灾害地质学在西藏的应用论文期刊

戚国庆1曹修定2夏抱本3滕云3

(1成都理工大学地质灾害防治国家专业实验室，四川成都，610059;2中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所，河北保定，071051;3西藏自治区生态环境地质研究所，西藏拉萨，850000）

【摘要】西藏自治区贡觉县境内发育有影响居民安全的者龙洼Ⅰ沟、者龙洼Ⅱ沟和克西林沟等3条降雨型泥石流沟。本文根据非饱和土强度理论对其成因机理进行了研究，建议用临界雨量线模型框架来建立贡觉县泥石流的预测模型，并依据者龙洼Ⅱ沟泥石流爆发前20日的降雨量数据进行拟合分析。结果表明：文中建议的两个临界雨量线模型框架均适于用来建立贡觉县降雨型泥石流爆发的预报模型。

【关键词】泥石流非饱和土基质吸力预报模型

1 引言

贡觉县位于青藏高原东部，横断山脉北段。据《西藏地貌分区图》，该县属藏东大起伏—极大起伏的高山河谷区。县内地形坡度一般在30°～40°，部分大于60°。位于该县东南部、约占全县总面积的高山峡谷地区，是泥石流及其他地质灾害高发区。

泥石流是一种携带大量泥土和碎屑物质的间歇性洪流[1]，具有突发性和很强的破坏力。泥石流的形成必须具备3个条件：物源条件（丰富的松散物质来源）、水源条件（气象水文条件）和地形地貌条件等。运用非饱和土力学理论，在对贡觉县泥石流形成的地形地貌条件、物质组成及气象水文条件进行调查研究的基础上，对贡觉县泥石流的形成机制及预报模型进行了探讨。降雨型泥石流的形成过程划分为两个阶段[2]，即：降雨型泥石流的固体松散物质中由基质吸力引起的抗剪强度丧失阶段和孔隙水压力增大引起的有效应力降低、发生泥石流阶段。

2 贡觉县泥石流的形成条件

地形、地貌条件

调查发现，贡觉县泥石流主要分布在位于该县东南部高山峡谷区的木协乡，直接威胁附近居民生命财产安全的泥石流沟有3条，者龙洼工沟，者龙洼Ⅱ沟，克西林沟（见图1）。

贡觉县境内发育的泥石流具有明显的形成（物源）区、流通区和堆积区。该县泥石流主要分布于沟床比降大的沟谷中，为沟谷型泥石流。泥石流沟在形成区、流通区呈“V”字型，总体坡度35。左右；堆积区位于沟口，呈扇形，坡度约为15°。泥石流沟的植被覆盖率约为15%，沟谷均长达2km以上，沟床平均纵坡降130‰。

固体松散物质的颗粒分布特征

贡觉县泥石流的物质来源主要为山坡表层的第四系松散堆积物、岩石风化物质及崩塌、滑坡堆积物等。克西林沟泥石流（GJ—0028）的物质来源为沟两侧的也古、拉巴滑坡堆积物。者龙洼I、Ⅱ泥石流（GJ—0033、GJ—0035）发育于硬岩中，其物质来源主要为岩石风化物质及崩、坡积物。3条泥石流沟地表松散物质厚均达以上。

图1木协乡泥石流分布

1.水系；2.房屋；3.公路；4.地层界线；5.断层；6.泥石流；7.元古界雄松群片麻岩组；8.元古界雄松群大理岩组；9.花岗岩

泥石流固体物质的颗粒分析结果（见图2）显示，者龙洼Ⅱ、者龙洼I及克西林泥石流固体物质的颗粒分布有以下特点：①固体物质颗粒粒径分布范围很广，从几微米直至几米的变化范围，其粒径分布曲线呈山峰型。说明该区泥石流中固体物质含量较高[3,4]；②固体物质颗粒在粒径以下的分布是一致的，粒径以上的分布有所区别，者龙洼Ⅱ泥石流3～10mm粒径的物质含量相对较高，克西林泥石流中～粒径的物质含量相对较高。这主要是由于其物质来源上的差异造成的。

图2木协泥石流固体物质颗粒分布曲线

1.者龙洼Ⅱ泥石流；2.者龙洼I泥石流；3.克西林泥石流

气象水文条件

贡觉县泥石流的诱发因素为大气降水，属降雨型泥石流。贡觉县与毗邻的芒康县同属高原温带湿润、半湿润气候。年降雨量450～570mm，降雨量偏少，旱、雨季分明，全年降雨主要集中在6～9月份，多为大雨、暴雨，灾害性天气较多。平均气温贡觉县为℃、芒康县为℃。

