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    作为常见的含水富镁碳酸盐矿物,水菱镁矿 [Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O] 可作为优质的矿物型阻燃填料应用于聚合物阻燃领域。研究表明,水菱镁矿主要赋存于碳酸盐型盐湖和第四纪湖相地层,并在火星Jezero Crater的湖相沉积也有发现,而湖水Mg/Ca值则被视为是水菱镁矿成矿的关键条件。传统观点认为湖相水菱镁矿的形成主要与超基性岩的风化提供富镁物源补给相关,但与超基性岩风化相关的地表河流水及地下水的 Mg/Ca 值很少达到足以使盐湖直接沉淀水菱镁矿的阈值 (图1a)。因此,查明Mg在盐湖系统的地球化学循环过程是破解水菱镁矿成矿过程的关键环节。 

     

    图1 杜佳里盐湖湖水,补给水和水菱镁矿的化学组成: (a) Mg/Ca值 (边缘密度图为全球河流水和碳酸盐型盐湖); (b) Sr 同位素值; (c) Mg 同位素值 (边缘直方图为已报道的水菱镁矿的δ26Mg值)

    针对上述关键科学问题,依托自然资源部青藏高原盐湖野外科学观测研究站,中国地质调查局矿产资源研究所(以下简称“资源所”)林勇杰副研究员及其合作者以西藏杜佳里盐湖为例,系统开展盐湖水、河流水、地下水和水菱镁矿的Mg同位素研究 (图1c)。本次工作运用Mg同位素分析并结合水化学模拟软件Phreeqc,率先建立了蒸发条件下杜佳里盐湖的Mg/Ca值和δ26Mg变化的半定量水化学演化模型 (图2),探讨了盐湖系统Mg的地球化学循环过程。结果表明,强烈蒸发条件下,在杜佳里湖演化过程中文石首先达到饱和沉淀析出,导致湖水的Mg/Ca值和碱度升高,从而驱动水菱镁矿达到饱和而沉淀析出,Mg同位素则为该模型提供了很好的参数限定。在全球绝大多数湖相水菱镁矿沉积中,水菱镁矿通常与文石共生或交替沉积,进一步印证了模型结果。综上所述,本次工作提出尽管与富镁岩石风化相关的地表河流水或地下水为盐湖提供了重要的Mg物源,然而在蒸发条件下文石沉淀可能是驱动盐湖水菱镁矿沉积的重要成矿过程。

     

    图2 杜佳里盐湖水化学演化模型结果 (a) 湖水(蓝色)和水菱镁矿 (棕色) 的 Mg/Ca值; (b) 湖水(蓝色) 和水菱镁矿(棕色)的δ26Mg值

     

     
     
    资源所盐湖水菱镁矿成矿作用研究取得新进展

    卡洛董氏扇桨龙化石

    本报讯(记者冯丽妃)自然资源部中国地质调查局在对我国湖北南漳—远安动物群的研究中,首次发现了与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石。这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。相关成果近日发表于《科学报告》。

    据介绍,此次发现的远古生物化石有两个,都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙,距今约2.48亿年。它们的头部与现在看到的鸭嘴兽极为相似。这是首次在爬行动物中发现鸭嘴兽式捕食方式,不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世(2.48亿年前),还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

    在距今约2.5亿年的二叠纪末期,发生了地球生命史上最大的灭绝事件,约90%的物种遭到毁灭性打击,其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。传统观点认为,直到中三叠世(约2.42亿年前),海洋生态系统才完全恢复。南漳—远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区,为全球最早的海生爬行动物群落之一。

    在此之前,湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区被发现。这一全球最早的海生爬行动物群落的面貌,在古生物专家的努力下逐步展现在世人面前。

    《中国科学报》 (2019-02-19 第4版 综合)

    中国科学报:中国地质调查局发现2.48亿年前头部似鸭...

    近期,由自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心程龙教授级高级工程师带领的研究团队,在早三叠世(约2亿4千8百万年前)南漳-远安动物群中首次发现了与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物。鸭嘴兽是最原始的哺乳动物之一,最早出现在2500万年前,现今仅生活在澳大利亚。鸭嘴兽不是通过眼睛而是通过独特的柔软嘴壳在昏暗的环境中寻找猎物。程龙等发现的两件海生爬行动物卡洛董氏扇桨龙(Eretmorhipis carrolldongi)头骨关键特征与鸭嘴兽极为相似,说明卡洛董氏扇桨龙应该具有与鸭嘴兽相似的捕食方式,可能在黄昏或者夜间捕食虾类或者其它软体动物。这是最早的四足动物盲感应(非视觉探测)捕食方式的化石记录。这一新捕食方式在南漳-远安动物群中的发现,说明海生肉食动物在早三叠世末期已经具有与现代海洋相媲美的生态多样性,暗示了二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统在早三叠世末期已经恢复,而不是传统观点认为的延迟到中三叠世中期。这一重大发现在《自然》杂志的子刊《科学报告》上发表,美国生命科学网随后进行了跟踪报道。

    早三叠世南漳-远安动物群为全球最早的海生爬行动物群落之一。早三叠世时期是二叠纪末生物大灭绝之后生物复苏的关键时期,也是爬行动物向海洋辐射的起始时期,处于浅海环境的南漳-远安动物群是揭示早三叠世生物海洋生物复苏和海生爬行动物起源与演化的关键窗口。近年来,武汉地调中心南漳-远安动物群研究团队通过野外调查和化石发掘,发现了大量保存完整的珍稀海生爬行动物化石,其中包括7个新属种。上述最古老的鸭嘴兽式捕食方式是其中成果之一。

     

     

     
    南漳-远安动物群中首次发现远古“鸭嘴兽”

    煤层气是重要的非常规清洁能源。有观点认为,“十三五”期间,煤层气有望成为非常规天然气资源开发的主战场。然而,目前制约我国煤层气产业化发展的关键问题是基础研究薄弱、平均单井产量低、生产周期短、投资效益低。

    2014年,自然资源部中国地质调查局油气资源调查中心(以下简称“油气调查中心”)工程首席专家张家强开始筹划全国公益性煤层气基础地质调查项目,并明确了四个工作方向,针对南方复杂区、中高煤阶、多煤层发育区,开展贵州六盘水地区和四川南部地区煤层气地质调查;针对新疆低煤阶、高陡构造带,开展新疆准南乌鲁木齐河以西地区煤层气地质调查;针对东北三江-穆棱河盆地群煤炭资源枯竭矿区,开展鸡西、鹤岗等盆地“原位区”、“采动区”、“采空区”煤层气地质调查。为加强煤层气的基础研究工作,2015年,油气调查中心设立了目前惟一的全国性、公益性煤层气基础地质调查项目——黔西川南及东北三江地区煤层气基础地质调查项目,主要开展全国煤层气资源潜力动态评价以及重点地区典型类型煤层气资源潜力调查与评价,在煤层气矿权空白区部署少量工作,以点上突破带动面上评价,以期发挥公益性地质调查的示范与引领作用。

    2017年,项目组在负责人毕彩芹、单衍胜的带领下,在黔西六盘水、四川南部、新疆准南以及东北三江4个地区取得不同类型煤层气地质调查重大突破或重要进展,在行业内引起了强烈反响,极大地提振了煤层气产业发展信心,带动了当地煤层气产业发展。

    如今看来,项目组开展4个重点地区典型类型煤层气地质调查,具有前瞻性、探索性,为基础性、公益性调查项目取得重大突破与重大进展打下了良好的基础。

    南征北战出实效

    在贵州省,项目组在黔西六盘水地区实施的杨煤参1井项目获得高产稳产工业气流。据初步估算,所获地质资源量为365.97亿立方米,为2012年评价资源量的7倍,取得贵州地区煤层气地质调查重大突破。成果鉴定专家组一致认为,六盘水地区杨煤参1井煤系气调查取得了阶段性的重大突破,成果具有战略性、先导性和创新性,对西南地区煤系气综合勘查开发具有重要的引领作用。该成果也被业内评价为贵州煤层气勘探开发历程中里程碑式的成果,不仅为管理、开发、利用贵州煤层气提供了新的认识和思路,而且极大地提振了政府与企业发展煤层气产业的信心,彰显了公益性地质成果的引领和推动作用。

