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地质局战略

发布时间: 2021-01-21 10:27:32

A. 美国地质调查局科学战略方向与内设机构调整

为响应国家需求和全球发展前沿的变化,USGS于2007年发布了《直面明日挑战——美国地质调查局~2017年科学战略》。在报告中,USGS提出了今后10年美国地质调查局科学研究的6大战略方向:提高对生态系统的认知水平,预测生态系统变化,保障国家经济和环境的未来;气候易变性与气候变化,摸清过去,评估后果;美国未来的能源和矿产资源,为资源安全、环境健康、经济活力和土地管理提供科学基础;全国灾害、风险和复原评估,保障国家长期生命和财产安全;环境和野生生物对人类健康的作用,建立影响公众健康的风险识别体系;美国水资源调查,定量研究、预测并保障未来的淡水资源安全[47]

2009年10月,美国科学院院士、著名地球物理学家玛西娅·麦克纳特(McNutt)被任命为美国地质调查局局长,成为USGS成立130年以来的首位女掌门。McNutt上任后对USGS的科学工作进行了全面评估,发现其现有的管理结构不利于科学家进行跨学科的科研工作,呼吁改革和调整USGS内设管理机构。McNutt的呼吁和游说得到了众议院和内政部的支持。2010年10月,内政部部长Salazar签署3307号令,批准对USGS内设管理机构和预算结构进行调整。McNutt认为,美国面临的自然灾害、空气与水安全、能源资源需求、疾病控制、气候变化等重大问题相互关联、相互交错,需要多学科、跨领域联合攻关;USGS必须适应这一形势,打破传统的学科界限,按照重大战略问题组织开展科学研究工作。基于这一思想,McNutt对USGS内设机构做了如下调整:

(1)撤销按照传统学科设置的业务管理机构,面向重大战略问题,按照战略方向设立新的业务管理机构。即撤销原来的地质学部、生物学部、地理学部、地理空间信息部,保留水资源部,新设立生态系统部、气候与土地利用变化部、能源、矿产与环境健康部、自然灾害部、核心科学体系部等5个业务管理机构(图2–4)。

(2)撤销东部地区、中部地区和西部地区3个区域中心,原有的8个大区中心撤减为阿拉斯加、西北、太平洋、中西、西南、东北、东南等7个大区中心,推进业务扁平化管理。

(3)新设立科学质量监督办公室,保障USGS科学研究健康发展。

(4)以《直面明日挑战——美国地质调查局2007~2017年科学战略》为基础,按照战略方向编制科学战略规划(图2–4)。

图2-4 美国地质调查局内设业务机构调整与战略规划示意图

从USGS的科学战略和机构调整可以看出,服务与支撑生态系统管理是其地质环境科学研究的基本出发点和落脚点。与工业化时期相比,USGS极大地拓展了其传统的基础地质、矿产地质和水文地质领域,形成了包含气候与土地利用变化、自然灾害、环境健康、水资源、生态(生物)系统等在内的广义的环境地质领域,成为美国联邦政府最主要的自然资源研究科学机构。这是USGS在度过20世纪90年代中期危机之后,根据国家需求变化主动做出的又一次重大调整。

B. 地质工作发展战略研究理论初探

张润丽

中国地质调查局发展研究中心,北京,100037)

一、相关概念简述

1.战略

“战略”一词在英文中为“Strategy’,其语根出于希腊语。1770年,法国人梅齐乐在翻译毛里斯的《Strategikon》一书时,根据其书名创造出“Strategy’一词,并于1777年在自己所著的《战争理论》一书中首次使用。这即为“战略”一词现代军语的起源。在我国,“战略”一词最早出现是西晋历史学家司马彪以此为书名所著的《战略》,这部书后来散逸。除了书名外,战略作为概念使用,最早出现在《宋书》“授以兵经战略”中。就中国历史而言,孙子第一次完整提出了战略理论。也就是说,“战略”最初指的是军事战略,只用在军事领域。其本义是对战争的整体性、长远性、基本性谋划。以后被用到经济、政治和社会的发展中来,成为各级政府和各决策部门重要的研究领域,成为一门新兴的学科。20世纪以来,企业的大量涌现和成长,随着竞争的日益激烈,企业战略成为一门重要的学科。

综述“战略”这个词被人们所引申的涵义,至少有以下3种:第一种引申义指的是对企业竞争的整体性、长远性、基本性谋划。无论是安索夫的《企业战略论》,还是迈克尔·波特的《竞争战略》,都是对“战略”第一种引申义的具体运用。对“战略”含义的第一种引申具有重大意义,否则,人们就很难思考与交流企业竞争战略问题,而这个问题对企业而言是非常重要的。“战略”的第二种引申义突破了企业竞争领域,泛指对各种行为的整体性、长远性、基本性谋划,例如中国经济发展战略、某城市或地区经济发展战略、某行业或产业发展战略、某地区招商引资战略,以及某企业的发展战略、营销战略、技术开发战略、战略重组等等,就是对“战略”第二种引申义的具体运用。“战略”的第三种引申义指的不再是对某种行为的整体性、长远性、基本性谋划,而是指谋划出来的某个重要结论。例如我国提出的“科教兴国”战略、“可持续发展战略”、“走出去”战略、“城镇化”战略、“西部地区大开发战略”、“人才战略”等等,就是对“战略”第三种引申义的具体运用。本文所述的地质工作发展战略应属于其中的第二种引申义。

总之,迄今为止,发展战略没有严格的定义,但有一些较为公认的内涵:战略是研究一个系统全局发展的带有规律性的东西;战略是确定一个系统组织使命的手段,要明确组织的长期目标、活动程序和资源如何分配。它的形式是一种事先的计划,是对未来行动方案的说明和要求;战略是在竞争环境中,一个系统为了获得持久竞争优势而对外部机会和威胁以及内部优势和劣势的积极反应;战略是获得竞争优势的手段,也是一种定位。我们可以用一个战略金三角的图(图1)来表示目标、环境、资源与战略之间的动态关系。

图1战略金三角

2.战略管理

战略管理起源于20世纪60年代的激烈竞争氛围,随着时间的推移,其重要性日益增加。战略的制定具有前导性、主观性和独特性等3大特色,其实质是以“与众不同”的谋略来换取未来的收益。战略管理是对战略决策、制定、实施过程的管理,战略管理需要解决如何制定战略及如何形成一个规划把战略投入实施的问题。因此,可以认为战略管理包括3个部分:战略分析、战略选择和战略实施。战略分析在于明确组织的战略地位;战略选择在于制定可能的行动方案及对这些方案进行选择和评价;战略实施则在于实施所选定的战略时,需要进行的资源规划及组织管理手段(图2为战略管理的一般过程图)。

图2战略管理过程图

注:SWOT分析是指对组织优势(Strengths)、劣势(Weakness)、机会(Opportunities)和威胁(Threats)的分析。

战略管理最初产生于私人部门,并随企业的发展而变化。在近20年以来,来自政治、经济、社会和技术等各个层面的重大变化,给公共部门和传统的公共行政模式带来了巨大的冲击和压力,迫使公共部门也着手进行组织的战略管理,以应对公共部门所面临的日益复杂的问题。在40年来战略管理的实践基础上,战略管理的理论逐步由静态转为动态;由战略制定与实施相分离转为相结合;由单一转向综合;由私营部门转为公共部门。面对技术创新加剧、竞争日益激烈、顾客需求多样化、网络对社会生活方式以及商业活动的巨大冲击,战略管理理论必将面临新的挑战。

3.战略研究

战略学概念在40多年前就在美国出现,1980年,《战略管理》杂志正式创刊,兼容世界各国战略学者的“战略管理协会”宣告成立。这两件事使战略学的重要性在更广阔的范围内为人们所接受。我国也出现了大量研究战略的论著,但对战略的本质只是从战略的某一特征出发,形成战略是规划、战略是决策、战略是发展目标及其实现措施、战略是全局谋划和谋略等若干种说法。总体来说,目前我国对发展战略的研究已开始引起足够的重视,但多数还只是局部的、零碎的、经验的,还缺乏全面的、系统的、深刻的、理性的谋划。即使研究比较深入的地方,也有一个如何站在世界和历史的高度,借鉴他国他领域一切研究成果来完善自己的问题。

战略学与经济学、组织理论,甚至一切社会科学之间都存在各种各样的互动关系。战略研究呈多学科研究的发展趋势,采用经济学的方法来研究战略,则是主要形式。其主要优点,在于经济学清晰的模型有利于分析与考察战略决策过程的各个关键因素,使各种假设得以提出,这就能为战略研究提供一般性的分析框架。

二、地质工作及其产品特点

地质工作是以地质科学理论为指导,广泛应用各相关科学知识及技术方法、技术手段进行观察、探测和研究的科学技术工作。工作过程中必须坚持调查与研究相结合、野外与室内相结合、点与面相结合的原则,通过调查研究的实践和综合分析,不断深化认识,掌握客观地质规律,指导地质找矿、矿产勘探和开发利用,进行地质生态环境保护与调控,为满足经济建设和社会发展的需要服务。

地质工作具有以下几方面的特点。一是探索性和生产性。地质工作的对象是自然界的具有未知性的地质客体,地质工作一方面要对未知的地质客体、地质规律进行探索性的研究,另一方面还要把已取得的成果应用于实际生产当中。探索性的研究不仅要围绕实际生产需要,还可以游离于生产之外,作为一种基础性研究。因此,在地质工作中应注意它所承担的科研性和生产性双重任务,采取不同的工作程序和方法分别对待。二是地域性。矿产的生成具有空间的规定性,什么矿在什么样地质条件下、什么地区生成,是严格受成矿规律控制的。它不以人们的意志为转移,这对矿产地质工作的开展具有严格的限定。因此,地质工作必须服从地质规律和地质工作规律。三是地质工作的阶段性和长周期性。地质勘查工作是地质工作者利用成矿地质理论和勘查技术手段与方法,对客观地质情况和矿产资源进行调查研究的活动。它不仅需要较长的工作过程,而且需要按照不同的工作程度和要求来划分不同的工作阶段,进行对复杂地质体的艰苦探索,具有较长的生产周期。这一周期的长短,受科技发展水平、地质勘查的技术装备和人员素质、找矿难度,以及具体矿床的勘查技术条件等影响。四是地质工作的高风险性和难度递增性。由于各种矿产资源所处地区的自然地理条件、矿产地质条件、交通运输条件等不确定因素很多,而且千差万别,致使地质工作投入的劳动与取得的地质成果没有确定的比例,造成投资者收益的不确定性,具有极大的风险性。这种风险主要发生在普查阶段,所以一般社会资金都不愿意向矿产普查投入,金融机构不愿意向矿产普查放贷。另外,由于地质勘查程度的不断提高,易于发现和开发的矿床日益减少,勘查难度随时序递增,直接影响到勘查方法和技术手段的变化,勘查目标和地区的转移,造成勘查效果下降,成本明显提高。五是地质工作的超前性和效益后续性。由于上述几种不确定因素的影响,为了满足国民经济发展的需求,地质工作必须具有超前性,需要提前一个5年、一个10年去开展。同时,这种“超前性”形成的地质工作成果若不被后续产业所利用,本身无法全面地进行成果的效益评价。从这个意义上讲,地质工作成果的效益,必须由后续相关产业效益来体现。因此,衡量地质工作效益不但要评价地质工作本身的经济效益,尤其要从国民经济活动的角度出发,考虑和评价地质成果所产生的后续效益。六是地质信息和知识的积累性与连续性。地质工作在不断满足国民经济发展需求的同时,也是认识自然、利用自然的过程,地质工作者在前人研究成果的基础上不断地获取新的地质信息和知识。地质工作在发展进步的同时,也就是地质信息从无到有、由少到多、由浅到深的连续积累过程,每一个有效的地质信息都将可以作为后续地质工作和研究的基础。