贡觉县位于金沙江西岸，金沙江呈南北向沿贡觉县东部边界通过，区内流程约80km。县境内发育有热曲、斜曲、董曲、过曲、罗麦河、布热曲呷、马希弄、阿香希等河流，均属金沙江中上游支流。河流分水岭位于贡觉县中部，基本上呈南北向展布，其中热曲河流域主要位于分水岭以西，斜曲、董曲、过曲、罗麦河、布热曲呷、马希弄、阿香希等河流流域均位于分水岭以东。境内最大河流为热曲河，自北向东汇入金沙江，区内流程约110km，全河道平均比降4‰～7‰，河宽约50～70m。河流两侧次级水系呈树枝状。马曲、纳曲、则曲为其支流水系；贡觉县境内的泥石流大多数发育于斜曲河谷，洛曲为斜曲上游支流水系。

流域的水文情势受地理位置、地形、气象因素等影响，变化十分复杂，各地差异很大。本流域径流主要靠降水补给，地下水和融雪也占相当的比例，径流年际变化较大，在倍左右。年内随着旱、雨季的变化呈现枯、丰水季节，洪水主要由降水产生，洪峰流量不大，一般洪、枯流量变化在10倍左右。

3降雨型泥石流的形成机理分析

降雨型泥石流的形成可分为两个阶段[2]：第一个阶段，非饱和固体松散物质由于含水量持续增加，达到饱和状态，基质吸力下降引起的抗剪强度丧失；第二个阶段，饱和的固体松散物质由于含水量持续增加，水压力增大，有效应力减小，发生泥石流。

由基质吸力引起的抗剪强度丧失阶段

依据（Fredlund等，1978）非饱和土抗剪强度公式[5]，非饱和固体松散物质的抗剪强度可以表示为：

地质灾害调查与监测技术方法论文集

式中：C′为有效粘聚力；σf为破坏时在破坏面上的法向总应力；u。为破坏时在破坏面上的孔隙气压力；uw为破坏时在破坏面上的孔隙水压力；（σf-ua)f为破坏时在破坏面上的净法向应力状态；（ua-uw)f为破坏时破坏面上的基质吸力；φ′为固体松散物质的内摩擦角；φb为表示抗剪强度随基质吸力而增加的速率； 为由基质吸力引起的抗剪强度。其随含水量的变化规律为[2]：

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式中：（ua-uw)r为残余含水量θr所对应的基质吸力；（ua-uw)b为土的进气值；θ为体积含水量；θs为饱和体积含水量。

公式（2）显示，在降雨型泥石流形成的第一阶段，由于降雨入渗，处于非饱和状态的固体松散物质的含水量θ不断增加，基质吸力（ua-uw）不断下降，使得 断降低，导致由基质吸力引起的抗剪强度丧失。

孔隙水压力增大引起有效应力降低，发生流动阶段

降雨具有一定历时后，非饱和固体松散物质含水量增加，并达到饱和后，含水量继续增加，将在固体松散物质中产生孔隙水压力 uw。固体松散物质中的水量越多，孔隙水压力 uw越大，其抗剪强度也就越低。饱和固体松散物质的抗剪强度随孔隙水压力的变化关系为：

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式中：C′为固体松散物质的有效粘聚力；φ′为固体松散物质的有效内摩擦角。

当固体松散物质达到饱和状态后，就进入了降雨型泥石流形成的第二阶段。此时，饱和的固体松散物质启动与否的判别式[6]为：

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式中：A为固体松散物质与沟床的接触面积；G为固体松散物质重量；T为水流推力，其值较小，为次要影响因素；β为沟床底坡坡度；K为固体松散物质稳定性系数，当 K=1时，饱和固体松散物质处于极限状态；当 K＞1时，饱和固体松散物质处于稳定状态，不会发生泥石流；当K＜1时，饱和固体松散物质处于不稳定状态，将会发生泥石流。

公式（4）反映了降雨型泥石流启动与否的力学机制，在这一阶段，短历时的具有一定强度的降雨使得固体松散物质中渗入的水量来不及排出，加上周围降雨汇流的作用，固体松散物质将启动，形成泥石流。

4贡觉县泥石流的预报模型探讨

降雨型泥石流的发生是前期实效降雨量与短历时具有一定强度的降雨共同作用的结果。在其形成的第一阶段，固体松散物质含水量的增加与前期实效降雨量关系密切。第二阶段，短历时、具有一定强度的降雨起主导作用。由降雨型泥石流形成的机理分析可知，前期实效降雨量越大（越小），则形成泥石流所需的短历时降雨指标就越小（越大）。

前期实效降雨量[7]P。由当日降雨量H24以及前若干日降雨量Pt（赋存于固体物质中）的剩余部分组成。式中：R为递减系数；n为前期降雨影响期。递减系数和前期降雨影响期应依据当地气候条件和固体松散物质的组成岩性、含水量、孔隙率、渗透系数、基质吸力来确定。

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短历时具有一定强度的降雨指标一般采用10分钟降雨量、60分钟降雨量、24小时降雨量等。

降雨型泥石流的预报主要采用临界雨量线模型。但泥石流沟谷特征的差异和固体松散物质非饱和土力学性质的差异，都将造成预报模型框架的差异。蒋家沟模型[8]是一种临界雨量线模型，其模型框架可以写成如下形式：