    在四川省,项目组对川南部分地区进行了系统调查和全面评价,在目标区珙长背斜南翼西段实施的川高参1井(直井)项目,在上二叠统宣威组发现了高含气量、超压地层的煤层和泥页岩层;优选煤层压裂、排采试验十几个月,累计产气量132万立方米,连续71天日产气6000立方米以上,最高日产气量8307立方米,创我国西南地区煤层气单井直井最高日产气量和最高稳定产气量新高。根据3年来的地质调查数据,首次估算了川南地区煤层气及煤系泥页岩气资源量约为7129.05亿立方米,为1996年统计资源量的2倍多。相关专家认为,川高参1井成果为新区煤层气地质调查重大突破,成果具有开创性和引领性,对推动南方地区煤层气勘查评价与开发利用具有重要意义。

    川高参1井领导与项目组成员

    新疆准南煤田低煤阶煤层气是我国煤层气勘查开发的重要领域。项目组在乌鲁木齐河西区新乌参1井排采14个多月,累计产气88.2万立方米,最高日产气量达到4012立方米,取得我国低煤阶煤层气地质调查的重大进展。该项目取得的突破与发现拓展了新疆准南煤层气勘查开发领域,有力地支撑了新疆油气体制改革,极大地提振了新疆煤层气勘查开发信心,带动了油气企业及煤层气中标企业加大投入,实现由点到面的突破。2017年,新疆维吾尔自治区科学技术协会批复授予新乌参1井和WXS-1井共建“乌鲁木齐河西区骑马山井场科普教育基地”,交由油气调查中心、新疆维吾尔自治区国土资源厅、新疆维吾尔自治区煤田地质局三方共建。

    东北地区是煤炭资源枯竭矿区分布集中区。项目组在鸡西盆地煤炭资源枯竭矿区的鸡煤参1井钻获高含气量煤层,含气量约为8立方米~12立方米/吨,并发现深部潜力储层,二维地震剖面显示其发育稳定、厚度大。通过分层压裂、合层排采试验,探索了东北地区深部单煤层最大规模的水力压裂改造工艺和深部煤系泥页岩、致密砂岩储层压裂改造技术,合层排采试验346天,累计产气33.37万立方米,最高日产气量2239立方米/吨,连续8个月以上达到1100立方米/吨以上的工业气流,取得煤层气地质调查的重大发现与重大进展。此外,鹤岗盆地煤炭资源枯竭矿区“采空区”黑鹤参1井负压抽采试验取得成功,该井抽采19天,累计采出混合气64.84万立方米。这是项目组首次在黑龙江省实现采空区煤层气试采重大突破,开辟了枯竭煤矿采空区煤层气领域。

    鸡西、鹤岗等盆地原位区煤系气、采空区煤层气地质调查成果,拉动了黑龙江省龙煤集团的煤层气勘探开发工作,助推了龙煤集团通过煤系气资源勘探开发技术突破,解决煤炭资源枯竭城市产业转型,带动东北老工业基地再次振兴。

    成果转化有奇招

    为保障国家财产的合理有效利用,项目组在完成杨煤参1井、川高参1井、新乌参1井公益性地质调查任务后,尽最大努力积极推进地质调查成果的转化利用,保证煤层气地质调查成果具有旺盛的生命力,能在行业内继续发挥示范与引领作用。

    首口井杨煤参1井在完成成果鉴定后,项目组负责人毕彩芹和单衍胜就如何推进公益性地质调查成果转化利用进行广泛调研,与多方沟通。在政策法规方面,他们查阅了《矿业权出让制度改革方案》、国土资源部[国土资规]14号文等文件;在对接移交方面,与贵州省国土资源厅、贵州省能源局、贵州盘江投资控股(集团)有限责任公司单位进行多次沟通。历经6个月,他们最终将杨煤参1井移交给煤炭探矿权相关方、贵州省属国有企业贵州盘江投资控股(集团)有限责任公司继续进行排采试验,支持当地扶贫。

    油气调查中心煤层气基础地质调查项目组创新性提出了不同区位条件下煤层气调查成果的转化模式,初步形成“公益基础先行-国有企业跟进-服务地方脱贫”的工作模式,并拟定了成果移交遵循的5个基本原则:一是移交过程必须公开透明,符合相关制度和规定,避免廉政风险;二是接收方必须是国有企业单位或地方政府,防止国有资产流失;三是接收方为企业的必须为矿权紧密关联方,即拥有煤层气矿权或者拥有该区域相关矿权;四是接收方必须具备保障钻井现场安全的技术条件;五是接收方必须能对当地的脱贫攻坚做出贡献。这些为今后推进类似煤层气钻井成果移交事宜积累了宝贵的经验。

    以杨煤参1井的移交经验为基础,充分考虑区位特点,项目组又成功完成了川高参1井和新乌参1井的成果转化利用。他们将川高参1井最终移交给中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司,继续进行排采试验,支持当地精准扶贫;新乌参1井最终移交给新疆煤田地质局继续开展排采试验和科普教育基地管理。

    精诚合作成风尚

    煤层气地质调查是油气调查中心非常规业务领域中重要的一部分。2017年,煤层气基础地质调查项目取得令行业瞩目的调查成果。然而,一路走来,几多艰辛,几多喜悦,只有同行者最有感悟。

    在开展项目过程中,项目组一直面临目标任务重、工作量大、人员紧张、专业配制不齐全等问题。但无论艰难几多,保障项目顺利进行是全组的第一要务,不可撼动。

    为了解决人才问题,煤层气基础地质调查项目组想办法利用油气调查中心提供的平台,充分调动外协单位的技术力量,广纳社会上热心于公益性煤层气调查事业的专家及各方人士,取得多方的理解与支持,形成了一个以油气调查中心煤层气调查项目组为核心,不怕吃苦、忘我工作、勇于创新、精诚合作的调查团队。据介绍,项目组先后与中煤地质工程总公司黔西六盘水项目组、四川省煤田地质工程勘察设计研究院川南项目组、东北煤田地质局勘察设计研究总院东北三江项目组、新疆煤田地质局新疆准南项目组以及中国地质大学(北京)煤层气项目组开展多次合作。煤层气基础地质调查项目组负责人说:“以公益性煤层气地质调查为首要任务,从确定合作关系的那一刻起,我们只有一个团队,只有共同的目标和不同的分工,他们全力以赴,不遗余力地克服一切困难,配合完成各项工作,为获取最大化地质成果,不计得失。”

    最初组队的时候,号称“黄金搭档、梦幻组合”项目负责人毕彩芹和单衍胜,一个是有在中国石化胜利油田石油勘探开发研究院从事油气勘探部署与评价16年工作经历的“石油人”,另一个是有着野外带队工作5年以上经历的页岩气博士毕业的高材生,却都是煤层气“门外汉”。为了尽快掌握项目所需的专业知识,两个人都抓住一切机会恶补煤层气方面的专业知识,同时发挥各自优势特长,分工明确,密切合作,无缝衔接,高度默契,配合完成各项重要工作任务。

    3年来,项目组坚持提前谋划实施方案、工作部署、井位论证、地质设计等,决不实施任何没有经过严谨工作和严格论证的钻探工程。在施工过程中,他们严格控制工程质量,工程质量尽可能达到优秀标准,以最大可能保证实现地质调查成果。

    与其他油气类地质调查项目相比,煤层气地质调查项目单井工作周期需要2年~3年。除了完成钻探任务之外,还需要进行含气性地层测试来完成资源可采性评价,其中排采周期至少在1年以上。设计论证、施工方案、动态跟踪分析等工作量非常大。在任务最为繁重的2016年~2017年,项目组共完成了黔西六盘水、四川宜宾地区、新疆准南地区、东北三江地区共10口井总进尺10000多米的钻探及6口井13层的压裂排采。

    为了保质保量完成工作任务,项目组成员开启全天候工作状态,废寝忘食。大家开玩笑说:“那段时间,不是在加班,就是奔赴在加班的路上。”

