西北地區(qū)地質(zhì)、資源、環(huán)境與社會經(jīng)濟概貌

計文化, 王永和，楊博，張靜雅，辜平陽，高曉峰

（中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054）

中國西北地區(qū)，全稱為中華人民共和國西北地區(qū)，又稱西北、中國西北、西北地區(qū)，是當(dāng)今中國七大地理分區(qū)之一?，F(xiàn)今行政區(qū)劃上的西北地區(qū)包括陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)5個省、自治區(qū)，面積約306萬km2。自然地理區(qū)域劃分的西北，除上述5個省、自治區(qū)外，還包括內(nèi)蒙古的呼和浩特市、包頭市、烏海市、烏蘭察布盟、巴彥淖爾盟、鄂爾多斯市與阿拉善盟等7個市、盟（朱士光，2011），總面積約360萬km2。西北地區(qū)位于歐亞大陸內(nèi)陸，地域廣闊、能源資源豐富、水資源短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱，社會經(jīng)濟發(fā)展相對滯后。

地質(zhì)、資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)，是人類永恒的研究主題。中三疊世之前的古亞洲、古特提斯兩大構(gòu)造域的演化造就了西北諸陸（地）塊的拼貼結(jié)構(gòu)，同時也決定了西北大多數(shù)金屬礦產(chǎn)資源的分布與稟賦。中生代陸內(nèi)演化決定了西北地區(qū)大多數(shù)煤、油氣、砂巖型鈾礦等能源資源和鋰、鈹、鉬、鉛鋅、金等礦產(chǎn)資源的分布。新生代以來印度與歐亞大陸碰撞的遠(yuǎn)程和滯后效應(yīng)導(dǎo)致青藏高原“第三極”的形成及西北地區(qū)“六山”（秦嶺-祁連、昆侖-阿爾金、天山-北山、阿爾泰山、賀蘭山、陰山）“五盆”（鄂爾多斯、柴達(dá)木、塔里木、準(zhǔn)噶爾、銀額盆地）盆-山體系的形成。成因上它們分屬于青藏高原北部盆-山巨系統(tǒng)、西北西部復(fù)活盆-山巨系統(tǒng)和西北東部南北向盆-山巨系統(tǒng)。上述構(gòu)造-地貌與氣候作用共同鑄就了西北地區(qū)陸地表層自然要素的時空配置，并決定著人類賴以生存的自然地理環(huán)境，反過來人類活動又對地理環(huán)境發(fā)生著越來越明顯的改造作用。在一定的科技發(fā)展階段，資源稟賦、地理環(huán)境、發(fā)展理念與政策是制約區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。

在前人大量調(diào)查研究總結(jié)的基礎(chǔ)上，基于西北地質(zhì)調(diào)查大量一手資料，相繼在西北地區(qū)構(gòu)造單元區(qū)劃（徐學(xué)義等，2008；計文化等，2020）、大地構(gòu)造環(huán)境與成礦（王永和等，2020）、重要礦產(chǎn)資源潛力分析（董福辰等，2018）、重要礦產(chǎn)概況（楊合群等，2017）、整裝勘查及其典型礦床（李智明等，2017）、西北內(nèi)陸盆地水資源（侯光才等，2008；尹立河等,2021）、黃土地質(zhì)災(zāi)害（張茂省等，2016，2011a，2011b；唐亞明等，2014）、西北煤炭資源與全國氦氣資源（李玉宏等，2015，2018）等方面進(jìn)行了系統(tǒng)集成與匯總；編制了西北全域、關(guān)鍵地區(qū)資源環(huán)境系列圖件；建立了相關(guān)數(shù)據(jù)庫，深化了區(qū)域規(guī)律認(rèn)識；有效服務(wù)地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃部署，同時支撐西北地區(qū)資源有序勘查開發(fā)和地質(zhì)災(zāi)害防治等。