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式中：短历时降雨指标 R1。为10分钟降雨量（mm）；实效降雨量P。为20天内的有效降雨量，递减系数 R=;A、B、M为拟合参数。蒋家沟模型中，对于泥石流的雨量临界线，A=；对于泥石流的爆发雨量线，A=。蒋家沟模型预报提前时间为17～20分钟，报准率为86%，错报3%，漏报为11%。

另一种临界雨量线模型框架为：

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式中：A、B为拟合参数。对排土场泥石流[9]进行观测，得到的雨量线由EF段和FG段构成，对于EF段：A=；对于FG段：A=；在两段曲线的连接点 F处，R10=。

以贡觉县者龙洼Ⅱ泥石流为例，对上述两个预报模型（公式（6）、公式（7）进行探讨。者龙洼Ⅱ泥石流于2003年6月20日爆发，者龙洼泥石流爆发前20天的降雨量见表1。

表12003年6月1日至20日逐日降雨量

依据表1，应用公式（5）得出其前期实效降雨量P。为，运用公式（6）得出发生泥石流的10分钟临界降雨量R10为，运用公式（7）得出发生泥石流的10分钟临界降雨量R10为。而该地区多年平均最大10分钟降雨量为[10]，大于由公式（6）、公式（7）得出的发生泥石流的10分钟临界降雨量R10值，处于暴发泥石流的临界状态。这一与实际情况相符合。上述探讨说明：这两个临界雨量线模型框架均可以用来建立贡觉县降雨型泥石流暴发的预报模型。

5结论

从诱发因素来看，西藏自治区贡觉县境内的泥石流主要为降雨型泥石流。文中建议的两个临界雨量线模型框架，均适于建立贡觉县降雨型泥石流暴发的预报模型。

对于降雨型泥石流，当形成泥石流的物质条件（按一定坡度堆积的固体松散物质、一定的汇水面积等条件）具备时，泥石流的发生是前期实效降雨量和短历时强降雨共同作用的结果。依据非饱和土强度理论，可将降雨型泥石流的形成划分为两个阶段：第一个阶段，基质吸力引起的抗剪强度丧失阶段，该阶段与前期实效降雨量有关。第二个阶段，泥石流发生阶段，与短历时强降雨有关。

应用非饱和土力学原理研究降雨型泥石流形成机理的优点是：可以通过对可能形成泥石流的固体松散物质的非饱和物理力学性质的研究，来预先判断在降雨条件下，会不会发生泥石流以及所需要的降雨条件和雨型，从而为泥石流的准确预报提供更强有力的理论依据。作者将在今后的研究中进一步加强这一理论在泥石流领域的应用研究。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.工程地质术语（GB—91）.国家技术监督局，1991

[2]戚国庆，黄润秋.泥石流成因机理的非饱和土力学理论研究[J].中国地质灾害与防治学报，2003,14(3）:12～15

[3]高速，周平根，董颖.泥石流预测、预报技术方法的研究现状浅析[J].工程地质学报2002,10(3）:279～283

[4]魏永明，谢又予.降雨型泥石流预报（水石流）模型研究[J].自然灾害学报，1997,6(4）:48～54

[5]D G弗雷德降德，H拉哈尔佐.陈仲颐等译.非饱和土力学[M]，北京：中国建筑工业出版社，1997

[6]白志勇.泥石流松散物质启动条件的分析与计算[J].西南交通大学学报，2001,36(03）:318～321

[7]李德基，张德华.四川省宁南县城后山泥石流激发雨强[J].山地研究，1994,12(1）:15～19

[8]崔鹏，刘世建，谭万沛.中国泥石流监测预报研究现状与展望[J].自然灾害学报，2000,9(2）:10～15

[9]冶金工业部马鞍山矿山研究院，江西铜业公司德兴铜矿.德兴铜矿排土场稳定性及泥石流的研究与防治报告[R],1991

[10]中国科学院—水利部成都山地灾害与环境研究所，西藏自治区交通厅科学研究所.西藏泥石流与环境[M].成都：成都科技大学出版社，1999

李伶

科学探测：一条黄河在羌塘裂谷逃遁

近年来，河海大学、西湖大学、美国加州大学、瑞士联邦理工大学采用新一代的全球陆面同化系统、全球大气再分析资料和多源遥感数据对西藏羌塘流域的水量平衡过程进行了集合模拟，对关键水文变量进行了多模式交叉检验和地面观测验证。研究结果表明：

① 青藏高原内流区羌塘盆地存在水量不平衡现象， 每年丢失的水量约为540亿方，达到一条黄河的年流量 。

② 水量渗漏区主要分布在羌塘盆地南部近南-北走向的裂谷地带。

③ 裂谷带下方的拉伸断裂可能是地下水从羌塘盆地逃逸出高原的通道。

该研究对于深入理解青藏高原流域水循环过程具有重要科学价值。

他们的论文 《 Missing water from the Qiangtang Basin on the Tibetan Plateau 》 （青藏高原羌塘盆地的水失踪了）发表于2021年7月出版的地学领域顶级期刋 《Geology》 （地质学），河海大学陈建生与西湖大学李凌为共同通讯作者，河海大学雍斌为一作，美国加州大学伯克利分校王其允、河海大学陈嘉琪、瑞士联邦理工大学安德烈·巴里与河海大学王涛为共同作者。