    3年来,项目组成员每年在野外工作4个月以上。

    冒黔西洪流、战川南酷暑、忍新疆暴晒、迎东北寒雪……大家开玩笑说,所有人认真体验了一次“南征北战”。

    “我们流过眼泪,擦干眼泪继续前行;我们累并快乐着,更满怀信心期待着。”尽管南北漂泊,但每到一处,项目组成员都即刻投入工作。他们说,无论是谁,都像对待自己的孩子一样,对待每一口井、每一个工作区。在工作过的每一处,都有他们付出的深情和汗水。“当专家组对黔西六盘水、川南宜宾地区煤层气地质调查成果给予肯定,当业内给予高度认可与评价,当成果被录入自然资源部2017年度全国石油天然气资源勘查开采情况通报时,我们深感欣慰并心存感激。我们终于不负使命,让油气调查中心在煤层气行业有了立足之地和发言权。”

    工作在继续,前行的路道仍艰难。但他们说,他们依旧会努力,依旧会探索,历经了3年多的磨练,他们自信已渐入佳境。对于未来,他们更有信心在煤层气领域开创更广阔的前景。

     

    南北寻“气”千百度

    近年来地表水体水气界面二氧化碳交换通量研究受到广泛的关注,成为全球碳循环研究的重要方面,其全球二氧化碳脱气通量的评价高达每年2.3—18亿吨碳。针对岩溶区而言,传统观点认为碳酸盐岩溶解吸收的大气二氧化碳,又会通过碳酸盐岩沉积导致二氧化碳又返回大气中,因此其形成的碳汇不稳定,因而岩溶水体水气界面二氧化碳交换通量研究成为岩溶作用碳循环研究的重要内容,也是定量评价流域岩溶碳汇效应的关键。

    针对上述科学问题,在国家自然科学基金,地质调查工作项目,基本科研业务费项目的支持下,中国地质调查局岩溶地质研究所,国土资源部、广西岩溶动力学重点实验室蒲俊兵副研究员等分别选择岩溶地下河水补给的地表溪流(广西融安县官村地下河及其地表溪流)和流经岩溶区的大型地表河流(漓江)作为研究区,利用国际通行的浮游静态箱和水化学模型法两种方法进行高分辨率的野外监测研究,获得了新的科学认识。

    一是在官村研究区地下河出口(CK点)和下游约1.3公里的雷涯(LY点)两个点夏季4天的昼夜监测研究发现:(1)CK点各物理化学指标保持稳定,而LY点各物理化学指标却表现出显著的有规律性的昼夜变化;(2)水生植物的新陈代谢过程(光合作用和呼吸作用)控制了溪流水化学的昼夜变化,进而控制了溪流二氧化碳脱气的昼夜变化,由于水生植物的形成代谢过程使得溪流白天脱气量约低于夜间的23%;(3)溪流中水生光合生物显著地固定了来自碳酸盐岩溶解的碳,发生了类似海洋的生物碳泵效应,减少了溪流二氧化碳脱气量,产生显著的碳汇效应,研究表明溪流产生的碳汇通量为每平方公里每年73吨碳。

    二是在桂江研究区上游覆盖碳酸盐岩和碎屑岩的断面(DM断面)和中游纯碳酸盐岩区的断面(PY断面)冬夏两季24小时昼夜监测研究发现:(1)两个断面物理化学指标表现出相似的昼夜变化;(2)由于水生光合生物新陈代谢过程和碳酸盐岩溶解与沉淀的影响,两个断面二氧化碳交换表现出显著的昼夜变化。此外,在季节和昼夜尺度上两个断面水气界面既有直接吸收大气二氧化碳的时段,也有水体二氧化碳脱气的时段,显示了明显的动态变化过程。DM断面水气界面在冬夏两个季节都表现出二氧化碳吸收——二氧化碳脱气的动态变化过程,而PY断面水气界面在夏季全部表现为二氧化碳脱气过程,但在冬季全部表现为二氧化碳吸收现象;(3)桂江监测断面在昼夜和季节尺度上所表现出的吸收大气二氧化碳的现象,限制了河流二氧化碳脱气通量,使的水体脱气速率为每平方米每天15 毫摩尔,这是目前报告的内陆水体中最小的,反映了岩溶水体内水生光合生物光合作用和碳酸盐岩的快速溶解对水体二氧化碳脱气的抑制作用。研究结果也表明在岩溶水体水气界面二氧化碳监测研究中,尤其是高初级生产力的岩溶区河流,需要高度关注水气界面二氧化碳交换的季节、昼夜等各种时间尺度的变化,通过高分辨率的监测研究,提高岩溶水体二氧化碳脱气研究的评价精度,准确评价岩溶碳汇效应。

    上述研究成果对岩溶水体碳循环过程及碳汇效应评价研究具有重要的启示意义。上述研究成果于近期发表在国际环境学领域TOP期刊《Science of the Total Environment》(期刊影响因子为4.900)。

    桂江DM断面和PY断面水气界面二氧化碳交换通量示意图 

     
    岩溶区水体水气界面二氧化碳交换通量研究取得新进展

        在迷你系列“页岩气神话和现实”三部曲中的第二部分里,我想论述的问题是围绕页岩气这一新型资源的一系列核心问题中的一个:页岩气究竟是便宜还是贵?上周,在安得烈蒙特福德的“Bishop Hill”博客上的激烈讨论中,我声称页岩气是贵的,而非便宜。这一观点引发了一系列长篇大论的怀疑和反对。
        相反观点认为,页岩气便宜而且很便宜。因为使用页岩气还可以节省许多钻探和输送页岩气所需的钢管的费用,以及制造钢管所需的人工费。
        根据前期对页岩气成本所做的一些调查,我认为保本价格可能在4美元到8美元/千立方英尺之间(每一千立方英尺的价格大致相当于每百万英制热量单位的价格,即美元/百万btu)。一个应注意到的极其重要的情况是:如果是在欧洲,目前4美元到8美元的价格是便宜的;如果是在日本则是非常便宜的;但是如果是在北美,这个价格很贵(图1)。因此,对全生命周期生产成本简单地做出贵或便宜的结论不是一个明智的方式。


    图1  全球天然气年平均价格的变化(据英国石油公司)

    北美页岩气开发、福岛核事故和液化天然气的短缺是推动价格变化的几个主要因素。右边的灰色栏显示美国页岩气保本价格的最小值、最大值和中值(据贝克研究所Ken Medlock)。如果是在日本,这3种价格都非常便宜,但在美国却会被认为是很高的价格,基本上仍然高于美国当前的现货价格(每百万英热量单位3.85美元)。
       

        在对已公布的页岩气全生命周期盈亏成本估计数字进行更详细的分析前,这里将首先非常简要地概述美国页岩气生产的历史和页岩气产量惊人的增长速度。因为了解过去,有助于理解现在,并有可能预见未来。

       一、美国页岩气产量

        图2显示了David Hughes编制的美国页岩气产量增长的历史。可以看出,美国页岩气主要产自Haynesville、Barnett、Marcellus和Fayetteville这4个地区(图2和图3)。页岩气产量已经从2007年每天约40亿立方英尺增长到2012年每天约260亿立方英尺!页岩气产量的增长对美国天然气总产量有实质的影响,美国天然气总产量从1995年~2002年每月2万亿立方英尺的稳定水平增长到2012年每月2.5万亿立方英尺(图4)。一些人认为这是美国向能源独立的迈进,然而也有人认为受成本和递减率的影响,这可能是一个能源泡沫。


    图2  2000~2012年美国各地区页岩气产量累计
    (产量从21世纪初的停滞状态到现在惊人的每天250亿立方英尺)

    图3  美国和加拿大主要页岩气和石油产地(资料来源:美国能源信息署)

    图4  自1993年以来美国不同类型天然气产量的变化(基于美国能源信息署数据制作)
    2006年数据系列的异常是因为页岩气数据的引入。在此之前,页岩气产量包括在传统的干气产量中。2011年末,页岩气占美国天然气总产量的32%。据David Hughes的调查结果,页岩气产量到2012年末已占美国天然气总产量的40%(图2)。

