福建省岛屿地质环境学科发展研究报告
2015-03-28福建省地质学会
福建省地质学会
福建省岛屿地质环境学科发展研究报告
福建省地质学会
合理开发利用海岛亟需查明海岛的地质、资源和环境情况。岛屿地质环境学是一门新兴的学科,涵盖海岛及周边海域气候、地质、地貌、水文、工程、环境、土壤等领域。该学科发展报告在系统收集福建省海岸带及岛屿综合地质调查与环境监测有关资料基础上,简介了我国岛屿及近岸海域地质环境背景及研究状况,分析了我省岛屿基础地质、水文地质、工程地质及环境地质条件,介绍了海岛地质环境的调查技术和方法,指出了学科的发展趋势和需求,提出地质环境学科发展的对策建议,为我省岛屿新区建设布局和功能区划、重大工程建设与海洋地质灾害防治与环境保护等提供决策依据。
岛屿地质环境学科发展研究进展
福建省海岸线曲折,多由岩岸组成,部分沙岸、泥岸及红树林岸,海岸线总长3051km。利用遥感测量统计,厘定福建海岛共2215个,其中居民岛98个,无居民岛2117个;面积大于500km2的海岛有1321个,小于500km2的海岛有894个。
福建海岛地理区位特珠,位处海防前哨,战略地位十分险要。有些海岛与台湾岛隔海相望,咫尺之间,如西洋岛距东引岛只有12海里。闽台隔海相望,人文、历史、地理有密切关系,福建海岛不仅是侨乡,也是台属集中之地。
海岛周边海域是渔场中心,又是风能、潮汐能、波能、海洋矿产和旅游资源十分丰富的地方,是国土组成的重要部分。福建海岛是沿海开放城市和开发区的天然屏障和前沿基地,是我省对外贸易、交通、施建海洋工程,进行海洋地质环境科学研究的前方基地。
福建海岛背靠广阔的沿海城市,加强岛屿地质环境研究,有利于加快海岛的海洋资源、矿产资源、港口资源、旅游资源等的开发提供强有力的支持。
1 我国岛屿地质环境学科发展研究现状
1.1我国岛屿地质环境领域主要研究进展
从宏观地质区位来看,我国海岛以北到南分布在我国大陆和环太平洋岛弧之间。环太平洋岛弧处在太平洋板块、亚欧板块和印度洋板块的嵌合带,地壳不稳定,多火山地震,岛弧走向自北向南,呈以东北—西南弧形走向,北起朝鲜半岛,经日本列岛、琉球群岛、我国的台湾岛及菲律宾群岛、印度尼西亚群岛等(胡焕庸等,1981)。
1.1.1岛屿成因及分类
按照传统的成因划分,可将海岛的分类为大陆岛、海洋岛(火山岛与珊瑚岛)和冲积岛,我国海岛离岸近,基本构架受大陆地质地貌控制。中生代的印支运动决定了我国海岛的分布方向为北东向,第四纪冰后期,海平面上升使得较低的陆地成为浅海大陆架,较高的山地、丘陵等被海水隔开成为海洋岛屿(张耀光,2012)。
1.1.2区域地质
我国沿海岛屿地层与出露地层密切相关。虽然自太古界至新生界第三系皆有分布,但岛屿分布零散,面积有限,地层层序出露不全。
1.1.3矿产
据初步统计,我国海岛已知矿床、矿点和矿化点275个,种类包含黑色金属、有色金属、稀土金属、燃料、建材以及其他非金属矿产。
1.1.4工程地质
对于岛屿地区而言,上升区遭受剥蚀,以坚硬岩石为主,形成丘陵区;下降区接受巨厚沉积物形成堆积区,两者所具有的工程地质特征也有所差异。其中,福建省海岛岩体工程地质类型共划分为4大岩类,5个岩组;松散土类工程地质岩组划分为碎石土、砂土、粘性土、软土、以及残积土5个岩组。
1.1.5水文地质
依据地下水赋存条件及水理性质,可将我国海岛地下水分为4大类型7个含水岩组。福建省岛屿以基岩组成低山丘陵为主,广泛分布火山碎屑岩、潜火岩、燕山期侵入岩和晚期变质岩,地下水赋存条件受到构造和岩性的控制,在不同地区存在较大差异。