果如所望：羌塘裂谷连通断裂带

链接河海大学陈建生教授的“地下水深循环理论”，即可更为清晰地看出上述四校研究成果的科学价值。

21世纪初，源自祁连山的黑河断流，而在黑河下游早已干涸的居延海南岸却有自流井溢出，当地牧民称该井为骆驼泉。陈建生以同位素检测手段证明，骆驼泉非本地降水，泉水与500千米之外青藏高原北缘祁连山区的冰川融水具有相同的“基因”。进一步的研究发现，巴丹吉林沙漠湖泊水与骆驼泉水的“基因”也相同。这说明额济纳旗的地下水与巴丹吉林沙漠的湖泊水来自同一故乡。

其后，陈建生等通过同位素、水化学分析与水量平衡分析研究发现， 外流区雅鲁藏布江上游渗漏的水量也达到了300亿方 ，黄河源头鄂陵湖与扎陵湖渗漏的水量达到20亿方， 西藏高原每年的总渗漏量可达1000亿方 。研究还发现，河西走廊、阿拉善、塔克拉玛干沙漠、鄂尔多斯、内蒙高原、华北平原、长白山等玄武岩地区以及新生代岩浆活动带的地下水接受外源水补给，这些地区的地下水与青藏高原丢失的水具有相同“基因”，表明这些地区的地下水的补给源来自于西藏高原，属于玄武岩地下水类型。

在青藏高原有了更为惊人的发现：

青藏高原岩石圈存在着高导低速层，整体高原的密度很低，重力异常，岩石圈中存在储水与导水的孔洞结构。岩石圈中的这些高导低速结构就是潜藏于世界屋脊下神奇而巨大的“地下水塔”。这座“地下水塔”的水源竟是青藏高原地面的渗漏水。又经一番探讨，发现了这些地下水运行和泄出规律，上升到理性认知，这就诞生了他所独创的“地下水深循环理论”，简称“深循环理论”。

近七年来，陈建生“深循环理论”指导沙漠取水，分别在阿拉善右旗、杭锦旗以及二连浩特玄武岩地区打井取水，解决了这些干旱区居民的饮用水问题。这些成功范例有力地证实了地下输水通道是客观存在的。

尽管陈建生对源自西藏的深循环水的循环体系做了大量的调查研究和科学探讨，但仍有一大难题困扰心头：

近似南北走向的藏南裂谷群与西藏“地下水塔”系何关系？这些裂谷群与西藏高导低速结构是否构成水力联系？倘若二者相通，这些裂谷群加上高导低速结构岂不成了藏水北调的天然通道？

果如所望，本文开头所述的四所名校的科研成果给出了明晰的答案：羌塘盆地渗漏水是从盆地下的裂谷带逃逸出青藏高原的， 年流量540亿立方米，相当于一条黄河 。

陈建生通过 氚与氟利昂（CFC） 测出了深循环地下水的循环周期，青藏高原的渗漏水流到鄂尔多斯约20年，流到华北平原约30年，流到长白山、五大连池、三江平原约40年。根据地下水快速流动的特征可知， 深循环地下水的导水性能类似于管道流 ，符合玄武岩地下水的导水特征。这就说明，藏南裂谷带中存在深循环导水通道，导水通道是由熔岩隧道与管道构成，这些 相互独立的导水管道上游与西藏高原的裂谷相连通 ，下游与北方干旱区、渤海、黄海等地区的火山口相连通，上下游之间已经构成了稳定的水力联系，这就为藏水北调提供了天然输水渠道。

地下河调水 好处多多

据遥感卫星的科学探测，现已发现， 藏南地区裂谷带共有6条 。他们南北走向，自东向西排列如下：

一是桑日—错那裂谷带。

二是谷露—当雄一羊八井一亚东裂谷带。

三是申礼—谢通门一定结裂谷带。

四是当惹雍错—古错裂谷带。

五是夏冈江—杰萨错裂谷带。

六是仑木错—帕龙错和阿鲁错一错那错一阿果错裂谷带。

在这些裂谷带中，尤以谷露—亚东裂谷带规模最大，长达600千米，并且向南穿越了雅鲁藏布江。

根据这样的天然地利，陈建生提出了藏水北调的“地下河调水”设想，我在《西藏之水救中国-地下水篇》第28章中进行了详细论述。这一方案与目前网上热议的两种调水方案优劣比较如下：

一是“天河调水”：设想利用卫星设备将南方丰水区的积雨云诱至黄河流域上空，再以人工降雨，可为旱区调水50亿立方米。耗费2500亿元。这种“天河调水”方案既缺少相应的理论支撑，又没有能使云水落地的关键技术，故而备受诟病。

