长江经济带地质环境综合调查工程进展与主要成果

姜月华， 周权平， 陈立德， 倪化勇， 雷明堂， 程和琴，施斌， 马腾， 葛伟亚， 苏晶文， 李云， 谭建民

(1.中国地质调查局南京地质调查中心，南京 210016； 2.中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉 430205； 3.中国地质调查局成都地质调查中心，成都 610081； 4.中国地质科学院岩溶地质研究所，桂林 541004； 5.华东师范大学，上海 200062； 6.南京大学，南京 210023； 7.中国地质大学(武汉)，武汉 430074)

0 引言

长江经济带是我国综合实力最强、战略支撑作用最大的区域之一。在20世纪20年代，就有一些著名的地质专家对长江经济带的地貌、地质等进行研究[1-3]。1949年以后，随着经济建设发展的需要，特别是20世纪60年代以后，江苏、上海、四川等11个省市地矿部门和其他地勘单位在长江经济带开展了不同精度、不同比例尺的基础地质、构造地质、水文地质、工程地质及环境地质等方面的调查评价工作，积累了丰富资料[4-7]。近些年来，虽然有关长江经济带的文献较多，但主要是经济和地理方面的[8-9]，缺乏整体区域性资源和环境条件等研究成果。2014年9月12日国务院发布《关于依托黄金水道推动长江经济带发展指导意见》[10]，2016年3月25日中共中央政治局审议通过《长江经济带发展规划纲要》[11]，提出了要大力保护长江生态环境、加快构建综合立体交通走廊、创新驱动产业转型升级、积极推进新型城镇化等要求，迫切需要在长三角经济区、皖江经济带、长江中游城市群、成渝经济区等城市群，沿江、沿海和沿高铁沿线重点地区以及重要生态、重要城市、重大工程和重大问题区开展环境地质调查工作，查明地质环境条件和存在问题，进行资源环境承载能力评价。

为此，中国地质调查局部署实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”。该工程在2016—2018年期间完成1∶5万环境地质调查面积85 167 km2，基本查明了重点区域地质环境条件和重大环境地质问题，为支撑服务长江经济带国土空间规划、新型城镇化战略、重大工程规划建设、地质灾害防治、脱贫攻坚和生态文明建设等提供了地质依据。本文在简要介绍工程总体目标任务的基础上，重点阐述2016—2018年间环境地质调查工作进展和服务成效，旨在为长江经济带经济建设和国土空间规划提供地学支撑。

1 研究区概述

长江经济带覆盖上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、重庆、云南、贵州等11个省(直辖市)，包括长三角经济区、皖江经济带、长江中游城市群(鄱阳湖生态经济区、武汉城市群和长株潭城市群)、成渝经济区、滇中城市群和滇中黔中城市群，面积约205.3万km2，占全国陆域面积21.4%； 人口5.95 亿，占全国43%； GDP总计37.4万亿，占全国总量48%(2017年)。区内地势西高东低，地貌(图1)、地层、地质构造、水文地质和工程地质条件复杂多变且上中下游差异显著，导致区域活动断裂、岩溶塌陷、滑坡崩塌泥石流、地面沉降等重大地质问题呈现不同的分布特征[12-17]。

图1 长江经济带地貌分区Fig.1 Geomorphic division in the Yangtze River Economic Zone

2 总体目标

围绕长江经济带绿色生态廊道打造、立体交通走廊建设、产业转型升级、新型城镇化建设以及脱贫攻坚等迫切需求，在长三角经济区、皖江经济带、长江中游城市群、成渝经济区等重要经济区或城市群，选择重点地区开展1∶5万比例尺环境地质调查，基本查明长江经济带地质环境条件、重大科学问题和环境地质问题； 全面提高重要经济区和城市群基础地质和水工环地质工作程度； 构建长江经济带地质环境综合调查评价信息系统，全面提高长江经济带环境地质社会化服务能力； 对比研究国外发达国家的地质工作，探索构建经济发达地区或后工业化时期的地质工作模式，探索大流域地球系统科学研究经验和方法； 创新工作机制，提高科技创新能力，为长江经济带国土规划、土地利用规划、城市(群)规划、重大工程和重大基础设施规划提供依据，为科学划定基本农田、城市边界和生态保护区“三条红线”、优化国土空间格局和实施新型城镇化战略提供基础支撑。