在市场经济体制下,地质工作由公益性地质工作和商业性地质工作两部分组成。其中公益性地质工作是国家任务,是国家重要的公益性事业,是地质工作发展的基础。公益性地质工作基本上是基础性和超前性的工作,是认识地球、了解地球的工作,大多属于调查性质的工作。其运行机制多采用事业体制,属于政府职责范围,由政府投入,重视和保证国家的整体利益和社会公众的利益,不存在承担任务的部门利益。这类工作的成果一部分服务于国家宏观调控,为加强行政管理职责服务,大部分为社会、为企业提供地质资料的公共服务,加上地质工作自身的发展规律和特点,决定了公益性地质工作的产品具有公共物品性、地域性、惟一性、探索性、知识积累性、认识规律的渐进性,及投入和产出之间的可比性度量困难等特点。经济学界把公共产品定义为可供社会成员共同消费的产品,这些产品在每一社会成员消费时不会导致其他社会成员对该产品消费减少。其基本特征主要表现在两个方面:①非排他性。在经济生活中,私人产品有鲜明的排他性,但公共产品却不排除任何个人的消费要求,在国家法律制度的许可范围内,每个人都可以享受因公共产品的提供带来的任何利益;②非竞争性。私人产品的消费是完全排他的,但公共产品则可以提供给任何人消费,因此,公共产品的消费是共同消费,无须通过竞争来实现。由于公共产品固有特征的规定性,使其难以通过市场原则来提供,一般只能由政府公共部门来提供。公益性地质工作正好具备公共产品的这些特点。比如大面积的基础性地质填图所提供的地质信息,谁都可以利用,而且一个单位的利用并不影响另一个单位的利用,也可以反复利用,使用上没有排他性;地质灾害预警成果,也是相关的单位和人都可以从中受益,而且每一个人的受益,并不影响别人的受益,在受益上没有竞争性和垄断性;对矿山尾矿利用,不仅有资源效益,而且有良好的环境效益。另外,如前所述的由于公益性地质工作所具有的探索性、长周期性、高风险性及成果效益的后续性等特点,易形成资金的技术壁垒、预期经济效益不清、机会成本增大、资本效率降低,决定了市场不会提供这种公共产品。但社会经济发展又需要这种产品,它的供给短缺将直接制约经济发展,因此,就只能由政府公共部门来提供。可见,公益性地质工作的产品作为公共物品的重要组成部分,迫切需要公共财政的大力支持。

三、地质工作发展战略管理过程分析

地质工作的自身发展规律和其产品的特点,决定了地质工作发展必须要开展战略研究,即需要一种整体性、长远性、基本性的谋划和决策,需要运用地质学、经济学、管理学等多学科的多种方法进行分析研究。公益性地质工作作为国家的公益性事业,其发展必定需要有一个公共部门的战略管理过程。但公共部门毕竟不同于私人部门。根据布莱森(John M.Bryson)由私人部门的战略计划和公共部门的特点提出的公共部门战略管理的8个基本步骤,结合地质工作自身的规律,笔者认为地质工作战略管理大体有以下几大步骤。

1.对制定战略计划取得一致意见

本步骤的目的在于地质工作主管部门的决策者要对开展地质工作战略计划行为达成共识,比如对地质工作战略规划的工作、人力、物力、财力的投入等的统一认识。

2.明确组织的权限

这一步对于国家公益性工作相当重要。因为私人部门可以跨行业经营,而公共部门的行为要受到法律和权限的限制。在我国,国土资源部是地质工作的行业主管部门,也是公益性地质工作的主管部门,要切实履行好国务院赋予的地质工作管理职责。国土资源部有权力进一步加强地质工作规划、计划工作,会同有关部门研究制定地质工作发展纲要,组织编制实施全国和省级公益性地质工作规划、计划以及商业性地质工作规划。

3.阐明组织任务和价值

国土资源部作为国家最主要的资源管理部门,其主要职能是土地资源、矿产资源、海洋资源等自然资源的规划、管理、保护与合理利用。在国务院机构改革方案中,国务院机构被分为4类:宏观调控部门,专业经济管理部门,教育科技文化、社会保障和资源管理部门,国家政务部门。国土资源部与教育科技文化、社会保障放在一起,作为国民经济发展的基础保障部门,是我国经济发展的后劲所在。这充分突出了国土资源在国民经济中的基础地位。按照精简、统一、效能的原则,部将其政府职能切实转变到宏观调控、社会管理和公共服务方面来,建立和完善符合社会主义市场经济体制要求的资源管理机制。中国地质调查局作为国土资源部直属的事业单位,被赋予统一部署和组织实施国家基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作,以及统一管理中央公益性地质调查队伍的职责。

4.对外界环境进行评价(机会和威胁)

一个好的战略计划需要探讨组织在与其有关的外界环境中所面对的机遇和威胁。目前,我国社会主义市场经济体制逐步完善,经济实现高速增长,经济全球化日益发展,科技革命日新月异等新的历史条件,是我国地质工作发展的新机遇。这就迫切需要地质工作适应全面建设小康社会战略目标,树立和落实科学发展观,实现工作战略的根本性转变。与此同时,随着我国经济建设发展和城市化速度加快,基础设施、重大工程建设规模不断扩大,地质灾害频繁发生、生态环境退化、地下水污染、工程安全等问题越来越突出,对经济发展和人民生命财产构成巨大的威胁。地质工作无论在数量上还是在质量上,都不能满足所面临形势的需要,亟待进一步加强。

5.对组织内部状况进行评价(优势和劣势)

为了制定有效的战略,需要认识组织内部的运行状况和存在的优势与劣势。改革开放以来,地质工作体制改革取得了较大进展:地勘队伍管理体制发生了历史性变化,绝大部分地勘队伍实行属地化管理,主要承担商业性地质工作,实行企业化经营;少部分组建了公益性地质调查队伍,承担新一轮地质大调查等专项任务。但由于长期积累的深层次矛盾和问题并没有得到彻底解决,致使我国目前的地质工作仍存在一些突出问题:矿产勘查工作严重滞后,地质找矿难以取得重大突破,矿产资源已成为经济发展的瓶颈;环境地质工作还较薄弱,地质灾害问题日益突出;基础地质调查成果老化,更新速度缓慢,成果的数量、质量都难以满足需要;地质工作技术方法和手段落后,装备陈旧,野外调查与室内研究脱节,科技创新能力不强;公益性地质工作还相当薄弱,商业性地质工作的发展面临着诸多矛盾和困难;推进地勘队伍企业化改革难度很大,队伍综合竞争能力不强,等等。因而,如何进一步推进公益性地质工作与商业性地质工作的分开,建实建强公益性地质调查队伍,建立战略性矿产勘查工作新机制,促进地勘单位企业化等许多战略问题亟待研究。

6.确定组织面对的战略性问题

战略问题是影响组织前途的重大问题。由于战略问题是形成和贯彻战略的基础,所以,要将其按照优先顺序罗列出来。战略问题来自SWOT分析的结果,既可能是组织内部问题,也可能是来自外部威胁或未来机遇的问题。地质工作的战略研究要站在全局性、战略性和前瞻性的高度开展工作,坚持地质与经济、社会发展相结合,自然科学研究、工程技术研究与社会科学研究相结合,科研与调查、教育相结合,专家、领导与群众相结合,稳定与创新相结合,制订长远规划与解决当前紧迫问题相结合等原则。不仅要解决地质工作发展的宏观战略问题,分析当前经济、科技、军事、国土安全、公共健康、资源环境等的发展趋势影响,研究国民经济、社会发展和国家安全对地质工作的需求和新的阶段性特点,客观评价我国地质工作发展的现状和地位,提出地质工作战略思想、战略方针和战略目标。还要凝练出地质工作发展的重大战略性问题和瓶颈问题,要研究地质工作发展投入与政策环境,重点研究与地质工作发展相配套的基础条件、政策措施和法制环境等,为地质工作发展战略提供保障和政策条件。

图3地质工作战略管理过程

7.制定战略,处理问题

实际上就是针对上述的战略问题制订解决方案的阶段,要从充分发挥组织优势和可行性角度制定组织的发展战略。

8.制定有效的、未来的组织蓝图

提供一个有关组织未来的规划、蓝图以及对组织前途的共同看法。要依据地质工作自身发展的规律,提出我国未来地质工作发展总体战略思想和切实可行的战略规划,凝练出地质工作发展的战略重点,提出行之有效的政策措施和对策建议。

总之,地质工作的战略管理过程,既是一个判断与设计的过程,又是一个逐步学习的过程;既要有领导者的推动,又要受到组织文化的影响;既要具有变革性,又要具有相对的稳定性,它包括制定战略前的分析、制定战略时的谈判,以及随后的方案设计等等。我国地质系统相关部门应积极组织有关专家,共同制订出符合国家经济社会发展需要,引导基础性、公益性、战略性地质工作持续健康发展的科学的、长远的战略方案。其中,要提出地质调查和科学研究协调一致的目标、任务和重点,要包括结构调整、队伍建设、人才培养、基本建设以及调查研究技术手段等方面的内容,并按照内外部环境的变化而适时地调整发展战略。

参考文献

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[9]许庆丰.论地质调查经济的几个理论问题.地质工作战略参考,2005.

