原地矿部副部长  张宏仁      地质学对正确认识环境有重要意义。气候的长周期变化要依靠地质学探索;温室气体的封存,需要借助地下空间;淡水资源的余缺要靠地下水含水层调节,地质灾害的防治更要运用地质知识地球是人类惟一的家园,而地质学则是关于地球历史的科学。只有了解地球的历史,才能正确认识地球环境的现状,预测地球环境的未来。◆地质学与大气环境许多人认为,地质学是研究固体地球的,与大气层没有多大关系。这是一个误解。过去的大气层已经不留痕迹地被现代的大气层全部代替。而有关地球大气层历史的信息却被“固化”在地壳中。正是地质学的研究向人们揭示了第四纪的气候史,特别是“冰期”和“间冰期”的细节。正是地质学的研究,证实了塞尔维亚数学家米兰科维奇推论的气候循环的存在。就连“温室效应”的研究也离不开地质学。地质学家发现,在地球诞生的初期,大气层的二氧化碳含量也很高。后来,早期的生物把大气层中绝大部分碳“固化”进碳酸盐岩(主要是石灰岩和白云岩)。剩下一点CO2正好以“温室效应”保护地球。地球的历史告诉我们,今天地球大气层中CO2的含量是生物圈、水圈、大气圈和岩石圈复杂的相互作用,动态平衡的结果。人类活动对环境影响最大的当数能源矿产——化石燃料的燃烧。在人类社会发展的初期,人们用最原始的办法利用大自然的风能、水能。随着生产力的发展,所有这些已不足以满足人们的需要,化石燃料成了动力的主要来源。化石燃料实质上是地质历史上几千万年、上亿年大自然积累的太阳能和固化的碳,人类在几十年、一二百年内把它释放出来,不能不对环境产生严重的影响。我国的能源构成以煤为主,这是一个不利的因素。以单位能量二氧化碳产生量相比,煤是最高的。石油、天然气等面料氢化合物较低。努力加强天然气、石油等比较“清洁”能源的地质勘查仍然是今后地质工作的最重要任务。近年来,人们开始关注“封存”二氧化碳技术的研究,其中以将二氧化碳的地下灌注涉及的地质研究包括地球物理、地球化学、地下流体动力学等,总之离不开地质学。◆地质学与水环境人们认为,地下水和地质学也许有点关系,和地表水联系不上。其实,从淡水资源的角度看,无论地表还是地下,都是同一个淡水资源长流的片断。淡水在地下流与在地表流,运动力规律有些差别。差别的重点不在水本身,而在介质,也就是地表水体与地下水含水层的差别。地表水体传导水的能力很强,但存贮水的能力有限。地下水含水层则相反,传导水的能力较差,但存储水的能力很强。对两者和自扬长避短,相得益彰,就能实现淡水资源的最佳调配。我国的气候受东南亚季风的控制,大气降水在时间和空间上都极不均匀。特别是北方,大气降水集中在夏季。现有的地表水库调节能力有限。雨季过后,如果没有地下水含水怪的“银行”作用,河流会很快干涸。雨季后河流的基流,也就是所谓的“地表水资源与地下水资源的重复量”,是淡水资源中最可宝贵的部分。也正是地下水含水层调节能力的表现。为了缓解华北淡水资源的严重供需矛盾,南水北调是必要的。然而,长距离输水,如果在终端缺乏足够的缓冲库容,一旦出了问题就很麻烦。修建平原水库是不可行的,充分利用地下库容看来是惟一出路。此外,在预防由于“水土”问题引起的地方病等方面,地质学也有重要作用。◆地质学与地壳环境地质学在固体地壳方面的重要性是不言而喻的,各种矿产资源的勘查,大坝、隧洞、摩天大厦、各种工程建设都离不开地质学。与地质学有关的另一个重要方面是地质灾害防治。中国大陆远不像其他大陆那样完整、稳定。它是由若干较小的地块拼接起来的,又经受过多次大的变动而支离破碎。印度板块与欧亚板块的碰撞使我国西部成为世界屋脊,从西向东有较大的坡降,潜在有巨大的重力势能。因此,中国是一个地质灾害比较严重的国家。地震、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、地下水天然和人为的污染等均不同程度地发生。在万有引力的作用下,位于高处的岩体趋向较低处的运动,任何时候,任何地点都在进行。滑坡、崩塌、泥石流则是在一定条件下触发下突然爆发的这种运动,暴雨是重要的触发因素。然而,还有大量这一类的地质灾害主要是由人的不恰当活动引起的。一个斜坡的坡脚往往是斜坡保持暂时稳定的支撑。人们为了建房,经常在坡脚平一块地基,结果是导致斜坡失稳滑动,造成严重的生命和财产损失。再就是在山坡,特别是坡脚附近进行的采矿活动。长江三峡库区著名的链子崖危岩体就主要由于历史上进行的老煤矿开采导致的后果。在山区搞建设,完全不动土是不可能的。为了防止灾害的发生,事先需要进行周密的地质调查。至于地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷,则与长期不科学地抽取地下水有关。上海市的地面沉降,虽然比较及时地得到控制,但已造成无法挽回的损失。如果没有地面沉降,上海的环境要好得多,沿黄浦江两岸没有必要建高堤,每年的防洪、防台风、防海潮要容易得多。上海的经验教训并没有被广泛汲取,其他一些沿海城市又得重类似的错误做法。去年年底发生在印度洋的海啸,一瞬间夺去了三十万人的生命。对我们是一个深刻的教训。诚然,海啸是地震引起的,而地震预报还没有完全过关。然而,从地震发生到海啸波及沿海地区有一个时间差。至少对印度尼西亚以外的国家,如果有一个简单的预警系统,大量生命的损失是可以避免的。总之,人类生活在地球上,要保护好环境,就必须正确认识地球,掌握地质学的知识。                                               (5-9133-HJB)

附件下载：