長江經濟帶地質環境綜合調查工程進展與主要成果

姜月華， 周權平， 陳立德， 倪化勇， 雷明堂， 程和琴，施斌， 馬騰， 葛偉亞， 蘇晶文， 李云， 譚建民

(1.中國地質調查局南京地質調查中心，南京 210016； 2.中國地質調查局武漢地質調查中心，武漢 430205； 3.中國地質調查局成都地質調查中心，成都 610081； 4.中國地質科學院巖溶地質研究所，桂林 541004； 5.華東師范大學，上海 200062； 6.南京大學，南京 210023； 7.中國地質大學(武漢)，武漢 430074)

0 引言

長江經濟帶是我國綜合實力最強、戰略支撐作用最大的區域之一。在20世紀20年代，就有一些著名的地質專家對長江經濟帶的地貌、地質等進行研究[1-3]。1949年以后，隨著經濟建設發展的需要，特別是20世紀60年代以后，江蘇、上海、四川等11個省市地礦部門和其他地勘單位在長江經濟帶開展了不同精度、不同比例尺的基礎地質、構造地質、水文地質、工程地質及環境地質等方面的調查評價工作，積累了豐富資料[4-7]。近些年來，雖然有關長江經濟帶的文獻較多，但主要是經濟和地理方面的[8-9]，缺乏整體區域性資源和環境條件等研究成果。2014年9月12日國務院發布《關于依托黃金水道推動長江經濟帶發展指導意見》[10]，2016年3月25日中共中央政治局審議通過《長江經濟帶發展規劃綱要》[11]，提出了要大力保護長江生態環境、加快構建綜合立體交通走廊、創新驅動產業轉型升級、積極推進新型城鎮化等要求，迫切需要在長三角經濟區、皖江經濟帶、長江中游城市群、成渝經濟區等城市群，沿江、沿海和沿高鐵沿線重點地區以及重要生態、重要城市、重大工程和重大問題區開展環境地質調查工作，查明地質環境條件和存在問題，進行資源環境承載能力評價。

為此，中國地質調查局部署實施了“長江經濟帶地質環境綜合調查工程”。該工程在2016—2018年期間完成1∶5萬環境地質調查面積85 167 km2，基本查明了重點區域地質環境條件和重大環境地質問題，為支撐服務長江經濟帶國土空間規劃、新型城鎮化戰略、重大工程規劃建設、地質災害防治、脫貧攻堅和生態文明建設等提供了地質依據。本文在簡要介紹工程總體目標任務的基礎上，重點闡述2016—2018年間環境地質調查工作進展和服務成效，旨在為長江經濟帶經濟建設和國土空間規劃提供地學支撐。

1 研究區概述

長江經濟帶覆蓋上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重慶、云南、貴州等11個省(直轄市)，包括長三角經濟區、皖江經濟帶、長江中游城市群(鄱陽湖生態經濟區、武漢城市群和長株潭城市群)、成渝經濟區、滇中城市群和滇中黔中城市群，面積約205.3萬km2，占全國陸域面積21.4%； 人口5.95 億，占全國43%； GDP總計37.4萬億，占全國總量48%(2017年)。區內地勢西高東低，地貌(圖1)、地層、地質構造、水文地質和工程地質條件復雜多變且上中下游差異顯著，導致區域活動斷裂、巖溶塌陷、滑坡崩塌泥石流、地面沉降等重大地質問題呈現不同的分布特征[12-17]。

圖1 長江經濟帶地貌分區Fig.1 Geomorphic division in the Yangtze River Economic Zone

2 總體目標

圍繞長江經濟帶綠色生態廊道打造、立體交通走廊建設、產業轉型升級、新型城鎮化建設以及脫貧攻堅等迫切需求，在長三角經濟區、皖江經濟帶、長江中游城市群、成渝經濟區等重要經濟區或城市群，選擇重點地區開展1∶5萬比例尺環境地質調查，基本查明長江經濟帶地質環境條件、重大科學問題和環境地質問題； 全面提高重要經濟區和城市群基礎地質和水工環地質工作程度； 構建長江經濟帶地質環境綜合調查評價信息系統，全面提高長江經濟帶環境地質社會化服務能力； 對比研究國外發達國家的地質工作，探索構建經濟發達地區或后工業化時期的地質工作模式，探索大流域地球系統科學研究經驗和方法； 創新工作機制，提高科技創新能力，為長江經濟帶國土規劃、土地利用規劃、城市(群)規劃、重大工程和重大基礎設施規劃提供依據，為科學劃定基本農田、城市邊界和生態保護區“三條紅線”、優化國土空間格局和實施新型城鎮化戰略提供基礎支撐。