1.2岛屿地质环境调查方法及技术
由于受到海水环境的包围,具有相对特异的地理环境条件,岛屿地质环境研究包含了地质、矿产、水文地质、工程地质及生态等各个方面,既需要传统陆地地质环境调查的诸多技术方法,也需要结合海岸带综合调查的方法进行。主要包括:卫星遥感技术、GPS导航定位技术、综合地球物理调查技术、面向专业需求的地质样品采集技术(陆地探勘、海底取样和钻探)、原位测试技术和实验分析技术,并应用GIS和计算机成图技术进行资料的整合处理。
曾宪军等(2009)详细总结了各类调查方法技术及其用途:综合地球物理调查主要包括多波束水深测量、单波束测深、浅层剖面探测、单道地震勘查等方法,用于调查地形地貌及浅部构造、地层分布及潜在地质灾害、沉积环境等,在工程地质及灾害地质领域应用广泛;将卫星遥感技术同地理信息系统相结合,可以研究岛礁分布、地质地貌特征、浅部构造、地质灾害、航道变迁、海水悬移质及叶绿素分布等地质环境问题;生态地质领域采用的海水取样和海流观测技术,对于分析海水污染,提出污染防治控制方案,维护海岛生态环境具有重要的意义;陆上地质样品的采集采用传统地质采样方式进行,而水下样品的采集方法主要包括抓斗取样、箱式取样、重力取样、活塞取样等;原位测试技术可在原始环境下获取海底土体的工程地质特征,将其与物探资料相结合,可对层间滑移、砂土液化等工程地质问题进行研究,评价海底工程地质条件,为岛屿港口、河口治理及海底工程建设提供基础材料(夏真等,2005);实验室分析技术主要包括岩矿鉴定、元素地球化学分析、土工试验、水质分析、年代学测定、微体古生物鉴定等。
2 福建省岛屿地质环境学科发展现状
2.1福建省岛屿地质环境研究史
2.1.1岛屿地质环境研究进程
福建省自1959年以来,系统开展了地质、矿产、物化探、水文地质、工程地质及第四纪地质等区域性调查研究,以及在某些岛屿包括供水、矿床、工程勘察及水工环综合调查等专题工作。
1988年,福建省政府成立福建省海岛资源综合调查领导小组,由省科委牵头,会同相关部门,根据《全国海岛资源综合调查简明规程》的要求,开展海岛资源调查工作,于1994年完成《福建省海岛资源综合调查研究报告》。这次综合调查和概查的范围北起福鼎市、南至诏安县,综合调查面积为13.6万km2。1991年6月,由省海岛办下达任务,委托省第二水文地质工程地质队主持开展《福建省海岛地质地貌(陆域)综合调查》,1993年3月完成。
区域性地质调查方面。2007年,完成1∶5万东山县、三山、平潭县图幅地质矿产调查工作。2009年由中国地质调查局主持完成全省1∶20万水文地质图空间数据工作。2011年,省海洋研究所利用地面调查与遥感手段相结合,对福建海岛海岸线重新修测,重新统计福建海岛数量,精确掌握福建省海岸线的长度、海岸线类型及海岛面积等数据。
2.1.2岛屿地质环境研究成果
(1)区域性地质调查
1958年~1961年、1972年~1986年间开展沿海1∶20万图幅地质、矿产、水文地质普查及地貌综合调查。1964年以来,开展1∶5万图幅地质调查。
(2)区域性编图等研究
福建省地质图说明书(1∶50万)、福建省水文地质图说明书(1∶50万)、福建省水文地质工程地质远景区划(1∶50万)、福建省区域地质志、福建省矿产总结、福建省重磁系列图说明(1∶50万)、福建省第四纪地质研究(1∶50万)均涉及沿海及岛屿研究成果。
