小于5毫秒的时间同步服务器，较大程度地改善了全区医疗机构网络系统，包括：医护人员的办公PC及医疗设备、走廊、大堂子钟系统等授时操作的统一性，充分实现了大数量集群精确医疗设备同步作业中时间的精准性保障。

铷基量子传感器有望用于诊断房颤。心房颤动（AF）是一种导致心率异常的疾病，发作时心脏中传导的电生理信号易出现紊乱行为。目前，常规用于检测房颤的心电图受到灵敏度、时间等诸多限制。据一项发表于《应用物理学快报》的研究，科学家利用原子磁强计，通过基于铷的量子传感器接受信号，成功对导电率与生物组织相近的溶液进行电磁感应成像，可测出高导电性的区域。这项技术实现了非屏蔽环境下的小体积成像，且灵敏度较传统技术提高了50倍，为房颤的快速临床诊断带来了希望。

固体废弃物如何变身宝藏？

邓杰 邓善芝

几个世纪以来，人类社会的快速发展基于对自然资源的使用与消耗。尤其是第三次工业革命以后，生物科技与产业革命的迅速发展，使人们对能源和矿石的需求量激增。同时，为满足迅速增长的社会需求，各行各业纷纷扩能扩产。2012年，国际民间组织“全球足迹网络”（GFN）及英国智库“新经济基金会”提出“地球生态超载日”的概念。“地球生态超载日”是指地球当天进入了本年度生态赤字状态，已用完了地球本年度可再生的自然资源总量。据测算，约从1970年起，人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点。从过去数十年来看，几乎每隔10年这一天的到来就会提前1个月。

资源过度开采和废弃物的无节制排放，造成越来越严重的生态环境问题。人类用碧海蓝天换来了现代社会的方便快捷和科技的快速发展。随着人们经济水平的提高以及对自身健康的重视，环境的重要性被越来越多的人认识。如何在保障人类需求的前提下，尽可能保护和改善环境，寻求资源环境和谐发展的解决方案，成为时下人们关注的重点。为节约资源、提高现有资源的利用率，资源综合利用的概念逐渐被人们所熟知。

在资源开发利用及使用消费过程中，不可避免会产生伴生矿石、围岩及选矿尾矿等，比如钨矿中伴生的铜、铅、锌等含有稀有分散元素的矿物，氧化矿中的碳酸盐和硅酸盐类脉石、有机物生产中产生的废水、生活中的废旧金属和电池等，这些生产和生活废弃物中含有大量的有价金属、有机及无机盐类矿物质资源，将其直接排放到环境中，不仅会造成大量的宝贵资源白白流失，还会影响耕地质量、污染空气和水源，破坏生态环境。在资源开发利用和消费过程中，针对这些伴生矿物资源和生产生活中的废弃物开展回收利用，使其重新资源化，从而最大限度地实现现有资源的高效利用，可以称之为资源的综合利用。

如何实现资源的综合利用？现阶段，资源的综合利用主要从三方面开展：

一、在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用。

煤炭被人们誉为“黑色的金子”“工业的粮食”，它是18世纪以来人类世界使用的主要能源之一。煤矸石是与煤伴生的一种含煤高岭土，过去采煤过程中产生的大量煤矸石一直被作为大宗固体废弃物堆放在煤矿周围。正如犹太经典《塔木德》中所说：“世上没有废物，只是放错了地方。”煤的伴生矿——煤矸石也是如此。煤矸石综合利用的途径很多，除了传统的利用途径，如回填煤矿采空区、铺路、土壤改良、做建筑材料和发电等。最新研究表明，煤矸石还可以作为下游精细加工业的原料。如，煤矸石经处理后可以作为橡胶填料，获得与炭黑相当的补强效果；还可以制备聚硅酸铝铁，用于处理造纸综合废水等；此外，煤矸石可以用于陶瓷、耐火材料、橡胶工业、涂料、塑料、4A分子筛、铝硅铁合金等十多个行业。