3 主要工作任务

(1)围绕长江经济带交通干线重大工程、重大基础设施建设，基本查明沿江、沿海和沿高铁沿线重点地区的地质环境条件和存在问题。

(2)围绕国家新型城镇化战略，基本查明示范小城镇、重要城市和城市群(经济区)3个不同层次的地质环境条件和存在问题。

(3)围绕长江经济带重大环境地质问题，基本查明岩溶塌陷、地壳稳定性、地面沉降和地裂缝成因机理，保障供水安全。

(4)围绕生态环境保护建设，基本查明环境敏感区、脆弱区地质环境条件和存在问题。

(5)创新技术方法，在资源环境承载能力评价与监测预警、大流域人类活动与地质环境效应、地球关键带研究、城市地下空间资源调查等方面推出一批典型地区示范成果，推进学科发展，构建中央和地方地质工作合作新机制，探索后工业化和大流域环境地质调查工作模式。

(6)构建长江经济带地质环境数据库和地质环境信息系统，为承接产业转移、优化国土布局、建立长江绿色生态走廊和实施新型城镇化战略提供基础支撑。

4 进展与主要成果

4.1 系统梳理了资源环境条件和重大地质问题

在完成1∶5万环境地质调查(85 167 km2，198个图幅)、初步构建长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务系统基础上，系统梳理了长江经济带和重点区域资源环境条件和重大地质问题，为科学划定基本农田、城市边界和生态保护区“三条红线”提供基础支撑。

4.1.1 资源环境条件

长江经济带水资源、耕地、生态用地、页岩气、地热、锂、水能等资源条件十分优越： 多年平均水资源量为15 595亿m3，其中，地表水13 840亿m3，地下水3 470亿m3[18]，水资源开发利用强度为16.7%，向西北、华北地区供水达200亿m3/a，是我国战略水源地； 林地、草地、湿地、湖泊等广泛分布，生态用地147.99万km2，无重金属污染耕地4.5亿亩(1)1亩≈0.067 hm2。，绿色富硒耕地1 836万亩[19]; 页岩气可采资源量15.5万亿m3，占全国可采资源量的62%，拥有3个国家级页岩气勘查开发基地，探明储量5 441亿m3; 锂、稀土、岩盐等战略矿产资源储量大，拥有世界上资源量最大的钨铜矿和亚洲最大的能源金属锂矿床[20]; 浅层地温能和热水型地热每年可利用热量折合标准煤2.4亿t，相当于2014年燃煤量的19%[21]; 水能可再生能源总量巨大，开发利用潜力大，目前规划了10个水电基地; 有世界遗产地、国家级自然保护区、国家级地质公园等1 040处保护区，地质遗迹2 941处。长江经济带资源环境条件有利于发展现代农业、清洁能源产业和战略新兴产业[22-23]。

4.1.2 重大地质问题

长江经济带有主要活动断裂带94条、岩溶塌陷高易发区23.5万km2[24]、滑坡崩塌泥石流灾害隐患点10.7万余处、地面沉降严重区约2万km2[25]，存在耕地酸化、地下水污染、湿地退化等重大地质问题，影响过江通道、高速铁路、城市群规划建设与绿色生态廊道建设(图2和图3)[26-27]。

4.2 创新了一批理论与方法

通过理论与方法创新，推进了环境地质学科发展和科技进步，提出了长江贯通时限和演化新认识以及重大水利工程对地质环境影响新判断，提升了长江经济带地质调查工作水平。

4.2.1 光纤技术应用于地面沉降和地裂缝监测

通过研制不同传感器、埋设不同光缆和采用不同埋设方法等，在长江三角洲经济区建立地面沉降与地裂缝光纤监测示范点19个，初步打造了地裂缝和地面沉降光纤监测示范基地。在无锡杨墅里监测到近期地裂缝活动精确位移值(两处位移分别为0.4 mm和0.7 mm)(图4)，在苏州盛泽地面沉降分布式光纤监测孔发现4种感测光缆的变形均一致地集中在当地地下水主采层(70～90 m)的邻近上下土体中(图5)，监测效果十分显著。

图2 长江经济带高速铁路、过江通道及重大地质问题分布Fig.2 Distribution of high-speed railways, river passages and majorgeological problems in the Yangtze River Economic Zone

图3 长江经济带城镇与重要基础设施建设地质适宜性Fig.3 Recommended map of the geological suitability of towns and importantinfrastructure construction in the Yangtze River Economic Zone

图4 无锡杨墅里地裂缝分布式光纤监测应变Fig.4 Strain map of ground fissure monitoredby optical fiber in Yangshuli of Wuxi