(3)专题研究
1961年~1964年开展平潭(1∶5万)和东山岛(1∶2.5万)农田供水水文地质勘察,1987年~1990年期间,在东山县(1∶5万)、湄洲岛(1∶1万)和琅岐岛(1∶2.5万)进行水文地质工程地质、地下水资源、水工环综合调查。另外在部分岛屿局部进行供水勘察、如三都岛、西洋岛、海坛岛、南日岛等;码头工程勘察,如三都岛军港码头、紫泥岛中港大桥、东山岛杂货码头等;矿床勘查,如海坛岛竹屿、中楼标准砂矿勘探、详查,燕窝、后楼花岗石材勘探,东山岛梧龙、山只石英砂矿勘探等。
1988年~1990年开展《福建省县(市)环境水文地质调查》、1990年《福建省地下水资源开发利用现状调查及保证程度分析》涉及海坛、东山岛地下水资源论证。尤其是1994年完成《福建省海岛资源综合调查研究报告》及《福建省海岛地质地貌(陆域)综合调查》综合性报告。1993年,福建省地质矿产勘查开发局遥感站利用遥感完成福建海岛资源调查。
2.2福建省岛屿地质环境研究进展
2.2.1岛屿海域海岸变迁环境地质问题
福建省地质调查研究院 2005年开展国土资源大调查项目“福建沿海地区1∶25万生态环境地质调查评价”,对省内沿海及海域环境地质进行调查与综合评价,指出海岸变迁环境地质问题亟待重视。
(1)海岸侵蚀后退危及沿岸居民和公共设施安全。在海平面上升的总体情况下,海岸侵蚀成为海岸带最主要的自然灾害。由于海水入侵,海岸冲刷,侵蚀后退,往往破坏海岸公路、桥梁、海底电缆等公共设施。由于沿海台风登陆,风浪强烈侵蚀,造成土崖崩塌,滑坡等,同时毁坏海堤、防护林等护岸工程,海水倒灌,引起土壤盐渍化,恶化滨海生态地质环境,严重威胁沿岸居民的生命财产安全。
(2)海湾淤积影响港口城市的可持续发展。福建沿海城市均属港口工贸城市,尤其是南部沿海城市泉州、厦门等;区域经济的发展与海岸变迁有密切关系。港口选址应以岸线稳定、港内航道水深,淤泥少,避风浪小等为原则。崇武半岛、石狮祥芝、晋江深沪、金门东北海岸、大小金门海峡、漳浦六鳌、下寨、东山港等岸线比较稳定,具备建港条件。
(3)滩涂淤涨对水产养殖的影响。海岸滩涂面积扩大,但水动力条件不断减缓;随着环境污染日趋严重,河流或海流带来的污染物质,往往在河口及海湾顶部水动力条件较弱的地方淤积,致使该区段缺氧或有毒元素增加,改变原生滩涂的生态环境,水中生物难以生存;且由于滩涂不断淤涨,新沉积物覆盖在老沉积物上,改变了底栖生物和浮游生物的生态地质环境,生物难以适应及繁衍。
2.2.2岛屿地质灾害调查区划
随着海岛经济的发展,在各种海岛开发工程活动和自然因素的共同作用下,地质灾害发生率也呈上升趋势,威胁岛上居民生命财产安全和海岛的生态环境。出于对人民生命负责及生产建设需要,政府部门加大对地质灾害的预警工作。由福建省国土资源厅负责成立的地质灾害应急处置中心,人员遍布全省各地,由当地市局及地矿部门组成联防。同时,省政府也加大地质灾害调查区划与预警的投入力度。
何永金等(1999年)对福建沿海及海域地质灾害与防治进行了探讨。2003年,莆田秀屿区地质灾害调查与区划报告完成;2007年,马尾区、福鼎县地质灾害调查与区划工作完成。2011年,福建省地质环境监测中心完成了《福建省东山县地质灾害详查调查报告》。