自然地理方面，中國學(xué)者不但開展了國際前沿的自然地理過程和生存環(huán)境的基礎(chǔ)理論研究（陳發(fā)虎等，2019），而且還隨著國家社會經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的需求，相繼在自然環(huán)境區(qū)域差異與自然區(qū)劃、土地利用與覆被變化、自然災(zāi)害形成運動規(guī)律和風(fēng)險防控、荒漠化過程與防治、多年凍土區(qū)工程建設(shè)、地球化學(xué)元素異常和地方病防治、自然地理要素定位觀測、地理空間異質(zhì)識別和地理探測器等領(lǐng)域開展了大量工作，加深了對西北陸地表層系統(tǒng)格局與過程的認(rèn)識；同時有效支撐了農(nóng)業(yè)發(fā)展、區(qū)域發(fā)展、資源合理利用和生態(tài)文明建設(shè)（陳發(fā)虎等，2020）。

在生態(tài)文明建設(shè)、區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展及自然資源管理工作新需求的驅(qū)動下，基于現(xiàn)代信息技術(shù)、觀測技術(shù)的迅猛發(fā)展，以全球性、統(tǒng)一性的整體觀、系統(tǒng)觀和多時空尺度解決全球資源環(huán)境問題的地球系統(tǒng)科學(xué)應(yīng)用而生（徐勇等，2019）。資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價、全國-省-市-縣-鄉(xiāng)五級的國土空間規(guī)劃正在有序開展，國土空間規(guī)劃“一張圖”實施監(jiān)督信息系統(tǒng)正在逐步構(gòu)建。本文在概述西北地區(qū)地質(zhì)、資源、環(huán)境、社會經(jīng)濟概況的基礎(chǔ)上，以地球系統(tǒng)科學(xué)為指導(dǎo)，提出新時期地質(zhì)調(diào)查工作的方向和建議，力求加強地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、自然資源與環(huán)境管理的有機結(jié)合，拓展地質(zhì)學(xué)的理論實踐與成果應(yīng)用，更加精準(zhǔn)有效服務(wù)西北地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)。

1 地質(zhì)與資源概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)

現(xiàn)今的中國西北具有典型的盆-山結(jié)構(gòu)，三疊紀(jì)最末一次的洋-陸演化階段基本鑄就了陸（地）塊拼貼格局，即：南邊是屬于特提斯構(gòu)造域秦-祁-昆造山系，北邊是屬于古亞洲構(gòu)造域的中亞造山系，中間是塔里木盆地-阿拉善隆起-鄂爾多斯盆地（李榮社等，2011）。造山帶發(fā)育各種類型的沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖，變形強烈，且具有多期疊加復(fù)合造山特點。盆地以沉積巖為主，地層連續(xù)性好，變形弱，但多具有下部海相沉積、上部陸相沉積，上下部結(jié)構(gòu)差異顯著的疊加盆地特征。經(jīng)歷了新太古宙—青白口紀(jì)基底演化、南華紀(jì)—早古生代洋-陸演化、晚古生代—中三疊世陸緣演化、晚三疊世以來陸內(nèi)演化4大構(gòu)造階段，最終造就了現(xiàn)今的地質(zhì)構(gòu)造與地貌格局。

新太古宙—青白口紀(jì)：西北地區(qū)結(jié)晶基底與褶皺基底形成階段。在北秦嶺、敦煌和東準(zhǔn)等地發(fā)現(xiàn)有冥古宙地質(zhì)信息（王洪亮，2010；第五春榮等，2010；黃崗等，2013；趙燕等，2015），主體可分為太古宙—古元古代中深變質(zhì)巖系組成的結(jié)晶基底、中—新元古代淺變質(zhì)火山-沉積巖系組成的第一個蓋層（或變質(zhì)基底、褶皺基底）和西北地區(qū)中南部普遍發(fā)育的新元古代早期活動陸緣構(gòu)造-巖漿熱事件記錄。經(jīng)歷了太古宙—古元古代陸核形成、增生與“中國地臺”（Columbia超大陸一部分）形成（張文佑，1959），中—新元古代Columbia超大陸解體，青白口紀(jì)Rodinia超大陸聚合形成3大階段的演化。綜合地質(zhì)演化歷史過程中沉積盆地、構(gòu)造巖漿事件、變質(zhì)變形作用特征及其與大地構(gòu)造環(huán)境的關(guān)系，將西北地區(qū)前南華紀(jì)可劃分為塔里木、華北、揚子“三大陸塊區(qū)”和哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾-敦煌、華南、西伯利亞“三大陸塊群”，反映了地球演化早期階段“準(zhǔn)板塊”構(gòu)造體制下西北地區(qū)的總體構(gòu)造格局和大地構(gòu)造特征。

