2017年11月21日 星期二
中国矿业报订阅

创新引领,一流成果尽显国际范

——中国地质调查局开足马力建设国际顶尖研究中心纪实

2017-9-14 16:59:28 来源:中国矿业报社 本报记者: 刘艾瑛 特约撰稿 韦延光

国际大科学计划是深化中国与有关国家在地球化学、岩溶地质领域务实合作的实际行动,将引领全球范围的岩溶科学和地球化学研究蓬勃发展,对优化人类生存环境,推动全球可持续发展,实现人与自然和谐发展具有重要意义。

2016年5月12日,继“国际岩溶研究中心”成立之后,依托中国地质调查局物化探所建设的联合国教科文组织“全球尺度地球化学国际研究中心”揭牌运行,这意味着国土资源部已成为我国惟一拥有两家联合国教科文组织二类中心的部门。同一时间,同一地方,依托岩溶所建设的联合国教科文组织“国际岩溶研究中心”成功续签协议。

两大中心的成立和续签,是联合国教科文组织对中国在地球化学、岩溶地质方面工作取得成绩的肯定,正如联合国教科文组织助理总干事弗莱维娅·施莱格尔女士所说,“中国有关方面为国际科研合作、发展壮大相关科研机构所做的大量努力,有效地促进了全球科技交流与能力发展。”

取得世界一流系列创新成果

近40年来,我国陆续实施了一系列地球化学调查计划,使我国地球化学研究走在世界前列,居于国际领先地位。

全球尺度地球化学国际研究中心着眼于加强全球地球化学家的合作交流,系统测量五大圈层化学元素的含量,绘制地球化学基因图谱,构建全球地球化学基准值,可以为资源评价、环境保护、应对全球气候变化提供系统持续的科学数据和解决方案,服务全球自然资源与环境的可持续发展。

截至目前,全球尺度地球化学国际研究中心在地球化学调查研究方面取得了四项重大科技创新——

一是已形成了一套比较成熟的区域地球化学调查理论和技术方法,有效指导了地质找矿突破。发现了大量超微细金和纳米金,突破了金是惰性的不能在水系中长距离迁移的传统认识,超微细金可以长距离搬运,形成大规模区域异常,为金矿区域地球化学勘查奠定了理论基础;创新性发明了活性炭富集或聚胺酯泡沫塑料富集金技术,使金分析检出限降到了0.3纳克/克,为圈定低含量金异常提供了技术保障。

二是研发了76种元素的高精度实验测试技术,形成了由专业研究机构引领,辐射30个省级地质实验室的全国性地球化学样品分析和质量控制体系,为不同尺度地球化学调查提供了强大的实验测试能力和数据一致性保障,也成为目前世界上测试指标最多的国家。

三是研制了岩石、土壤、水系沉积物、矿石、生物等系列共234种地球化学标准物质,占世界上该类标准物质50%以上。这些标准物质被美国、加拿大、欧洲等40余个国家采用,并被全球地球化学基准委员会推荐为国际地球化学填图的标准物质,为中国乃至全球地球化学分析测试数据的一致性和可对比性提供了技术保障

四是牵头实施“化学地球”大科学计划,与欧、美、俄等60余个国家一道建立了覆盖全球陆地22%的地球化学基准网,为全球自然资源与环境的可持续发展提供了权威观测数据;研发了具有自主知识产权的“区域地球化学数据信息管理系统”和“化学地球”软件平台,其中后者是世界首个具有化学属性数字地球平台,可实现对全球地球化学大数据管理、展示和查询。

同样,国际岩溶研究中心走的依然是科技创新之路,并在岩溶地质调查研究方面取得了系列创新性成果——

一是连续承担国际地质对比计划,开展岩溶地质调查研究工作,创新性提出岩溶动力学理论,从地球系统科学、全球视野将岩溶研究领域从传统的地质地貌学,发展成对区域经济社会发展提供科技支撑的综合性学科。

二是深入调查研究不均一岩溶含水介质,发展探测技术,研制岩溶地下水开采新技术,并获得多项国家发明专利,对世界岩溶区发展中国家地下水资源开发、水害防治起到引领、指导作用。

三是原创性地提出岩溶动力系统与全球变化新方向,建立了岩溶洞穴石笋年代际精度的过去气候变化记录技术方法,可分辨过去极端气候事件,为未来气候变化预测提供了可能;建立了流域尺度岩溶动力系统中碳循环的概念模型,为碳汇通量计算、模型研究等提供依据;开辟了人工增汇新途径,为缓解全球气候变化发挥了重要作用。

四是积极响应国家生态文明建设的需求,岩溶生态系统研究成果为国家《岩溶区石漠化综合治理规划大纲》提供科技支撑,不同类型岩溶区石漠化综合治理模式起到试验、示范效果,多项技术获得国家发明和实用性专利;岩溶景观资源开发生态旅游,有力支撑国家地质公园、世界地质公园建设;岩溶塌陷探测、预警技术及应用,为城镇化、岩溶区基础设施建设提供支撑。