2011年8月,由国家海洋局第一海洋研究所完成的国家海洋公益性行业科研专项“我国典型海岛地质灾害监测与预警示范研究”之福建东山岛地质灾害区划,对东山岛的地质灾害的现状及分布规律调查,把研究区分成高易发区、中易发区、低易发区3类,并认为人类活动是引发地质灾害产生的主要因素之一。主要地质灾害为崩塌,由于人为削坡及开挖的采石场的高陡边坡引起,以及海岸侵蚀灾害。韩志勇等(2012)对福建北部四岛(大嵛岛、浮鹰岛、三都岛和林进屿)主要灾害地质特征分析,为减灾防灾提供决策依据。
2.3福建省岛屿地质环境概况
2.3.1区域性地质调查
(1)地层。沿海岛屿除出露晚三叠世—侏罗纪变质岩外,均为晚侏罗—早白垩火山岩系及第四纪地层。本区变质岩属平潭—东山变质岩带组成部分。火山岩主要为长林组、南园组、小溪组,其中南园组火山岩分布最为广泛。部分出露白垩系下统石帽山群。第四系为更新统、全新统。
(2)岩浆岩。主要为燕山期花岗岩,其中晚期第二次侵入分布范围广。以酸性、中酸性为主,主要出露于琅岐、江阴、屿头、海坛、南日、湄洲、东山等岛。
(3)构造。福建海岛位于闽东火山断拗带的福鼎—云霄断陷带内,著名的长乐—南澳北东向深断裂带在西北测通过,滨海断裂则在区域东侧海域通过,并于北北东向福鼎—莆田笏石大断裂,北西向顺昌—闽清、沙县—南日岛、上杭—云霄等延长汇合,控制了海岛轮廓及其展布。
(4)地貌。福建沿海岛屿多数分布在离岸15km之内(等深线在-20m以内)的海域和海湾内,少数岛屿远离海岸约20~40km(等深线-40~-50m以内),如东山兄弟岛、平潭牛山岛、莆田乌丘屿、长乐白犬岛等。海岛是大陆延伸部分,以侵蚀剥蚀丘陵、台地为主,在15个乡级海岛中有10个含高丘地貌,部分海岛有海积平原。
从海岛地势高度看,自北往南,自西向东,地势呈逐渐降低趋势,如闽江口以北,最高在大嵛山岛,闽江口以南,最高在海坛岛,次高江阴岛。受地质构造控制,闽江口以北,除位于闽江口的琅岐岛、粗芦岛等外,多为单个基岩岛,只有高丘、低丘和残丘,闽江口以南,基岩小岛由岛沙洲相连组成,面积较大,有高丘、低丘和红土台地、海积平原、风成沙地等。
(5)第四纪地质。①地层按成因分为残积层、冲积层、冲洪积层、风积层、海陆过渡层、冲海积层、湖积层和海积层。主要分布岛屿沿岸,面积大小不一,厚度变化大。闽江口以北,沿岸上升,大陆海岸表现以基岩岸、基岩岛为主,地层发育不健全;闽江口的琅岐岛、粗芦岛冲积物多,是第四纪地层最发育的海岛之一。闽江口以南,九龙江以北,该段大陆海岸及半岛以基岩岸为主,第四纪地层较发育,但厚度不大。九龙江口以南,以缓慢上升为主,地层较发育,大陆海岸多为沙质海岸。②新构造运动特征,主要表现继承性、差异性升降、间歇性上升、断裂活动性;活动性断裂控制海积平原的发育。如海坛岛的芦洋埔平原,主要受北东向的平原—高山断裂带控制,发育全新统海积层,厚度40m~50m。③新构造分区,根据各段海岛的新构造运动特征,分为4个小区:闽东北下降区,以基岩海岛为主,第四纪冲洪积层、海积层被淹没在海平面下。闽中轻微上升区,位于顺昌—闽清深断裂带以南、南靖—厦门大断裂带以北区段,以上升为主;九龙江口断块下降区,受东西向南靖—厦门大断裂、北西向九龙江西溪断裂带和北北东向长乐—南澳深断裂带控制,形成紫泥岛断块下降区,自晚更新世早期以来一直处于相对下降中,有冲洪积层,全新世为海积层;闽南(东山岛)差异性升降区,主要大岛为东山岛,受北东向构造影响,东南部上升形成丘陵台地,西北部下降形成海积平原。
(6)矿产。经地矿部门勘查发现矿床9处,矿点72处;矿种主要为泥煤、铁、铁砂、稀土元素独居石、磷钇矿、矽线石、型砂、玻璃砂、标准砂、花岗岩石材以及矿泉水等。