二是地面调水的“红旗河”工程：取水雅江中游，全程6188千米，调水700亿立方米，耗资4万亿，功成后年维护费用4000亿元，费用太高，难以承受。

“地下河调水”设想，借用裂谷中分布的导水管道进行调水，调水量估计可以达到数百亿，而工程建设费用极低。它的可贵处在于利用天然的地下输水渠道，水源取自于雅江上游以及通过裂谷渗漏到渤海等海底的这部分河水，通过水利工程将这些河流改道，输入到与西北、华北、内蒙古等干旱区相关的裂谷中，通过深部的熔岩隧道与管道实施调水。这一方案除省钱省力，还有如下好处：流量稳定，不受旱涝影响；千年尺度上不受地质灾害影响；免受污染，不受人类活动影响；没有蒸发损失；不占用土地，不用修渠、架桥、挖隧洞；不破坏生态环境；由于“地下河调水”直接补充地下水，有利于恢复干旱区的地下水位。在干旱区形成了地下水库，具有更灵活的水资源调节作用。

如何操作才能梦想成真

藏水北调的“地下河调水”方案该如何操作？陈建生教授说：

导水通道实质上是火山喷发停息后，岩石圈中的岩浆流在冷却成岩过程中形成的收缩缝，这些收缩缝最终演变成为输水通道。大型的收缩缝直径可达到数米，被称为熔岩隧道，小规模的收缩缝形成了管道。由于这种地下水出现在新生代火山喷发地区，所以被称为新生代玄武岩地下水。我们目前需要做的研究工作：通过地球化学、地球物理、同位素、天然示踪与人工示踪等方法，搞清楚藏南裂谷“进水口”所对应的“出水口”位置。如果出水口是需水旱区，则将就近藏水更多地引入该“进水口”。比如说，亚东-谷露裂谷口的对应点是缺水的华北平原，只需要将雅鲁藏布江或潜流渤海的西藏水分流一部分到该裂谷，即可实现调水华北的目的。对于管道流而言，上游的水压一旦增高，下游的排泄量马上增加，几乎没有时间差。因为塔克拉玛干、准格尔盆地、阿拉善、内蒙高原、华北、东北等地区都出现过新生代玄武岩喷发，都存在西藏到这些地区的导水通道。

找到北方干旱区所对应的“进水口”后，在对应的裂谷上修建水坝，增加汇水量，并通过水利工程将排泄到海洋的裂谷口的河水改道，将这部分水送入干旱区对应的“进水口”。总的来说，“地下河调水”可分为三个步骤：1.科学立项，通过各种研究手段确定西藏渗漏水的“进水口”与排泄区“出水口”的对应关系。2.在搞清楚“进水口”与“出水口”对应关系的基础上，请相关部门进行调水方案的工程设计，并组织专家论证。3.根据专家论证的方案分步实施。

关于“地下河调水”的科学支撑以及操作步骤，我在华文出版社近期出版的《西藏之水救中国-地下水篇》以30万字和100多幅图片做了详细阐述，欢迎阅读，欢迎赐教。

【作家简介】李伶，1940年生于江苏句容县，1961年参军，2001年退休。原为第二炮兵(火箭军前身)政治部创作室主任，中国作家协会会员，三次荣立三等功。著有长篇小说《鸳鸯谷》，长篇纪实文学《杨虎城的密使》《青山垂虹》《狼烟》《惊世鼙鼓》《西安事变的序曲》《1933：影响中国 历史 走向的汉中密约》《开国将领的奇婚奇缘》，报告文学集《悲壮的女性》，电视剧《泽国晨钟》等。其前瞻性报告文学《西藏之水救中国》为地表水的开发和利用提供了崭新的思路和长远目标， 其姊妹篇《西藏之水救中国一地下水篇》被舆论界誉为“为缺水的中国提供了一条地下路径”。选题追求：我写人不知，人知我不写。

中国地质科学院矿产资源研究所作为中国地质调查局直属的事业单位，既是国家科技创新体系的重要组成部分，又是中央公益性地质调查队伍的主体力量和重要技术支撑。主要开展矿床地质、地球化学、地球物理、成矿规律、成矿预测、矿产勘查新理论新方法、矿产资源调查评价、矿产资源战略和可持续发展研究，以及重大矿产资源科学问题研究等。中国地质学会矿床地质专业委员会、矿物专业委员会挂靠在所，主办学术刊物《矿床地质》。

王瑞江所长在典型示范成果技术委员会验收会上做报告

国内知名专家、院士评估潜力评价典型示范成果

王瑞江所长（中）、张佳文副所长（右二）、毛景文副所长（左二）、王宗起副所长（右一）、邢树文副所长（左一）

2009年矿产资源研究所承担项目200余项，其中国家科技支撑课题12项、国家863课题4项、国家973课题5项、国家自然科学基金项目20项、地质大调查项目38项、深部计划专项项目1项、部危机矿山项目11项、部公益性行业专项项目3项、部百人计划项目3项、各省局地勘项目3项、公司等委托项目28余项等，以及所基本业务费项目和院实验室项目若干项。获国土资源科学技术奖一等奖1项、二等奖2项；发表论文153篇，其中SCI收录23篇，ISTP论文3篇，EI检索2篇，国外一般13篇，国内核心期刊99篇，国内一般13篇，出版专著9部。