3 主要工作任務

(1)圍繞長江經濟帶交通干線重大工程、重大基礎設施建設，基本查明沿江、沿海和沿高鐵沿線重點地區的地質環境條件和存在問題。

(2)圍繞國家新型城鎮化戰略，基本查明示范小城鎮、重要城市和城市群(經濟區)3個不同層次的地質環境條件和存在問題。

(3)圍繞長江經濟帶重大環境地質問題，基本查明巖溶塌陷、地殼穩定性、地面沉降和地裂縫成因機理，保障供水安全。

(4)圍繞生態環境保護建設，基本查明環境敏感區、脆弱區地質環境條件和存在問題。

(5)創新技術方法，在資源環境承載能力評價與監測預警、大流域人類活動與地質環境效應、地球關鍵帶研究、城市地下空間資源調查等方面推出一批典型地區示范成果，推進學科發展，構建中央和地方地質工作合作新機制，探索后工業化和大流域環境地質調查工作模式。

(6)構建長江經濟帶地質環境數據庫和地質環境信息系統，為承接產業轉移、優化國土布局、建立長江綠色生態走廊和實施新型城鎮化戰略提供基礎支撐。

4 進展與主要成果

4.1 系統梳理了資源環境條件和重大地質問題

在完成1∶5萬環境地質調查(85 167 km2，198個圖幅)、初步構建長江經濟帶地質資源環境綜合信息管理與服務系統基礎上，系統梳理了長江經濟帶和重點區域資源環境條件和重大地質問題，為科學劃定基本農田、城市邊界和生態保護區“三條紅線”提供基礎支撐。

4.1.1 資源環境條件

長江經濟帶水資源、耕地、生態用地、頁巖氣、地熱、鋰、水能等資源條件十分優越： 多年平均水資源量為15 595億m3，其中，地表水13 840億m3，地下水3 470億m3[18]，水資源開發利用強度為16.7%，向西北、華北地區供水達200億m3/a，是我國戰略水源地； 林地、草地、濕地、湖泊等廣泛分布，生態用地147.99萬km2，無重金屬污染耕地4.5億畝(1)1畝≈0.067 hm2。，綠色富硒耕地1 836萬畝[19]; 頁巖氣可采資源量15.5萬億m3，占全國可采資源量的62%，擁有3個國家級頁巖氣勘查開發基地，探明儲量5 441億m3; 鋰、稀土、巖鹽等戰略礦產資源儲量大，擁有世界上資源量最大的鎢銅礦和亞洲最大的能源金屬鋰礦床[20]; 淺層地溫能和熱水型地熱每年可利用熱量折合標準煤2.4億t，相當于2014年燃煤量的19%[21]; 水能可再生能源總量巨大，開發利用潛力大，目前規劃了10個水電基地; 有世界遺產地、國家級自然保護區、國家級地質公園等1 040處保護區，地質遺跡2 941處。長江經濟帶資源環境條件有利于發展現代農業、清潔能源產業和戰略新興產業[22-23]。

4.1.2 重大地質問題

長江經濟帶有主要活動斷裂帶94條、巖溶塌陷高易發區23.5萬km2[24]、滑坡崩塌泥石流災害隱患點10.7萬余處、地面沉降嚴重區約2萬km2[25]，存在耕地酸化、地下水污染、濕地退化等重大地質問題，影響過江通道、高速鐵路、城市群規劃建設與綠色生態廊道建設(圖2和圖3)[26-27]。

4.2 創新了一批理論與方法

通過理論與方法創新，推進了環境地質學科發展和科技進步，提出了長江貫通時限和演化新認識以及重大水利工程對地質環境影響新判斷，提升了長江經濟帶地質調查工作水平。

4.2.1 光纖技術應用于地面沉降和地裂縫監測

通過研制不同傳感器、埋設不同光纜和采用不同埋設方法等，在長江三角洲經濟區建立地面沉降與地裂縫光纖監測示范點19個，初步打造了地裂縫和地面沉降光纖監測示范基地。在無錫楊墅里監測到近期地裂縫活動精確位移值(兩處位移分別為0.4 mm和0.7 mm)(圖4)，在蘇州盛澤地面沉降分布式光纖監測孔發現4種感測光纜的變形均一致地集中在當地地下水主采層(70～90 m)的鄰近上下土體中(圖5)，監測效果十分顯著。

圖2 長江經濟帶高速鐵路、過江通道及重大地質問題分布Fig.2 Distribution of high-speed railways, river passages and majorgeological problems in the Yangtze River Economic Zone

圖3 長江經濟帶城鎮與重要基礎設施建設地質適宜性Fig.3 Recommended map of the geological suitability of towns and importantinfrastructure construction in the Yangtze River Economic Zone

圖4 無錫楊墅里地裂縫分布式光纖監測應變Fig.4 Strain map of ground fissure monitoredby optical fiber in Yangshuli of Wuxi

