地表基质调查分层及分层测试指标体系设计与构建

地表基质是地球表层物质与能量循环的主要载体,地表基质调查是一项创新性工作,明确地表基质调查分层及分层测试指标是开展地表基质调查的基础。本文基于地表基质调查的内涵和目标定位,深入分析了多目标区域地球化学调查、全国第三次土壤普查和全国农用地土壤污染详查等调查深度和测试指标;利用近三年自然资源综合调查指挥中心在吉林省梨树县、辽宁省丹东市、黑龙江省哈尔滨市三个地表基质调查试点项目实测数据,运用变动系数法分析了不同地区地表基质层的地球化学元素垂向变化特征,结合表生地质作用(风化为主)最大深度、地表植被根系最大深度、浅层地下水位波动下限、基岩顶面深度等因素,将地表基质在垂向上大致分为三层:表层(0~2m)、中层(2~10m)和深层(10~20m),基岩埋深浅于20m则以揭露到基岩为准;表层(0~2m),称为生产层,包括支撑农业生产的耕作层,主要服务国家粮食安全,以收集资料为主;中层(2~10m),称为生态层,主要支撑植被生长和群落演替,服务国土空间开发保护与格局优化,是地表基质调查的重点;深层(10~20m),称为沉积层,主要研究地表基质从基岩—深层—中层—表层演替规律和特征,以部署少量工程控制为宜。基于地表基质分层调查意义,结合元素在垂向上的变化规律,提出4+N型地表基质分层测试指标体系,即4类必测指标和针对特殊工作需要的N类选测指标,以期加快推进地表基质调查标准化、规范化。

雄安新区地上地下工程建设适宜性一体化评价

为支撑雄安新区总体规划编制,2017年6月至8月,中国地质调查局在雄安新区组织实施了大规模工程地质勘察工作。以典型示范区为例,探索了地上地下工程建设适宜性一体化评价方法,并利用该方法对雄安新区全区进行了评价。结果显示:雄安新区建设场地稳定性较好,稳定场地和基本稳定场地占89.5%;雄安新区工程建设适宜性好,全区均适宜或较适宜工程建设,平均深度15~20 m、35~45 m、55~70 m的3段地层土体承载力普遍较高,可优先作为多层、高层、超高层建筑物复合地基或桩基的桩端持力层;雄安新区起步区地下空间开发利用条件优越,建议将70 m以浅地下空间分3层进行规模化开发利用,充分开发利用30 m以浅的浅层地下空间,适度开发利用30~50 m次深层地下空间,超前规划利用50~70 m深层地下空间;建议加强地下空间开发与浅层地热能开发利用的统筹协调。局部存在地面沉降、地裂缝、砂土液化、软弱土等不良工程地质问题,在控制性详细规划和岩土工程勘察中应加以重视。

学理与法理和管理相结合的自然资源分类刍议

科学合理的自然资源分类是自然资源统一管理的重要基础,是自然资源部落实统一行使全民所有自然资源资产所有者职责和统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责的迫切要求。文章在系统梳理国内外自然资源分类体系基础上,以地球系统科学理论为指导,基于自然资源的科学内涵,充分考虑我国有关自然资源的法律规定和政府管理职责,提出了地球圈层与自然资源分层分类关系基本框架方案,初步划分了10个自然资源一级类和相应的34个自然资源二级类,并对自然资源综合调查的内涵和服务目标、地表基质分类及调查方法等方面提出了工作建议。

大力推进多要素城市地质调查精准服务城市规划建设运行管理全过程

地质工作是城市规划建设的重要基础，贯穿于城市运行管理的全过程。做好城市地质工作，对统筹城市地上地下建设、优化城市结构布局、拓展城市发展空间、推进绿色低碳城市建设、提高城市安全保障水平、解决大城市病等具有重要意义。

坚持示范引领定位 从地质灾害调查走向灾害地质调查

地质灾害调查评价是地质灾害防治工作的根基。1999--2008年，我国完成了2020个山地丘陵县（市）地质灾害调查与区划，2005年以来完成了1333个县（市、区）1：5万县（市）地质灾害调查评价，共查明地质灾害及隐患点28．3万处，建立了全国地质灾害调查信息系统。通过分阶段、递进式的调查，摸清了我国地质灾害基本状况，为最大限度地减少人员伤亡和财产损失发挥了重要作用，使我国综合防灾能力得到大幅提升。

利用地下水位监测资料分析水文地质条件的实例研究--新疆奎屯河流域南洼地

地下水动态长期监测资料不仅是地下水资源评价和开发利用管理的基础依据,而且可为分析和认识水文地质条件提供重要信息。本文以新疆奎屯河流域南洼地为例,通过对地下水长期监测资料的分析,对地下水径流特征有了更进一步的认识,即:奎屯河入渗补给地下水后向西侧的径流量大于向东侧的径流量;奎屯河东侧地下水向下游径流的三个通道中,沿乌兰布拉克沟构造豁口的径流是主要的。这一认识对论证评价独山子石化第二水源地的地下水资源保证程度具有重要意义。

