烏蒙山區“地質調查+”經濟發展模式研究
——以昭覺縣為例

周長松, 李 軍, 鄒勝章*, 林永生, 盧 麗, 樊連杰, 王 佳, 吳樹誠

(1.中國地質科學院巖溶地質研究所/聯合國教科文組織國際巖溶研究中心/自然資源部廣西巖溶動力學重點實驗室/廣西巖溶資源環境工程技術研究中心,廣西 桂林 541004; 2.廣西平果喀斯特生態系統國家野外科學觀測研究站,廣西 平果 531406; 3.河北建筑工程學院 河北省水質工程與水資源綜合利用重點實驗室,河北 張家口 075000; 4.桂林水文中心,廣西 桂林 541000)

0 引言

“地質調查+”是指國家精準扶貧與脫貧攻堅時期(2013—2020年),自然資源部中國地質調查局及其下屬單位在“定點扶貧六縣”“烏蒙山片區”“三區三州”等重點區域開展精準扶貧和脫貧攻堅工作過程中形成的一條既解決民生、又助力產業發展的特色扶貧之路[1-4]。由于各重點區域地質調查存在工作時間、工作內容、工作程度、工作方式等方面差異[5-7],結合各片區具體成效進行“地質調查+” 經濟發展模式(或特色扶貧模式)的內涵和特征總結,對進一步開展各片區新時代地質調查工作具有重要意義。

四川省昭覺縣曾是“三區三州”52個深度貧困縣之一[8],現在仍是150個國家鄉村振興重點幫扶縣之一[9]。2020年之前,由于歷史、自然、文化等多重因素的影響,脫貧攻堅任務相當艱巨[10]。2019—2021年自然資源部在昭覺縣部署實施了“烏蒙山地區水文地質調查”項目[11-12],完成了昭覺縣1∶25萬水文地質和水資源調查2 699 km2、1∶5萬水文地質調查1 350 km2、1∶2.5萬綜合地質調查30 km2,查清了昭覺縣水資源、優質地下水、優質土壤、地質遺跡等資源的分布,在嚴重缺水地區實施引泉供水示范工程34處、生態農業示范工程8處,解決了8 010人的飲水困難,并為3.6萬人提供了水資源保障。深入系統地總結昭覺縣地質調查工作,已經成為昭覺縣當前地質調查工作的重要內容之一。本文結合昭覺縣地質調查與經濟發展的具體實踐,系統地總結了“地質調查+”經濟發展模式及其構建路徑。

1 研究區概況

昭覺縣位于四川省涼山彝族自治州中部偏東,處于金沙江上游西溪河流域, 面積2 699 km2,轄1個鎮,46個鄉(圖1)?？傮w地勢西高東低,平均海拔2 170 m,發育侵蝕低山、侵蝕低中山、侵蝕中山緩坡地貌、侵蝕中山陡坡地貌、侵蝕溶蝕中低山和侵蝕堆積平原及山間盆地等地貌(圖1)。氣候屬于川西高原雅礱江溫帶氣候,年平均氣溫10.9 ℃,年平均降雨量846.1 mm。區內地層從東到西依次發育寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系和第四系,其中中二疊統陽新組(P2y)、中三疊統雷口坡組(T2l)、上侏羅統牛滾凼組(J3n)為主要的碳酸鹽巖地層,上二疊統峨眉山玄武巖(P3em)為主要的巖漿巖地層,上三疊統白果灣組(T3bg)、上三疊統須家河組(T3xj)、中侏羅統沙溪廟組(J2s)、下白堊統飛天山組(K1f)、下白堊統小巴組(K1-2x)為主要碎屑巖地層[13](圖1)。區內斷裂發育,且以SN向斷裂為主,代表性的有四開伊林斷裂、木佛山斷裂、熱克斷裂等。