[10]魏连伟,闫广新.怎样制定地勘工作发展战略.中国国土资源经济,2005(5).

作者简介

张润丽,中国地质调查局发展研究中心,实习研究员。

C. 地质资源与地质工程的发展战略

工程地质测绘标准
设有地质类专业学校的学生、特别是综合性大学的地质类专业的学生,大多来源于不发达地区的农村,生源质量相对较差,生源数量少,学校在招生时没有挑选的余地,这样的学生在培养过程中就有其特殊性,需要在教与学过程中下更多的功夫。加强地质工科类专业本科教学过工作,必须从教和学两方面着手,一方面提高教师的教学积极性;另一方面增强学生的学习主动性,坚持以人为本,学为主体的观念,坚决避免以条件,以教师来进行课程设置的现象,做到一切为了学生,为了学生的一切。对地质工科类专业发展要从如下几方面来进行。
教学计划
教学计划是人才培养目标的具体反映,是教与学的依据。地质资源与地质工程专业应根据社会发展的需要经常组织教学计划的修订工作。在修订过程中,注意把培养目标落实到课程体系中,反映到教学内容中。注意理论与实际的结合,知识传授与智能、技能训练的结合。在加强基础理论课的同时,强化实验、实习的教学环节。注意教师主导作用的发挥与学生主动自觉学习积极性的发挥。尽量增加选修课,增加学生自学的时间,创造自我发展的空间。
教学计划应突出以下4个特点:
⑴以主干地学学科为基础构建课程体系。
⑵基础和科学技术基础教育,其课时要占一定比例。
⑶与人文、管理学科融合渗透。
⑷注重实践能力与创新能力的培养。
课程体系
地球科学是一个大科学,所涉及的内容和方法非常复杂,课程设置可繁可简,关键是要围绕培养目标来设置课程体系和课程内容。在设置课程体系时要遵循有所为,有所不为的原则,筛选课程科目,压缩课程内容,以达到能力培养之目的。纵观美国、英国、日本、澳大利亚和德国等发达国家的地学教育,他们的地质学课程体系主要包括三类课程:通修基础课程、专业基础课程和综合研究性课程。在学习国内外教学模式和总结教学经验的基础上,通过对教学计划的修订,逐步形成地质工程专业的人才培养模式的课程体系;力求体系知识、能力和素质教育的内在联系和宽口径、大专业人才培养特点,建立了合理的知识结构。新的课程体系由大学基础课程、学科核心课程和学科方向选修课程三个层次构成。
这种做法,近几年在中南大学的教学实践表明,学生的知识结构并未因为专业课数量的减少而受到影响,相反,同学们对地球科学的整体性有了更好地理解和掌握,对一些具体的地质问题的分析能力、解决能力以及地学知识的运用能力有了更好地表现。实践表明:综合的、系统的课程体系比分散的、琐碎的知识累加更有利于学生能力的提高。
实验与实习要求
实践教学在巩固理论教学的成果,提高学生的实际操作能力和综合素质,培养学生的创新精神与实践能力等方面,具有其他教学环节不可替代的特殊作用。加强实验、实践教学,培养学生解决实际问题的能力。中国各高校由于专业改制和扩大招生,造成教学资源紧张,尤其是实验实习课程更受到环境资源的限制。想尽办法坚持做到不减少学生的基础课实验时数,坚持教学实践环节必须有加强实践教学,培养学生的动手能力,把实践教学作为理论与实际、知识与能力的融合点。
在进行地质资源与地质工程学科建设时,必须注重加大教学硬件资金投入,使实验仪器设备水平上档次,努力提高实验手段,选择科技含量较高的实验,给学生观察、动手提供优越的条件,这对于培养学生发现问题、分析和解决问题、尽快提高专业素质等,都具有十分重要的意义。地质资源与地质工程专业一方面要加大投入,添置一些大型精密仪器设备、建设较高档次的实验室;另一方面,加强实习基地建设,使高年级学生的实习紧密与科研工作结合起来,使学生们通过参加实际项目的攻关,学到了创造性思维的方法,提高学生们实际科研工作的能力,更重要的是解决了实习经费不足的问题。
师资队伍建设
现代高级科学技术研究或者发展战略研究人才是中国实现现代化和发展知识经济的主导力量,必须作为中国科教工作、知识分子工作的重点来抓,建设大量的能够适应知识经济建设发展需要的创造性的科学技术研究或发展战略研究的人才队伍,必须要有一支高素质、具创造性的师资队伍。
由于中国地矿行业不景气,在学校里很多教师、特别是青年教师不太安心地质类专业的教学,相当一部分教师改行或调离本专业,使得相当一部分学校出现优秀师资短缺,在很多程度上影响了地质资源与地质工程专业的发展。
要根据本专业的实际情况建立一支热爱地学教事业,有丰富教学经验和专业水平,职称和年龄结构合理的教师队伍。首先,要提高教育师资队伍的整体素质,包括学历层次、理论水干和创新实践能力,从而提高教师实施素质教育的能力和水平。不断优化本专业教育师资队伍的结构,包括学历结构、职称结构和年龄结构等。要采取措施在设有地质工程专业的学校建立一支完整的学术梯队,包括学术带头人和骨干教师。具体措施包括提供研究经费、提高地质类教师待遇。同时,加大对年轻教师的科研、教学水平培养提高,努力提高教学质量,以推动地质教育教学的可持续发展。
同时,坚持以教育科研为先导,积极引导教师开展教育科学研究。如果教师科研能力低,学生的创新能力必然就差,素质教育难以顺利推进;形成这种局面,与中国以前形成的重教书、轻科研,忽视科研成果向教育教学转化使教育教学与科研相脱节,认为教师的主要职责就是教好书,搞科研是不务正业的认识有着直接的关系,这种片面的指导思想直接造就了一大批教书匠,扼杀了一大批教育家的成长,与实施素质教育、培育学生的科学技术研究和发展战略研究的能力、培养创造型人才的需要极不相适应。可以这么认为,教书匠只能够培养出应付考试的高才生,但在创新能力上却是低能生。面对众多高分低能的学生,学生、家长和社会都抱怨。这是一个不需要争论的事实。确立教师坚持教学与科研并举的指导思想是全面推进素质教育、促进教学改革发展与国民经济战略实施相适应的现实需要。鼓励教师把科研成果引进课堂,引进教学实践的全过程,教学与科研并举,形成既出成果和效益,又培养人才的良性循环的局面,这正是素质教育所追求的最高境界;通过课题研究不断形成一支热衷于教学工作又善于运用科学规律指导工作的科研型教师队伍和科研型管理干部队伍。
教学研究与改革
深化教学内容与教学方法的改革,这是提高教学质量的关键。知识的不断更新,使得许多新知识不能及时反映在书本中,这就要求进行教学内容的改革。
(1)更新教材内容,尽量将与专业发展密切、反映国际国内学术发展前沿和交叉学科的最新科研成果引入教材,促进基础课程的通用化。对专业课程进行优化整合,实现专业课程的规范化,同时,加强课程的教材建设,优化教学内容。但也要针对我国各高校所办地质工程专业的不同侧重面,不一定要过分强调使用统编教材,要适当注重各校特色,没有特色就会丢掉优势。
(2)教学方法改革,就是要落实学生在教学活动中的主体性地位,加强对学生创新精神和创造能力的培养。在具体的教学过程中,应该避免讲授太细,教师要精讲、少讲,给学生留下思考的空间,把课堂讲授与研讨、模拟、案例教学、实践等形式相结合,鼓励学生积极、主动参与教学活动,既重视知识的传授,又注重培养学生获取知识和运用知识的能力。应重视知识的结构化,让学生重点掌握学科的基本知识、基本结构和基本方法,要改变教师-教材-讲台-黑板-粉笔和满堂灌的传统教学模式,要使教师的主导作用从单纯的讲向导转变,要从授人以鱼向授人以渔转变,在导学过程中传授新知识,传授治学之道。学生的主体作用应从单纯地听向有指导的学转变,才能学好知识,掌握方法,增强能力,提高素质。
改革教学方式方法,还必须学习和借鉴国内外一些先进的教学方式、方法,尤其是国外的个性化的教育方式。采用扬长教育方法,为优秀学生加餐,为落后学生进补。此外,在教学过程中可以交互使用特色教育方法、精致教育方法、主体性教育方法、互动教学方法、创造教育方法、生动教育方法以及养成教育方法等,这样有助于提高教学质量。
(3)改革教学手段,要采用各种教学手段,不断提高教师业务水平,激发学生学习兴趣。例如,教学实践证明,多媒体教学手段的广泛运用,在改革高校的教学模式、优化教学过程、提高师生获取信息水平和科学技术素养等方面均起到了促进作用,是提高教学质量的重要手段。它至少有这样几个好处:第一,节约大量板书时间,增加课堂信息量;第二,具有直观、生动的特点,能增强学生的感性认识,加深对理论知识的理解;第三,利用计算机制作课件,可以更加清楚其知识结构,并十分方便地实现各种各个知识点的链接,便于学生掌握本学科知识的整体框架和逻辑联系;第四,可将教学课件放置于校园网的教师个人主页上,便于学生的课后学习。还可开设BBS讨论区,加强教师与学生的课后交流,实现交互式教学。有些大学己对教师进行多媒体教学手段培训,而且收到了较好的效果,绝大多数教师已经能够在教学过程中比较熟练地进行多媒体教学,学生的反响较好,教学质量已有明显的提高。
毕业论文(设计)
把好毕业论文(设计)关,是培养合格人才的关键。毕业论文(设计)是培养学生综合运用所学知识,对实际问题进行分析、设计、处理能力的检验和基本训练,是学生在校学习期间的最后一个教学环节。为提高毕业设计的质量,必须特别予以重视。
毕业论文(设计)的选题。我们在向学生提供毕业设计(论文)选题参考的同时,必须联系实际、结合技术改造和科研课题进行,提供多种毕业论文(设计)指导方案供学生选择。建立严格的毕业设计程序和规章制度。教师要认真管理,能使学生们学到必要的从事科研工作的方法,能对教师的科研工作做出贡献,能确保教师的科研项目顺利进行。
只有通过对上述各个教学环节的严格把关,才能保证地质工程专业的本科教学质量,培养出适应21世纪社会需要的高质量人才,为我国的社会主义建设添砖加瓦,为我国的地质教育赢得较高的声誉,提高我国的办学水平。