研究表明，这种光纤监测地层土体变形与原有监测地面沉降和地裂缝方法相比，具经济、安全、抗电磁干扰、防水防潮、抗腐蚀和耐久性长等优点，能实现准确空间定位，可取代现有价格昂贵的分层沉降标技术，对地裂缝和地面沉降监测具有十分重要意义[28]。目前，研究积累的相关技术已推广应用至英国伦敦地铁、马来西亚桩基、美国二氧化碳封存库变形监测以及江苏沿海地面沉降、天津滨海新区地面沉降、阜阳地面沉降、西安地裂缝、徐州杨柳煤矿地面塌陷、山西黄土湿陷变形监测等[29]，已形成自主知识产权的技术和设备，建立了地质工程分布式光纤监测技术体系，编制了《地面沉降和地裂缝光纤监测技术推广规程(试行)》，有效提高了地面沉降和地裂缝光纤监测研究水平，相关成果引领了地质工程光纤监测技术的发展和科技进步，形成了光纤监测新的技术产业链，效益十分显著[30]。苏州市盛泽镇地面沉降光纤监测点曾被选为2018年度国家科技进步一等奖项目的野外唯一检查验收点，获得高度评价，为申报国家科技进步一等奖提供了重要科技支撑。

Af.含水层； Ad.隔水层图5 苏州盛泽地面沉降分布式光纤监测应变Fig.5 Strain map of land subsidence monitored by optical fiber in Shengze of Suzhou

4.2.2 编制了环境地质调查技术标准和要求

在工程实施过程中，组织编制了《环境地质调查技术要求(1∶5万)》(DD 2019—07)[31]、《地面沉降和地裂缝光纤监测技术推广规程(试行)》[30]、《1∶5万岩溶塌陷调查规范》[30]、《存量低效工业用地整理复垦水土环境质量调查评价技术要求》[30]、《岩溶塌陷地球物理探测技术指南》[30]、《岩溶塌陷监测技术规范》[30]以及山区滑坡涌浪风险评价技术方法、泥石流灾害松散物源活跃程度评价方法[30]等，为规范和指导我国1∶5万环境地质调查工作和探索后工业时期地质工作模式提供了科技支撑，推进了环境地质学学科发展和科技进步。

图6 大流域环境地质工作模式示意图Fig.6 Environmental geological working model in large watershed

4.2.3 建立了环境地质调查合作新机制和大流域环境地质工作模式

在工程实施过程中，建立了长江经济带11个省(直辖市)地质工作协调联动机制，统筹中央与地方地质工作，充分利用中央资金引领作用，形成了按1∶1以上比例出资的皖江、浙江和苏南等城市群，宁波、成都等城市和丹阳小城镇3个层次的中央和地方环境地质调查创新合作模式。2016—2018年带动地方投入4.2亿元，打造了可复制推广的地质调查“皖江模式”和“丹阳小城镇模式”，有效促进了地方政府开展地质调查工作的积极性，推进了城市群、城市和小城镇环境地质调查工作。在此基础上，探索并建立了大流域环境地质工作模式(图6)和大流域、经济区和县(市)3种尺度资源环境承载能力评价方法体系，对长江经济带、成渝经济区、皖江经济带、苏南现代化示范区、丰都县和北川县等开展资源环境承载能力单因素和综合评价，编制了系列图件，提出了相关建议。以大流域为例，从流域层面对长江经济带资源、地质环境的各个单要素地下水资源数量、地下水资源质量、突发性地质灾害、地面沉降、构造稳定性、地面塌陷、水土环境、地质遗迹等进行了承载本底和承载状态评价，进而对长江经济带总体资源环境承载能力进行综合评价。

以地下水资源数量单因子承载能力评价为例，研究表明，长江经济带地下水资源承载力高、较高和中等的面积共144.3万km2，占长江经济带总面积的70.09%，主要分布于长江经济带的水系干支流河谷平原、较大的湖泊平原、盆地区和部分降雨充沛的低山丘陵区。地下水资源承载能力较低的面积约24.6万km2，占全区总面积的11.93%； 承载能力低的区域面积约37万km2，占全区总面积的17.98%； 区域分布不均，多分布在江苏苏北沿海、江西赣南红盆、四川西北部山区(图7)。

图7 长江经济带地下水资源承载能力评价Fig.7 Evaluation chart of carrying capacity of groundwater resources in the Yangtze River Economic Zone

从总体上看，人口产业集中度较高的大部分区域地下水资源承载力较高。地下水资源承载状态属于盈余和均衡的区域面积202万km2，占总面积的98.30%，超载区仅占1.7%，主要集中在上海南部到嘉兴一带，表明长江经济带地下水资源整体开采利用程度较低，利用前景较好。