1.第四系洪積; 2.第四系殘坡積; 3.白堊系小壩組; 4.白堊系飛天山組; 5.侏羅系官溝組; 6.侏羅系牛滾凼組; 7.侏羅系新村組; 8.侏羅系中益門組; 9.三疊系白果灣組; 10.二疊系峨眉山玄武巖組三段; 11.二疊系峨眉山玄武巖組二段; 12.中二疊統陽新組; 13.泥盆系曲靖組; 14.泥盆系下統; 15.下志留統; 16.志留系龍馬溪組; 17.奧陶系寶塔組; 18.下奧陶統龍馬溪組; 19.寒武系婁山關組; 20.白堊系天馬山組; 21.侏羅系蓬萊鎮組; 22.侏羅系遂寧組; 23.侏羅系沙溪廟組; 24.侏羅系自流井組; 25.三疊系須家河組; 26.中二疊統雷口坡組; 27.三疊系東川組; 28.上三疊統; 29.二疊系宣威組; 30.地層界線; 31.角度不整合界線; 32.平行不整合界線; 33.巖相界線; 34.地層產狀; 35.性質不明斷層; 36.推測斷層; 37.正斷層; 38.逆斷層; 39.平移斷層; 40.斷層傾角; 41.杏仁狀玄武巖; 42.河流; 43.縣界圖1 昭覺縣地質簡圖Fig.1 Geological sketch of Zhaojue County

圖2 昭覺縣富鍶和富偏硅酸地下水分區Fig.2 Zoning map of strontium-rich and metasilicate-rich groundwater in Zhaojue County

2 水資源開發利用與經濟發展模式

為了揭示地質調查支撐下的昭覺縣水資源開發利用方式及經濟發展特征,以地層巖性、地貌類型為篩選原則,選取三大巖性(碎屑巖、玄武巖、碳酸鹽巖)、四大地貌(山間盆地、侵蝕中山、侵蝕溶蝕中低山、侵蝕低中山)組合下的5個典型區(灑拉地坡盆地、竹核盆地、特布洛鄉、哈甘鄉、金曲鄉)(圖3)開展水資源開發利用與經濟發展模式研究,形成了“碎屑巖區山間盆地”“玄武巖區山間盆地”“碎屑巖區侵蝕低中山河谷”“碳酸鹽巖區侵蝕溶蝕中低山峽谷”“多巖性組合區侵蝕中山河谷”5種典型模式。

2.1 碎屑巖區山間盆地模式

碎屑巖區山間盆地水資源開發利用與經濟發展模式典型區為灑拉地坡向斜盆地,該盆地位于昭覺縣西部,近SN向展布,面積16.34 km2(圖3); 總體地勢東西高、中部低,北部高、南部低,海拔2 620～2 750 m,兩側山體頂部與盆地中部河谷地形高差近130 m; 近SN向展布的西洛河從盆地中部貫穿,東西兩側山體另有十余條支溝匯入盆地中的西洛河; 周邊山體出露小壩組一段(K2x1)鈣質粉砂巖、泥巖組成,含水層連續性較好,補給范圍較廣,寬緩地形和20°～30°巖層傾角有利于地下水向向斜核部運移,在向斜核部賦存有豐富的孔隙裂隙層間水。結合灑拉地坡向斜盆地水資源開發利用條件及現有的產業布局,建立了碎屑巖區山間盆地水資源開發利用與經濟發展模式: 盆地兩側山體上部中草藥種植-山體中部傳統農作物種植-山體下部松樹林菌類套種-盆地中大棚高效農業種植(圖4)。該模式充分發揮灑拉地坡盆地西連西昌、南接布拖縣、東靠昭覺縣城的區位優勢,通過攔蓄西洛河地表水資源,抽提盆地砂巖含水層承壓水,蓄引周邊山泉水,實現高效利用盆地區地表-地下水資源; 通過種植耐寒、耐旱的云香木等中藥材,有效利用兩側山體上部的閑置區域; 利用兩側山體中部坡度較大、集約化利用率不高的特點,繼續進行傳統農業種植,保障兩側山體中部傳統農業種植面積; 結合區域氣候條件和海拔條件,篩選適用于高海拔松樹林種植的食用菌,提升山體下部松樹林經濟效益; 利用盆地區域平坦開闊、交通便利,通過大棚種植附加值更高的蔬菜瓜果,擴大盆地平坦區經濟價值。

圖4 碎屑巖區山間盆地模式Fig.4 Intermountain basin model in clastic rock area

2.2 玄武巖區山間盆地模式

玄武巖區山間盆地水資源開發利用與經濟發展模式典型區為竹核盆地,位于昭覺縣東北部,處于竹核鄉、阿并洛古鄉兩鄉交匯地帶,順地層走向呈NNW—SSE向展布,面積16.05 km2(圖3)?？傮w地勢西、北、南高,東低,海拔2 000～2 300 m。區內地層巖性主要以塊狀玄武巖為主,河流主要有EW向的牛洛河、哈啦黨拉打河,以及SN向的打拉古洛河,其中牛洛河和打拉古洛河是哈啦黨拉打河的兩個支流[15]。在盆地東側二疊系峨眉山玄武巖組二段(P3em2)內,發育大溫泉和小溫泉,其出露高程分別為1 892 m、1 968 m。