        美国页岩气产量的超常增长并不是偶然发生的。从2003年开始美国钻探工业进入超速发展期,到2008年夏天钻探设备总数是2003年的两倍多,达到2000台(图5)。大多数钻探设备是开采天然气的,把图5、图2和图4结合起来,就会明显地看到越来越多的钻机把开采页岩气作为目标,这是以常规天然气产量的减少为代价的,其维持多年的稳定水平从2007年开始下降(图5)。2008年8月金融危机爆发后,钻探活动急剧减少,因为当时所有人都在评估今后全球金融体系的格局。美国的钻探活动在2009和2010年迅速恢复。随后又开始了从页岩气开采向页岩油开采的大转移(图5)。金融危机以前,大约有400台石油钻机,1600台天然气钻机。现在是大约1400台石油钻机,400台天然气钻机。


    图5  美国贝克休斯油田服务公司提供的美国钻机数与美国能源信息署提供的天然气总产量对比


        1995年以来,美国钻探队伍的规模已经从大约700台钻探设备增长到2000台。在很长一段时间里,美国增长的钻探工作量仅仅能够弥补减少的工作量,从而维持总体工作量不下降的局面,直至钻探行业把目标转向页岩。与开采非常成熟的常规天然气相比,新的页岩气开采项目显然给公司带来了更高的产量回报。是否页岩气开采也能给公司带来更高的经济回报尚待分晓。有证据显示天然气总产量在过去的24个月里始终维持在一个稳定水平上。
        油气公司从开采天然气转向开采石油的原因很简单。页岩气的生产过剩使价格从2008年6月的超过13美元/千立方英尺下降到2012年4月的不到2美元/千立方英尺(图6)。在相同的时间段里,石油价格要高得多,从而激励了页岩气开采向页岩油开采的大转移。不到2美元/千立方英尺的天然气价格对于美国消费者和经济增长来说是一个异想天开的数字,但却导致了埃克森美孚公司首席执行官Rex Tillerson的著名宣告:“今天我们的财产全部化为乌有”。他在纽约外交关系理事会的一次发言里说,“我们没赚到钱,账面上都是红色赤字。”


    图6  亨利中心天然气现货价格(资料来源:美国能源信息署)


        欧洲和亚洲各国政府对美国的低价格羡慕不已,因为福岛核事故和2012年液化天然气供应量的下降导致了国际市场上天然气短缺,使价格飙升到历史最高水平,同时也导致了不同地区天然气价格的巨大差距(图1)。美国天然气价格下降到小于2美元/千立方英尺的情况制造了一个错觉,即页岩气是便宜的。但实际上是生产过剩使得美国天然气价格大跌至公司可以获益的水平以下。这种情况对社会是不利的,因为社会的生存有赖于可以赢利的能源工业,但社会没有意识到这一点。

       二、页岩气的实际成本是多少?

        在北美,页岩气的全生命周期实际生产成本是多少?没有单一的和简单的回答,有大量的变量需要考虑:
         1. 气井的最终回收率(EUR)
         2. 钻井的沉没成本
         3. 土地成本
         4. 管道、加工设备和运输至市场的成本
         5. 税和权利金
         6. 付出利息和利率
         7. 公司日常管理费
        不同州之间在某些变量上的差异是很大的,例如税制,北美和欧洲之间税制差异更大。在以下给出的各种各样的评估结果里,在某些情况下还不清楚是否使用了全生命周期经济评估法或“远期点”(point-forward)经济评估法。下面是莱斯大学贝克研究所能源研究中心资深总监Ken Medlock的评估结果。
        “一些井每千立方英尺只投入2.65美元成本就可以盈利,其它的需要投入8.10美元……中值是4.85美元。”


    图7  Ruud Weijermars在其学术论文中指出,美国不同产地的页岩气最低价格在每千立方英尺4到6美元之间。

    左图:2007~2011年美国主要的页岩气产区的产量;右图:美国主要页岩气产区的盈亏平衡点边际价格

        图1中已标示了上述3个价格。图7引自一项学术研究的结果,显示最低成本为每千立方英尺4到6美元。
        页岩气分析和评论家Arthur Berman在其2012年的论文中指出,按8%的贴现率计算,美国Barnett、Fayetteville和Haynesville三地生产的页岩气的全生命周期成本超过了8美元。Berman认为公司一直在高估最终回收率,因此相对成本实际上比公司公布的要高。按天然气的现价计,美国所有页岩气产区都是非盈利的。
       一家主要石油公司的前首席执行官说:一切都取决于页岩气的价格。如果价格在每千立方英尺4~5美元,则页岩气产量会很高。
        总之,情况似乎很明显,如果价格低于每千立方英尺2美元,则整个页岩气行业就无利可图。现有的证据表明,贝克研究所Ken Medlock对页岩气价格的估计是比较合理的。各个公司的利润率取决于他们总体业务的质量。只有时间能够证明Weijermars和Berman估计的高价格是否会因页岩气产量低于当前的预测量而实现。但这是一个极端不稳定和活跃的行业,效率一直在提升,因此对成本,尤其是今后成本的预测极其困难。

       三、美国页岩气的未来

        有迹象显示,美国页岩气产量增长速度的急剧放缓已经开始导致美国天然气总产量增速放缓。在过去24个月内,美国天然气总产量始终稳定在一个水平上可能就是证据(图5)。令人惊奇的是开采速率下降之后,产气量继续上升。部分是由于开采与输送系统之间的时间滞差。气井需要等管道接通,任何时候都有储备的新井闲置在那里等待连接管道。而且钻井效率也提高了,水力压裂和完井技术也正在改善,类似宾夕法尼亚州Marcellus的一些地区,生产的热点地区正在被发现和钻探。以下这段话引自“傻瓜投资指南”网:
        根据贝克休斯的数据,相当多公司都在采用垫块钻井方法。因此北美地区2013年第三季度的钻井工作量比2012年第一季度高出15%不应该感到惊讶。
    根    据美国能源信息署的数据,在美国北达科他州的巴肯页岩区,今年新井每台钻机的日产油量预计将提高将近一倍。去年的日产油量略高于250桶,而今年12月的日产油量估计可达到496桶。同样,在德克萨斯州的老鹰堡页岩区,新井每台钻机的日产量预计可从去年的约200桶增加至今年的413桶。
        这样一来,油气的供求似乎有可能实现平衡。400台钻机能够生产出足够多的石油以弥补天然气产量的下降。美国对廉价天然气的需求已经提高了,还需要从加拿大进口少量天然气。在现在市场条件下,很难想象还会有钻机从开采石油转向开采天然气。因此,合理的预测似乎是:石油产量的增长可能会停下来,甚至在中期可能逆转,这种情况将持续到天然气价格回升到某个水平上,足以使上述在巴肯和老鹰堡页岩区开采石油的钻机又转向开采页岩气。
        页岩气开采效率的惊人增长速度肯定会在达到某个水平后放缓。从长远看,产量将取决于能够发现多少高效和高产的气井。只要新井的质量继续高于老井,那么页岩气的奇迹似乎将永远继续下去。
        根据上面的分析,美国天然气价格可能将继续上涨,并在短期内升至每千立方英尺5美元。市民可能会因此而抱怨,但应该认识到只有把价格维持在这个水平,页岩气开采业才有可能至少在一段时期内繁荣发展,美国经济才会受益。按照5美元/立方英尺的价格,那些拥有低成本、高效率气井的公司可以赚许多钱,而那些只有高成本、低效率气井的公司则可能无利可图。

    美国页岩气的真实成本是多少?