全国矿产资源潜力评价新一轮技术培训研讨会

国土资源部地勘司和地调局有关领导亲临验收会

2009年度重要科研成果

全国矿产资源潜力评价：属国土资源大调查重点计划项目，2009年整体工作有序推进，省级工作全面展开并取得实质性进展，基本完成除新疆、西藏、青海、内蒙古、黑龙江5省（区）外的全国各省（区、市）铁矿和铝土矿单矿种资源潜力评价工作（包括与铁、铝潜力评价相关的成矿地质背景、成矿规律、物探、化探、遥感、自然重砂、矿产预测、数据库建设等项工作），及省级基础编图工作（包括1:25万实际材料图和建造构造图、全省/区/市重力、磁测、化探、遥感、自然重砂等基础编图）。煤炭、铜、铅、锌、钨、锑、稀土、金、钾、磷等单矿种资源潜力评价工作正按计划有序推进；全面完成全国典型示范工作，成效显著并及时应用于矿产勘查年度工作安排和“十二五”规划部署研究中；完成技术要求的最后审定和编制，交付正式出版；成功举办全国新一轮技术培训；成功召开了2009年度全国工作会议，进一步加强和推进了项目组织管理和工作进度；开展了自2006年以来省级项目工作进度统计分析，按月及时、全面地掌握了工作进展情况；以开通专门网站和签订宣传合作协议的方式，加强了项目成果的宣传。

全国矿产资源潜力评价2009年度工作会议现场

全国铁、铝单矿种潜力评价成果示范验收会

全国矿产资源利用现状调查项目技术要求培训会

全国矿产资源利用现状调查：该项目是国土资源部开展的矿情三项调查任务之一。项目由中国地质科学院矿产资源研究所承担，全国31个省（区、市）和相关行业部门参加，项目办公室设在矿产资源研究所。本项工作于2007年启动，计划2010年底基本完成任务。

经过两年的努力，本项工作已在全国全面展开。2009年主要进展如下：①按六大区片系统组织了全国技术培训，另应安徽、广东、广西、河南、山西等十多个省（区、市）的要求，有针对性地开展了省级培训，共计培训技术人员5000人次，为本次核查工作奠定了坚实基础；②全面展开了全国矿产资源储量动态监督管理支持系统建设，包括煤炭矿区三维可视化系统开发、矿区资源概略技术经济评价软件开发及试点等；③省级试点及调研工作全面推进。为了发现和解决实际工作中的问题，全国项目组开展了黑龙江鹤岗煤炭矿区储量核查试点、煤炭三维可视化系统试点、湖北及北京单矿种汇总试点、北京评审验收办法细则试点等一系列试点工作，并组织了山西、黑龙江的省级调研，这些工作均取得了良好的指导示范效应；④矿区资源储量核查工作取得阶段性成果。全国计划核查矿区为22589个（含各省自选矿种），已完成核查4838个，完成比例为21%；部规定核查的大中型矿区5175个，已完成核查1196个，完成比例23%。

王瑞江所长（左二）、王登红研究员（右一）在西藏新嘎果铅锌矿区考察

中国成矿体系综合研究：属国土资源大调查项目，项目负责单位为中国地质科学院矿产资源研究所，参加单位有天津地质矿产研究所、长安大学等。主要完成人员：陈毓川、王登红、徐志刚、沈保丰、汤中立、陈郑辉等。该项目在“中国成矿体系与区域成矿评价”项目的基础上，通过对成矿作用和成矿系列的深入研究，充实了成矿系列内容，提升了中国成矿体系和成矿规律的认识；根据新资料，重新划分了全国范围的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级3个层次的成矿区带，增加了海域成矿区带的划分，首次实现了国土面积的全覆盖；从唯物辩证法的角度提出了“全位成矿—缺位找矿”的必然性和偶然性、一般性和特殊性、现实性与可能性，以揭示成矿规律，指导地质找矿，体现了根据“现实”来预测“可能”的基本思路，对拓展找矿思路具有重要意义；在深入研究各主要地质历史时期成矿体系的地质构造环境等重大成矿基础地质问题的基础上，进一步确立了中国前寒武纪以陆核构造为主的成矿体系、古生代的板块构造成矿体系和中、新生代的大陆成矿体系，充分体现了我国四大成矿体系各自的本质和特点；探索并已初步构建了数字化和系统化的中国成矿体系专家系统，为地质矿产资源勘查和矿产地质基础研究等提供了便捷的查询服务。2010年1月，该项目通过中国地质地调局成果报告评审委员会验收，成绩为优秀。