研究表明，這種光纖監測地層土體變形與原有監測地面沉降和地裂縫方法相比，具經濟、安全、抗電磁干擾、防水防潮、抗腐蝕和耐久性長等優點，能實現準確空間定位，可取代現有價格昂貴的分層沉降標技術，對地裂縫和地面沉降監測具有十分重要意義[28]。目前，研究積累的相關技術已推廣應用至英國倫敦地鐵、馬來西亞樁基、美國二氧化碳封存庫變形監測以及江蘇沿海地面沉降、天津濱海新區地面沉降、阜陽地面沉降、西安地裂縫、徐州楊柳煤礦地面塌陷、山西黃土濕陷變形監測等[29]，已形成自主知識產權的技術和設備，建立了地質工程分布式光纖監測技術體系，編制了《地面沉降和地裂縫光纖監測技術推廣規程(試行)》，有效提高了地面沉降和地裂縫光纖監測研究水平，相關成果引領了地質工程光纖監測技術的發展和科技進步，形成了光纖監測新的技術產業鏈，效益十分顯著[30]。蘇州市盛澤鎮地面沉降光纖監測點曾被選為2018年度國家科技進步一等獎項目的野外唯一檢查驗收點，獲得高度評價，為申報國家科技進步一等獎提供了重要科技支撐。

Af.含水層； Ad.隔水層圖5 蘇州盛澤地面沉降分布式光纖監測應變Fig.5 Strain map of land subsidence monitored by optical fiber in Shengze of Suzhou

4.2.2 編制了環境地質調查技術標準和要求

在工程實施過程中，組織編制了《環境地質調查技術要求(1∶5萬)》(DD 2019—07)[31]、《地面沉降和地裂縫光纖監測技術推廣規程(試行)》[30]、《1∶5萬巖溶塌陷調查規范》[30]、《存量低效工業用地整理復墾水土環境質量調查評價技術要求》[30]、《巖溶塌陷地球物理探測技術指南》[30]、《巖溶塌陷監測技術規范》[30]以及山區滑坡涌浪風險評價技術方法、泥石流災害松散物源活躍程度評價方法[30]等，為規范和指導我國1∶5萬環境地質調查工作和探索后工業時期地質工作模式提供了科技支撐，推進了環境地質學學科發展和科技進步。

圖6 大流域環境地質工作模式示意圖Fig.6 Environmental geological working model in large watershed

4.2.3 建立了環境地質調查合作新機制和大流域環境地質工作模式

在工程實施過程中，建立了長江經濟帶11個省(直轄市)地質工作協調聯動機制，統籌中央與地方地質工作，充分利用中央資金引領作用，形成了按1∶1以上比例出資的皖江、浙江和蘇南等城市群，寧波、成都等城市和丹陽小城鎮3個層次的中央和地方環境地質調查創新合作模式。2016—2018年帶動地方投入4.2億元，打造了可復制推廣的地質調查“皖江模式”和“丹陽小城鎮模式”，有效促進了地方政府開展地質調查工作的積極性，推進了城市群、城市和小城鎮環境地質調查工作。在此基礎上，探索并建立了大流域環境地質工作模式(圖6)和大流域、經濟區和縣(市)3種尺度資源環境承載能力評價方法體系，對長江經濟帶、成渝經濟區、皖江經濟帶、蘇南現代化示范區、豐都縣和北川縣等開展資源環境承載能力單因素和綜合評價，編制了系列圖件，提出了相關建議。以大流域為例，從流域層面對長江經濟帶資源、地質環境的各個單要素地下水資源數量、地下水資源質量、突發性地質災害、地面沉降、構造穩定性、地面塌陷、水土環境、地質遺跡等進行了承載本底和承載狀態評價，進而對長江經濟帶總體資源環境承載能力進行綜合評價。

以地下水資源數量單因子承載能力評價為例，研究表明，長江經濟帶地下水資源承載力高、較高和中等的面積共144.3萬km2，占長江經濟帶總面積的70.09%，主要分布于長江經濟帶的水系干支流河谷平原、較大的湖泊平原、盆地區和部分降雨充沛的低山丘陵區。地下水資源承載能力較低的面積約24.6萬km2，占全區總面積的11.93%； 承載能力低的區域面積約37萬km2，占全區總面積的17.98%； 區域分布不均，多分布在江蘇蘇北沿海、江西贛南紅盆、四川西北部山區(圖7)。

圖7 長江經濟帶地下水資源承載能力評價Fig.7 Evaluation chart of carrying capacity of groundwater resources in the Yangtze River Economic Zone

從總體上看，人口產業集中度較高的大部分區域地下水資源承載力較高。地下水資源承載狀態屬于盈余和均衡的區域面積202萬km2，占總面積的98.30%，超載區僅占1.7%，主要集中在上海南部到嘉興一帶，表明長江經濟帶地下水資源整體開采利用程度較低，利用前景較好。