2.3.2水文地质
福建省岛屿地处亚热带海洋性季风气候,年平均降水量一般在 900mm~1200mm 间,三都、大嵛山岛最高达1640mm~1800mm。除海坛岛外,几无长流性河流;本省岛屿属大陆岛,闽江口以南部分岛屿系由沙洲连接小岛形成;海坛、琅岐、东山和紫泥岛有厚度较大沉积平原,其他岛屿由燕山期岩体组成丘陵山体;岛屿构造以北东、北北东最发育,次北西、东西向。岛屿地下水的形成、赋存与运移受地层构造、地形地貌、气象水文等因素影响。
2.3.2.1地下水类型及含水岩组富水性
岛屿地下水类型分为松散岩类孔隙水、残积层空隙裂隙水和基岩裂隙水三类。
(1)松散岩类孔隙水。该类型地下水主要赋存在第四系松散松散堆积层中,分布于岛屿山前、沟谷及平原。海坛、东山、琅岐大面积出露,紫泥岛全为第四系沉积层覆盖,堆积厚度达60m。其他岛屿沉积厚度较薄。含水岩组为上更新统—全新统陆相、海陆交互相及海相堆积层,各岛屿在山前及山间谷地为陆相堆积淡水区,平原区以全新统海相、上更新统海陆过渡相为主,海浸区域为咸水。但处于砂地的含水层受后期淡化作用可形成淡水区。
(2)残积层空隙裂隙水。残积层除紫泥岛地表未出露外,其他各岛均有出露。含水岩组为火山岩或花岗岩类风化残积物。地下水主要赋存于下部的含碎石砂土带,与强风化基岩构成空隙裂隙潜水层组,为居民生活供水源。
(3)基岩裂隙水。紫泥岛地表未出露,且除砂地空隙水为主的海坛、东山岛外,为各岛的主要类型。含水岩组为变质岩及火山岩、燕山期侵入岩体。
2.3.2.2地下水补给、迳流、排泄条件及动态变化
地下水运移特征:降水自地表一级分水岭向低处运移,最终泄入海中。(1)基岩裂隙水,降水是唯一补给来源,迳流途迳短,就近以泉或潜流方式排泄运移;(2)残积层空隙裂隙水:地下迳流缓慢,主要是蒸发与人工开采排泄;(3)松散岩类孔隙水:除大气降水外,还有基岩水的侧向补给。冲洪积谷地地下迳流较平原强,地势平坦,迳流处于停滞状态,滨岸砂地,含水层出露地表,接受降水补给,地下水常以潜流方式汇集低洼处。
地下水动态:(1)年际变化趋势,远期偏丰,近期偏枯,主要与植被破坏、蓄储能力降低、降水量减少、入渗量减少等有关;(2)年内变化,受季节性降水控制;(3)开采影响,海坛、东山砂层孔隙水开采量最大,水位变化受开采影响微弱。(4)潮水位影响,表现为地下水位随潮水位的升降而波动。
地下水化学特征:岛屿地下水化学特征受海的影响十分显著。阴离子中Cl-占重要地位,阳离子中以Na+为主。
2.3.3工程地质
2.3.3.1岩土体类型划分及工程地质特征
根据岩土体类型划分原则,岛屿岩土体划分为 10个岩组:坚硬块状花岗岩岩组;坚硬块状火山岩岩组;坚硬—半坚硬层状火山岩岩组;软弱层状片状沉积岩岩组;坚硬—半坚硬块状或层状变质岩岩组;碎石土岩组;砂土岩组;粘性土岩组;软图岩组;残积土岩组。
2.3.3.2主要工程地质问题
(1)软土工程地质。软土由海积、冲海积等成因的淤泥、淤泥质粘土组成,一般分为2层,第一层软土由全新统海积、冲海积淤泥、淤泥质粘土组成,厚度3m~36m,其中以琅岐岛、三都岛、粗芦岛厚度大,其他岛屿厚度一般小于6m。第二层软土仅在琅岐岛南部、西部平原及南日岛分布,厚度在5m~20m间。软土是一种高含水量、高孔隙比、高压缩性、低抗剪强度土体,工程地质性质差。
(2)斜坡稳定性问题。主要是滑坡、崩塌和泥石流。