4.2.4 地球关键带研究取得新成果

地球关键带调查研究选择了江汉平原为示范区，建立了江汉平原沙湖等地球关键带监测场地，构建汉江—长江剖面关键带监测网和中美地球关键带合作基地1个，建立村镇集中安全供水示范点1个。编制了平原区地球关键带地质调查技术方法指南，明确了地球关键带界面空间分布特征调查方法、地球关键带界面结构定量表征(6面结构(大气-植被界面、植被-土壤界面、包气带-根系界面、包气带-饱水带界面、弱透水层-含水层界面、含水层-基岩界面)+ 4体结构(植被结构、包气带结构、特征化学组分展布、第四系岩性结构))和地球关键带界面过程监测方法。目前，江汉平原地球关键带监测站已经正式纳入国际地球关键带监测网络。

研究表明，江汉平原关键带形成与演化对原生劣质地下水分布与富集的控制作用显著，发现末次冰盛期以来海平面变化控制江汉平原浅层含水层砷富集。末次冰盛期以前，As/S稳定，黄铁矿等硫化物矿物固定砷； 末次冰盛期以后，气候变暖，风化增强引起硫消耗，含砷黄铁矿转化为吸附砷的铁氧化物，形成高砷含水层(图8)。地表水-地下水相互作用影响物质迁移转化，以氨氮为例，发现地表水中氨氮主要影响浅部孔隙含水层，而对较深部的孔隙含水层影响不明显或无影响。地表水中氨氮主要来自工业废水的排放，而较深部孔隙含水层中氨氮主要为天然来源，即沉积物有机氮矿化作用。

图8 江汉平原关键带JH002孔水-土典型物质组分结构及界面刻画

Fig.8Typicalcomponentstructureandinterfacecharacterizationofwater-soilofJH002drillingholeintheJianghanPlainearthcriticalzone

本次工作首次开展了地下水致病菌填图工作，形成地球关键带微生物填图技术方法流程。基本查明调查区域土壤和地下水微生物群落结构、多样性分布特征及其与农业土壤肥力和环境污染关系，并对农作物病原菌和人体致病菌分布规律进行研究，发现人类活动密集区致病菌多样性和相对丰度明显偏高，存在193种潜在病原菌种类(其中21种致病菌类型在一半以上样品中分布)。相关成果为供水安全及地下水水源地的选择提供了科学依据。

4.2.5 提出了多元响应的研究思路

针对“重大水利工程对长江中下游地质环境影响”，创新构建一套多模态传感器系统(陆域测量系统由三维激光扫描仪和 RTK 组成，水域测量系统由多波束测深、浅地层剖面仪、双频 ADCP 和 GPS 组成)(图9)，实现陆上和水下一体化的水动力特征、沉积特征和地貌特征测量，完成长江宜昌—河口段测线累计5 000 km。开展了上海—宜昌沿江水下地形、潮流、悬沙浓度及级配组成，沿江跨江大桥冲蚀状况以及河岸边坡稳定性等调查与评价，取得了最新水下地形、水沙等实测数据和评价成果。

图9 多模态传感器系统工作示意图Fig.9 Schematic diagram of multi-mode sensor system

(1)受上游重大水利工程影响，长江径流和输沙时空过程大幅改变，影响潮波向上传播，长江洪季潮区界与2005年相比上移82 km，枯季上移约220 km，潮区界显著上移，潮区界变动河段地貌发生重要变化。潮区界的显著上移导致下泄洪峰顶托上移，安徽安庆至湖北鄂州、黄冈河段两岸城乡洪涝风险增大； 潮区界变动河段由于长期动力条件形成的地貌发生变化，形成稳态转换，变动段冲刷显著(图10和图11)。

(a) 冲淤地形图； (b) 0 m等深线； (c) 5 m等深线； (d)10 m等深线

图10 长江与鄱阳湖汇流河段冲淤与微地貌特征

Fig.10ErosionandsiltationandmicrogeomorphologicfeaturesintheconfluenceofYangtzeRiverandBoyangLake

(a) DEM模型； (b) TIN模型； (c) 坡度模型； (d) 高程等值线图； (e-h) 边坡典型断面图11 某河段岸滩窝崩地形简图Fig.11 Topographic sketch of a river bank nest collapse