D. 环境地质科学发展战略重点

图2-10 欧盟近年来发布的环境地质科学发展战略

在“欧盟2020战略”指导下,近年来欧盟先后制定和发布了一系列各领域发展战略或行动计划。涉及环境地质调查与科技研究的发展战略如图2–10所示。结合相关成员国地质调查部门科学发展战略,可概括出欧盟在环境地质科学领域的战略重点:

(一)强化全面和持续的地质环境统一监测

欧盟认为,环境监测是推进环境政策实施、提高环境管理效率的重要工具,准确、可靠、及时的监测数据是编制环境规划的必备基础和确定环境状态是否达到规划目标的重要依据。尽管过去在环境监测网络建设和统一监测技术标准方面已经取得了长足的进展,但是欧盟认为在监测网络能力建设、监测内容规范化等方面还有很大的提升空间。为了提升地球环境遥感监测能力,哥白尼计划将研发发射Senti-nel-1—Sentinel-5等五组专用卫星:Sentinel-1用于提供陆地和海洋全天候雷达图像,Sentinel-1A已于2014年4月发射升空,Sentinel-1B计划于2015年发射;Sentinel-2用于提供陆地高分辨率光学影像,计划于2014年发射第一颗卫星;Sentinel-3用于提供陆地和海洋高精度光学、雷达和测高数据;Sentinel-4和Sentinel-5用于提供大气成分监测数据。在已运行土地监测和应急管理模块基础上,哥白尼计划拟加快推进大气监测、海洋环境监测和安全管理模块正式投入运行。继续推进地表水、地下水综合监测,重点推进监测工作滞后的成员国(如保加利亚、罗马尼亚等)加强监测网络建设;加强饮用水源地保护区、依赖于地表水和地下水的生态系统、地下水生境保护区等重点区域的地表水、地下水监测;加强和完善地表水地下水体中的生物监测内容。

(二)推进重点地区三维地质填图与模型构建

图2-11 英国地质调查局地质环境建模平台构建框架

(据文献[79])

地球系统由复杂的三维地质骨架与动态的地质过程所组成。以二维平面图为主体、辅以少量剖面图的传统地质图件由于缺少或丢失了大量深部地质信息,难以准确反映自然地质实体。为了满足欧盟水资源管理、自然灾害防治、资源开发等的需要,越来越多的地质调查机构开始从传统的二维地质调查向三维/四维地质调查转变(图2–11)。英国、荷兰、丹麦等国已经取得了实质性进展,研制形成了三维地质建模软件并构建了典型区域的三维地质框架模型[78]。英国地质调查局(BGS)于2012年采用GoCAD软件建立了全国1∶100万三维地质模型,由121条深度为1.5~6km的地质剖面组成,剖面总长度超过20000km,覆盖341个地质单元,均赋予了相关的水文地质性质参数(渗透系数、给水度等)。BGS计划采用GSI3D软件推进重点地区1∶5万和1∶1万精度的三维地质建模工作,目前已完成了Thames盆地三维地质与水文地质建模,近期的重点工作区域包括Clyde盆地、Manchester与Lower Mersey Corridor、Swansea-Port Talbot、Belfas等,其目标是:到2020年建成英国多尺度、参数化三维地质模型,主要参数包括渗透性、水力传导系数、孔隙度、给水度、力学参数、裂隙指标等[79]。法国地质调查局(BRGM)2013~2017年科学战略提出实施法国地质参考平台计划,为社会提供连续的、均一的、不断更新的三维地质信息。荷兰地质调查局将在数字三维地质模型和区域水文地质信息系统的基础上继续推进地下水模拟系统的建设。

(三)推进河流盆地水资源综合管理研究

2000年实施的欧盟《水框架指令》首次提出:以河流盆地为单元开展水资源综合管理,通过实施河流盆地管理规划改善土地利用、治理水土污染、控制废物排放、提升资源管治能力,促使地表水和地下水向良好的生态状态和化学状态转变。2012年发布的《欧盟水资源保护蓝图》进一步明确河流盆地综合管理的远景目标是:保障水质良好的淡水资源可持续利用与公平利用,支撑社会经济、环境与生态的可持续发展。为了确保“良好生态状态”目标的实现,欧盟要求加强地表水和地下水的生态功能研究。依赖于地表水或地下水的生态系统要保持正常运行并持续提供生态服务,需要足够的“生态水流”予以支持。在地表水地下水生境类型、生态状态评估标准、生态指标研究的基础上,提出生态水流的定义和计算方法,为编制下一轮河流盆地管理规划提供科学依据。加强地表水地下水相互作用和转化研究,准确评价河流盆地及其子流域的水资源量。推进气候变化对地表水和地下水的影响和水资源脆弱性研究,为应对气候事件(洪水、干旱等)提供依据。

(四)加强生态地质环境恢复与保护研究和技术研发

2013年发布的《第七环境行动计划》提出了欧盟环境保护的目标:保护、涵养和增强欧盟自然资本;支撑欧盟经济转型为资源高效、绿色、有竞争力的低碳经济;保护居民免受环境压力与健康风险。针对农业开发环境问题与洪水灾害,加强河流缓冲带与绿色基础设施研究,通过恢复沿岸生境、湿地和洪泛滩区等生态系统,为自然水文过程留出更多的生态空间。针对污染或退化的土壤,加强生态修复技术研发与应用研究,促进污染场地的修复与治理;加强土壤侵蚀与氮、磷等有机物质运移转化机理研究,降低化肥、农药、工业废水排放对土壤环境的影响。针对化石燃料对环境的负面影响,开展不同类型的CO2地质储存技术研发和工程示范,提高CO2捕获率,降低捕获与储存成本,提高CO2地质储存的长期稳定性、安全性和可靠性。针对滑坡灾害的负面影响,加强气候变化、人类活动等诱发因素对滑坡触发机制、过程和阈值研究,研发滑坡监测与预警关键技术,开发不同尺度滑坡风险定量评估与管理工具,为政府与社会提供灾害风险管理指南。针对资源利用,研究水、土地、矿产资源利用效率评估方法与技术,通过资源效率评估推进企业与社会集约节约利用自然资源。

E. 中国煤炭地质总局的发展战略

在“十一五”改革和发展的基础上, 2010-2020年十年期间,中国煤炭地质总局逐版步发展成为管理体制合理,具权有较强创新能力,较强核心竞争力,经济实力雄厚,产业涵盖地质勘查及相关工程施工、大型矿业开发和装备制造、国际著名的煤炭地质权威机构、大型企业集团。到2020年,总资产规模达300亿元以上,经营收入达到100亿元以上,职工生活达到国内较为富裕水平。

F. 关于地质工作的国家使命和加强地质调查管理工作的战略意义

必须特别指出,“改革家”们在地质工作领域并没有起到好的作用。他们在没有深思熟虑的情况下就把地质工作及其管理体系引入政治改革的“旋涡”,在机构改革与调整的过程中“断送”了地质部门的国家使命,忘记了多年来地质工作都是国民经济先行官的角色。所以,在当前我国面临经济转型而且存在着许多危机的形势下,我们应该重新来认识社会主义制度中有益的东西,比如深刻认识地质工作的国家使命和实质,把地质工作提高到影响国民经济稳定和国家安全的高度来重视,认真加强地质工作是当前应该保留的社会主义制度中的精华。我们地质部门历来的工作主线是组织科研攻关,提供技术保障和加强机构管理,其共同的目标是提高地质调查水平,为国民经济服务。

按照俄罗斯联邦宪法和《地下资源法》,在俄罗斯联邦范围内的土地和地下资源都归国家所有,应该由俄罗斯联邦及其主体共同来行使使用权与支配权。由俄罗斯联邦总统、俄罗斯联邦政府、俄罗斯联邦主体的权力执行机关,以及联邦的地下资源管理部门(俄罗斯自然资源部)和国家矿山技术监督机关来履行国家管理资源利用的职责。

21世纪的矿物原料问题曾是2000年第26届世界地质大会的关键议题。会议指出,到2050年随着地球人口膨胀,各类矿产资源的消耗量将增长4倍。为了满足贫困国家经济增长的需要(这些国家的人口呈持续增长的势头),将产品折算成所需消耗的矿物原料(据不同的统计数据)每个人一生要消耗19~89吨矿物原料。这是一个不小的数字,要实现这一目标必须有三个重要前提:一是具有完善的地质勘探工作管理体系;二是拥有能胜任地质调查工作的队伍体系;三是要正确处理人与自然资源(首先是矿物原料)的相互依存关系。

让我们把注意力转到一个重要问题上来——许可证制度。据俄罗斯自然资源部提供的数据,到2000年1月1日已发出有权使用地下资源的许可证已达45000张。其中多数(占68%左右)是利用地下水和常用矿产。17%是开发贵金属,而针对所有其余固体矿产(包括煤、石油和天然气)的只有15%(见表7.6)。分析资源利用许可证制度的实际执行情况可以看出,目前存在的许多缺陷的主要原因在于:法律法规不完善,缺乏统一的地下资源利用国家规划,缺乏对许可证协议完成条件的监察体制等。由于我国经济管理机制运转不稳定,使大量矿产资源失去了国家控制。据俄罗斯联邦自然资源部的数据,近年来有相当一部分国家耗巨资通过普查勘探查明的国有矿产地,由于许可证持有者不投入开发而被闲置,其价值达30亿美元,同时每年国家损失的石油产量达1000万~1500万吨。未能按协议要求按时投入开采的还有铁矿、金刚石、有色金属、稀土元素和其他矿产。

表7.6 1993~1999年发放地下资源使用权许可证的情况

必须强调,许可证制度的缺陷实质上降低了利用地下资源的效果。可以得出这样的结论:现行的对参与资源利用者授权的体制还是建立在行政法的基础上,实际上它与民法相冲突。在俄罗斯联邦民法中,地下资源的地段属于“不动产”,所以它应该是有价的。这个价值应写入许可证协议中。目前尚缺乏规范的法律文件来明确使用资源者应缴纳的税款,也缺乏保证许可证竞拍活动公平性和择优原则的法律说明。显然,需要在许可证协议的标准内容、授权的矿区合理面积等方面填补许可证法的空白。

国家地质监督机构曾对违反地质调查秩序、资源合理利用与保护制度的现象进行了普查,发现了大量问题。1999年共检查了在8302个矿体开展工作的5072家企业,在他们当中查出了12446次违规行为,其中:无许可证从事地下资源利用的——2153次,未支付地下资源使用费和矿物原料基地再生产补偿费的——5326次,不遵守地质调查、资源利用与保护规定(定额、标准)的——3348次,擅自扩大矿层开发面积的——145次,其他形式的违规——1526次。