(3)岸边侵蚀堆积问题。其影响因素主要是波浪、风、地形、地质构造。岛屿岬角在波能强烈冲刷下,岸线后退;基岩地区常见海蚀陡崖等现象,如粗芦岛。基岩风化残积层地带或风积成地带,海蚀速度快,造成岸线后退,如江阴岛。
(4)区域稳定性问题。福建区域地壳稳定性划分为四区,即稳定区、基本稳定区、次稳定区、不稳定区。福建省岛屿处稳定区之东海亚区、基本稳定区福州亚区、闽东南亚区、次稳定区南日岛海域亚区。
(5)地下水对工程建筑腐蚀性问题。主要包括结晶类腐蚀、分解类腐蚀及结晶分解复合类腐蚀,其中微矿化水型腐蚀在平原区松散岩类孔隙水中较普遍存在。
2.3.3.3工程建筑适宜性分区
(1)建筑适宜区:地形坡度<15o,分布场所主要为山前凹地冲洪积扇、台地及低丘缓坡地带。岩性为基岩、碎石土、残积土或粗砂等。
(2)经处理建筑适宜区:地形坡度<15o,地层结构复杂,垂向变化大,一般呈多层结构。岩性为砂、粘土、亚粘土、淤泥、淤泥质粘土。主要为风积、海积、冲海积、冲积平原。不宜作为建筑物的天然地基,需加固处理或以深部较高承载力作为桩基持力层。
(3)建筑不适宜区:地形坡度>15o,由于地形坡度陡,存在滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害,加上工程开挖,易存在边坡不稳定,不适宜建筑布局。
2.3.4 环境地质
环境地质的演化主要取决于自然因素引起的环境地质变迁和人为因素致成的环境地质变迁。海岛环境地质问题与其环境的脆弱性有关,人类干扰的频繁性加剧了环境地质问题。
2.3.4.1自然因素引起的环境地质问题
福建沿海岛屿位于东部北东向构造带中,在构造复合部位常有地震发生,重力滑坡、崩塌、地面沉陷、沙土液化、海岸冲淤等较为普遍。
2.3.4.2人为因素造成的环境地质问题
海岛建材资源的开采使得海岛旅游资源被破坏,开发粘土烧砖,地表植被破坏,土壤侵蚀空间加大;削坡建港普遍,造成人为侵蚀陡坎,暴雨侵蚀加剧。大量开采砂石,引起波浪强度加剧,岸线大幅后退极为普遍。
由于工矿企业、港口码头、船舶等排污以及农业化肥农药使用,人类生活垃圾等污染物排放,均给海岛地下水、土壤及其海域周边环境造成严重污染。
3 岛屿地质环境学科发展存在问题及发展趋势
随着海峡西岸经济区建设和海洋经济发展,港口开发、围垦海涂、石料开采等对局部地区的地质环境扰动急速增强;人口进一步向大岛、城镇集聚,生态农渔业等对地质环境质量要求提高。海岛资源丰富,但与大陆相比,海岛面积有限,水资源匮乏,环境系统十分脆弱,自我恢复能力很低,其生态环境的破坏往往是无法逆转的,而进行治理成本会非常高。在此背景下,地质环境保护的工作重点是:保护海岛自然资源,遏制采石破坏自然景观,合理布局岛屿建设工程;加强海岸、岛屿地质遗迹保护和地质公园建设;开展城市地质调查,推进岛屿港湾地质环境整治及海岛地下水资源的调查评价。
3.1岛屿地质环境学科发展问题
3.1.1岛屿资源和地质环境研究、调查方法单一
目前,主要分综合性调查、专项调查、概查等调查方法,手段单一,岛屿资源和地质环境研究方法也单一,如大多采用遥感综合解译方法。
3.1.2岛屿资源和地质环境研究涉及多学科、多部门
岛屿资源和地质环境涉及多个部门,协调难度大。其专业涉及到地质、地貌、第四纪地质、水文、工程、环境地质、土壤、土地利用、气侯、海水化学、林业、植被、海洋生物、遥感高查技术等,部门也涉及国土资源厅、海洋渔业厅、环保厅、气象厅、水利厅、林业厅等,甚至涉及到军事部门。