(2)宜昌以下干流河槽冲刷强烈，水下岸坡坡度大于20°的高陡边坡占比高达22%以上，发现窝崩、条崩30余处，长度多在1 km以上，主要分布在龙潭、太阳洲、螺山、砖桥、煤炭洲和蕲春等水道边坡，防洪与航运安全堪忧。

(3)河槽沉积物粗化，河床阻力下降，侵蚀型沙波发育且尺度增大，河口河槽最大冲刷深度达29.6 m，长江大桥主桥墩冲刷深度达10～19 m，水上与陆桥交通安全风险增大。三峡大坝截流前，长江中下游河槽表层沉积物平均粒径从上游细砂(0.3 mm)波动下降至下游极细砂(0.1 mm)及其以下； 但在三峡大坝截流以来，大坝下游沉积物发生严重侵蚀和粗化，大部分表层沉积物为细砂—粗砂(0.5～0.63 mm)。同时，河床沙粒阻力下降80%，相同水位下过境流量增大； 而且干流河槽沙波尺度增大，侵蚀型沙波发育，发育侵蚀型链珠状沙波。九江至湖口河段沙波占80.3%，湖口至大通沙波地形约占62.1%，大通至徐六泾沙波占64.3%，徐六泾至吴淞口沙波占27.5%。沙波尺度比三峡修建之前显著增大，已达巨型沙波级，波长最大达421 m，波高10 m。九江至上海干流中，8座长江跨江大桥主桥墩受到严重冲刷，冲刷深度达10～19 m(图12)。

(a) 长江四桥 (b) 长江二桥

(c) 长江大桥 (d) 长江三桥

图12 长江大桥等4座跨江大桥主桥墩冲刷坑在平面和剖面上(AB)形态及现状

Fig.12ScourpitshapeandpresentsituationinplaneandsectionofthefourbridgepiersoftheYangtzeRiverbridge

4.2.6 建立了第四纪地层多重划分对比序列

系统开展了长江中下游第四纪地质对比研究，建立了统一的第四系地层格架，并对区内地层系统进行了重新厘定，探讨了长江演化和贯通时限。关于“长江东流水系形成于何时”这一问题一直存在重大争议，即有前古近纪[32]、古近纪[33-34]、中新世[35]、晚上新世—早更新世[36]、更新世[37-41]等多种观点。本次研究认为宜昌—南京段断续分布的早更新世“砾石层”与长江无直接联系，长江贯通时间是在距今75万a的早、中更新世之交； 早更新世晚期前，长江虽尚未贯通下游地区，但在皖赣鄂至目前长江口发育存在“古扬子江”。

砾石层是长江中下游地区晚新生代地质环境变迁和古长江形成、演化的重要信息载体。砾石层具有河流相发育特点，分布在宜昌猇亭、武汉阳逻、黄石、九江、安庆和南京，分别称为宜昌砾石层、阳逻砾石层、黄州砾石层、九江砾石层和安庆砾石层等。这些砾石层的时代多被认为是早更新世，测年数据在100万a左右。砾石层沿江分布在各地高级阶地上，往往被认为与长江的发育有关，甚至被认为是长江贯通、长江水量骤然增大引起的。但是，细究这些砾石层分布状况和结构构造特征，却不难发现这些砾石层和长江并无直接联系。环江汉—洞庭盆地周缘，与宜昌砾石层、阳逻砾石层同期，尚发育有钟祥砾石层、常德砾石层、白沙井砾石层等等，且具有与宜昌砾石层和阳逻砾石层相似的河流相沉积特征，发育在相似的高程。此外，在当阳、孝感、咸宁、岳阳、汨罗、宁乡、津市、松滋等地，也发育同期早更新世砾石层。这些环江汉—洞庭盆地发育的砾石层，具有河流相冲积扇发育特点，从砾石物源看，与环江汉—洞庭盆地周缘短程河流密切相关，而与长江没有直接关系，如阳逻砾石层发育与府河有关，常德砾石层则与沅江的发育有关，宁乡一带的砾石层则与沩水发育有关。

江汉—洞庭盆地周缘发育的扇状堆积的卵砾石层或砂砾石层，具有向盆地中心延伸的特点[42]，而黄广—九江一带的九江砾石层、黄梅沙砾石层则向南东发育，反映了在早更新世江汉-洞庭盆地分别独立演化的特点(图13)，二者之间受黄石—广济一带低山丘陵阻隔，当时的长江尚未贯通。