南華紀(jì)—早古生代：西北地區(qū)洋陸發(fā)育最具代表性的階段。南華紀(jì)—寒武紀(jì)Rodinia超大陸伸展-裂解過程中，在西北地區(qū)逐漸形成了多島洋的構(gòu)造古地理格局。阿爾泰、東準(zhǔn)是古亞洲洋板塊與西伯利亞陸塊相互作用的洋陸過渡體系，天山、北山是古亞洲洋板塊與塔里木、敦煌、阿拉善陸（地）塊相互作用的洋陸過渡體系。秦嶺、祁連、昆侖是原特提斯洋板塊與塔里木、華北陸塊相互作用的洋陸過渡體系。志留紀(jì)—中泥盆世，中天山-北山多島弧盆系、秦祁昆多島弧盆系相繼與塔里木、柴達(dá)木、阿拉善陸（塊）發(fā)生弧-陸碰撞，形成了多條早古生代蛇綠構(gòu)造混雜巖帶，結(jié)束了多島洋演化歷史（計文化等，2020）。

晚古生代—中三疊世：西北地區(qū)諸陸（地）塊相繼碰撞最終就位的階段。西北中部在早古生代末—泥盆紀(jì)早期匯聚之后全面進(jìn)入板內(nèi)穩(wěn)定演化階段（D3開始），塔里木陸塊和柴達(dá)木地塊在石炭紀(jì)—二疊紀(jì)可能形成統(tǒng)一穩(wěn)定的陸表海，祁連早古生代構(gòu)造帶此時已明顯準(zhǔn)克拉通化，并與華北陸塊相連，形成統(tǒng)一的蓋層（C2—T2）。西北地區(qū)北部，除西天山發(fā)育殘留海并向北深俯沖外（張立飛等，2013），在中天山-北山-阿拉善及其以北，發(fā)育以巨量幔源巖漿為主體的陸相-海陸交互相-海相火山巖系和“弧巖漿巖”巖石組合面貌及普遍的退積沉積序列，記錄了復(fù)雜的碰撞過程。主體經(jīng)歷了①殘留洋盆的逐漸關(guān)閉（D3—C1末）。②全面進(jìn)入板內(nèi)演化階段（P開始）2個構(gòu)造演化過程。而西北南部，西昆侖-東昆侖-宗務(wù)隆-隴山-北秦嶺中南部及其以南，板塊構(gòu)造持續(xù)發(fā)展，陸緣伸展-匯聚背景下的構(gòu)造-巖漿活動劇烈，以漢中-寧陜-柞水一線為界，其東、西差異明顯：①中西部（西秦嶺及其以西），早期（D—P2）以伸展為主，晚期（P3—T2）以匯聚為主，整體表現(xiàn)為伸展與匯聚并存，被動陸緣與弧-盆系相間（早期）、造山帶與前陸盆地相間（晚期）的構(gòu)造格局。②東部整體處于伸展?fàn)顟B(tài)（東秦嶺D—T2；上揚子P—T2），發(fā)育被動陸緣。③晚三疊世以后全面進(jìn)入碰撞造山-陸內(nèi)演化階段（T3開始）。