結合竹核盆地區位條件、地質結構條件、土壤條件以及現有的產業布局,提出了玄武巖區山間盆地水資源開發利用與經濟發展模式為: 盆地兩側山體中上部封山育林)-山體下部溫泉開發和傳統農作物種植-盆地中部大棚高效農業種植和傳統水田種植(圖5)。該模式充分發揮竹核盆地緊挨昭覺縣城的區位優勢以及自身的溫泉資源優勢,通過對山體中上部封山育林,有效保證溫泉補給區水質、水量不受人類活動影響; 通過攔蓄提引牛洛河地表水資源,蓄引玄武巖山泉水資源,實現高效利用盆地區地表-地下水資源; 繼續推進山體下部旱地、盆地中部水田傳統農作物種植,保障傳統農業種植面積,發揮昭覺糧倉的作用; 通過引進適合的魚苗進行溫泉水養殖,打造富鍶、偏硅酸礦泉水廠,提升溫泉資源的綜合經濟效益; 利用盆地中部地勢平坦、交通便利優勢,實施附加值更高的大棚經濟,擴大盆地經濟價值。

圖5 玄武巖區山間盆地模式Fig.5 Intermountain basin model in basalt area

2.3 碎屑巖區侵蝕低中山河谷

碎屑巖區侵蝕低中山河谷水資源開發利用與經濟發展模式典型區為特布洛鄉,該鄉位于縣境東部,面積87.4 km2(圖3)。區內高程1 600～2 700 m,地層從老到新依次有下三疊統(T1)、中三疊統雷口坡組(T2l)、上三疊統須家河組(T3xj)。根據特布洛鄉水土資源分布特征、氣候與交通條件以及現有的產業布局,提出了碎屑巖區侵蝕低中山河谷水資源開發利用與經濟發展模式: 高海拔區山體上部中藥材種植-山體中上部地形起伏區牛羊馬畜牧業養殖-山體中下部緩坡處人工牧草種植-山體下部陡坡處傳統農業種植-河谷地帶富鍶礦泉水開發(圖6)。該模式充分發揮特布洛河河谷地帶地下水富鍶優勢和吉子納烏村高海拔山區氣候、地形優勢,通過擴泉引水、建壩攔蓄分散排泄泉水,實現地表-地下水資源聯合調蓄; 通過種植耐寒、耐旱的云香木等中藥材,有效利用山體上部的閑置區域; 通過篩選引進抗寒性強、產量高的黑麥草、鴨茅草、紫花苜蓿等高效優質牧草與本地優勢草種尼泊爾蓼草套種,對400畝(1)1畝=0.066 7 hm2草場采取單播、混播方式進行科學配比,不僅提升了草地載畜量,還促進了本地優勢草種的快速生長,擴大山體中下部緩坡區域經濟價值; 利用山體下部坡度較大、集約化利用率不高的特點,繼續進行傳統農業種植,保障了傳統農業種植面積。

圖6 碎屑巖區侵蝕低中山河谷模式Fig.6 Low and mid- mountain valley model of erosion in clastic rock area

2.4 碳酸鹽巖區侵蝕溶蝕中低山峽谷模式

碳酸鹽巖區侵蝕溶蝕中低山峽谷水資源開發利用與經濟發展模式典型區為哈甘鄉,該鄉位于昭覺縣東北部,面積45.26 km2(圖3)。區內一般高程1 000～1 800 m,相對高差300～800 m; 留筒河于鄉域北部先由西向東徑流,再于鄉域東部由北向南徑流。區內地層從老到新依次有下奧陶統龍馬溪組(O1l)、中二疊統陽新組(P2y)、上二疊統峨眉山玄武巖組(P3em)。