青藏高原火山沉积硼矿成矿条件与找矿标志研究：属国土资源大调查工作项目，项目主要成员有：郑绵平、齐文、李金锁、陈文西、袁鹤然、刘建华、曹建科、郑元、刘丹阳、李道明等。该项目通过多年深入研究区调查，取得下述主要成果。

发现和确认在青藏高原存在富硼二元结构火山沉积岩系，经K-Ar和SHRIMP测定年龄为21～16Ma。其成矿时代与土耳其安纳托利亚主成硼带相同；首次发现该火山沉积二元结构硼、锂、铯、铷以及砷正异常，且与安纳托利亚火山沉积岩系硼、锂、铯、铷相当，并在火山沉积岩层中发现钠硼解石和硼砂矿物，局部硼矿层已达工业品位；遥感、水化学、岩石矿物等多学科研究充分揭示卡湖地区有广泛的硼、锂（铷铯）地球化学高丰度显示，其正异常面积约近10000km2。通过区域地质和岩石学研究，查明色卡执早中新世火山沉积岩形成地质构造背景。该区与安纳托利亚同处于板块边缘附近，卡湖富硼超钾质火山沉积岩系是在印度板块与欧亚大陆陆陆碰撞期后、地壳东西向伸展背景下的封闭断陷盆地中形成的，硼（锂）物质可能是代表来自深部岩石圈和地幔部分熔融的产物。调查发现现代卡湖产硼砂和钠硼解石的厚度达1m多，发现10个现代盐湖和咸水湖湖水硼或锂达到工业品位，初步估算的B2O3和LiCl资源量分别为830万吨和万吨；指出青藏高原同属中新世早期沉积（五道梁群和查保马组）的可可西里至青藏铁路中段等地，值得进行火山沉积硼矿探索。调查结果表明，西藏卡湖地区火山沉积硼矿化区具备火山沉积硼矿床构造地质、岩石矿物和地球化学的找矿先决条件，具有寻找超大型火山沉积硼矿的潜力。该成果为我国突破超大型火山沉积硼矿的先导性成果，为在青藏高原寻找该类型矿床提供了重要的科学依据。

我国战略性矿产勘查工作运行机制研究：属中国地质调查局地质调查工作项目，主要完成人员有：王瑞江、崔艳合、王文、罗晓玲、孙艳、张新安、李建武、颜世强、刘树臣。项目以科学发展观为指导，深入分析了我国矿产勘查面临的国内外环境和形势；详细阐述了战略性矿产勘查工作的基本内涵、性质定位、主要任务和部署原则等；系统剖析了我国矿产勘查工作管理体制的变迁与特点，对计划经济和社会主义市场经济两个时期我国地质工作体制和运行机制取得的成绩和存在问题等进行了评价；全面收集了世界主要以市场经济体制为主体国家的矿产勘查工作管理制度、运行机制等基本资料，结合我国实际特点，从产业管理体制、矿产勘查投资、矿产勘查主体、矿业权运作等方面进行了对比分析研究，提出构建适合我国社会主义市场经济体制的矿产勘查运行机制的基本要素和下一步改革建议；对我国战略性矿产勘查的市场准入及退出、工作部署、找矿激励、科技引领、主体互动、风险勘查、投资融资、质量监控、勘查利益调配、矿产战略储备、资料公共服务等各环节的运行机制进行了细致地阐述分析；深入探讨了我国战略性矿产勘查中有关公益性地质队伍建设、国家公益性地质工作对商业性矿产勘查的引导和拉动作用，以及“走出去”等若干重大问题。提出的这些认识和建议对推动我国战略性矿产勘查工作具有重要参考意义。

“玢岩”型铁、硫矿床及控矿构造的反射地震探测研究：高分辨率反射地震在探测深度和分辨率方面具有其他方法无法比拟的优势。为试验该方法在探测深部“层状”矿床和控矿构造方面的有效性，吕庆田研究团队在国家危机矿山专项计划项目的支持下，于2008年在安徽庐枞（庐江—枞阳）矿集区的罗河—泥河—大包庄矿区采集了两条10km的高分辨率反射地震剖面。尽管矿区构造十分复杂，但叠加剖面仍然发现了很多反射：白垩纪沉积红盆清楚的反射特征，揭示出红盆具有3层结构，厚度约1200m。从沉积韵律分析，白垩纪以来该地区在伸展构造背景之下伸展速度和沉积环境存在阶段性变化；火山岩层大致呈现3层结构，火山沉积岩层（双庙组、砖桥组）的厚度约800～1000m。火山沉积岩之下有明显的“穹隆形”反射，推断可能存在“鼻状”隆起的侵入体。对照精细建立的地质剖面，罗河矿体、泥河矿体上方存在清晰的反射，与矿体位置基本对应，初步证实利用高分辨率反射地震可以直接探测到矿体；同时也发现，当矿体陡倾，或结构形态复杂、或空间尺寸较小时，对应矿体无反射或呈零乱弱反射。试验结果表明，高分辨率反射地震可以用于探测深部控矿构造，在条件合适情况下，可以探测层状矿体。