二、对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用。

除矿石中的伴生资源外，矿石资源生产加工过程中还会产生大量的废弃物资源。以铜矿尾矿为例，研究表明，铜尾矿中除了可以回收有价金属元素铜之外，还可以回收非金属组分石榴子石、硅灰石等，并将剩余部分作为植物培养基等原料进行利用，实现铜尾矿的减量化和资源化。部分有色金属尾矿的主要成分为SiO2，且包含大量钙、镁等元素的氧化物，和市场上普遍运用的建筑材料的化学组成非常相似。尾矿用作建筑材料时加工方式比较简洁，能够有效解决成本和能耗问题。

三、对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。

除开展矿山资源的综合利用之外，再生资源回收利用也是开展资源综合利用的重要方面。发展再生资源回收行业可以节省采矿、冶炼、电解等工艺环节，大量减少污染排放和能源消耗，也是降低资源对外依存度、推动我国生态文明建设的必由之路。中国是全球公认的制造业大国，然而近些年随着人口红利日益消失，以及环保成本的不断抬升，我国资源的对外依存度逐渐走高。在此背景下，大力发展再生资源回收利用产业，具有积极重要的战略性意义。

现阶段，资源环境和谐发展之路仍然崎岖且漫长，人类需要开展更多的探索与实践。相信在不久的未来，资源综合利用方法和途径会越来越多，资源环境和谐发展之路必将越来越顺利。

带你了解这朵“云”——地质云

戴新宇

“地质云1.0”闪亮登场，魅力初现

“地质云”是自然资源部中国地质调查局主持研发的一套综合性地质信息服务系统，集地质调查、管理、共享、服务四大功能于一身，面向社会公众、地质调查技术人员、地学科研机构、政府部门提供丰富的各类地质信息服务。经过“地质云”研究开发团队艰辛付出，2017年11月6日，“地质云1.0”闪亮登场，迈出了“地质云”建设三步走的第一步。

“地质云1.0”刚上线运行，就受到地质调查科技工作者的青睐，局系统内外正式用户达4000多人，日均访问量突破6000次，在地质调查管理和应急事件服务上体现出精准、快捷的特点。例如，在2017年11月18日西藏林芝市米林县发生6.9级地震后，“地质云”首次启动了应急服务工作机制，在2小时内线下完成震区地质图数据制作，仅用10小时就为应急救灾在线提供了震区区域地质图、国家地质资料馆藏涉及震区的地质资料，以及林芝地区卫星遥感影像图、震中300公里范围地质钻孔、林芝专题地质文献库等系列地质信息产品。毫无疑问，“地质云1.0”实现了地质调查数据共享破冰，为75个国家核心地质数据库的互联共享和2382个信息产品提供社会化服务。

“地质云2.0”华丽转身，飒爽英姿

在2018年10月18日召开的中国国际矿业大会上，“地质云2.0”宣布正式上线，完成“地质云1.0”云上数据资源和系统功能的全面升级，完成手机版地质云APP国家地质大数据共享服务平台研发，通过数据资源整合和信息系统集成，全面提升地质调查数据采集、汇聚、处理、分析、共享与服务能力，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力，及时、有效地满足政府部门、行业用户、社会公众等各类用户对地质信息的多元需求，以信息化带动地质调查现代化。

“地质云3.0”鲲鹏展翅，大展宏图

“地质云”建设三步走设想2020年上线运行“地质云3.0”。为此，地质云研发团队的科研人员做足了功课，全力以赴助推云平台、大数据、智能化“三位一体”建设应用迈上新台阶，为新时代地质调查工作转型升级提供核心动力支撑，建成分布式地质大数据中心，并在以下九个方面提供全方位综合地质服务：