根據哈甘鄉水土資源分布特征和氣候、交通條件以及現有的產業布局,提出了碳酸鹽巖區侵蝕溶蝕中低山峽谷水資源開發利用與經濟發展模式: 河谷兩側山體上部封山育林-山體中部陡坡果樹種植-山體中部緩坡處高效農業種植-山體下部傳統農業種植-河谷地帶旅游開發(圖7)。該模式通過充分發揮留筒河峽谷風光資源優勢和區域氣候優勢,打造峽谷風光旅游產業,提升峽谷風光資源的價值; 通過攔蓄留筒河地表水資源,蓄引周邊山泉水和支溝地表水,實現高效利用低山峽谷區地表-地下水資源; 通過對山體中上部封山育林,有效提升山體上部水源涵養能力,有效保證水資源補給區不受污染影響; 選取適合海拔中等、日照充裕條件的火龍果、蘋果等果樹類型,提升山體中部陡坡區的經濟效益,控制陡坡區的水土流失; 通過大棚種植附加值更高的蔬菜瓜果,擴大山體緩坡區域經濟價值; 繼續推進山體下部旱地傳統農作物種植,保障傳統農業種植面積和區域居民糧食供給。

圖7 碳酸鹽巖區侵蝕溶蝕中低山峽谷模式Fig.7 Middle and low mountain canyon model of erosion and dissolution in carbonate rock area

2.5 多巖性組合區侵蝕中山河谷模式

多巖性組合區侵蝕中山河谷水資源開發利用與經濟發展模式典型區為金曲鄉,該鄉位于昭覺縣西北部,面積46.5 km2(圖3)。區內一般高程2 600～3 300 m,相對高差300～700 m。金曲河近SN向從鄉域中部穿過,受金曲河及其支溝強烈切割剝蝕,形成了“東西高、中部低”“北部高、南部低”的地貌特征。區內地層從老到新依次有二疊系陽新組(P2y)、二疊系峨眉山玄武巖(P3em)、三疊系白果灣組(T3bg)、侏羅系益門組(J1-2y)、新村組(J2x)、牛滾凼組(J3n)、牛滾凼組(J3n)、白堊系飛仙山組(K1f)。

結合金曲鄉水土資源分布特征和氣候、交通條件,提出了多巖性組合區侵蝕中山河谷水資源開發利用與經濟發展模式,具體內容為: 河谷兩側山體上部中草藥種植-山體中部富硒農作物藥材輪作-山體下部畜牧養殖和傳統農業種植(圖8)。該模式通過充分發揮富硒土壤資源、畜牧業歷史悠久的優勢,打造現代化畜牧業和富硒農產品,提升山體下部牧草區和中部傳統農業經濟效益; 通過攔蓄提引金曲河地表水,蓄引山泉水,實現高效利用中山河谷區地表-地下水資源; 通過種植耐寒、耐旱的云香木、黨參等中藥材,有效利用兩側高海拔山體上部的閑置區。

1.灰巖; 2.粉砂巖; 3.泥巖; 4.石英砂巖; 5.玄武巖; 6.砂礫石; 7.地層代號; 8.斷層及其編號; 9.河流; 10.引水管; 11.下降泉; 12.蓄水池; 13.富硒元素; 14.第四系全新統洪積層; 15.陽新組; 16.上二疊統峨眉山玄武巖; 17.上三疊統白果灣組; 18.中三疊統雷口坡組; 19.下三疊統嘉陵江組; 20.下三疊統銅街子組; 21.下侏羅統—中侏羅統益門組; 22.中侏羅統新村組; 23.上侏羅統牛滾凼組; 24.下白堊統飛仙山組圖8 多巖性組合區侵蝕中山河谷模式Fig.8 Zhongshan valley model of erosion in multiple lithology combination area

3 昭覺縣“地質調查+”經濟發展模式

3.1 昭覺縣“地質調查+”經濟發展模式內涵

類比“經濟發展模式”概念[16],可以將“地質調查+”經濟發展模式定義為: 以地質調查為基礎,圍繞國家或地方政府在一定時期對特色農業發展、飲水安全、供水保障、綠色礦業、特色旅游業等方面的需求,形成的一條既完成地質調查目標、又助推地方發展的獨具特色的經濟發展路子。

對昭覺縣“灑拉地坡盆地”“竹核盆地”“金曲鄉”“哈甘鄉”“特布洛鄉”等5個典型區域水資源開發利用與經濟發展模式進一步分析,可以發現以攔-蓄-提-引為主要內容的地表-地下水資源一體化調蓄是昭覺縣水資源開發利用的主要特征,地形地貌不同部位的立體化種植、差異化產業布局是昭覺縣經濟發展的基本特征。據此,結合地層巖性、地形地貌、水資源開發利用及產業實踐等內容,可以建立昭覺縣”地質調查+”經濟發展模式。該模式涉及到碎屑巖、玄武巖、碳酸鹽巖三大巖性分區,每個分區可以開展4種方式的水資源開發利用(攔、蓄、提、引)和4大類經濟產業布局(高效農業區、傳統農業區、牧業開發區、資源開發區)。