    核心提示

    搞清楚“隐患在哪里”是我国地质灾害防治工作的核心问题之一。2019年,自然资源部部署开展了基于综合遥感技术的地质灾害隐患识别示范工作,力争3~5年内掌握全国地灾隐患“底数”。

    去年,首轮“国家级”大规模地灾隐患综合遥感识别将全国地灾高中易发区8450处疑似隐患“揪”了出来,其成果得到充分认可。但专家也指出,地灾隐患综合遥感识别技术不能“包治百病”,需要科学认识,因地制宜。要通过多层次多技术手段的综合运用,人防﹢技防,方能最大限度保障人民群众生命财产安全。

    “天”——在卫星层次,用InSAR和高分辨率光学遥感技术开展广域普查
    “空”——在航空平台层面,用无人机机载LiDAR和三维摄影测量技术开展局部详查
    “地”——地面专业人员有重点的进行调查复核,以及地面勘查和监测
    名词解释

    ◆InSAR:合成孔径雷达干涉测量,是指利用雷达卫星获取的相位信息,通过干涉测量的方式实现地表形态与形变测量的雷达遥感应用技术。特点是观测范围大,精度高,快速高效,可发现正在“活动”的隐患,特别是一些微小缓慢,人不易觉察的地表变形。

    ◆高精度DEM:即数字高程模型,指分辨率和精度在米级的三维地形数据。特点是精细刻画地表三维形态变化,与光学遥感、InSAR等联合使用,有助于识别灾害体的位置、范围、朝向、坡向等形态信息。

    ◆高分辨率光学遥感:即一般意义上的“遥感”,主要通过可见光谱段对地观测成像,是目前遥感应用最广泛的影像数据。高分辨率遥感影像可直观地反映地表覆盖、地物类型等要素,揭示与隐患相关的地表特征,如裂缝、鼓丘、滑塌等现象。

    ◆LiDAR:一般指三维激光扫描,通过激光雷达对地观测,获取精细三维地形数据。特点是可穿透植被,清晰看到斜坡结构、断层裂缝等地表信息。

    浩瀚宇宙,卫星凝视着地球,以“上帝视角”记录着地表的动态变化;山峦之上,无人机悄然掠过,精准“透视”出高山峡谷的旧伤新痕;边坡危岩,专业人员“按图索骥”,结合孕灾规律和地质条件靶向核查。

    上述天空地作业,均指向同一个目标——识别地质灾害隐患。

    小试牛刀

    全国地灾高中易发区迎来“体检”

    京城五月,繁花似锦,绿意盎然。

    位于北四环边上的奥运大厦6层,此刻却充斥着紧张的气氛:中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心的技术团队争分夺秒解译着卫星遥感数据,赶在汛前,将全国121万平方千米地质灾害高中易发集中连片区疑似隐患“揪”出来,为各地防灾减灾提供参考。这是他们第二年开展“国家级”大规模地质灾害隐患识别。

    我国地质灾害点多面广,滑坡、崩塌、泥石流等致灾因素众多。一个无法回避的现实是,全国每年新发生的地灾70%都在已查明的隐患点范围之外。其中,滑坡最为常见,占全国灾害发生次数和影响程度的92%以上。

    消除“盲区”,解决“隐患在哪里”始终是“防”的难题。

    “2017年6月24日四川茂县新磨村高位远程滑坡和2018年金沙江白格滑坡的发生让业内清晰地认识到,仅靠传统的调查排查和群测群防手段很难对高位、高隐蔽性的滑坡隐患进行早期识别,必须借助现代对地观测技术,尽可能全面的从广域尺度上探测和发现隐患点。”中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心遥感技术研究所负责人葛大庆说。

    为攻克防灾“卡脖子”环节,2019年,自然资源部部署开展了基于综合遥感技术的地质灾害隐患识别示范工作,目标两个:一是论证规模化开展隐患识别的技术可行性与应用效果;二是推动构建国家级和省级隐患识别中心,形成“1﹢N”的分级组织模式,由国家级隐患识别中心统筹全国尺度上的普查识别和技术引领,省级中心负责本省详细调查与现场核查,力求在3~5年内掌握全国地灾隐患的“底数”。其中,国家级隐患识别中心主要依托航遥中心推进隐患识别业务。

    经过充分论证与应用实践,确立了综合应用空天地多源遥感观测技术,以“形态、形变、形势”为识别内容的重大隐蔽性地灾隐患早期识别技术思路,形成了包括专题信息提取、隐患特征识别、野外核查验证的业务流程,丰富了地灾调查评价业务工作方式。

    葛大庆介绍,地灾隐患综合遥感识别技术就是通过高分辨率光学遥感影像与高精度DEM进行潜在灾害体“形态”调查,揭示地质背景、几何形态、地表覆被变化等成灾要素;以不同分辨率lnSAR监测获取斜坡体地表“形变”信息,表征活动状态,判别变形部位、滑移规模和活动阶段;以长时序InSAR形变数据、地质资料、威胁对象等综合分析变形活动的发展趋势以及致灾“形势”,判别疑似隐患,并最终经现场核查验证完成识别确认。

    “综合遥感识别从技术上体现了多源遥感手段的互补,降低了单一技术有效识别不足的概率。同时充分利用孕灾背景、基础地质条件以及已有隐患状况,从信息解译、判断、现场核查与最终确认上体现综合性,避免信息不足带来的认识偏颇。”葛大庆强调。

    2020年该项工作有了实质性进展。

    在自然资源部部署下,航遥中心组织相关力量对全国地灾高中易发区10省市开展地灾隐患综合遥感识别,覆盖黄河上游、四川强震区、藏东南地区、滇西北地区、三峡库区五类典型地灾分布区,面积118万平方千米。

    “此次识别聚焦大型活动性灾害隐患,以滑坡、不稳定斜坡为主,兼顾泥石流、崩塌等其他类型。同时,以人为本,突出对村庄、集镇等人口聚集地区和重大基础设施威胁严重的隐患。”葛大庆告诉记者。

    在识别层次上,一是发挥摸底的作用,对于“人迹罕至、人不能至”的地区,以及其他工作薄弱区或者空白区,综合遥感识别作为先行手段,为地面调查指明“靶区”;二是体现动态监测作用,通过技术手段揭示与灾害发育相关的“变化”特征,对于地面工作程度较高的地区,与大比例尺调查并行,互为补充。

    在工作模式上,实行分级协同。即由航遥中心牵头组织相关技术单位进行隐患识别,为省市提供疑似隐患识别成果。各地核查时首先将疑似隐患与已有隐患库对比,现场核查主要针对新发现的隐患,并根据危险性和危害程度开展相应的防灾工作。

    经过4个多月作业,全国地灾高中易发区221个县区8450处疑似隐患被“揪”了出来。经地方核查,识别正确率在30%以上。其中,青海、四川、湖北分别达到了76.5%、69.9%和62.86%,特别是四川省,核查确认的隐患近半为新增隐患,很好地体现了综合遥感技术发现未知隐患的作用。

    统计显示,2020年在罕见极端天气等多种因素影响下,全国地灾发生数比2019年增加26.8%,地灾造成的死亡(失踪)人数减少37.9%。这份守护人民群众生命和财产安全的答卷上,留下了综合遥感识别技术的印记。

    “地灾隐患综合遥感识别是一项非常有意义的探索性工作。”成都理工大学副校长、地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室常务副主任许强如是评价:

    其一,通过示范区域研究,基本构建了一套基于综合遥感技术的地灾隐患识别技术方法体系和流程。其二,从单一技术手段到多种手段的综合运用,形成了统一认识并对各类技术的优点和局限性有了比较清楚的认知。其三,地勘队伍在技术推广应用中,思想观念和工作方法有了明显改变。其四,识别了一批新的地灾隐患,尤其是滑坡,这是实实在在的成果。

    甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院灾防院院长王岩对此深有体会。去年“8·13”陇东南特大群发地灾后,航遥中心下发了一批隐患分布图,灾防院对张家川县113个疑似隐患点进行了野外调查验证,确定地灾隐患80处,全部为滑坡,其中新增地灾隐患70处。

    “综合遥感识别技术能准确判断出斜坡是否变形,为技术人员判定滑坡灾害提供了可靠依据,同时加强了工作区地灾隐患点调查程度,补充完善了隐患点数据库。希望这类遥感核查项目能辐射更多的县区,相关技术能普及到地勘单位,提高技术人员对灾害的辨识率。”王岩说。

    广泛实践

    地方“自选动作”有声有色

    目前,地灾隐患综合遥感识别技术已被广泛接受,四川、贵州、陕西、重庆、甘肃等省市陆续开展识别任务,落实《地质灾害防治三年行动实施纲要》规定任务。技术力量雄厚的省份积极尝试“自选动作”,探索形成了具有地方特色的防灾减灾方式。

    “多灾多难”的四川,便是其中之一。

    四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院副院长马志刚介绍,去年四川在全国开展示范工作的基础上,部署实施了省级地灾隐患综合遥感识别与监测项目,分片区对川北、川西南、川西、川东川南开展了InSAR监测和光学遥感筛查,发现和圈定了一批高位地灾隐患点;查明了重要城镇及交通沿线、地灾高易发区等重点地段的地灾情况。同时,选取了重大地灾隐患点或处于持续变形的重大工程治理点开展遥感追踪监测评价。