一是升级完善“在线化”调查系统、研发升级重要专业应用系统，初步实现在线化调查，构建立体式地质信息感知体系。二是显著扩大中大比例尺实体数据共享资源，精准开发地质信息系列产品，提供地质信息专题服务，提升“地质云”服务门户访问便捷性，加快构建地质信息共建共享云生态，基本实现在线化服务，显著扩大地质信息线上共享服务规模。三是升级地质调查业务管理系统，完善地质调查业务管理大数据辅助决策系统，强化在线化管理，支撑地质调查业务管理高效运行。四是推行地质调查在线化办公，支撑远程办公、便捷办公。五是通过攻关实现智能区调矿调、智能识别、智能管理、智能数据搜索引擎等智能地质调查技术突破，示范构建智能化工作模式。六是建立完善地球科学“一张图”大数据体系，更新维护国家核心地质数据库。七是采取优化地质调查网络、规范化运维“地质云”节点体系、加强网络安全建设等措施，建实地质调查基础设施与网络安全体系，保障安全稳定运行。八是完善地质调查信息化制度标准体系，支撑自然资源信息化建设。九是加强信息化人才队伍建设与国际合作，提升中国地质调查局在国内外的影响力。

这就是中国地质调查局功能强大的地质云（Geocloud）！神奇的地质云（Geocloud）！

 

 

日前，2.2万余处地质灾害监测预警实验点全面建成进入试运行阶段。至此，自然资源部已连续3年开展的地质灾害监测预警实验，通过提高地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力，扩大地质灾害专群结合监测预警覆盖面，推动我国地质灾害防治加快实现“人防﹢技防”——

自然资源综合调查指挥中心专家组在青海调研地质灾害监测预警实验进展情况

“4月25日，广西壮族自治区河池市金城江区平桃屯滑坡先后触发蓝色、黄色预警，经地质灾害防治专家现场核实、综合研判，该滑坡处于强变形临滑阶段。当地政府立即组织112名群众撤离危险区，并采取铺盖防水薄膜等应急措施进行处置，该滑坡在5月6日、6月10日再次加速滑动，目前已损毁威胁区域房屋……”

这份监测信息是自然资源部中国地质调查局地质环境监测院接收到的众多地质灾害有效预警信息中的一份。据介绍，自去年11月至今年5月底，山西、浙江、福建、江西等17个地质灾害防治重点省份陆续完成了2.2万余处地质灾害隐患点的设备安装，至此2021年地质灾害监测预警实验安装工作全部完成并全面进入试运行阶段，截至目前，已有效预警地质灾害险情11起。

三年磨剑 地质灾害监测预警技防体系初步建成

自2019年起，自然资源部在全国范围内启动了地质灾害监测预警实验工作，由中国地质调查局牵头推进并提供全流程科技支撑、省级自然资源主管部门组织实施。2019年，中国地质调查局地质环境监测院联合20余家企事业单位开展集成研发攻关，初步形成了监测地表形变与降雨的6种单测项监测设备，以及1个平台和系列标准，并在29处地质灾害隐患点开展了实验。

2020年，根据“提高可靠性、提高集成度、减低功耗、降低成本”的研发思路，四川、重庆、贵州、云南、陕西、湖南、甘肃、湖北、广东等9省（市）完成了2512处地质灾害监测预警实验点的设备安装和并网，滑坡仪I代正式定型，建成地质灾害智能预警系统V1.0版，有效预警了重庆云阳县团包滑坡、甘肃省陇南泻流坡滑坡、陕西略阳县小石碑子滑坡等15处地质灾害灾情险情，有效避免了366人可能因地质灾害造成伤亡。地质灾害监测预警实验工作在保障人民群众生命财产安全方面取得了初步实效。

为进一步加快推进建立人防和技防并重的地质灾害监测预警新工作模式，也为进一步巩固和提高2020年地质灾害监测预警实验的工作成效，2021年自然资源部在山西、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、重庆、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、新疆等17个省份（区、市）选择险情较大、成灾风险较高、威胁人数较多的2.2万余处地质灾害隐患点继续开展监测预警实验，并于汛期前全面建成运行。截至5月25日，17个省份全部完成仪器安装和并网工作，实际实施监测22609处，达到任务数的102.8%，监测预警实验进入试运行。截至目前，已有效预警了四川广安、广西河池、江西赣州、湖南怀化、重庆彭水、福建南平等地11起地质灾害险情，由于及时组织人员避险转移，未造成人员伤亡。