陆海统筹推进海岸带地质调查

我国大陆沿海11个省（市、区）的54个地级以上城市陆域面积42.7万平方千米,水深50米以内的海域面积61.1万平方千米,集中了全国30%的大中城市、近20%的人口和35%的GDP总量,分布近百个大中型港口码头、众多城市、重大基础设施和核电站,是我国城镇化程度最高、人口密度最大、工程建设活动最强烈、经济最发达的地区,也是资源环境问题最突出的地区。做好海岸带地质调查工作,具有十分重要的意义。

Pitzer理论在变温高浓卤水体系地球化学平衡研究中的应用

在描述和计算多组分高浓电解质溶液化学平衡方面 ,Pitzer理论及其半经验方程体系是迄今为止最有成效的成果。后继研究者以Pitzer理论为基础 ,建立了较有代表性的HW模型、HMW模型以及SMW模型。针对察尔汗盐湖实际情况 ,作者选择SMW模型并自行开发出计算程序 ,通过溶解驱动开采固体钾矿的室内试验所用溶剂的化学平衡计算 ,分析了各溶剂的溶矿能力 ,提出溶剂中光卤石不饱和是其溶解固相钾矿的关键所在 。

三位一体推进水文地质调查科技创新

新中国成立后,原地矿部门先后组织开展了1：20万水文地质普查和1：10万农田供水水文地质勘察等;1999年国土资源大调查实施以来,完成了主要平原盆地、西南岩溶区等重点地区1：25万水文地质调查。上述工作是区域水文地质调查的代表之作,为国家经济社会发展做出了重要贡献,形成了大批高水平的调查成果,特别是1：20万水文地质普查成果,成为经典之作。

河西走廊张掖盆地含水层的水资源调节能力分析

张掖盆地是河西走廊黑河干流中游一个相对独立的水文地质单元,含水层以大厚度第四系冲洪积物为主。戈壁带地下水位长期监测数据的分析表明,河水入渗转化为地下水后,可以在附近含水层中存留20个月以上。整个盆地泉水溢出量与黑河干流径流量的对比分析表明,二者的天然动态周期均约为14 a,但丰枯变化正好相反,互为补充。据此认为,盆地内大厚度第四系含水层是条件优良的天然地下水库,如果得到合理开发利用,对科学配置整个流域水资源、保护恢复下游额济纳平原生态等具有重要意义。

历史海平面变化对上海地区地下水的影响

在总结海平面变化及长江三角洲古河道分布的基础上,通过上海地区第Ⅱ至第Ⅴ承压含水层地下水化学、^(14)C年龄特证的分析,探讨了因海平面变化引起的长江及支流河道的侵蚀、堆积对地下水径流交替的影响,提出了滨海三角洲地区地下水补给、径流、排泄的一种模式。

特邀主编致读者

2017年以来,自然资源部中国地质调查局在福建、海南、承德、宜昌和广安等地部署开展了地质工作服务生态文明建设探索实践。三年来,在支撑服务省级和市级自然资源管理、国土空间规划和用途管制、流域生态保护与高质量发展、地质文化村(镇)建设、特色农林业与中草药基地优化布局等方面取得了重要阶段性成果。为展示新成果和新进展,中国地质调查局承德生态文明示范区综合地质调查工程策划了这一期自然资源综合调查专辑。本专辑共收录学术文章20篇,内容涵盖自然资源和地表基质分类研究、地质工作支撑生态文明建设探索、地质建造对农林业空间布局的制约和生态环境变化应对及地质文化村创建、资源环境承载能力评价等领域。

中国主要地方病区地质环境研究进展与展望

地方性砷中毒、氟中毒和大骨节病是中国目前流行的主要地方病病种,严重威胁着群众的身体健康。本文总结了中国北方主要盆地高砷水、高氟水分布规律及形成机理和中国大骨节病区地质环境的特点及其相互关系研究的进展,并就其研究方向进行了展望。

察尔汗盐湖低品位固体钾矿液化开采的现场试验研究探讨

青海察尔汗干盐湖赋存有大量的低品位固体钾盐,最佳的开采方法应是使用低钾的溶剂去溶解盐层中的固体钾盐,使固相钾转化为液相钾,然后将富钾卤水抽取到盐田。作者在察尔汗盐湖别勒滩区段1km2的研究区上,通过100天的溶解驱动野外试验,获得大量的水动力和水化学数据,在此基础上,分析研究注入的卤水溶剂在溶解驱动过程中,水动力场和水化学场的变化,并应用Pitzer理论计算了代表性样品中含钾矿物的活度积,以评价溶矿效果。研究表明,涩聂湖湖水作为溶解驱动的溶剂,溶解钾矿物效果明显,值得进一步开展工程化研究。