我列举这些数字的目的在于提醒人们注意,整个资源利用管理体制存在着很多弊端。这使我有权来说说我们的“接班人”究竟是什么样的人?很遗憾,他们屈服于政治形势的压力,而未能守住地质调查和地下资源利用体系的若干原则。我们同意俄罗斯的政治体制必须改革,但改革应有明确的目标:以什么名义向何处走,是否能达到地质工作的最高目标,最终国家能获得什么?这里不能说大话放空炮。正如生活格言所讲的,如果你不相信能达到预想的目标就应该止步,如果相信就必须在国家、同事和事业面前拥有崇高的责任感。今天,在这里我只是简单的批评两句,而要在过去许多人是要扔石头的。他们究竟做成了什么事?以前建立的体系都被破坏了!不顾后果的机构改组结果是:废除了地质-生产联合体,组建了所谓的地质工作委员会,后来这种委员会又划归到自然资源委员会……用委员会的体制取代了地质学家们和生产者们曾经有成效的合作形式。在这种情况下,这些委员会领导的位置都落入了那些强硬,但并非经常正确的地方行政管理人员手中。

我始终怀疑建立俄罗斯联邦自然资源部的正确性,因为在它的管辖范围里包含了许多实际上与地质工作关系并不密切的不同方向。现在这种不匹配的后果出现了,部门的管理水平明显衰退。我深信,如果地质工作的领导者们当时据理力争,我们还是有可能保留地质委员会的,也就是保留历史上传统的专门管理地质调查的中心,随着时间推移还可能把它改为地质部。

在当前形势下,国家的领导者们应客观地认清问题的严重性,首先要对学者在俄罗斯的真正价值给予明晰的表述,根本转变对我国科技实力的态度。难道这种情况在矿物原料领域不存在吗?矿物原料的科研历来是站在基础科学的肩膀上向前发展,在国家及其经济发展的现阶段,深入研究和开发矿产资源勘察评价新原理、新方法更显得至关重要。

许多学者提出,必须改变我们原有的矿产资源评价体系。在过去的体制下,是国家投入大量资金去开发新区,并从整个国家的利益出发去对某个矿产地进行评价。从而确定了一批新区的开发战略(如苏联的东北地区、远东地区、西西伯利亚和许多边疆区)。而现在的矿产资源评价体系出发点是地方的经济发展。按照这种观点,任何矿区的地质-经济评价都把经济着眼点转移到当地,考虑的是当地开发的可能性,而不是国家利益。此外,地方当局感兴趣的也是从已探明的和以前被国家储量委员会核定了的储量中拿出一块对自己有利的矿产资源,以满足他们当前发展的需要。

无论是研究已探明矿区的开发,还是制定地质勘探工作远景发展规划,都不可避免地会经常遇到这个问题。这是一个涉及到中央管理机关和各联邦主体之间相互关系的复杂问题。我们坚持认为,发展地质勘探工作的战略——这是国家的权力,联邦的利益应服从于国家利益。大型和超大型矿体的命运应由国家在立法和政府层面上来决定,也就是我们平常所说的,矿物原料基地的建设影响着国家的未来,是全民的财产。应把国家控制大型、超大型矿床的开发作为其资源利用的强制性条件,从普查勘探阶段开始,到评价、国家储量委员会的确认,确定开采规模和战略,矿物原料的加工,采矿的数量、质量和期限等各个阶段,以及矿区的工业储量、资源总量都应掌握在国家手中。投资者在签订商业合同时的必备条件是承诺履行国家就该地资源开发制订的全部战略要求。

中型矿床应在俄罗斯联邦主体的日常管理下运作。其预测资源总量和最终储量应经地方储量委员会确认,而且开采企业提出的具体运行计划应接受它们的监管。小型矿床可在地方上的地质中心监管下,由获得许可证的私营、个体、商业企业和单位进行开发,这时其日常管理工作完全属于地方管理机关的权限范围之内。

另外,各地方的资源开发战略应服从于国家的总体原则,不仅要考虑经济意义,还要考虑地域政治和地缘政治意义。例如,俄罗斯北部和东部地区的经济增长;进行包括北冰洋大陆架在内的海洋石油天然气开采,建设新的燃料能源原料基地;开发亚太地区的原料市场;加速贝加尔-阿穆尔主干线的建设。这些问题的解决与保障国家的长远需求切实相关。俄罗斯还有许多很有前景的油气区域没有进行开发,这些有前景的含油气面积(未计入大陆架水域的含油气面积)几乎占了俄罗斯领土的一半,超过800万平方千米。解决这些战略性课题的方案其实早在前苏联时期就已初步形成了。但是,近十年来国内地方保护主义盛行,经济工作呈现出严重的分散管理的不良趋势,这是我们制订长远发展规划时必须注意的。

当然,以上只是一种在当前市场关系下解决矿物原料基地发展与开采问题的观点。

我们再来看看某些部门的经验。在向市场关系过渡的进程中,俄罗斯某些采矿部门正借助经济-数学模型在编制本部门或联邦的发展目标和自身的长期生产规划。这种经济-数学模型可由传统的效率准则出发挑选出工业对象的最优发展战略和生产方案。

在给定经济-数学模型的情况下,可以预测判断:不同方法开采现役金属矿山和在建矿山时,最合理的年开采量;采矿-冶金联合企业储量和产能的动态分析;投资总量和分目标的投资构成;必须的材料费和劳动力费用等。也就是说,经济-数学模型可以从几种供选择方案中优选出有限资源的合理开发方案,并使金属产量达到满足国内需要和出口的要求。

经济-数学模型已被俄罗斯联邦原子能部成功地用于制订锂、铍、钽、铌和锡矿的开采管理、生产规划和需求规划,可以在多次逼近的基础上进行多方案自动计算来解决部门最优化问题和资源评价中的经济问题。

这个例子只是想提醒大家,我们应把经济-数学模型已有的成果应用到矿产资源的普查与勘探、矿山钻探生产和工艺控制最优化领域中去,为自然资源的合理利用开辟新的前景。

G. 环境地质科学发展战略

2012年,USGS先后发布了其7个战略领域未来10年的战略规划[21,23,54~58]。综合这些规划,可概括出USGS在环境地质科学领域的战略重点:

(一)扩展和强化地质环境监测网络

USGS强调,地质环境监测网络是科学研究的基石,所产生的监测数据对于解决重大战略问题至关重要。

对于水文要素观测,通过3种方式扩展和强化水资源监测网络。在目前监测站基础上,设计、建设由联邦政府资助的全国统一的地表水、地下水、水质监测站组成的全国骨干网络,并与州、县及其他联邦机构运行的监测站网相互配合、相互补充。在重点监测站装备更加先进的监测设备,增加监测要素和数据参数种类,实现实时传输,例如包括气象数据、水质化学数据、物理水文数据(水温、水速、悬浮沉积物等)。与NOAA、州县应急管理部门等用户合作,针对其需求扩展监测网络,使其满足更多用户的需求。例如,针对气候变化研究,设计并建设气候响应地下水监测网络(图2–5)[59]

图2-5 USGS气候响应地下水监测网络

(据文献[59])

对于灾害要素观测,通过5项措施扩展和强化地震、滑坡、火山等地质灾害监测网络。强化和升级现有监测网络,保障现有监测站点不间断地产生可靠的监测数据。提高监测信息应用水平,重点监测站点实现实时监测(24h×7d),协调和创新目标灾害体(如滑坡、火山、地震断层等)多种传感器监测,扩展与其他监测网络的联系通道。充分利用先进的监测技术扩大和提高监测范围与能力,包括扩展获取、使用地球物理调查数据和遥感数据的途径,开发便携式、智能化、低成本灾害监测仪器,推进仪器研发、数据采集、数据传输、数据管理、数据处理技术的协同发展等。提高灾中和灾后现场数据采集水平,及时获取灾害现场短时间可收集的数据,如水位印迹、火山灰、建筑物破坏情况、滑坡轨迹等。编制地质历史和人类历史上的灾害目录,包括古洪水、古滑坡、古地震以及火山爆发历史等。

(二)建立地球表层三维地质框架模型

解决水资源、自然灾害、环境健康、气候变化等重大科学问题,首先需要了解水文过程、灾害过程、生态过程、生物地球化学过程等所依存的地球表层地质体。USGS认为,地球表面的地质信息必须与深部的地质、地球物理和地球化学信息整合在一起,才能准确地描述地球表层的地质体。

对于水资源研究,目标是建立不同尺度的3D/4D水文地质框架模型。3D水文地质框架模型要在2D模型的基础上将体积和深度变量耦合进去。垂向上的范围,上限是地壳表面或岩石圈表面,下限是深部含水层的底板。与地质框架相对应的水文地质性质(孔隙度、流体饱和度、水力传导系数等)可能会随时间发生变化。对于这种情形,需要建立4D水文地质框架模型。例如,在页岩气开发或CO2储存过程中,由于水力压力或CO2封存导致的深层岩石断裂,势必会影响深层地下水循环的深度,需采用4D水文地质框架模型进行研究和模拟。

对于地质灾害研究,目标是建立地球表层框架,包括地质、水文和生态框架。针对海岸侵蚀、地震、海啸、火山等灾害,加强基岩地质填图、陆地和洋底形态填图等基础工作。为了精细刻画地球3D结构,需扩大航空磁力调查和重力调查覆盖范围。为了加快灾害过程研究,还需要加强植被、土壤及地表地质体工程地质性质、土地利用等地表覆盖物的调查。

意识到地质框架模型是其核心生命力所在,USGS在核心科学体系战略中提出了宏伟的地球表层框架远景目标:将数据、方法、模型组织到相应的时空框架之中,形成一个模块式整体,为资源管理、环境保护和防灾减灾提供全方位支撑(图2–6)。

图2-6 USGS地球表层框架远景目标

(据文献[58])