4.2.4 地球關鍵帶研究取得新成果

地球關鍵帶調查研究選擇了江漢平原為示范區，建立了江漢平原沙湖等地球關鍵帶監測場地，構建漢江—長江剖面關鍵帶監測網和中美地球關鍵帶合作基地1個，建立村鎮集中安全供水示范點1個。編制了平原區地球關鍵帶地質調查技術方法指南，明確了地球關鍵帶界面空間分布特征調查方法、地球關鍵帶界面結構定量表征(6面結構(大氣-植被界面、植被-土壤界面、包氣帶-根系界面、包氣帶-飽水帶界面、弱透水層-含水層界面、含水層-基巖界面)+ 4體結構(植被結構、包氣帶結構、特征化學組分展布、第四系巖性結構))和地球關鍵帶界面過程監測方法。目前，江漢平原地球關鍵帶監測站已經正式納入國際地球關鍵帶監測網絡。

研究表明，江漢平原關鍵帶形成與演化對原生劣質地下水分布與富集的控制作用顯著，發現末次冰盛期以來海平面變化控制江漢平原淺層含水層砷富集。末次冰盛期以前，As/S穩定，黃鐵礦等硫化物礦物固定砷； 末次冰盛期以后，氣候變暖，風化增強引起硫消耗，含砷黃鐵礦轉化為吸附砷的鐵氧化物，形成高砷含水層(圖8)。地表水-地下水相互作用影響物質遷移轉化，以氨氮為例，發現地表水中氨氮主要影響淺部孔隙含水層，而對較深部的孔隙含水層影響不明顯或無影響。地表水中氨氮主要來自工業廢水的排放，而較深部孔隙含水層中氨氮主要為天然來源，即沉積物有機氮礦化作用。

圖8 江漢平原關鍵帶JH002孔水-土典型物質組分結構及界面刻畫

Fig.8Typicalcomponentstructureandinterfacecharacterizationofwater-soilofJH002drillingholeintheJianghanPlainearthcriticalzone

本次工作首次開展了地下水致病菌填圖工作，形成地球關鍵帶微生物填圖技術方法流程?；静槊髡{查區域土壤和地下水微生物群落結構、多樣性分布特征及其與農業土壤肥力和環境污染關系，并對農作物病原菌和人體致病菌分布規律進行研究，發現人類活動密集區致病菌多樣性和相對豐度明顯偏高，存在193種潛在病原菌種類(其中21種致病菌類型在一半以上樣品中分布)。相關成果為供水安全及地下水水源地的選擇提供了科學依據。

4.2.5 提出了多元響應的研究思路

針對“重大水利工程對長江中下游地質環境影響”，創新構建一套多模態傳感器系統(陸域測量系統由三維激光掃描儀和 RTK 組成，水域測量系統由多波束測深、淺地層剖面儀、雙頻 ADCP 和 GPS 組成)(圖9)，實現陸上和水下一體化的水動力特征、沉積特征和地貌特征測量，完成長江宜昌—河口段測線累計5 000 km。開展了上?！瞬亟碌匦?、潮流、懸沙濃度及級配組成，沿江跨江大橋沖蝕狀況以及河岸邊坡穩定性等調查與評價，取得了最新水下地形、水沙等實測數據和評價成果。

圖9 多模態傳感器系統工作示意圖Fig.9 Schematic diagram of multi-mode sensor system

(1)受上游重大水利工程影響，長江徑流和輸沙時空過程大幅改變，影響潮波向上傳播，長江洪季潮區界與2005年相比上移82 km，枯季上移約220 km，潮區界顯著上移，潮區界變動河段地貌發生重要變化。潮區界的顯著上移導致下泄洪峰頂托上移，安徽安慶至湖北鄂州、黃岡河段兩岸城鄉洪澇風險增大； 潮區界變動河段由于長期動力條件形成的地貌發生變化，形成穩態轉換，變動段沖刷顯著(圖10和圖11)。

(a) 沖淤地形圖； (b) 0 m等深線； (c) 5 m等深線； (d)10 m等深線

圖10 長江與鄱陽湖匯流河段沖淤與微地貌特征

Fig.10ErosionandsiltationandmicrogeomorphologicfeaturesintheconfluenceofYangtzeRiverandBoyangLake

(a) DEM模型； (b) TIN模型； (c) 坡度模型； (d) 高程等值線圖； (e-h) 邊坡典型斷面圖11 某河段岸灘窩崩地形簡圖Fig.11 Topographic sketch of a river bank nest collapse