晚三疊世—新生代：西北地區(qū)除喀喇昆侖山-可可西里中生代尚處于特提斯洋北緣，并發(fā)育中生代前陸盆地和同碰撞-后碰撞巖漿巖，顯示板緣擠壓造山動力學(xué)特點外，基本上進(jìn)入板內(nèi)構(gòu)造演化階段。三疊紀(jì)末，形成了造山帶與前陸盆地相間的構(gòu)造格局。侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)以發(fā)育板內(nèi)伸展裂陷-坳陷盆地、壓陷盆地和構(gòu)造熱隆起為代表，顯示后造山-板內(nèi)伸展為主的動力學(xué)特點。新生代以來，受青藏高原巖石圈加厚、地殼隆升并向北推擠及中國東部近南北向構(gòu)造的聯(lián)合控制，形成了秦嶺-祁連、昆侖-阿爾金、天山-北山、阿爾泰山、賀蘭山、陰山等六大山系和鄂爾多斯、柴達(dá)木、塔里木、準(zhǔn)噶爾、銀額盆地等五大盆地。昆侖-阿爾金、西秦嶺-祁連兩大山系及其山間-山前盆地、柴達(dá)木盆地共同構(gòu)成了青藏高原北部盆-山巨系統(tǒng)。天山-北山、阿爾泰山兩大山系及其山間-山前盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地大部構(gòu)成了西北地區(qū)西部復(fù)活盆-山巨系統(tǒng)。賀蘭山、陰山、東秦嶺及其山間-山前盆地、鄂爾多斯盆地、銀額盆地共同構(gòu)成西北地區(qū)東部南北向盆-山巨系統(tǒng)。

1.2 能源地質(zhì)

西北能源資源主要有煤炭、石油、天然氣、砂巖型鈾礦、油頁巖、干熱巖與地?zé)岬?，是中國主要傳統(tǒng)能源基地和清潔能源接替區(qū)?，F(xiàn)有伊犁盆地砂巖型鈾礦、陜西商洛-丹鳳-商南地區(qū)鈾礦、陜西鄂爾多斯盆地南緣砂巖型鈾礦等3個國家級整裝勘查區(qū)。除硬巖型鈾礦外，其他能源資源主要受沉積地質(zhì)作用及其構(gòu)造改造控制，主要分布在上述五大盆地，少量分布在山間盆地。

煤炭資源：主要賦存于侏羅系、石炭系。前者產(chǎn)于準(zhǔn)噶爾、塔里木、柴達(dá)木和鄂爾多斯等4個大型含能源盆地的下—中侏羅統(tǒng)河湖相含煤巖系，后者主要產(chǎn)于鄂爾多斯-祁連石炭紀(jì)陸表海的海陸交互相含煤巖系，構(gòu)成西北地區(qū)大型聚煤區(qū)和多個大型煤田，是中國重要的煤炭及煤化工基地。

石油、天然氣及油頁巖：往往共伴生產(chǎn)于古生代穩(wěn)定陸塊區(qū)海相地層（塔里木、華北之鄂爾多斯、柴達(dá)木）及其上疊的中—新生代陸相大型含能源盆地及中小盆地群（銀額、河西走廊等）（國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，2016）。

古生代穩(wěn)定陸塊區(qū)巨厚海相烴源巖（寒武系、奧陶系、石炭系—下二疊統(tǒng)）形成了多個生烴、供烴中心（塔里木）和天然氣多層系富集體系（鄂爾多斯之神木、榆林、蘇里格），碳酸鹽巖及風(fēng)化殼古巖溶構(gòu)成天然氣儲集體（塔里木之塔河、塔中，鄂爾多斯之靖邊）；穩(wěn)定陸塊區(qū)古隆起、古斜坡控制了古生界海相油氣的運移、聚集與成藏，在隆起低部位和斜坡部位形成大中型油氣田（塔里木之塔中、塔北、和田古隆起及其斜坡）。