图13 长江中游地区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

与早更新世河流相为主体的山间盆地冲积相发育为主体的砾石层、沙砾石层沉积不同，中更新世则发育以细粒沉积物为主体的河湖相沉积，并辅以风成沉积，这些沉积物同期或进一步接受后期湿热化改造，而不同程度地广泛发育网纹化。长江中游地区早中更新世地质环境的重大调整，是长江三峡续接贯通的地质环境效应，长江三峡续接贯通引来上游巨量水源，使江汉—洞庭盆地迅速演变为一个统一大湖泊，在短暂时间内掘开黄石东去，而使长江贯通。

通过在长江中下游地区收集200余个第四纪详细岩性编录钻孔，在长江中游建立6条、在下游建立23条钻孔联合剖面(“沉积相横剖面图”)，并在下游编制了8张更新世和2张全新世不同时期的岩相古地理图(图14和图15)，基本查明了长江中下游地区第四系地层沉积结构、展布特征和沉积环境变迁规律，进一步佐证了长江的贯通时间是在早、中更新世之交； 在下游重新厘定了长江与淮河沉积作用界线，长江沉积作用最北界位于盐城伍佑—盐城步封—大丰方强—大丰三龙一线，与构造上建湖隆起的南界吻合，该界线以南和泰州—姜堰—东台一线以北的区域为长江与淮河的沉积过渡区。此外，以第四系研究成果为依据，还修正了长江、淮河和沂沭泗水系地下水分区。研究发现： 早更新世时长江下游皖江段由于长江强烈下切作用，没有保留该时期的相应沉积物； 早更新世晚期前，长江尚未贯通下游地区，但在皖赣鄂至河口发育的“古扬子江”在长江三角洲地区沉积了早更新世时期巨厚的松散沉积物。钻孔资料显示： 该时期多个河道相沉积层普遍粒度较粗(含砾粗砂或中粗砂)，反映的是近源冲积扇(湿扇)沉积环境[43]，不能反映其是经过几千米搬运后的大河远源沉积产物； 而早更新世晚期后，河道相沉积层普遍粒度变细，表明与长江三峡已经续接贯通。

图14 长江下游地区早更新世晚期(Qp13)岩相古地理Fig.14 Lithofacies paleogeographic of late Early Pleistocene (Qp13) in the lower reaches of Yangtze River

4.2.7 建立了航空高光谱遥感综合调查技术方法和工作流程

先后使用鼎宏通航B-7680有人驾驶直升机和运12型(Y-12)轻型运输机搭载国产机载高光谱成像仪，开展环境地质调查研究，建立了航空高光谱遥感综合调查技术方法和工作流程以及土壤污染光谱定量反演模型。研究表明，该高光谱仪获取的遥感影像空间分辨率高，纹理清晰，光谱信息丰富，在环境污染、土地利用和土地质量变化等方面具较好的应用前景，如在皖南矿山开采区清楚识别出矿山粉尘污染分布(图16)并圈定了土壤地球化学异常(Cu、Bi、Hg、Mo等)，在苏南丹阳地区通过航空高光谱遥感反演发现了一些区域存在砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)超标现象(图17)。

图16 高光谱遥感识别贵池某矿山粉尘污染(红色)分布Fig.16 Hyperspectral remote sensing identification of dustpollution distribution in a mine of Guichi

图17 丹阳地区As含量(mg/kg)航空高光谱反演结果Fig.17 Aerial hyperspectral inversionof As in Danyang area

4.3 成果转化和服务成效

4.3.1 支撑服务长江经济带国土空间规划和新型城镇化战略

在工程实施过程中，先后编制了61份流域、经济区和城市系列地质调查报告和图集[21,26,44-48]，获中央及部、省级领导批示6次。其中，《支撑服务长江经济带发展地质调查报告》获张高丽副总理和时任江苏省副省长徐鸣批示； 《长江经济带国土资源与重大地质问题》图集上报中央财经领导小组办公室(118册)、自然资源部、中国地质调查局，同时得到长江经济带11省市国土资源和规划部门应用，产生显著社会效益； 编制完成的《中国城市地质调查报告(2016)》获时任国土资源部部长姜大明批示； 编制完成的《支撑长江经济带国土空间规划的资源环境条件与重大问题分析报告(2018)》获自然资源部国土空间规划局感谢。上述报告和图件为长江经济带地质环境保护、国土空间规划建设和城市群规划建设提供了科学依据。