(2)宜昌以下干流河槽沖刷強烈，水下岸坡坡度大于20°的高陡邊坡占比高達22%以上，發現窩崩、條崩30余處，長度多在1 km以上，主要分布在龍潭、太陽洲、螺山、磚橋、煤炭洲和蘄春等水道邊坡，防洪與航運安全堪憂。

(3)河槽沉積物粗化，河床阻力下降，侵蝕型沙波發育且尺度增大，河口河槽最大沖刷深度達29.6 m，長江大橋主橋墩沖刷深度達10～19 m，水上與陸橋交通安全風險增大。三峽大壩截流前，長江中下游河槽表層沉積物平均粒徑從上游細砂(0.3 mm)波動下降至下游極細砂(0.1 mm)及其以下； 但在三峽大壩截流以來，大壩下游沉積物發生嚴重侵蝕和粗化，大部分表層沉積物為細砂—粗砂(0.5～0.63 mm)。同時，河床沙粒阻力下降80%，相同水位下過境流量增大； 而且干流河槽沙波尺度增大，侵蝕型沙波發育，發育侵蝕型鏈珠狀沙波。九江至湖口河段沙波占80.3%，湖口至大通沙波地形約占62.1%，大通至徐六涇沙波占64.3%，徐六涇至吳淞口沙波占27.5%。沙波尺度比三峽修建之前顯著增大，已達巨型沙波級，波長最大達421 m，波高10 m。九江至上海干流中，8座長江跨江大橋主橋墩受到嚴重沖刷，沖刷深度達10～19 m(圖12)。

(a) 長江四橋 (b) 長江二橋

(c) 長江大橋 (d) 長江三橋

圖12 長江大橋等4座跨江大橋主橋墩沖刷坑在平面和剖面上(AB)形態及現狀

Fig.12ScourpitshapeandpresentsituationinplaneandsectionofthefourbridgepiersoftheYangtzeRiverbridge

4.2.6 建立了第四紀地層多重劃分對比序列

系統開展了長江中下游第四紀地質對比研究，建立了統一的第四系地層格架，并對區內地層系統進行了重新厘定，探討了長江演化和貫通時限。關于“長江東流水系形成于何時”這一問題一直存在重大爭議，即有前古近紀[32]、古近紀[33-34]、中新世[35]、晚上新世—早更新世[36]、更新世[37-41]等多種觀點。本次研究認為宜昌—南京段斷續分布的早更新世“礫石層”與長江無直接聯系，長江貫通時間是在距今75萬a的早、中更新世之交； 早更新世晚期前，長江雖尚未貫通下游地區，但在皖贛鄂至目前長江口發育存在“古揚子江”。

礫石層是長江中下游地區晚新生代地質環境變遷和古長江形成、演化的重要信息載體。礫石層具有河流相發育特點，分布在宜昌猇亭、武漢陽邏、黃石、九江、安慶和南京，分別稱為宜昌礫石層、陽邏礫石層、黃州礫石層、九江礫石層和安慶礫石層等。這些礫石層的時代多被認為是早更新世，測年數據在100萬a左右。礫石層沿江分布在各地高級階地上，往往被認為與長江的發育有關，甚至被認為是長江貫通、長江水量驟然增大引起的。但是，細究這些礫石層分布狀況和結構構造特征，卻不難發現這些礫石層和長江并無直接聯系。環江漢—洞庭盆地周緣，與宜昌礫石層、陽邏礫石層同期，尚發育有鐘祥礫石層、常德礫石層、白沙井礫石層等等，且具有與宜昌礫石層和陽邏礫石層相似的河流相沉積特征，發育在相似的高程。此外，在當陽、孝感、咸寧、岳陽、汨羅、寧鄉、津市、松滋等地，也發育同期早更新世礫石層。這些環江漢—洞庭盆地發育的礫石層，具有河流相沖積扇發育特點，從礫石物源看，與環江漢—洞庭盆地周緣短程河流密切相關，而與長江沒有直接關系，如陽邏礫石層發育與府河有關，常德礫石層則與沅江的發育有關，寧鄉一帶的礫石層則與溈水發育有關。

江漢—洞庭盆地周緣發育的扇狀堆積的卵礫石層或砂礫石層，具有向盆地中心延伸的特點[42]，而黃廣—九江一帶的九江礫石層、黃梅沙礫石層則向南東發育，反映了在早更新世江漢-洞庭盆地分別獨立演化的特點(圖13)，二者之間受黃石—廣濟一帶低山丘陵阻隔，當時的長江尚未貫通。

圖13 長江中游地區早更新世晚期扇三角洲分布Fig.13 Distribution of late Early Pleistocene fan deltas in the middle reaches of Yangtze River