大型陸相含能源盆地多上疊于古生代穩(wěn)定陸塊區(qū)之上（鄂爾多斯盆地中生界，塔里木盆地、柴達(dá)木盆地中—新生界），少數(shù)上疊于古生代造山帶與地塊間雜的復(fù)雜構(gòu)造帶之上（準(zhǔn)噶爾盆地二疊系—新近系，銀額盆地群等）。盆地內(nèi)部坳陷區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定，河湖相巖性-巖相控制油氣藏（鄂爾多斯盆地三疊系、侏羅系，塔里木臺盆區(qū)三疊系—侏羅系，準(zhǔn)噶爾瑪湖石炭系—三疊系等）。對沉積作用、沉積相與沉積體系等基礎(chǔ)地質(zhì)的深化研究，促使成藏理論與模式不斷更新，為油氣田擴產(chǎn)增儲起到了理論支撐作用。大型盆地邊部構(gòu)成中—新生代造山帶的前陸壓陷盆地（塔里木盆地之庫車、塔西南，準(zhǔn)噶爾之準(zhǔn)南，柴達(dá)木，河西走廊等），以構(gòu)造-巖性復(fù)合油氣藏為主（庫車盆地新生界、中生界，塔西南盆地新生界、白堊系，柴達(dá)木盆地古近系—新近系，準(zhǔn)噶爾盆地二疊系—新生界）。盆山結(jié)合帶的前陸-沖斷構(gòu)造擴展、沉積過程與沉積相遷移、盆地動力學(xué)轉(zhuǎn)換等基礎(chǔ)調(diào)查研究，推動了油氣成藏理論創(chuàng)新和油氣新發(fā)現(xiàn)（塔里木盆地之庫車、溫宿，準(zhǔn)噶爾準(zhǔn)南等）。

砂巖型鈾礦：是重要的清潔能源，主要產(chǎn)于西北地區(qū)的伊犁、吐哈、鄂爾多斯等中—新生代盆地。近年來，在準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木和塔里木盆地也有發(fā)現(xiàn)。其主要賦存于侏羅系含煤巖系中上部，并具有良好鈾源條件的構(gòu)造緩坡和適當(dāng)?shù)牡叵滤粨Q導(dǎo)致的氧化還原過渡帶（伊犁和吐哈盆地南緣、鄂爾多斯盆地北緣和東南緣等），多為層間氧化帶型（王永和等，2007）。

地?zé)豳Y源：是重要清潔能源，主要產(chǎn)于新生代沉積蓋層之下的新構(gòu)造或新生代巖漿活動強烈地區(qū)，如青海共和盆地干熱巖，其下伏中生代花崗巖體。在新生代松散沉積分布區(qū)，地下水循環(huán)區(qū)往往形成水熱型地?zé)豳Y源，如關(guān)中盆地、新疆塔什庫爾干曲曼等。

1.3 優(yōu)勢礦產(chǎn)地質(zhì)

西北優(yōu)勢礦產(chǎn)有富鐵礦、優(yōu)質(zhì)富錳礦、銅礦、鎳礦、鈷礦、鉛鋅礦、鉬礦、金礦、鋰鈹?shù)认∮薪饘俚V、鉀鹽、晶質(zhì)石墨等，是國家大宗緊缺和戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的重要后備基地?，F(xiàn)有銅、鐵、鉛鋅、金、鎳、鉀鹽等6類23個國家級整裝勘查區(qū)。除鉀鹽受沉積地質(zhì)作用控制，主要分布在盆地外，其他礦產(chǎn)資源受構(gòu)造-巖漿-熱液控制，主要分布在前述的六大山系，可進(jìn)一步劃分為41個Ⅲ級成礦（區(qū)）帶，歸屬于10個成礦省及4個成礦域（徐志剛等，2008；楊合群等，2017）。