在支撑服务新型城镇化战略中，近3年积极推进宁波、成都、杭州、南京、温州、金华、南通、安庆、芜湖、马鞍山等城市地质工作及其成果转化应用，同时积极探索地质工作服务于现代化城市的工作模式。以苏州城市地质调查成果应用为例，开展了农用地和建设用地适宜性评价，提出了城市周边永久基本农田划定和城镇开发边界调整完善建议(图18和图19)，如： 划定吴中区东部和西部原基本农田保护区周边耕地质量高且无重金属污染区域为苏州城市周边永久基本农田主要新增区域； 将苏州唯亭镇以北生态红线、优质耕地区及南阳山附近采空塌陷区调出原城市开发边界，将相城区以北、吴江区以南建设开发适宜性好的区域调入城市开发边界，为城市的发展提供可持续技术支撑。

图18 苏州永久基本农田划定示意图Fig.18 Sketch of permanent basic farmlanddelimitation in Suzhou

图19 苏州城市开发边界调整示意图Fig.19 Sketch of city development boundaryadjustment in Suzhou

4.3.2 支撑服务重大工程规划、建设和维护

组织开展的重大水利工程对长江中下游地质环境影响调查研究，针对新发现的悬沙和床沙粗化、岸滩窝崩加剧、潮区界显著上移、长江大桥主桥墩受到严重冲刷、鄱阳湖和洞庭湖口冲淤变化等，提出了过江通道规划建设、航道整治、防洪规划、长江大桥主桥墩维护等建议，编制了长江沿岸岸段长江大桥、过江隧道、港口码头和仓储工程建设的适宜性评价、河漕冲淤等系列图(图20)。该成果在长江水利委员会水文局、上海市水务局、长江南京第四大桥有限责任公司、安徽省交通规划设计研究总院等单位得到应用。

图20 江苏—上海段长江大桥建设适宜性评价分区

Fig.20DivisionoftheYangtzeRiverbridgeconstructionsuitabilityevaluationinJiangsu-Shanghaisection

对甬舟跨海通道建设的适宜性评价工作提出了跨海通道跨越方式(桥梁适宜)及线位选址方案，其成果得到宁波市铁路建设指挥部等交通部门应用； 活动断裂评价工作为江苏省如东县通用机场选址提供了工程地质等资料和科学建议，促使机场选址成功避开了栟茶河活动性断裂，调查成果得到如东县国土资源局应用； 对长江经济带2016—2030年规划的铁路、沪昆高铁、沪汉蓉高铁、新建贵阳—南宁高铁和贵州道务高速公路的沿线岩溶塌陷易发性进行了评估，提出规划选线应高度关注重大地质问题及规划优先选择线路，成果得到中铁二院、遵义市交通运输局等单位应用。

4.3.3 支撑服务地质灾害防治

组织开展了长江万州—宜昌段航道基于滑坡涌浪风险评估和预警，构建了地质灾害涌浪快速预测评估系统及方法，为重庆市、宜昌市等地方政府提供了箭穿洞危岩体、茅草坡4#斜坡、棺木岭危岩体等重大地质灾害隐患点滑坡涌浪预测建议(图21和图22)，为这些隐患点防治提供了依据，相关成果也得到三峡集团公司高度评价。在丹江口库区，基本查明崩塌、滑坡、泥石流和不稳定斜坡1 622处，编制的相关调查报告在丹江口市等国土资源政府部门得到应用。在涪江流域，总结了典型小流域黄家坝灾损土地利用模式，编制的《涪江流域地质环境图集》等成果得到绵阳市及遂宁市地方政府应用。

图21 万州—宜昌干流航道滑坡涌浪风险评估

Fig.21RiskassessmentoflandslidesurgeintheYangtzeRivermainchannelbetweenWanzhouandYichang

(a) 145 m水位 (b) 175 m水位

图22 棺木岭危岩体航道涌浪预警分区

Fig.22DivisionofthechannelsurgewarningofdangerrockmassinGuanmuling

4.3.4 支撑服务赣南贫困地区脱贫攻坚

完成江西赣县五云镇夏潭村饮水示范工程一处。完成2口示范井，单井出水量达200 t/d以上，可满足夏潭村1 300余人安全饮水要求。在兴国县圈定城镇应急水源地，可保障兴国县城10万人战略应急供水，并实施探采结合井22口，总涌水量均超过13 000 m3/d，直接解决了23 000余人饮水困难。在兴国和宁都县新发现优质偏硅酸矿泉水15处，在兴国县发现稀有锂矿泉水2处，指出这些地方均具备发展高端矿泉水产业潜力，相关成果已被当地县政府用于矿产勘探权申报。