    记者了解到,和国家示范工作相比,四川省级地灾隐患综合遥感识别有4方面特点:

    一是分层级部署。在国家部署“面”的基础上,增设了“重点地段”和“重大地灾隐患点”两个层次,实现了综合遥感识别工作的粗细结合。二是多手段应用。为克服高密度植被覆盖区InSAR识别效果较差的技术短板,增加了“机载LiDAR”和无人机航空摄影,发挥其可穿透植被或高精度的优势。三是全灾种解译。将泥石流纳入隐患识别范围,实现了突发地灾滑坡、崩塌、泥石流等全灾种的解译分析。四是双路径分析。将找出存在形变且未登记在册的隐患点和查找正在变形的登记在册的隐患点作为识别的两个路径,一体化考虑,为地灾风险评价、汛前隐患排查提供了重要靶区。

    “目前四川已将地灾隐患识别纳入常态化防灾工作,并将解译成果作为地灾风险调查、汛前排查、重要强降雨天气后隐患排查的工作依据,实现了从被动应急救灾到主动防灾的转变。”马志刚说。

    “天无三日晴”的贵州,2016年在全国率先引进了综合遥感识别技术中的InSAR 开展地灾隐患的早期识别。5年来,全省共监测发现疑似滑坡形变区2000余处,经核查确认新发现地灾隐患600余处。

    “InSAR也抓住了一些地表变形不明显的在册地灾隐患点,帮助我们加强管理,采取综合防治措施,该治理的治理,该搬迁的搬迁。把‘隐患在哪里’问题又向前推了一小步。”贵州省地质灾害应急技术指导中心研究员刘秀伟告诉记者。

    近年来,贵州积极将技术逻辑与行政逻辑结合。去年9月,水城县发耳镇发生大滑坡,方量达80余万立方,InSAR和地面监测同时捕捉到地表动态,适时发布了预警信息,政府及时将受地灾隐患威胁的群众及重要财产转移到安全区域,把损失降到了最低。

    “事实上,2017年我们就监测到了发耳滑坡隐患。专家调查分析认为滑坡形变在可承受范围内,暂时不用大规模搬迁,通过持续监测和防控既能保证群众安全,又可保障当地生产经营活动有序开展,最大限度降低隐患对社会的负面影响。”刘秀伟介绍,3年来当地经济社会发展有序,老百姓生产生活如常,技术保障为行政决策提供了强有力地支撑。

    记者了解到,目前贵州地灾防治管理模式从以隐患点为主要管理对象,逐渐转变为以隐患点和风险斜坡为对象的“点面双控”风险管理。今年年底,全省以县为单元的精度优于1∶5万的地灾风险斜坡详细调查将全面完成。

    “斜坡与隐患点不同,‘病’不算重,常规设备监测投入大,管控效果不理想,但风险又不得不防。”刘秀伟说。对此,贵州正积极探索将InSAR运用到风险斜坡管控中,力争使该技术从地灾隐患识别迈向监测预警,提高风险斜坡的综合管控能力,为“灾害什么时候发生”探路。

    科学认识

    地灾隐患综合遥感识别技术不能“包治百病”

    多地实践证明,地灾隐患综合遥感识别成果可“指导排查,辅助调查,引导勘察”,提高了调查的针对性,减少了地面工作量,部分解决了“隐患在哪里”的难题。

    但专家同时强调,地灾隐患识别是多种技术手段、多学科知识的综合运用。综合遥感识别技术有其局限性,不可能“包治百病”,现有的技术手段仍难以识别前期没有明显变形或变化很快的突发性灾害隐患,这一点务必要科学理性地认识。

    “每种技术都有优势和短板,实操中须要因地制宜。”葛大庆说,比如,光学遥感容易受云雾天气和分辨率影响,大规模应用中往往难以获取亚米级的遥感数据,解译对专家经验和知识依赖度较高。

    “有的观点认为,综合遥感识别就是应用InSAR技术,这也是不对的。”葛大庆进一步阐释,InSAR能敏锐捕捉地表的动态变化,与光学遥感影像综合运用,可在植被覆盖度较低、高陡地区大范围普查,识别高位、隐蔽性的灾害隐患。比如在地层内部有损伤,地表持续活动的四川强震区,效果就很好。

    但是,InSAR会受到观测角度、植被状况、地形结构、水汽以及数据处理技术的影响和制约,普适性存在一定局限。同时,对于事前没有明显变形迹象,或者变形过程极短的突发性地灾,因其超出了雷达卫星有效观测的能力范围,InSAR很难发挥作用。比如2019年7月23日贵州水城县突发的特大山体滑坡,事前未出现明显变形迹象,InSAR未探测到变形信息。此外,在广东、浙江、福建等植被覆盖率较高的地区,光学遥感、InSAR等技术适用性受限,漏识率也较高。

    “天空地一体化防灾,以广域普查﹢局部详查﹢重点核查的方式分层次开展,是识别和防范地灾隐患最科学有效的方式。”许强认为。

    “天”指在卫星层次,用InSAR和高分辨率光学遥感技术开展广域普查;“空”指在航空平台层面,用无人机机载LiDAR和三维摄影测量技术开展局部详查;“地”即地面专业人员有重点的进行调查复核,以及地面勘查和监测。

    “通常,我们会用两种或多种技术手段背靠背地做,然后相互校验和补充。如果两种方法的结果能对上和相互检验,地灾隐患就可以确认了。”许强说。

    2015年,许强团队通过InSAR发现川西某村寨的山后有一处正在变形的大型滑坡区,由于最高海拔达到了4600米,人工没法上去调查复核,一直没能确认。3年后,在四川省支持下,团队运用LiDAR和三维摄影测量对该区域进行了航飞,经多种技术手段比对分析最终确认了蠢蠢欲动的滑坡隐患。

    多名业内人士指出,专业知识决定了技术应用的深度。在地灾防治领域,地质专家好比“医生”,InSAR、LiDAR等技术手段应用,如同为疑似隐患点做“CT”“B超”。是否患“病”,“病”征如何,最终还得依靠“医生”根据各种测试结果综合判定。如果不掌握足够的地质知识,对灾害形成条件、发育特征、成因机理等不了解,很难用好先进技术。

    扬长补短

    人防技防一起上,天上地下一起看

    甘肃立节北山老滑坡“苏醒”、四川洪雅突发高位远程崩滑、湖南安化切坡建房引发山体滑坡……今年以来,全国已发生200余起地灾,随着汛期的到来,地灾防治工作迎来大考。

    如何牢固树立以人民为中心的思想,进一步提升防灾减灾能力?——“多层次多技术手段综合运用,人防﹢技防”是专家们的一致观点。

    许强指出,近年来我国地灾防治工作取得显著进步,一是构建了一套具有中国特色的地灾群测群防体系,解决了我国地灾点多面广的问题;二是现代技术的有效运用,包括综合遥感技术、监测预警、计算机信息技术等,成效显著;三是引入了风险防控的理念,从以群测群防为代表的自发性防灾,发展到理论化防灾、技术化防灾、体系化防灾逐渐成熟。但是,地灾防治工作也面临瓶颈,最突出的就是对第三类隐患——具有突发性失稳破坏的潜在不稳定斜坡,目前还很难依靠技术手段提前发现。

    “地灾隐患可分为三类,第一类是正在变形的区域。第二类是历史上曾出现过变形破坏、有损伤的区域。第三类就是潜在不稳定斜坡,即历史上从未出现变形破坏,目前也无明显变形迹象,但其稳定性相对较差,暂时处于基本稳定或欠稳定状态,一旦外部条件发生变化,比如一场强降雨或人工开挖坡角就有可能突发地灾。”许强阐释。

    记者了解到,对于第一类隐患,InSAR和高分辨率光学影像能很好地进行识别。第二类隐患,运用LiDAR 最为有效,并可以三维摄影测量辅助。而第三类隐患,靠遥感技术已无能为力,必须动用物探、钻探等手段,把斜坡地下结构和含水状况查清楚才能判断其稳定性,但潜在不稳定斜坡点多面广,防不胜防。

    “现阶段,第三类隐患还主要依靠群测群防来防范,当然我们也正在研发航空物探技术,希望能快速查明地下结构,评价其稳定性。”许强说。

    今后一段时期,地灾防治可以从哪些方面发展突破?