中国地质调查局地质环境监测院的专家介绍说，连续3年开展的地质灾害监测预警实验，提高了地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力，扩大了地质灾害专群结合监测预警覆盖面，推动了我国地质灾害监测预警工作科学化、规范化和标准化，初步构建了“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新格局。

倾囊相授 专家团队提供全流程技术支撑指导

2021年地质灾害监测预警实验建设阶段分为踏勘选点、方案设计、招标采购、安装实施与并网运行等5个关键环节，中国地质调查局利用其强大的技术力量和专家团队，提供了全流程技术支撑服务。

据了解，在2021年地质灾害监测预警实验工作开展伊始，中国地质调查局调集地质环境监测院、自然资源综合调查指挥中心、天津地质调查中心、沈阳地质调查中心、南京地质调查中心、武汉地质调查中心、成都地质调查中心、西安地质调查中心、航空物探遥感中心、地质力学研究所所、水文地质环境地质调查中心、探矿工艺研究所等12家单位的科技支撑队伍，推进标准编制、方案复核、现场检核与技术培训等各项工作。

“如何科学合理地选择隐患点”和“如何正确地安装监测设备”是监测预警实验工作建设阶段一直面临的难题，为进一步提升隐患选点和设备布设的科学性，中国地质调查局在实际工作中一直全力提供技术支撑。

在方案设计阶段，12家局属单位抽调精兵强将对17个省份提交的2.49万处监测方案进行方案复核，对其中1.07万处提出了完善意见，极大提升了隐患勘选和设备布设的科学性。进入设备安装阶段，中国地质调查局选派80余名经验丰富的专家下沉到一线，开展地质灾害监测预警的现场技术指导和技术培训，协助各地及时发现和解决实施过程中出现的问题。

从3月开始，中国地质调查局各技术支撑单位专家与分省驻守专家组成技术专家组，陆续对17个省的地质灾害监测预警实验工作进行了现场技术指导，主要围绕隐患点选择的合理性和设备布设的科学性等问题，对安装阶段方案设计、现场施工等环节的工作进展和质量进行了详细检查，并对设备立杆不规范、GNSS基站位置不合理、通信标准不统一、数据接入不同步、系统配置不完善等存在的问题提出了进一步的改进建议。

进入4月，随着部分省份逐步完成了设备安装工作，中国地质调查局又聚焦仪器性能、安装布设合理性与预警机制等关键环节关键问题，按照“市州全覆盖、项目全覆盖、灾种全覆盖、单位全覆盖”的原则，对17个省的监测预警实验开展了新一轮质量检查与技术指导，重点对前期实施过程中发现问题较多的项目和具有区域代表性的地质灾害隐患进行抽检，指出各省份在安装布设、预警机制等方面存在的不足，并给予了技术指导与完善建议。

6月10日，17个省份的质量检查与技术指导工作全面完成。各专家组对后续工作提出了相关建议，主要包括：一是要继续开展典型地区孕灾环境、致灾模式、成灾机理与风险预警研究，探索形成适合本地区的地质灾害风险预警模式；二是积极推进监测数据的重构与修补、多元数据耦合判定方法、动态预警阈值设定等方面的研究，通过样本积累统计，稳步提升预警准确度；三是通过试设备、试系统、试标准、试运行机制、试管理模式，为设备改进升级、系统优化完善提供理论与实践依据。

此外，地质环境监测院还对参与实验的省级行政管理部门和技术队伍开展了多次技术培训和指导，规范技术文件、方案设计、报告编制、技术标准和工作流程。各省负责对本辖区内行政管理部门和技术队伍进行具体技术培训指导。据了解，仅地调局系统在各省开展的相关技术培训便多达80余次，各省份组织的各类技术培训达300余次。

群策群力 环环相扣保障安装运行工作高效完成

2021年地质灾害监测预警实验工作不仅得到了各级自然资源主管部门的广泛支持，还得到了设备厂商等社会力量的大力协助，在建设过程中逐渐形成了围绕监测预警实验工作，各级自然资源主管部门、地质调查勘察队伍、基层乡镇部门、施工队伍、设备厂商等多方力量共同参与的工作模式。在多方力量的共同努力和协同推进下，今年的地质灾害监测预警实验建设工作如期顺利完成。