與早更新世河流相為主體的山間盆地沖積相發育為主體的礫石層、沙礫石層沉積不同，中更新世則發育以細粒沉積物為主體的河湖相沉積，并輔以風成沉積，這些沉積物同期或進一步接受后期濕熱化改造，而不同程度地廣泛發育網紋化。長江中游地區早中更新世地質環境的重大調整，是長江三峽續接貫通的地質環境效應，長江三峽續接貫通引來上游巨量水源，使江漢—洞庭盆地迅速演變為一個統一大湖泊，在短暫時間內掘開黃石東去，而使長江貫通。

通過在長江中下游地區收集200余個第四紀詳細巖性編錄鉆孔，在長江中游建立6條、在下游建立23條鉆孔聯合剖面(“沉積相橫剖面圖”)，并在下游編制了8張更新世和2張全新世不同時期的巖相古地理圖(圖14和圖15)，基本查明了長江中下游地區第四系地層沉積結構、展布特征和沉積環境變遷規律，進一步佐證了長江的貫通時間是在早、中更新世之交； 在下游重新厘定了長江與淮河沉積作用界線，長江沉積作用最北界位于鹽城伍佑—鹽城步封—大豐方強—大豐三龍一線，與構造上建湖隆起的南界吻合，該界線以南和泰州—姜堰—東臺一線以北的區域為長江與淮河的沉積過渡區。此外，以第四系研究成果為依據，還修正了長江、淮河和沂沭泗水系地下水分區。研究發現： 早更新世時長江下游皖江段由于長江強烈下切作用，沒有保留該時期的相應沉積物； 早更新世晚期前，長江尚未貫通下游地區，但在皖贛鄂至河口發育的“古揚子江”在長江三角洲地區沉積了早更新世時期巨厚的松散沉積物。鉆孔資料顯示： 該時期多個河道相沉積層普遍粒度較粗(含礫粗砂或中粗砂)，反映的是近源沖積扇(濕扇)沉積環境[43]，不能反映其是經過幾千米搬運后的大河遠源沉積產物； 而早更新世晚期后，河道相沉積層普遍粒度變細，表明與長江三峽已經續接貫通。

圖14 長江下游地區早更新世晚期(Qp13)巖相古地理Fig.14 Lithofacies paleogeographic of late Early Pleistocene (Qp13) in the lower reaches of Yangtze River

4.2.7 建立了航空高光譜遙感綜合調查技術方法和工作流程

先后使用鼎宏通航B-7680有人駕駛直升機和運12型(Y-12)輕型運輸機搭載國產機載高光譜成像儀，開展環境地質調查研究，建立了航空高光譜遙感綜合調查技術方法和工作流程以及土壤污染光譜定量反演模型。研究表明，該高光譜儀獲取的遙感影像空間分辨率高，紋理清晰，光譜信息豐富，在環境污染、土地利用和土地質量變化等方面具較好的應用前景，如在皖南礦山開采區清楚識別出礦山粉塵污染分布(圖16)并圈定了土壤地球化學異常(Cu、Bi、Hg、Mo等)，在蘇南丹陽地區通過航空高光譜遙感反演發現了一些區域存在砷(As)、鉻(Cr)、銅(Cu)超標現象(圖17)。

圖16 高光譜遙感識別貴池某礦山粉塵污染(紅色)分布Fig.16 Hyperspectral remote sensing identification of dustpollution distribution in a mine of Guichi

圖17 丹陽地區As含量(mg/kg)航空高光譜反演結果Fig.17 Aerial hyperspectral inversionof As in Danyang area

4.3 成果轉化和服務成效

4.3.1 支撐服務長江經濟帶國土空間規劃和新型城鎮化戰略

在工程實施過程中，先后編制了61份流域、經濟區和城市系列地質調查報告和圖集[21,26,44-48]，獲中央及部、省級領導批示6次。其中，《支撐服務長江經濟帶發展地質調查報告》獲張高麗副總理和時任江蘇省副省長徐鳴批示； 《長江經濟帶國土資源與重大地質問題》圖集上報中央財經領導小組辦公室(118冊)、自然資源部、中國地質調查局，同時得到長江經濟帶11省市國土資源和規劃部門應用，產生顯著社會效益； 編制完成的《中國城市地質調查報告(2016)》獲時任國土資源部部長姜大明批示； 編制完成的《支撐長江經濟帶國土空間規劃的資源環境條件與重大問題分析報告(2018)》獲自然資源部國土空間規劃局感謝。上述報告和圖件為長江經濟帶地質環境保護、國土空間規劃建設和城市群規劃建設提供了科學依據。