    许强建议,一是要构建航空遥感联盟,搭建信息共享平台,整合全国航空遥感力量,尽快实现航空遥感数据的全国全覆盖。二是要发展航空物探,尽可能多地将潜在不稳定斜坡的地下结构和含水状态搞清楚,把第三类隐患找出来。

    葛大庆认为,提高综合遥感识别能力,找到更多地灾隐患,一方面要着力发展专业目标的遥感卫星,强化源头的有效观测与数据保障,进一步提升卫星监测的频率、精度和针对性。“地灾隐患识别目前主要用欧空局哨兵-1号卫星C波段数据,以及日本ALOS-2卫星L波段数据,但受卫星观测周期和范围限制,一些地方还不能有效覆盖,分辨率也不够,限制了可识别的范围、规模和精度。”葛大庆说。

    另一方面,大规模业务化识别工作要进一步提高遥感识别信息处理的自动化和智能化水平,尽可能将专家知识转为模型或者方法,提升智能识别“去伪识真”的本领,降低人员劳动强度。此外,还要加快培养具有地灾专业知识,又掌握遥感、InSAR以及地理信息技术的人才。

    马志刚指出,现阶段地灾源头管控理念还有待提升,“‘源头管控’虽然是旧词新用,但在地灾防治上是一个全新的认识,是推动地灾‘早期防’到‘源头控’观念转变的重要变革。”

    近年来,四川按照以防为主、防治结合的方式开展了地灾易发县县域地灾风险评价、隐患识别分析等工作,初步摸清了隐患和风险的家底,获得了较为丰富的基础性成果资料。但是,扎实推进基础工作并不代表地灾“防”的工作就做好了,如何依托现有成果和技术把地灾隐患“管起来”,最大限度地降低灾害风险是当前的难题。

    对此,马志刚提出两点建议,一是加快构建地灾隐患点、风险区双控新格局。充分运用地灾易发县县域地灾风险评价、遥感识别监测等成果,选择重点区域开展风险管控试点,形成“识别、监测、管控”结合的风险管控体系,不断提高地灾隐患识别和风险管控能力。

    二是努力做好科技防灾。在加大群专结合监测预警体系建设的同时,重点建立一个综合监测预警平台,构建一套地灾监测预警管理体系,培养一支技术团队,形成“风险提前管控,空天地隐患识别,气象风险动态预报、专业设备持续监测、信息平台实时预警,现场人员动态核查”的监测预警新局面。

    (绘图 陈舒)

    地灾隐患识别:寻找大地上的“潜伏者”

    “要进一步明确司法实践中海洋生态环境保护领域民事公益诉讼案件的起诉主体,对破坏海洋生态、海洋水产资源、海洋保护区的行为给予严惩。”正在北京出席十三届全国人大四次会议的自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所副总工程师印萍呼吁。

    作为全国人大代表,今年已是印萍履职的第四个年头。四年来,她一直心系海洋保护,为这片蓝色的国土鼓与呼。今年印萍提交了《关于进一步明确海洋生态环境保护领域民事公益诉讼案件起诉主体的建议》。

    全国人大代表、中国地质调查局青岛海洋地质研究所副总工程师 印萍

    “我一直深爱这片蓝色的国土。”长期以来,印萍一直心系海洋生态环境保护,她认为,进一步明确海洋生态环境保护领域民事公益诉讼案件起诉主体十分重要。根据《中华人民共和国海洋环境保护法》第八十九条第二款规定,对破坏海洋生态、海洋水产资源和海洋保护区的公益诉讼有权提起诉讼的第一顺位为《海洋环境保护法》规定的海洋环境监督管理部门。根据《中华人民共和国民事诉讼法》第五十五条规定,如《海洋环境保护法》规定的海洋环境监督管理部门未针对破坏海洋生态、海洋水产资源、海洋保护区的行为提起民事公益诉讼,检察机关可以向海事法院提起诉讼。印萍表示,目前在司法实践中,对上述规定存在不同认识:一种观点认为,《民事诉讼法》中确定的法律规定的机关,有明确规定的是行使海洋环境监督管理权的部门,即《海洋环境保护法》第八十九条的授权。如有海洋环境监督管理权的部门不提起诉讼,应由检察机关提起公益诉讼。比较有代表意义的案例为最高人民检察院公布的“守护海洋”检察公益诉讼专项监督活动典型案例中的“浙江省舟山市人民检察院诉杨某某等人破坏海洋野生动物资源保护民事公益诉讼系列案”,舟山市检察院提起了全国首起向海事法院起诉的海洋生物资源民事公益诉讼案。另一种观点认为,《海洋环境保护法》第八十九条是一种特殊授权,说明在破坏海洋生态、海洋水产资源、海洋保护区造成国家损失时,只有海洋环境监督管理部门方能提起诉讼,其他主体概不能诉。这种观点普遍存在。按照此观点,检察机关只能在刑事案件审理过程中一并提起刑事附带民事诉讼,而不能单独提起民事公益诉讼。因为刑事附带民事公益诉讼案件存在对刑事案件的依附性等局限性,导致检察机关无法对那些没有达到刑事案件立案标准的破坏公益行为进行起诉,检察公益诉讼制度效能无法得到充分发挥。

    “相关部门应该对上述法律规定的适用问题予以明确,统一认识,指导实践,进一步完善海洋生态环境保护公益诉讼制度体系。”印萍说。为此,她建议,相关部门根据《民事诉讼法》《海洋环境保护法》等法律的规定,进一步明确司法实践中海洋生态环境保护领域民事公益诉讼案件的起诉主体,一是对破坏海洋生态、海洋资源和海洋保护区的民事公益诉讼案件,有权提起诉讼的第一顺位主体为《海洋环境保护法》规定的海洋环境监督管理部门,检察机关可以支持起诉。二是海洋环境监督管理部门未针对破坏海洋生态、海洋资源、海洋保护区的行为提起民事公益诉讼的,则检察机关可以向海事法院提起诉讼。

    在采访中,印萍表示,公益诉讼是法律赋予检察机关的一项重要职能,对于推进法治建设、保护社会公益、保障改善民生具有重要作用,涉及在生态环境和资源保护、食品药品安全、国有财产保护、国有土地使用权出让和英烈保护等领域,具有专业性强的显著特征。从目前环境领域的检察工作实践看,仍然存在环境保护领域法律法规和配套司法鉴定评估标准不健全,司法队伍专业人员不足,环境司法鉴定评估能力不足,专业鉴定机构少,鉴定费用高、周期长和环境损害评估基础性信息资料缺乏,司法判决后评估和跟踪难,生态修复效果难以评估的问题。其实,印萍从2019年已经开始关注研究海洋公益诉讼。2019年初,最高人民检察院、生态环境部及国家发展和改革委员会、司法部、自然资源部、住房和城乡建设部、交通运输部、水利部、农业农村部、国家林业和草原局等十部委联合下发了《关于在检察公益诉讼中加强协作配合依法打好污染防治攻坚战的意见》。作为该《意见》的延伸,印萍在2019年两会期间提出了关于加强科研和司法合作,为海洋公益诉讼提供技术支撑的建议。

