地质工作在区域协调发展中的作用——2021京津冀地质生态环境协同发展高峰论坛报告

刘嘉麒

（中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029）

很高兴能来参加这次“院士讲地质——2021京津冀地质生态环境协同发展高峰论坛”，今天主要给大家讲一讲地质工作在区域协调发展中的作用。在京津冀的发展中，地质工作是相当重要的，将发挥重大的作用。

1 京津冀的自然背景

京津冀地处华北地区，第二与第三地势梯度过渡带，东临大海，西接高原（黄土高原、蒙古高原），有山、有水、有平原，自然环境优越。地质上，京津冀是一个古老地块——华北克拉通，华北凹陷，资源丰富。气候为北温带，比较适宜，但是雾、霾、沙尘相对较多。京津冀处在这样一个环境当中，其实地质工作可以发挥方方面面的作用，我今天着重提两个方面：一是把太行山打造成为绿水青山和金山银山；二是促进产业升级、经济转型。

2 把太行山打造成绿水青山和金山银山

在华北地区，太行山是比较重要的。太行山对于河北，乃至华北气候环境和经济社会发展有着重要影响，它犹如一垛墙挡在华北的西部，阻挡大气环流，阻挡空气扩散，这个地区雾、霾天气多，除了人为因素以外，与它的存在不无关系。因此在生态环境、“双碳”建设和水文地质方面，都将起到至关重要的作用。因此在京津冀资源环境方面，必须要将太行山考虑进去。如何把太行山打造成绿水青山和金山银山，考虑有以下几方面工作。

（1）建立地质大剖面、大峡谷，提升科学价值

太行山从南到北上百万米，有数百千米的大峡谷。我曾去世界闻名的美国科罗拉多大峡谷考察过，它的剖面比较完整，但是它的地质时代没有太行山大峡谷的地质时代完整，太行山大峡谷的地质时代，从太古宙开始一直到第四纪，几乎涵盖了所有地质层位，远远超过了科罗拉多大峡谷，后者几乎没有古生代和前古生代的层位。从时代的连续性上来说，太行山从25亿年～27亿年的层位上很连续，而且层位基本保持水平，尽管隆升，但是构造活动不算强烈。层位水平对于地质工作来讲非常有利，如果太多褶皱、断裂或者遭到破坏，对于层序研究会有诸多的麻烦，所以不管在空间上和时间上、岩石类型上和地层层序上，太行山既可以做地质工作的大型野外教科书，还可以做一个大的自然遗产，太行山地质大剖面的研究，对科学、经济发展都会有很大作用。太行山是京津冀地区一个很重要的地质体，故提出的第一点工作就是把太行山地质大剖面、大峡谷能够很好地建立起来。

（2）发挥自然资源优势

京津冀地区的矿产资源和能源、生物资源和旅游资源都比较丰富。

第一、矿产资源和能源。在京津冀地区，矿产资源和能源比较丰富，有煤、石油、天然气以及地热资源。雄安一带主要开发地热资源，另外铁矿、铜矿、钼矿、金矿等矿产资源也相对比较丰富。

第二、生物资源。京津冀地区森林、草原、植物、动物和药材等资源也很丰富。

第三、旅游资源。我们国家在地质公园建设、地质遗迹建设方面做了大量的工作，推动了很多地区的经济发展和旅游发展，这方面应归功于地质工作。以前大家对地质工作不甚了解，但是地质公园和地质旅游工作开展以后，大家都见到了实效，所以对地质工作更加支持，更加认可它的重要性。在旅游资源方面，如果将北京、河北、河南、山西整合成一条旅游线，将有十几个国家级以上的地质公园，然后再联合一些文化遗产，将是一条非常精彩的旅游热线，但是目前都比较分割。因此，提出的第二点工作就是京津冀地区的地质工作应该在自然资源方面发挥作用。

（3）构建生态保护的天然绿化带

把太行山脉作为一个整体，统筹进行生态建设，使之成为绿水青山，成为华北地区的绿色屏障。在实现碳达峰、碳中和过程中发挥重要作用，减少乃至避免霾天气发生。

在生态建设方面，山区的生态建设比平原的生态建设更能发挥效益。因为山区是立体的，相同的土地面积下，山区的立体平面面积远远超过平原的平面面积。它可以有不同的植被带和生态带，这对于生态的发展十分重要。华北地区东边是平原，西边是太行山，如果做好太行山剖面的生态建设，将对京津冀地区的生态建设发挥重要的作用。碳中和、碳达标最终目的，主要是靠生态系统吸收碳的排放，那么做好生态建设还是依靠植物和生物；而京津冀地区正好具备一个天然屏障，需要将它绿化好，将它真正变成绿水青山，考虑将山区和平原的生态建设有效地结合起来，那么它将在生态环境和“双碳”方面发挥主要作用。

另外还涉及水的问题。华北地区相对缺水，而且部分地区地下水过度开采，因此将来的工作调整，应考虑如何将地表水，包括湖泊、河流和大气降水很好地利用起来，以及做好地下水开发利用规划，再加上南水北调的辅助作用，避免出现过度开采地下水造成的塌陷、漏斗、地面沉降等问题。

在京津冀地区的绿色生态建设方面，除了自然环境的建设，还包括城市建设。2021年6月，在天津召开的中国海绵城市国际交流大会中，多位专家也都提出，现在除了要做好智慧城市建设，更加重要的是要做好海绵城市和立体城市建设，但是这些都需要对自然环境和生态环境进行更加完善的规划和设计。在这些方面，我们的地质工作应该也必须发挥更大作用。将京津冀的生态环境建设好，这不仅是对本地区，对国家也有突出的贡献。