据了解，各省级自然资源主管部门对地质灾害监测预警实验工作高度重视，自监测预警实验开始便建立了专门的推进机制和工作专班负责地质灾害监测预警工作的各项事宜。各省份不仅多次召开项目建设培训会议，还制定了施工组织计划，细化工作任务，层层落实责任，加强项目资金和质量监管，同时利用科技手段强化技术支撑，有序推进各项工作。

各省实验工作由各省自然资源主管部门牵头推进，涵盖多层级、多单位工作小组，协调指挥调度，充分发挥监督和技术指导作用，有力保障项目实施。据了解，广东省自然资源厅就曾先后派出10余个工作组，前往广东省20个相关地市开展调研指导工作，协调解决推进过程中出现的疑难问题，全面督促广东省加快地质灾害专业监测工作进度。

地质灾害监测预警实验工作实施涉及设备仪器厂家、地质驻守队伍、设备安装人员众多，信息交互极其频繁。为进一步加强沟通协调、全面推进工作，各省级自然资源主管部门建立了项目统一沟通协调机制，及时传达工作要求和指示，明确工作职责任务，及时解决项目实施中出现的各类问题。同时，实施单位和设备厂商协同推进多项工作，科学合并工作环节，保障项目建设工期。据重庆市地质环境监测总站工作人员介绍，重庆市在工作过程中全面采用了信息化协同办公，统一信息交互平台，既保证了信息畅通，又保障了信息统计的及时性和准确性，做到了繁中有矩、忙中有序、紧中有力，按时高效完成建设任务。

统一标准 为监测预警工作提供统一技术准则

地质灾害监测预警实验工作曾面临诸多难题，对于地质环境监测院的研发团队来说，最大的难题就是如何提高监测设备的可靠性与智能化水平。地质环境监测院专家张鸣之介绍，GNSS是地质灾害监测设备中应用较多的一类设备，以前的“测绘型”GNSS设备监测精确度非常高，通过静态解算可监测到毫米级的变化，但是每1~2小时一组高精度监测数据可能漏报一些快速变形的崩滑灾害，此外设备常年保持24小时在线监测，功耗较高，仪器可靠性易受影响。

地质环境监测院的研发团队根据“两提高、两降低”的思路，提出了“地灾型”GNSS设备研发思路，通过集成微机电传感器实现变频监测与智能唤醒，当监测到倾角、振动加速度测项变化发生时，设备从休眠状态被“唤醒”，进行厘米级高频动态位移数据采集，其他时间设备处于深度休眠状态，每天定时报送1～2组毫米级静态结算位移监测数据。这样，不仅可以最大限度降低设备功耗，而且对于快速变形的滑坡也能实现有效监测，同时使得综合成本大大降低。

地质灾害监测设备具有精度适当、功能简约、功耗较低、安装便捷等特点，标准化的设备才有可能实现工业化规模化生产。但由于各地标准不同，各生产厂家的仪器设备规格不一，因此也造成设备不能组网混用、无法规模量产的情况。

为规范地质灾害监测预警“感-传-知-用”各环节技术标准，地质环境监测院目前已联合有关单位共同编制了《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》《地质灾害监测预警数据库建设标准》和《地质灾害监测预警设备检测检验技术规范》四项行业标准，为监测预警工作提供了统一的技术准则，有利于监测预警设备的统一管理和数据共享，保障了今年的监测预警实验工作得以科学、规范、高效完成。

地质环境监测院专家说，当前开展的地质灾害监测预警实验不只是适合地质灾害监测领域，形成的系列监测装备与风险预警技术对公路、铁路、电力等领域都有一定的借鉴意义，希望目前开展的工作可以引领全国地质安全监测领域的发展方向。

研用结合 持续推进预警水平和防灾能力再提升

今年的地质灾害监测预警实验工作按时完成并初步取得了良好的成效，但实验过程中也发现存在的一些问题。地质环境监测院的专家表示，已发现或梳理出来的问题将会是监测预警实验工作接下来改进的重要方向。