3.2 “地質調查+”經濟發展模式構建路徑

進一步對昭覺縣“地質調查+”經濟發展模式(圖9)進行解剖,發現其可以通過BOMP路徑進行構建(圖10): B(Basic,基礎),即以地質、水文地質調查為基礎; O(Orientation,導向),即以市、縣政府及其下轄鄉鎮府經濟發展需求為導向; M(Main content,主要內容),即以查清資源環境稟賦—以綜合條件定產、科學調配水資源—以水促產、高效利用自然資源—以資源興產、用活用好政策—以市場促發展為主要內容; P(Purpose,目的),即以促進社會可持續發展為主要目的。上述BOMP路徑中涉及到的4項主要內容,具體內涵分4個方面闡述。

圖9 昭覺縣“地質調查+”經濟發展模式Fig.9 “Geological survey +” economic development model in Zhaojue County

圖10 “地質調查+”經濟發展模式構建路徑Fig.10 Construction path of Geological Survey + economic development model

(1)查清資源環境稟賦——以綜合條件定產。地質、水文地質調查就是要查清水資源、土壤資源、地質遺跡資源、礦產資源的分布特征與規律,揭示主要環境地質問題及其特征,掌握區域地形地貌、氣候特征,實現了摸清山-水-林-田-湖-草資源家底的基本任務,為區域經濟發展提供合理的資源開發利用模式和經濟發展模式,為后續產業布局和城鎮建設奠定了基礎。

(2)科學調配水資源——以水促產。在查明水資源環境稟賦的前提下,根據地方經濟發展規劃與需求,在空間上對水資源進行科學調配,保障重點產業和群眾生活用水安全。對不同地貌區提供不同的水資源開發利用模式。其中含水層富水性弱或天然露頭少的地區,要對地表水資源進行攔蓄利用,必要時通過鉆井抽水補充; 富水性中等的地區,可以實施地表、地下水資源聯合利用,提升水資源利用效率; 富水性強的地區,可以直接利用地下水資源,節約工程建設成本。

(3)高效利用自然資源——以資源興產。除了科學高效利用水資源外,還需充分利用土壤資源、旅游資源、礦產資源,因地制宜、科學調整產業結構,實現經濟發展與自然保護的協調和統一。例如,有富硒土地資源的區域,可以優先發展富硒農產品; 有旅游資源的區域,可以科學布局旅游業及其配套產業; 有溫泉、富鍶、富偏硅酸水資源的區域,要充分發揮資源優勢,打造一體化產業布局。

(4)用活用好政策——以市場促發展。在產業布局和經濟發展過程中,要及時學習和領會國家的優惠政策,積極引進相關企業入駐; 另外,要對周邊市場需求有一個摸底,及時調整好產業布局,通過緊跟市場,實現經濟發展和農民創收。

4 結論

(1)在中國地質調查局的統一部署下,烏蒙山地區水文地質調查充分發揮地質調查支撐服務脫貧攻堅和鄉村振興的專業優勢,通過開展地質、水文地質調查,摸清了昭覺縣資源環境基本特征,為昭覺縣經濟發展提供了信息支撐。

(2) 對灑拉地坡盆地、竹核盆地、特布洛鄉、哈甘鄉、金曲鄉等5個典型區水資源開發利用與經濟發展模式研究的基礎上,建立了昭覺縣”地質調查+”經濟發展模式,該模式涉及到碎屑巖、玄武巖、碳酸鹽巖三大巖性分區,每個分區可以開展4種方式的水資源開發利用(攔、蓄、提、引)和4大類經濟產業布局(高效農業區、傳統農業區、牧業開發區、資源開發區)。

(3)“地質調查+”經濟發展模式的具體構建路徑為BOMP路徑: 以地質、水文地質調查為基礎(B),以市、縣政府及其下轄鄉鎮府經濟發展需求為導向(O),以查清資源環境稟賦—以綜合條件定產、科學調配水資源—以水促產、高效利用自然資源—以資源興產、用活用好政策—以市場促發展為主要內容(M),以促進社會可持續發展為主要目的(P)。

致謝: 參與該項研究的還有朱丹尼、夏日元、裴建國、李兆林、李青松、藍芙寧、李衍青、鄧日欣、武美玲等,謹一并誠致謝忱!