（4）将自然景观与历史、文化有机地结合在一起，发展旅游事业，发展低碳经济，推动地方经济发展

太行山受拒马河、滹沱河、漳河、沁河、丹河等切割，多横谷，当地称为“陉”，为东西交通重要通道，古有“太行八陉”：轵关陉、太行陉、白陉、滏口陉、井陉、蒲阴陉、飞狐陉、军都陉。太行山脉西翼连接山西高原，东翼由中山、低山、丘陵过渡到平原。山中多雄关，著名的有位于河北的紫荆关，山西的娘子关、虹梯关、壶关、天井关、平型关等。

京津冀地区自然景观、文化和历史遗迹都是非常精彩、非常丰富的，包括长城、故宫、天坛等，河北、天津也有多处文化古迹，如果能够将这些历史文化古迹和自然环境有机结合起来，就能够对地方经济的发展发挥很大的作用。这些地方资源很丰富，但是有点分散，资源没有很好地整合起来，就不能发挥整体的作用。所以像今天这个京津冀地质生态环境协调发展的会议一样，打破行政界限，真正地把京津冀一体化，这样才能发挥更大的作用。

（5）将太行山作为一个整体，使之成为国家和世界自然遗产

太行山作为中华民族重要的发祥地之一，拥有大量独一无二的有形和无形的文化遗产、自然遗产。推动太行山申报世界遗产，是一项功在当代，利在千秋的事业。太行山符合多条世界遗产申报的自然和文化标准。它不仅拥有25亿年以上代表亚洲东部典型山脉形态地质地貌价值的地质发展史，还被国际生物学界认定为一个重要的全球生物多样性地理单元，包含了突出的生物多样性价值。

京津冀地区文化遗产已经很多了，但是自然遗产相对还比较少。截至2021年7月，我国共有56个世界遗产，其中文化遗产38个，文化和自然遗产4个，自然遗产仅有14个。如果以太行山为主体，要打造成一个世界遗产，它既可以作为自然遗产，也可以作为文化遗产，可以成为双遗产，这对整个京津冀地区和华北地区将会发挥重要作用。并且太行山作为革命老区，树立了“太行精神”，丰富了太行文化内涵。太行文化是中华传统文化的典范，中华民族的伟大复兴需要太行精神。

综合来说，太行山地区要打造出一个整体的世界自然和文化遗产，需要各地方政府和有关部门很好的支持和协同。太行山跨越4个省市，其主体在河北，河北应主动率先把太行事业抓起来，协调兄弟省市，共同把太行山打造成绿水青山和金山银山的典范。

3 促进产业升级、经济转型

京津冀地区有着悠久的历史，为中国的发展作出了卓越贡献。除了高度发达的高科技产业，也有相当广泛的传统产业，如煤炭、钢铁、化工等占据很大比重，但是这些传统行业，耗能量和排放量均比较大，这给节能减排，实现“双碳”目标增加很大压力，因此必须促进产业升级、经济转型。

京津冀地区存在丰富的玄武岩，因此绿色高新产业——玄武岩纤维材料产业，可作为区域经济发展的一个美好选项。玄武岩纤维材料是以火山喷发形成的玄武岩为原料，经过一定的工艺流程制作成的纤维、岩棉、鳞片等复合材料和定型产品，展现出综合性能好、性价比高、产业链长、用途广等优势，使点石成金变为现实。在正常生产加工过程中不产生有毒物质，无废气、废水、废渣排放，是20世纪末刚刚兴起的新型绿色高性能无机非金属工业材料。2009年玄武岩纤维被列为国家重点发展的四大纤维之一，与碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维这些高级纤维并列；2016年，工信部、发改委、科技部、财政部联合出台的《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》，玄武岩纤维被列入新型无机非金属功能材料名单；2020年初，再次将玄武岩纤维列入关键战略材料。因此，我认为玄武岩纤维的发展前景更好，发展空间更大，甚至可能替代它们。

（1）玄武岩纤维的类型

玄武岩纤维可以分为3种类型：纤维（Continue Basalt Fiber，CBF）、岩棉（Basalt Wool）和鳞片（Basalt Scale）。

（2）玄武岩纤维材料的主要特征

玄武岩纤维用途广泛，其具有抗拉强度高，力学性能好；介电系数高，绝缘性能好；热传导系数低，阻燃性能好，既耐高温又耐低温；既耐酸又耐碱，化学稳定性好，抗腐蚀性能强；与水泥相容性好，握裹力强，对增强水泥混凝土结构具有无可替代的优势；优良的透波性能和一定的吸波性能，适宜做隐形材料；吸音系数高，抗电磁辐射功能强等优越性，更重要的是它无污染，易降解回收。

（3）玄武岩纤维复合材料和应用领域

玄武岩纤维可以做成多种复合材料，如棒、板、筋、管、网、绳和布等，用途广泛，在航天、航空、军事、石油、海洋、建筑和交通方方面面都有应用，每个方面都有很大的发展空间。例如从立体交通方面来说，包括飞机、无人机、高速公路、桥梁、涵洞、码头和轮船这些方面都有很好的应用。产业升级转型使得矿产资源和自然资源的应用，既可以提高性价比，又可以减少环境污染、提升资源利用率，为国家创造更大的价值。

4 结语

（1）京津冀是我国的政治中心、文化中心，是全国最重要的地区，由于它的特殊社会地位和辐射作用，该地区必须协同发展，能够对全国产生积极影响。

（2）政治是社会发展的引擎，科技是第一生产力；人类生存所依赖的资源、能源、气候和生态环境，样样都与地球科学密切相关。地球科学是养育人类的科学，在区域乃至整个社会发展中发挥着重要作用。

（3）相信地球科学会在京津冀地区，在整个中国的经济发展当中，在人类命运共同体的建设当中都能发挥更大的作用。