(三)加强变化环境下水资源研究与预测

定量研究、预测和保障未来美国的淡水资源安全是USGS水资源科学战略的目标。围绕这一目标,首先需要推进决定水资源可利用性的过程机理研究,包括地质框架、气候变化和人类活动。利用地质历史数据和人类历史数据,开展多时空尺度下气候变化对水资源可获得性的影响研究,查明水资源系统对长期气候变化的响应。通过监测、机理研究和模型模拟,系统研究农业发展、城市化、能源与矿产资源开发、废物处置等人类活动与水资源系统的相互作用过程。在此基础上,预测在不同的气候、人口、土地利用和管理情景下水资源在数量和质量上的变化。考虑经济社会和生态系统对水资源的需求,通过研发定量化模型,研究和预测不同气候、人口、土地利用和管理情景下的水系统变化和水资源可利用量。同时,开展咸水、劣质水、再生水等可替代性水资源的可利用性研究,预测其开发利用对环境的潜在影响。

(四)加强自然灾害机理研究

自然灾害机理研究是灾害评估和防灾减灾的基础。为了提高灾害评估的质量和预警的及时性,要大力加强灾害机理研究。重点包括:推进自然灾害启动过程的靶向性研究,包括灾害事件的启动、持续时间、类型和规模的控制因素,观测数据对灾害启动过程的反映程度,灾害监测的改进与完善;利用第四纪地质、冰心分析等手段开展极端灾害事件研究,确定极端灾害发生机制和影响因素,推断发生极端灾害的高风险区域;促进自然灾害脆弱性和风险评估研究,包括如何将机理研究成果转化为脆弱性和风险分析信息,如何评估灾害事件的环境、经济和社会后果,如何将灾害脆弱性和风险信息有效地传达给有关部门以采取适当行动;加强灾害过程中的流体研究,包括岩浆系统和火山过程中多相流体的作用,火山、地震、滑坡和地面沉降相关的地下水文过程,断层流体在启动地震中作用,风化碎屑流和火山碎屑流的坡面流动过程;开展多种自然灾害链的诱发和作用机制研究。

(五)加强环境污染物对环境健康影响研究

USGS认为,自然环境、生物环境健康与人类健康不可避免地相互联系在一起,并受人类活动、生态过程和地质过程的影响。在这一思想的指导下,USGS确定要加强环境污染物对环境健康的影响研究。主要战略行动包括:识别、探测引发环境健康的污染物,对有机污染物、化学合成物、碲、镓、稀土元素等致病污染物进行调查和监测,确定其引发环境健康问题的阈值和风险;系统调查环境污染物的来源、发生、迁移和归宿,评估污染物对环境、生物和人类健康的威胁程度,确定人类暴露在污染物中的健康标准,减少污染物对环境、生物和人类健康的影响;探明人类暴露于污染物的复杂作用和耦合效应,识别环境疾病和致病因子,开展致病污染物的毒理学研究;开展自然因子和人类活动诱发的灾难可能产生的环境影响与健康威胁研究,建立灾难诱发环境健康风险多学科快速评估机制,研究提出识别未来灾难诱发环境健康问题的方法。

(六)加强全球变化的地质过程研究

2008年国会批准USGS成立全国气候变化与野生动物科学中心(NCCWSC),承担气候变化对美国水、土及其他自然资源和人文资源的影响研究任务。按照规划,根据全球变化研究的需要,在环境地质方面重点开展两方面的研究工作。一方面是开展全球碳循环研究,包括研发地质碳封存潜力评估方法和地质碳储存脆弱性评估方法,开展石油、天然气矿床和渗透性地质体注入液体CO2的地质、水文和地球化学过程研究,定期开展全国碳封存潜力和碳储存脆弱性评估,开展碳封存评估与监测方法技术研究,开展土壤、沉积物和农田碳储存过程机理研究,开展水分迁移和沉积物搬移过程的碳流研究等。另一方面是开展海平面上升和气候变化对海岸带的影响研究,包括海平面上升对海岸带影响过程,不同情景下海平面上升引发的海岸带后退、土地流失预测模型,淡水排泄、沉积物和营养物质流入对海岸带的影响等。

(七)加强能源资源及其开发利用废弃物的环境效应研究

提升对能源与矿产资源及其开发利用废弃物的环境效应的认知,是USGS能源与矿产资源科学战略的重要目标之一。主要内容包括:开展与能源、矿产资源开发过程中的碳源与碳汇调查,包括石灰岩开发中的CO2排放、地热水开发中的CO2排放、页岩气开发中的甲烷泄漏等;开展闭坑矿山和正在运营的矿山矿产资源开发对自然景观的影响过程研究;开展气候变化对矿产资源环境背景和废弃物环境行为的影响研究;对能源与矿产资源生产和加工过程中产生的废弃物特征进行研究;开展废弃物深部地质处置研究,包括铀污染地下水、油气开发产生的高盐水和劣质水、化石能源使用产生的CO2等;开展页岩气开发水力压裂技术、油页岩现场转化技术、天然气水合物开发技术等资源开发新技术的环境地球化学研究;开展地热、太阳能、风能、水能、生物能等可更新能源建设与运营过程中地质环境效应研究;研发与资源相关的地质环境模型。

(八)建立完善地质环境紧急事件快速响应体系

针对突发性的灾害事件和环境事件,USGS规划继续完善和加强其快速响应体系。

对于与水相关的突发性事件,规划部署了4项战略行动。主要包括:通过数据和信息综合分析,识别当前和今后社区面临的水相关灾害威胁,包括洪水、河岸与海岸侵蚀、干旱、泥石流与碎屑流、火山泥流、大坝或堤防开裂等;开发和部署观测系统,识别和跟踪水文灾害,在极端水文事件期间制定可操作性方案;通过缺水导致冲突的条件研究(例如重大灾难、调水、极端干旱等),为社区提供冲突发生时的科学解决预案;针对水质退化问题,开发决策支持工具,为管理者应对石油泄漏、有毒水藻暴发、有毒物质污染水源等突发性水质问题提供支撑。

对于突发性地质灾害,规划部署了6项战略行动。主要包括:开发下一代灾害探测与响应工具,例如火山活动探测预警系统、滑坡预警装置等;提高数据采集和传输系统性能,例如提升监测设备的可靠性和准确性,扩充网络提高数据的时空密度等;实施并保障关键监测设施24h×7d不间断运行;提高灾害事件发生期间科学技能的应用水平;提高国内灾害协作应对水平;对灾害预警和响应产品进行严格评估。

(九)推进科学数据与成果传播

将科学研究的数据、模型、成果等以各种形式传递给社会,是USGS各个领域战略规划的重要内容。气候变化科学战略提出:由科学家与传播学专家组成委员会研究形成信息传播战略规划和短期计划,升级互联网站,提出提高信息传播效率的行动方案;通过定期学术研讨会、邮件列表、信息门户等手段,拓展内部信息沟通途径,实现数据、模型、决策支持工具、阶段成果、产品等共享。自然灾害科学战略提出:根据现有用户和潜在用户需求,设计和生产成果产品;采用社会科学、行为科学方法指导灾害信息发布和遴选传播媒介;研发教育产品,推动交互式灾害教育和培训;研发相关工具产品,供用户自行对灾害进行评估等。水资源科学战略强调产品的易获得性和友好性,通过升级互联网,用户不需要费力搜索即可轻易获得所需的水文信息(包括数据、模型和分析工具),并可进行空间查询和定位;基于历史数据和实时数据,开发动态综合模型和可视化产品,以恰当的形式提供给科学家、管理决策者和社会公众;研发决策支撑系统,辅助资源管理者和政策制定者拟订相关措施。

H. 地质局是干什么的

中国地质调查局是根据国家国土资源调查规划,负责统一部署和组织实施国家基础性、公益性、战略性地质和矿产勘查工作,为国民经济和社会发展提供地质基础信息资料,并向社会提供公益性服务的国土资源部直属的副部级事业单位。

中国地质调查局是地质调查、科学研究和信息服务机构,是拥有专业化地质调查队伍的事业实体,是国家地质基础信息资料等公益性产品的生产者和提供者,是国家基础性、公益性地质调查和战略性矿产勘查工作的统一部署和组织实施者,通过地质调查、地学科技创新和地质资料信息服务,为国家经济社会可持续发展提供基础支撑。

I. 关于地质工作发展战略的几点思考

罗永国

(国土资源部信息中心,北京,100035)

2002年,温家宝总理指出,我国地质工作正面临4个方面的重大转变,通过这一系列转变,使地质工作更加紧密地与经济建设和社会发展相结合,更好地为经济和社会发展服务。按照这一思路,本文就当前我国地质工作应当注意的几个问题谈点认识。

一、转变观念、拓宽服务领域,提高地质工作的战略地位

地质科学严格地讲是一门综合性的科学,它比当前任何一门据认为是成熟的科学所涉及的研究对象多得多,理论概括的广度和深度也大得多。为了研究和解决一个重大地质问题,往往需要采用多学科、多兵种的技术手段。当前,地质科学研究工作中用来解决重大问题的理论和技术,总体上严重滞后。人类目前的智力成就,以及任何一门成熟科学的先进理论和高新技术,暂时都无法解决地球起源、生命起源和地球深部物质组成及演化的问题。这些问题的最终解决尚需时日。只有不断提高人类的智力成就和探测地球内部的综合技术能力,以及对其他星球的了解程度,这些问题才有望得到真正解决。

另一方面,无论从理论意义上还是从实践意义上讲,在对人类生存、社会发展和国家财富所产生的影响上,地质科学比当今任何一门科学都要博大、深刻和长远。而且,与其他科学相比,地质科学应当是一门“大众化”的科学,在与人类社会关系的密切程度上远胜于其他科学。

可是长期以来,这一点却从未得到人类社会的认可。这是不可思议的奇特现象。造成这种情形的原因固然很多,但最根本的一条是人们对地质科学和地质工作对他们生存具有的重大影响了解不够深入。

为了从根本上改变这种现状,当然需要国家采取措施,但同样重要的是需要地质界自身做出努力,使其科学成果和工作业绩更加贴近人类社会,贴近实际生活。只有在人类真实感受到这些成果和业绩使其获益匪浅的时候,地质科学和地质工作才会在人类社会中生根、开花和结果。

现在,可持续发展的理念已经深入人心,得到各国政府和各界的支持。但是,对于人类社会发展来说,还必须研究并解决可相容发展的问题。所谓可相容发展是指在经常性变化和突发性事件的影响下容许生物界生存及演化的可能性,以及在这种情况下人类与动植物之间相互协调发展的可能性。

人类在用自己的智力及才能创造巨大财富供自己享用的同时,也在破坏自己得以安居乐业的家园,并严重危害着整个生物界的存在。

当前,危及包括人类在内的生物界生存及演化的因素多种多样,大体可分为自然作用因素和人为活动因素两大部分。这里不去讨论自然作用因素对生物界带来的危害,而只是概略地研究一下人为活动因素对人类自身带来的惩罚。