中国地质调查局专家组在检查过程中发现，目前完成的一些监测点中存在监测不足和过度监测两种情况，个别监测隐患点规模较大，但监测设施较少、对关键位置控制不足，而个别规模较小的隐患点又存在设备安装过密的情况；部分设备安装不够规范，由于部分地区植被茂密或者房屋密集，太阳能板、雨量计受遮挡情况时有发生，从而影响监测效果。此外，个别隐患点还存在设备监测数据采集、上传机制不合理，监测数据不能及时上报的情况。针对存在的问题，各省将进行一次全面自查自纠，确保主汛期到来之前整改到位，监测预警实验工作能够真正发挥实效。

据了解，地质灾害监测预警实验下一步的工作重点，一是抓紧构建完善“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新工作模式，结合原有群测群防工作体系，建立数据分析、预警发布、现场调查、应急处置、信息上报等环节工作机制，形成管理闭环。二是完善监测数据质量评价机制，着手开展监测数据质量评价，查找出问题项目、问题设备，并督促整改，着力提升监测数据质量，为有效预警提供保障。三是加强数据分析和预警模型研究，及时汇总有效预警案例，加强对监测曲线、预警模型的分析和总结，强化机器学习、人工智能等技术的运用，不断提高预警模型的有效性。四是对实验过程中监测设备、预警平台等方面出现的问题进行系统总结，明确方向集中攻关，不断提升监测预警技术水平。

广西河池地质灾害监测预警设备安装现场

 

一提到冰川，人们的印象都是远离都市、交通偏僻。然而，中国矿业报记者近日参加青海省地矿局组织的“走基层、访一线”记者采访活动时了解到，在距离青海省省会西宁200千米左右的门源县岗什卡有一处国家级现代冰川遗迹，并在该地区发现一处碳酸盐岩地貌——钙华台地，被称为“七彩瀑布”。这也是我国迄今为止发现的距离省城最近的一处冰川。

据青海省地质调查院“西北地区重要地质遗迹调查”(青海)子项目负责人张小永介绍，门源县岗什卡现代冰川地质遗迹位于门源县岗什卡雪峰，岗什卡雪峰为冷龙岭主峰，是祁连山脉东段的最高峰，海拔5254.5米，面积约450平方千米，其上发育的现代冰川总面积为81平方千米。除目前见到的终年不化的现代冰川外，该地区还留存有大量倒数第二次冰期、末次冰期活动的遗迹，属世界级地质遗迹。岗什卡钙华台地遗迹所处的三级构造单元属于走廊南山岛弧，其景观主要包括钙华台地、藻滩、钙华瀑布、钙华彩池等形态。该地区钙华台地呈带状，长度约200米，宽度为20~50米，承载钙华台地景观的地质体主要为灰-灰白色灰岩，钙华台地形成时代为第四纪。

钙化台地景观

记者在钙化台地处看到，其上游沿山谷有多处泉眼，泉水呈无色透明，流量较小；台地东侧陡坎处形成高度不等的瀑布群；台地表面雪白的钙化层层叠叠，而泉台被苔藓和微生物染成了翠绿色，外加褐色的铁质薄膜。

张小永介绍，当地有丰富的地热资源，常年温度在20℃左右。尤其在冬季，随着下雪量的增加，冰雪被地热温度融化后顺着泉眼涌出，在台地边缘倒挂白色的冰柱会形成七彩斑斓的瀑布景观，观赏性极佳。基岩表面局部形成钟乳石，多见一层乳白色的结晶体。台地前缘形成台幔。从泉水口到河中的碎石上，皆留下了以红褐、碧绿、雪白、灰白色为主的五彩缤纷的钙华。

据了解，2008年，中国地质调查局部署“全国重要地质遗迹调查项目”，青海省地质调查院承担完成了其中的子项目“西北地区重要地质遗迹调查（青海）”。这也是青海省首次开展的全省地质遗迹调查，共发现242处重要地质遗迹，其中世界级地质遗迹10处、国家级地质遗迹66处。