鐵礦：主要有海相火山巖型、沉積型、沉積變質(zhì)型3種（楊合群等，2017）。①海相火山巖型鐵礦產(chǎn)于裂谷和島弧2種構(gòu)造環(huán)境，前者以天山構(gòu)造帶石炭紀(jì)鐵礦為代表（查崗諾爾、備戰(zhàn)、敦德、智博/諾爾湖），后者以松潘構(gòu)造帶新元古代鐵礦（楊家壩）和阿爾金早古生代鐵礦（喀臘大灣）為典型。②沉積型鐵礦以中秦嶺泥盆紀(jì)劉嶺巖群前陸盆地前緣帶沉積型鐵礦（大西溝）為典型，另外還有鄂爾多斯地塊碳酸鹽古風(fēng)化殼山西式鐵礦。③沉積變質(zhì)型主要包括新太古代—古元古代結(jié)晶基底中深變質(zhì)條帶狀磁鐵建造相關(guān)鐵礦（贊坎鐵礦、老并鐵礦、魚洞子-黑山溝鐵礦）和中新元古代—早古生代伸展裂谷盆地沉積相關(guān)淺變質(zhì)鐵礦（祁連鏡鐵山鐵礦、北山紅山鐵礦、阿爾金迪木那里克鐵礦）。

富錳礦：主要為海相化學(xué)沉積型，以西昆侖瑪爾坎蘇富錳礦帶（奧爾托喀訥什錳礦床）為代表，產(chǎn)于塔里木陸塊與西昆侖構(gòu)造帶之間的石炭紀(jì)—二疊紀(jì)裂谷（或弧后盆地？）環(huán)境。

銅礦：有海相火山巖型和斑巖型2種。前者多產(chǎn)于地殼伸展背景，如西秦嶺二疊紀(jì)裂谷銅峪溝銅礦、阿爾泰泥盆紀(jì)弧后裂谷阿舍勒銅礦、北祁連奧陶紀(jì)弧間盆地白銀廠銅多金屬礦。后者多與后碰撞中酸性巖漿事件相關(guān)，如中天山和西準(zhǔn)噶爾石炭紀(jì)后碰撞花崗巖相關(guān)土屋-延?xùn)|銅礦、包古圖銅礦，東昆侖三疊紀(jì)同碰撞-后碰撞中酸性巖相關(guān)哈日扎銅多金屬礦，青藏高原北部古近紀(jì)—新近紀(jì)后碰撞偏堿性中酸性侵入巖相關(guān)多彩銅鉛鋅礦、納日貢瑪鉬銅礦等。

鎳礦：往往與銅鈷共（伴）生，多與地幔柱作用或造山后地殼伸展相關(guān)。前者如東天山-北準(zhǔn)噶爾二疊紀(jì)銅鎳礦（黃山、黃山東、圖拉爾根、坡一、坡十、喀拉通克）；后者與超大陸裂解或后碰撞-后造山的伸展環(huán)境相關(guān)，如與羅迪尼亞超大陸裂解或晉寧運動后碰撞伸展相關(guān)銅鎳礦（金川超大型銅鎳礦，819 Ma±；煎茶嶺再造型鎳鐵鈷礦，礦源巖927.4 Ma±，花崗巖再造成礦216 Ma±），又如東昆侖早古生代末—晚古生代初深俯沖-后碰撞轉(zhuǎn)換相關(guān)銅鎳礦（夏日哈木銅鎳礦，411Ma）。

鈷礦：以產(chǎn)于阿尼瑪卿構(gòu)造帶的德爾尼銅鈷礦床為典型代表，是卷入蛇綠構(gòu)造混雜巖的石炭紀(jì)海相火山噴流熱液沉積形成的塊狀硫化物銅鋅礦，后期造山過程中構(gòu)造熱液作用控制，Co元素在銅鋅礦邊部富集形成了“套鞋狀” 鈷礦體。