在支撐服務新型城鎮化戰略中，近3年積極推進寧波、成都、杭州、南京、溫州、金華、南通、安慶、蕪湖、馬鞍山等城市地質工作及其成果轉化應用，同時積極探索地質工作服務于現代化城市的工作模式。以蘇州城市地質調查成果應用為例，開展了農用地和建設用地適宜性評價，提出了城市周邊永久基本農田劃定和城鎮開發邊界調整完善建議(圖18和圖19)，如： 劃定吳中區東部和西部原基本農田保護區周邊耕地質量高且無重金屬污染區域為蘇州城市周邊永久基本農田主要新增區域； 將蘇州唯亭鎮以北生態紅線、優質耕地區及南陽山附近采空塌陷區調出原城市開發邊界，將相城區以北、吳江區以南建設開發適宜性好的區域調入城市開發邊界，為城市的發展提供可持續技術支撐。

圖18 蘇州永久基本農田劃定示意圖Fig.18 Sketch of permanent basic farmlanddelimitation in Suzhou

圖19 蘇州城市開發邊界調整示意圖Fig.19 Sketch of city development boundaryadjustment in Suzhou

4.3.2 支撐服務重大工程規劃、建設和維護

組織開展的重大水利工程對長江中下游地質環境影響調查研究，針對新發現的懸沙和床沙粗化、岸灘窩崩加劇、潮區界顯著上移、長江大橋主橋墩受到嚴重沖刷、鄱陽湖和洞庭湖口沖淤變化等，提出了過江通道規劃建設、航道整治、防洪規劃、長江大橋主橋墩維護等建議，編制了長江沿岸岸段長江大橋、過江隧道、港口碼頭和倉儲工程建設的適宜性評價、河漕沖淤等系列圖(圖20)。該成果在長江水利委員會水文局、上海市水務局、長江南京第四大橋有限責任公司、安徽省交通規劃設計研究總院等單位得到應用。

圖20 江蘇—上海段長江大橋建設適宜性評價分區

Fig.20DivisionoftheYangtzeRiverbridgeconstructionsuitabilityevaluationinJiangsu-Shanghaisection

對甬舟跨海通道建設的適宜性評價工作提出了跨海通道跨越方式(橋梁適宜)及線位選址方案，其成果得到寧波市鐵路建設指揮部等交通部門應用； 活動斷裂評價工作為江蘇省如東縣通用機場選址提供了工程地質等資料和科學建議，促使機場選址成功避開了栟茶河活動性斷裂，調查成果得到如東縣國土資源局應用； 對長江經濟帶2016—2030年規劃的鐵路、滬昆高鐵、滬漢蓉高鐵、新建貴陽—南寧高鐵和貴州道務高速公路的沿線巖溶塌陷易發性進行了評估，提出規劃選線應高度關注重大地質問題及規劃優先選擇線路，成果得到中鐵二院、遵義市交通運輸局等單位應用。

4.3.3 支撐服務地質災害防治

組織開展了長江萬州—宜昌段航道基于滑坡涌浪風險評估和預警，構建了地質災害涌浪快速預測評估系統及方法，為重慶市、宜昌市等地方政府提供了箭穿洞危巖體、茅草坡4#斜坡、棺木嶺危巖體等重大地質災害隱患點滑坡涌浪預測建議(圖21和圖22)，為這些隱患點防治提供了依據，相關成果也得到三峽集團公司高度評價。在丹江口庫區，基本查明崩塌、滑坡、泥石流和不穩定斜坡1 622處，編制的相關調查報告在丹江口市等國土資源政府部門得到應用。在涪江流域，總結了典型小流域黃家壩災損土地利用模式，編制的《涪江流域地質環境圖集》等成果得到綿陽市及遂寧市地方政府應用。

圖21 萬州—宜昌干流航道滑坡涌浪風險評估

Fig.21RiskassessmentoflandslidesurgeintheYangtzeRivermainchannelbetweenWanzhouandYichang

(a) 145 m水位 (b) 175 m水位

圖22 棺木嶺危巖體航道涌浪預警分區

Fig.22DivisionofthechannelsurgewarningofdangerrockmassinGuanmuling

4.3.4 支撐服務贛南貧困地區脫貧攻堅

完成江西贛縣五云鎮夏潭村飲水示范工程一處。完成2口示范井，單井出水量達200 t/d以上，可滿足夏潭村1 300余人安全飲水要求。在興國縣圈定城鎮應急水源地，可保障興國縣城10萬人戰略應急供水，并實施探采結合井22口，總涌水量均超過13 000 m3/d，直接解決了23 000余人飲水困難。在興國和寧都縣新發現優質偏硅酸礦泉水15處，在興國縣發現稀有鋰礦泉水2處，指出這些地方均具備發展高端礦泉水產業潛力，相關成果已被當地縣政府用于礦產勘探權申報。

4.3.5 支撐服務國家地下戰略儲油儲氣庫基地建設和頁巖氣綠色開發戰略

調查發現，長江經濟帶巖鹽礦產豐富，擁有23個地下大中型巖鹽礦(圖23)，鹽穴空間資源巨大，有利于打造國家地下鹽穴戰略儲油儲氣庫基地建設。通過調查評價，提出了連云港有2 528 km2的區域適宜開發建設深部地下空間大型水封洞庫能源儲備庫。