在人为活动因素中,急剧改变环境的两大重要因素是对矿产资源的极度和无序开采,以及发动使用高科技高强度杀伤性武器的战争。两者不仅直接危及人类和动植物的生存,更为致命的是使空气、土壤和水被严重污染。这种污染绝不是短暂的,不是轻易能够根除的,而会长期隐存着,成为长期危及人类和动植物后代的隐形杀手。这样一来,使得人类与动植物之间的关系处在一种危险的状态之中。环境污染正在直接和间接地在人类赖以生存的动植物中引发各种新型疾病,而人类适应这种突发事件的速度和能力却不是无限的。

地质界如何应对这种变化?迄今,地质界对这类问题不是没有作出反应就是反应迟缓,未能冲破习以为常的思维旧框架。对人类面临的新威胁,地质界应当有所作为,力求走出过于专业化的狭窄圈子,面向社会现实,主动涉及更广泛的领域,这是使地质科学和地质工作得到整个社会认可和受到更大重视因而使其富有无限生命力的根本出路。

二、矿产资源勘查与开发的基本原则

在今后相当长的时期内,矿产资源的保证程度将会继续成为许多国家面临的最紧迫最复杂的问题。在这种情况下,国家只有制定并切实执行正确的矿产资源政策,才能解决矿产资源供不应求甚至严重短缺的局面。运用现有的地质理论、工作方法和技术手段力求在找矿方面取得重大突破,在今后仍然是解决矿产需求问题的重要对策之一。然而,在找矿难度越来越大以及人类对矿产资源需求迅速增长的今天,如果仍旧只是把找矿上的重大突破作为我们制定今后矿产资源长远发展战略的惟一立足点,那就显得很不相宜了。在制定国家矿产资源政策时,需要考虑以下原则。

1.矿产资源不可再生原则

矿产资源是一种非再生性资源,这已得到公认。一种矿产作为有用物质,是在一定的地质时期和地质条件下形成的,并且是在一定的经济和技术条件下确定并加以利用的。当这种物质含量低于某数值时就不是矿产,就不是一种有特定用途的物质了。比如,石油、天然气、铁矿石等矿产,是在具备一定经济和技术条件下才成为可以利用的矿种。这些矿种不像动植物是可以再生的。因此,矿产资源绝不是取之不尽用之不竭的,而是有取尽用光的时候。但是,人们对此并没有足够的认识,这表现在管理上和政策上采用了与可再生资源相同的做法,在开发利用上采用了粗放式甚至掠夺式的开采方式。

2.矿产资源勘查与开发的周期长和风险大的原则

矿产资源的积累是一个相当长的过程。就是一个具体矿床的发现,也必须经过各种不同比例尺的区域地质调查工作,经过普查评价工作和最后的勘探工作才能得出有无矿床存在以及矿床大小的结论,但往往需要多年、十几年甚至数十年。

地质找矿工作的风险大。经过上述长周期的地质工作之后,如果能够作出有矿床存在的结论,则所做的工作、投入的人力、花费的时间和财力就是有效的。如果得出否定的结论则是无效的,而出现否定结论比得到肯定的结果在概率上更大。这种周期长和风险大的情形,在其他产业部门是较少见到的。

3.区域地质调查是矿产资源勘查与开发基础的原则

各国的长期实践清楚地证明,开展系统的区域地质调查工作,特别是开展中比例尺和大比例尺的地质测量工作,是进行矿产普查及评价的前提条件,是指导找矿工作的基础。缺乏这种工作,矿产勘查的风险就会大大增加。

4.发展高尖精技术,使矿产资源使用量降至最低限度的原则

从主要矿产资源拥有量和保证程度的角度出发,大体上可将世界各国分为矿产资源“富国”和“贫国”二类。长期以来,资源“贫国”通过发展“高、尖、精”技术来减少矿产资源的使用量,以减缓由于矿产资源短缺所带来的沉重负担和压力。

在这方面,日本的做法值得重视。20世纪80年代以来,世界工业结构发生了巨大变化:从以重工业和化学工业为中心的设备型工业转变为以电子技术为核心,节省能源和资源的高新技术工业。全球第二次石油危机后,日本因矿产资源短缺,以钢铁为首的原材料工业减产。在这种情况下,日本出现了从“重、厚、长、大”的工业时代向“轻、薄、短、小”的工业时代的转化,以便力求减少矿产资源使用量。在进行这种结构调整的过程中,日本政府重视从宏观上调节地质工作布局,使之与高新技术工业协调发展,合理超前,为保障日本“稀有金属”(包括所有的铁合金金属、部分有色及贵金属、部分稀散元素和全部稀土金属)的稳定供给提供有利条件。

应当指出的是,采用高尖精技术大大减少了矿产资源使用量,所产生的经济效益等于找到了若干个新的矿床。如果按照传统的开发利用矿产资源方法及速度继续发展下去,即使资源“富国”也会变为“贫国”。因此,从长远考虑,任何国家都不能滥采和滥用资源,应当走尽可能减少矿产资源使用量的路子。在这种情况下,地质部门肩负着重要任务。对于向高新技术转变来说,所需要的矿产资源类型及数量也会发生重大变化。如何适应这种变化,满足新的资源需求,是地质部门必须认真考虑和对待的问题。

5.加强矿产资源综合利用,最大限度提高矿产资源利用率和减小因矿产开发利用所造成的环境污染原则

工艺技术的进步在解决矿产资源问题上正在发挥越来越大的作用。在今后制定矿产资源政策时,必须从战略高度和长远角度认识这种做法的重要意义。

矿床多具综合性成分,因此,综合开发利用具有极大潜力。随着对矿产资源需求的不断增长,要求开发利用一些被认为无利用价值的矿产,如选矿及冶炼废料和中间产品、矿井中的矿化水等等;为了满足工农业和人类社会的需求,除采矿外,还应开发包括地下水在内的其他地下资源;为了解决日趋紧张的能源问题,在开发矿产的同时还要充分利用相关的地热能。实践证明,从综合开发的角度出发,只要采用综合性措施,就能在开采主要矿产的过程中,顺便开采伴生的其他矿产;从综合利用的角度出发,只要采用一些工艺方法,同样可在工业利用主要矿产的同时,从综合性矿石中开发伴生的有用组分。因此,综合开发利用矿床是无须增加多少成本即可大大增加矿产资源数量的一种极为有效的手段。

提高矿石组分提取率是扩大矿产资源的另一个重要途径。据统计,绝大多数矿产在制成最终产品之前,在开采加工过程中有用组分平均损失35%~55%,有时高达60%~70%,其中2/3以上是在加工阶段损失的。由于工艺上的原因,黑色冶金工业损失金属矿物约20%,有色冶金工业约40%,稀有金属冶金工业约50%,从矿石中附带提取的分散元素通常不超过10%~15%。为了提高矿石有用组分提取率,包括俄罗斯在内的一些国家正在积极配合冶炼过程开展工艺矿物学等方面的研究工作。

因此,对矿产进行综合开发利用以及提高矿石有用组分提取率,是实现贫矿变富矿、小矿变大矿、一矿变多矿以及无矿变有矿的最重要途径,是扩大矿产资源最有效的手段之一。

矿产的综合开发利用和矿石有用组分提取率的提高,可以达到另外一个同样重要的目的,就是最大限度地减少矿产开发利用引发的环境污染。如果不采取这两种措施,矿石中的许多组分就会进入水体和土壤中,使环境受到污染,严重威胁到人类和动植物的生存;而由污染造成的经济损失将无法估量,用于治理污染的费用将是巨大的。因此,对矿产进行综合开发利用以及大力提高矿石有用组分的提取率,不仅起到了扩大矿产资源量的效果,而且起到了保护和改善环境的作用。

6.坚持“两种资源、两个市场”的原则

由于矿产资源不均一性和经济全球化,矿产资源全球配置的形势不可阻挡。实行“两种资源、两个市场”战略是我国矿产资源战略的必然选择。

(1)必须坚持库存战略储备与地下战略储备相结合的原则。为了应对国际风云突变事件特别是战争的紧急情况,国家必须拥有必要矿种必要数量的库存战略储备。为了应对持续时间长的紧急事件,还必须将国内某些矿种具有一定探明储量的矿床暂不开采留作出现紧急情况时再行开发利用的地下战略储备。

(2)必须坚持国内找矿和国外买矿相结合,但以找矿为主的原则。这样做既是为了国家经济发展也是为了应对发生战争的紧急事件。中国是一个面积很大、具备各种有利于矿产富集条件的大国,同时,许多地区的地质研究程度和找矿力度还很不够。在这种情况下,只要积极开展工作,找到各种国家经济建设急需的矿产应当不会有太大困难。从国家安全着想,绝不能放松而是应当大力加强国内的找矿工作。

同时应当承认,中国又是一个人口近13亿的发展中大国,如果只是依靠国内矿产资源来满足国家经济建设的需求,显然不切实际。因此,在主要依靠国内矿产资源的同时,必须积极购买急需的国外矿产资源。当然,采取以从国外买矿为主的方针也是不可取的。这是因为,一方面国家财力难以承受,另一方面,这样做会使世界矿产品价格大幅上扬,导致国际矿产品市场动荡不安,不利于我国经济建设的持续健康发展。特别是在出现诸如战争之类的突发事件时,在国家受到外部封锁的情况下,靠到国外买矿来维持社会稳定和保卫国家安全,一般来说是不现实的。

7.能源和饮用地下水优先的原则

当今世界,除战争外,最令人忧心的是恐怖组织发动的各种突袭事件。一些国家的地质部门近几年来针对战争和各种恐怖活动可能对本部门承担的工作领域造成的危害进行了研究,并提出了必要的应对措施。

在出现上述任何一种突发事件的情况下,从保证国家安全和人民生存以及维护社会稳定的角度出发,在矿产资源保证方面最关键的问题是要解决能源和饮用水的安全供应问题。

目前,世界能源主要靠煤、石油和天然气,但其资源有限,在可预见的未来将会枯竭。水力发电是世界上非矿物燃料的主要能源,已得到广泛开发利用,但它在世界总能源需求中只占很小的部分。可以替代开发的其他能源有核能、太阳能和风能。核能虽已开发利用,却未得到广泛利用,而太阳能和风能虽是可再生能源,但规模有限且受当地气候条件限制,因而只能断续用于发电。另外一种重要的能源是氦-3,但其巨大资源量是蕴藏在月球上,人类近期无法开发利用这种能源。