3.1.3岛屿地质环境研究重视不够,资金不足
海岛经济发展缓慢,受其特殊性和历史原因制约,资源未能充分合理利用,岛屿地质环境研究也相应遇到资金瓶颈问题,政府没有配套政策,财政无专项研究基金,社会资金对岛屿地质环境研究不理解,岛屿地质环境研究迟迟未能取得突破。
3.2岛屿地质环境学科研究面临的挑战
长期以来,人们忽视了海岛特别是无人岛的作用。近年,随岛屿开发力度不断加大,与之相伴生的是岛屿地质环境也在进一步恶化。随全球气候变化,台风等极端气象事件增多,地震活动也将进入活跃期,岛屿地质环境问题增多,对岛屿地质环境研究提出严峻挑战。
3.3岛屿地质环境研究发展趋势
岛屿地质环境研究是一门新兴的学科,需要进一步加强岛屿地质环境调查、评价、监测、防治科学技术研究,积极推广新理论、新技术、新方法、新成果,加强与科研院校合作,充分利用现代科学技术方法和手段,切实解决岛屿地质环境学科发展中的技术难题。
4 福建省岛屿地质环境学科发展的对策探讨
4.1提高学科研究的服务性与应用性
4.1.1结合社会发展实际,明确学科定位
随着我省经济建设、社会发展不断深入,各类学科建设水平明显提高,新的学科又不断涌现。提高学科的服务性与应用性不仅是解决岛屿地质环境学科发展问题的关键,也是一个学科是否能以生存和发展的基础。岛屿地质环境学科发展应明确定位为服务地方经济社会发展,项目设置时要面向地方,客观分析形势和问题,发挥比较优势,形成学科特色,提升综合实力,实现长足发展。
4.1.2重视人才和平台建设,提高学科水平
岛屿地质环境学科是一个交叉学科,涉及到多个专业,从我省目前专业人才的结构和数量上看,重点是做好人才使用。要建立健全专业人才发挥作用的保障制度,在申请课题时发挥科技带头人作用,在分配制度、晋升奖励等方面向人才倾斜。
要打造学科建设的保障体系。政府和有关部门要为特色学科建设提供必备的平台,相关行业部门则要开展学科文化建设和学科基地建设。通过学科文化建设,营造浓厚的学术氛围,创造有利于学科发展的文化环境;学科基地是学科建设的重要平台,包括实验室、资料室和其它重要设备等,平台建设的目标是在一定范围内形成学科组织交流、学习研究的示范区。
4.1.3注重资源整合、优势互补,增强社会服务能力
要提高学科研究的服务性与应用性,还要注意做好资源整合,优势互补,重视不同地勘单位之间以及地勘单位与院校、与地方的资源整合,优势互补,以此来增强服务社会的能力。不同地勘单位往往专业侧重点不同,有的侧重于基础、有的侧重于水工环、有的又在设备(测试或钻探)方面有优势,加强地勘单位之间的资源整合是岛屿地质环境学科服务地方经济建设最直接、最有效的途径。
4.2 推进多种勘查技术手段运用和分析测试技术提高
岛屿地质环境调查虽然也有基础地质相关的勘查手段,但与传统地质找矿方法不同,应多运用地球化学、地球物理,特别是遥感技术的运用,最大限度地实现不同技术之间的融合。同时,在分析测试技术方面也有待提高,地质实验测试技术从纯样品分析向样品资源、物源料分析并重,要重视有机分析、形态分析等,可以考虑使用大型分析仪器进行多元素的同时分析,缩短分析周期,还要提高野外现场分析技术的使用、拓展。此外,测试单位应加强新方法研究,相关单位要加强研发功能强大、自动化程度高的专业化地质分析仪器及其辅助装置。
4.3 增强地质环境数据系统建设