圖23 長江經濟帶大中型巖鹽礦分布

Fig.23Distributionoflargeandmedium-sizedrocksaltdepositsinYangtzeRiverEconomicZone

在涪陵頁巖氣勘查開發區，總結了6個有利資源條件及開發中應關注的風險(圖24)，有力支撐服務頁巖氣綠色開發戰略，成果得到中國石化重慶涪陵頁巖氣勘探有限公司應用。

①.施工用料運輸車輛； ②.地表其他潛在污染源； ③.地震勘探淺鉆； ④.集氣站及脫水裝置； ⑤.產出水處理或收集池； ⑥.施工期廢水收集池； ⑦.巖溶管道； ⑧.常規天然氣或其他非常規天然氣聚集區； ⑨.壓裂縫； ⑩.廢棄井或事故井

圖24 涪陵頁巖氣勘探開發區地下水環境影響風險途徑示意圖

Fig.24RiskwayofinfluenceongroundwaterenvironmentinFulingshalegasexplorationdevelopmentarea

5 未來工作部署

按照習近平總書記在長江上游、中游考察期間作出的“要求共抓大保護，不搞大開發。建立硬約束，長江生態環境只能優化、不能惡化。堅持把修復長江生態環境擺在推動長江經濟帶發展工作的重要位置，探索出一條生態優先、綠色發展新路子?！钡闹匾甘?，遵循“創新、協調、綠色、開放、共享”理念，圍繞長江經濟帶綠色生態廊道打造、新型城鎮化建設、立體交通走廊建設和產業轉型升級等方面，圍繞“一道”(綠色生態廊道)、“兩廊”(立體交通走廊、現代產業走廊)、“三群”(長三角、長江中游和成渝城市群)、“一區”(扶貧攻堅區)、“一支撐”(技術支撐體系)部署綜合地質調查工作。

(1)“一道”，主要圍繞重要湖泊濕地區、能源礦產開采區、重要水資源保護區、重點生態脆弱區、水利工程影響區等部署，基本查明相關地區地質環境條件和存在問題，為長江經濟帶國土空間規劃、綠色生態廊道建設、湖泊濕地生態環境修復、地質災害防治提供基礎地質數據。

(2)“兩廊”，主要圍繞立體交通走廊在沿江、沿海和沿高鐵(滬昆、京廣、京九、滬蓉高鐵)沿線部署綜合地質工作，基本查明重點地區工程地質條件和重大工程地質問題，進行工程地質評價和適宜性分區，為重大工程和重大基礎設施建設提供基礎支撐。

(3)“三群”，主要圍繞長三角、長江中游、成渝、滇中、黔中等城市群部署環境地質綜合調查，基本查明基礎地質條件，建立重點城市地質環境監測體系與信息平臺，為城市總體規劃、土地利用規劃、地下空間開發利用規劃等提供基礎地質依據。

(4)“一區”，主要圍繞贛南等集中連片特困區部署環境地質綜合調查，為解決貧困地區全面建成小康社會提供直接服務與技術支撐。

(5)“一支撐”，主要開展長江經濟帶綜合地質調查科技創新研究、綜合信息平臺和國土資源環境承載力評價監測預警建設工作。

致謝：本工程實施過程中得到了中國地質調查局、南京地質調查中心、武漢地質調查中心、成都地質調查中心、中國地質科學院巖溶地質研究所、中國地質調查局探礦工藝研究所、中國地質調查局水文地質環境地質調查中心、中國地質大學(武漢)、華東師范大學、南京大學、江蘇省地質調查研究院、上海市地質調查研究院、浙江省水文地質工程地質大隊、浙江省地質調查院蘇州南智傳感科技有限公司、南京中地儀器有限公司以及長江經濟帶11省(直轄市)國土資源部門等各級領導的關心和支持，謝忠勝、孫建平、史玉金、魏廣慶、郭盛喬、鄧婭敏、邵長生、黃波林、朱錦旗、龔緒龍、季文婷、彭柯、董賢哲、李曉昭、伏永朋、戴建玲、朱繼良、王新峰、杜堯、張水軍、毛漢川、楊強、宋國璽、賈軍元、宋志、杜堯、邢懷學、修連存、劉建東、楊輝、劉林、楊國強、金陽、楊海、梅世嘉、劉紅櫻、彭博、于俊杰、蔣仁、顧軒、崔玉貴、鄭樹偉、張家豪、石盛玉、吳帥虎、黃海、齊秋菊等參與了工程和項目工作及本文的編寫，在此一并致以衷心的感謝！