青海察尔汗盐湖固体钾盐物质组成及意义

察尔汗盐湖为我国目前最大的钾肥产地。根据钾盐层的矿物组成可以确定钾盐开发的难易程度以及化学组成可以确定钾盐富集层位并可对资源量进行估计的原则,通过在察尔汗盐湖别勒滩区段和察尔汗区段野外系统取样和室内的分析测试,研究了固体钾盐层的矿物组成、化学组成和物理参数。结果表明,别勒滩区段钾盐层最主要的钾盐矿物是杂卤石,其矿物晶形完好,排列紧密,表明液化开发至"中期阶段"即可利用,此段22.42 m以上钾盐的资源量约为2.5亿吨,主要赋存层位为断续的5段;察尔汗区段钾盐层最主要的钾盐矿物为光卤石,其矿物晶体排列疏松,表明液化开发到"晚期阶段"才可利用,察尔汗盐湖3区段3.55 m以上资源量共约为0.89亿吨,钾盐的主要赋存层位为浅表的60 cm以浅的盐层。对该区段钾盐的物理参数进行探讨,为察尔汗盐湖的进一步研究和固体钾盐的开发提供了新资料。

电磁感应方法在土壤盐渍化评价中的应用研究

本文应用电磁感应方法(大地电导率探测仪EM38),对新疆焉耆盆地的土壤电导率进行了测量,分析了电磁感应方法所得结果和土样分析结果之间的相关关系,证实了电磁感应方法的有效性。基于电磁感应方法测量的结果,对新疆焉耆盆地土壤盐渍化进行了定性评价。结果表明,在开都河上游,土壤盐渍化程度普遍较轻;在中游地带,灌区内的土壤盐渍化改良取得了一定的成效,土壤中的含盐量较低,但是在远离河谷的非灌区,土壤含盐量依然很高;在下游及靠近博斯腾湖的地区,土壤含盐量普遍较高,并有随深度增加而增加的趋势。

北京平原周边基岩水和地表水的水化学及同位素分析

利用北京市平原周边基岩水和地表水样品中的T值和Cl-含量对大气降水的输入进行了定量估计。研究结果表明全部样品均为热核爆炸后的补给输入,Cl-≤6.8mg/L的水样为北京平原区近工业化前(距今约150～200a)的输入值,6.8～20mg/L为北京地区区域大气轻微污染条件下的Cl-输入值。通过对2H和18O同位素的关系研究,认为北京平原区的高程效应远比大陆效应显著,并且提供了一张北京平原区地下水研究用的比对样板。

北京平原区地下水位预警初步研究

借鉴美国地质调查局在宾夕法尼亚的地下水位预警方法,从统计学的角度,探索了北京平原区地下水预警方法。对监测井多年长期监测资料进行百分位统计分析,把同一时间(月平均、旬平均、日平均)地下水水位(头)标高值的最小值至百分位5、百分位5至百分位10、百分位10至百分位25、百分位25至百分位75范围内的地下水位分别定义为红色、橙色、黄色和蓝色预警,形成地下水位预警判据。根据地下水水位实时监测数据,实时判定监测井代表区域的地下水预警等级,同时修正和完善地下水位预警判据,称之为监测井单点预警,监测井代表的同一层位的区域的集合,构成不同含水层的地下水位区域预警。对北京平原区2009年12月的地下水位预警结果为:潮白河冲洪积扇顶部和中部潜水含水层地下水位为红色预警,前缘为黄色预警,冲洪积平原为蓝色预警区;城区以南地区为红色预警,海淀山后的西北部地区为红色预警,永定河冲积扇和冲积平原大部分地区黄色和蓝色预警,大石河冲洪积扇地区均为蓝色预警;承压水含水层在潮白河冲洪积扇的前缘为红色预警,冲洪积平原为蓝色预警,北运河山前地带均为橙色预警,城区东、东南地区为橙色和黄色预警,少数地区为橙色预警,除上述地区以外,承压水均为蓝色预警。北京市平原区主要地下水开采地区地下水位已经处于历史的较低水位处,特别是潮白河冲积扇中上部地区以及平谷盆地,地下水位几乎全部处于红色预警区。该预警方法原理明确,方法简便,有望在地下水主要开采区推广应用。

察尔汗盐湖单级与增程驱动溶解固体钾矿试验对比研究

钾盐是一种重要的战略矿产资源,为了合理开发利用察尔汗盐湖的低品位钾矿,在察尔汗盐湖开展了两次野外现场溶矿试验。本文以两次野外现场试验监测数据为基础,对比分析了两次野外溶矿试验的等水位线图、水位剖面曲线、典型孔位与典型剖面的K^+浓度变化,各项指标表明,增程驱动溶矿模式达到了预期试验目的,其溶矿效果优于单级驱动溶矿模式。