信息技术的全面应用,大幅度提高了地质环境工作的进度和质量水平,不断推动地质环境工作迈向新高度。福建作为海岛大省,必须利用当今先进的信息技术,将地质环境动态信息进行有效、合理的集成,规范化部署工作,实现地质环境的科学信息化管理。通过地质环境动态信息的集成、整合工作,建立信息集成及服务平台,充分发挥计算机技术对信息综合处理的能力,为各类信息提供海量存储,为多源、多目标数据的综合分析和管理提供分布操作环境,最终为各级政府部门及有关专业单位的信息传输和共享提供数据通道,为全社会提供信息服务。
4.4建立科学的学科评价和管理机制
建立一套科学的、操作性强的岛屿地质环境学科评估指标体系,定期对学科建设工作进行检查、评估,规范管理。同时建立学科建设的奖惩制度,对在学科建设中做出成绩的单位或个人予以表扬奖励,及时解决存在的问题。管理机制建设应包括学术队伍、人才培养、科学研究、学术交流等多项指标,使用科学的评估体系对学科建设成效进行公开、准确的评价,用先进的理论指导学科建设管理的实践,促进学科建设的不断完善和提高,保证学科建设的连续性、发展性、创新性。
5 今后工作重点及建议
本课题组建议开展福建省主要岛屿地质资源与地质环境综合调查,查明主要岛屿基础地质、水文地质、工程地质条件和主要环境地质问题以及重要地质资源的分布状况与规模,对主要岛屿的地下水资源、土地资源、景观资源、工程建设适宜性和地质环境承载力等进行专题研究和评价,为我省岛屿的供水、旅游开发、港口建设、城市发展规划和地质环境保护提供依据,主要工作内容是:
(1)完成海岛地区基础性地质工作。包括1∶5万区域地质调查、1∶5万水文地质、工程地质、环境地质调查。
(2)开展海岛地区环境质量调查与监测。内容为近岸海域环境质量(海水水质、海洋生物、海洋沉积物、潮间带生物)、岛屿陆地生态环境质量(空气质量、土壤、地下水)、有居民岛屿生活污水处理状况以及固体废物产生和处置状况等。
(3)查明主要岛屿的地形地貌特征(包括岛屿礁盘)、海岸线变迁规律及演化趋势,为岛屿海岸保护和港口工程建设服务。
(4)土地资源调查与评价。以陆域国土为调查对象,按土地覆被分类标准,对每一土地覆被地块的类型、位置、范围、面积、利用状况等信息进行调查,编制土地覆被基础图件,建立土地覆被数据库,量算、统计、汇总土地覆被基础数据,为主要岛屿的农业开发提供依据。
(5)调查主要岛屿地下水资源分布状况,查明地下水资源的天然储存量、补给量和可采资源量,为岛屿未来发展的供水规划、应急水源地建设提供依据。
(6)开展主要岛屿的地学景观资源调查,查明旅游地质资源的特征及分布状况、开发利用条件,开展旅游地质资源开发利用可行性评价,为岛屿旅游资源开发提供依据。
(7)开展主要岛屿工程地质调查,查明岛屿工程地质条件和岩土工程地质参数,进行建设工程适宜性评价,为港口建设和重大工程建设提供依据。
(8)在开展调查研究的同时进行数据录入,按照“海洋地质研究调查数据库数据结构”和“海洋地质研究成果数据库数据结构”技术要求进行数据录入,建立信息服务技术平台,为我省海洋的国土资源保护与开发服务。
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课题组成员:
王仁山,施志强,黄昌旗,余芝华,郑慰雯,池际武
主要执笔人:
1、王仁山,福建省煤田地质局科技处,教授级高工。
2、施志强,福建省煤田地质局地勘处,高工。
3、黄昌旗,福建省煤田地质局地勘处,高工。
4、余芝华,福建省煤田地质勘查院,工程师。