罗河、泥河、大包庄矿床地质简图及反射地震剖面位置（S1、S2）

图中蓝色、红色和粉色方框分别代表泥河、罗河和大包庄矿区范围；黑色、蓝色和绿色圆点分别代表泥河、罗河和大包庄矿床钻孔分布

S2偏移剖面的地质构造解释结果

K1sh—双庙组火山岩；Jzh—砖桥组火山岩；Q—第四系沉积；J—推断为早中侏罗碎屑岩沉积（罗岭组或磨山组）；T—推断为三叠系灰岩；Ky1、Ky2、Ky3分别代表红盆的三层结构；粗实线为断裂，细虚线为岩性界面；ZK64—剖面经过的钻孔位置、编号及柱状图，钻孔岩性图例如下：

第四系； 杨湾组红层沉积； 凝灰岩、粉砂岩； （黑云母、辉石）粗安岩； 次生石英岩； 高岭石岩； 正长岩； 碱性长石岩； 粗面岩； 磁铁矿、黄铁矿体； （绿泥石化、碱性长石化）膏辉岩； （方沸石）透辉石岩；

加拿大萨斯喀彻温省找钾勘查：属于社会项目，主要完成人有：齐文、郑绵平、闫长明、孙伟、罗晓峰、黄适等。矿产资源研究所与中川国际矿业控股有限公司开展战略合作，在加拿大萨斯喀彻温省钾盐成矿带周缘进行找钾勘查，通过大量地震物探、钻探取心、测试分析和综合地质研究，在KP488区块找到了大型优质钾石盐矿床。该钾矿层赋存于中泥盆统顶部，共有3个钾矿层，埋深1229～1308m，矿层平均厚度。钻孔控制矿体面积37km2。矿石类型为氯化钾矿，KCl平均品位。KCl资源量巨大，达万吨，其中：控制的内蕴经济资源量（332)万吨，推断内蕴经济资源量（333)万吨。勘查表明，这是一个具有良好开发前景的大型优质钾石盐矿床。

郑绵平院士带队在加拿大考察钻孔岩心

刚从钻孔中取出的钾盐岩心

新疆准噶尔盆地周边斑岩铜矿成矿条件研究：属中国地质调查局地质调查工作项目，报告完成人有：杨富全、闫升好、刘玉琳、周刚、刘德权、王义天、杨建民、宋会侠。该报告将新疆准噶尔斑岩铜矿床成矿时代分为4期，即晚志留世—早泥盆世（427～411Ma），主要分布在东准噶尔琼河坝地区；中泥盆世（378～376Ma），主要分布在准噶尔北缘的卡拉先格尔一带；石炭纪（327～296Ma），主要分布在准噶尔北缘的希勒库都克和西准噶尔的包古图一带；三叠纪，主要见于希勒克特哈腊苏铜矿，叠加在中泥盆世成矿作用中。新疆准噶尔斑岩成矿带体现出从东到西成矿时代逐渐变新的规律，从427～418Ma（铜华岭铜矿）→411Ma（蒙西铜钼矿）→374～378Ma（希勒特克哈腊苏铜矿和玉勒肯哈腊苏铜矿）→327Ma（希勒库都克钼铜矿）→310～296Ma（包古图铜矿）。境外的东西两段均发现了许多大型、超大型矿床，因此，处于中段过渡带的准噶尔也有形成大型、超大型矿床的条件。对包古图大型斑岩铜矿进行了系统研究，建立了包古图斑岩铜矿成岩成矿年代学谱系，探讨了成矿作用。测定了哈腊苏斑岩铜矿成矿时代，对成矿流体性质和来源进行了研究，建立了矿床模型，提出早期成矿作用发生在中泥盆世，与斑岩有关，晚期叠加成矿作用发生在中晚三叠世，与构造—岩浆—热液活动有关。

哈腊苏中型斑岩铜矿区景观

包古图大型斑岩铜矿区景观

岩矿和化石标本标准化整理、整合及共享试点：属科技部、财政部自然科技资源共享平台项目中的子课题，主要完成人员有：张德全、崔艳合、佘宏全、唐绍华、李进文、丰成友、张作衡、白鸽、杨郧城等。项目采集或收集整理了湖北大冶铁矿、江西德兴斑岩铜矿、云南个旧锡矿、山东焦家、新城金矿等43个大中型金属矿床标本共2882件，编写完成了所有43个矿床和2882件岩矿石标本的描述和信息记录工作。标本全部保存于资源所专业展览馆内，每一个岩矿石均建立了相关信息数据资料。可以通过网络查阅了解矿床的位置、用途、资源编号、规模大小、矿床特征、矿石和矿体特征、品位、主要地质图件、分析数据等51项信息内容；同时提供单个岩矿石标本的结构构造特征、矿石照片、提供标本的联系方式等29项具体信息。主要应用网络服务面向社会和地质专业部门提供浏览性服务，为地质科学院研究生教育提供试验教育服务。

2006～2008年岩矿石标本标准化整理矿床分布图