4.3.5 支撑服务国家地下战略储油储气库基地建设和页岩气绿色开发战略

调查发现，长江经济带岩盐矿产丰富，拥有23个地下大中型岩盐矿(图23)，盐穴空间资源巨大，有利于打造国家地下盐穴战略储油储气库基地建设。通过调查评价，提出了连云港有2 528 km2的区域适宜开发建设深部地下空间大型水封洞库能源储备库。

图23 长江经济带大中型岩盐矿分布

Fig.23Distributionoflargeandmedium-sizedrocksaltdepositsinYangtzeRiverEconomicZone

在涪陵页岩气勘查开发区，总结了6个有利资源条件及开发中应关注的风险(图24)，有力支撑服务页岩气绿色开发战略，成果得到中国石化重庆涪陵页岩气勘探有限公司应用。

①.施工用料运输车辆； ②.地表其他潜在污染源； ③.地震勘探浅钻； ④.集气站及脱水装置； ⑤.产出水处理或收集池； ⑥.施工期废水收集池； ⑦.岩溶管道； ⑧.常规天然气或其他非常规天然气聚集区； ⑨.压裂缝； ⑩.废弃井或事故井

图24 涪陵页岩气勘探开发区地下水环境影响风险途径示意图

Fig.24RiskwayofinfluenceongroundwaterenvironmentinFulingshalegasexplorationdevelopmentarea

5 未来工作部署

按照习近平总书记在长江上游、中游考察期间作出的“要求共抓大保护，不搞大开发。建立硬约束，长江生态环境只能优化、不能恶化。坚持把修复长江生态环境摆在推动长江经济带发展工作的重要位置，探索出一条生态优先、绿色发展新路子。”的重要指示，遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”理念，围绕长江经济带绿色生态廊道打造、新型城镇化建设、立体交通走廊建设和产业转型升级等方面，围绕“一道”(绿色生态廊道)、“两廊”(立体交通走廊、现代产业走廊)、“三群”(长三角、长江中游和成渝城市群)、“一区”(扶贫攻坚区)、“一支撑”(技术支撑体系)部署综合地质调查工作。

(1)“一道”，主要围绕重要湖泊湿地区、能源矿产开采区、重要水资源保护区、重点生态脆弱区、水利工程影响区等部署，基本查明相关地区地质环境条件和存在问题，为长江经济带国土空间规划、绿色生态廊道建设、湖泊湿地生态环境修复、地质灾害防治提供基础地质数据。

(2)“两廊”，主要围绕立体交通走廊在沿江、沿海和沿高铁(沪昆、京广、京九、沪蓉高铁)沿线部署综合地质工作，基本查明重点地区工程地质条件和重大工程地质问题，进行工程地质评价和适宜性分区，为重大工程和重大基础设施建设提供基础支撑。

(3)“三群”，主要围绕长三角、长江中游、成渝、滇中、黔中等城市群部署环境地质综合调查，基本查明基础地质条件，建立重点城市地质环境监测体系与信息平台，为城市总体规划、土地利用规划、地下空间开发利用规划等提供基础地质依据。

(4)“一区”，主要围绕赣南等集中连片特困区部署环境地质综合调查，为解决贫困地区全面建成小康社会提供直接服务与技术支撑。

(5)“一支撑”，主要开展长江经济带综合地质调查科技创新研究、综合信息平台和国土资源环境承载力评价监测预警建设工作。

致谢：本工程实施过程中得到了中国地质调查局、南京地质调查中心、武汉地质调查中心、成都地质调查中心、中国地质科学院岩溶地质研究所、中国地质调查局探矿工艺研究所、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质大学(武汉)、华东师范大学、南京大学、江苏省地质调查研究院、上海市地质调查研究院、浙江省水文地质工程地质大队、浙江省地质调查院苏州南智传感科技有限公司、南京中地仪器有限公司以及长江经济带11省(直辖市)国土资源部门等各级领导的关心和支持，谢忠胜、孙建平、史玉金、魏广庆、郭盛乔、邓娅敏、邵长生、黄波林、朱锦旗、龚绪龙、季文婷、彭柯、董贤哲、李晓昭、伏永朋、戴建玲、朱继良、王新峰、杜尧、张水军、毛汉川、杨强、宋国玺、贾军元、宋志、杜尧、邢怀学、修连存、刘建东、杨辉、刘林、杨国强、金阳、杨海、梅世嘉、刘红樱、彭博、于俊杰、蒋仁、顾轩、崔玉贵、郑树伟、张家豪、石盛玉、吴帅虎、黄海、齐秋菊等参与了工程和项目工作及本文的编写，在此一并致以衷心的感谢！