天然气水合物被认为是21世纪替代煤炭、石油和天然气的新型洁净能源资源。它主要分布在陆地永久冻土带和沿海国家专属经济区内。由于它分布广、规模大、埋深浅、勘探费用相对较低而日益显示出其巨大的经济潜力。据估计,世界各大洋中天然气水合物的资源总量换算成甲烷气体约为1.8×10~2.1×1016立方米,相当于全世界已知煤炭、石油和天然气等能源总储量的两倍。由于天然气水合物具有重要的战略意义和巨大的经济价值,从20世纪80年代初,美国、俄罗斯、英国、德国、加拿大、日本、印度、韩国、巴西等发达国家和发展中国家都在天然气水合物调查研究方面给予了高度重视,并从能源储备战略角度考虑,作为政府行为,投入巨资,相继开展本国专属经济区和国际海底区域内的调查研究和资源评价。一个深入开展天然气水合物调查研究和开发的热潮正在全球兴起,全世界都在期待着这种新型能源早日造福人类。

地球上有待开发利用的替代能源是地热能。地热的赋存形式很多,除热水和热气外,还有分布更广和更为重要的天然气水合物、干热岩和岩浆热资源。热水和热气已为一些国家开发利用,但资源量较小。据计算,美国干热岩资源底数为1000万与1300万夸特(1015英制热量单位)之间。1982年世界能源消耗量略低于250夸特,估计全世界矿物燃料(所有形式加在一起)的储量大约为36万夸特。即使只考虑地温梯度高于45℃/km那些地区的干热岩资源底数是65万夸特,这也远远大于全世界加起来的矿物燃料资源。由此可以看出,全世界的干热岩是一种未开发的能源,它可保证整个人类获得数千年的能源供应。

在地热资源中,岩浆热的重要性仅次于干热岩。据估算,在美国深度不到10公里的地壳中残存的熔融岩浆或部分熔融岩浆含有的热能量为5万~50万夸特。这种潜在岩浆热资源的估算值比美国矿物燃料的资源量要大,大致是美国年度能源总消耗量的650~6500倍。

干热岩和岩浆热资源加在一起,无疑是人类可以长期使用的宝贵财富。20世纪70年代初,将干热岩用作一种实际能源的概念几乎被视为一种纯科学幻想。在随后对美国芬顿山做了15年以上广泛的试验工作之后,这种概念的可行性已被证实。开发这种资源引起了全世界的关注,促使一些国家和国际组织制定了积极可行的计划。岩浆热能的开发试验工作也在积极展开。今后的目标是要克服现有的障碍,以便工业部门能够实际开发利用这种能源。可以预期,这种能源的实际利用对保卫国家安全和维护社会的稳定发展将会起着重要作用。

另外,许多国家对出现紧急情况时如何保证饮用水的安全供应问题开展了积极的研究,尤其以俄罗斯最近几年的研究最为突出。长期以来俄罗斯许多地区是以地表水作为饮用水的供水源。随着工业活动不断加强,地表水受污染的情形已屡见不鲜。据俄罗斯水文地质学家的研究,如果恐怖组织对地表水系统进行攻击,比如施放各种毒剂和致病细菌,脆弱的现有饮用水系统将不堪一击,全部报废。为了应对突发事件,应当对地下水资源的利用问题做出长远规划。地下水是饮用水最安全的供水源,一般情况下不得用于其他目的。

8.开发新型替代品的原则

在人类发展史上,随着科学技术的不断进步,早先不被认为是矿产的东西后来变成了有用的矿产。比如人类在17世纪将煤用作燃料,到19世纪中期发现石油可取代煤用作燃料,到20世纪中期又发现铀是一种强大的能源。

大量事实说明,虽然矿产资源是不可再生的,但却是可以不断更替的。人类将以往认为的非矿产变成矿产的事例层出不穷,在技术高度发展的今天,我们应当更有能力做到这一点。毫无疑问,开拓新型矿产资源应当成为今后扩大矿产资源的重要措施之一。

我们还要积极提倡和大力推行“发展代用材料”的思想及相关措施。长期以来,用一种材料取代另一种材料始终是工业部门的正常业务。代用材料的出现,不仅可以扩大资源,而且会使某些矿物原料失去实际意义。像资源短缺的白云母,可用相似性能的氧化物和蛭石等加以替代;由于研制成功一种玻璃纤维来代替天然资源奇缺的蓝石棉,使美国在20世纪60年代末取消了蓝石棉的战略储备;由于人造金刚石和其他超硬材料的出现,原属战略矿产资源的刚玉完全被取代了。一些国家正在利用有机合成方法生产各种合成材料以代替部分钢、铝、铜和其他短缺金属。当前,许多国家从战略高度来看待发展代用材料所具有的重大价值。因此,在制定我国未来矿产资源发展战略时,应当把发展新型代用品作为解决矿产资源问题的重要措施予以重视。

三、加大地质找矿力度,开辟新的找矿领域

加大国内找矿工作的力度,是扩大我国矿产资源最切实可行的措施。

1.陆地找矿

我国陆地部分不同地区的地质研究程度不同,以东部地区研究程度最高,中部地区次之,西部地区最低。与此相对应,矿产研究程度和找矿水平也是东部最高,中部次之,西部最低。

矿产分布深度有地表、浅部和深部之分。依此标准来看,我国东部地区虽然不排除找地表矿和浅部矿的可能性,但应以找深度较大的矿床为主;中部地区仍应注意找地表矿和浅部矿;西部地区找地表矿的潜力很大。

因此,从找矿潜力来看,并且考虑到我国建设战略西移的发展要求,必须确立并坚持贯彻东、中、西部相结合但以西部为主、中部次之、兼顾东部的方针。

西部地区虽然找矿前景极大,无论是能源(包括油气、煤、铀和地热)、金属矿产和非金属矿产都不例外。但是,在全面大力开展找矿工作之前或同时,需要大力提高西部地区的区域地质研究程度,包括消除1:20万比例尺国家地质图的空白区,以及对已老化或者质量不高的1:20万比例尺地质图进行更新,特别是对那些找矿前景好的地区开展1:5万比例尺地质测量工作。通过比较系统的地质调查为普查、评价和矿床勘探工作创造有利的条件。

2.海区找矿

从陆地找矿转到海洋找矿,是我们今后扩大找矿领域的一个重要途径。我国海岸线很长,沿岸可以找到各种重要的砂矿。我国四大海域的大陆架面积很大,已经找到了丰富的石油和天然气藏。可以坚信,随着地质工作的不断深入,还会找到更多和更大的油气藏。在我国南海地区找天然气水合物的前景乐观。

太平洋底蕴藏着极其丰富的金属矿产。锰结核的总储量约30000亿吨(而且每年大约以1000万吨的速度增长),其中含锰4000亿吨,镍164亿吨,铜88亿吨,钴92亿吨;多金属软泥-热液硫化物矿床是近些年来海洋地质调查最重大的科学发现之一,它含有铜、铅、锌、铁、锰、银、铀、钍等金属元素,具有潜在的经济价值。

现在,一些国家已经把加速勘探和开发利用海洋矿产资源,作为满足未来矿产资源需求的重要途径。可以推测,在本世纪,海洋矿产将会成为解决人类矿物原料需求的主要来源之一。因此,我国除了抓紧大陆架的矿产勘查及开发之外,要进一步加强对太平洋底相关地段矿产资源的勘查工作,做好开发利用这些矿产的前期准备及试采工作。

四、加强立法,促进地质工作管理规范化和法制化

建立社会主义市场经济体制,必然要求转换地质工作管理体制和运行机制。在计划经济体制下,驱动机制是计划驱动,决策方式是上级或单位领导决策,成果评审验收是达标评价,责任对象是对上级负责。在市场经济体制下,驱动机制是需求驱动,决策方式是民主和科学决策,成果评审验收是效益评价或价值评价,责任对象是对公众负责即对纳税人负责。由此可以看出,在不同体制下,地质矿产工作的管理明显不同。当然,在由计划经济体制向市场经济体制转轨的情况下,地质工作管理的转变需要一个过程。

执行市场经济体制的先决条件之一是法制要健全。由于长期计划经济体制的影响,法制观念普遍淡薄,地质矿产工作管理缺乏法律方面的制约。因此,在转向市场经济体制时,必须抓紧地质工作管理方面的立法。俄罗斯地质部门一开始就做了这一重要工作,为以后地质工作管理适应国家经济的发展创造了有利条件。

应当指出的是,许多西方发达国家地质工作管理方面最重要的法律是国家的矿业法。至于说到更具体领域的立法,各国情况并不一致。总体上讲,各个领域的具体法规的制定,俄罗斯做得比较全面和系统。这种差别可能有历史因素的影响。众所周知,西欧各国的地质学家在欧洲地区开展地质工作的过程中,特别是在古生物鉴定、地层划分以及区域地质测量等方面逐渐形成了一些共同的理念和共同遵循的准则,随着欧洲一些国家向外侵略扩张,将这些理念和准则带到了北美、南美、大洋洲、非洲以及亚洲。其结果是,在都是执行市场经济体制的条件下,这些理念和准则成了许多国家地质工作中共同遵守的不成文的规定。这种“约定俗成”的传统做法,使得许多国家无须再对这些领域的工作进行立法。

我国和俄罗斯的情形与上述国家不同。中国实施计划经济体制有40年左右,前苏联执行这种体制的时间达70多年之久。在这段时期里,从事地质工作的几代人(包括管理者在内)对上面提到的那些“约定俗成”规则以及对相关工作的法律问题都没有形成深刻印象(值得一提的是,“约定俗成”的做法虽然在地质科学和地质工作的发展上起到过积极作用,但它在不断发展的历史进程中没有做出应有的及时反应,这种缺乏“时代感”的不变性使它在某些方面失去了昔日的光彩;另外一个问题是,它所具有的“灵活性”或“自由度”的可变空间过大)。

从计划经济向市场经济转轨,需要一定的时间。领导者由于长期受计划经济体制的影响,习惯了“领导拍板”的运作方式。要使领导决策转变为民主、科学决策,需要一个转变和适应的过程,在这一过程中必然会出现领导决策和民主、科学决策的矛盾和斗争。我国正处于向市场经济体制过渡的关键时期,加强国家对地质工作管理的全面和系统立法就显得特别必要。只有这样,我国地质工作才能在正确的轨道上向前不断发展。

作者简介

罗永国,国土资源部信息中心,研究员。

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