    记者在采访中了解到,在前期工作的基础上,印萍发现探索建立公益诉讼技术支撑平台非常必要,并具有较强的操作性,于2020年两会期间提出了加强海洋资源环境公益诉讼技术支撑平台建设的建议,得到全国人大常委会和最高人民检察院的高度重视,被列为2020年度高检院重点督办建议。2020年8月,最高人民检察院检察技术信息研究中心贺德银主任到青岛海洋地质研究所(以下简称青岛海洋所)调研海洋资源环境领域公益诉讼技术支撑平台建设情况和答复代表建议,就青岛海洋所司法鉴定中心建设提出相关指导建议。10月,青岛海洋所与最高人民检察院检察技术信息研究中心签订了“合作备忘录”,就环境损害鉴定评估领域的案件办理、资质申请、科研创新、人员培训等方面的合作达成共识。最高人民检察院检察技术信息研究中心协调山东省人民检察院、青岛市人民检察院支持青岛海洋所向山东省司法厅申请相关的司法鉴定资质,支持青岛海洋所与江苏省连云港市人民检察院、灌南县人民检察院合作建设海洋资源环境公益诉讼合作基地。2020年8月,青岛海洋所与山东省滨州市无棣县检察院签订了“海洋公益诉讼合作备忘录”,共建“海洋公益诉讼共建基地”。2020年11月,与青岛市人民检察院签署《构建公益诉讼务实交流和技术支撑合作备忘录》。2020年,青岛海洋所共有12人通过了司法鉴定人岗前考试,有9人被聘为全国检察机关生态环境公益诉讼技术专家。以上国家、市、县三级合作备忘录的签署和合作机制的建立、司法鉴定人才储备,为申请环境损害司法鉴定业务资质奠定了良好的基础。

    印萍表示,通过建立公益诉讼技术支撑平台,可以为更好地守护海洋资源环境,支撑服务海洋领域相关司法工作提供基础。印萍告诉记者,青岛海洋所目前正在积极推进“山东海洋资源环境司法鉴定中心”的申报工作。

    “海洋生态保护是一项复杂的系统工程,是生态文明建设的重要组成部分,也是我愿意为之奋斗终生的事业。”印萍如是说。我们相信,有了一批又一批像印萍这样的“海洋守护者”,我们的海洋生态环境一定会越来越好!

     

     

     

    印萍:用心守护我们的“蓝色国土”

    科技日报讯(记者谢宏)澳大利亚独有的奇特动物鸭嘴兽,是地球上最原始的哺乳动物之一。有关其产生年代和进化历史,仍有一些待解之谜。近日,自然资源部中国地质调查局在对我国湖北南漳-远安动物群的深入研究中,首次发现了生活在距今约2亿4千8百万年、与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石。业内专家认为,这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。该发现在《自然》杂志的子刊《科学报告》上发表,美国生命科学网随后进行了跟踪报道。

    本次发现的远古生物化石共有2块,都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙,距离现在大约2亿4千8百万年,它们的头部与我们现在所看到的鸭嘴兽极为相似。这是鸭嘴兽式捕食方式在爬行动物中的首次发现,不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世2.48亿年前,还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

    生命在距今约2.5亿年前的二叠纪末期遭遇重创,发生了地球生命史上最大的灭绝事件,约90%的物种遭到毁灭性打击,其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。传统的观点认为,直到中三叠世(约2.42亿年前),海洋生态系统才完全恢复。南漳-远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区,地质时代距今约2.48亿年的早三叠世末期,为全球最早的海生爬行动物群落之一。新发现的盲感应捕食方式,为二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统全面恢复提前至2.48亿年前提供了新的证据。

    在此之前,湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区发现,这一全球最早的海生爬行动物群落的面貌,在古生物专家的努力下逐步展现在世人面前。这些化石是早三叠世生态复苏的亲历者和见证者,是人类了解史前爬行动物在海洋中繁衍生息的珍贵标本,也是进一步了解地球板块运动、生态系统演化历史的重要依据。

    科技日报:我国发现2.48亿年前头部像鸭嘴兽的龙化石

    中国网讯(记者韩林) 澳大利亚独有的奇特动物鸭嘴兽,是地球上最原始的哺乳动物之一。有关其产生年代和进化历史,仍有一些待解之谜。近日,自然资源部中国地质调查局在对我国湖北南漳-远安动物群的深入研究中,首次发现了生活在距今约2亿4千8百万年、与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石。业内专家认为,这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。

    本次发现的远古生物化石共有2个,都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙,距离现在大约2亿4千8百万年,它们的头部与我们现在所看到的鸭嘴兽极为相似。这是鸭嘴兽式捕食方式在爬行动物中的首次发现,不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世2.48亿年前,还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

    生命在距今约2.5亿年前的二叠纪末期遭遇重创,发生了地球生命史上最大的灭绝事件,约90%的物种遭到毁灭性打击,其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。传统的观点认为,直到中三叠世(约2.42亿年前),海洋生态系统才完全恢复。南漳-远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区,地质时代距今约2.48亿年的早三叠世末期,为全球最早的海生爬行动物群落之一。新发现的盲感应捕食方式,为二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统全面恢复提前至2.48亿年前提供了新的证据。

    在此之前,湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区发现,这一全球最早的海生爬行动物群落的面貌,在古生物专家的努力下逐步展现在世人面前。这些化石是早三叠世生态复苏的亲历者和见证者,是人类了解史前爬行动物在海洋中繁衍生息的珍贵标本,也是进一步了解地球板块运动、生态系统演化历史的重要依据。

    生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙的生活模拟图

    中国网:中国发现2.48亿年前头部像鸭嘴兽的龙化石

     

    卡洛董氏扇桨龙化石照片及素描图。自然资源部中国地质调查局供图

    本报北京2月18日电 记者袁于飞从自然资源部中国地质调查局获悉,该局科学家近日在对我国湖北南漳—远安动物群的深入研究中,首次发现了与现今存在的鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石。这是远古爬行动物进化的重要论据,相关研究成果在《自然》杂志子刊发表。这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。

    据介绍,本次发现的远古生物化石共有2个,都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙,距离现在大约2.48亿年,它们的头部与我们现在所看到的鸭嘴兽极为相似。这是鸭嘴兽式捕食方式在爬行动物中的首次发现,不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世2.48亿年前,还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

    生命在约2.5亿年前的二叠纪末期遭遇重创,发生了地球生命史上最大的灭绝事件,约90%的物种遭到毁灭性打击,其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。传统观点认为,直到中三叠世(约2.42亿年前),海洋生态系统才完全恢复。南漳-远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区,地质时代距今约2.48亿年的早三叠世末期,为全球最早的海生爬行动物群落之一。新发现的盲感应捕食方式,为二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统全面恢复提前至2.48亿年前提供了新的证据。

    在此之前,湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区发现,这一全球最早的海生爬行动物群落的面貌,在古生物专家的努力下逐步展现在世人面前。这些化石是早三叠世生态复苏的亲历者和见证者,是人类了解史前爬行动物在海洋中繁衍生息的珍贵标本,也是进一步了解地球板块运动、生态系统演化历史的重要依据。

    《光明日报》( 2019年02月19日 08版)

    光明日报:2.48亿年前类鸭嘴兽化石首次被发现

    人民政协网北京2月18日电(记者 周丽燕)记者从中国地质调查局获悉,自然资源部中国地质调查局近日在对我国湖北南漳-远安动物群的深入研究中,首次发现了与现生鸭嘴兽具有相似捕食方式的海生爬行动物化石,这一发现对于研究现代海洋生态系统形成过程具有重要意义。

    据悉,本次发现的远古生物化石共有2个,都是生活在早三叠世的卡洛董氏扇桨龙,距离现在大约2亿4千8百万年,它们的头部与我们现在所看到的鸭嘴兽极为相似。这是鸭嘴兽式捕食方式在爬行动物中的首次发现,不仅将盲感应捕食方式的出现提前至早三叠世2.48亿年前,还为生物与环境协同演化提供了典型例证。

    生命在距今约2.5亿年前的二叠纪末期遭遇重创,发生了地球生命史上最大的灭绝事件,约90%的物种遭到毁灭性打击,其中96%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。传统的观点认为,直到中三叠世(约2.42亿年前),海洋生态系统才完全恢复。南漳-远安动物群化石分布在湖北省南漳县和远安县两县交界地区,地质时代距今约2.48亿年的早三叠世末期,为全球最早的海生爬行动物群落之一。新发现的盲感应捕食方式,为二叠纪末生物大灭绝之后的海洋生态系统全面恢复提前至2.48亿年前提供了新的证据。

    在此之前,湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区发现,这一全球最早的海生爬行动物群落的面貌,在古生物专家的努力下逐步展现在世人面前。这些化石是早三叠世生态复苏的亲历者和见证者,是人类了解史前爬行动物在海洋中繁衍生息的珍贵标本,也是进一步了解地球板块运动、生态系统演化历史的重要依据。

    人民政协网:我国发现2.48亿年前头部像鸭嘴兽的龙化...