服务经济社会发展成效显著

国土资源部、中国地质调查局对两大中心的全力支持,促进了地球化学、岩溶地质在服务我国乃至世界经济社会发展方面发挥了更大作用。

从历史上看,我国分三个阶段稳步推进地球化学调查研究:一是自1978年开始,我国实施了以找矿为目的的地球化学调查计划,为国家矿产资源基地规划建设提供了重要支撑;二是自1999年开始,我国实施了土地质量地球化学调查计划,为耕地管理和保护提供了重要支撑;三是自2005开始,我国组织实施了全国地下水水质调查计划,为地下水资源开发利用与保护提供了重要依据。

国际岩溶研究中心解决了地下水资源、地下水污染、岩溶石漠化问题,对经济发展和社会进步起到了推动作用,在全球气候变化研究、油气调查领域、景观旅游产业发展以及提升相关学科发展方面也发挥了重要作用。

我国查明了岩溶地下水赋存条件,完成了水资源开发利用潜力评价:西南岩溶地区发育2763条地下河,地下水总资源量达1620亿立方米/年,可开发利用量为534亿立方米/年,目前开发利用率仅10%,开发利用潜力丰富;实施了地下河开发利用示范工程20多处,钻探成井8000多眼,解决了1500万人饮用水困难;创新提出了堵洞成库、建柜蓄水、抽水调节和束流壅水4种岩溶地下水有效开发利用模式,在贵州、广西、云南等地广泛推广应用;基于岩溶地质的重要认识,建立的岩溶石漠化综合治理模式已在广西平果县形成示范基地,成功实施石漠化综合治理1000公顷,植被覆盖率由2001年的10%提高到现在的70%,每年可利用岩溶地下水资源1万立方米,石漠化综合治理模式已在岩溶区100个县推广;在塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地,调查研究了深部古岩溶发育规律和碳酸盐岩油气储存机制,圈定油气聚集有利区30万平方千米,建立了古岩溶发育结构的地球物理响应模式,指导油气勘探开发取得良好成效。

国际岩溶研究中心的工作获得了教科文组织的高度赞扬,被认为“解决了现实生活中的环境问题尤其是与岩溶有关的资源环境问题”。

国际大科学计划引领世界合作

我国一直重视与世界其他国家的合作,自1998年以来,先后举办了26次国际地球化学填图培训班,培训达600余人次,培训人员分别来自亚洲、非洲、拉丁美洲等60余个发展中国家。在岩溶研究方面,国际岩溶研究中心总共举办了国际学术会议11次、国际培训班8次,与9个国外机构签署了合作协议16份,与40余国家的600多科学家开展了培训与交流,在全球建立了39个岩溶碳循环监测站。科技部认定“岩溶动力系统与全球变化国际联合研究中心”为国家级国际联合研究中心。

在此基础上,两大中心分别组织实施了“化学地球”国际大科学计划和“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划,推进一流研究中心建设与发展,这是当前及下一步工作重点。

依托“全球尺度地球化学国际研究中心”,牵头实施“化学地球”国际大科学计划,组织会员国绘制全球地球化学基因图谱,建立“化学地球”大数据平台,支撑全球自然资源与环境可持续发展;积极支撑“一带一路”倡议,加强地球化学填图双边国际合作研究,服务沿线国家资源开发和生态环境保护;继续实施矿产资源地球化学调查;全力推进土地质量地球化学调查等。

在此基础上,全球尺度地球化学国际研究中心制定了首个未来六年的工作规划,将依托国际合作平台,利用中国特色领先的地球化学填图技术,采集世界各国特别是“一带一路”沿线国家地球化学数据,为资源评价和环境变化研究提供科学依据,重点在中伊土等3个经济走廊区域实施地球化学填图工作。

与此同时,依托“国际岩溶研究中心”牵头实施的“全球岩溶动力系统资源环境效应”国际大科学计划,组织建立全球岩溶环境监测网络,对比调查全球岩溶水循环及其资源环境效应,创新水土耦合调控技术,研究和查明全球不同岩溶动力系统类型的碳水钙循环规律和资源环境效应,突破岩溶关键带资源环境科学问题的瓶颈,创新岩溶资源勘探开发和岩溶环境治理与保护科学技术体系,创建全球岩溶资源环境信息平台,各国共绘全球岩溶一张图,为人类提供全球岩溶公共服务信息,为不同类型岩溶地区资源可持续利用和岩溶环境治理与保护提供科学依据。

国际大科学计划是深化中国与有关国家在地球化学、岩溶地质领域务实合作的实际行动,将引领全球范围的岩溶科学和地球化学研究蓬勃发展,对优化人类生存环境,推动全球可持续发展,实现人与自然和谐发展具有重要意义。□

编辑:宫莉

矿业报官方微博

返回新闻