鉛鋅礦：主要產(chǎn)于被動陸緣和后造山伸展構(gòu)造環(huán)境，往往有后期熱液改造或再造，顯示疊加成礦特點。前者主要有東天山薊縣紀(jì)彩霞山層控-再造型鉛鋅銀礦、柴北緣早古生代錫鐵山熱水噴流沉積型鉛鋅礦、揚子陸塊北緣奧陶紀(jì)馬元鉛鋅礦、中南秦嶺泥盆紀(jì)裂陷廠壩-鳳太-山柞-鎮(zhèn)旬多個鉛鋅礦田等；后者主要為因新生代青藏高原北部地殼加厚調(diào)整和陸內(nèi)后造山伸展形成的火燒云-薩岔口沉積（J）-熱液（E—N）疊加成因的碳酸鹽巖型鉛鋅礦、烏拉根坳陷盆地砂礫巖型鉛鋅礦、多才瑪淺成中-低溫?zé)嵋盒豌U鋅礦。

金礦：成因復(fù)雜，但其形成離不開有利的礦源層和不同成因的熱源。東昆侖-西秦嶺造山帶是印支晚期—燕山早期由擠壓造山向造山后伸展轉(zhuǎn)換的重要構(gòu)造部位，擠壓推覆與滑脫構(gòu)造作用、深部中酸性巖漿作用導(dǎo)致的熱液活躍，在南秦嶺構(gòu)造帶早期被動陸緣盆地（D2-3）和前陸盆地（S2-3-D，T）伴隨同生斷裂構(gòu)造熱蝕變（鈉化等）的欠補償細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖礦源層中，形成了西北地區(qū)重要的金成礦帶。前者如寨上、李壩、八卦廟、雙王等金礦，后者如陽山-石泉、大場、加給隴洼、瓦勒根、加甘灘、早子溝、大水、大橋等金礦（王永和等，2020）。黑色巖系礦源層相關(guān)“薩瓦亞爾頓式”金礦與此類似。古老陸塊結(jié)晶基底中深變質(zhì)巖是重要金礦源層，后期熱液再造形成重要金礦（小秦嶺桐峪、葫蘆溝金礦，東昆侖五龍溝、賀蘭山牛頭溝金礦等）。陸相火山巖型金礦主要分布于天山構(gòu)造帶，并主要與早石炭世中酸性-中基性火山巖相關(guān)，產(chǎn)于火山穹窿環(huán)狀與放射狀斷裂系統(tǒng)及潛火山巖、遠(yuǎn)火口層間破碎帶，如阿希、京希、索爾巴斯陶等。另外，在長期活動的復(fù)雜構(gòu)造-巖漿條件下形成大型金礦，如卡拉麥里、那拉提構(gòu)造帶卡特巴阿蘇等。

鉬礦：以斑巖型最為重要，主要與后碰撞-后造山中酸性巖漿期后熱液活動密切相關(guān)。如東天山晚三疊世白山-東戈壁鉬礦、小秦嶺晚三疊世黃龍鋪鉬礦、小秦嶺燕山期金堆城鉬礦、青藏高原北緣古近紀(jì)納日貢瑪鉬銅礦等。

鉀鹽：有現(xiàn)代鹽湖型和地下鹵水型2種，前者主要分布在塔里木盆地羅布泊和柴達(dá)木盆地察爾汗、大浪灘、察汗斯拉圖、昆特依、尕斯庫勒等成鹽盆地；后者主要為柴達(dá)木盆地西部賦存于古近紀(jì)—新近紀(jì)細(xì)碎屑巖、泥灰?guī)r、藻灰?guī)r中的封閉條件下成礦的南翼山鉀鹽礦產(chǎn)。

鋰礦：主要成礦時代為新生代，尤其是晚更新世—全新世內(nèi)陸湖泊化學(xué)沉積鹵水型液體、固液共生鋰礦，占總量95%以上，主要產(chǎn)于柴達(dá)木盆地（西臺吉乃爾湖、東臺吉乃爾湖、一里坪、大浪灘、南翼山等），并與鉀鹽伴生；其次為后碰撞-后造山花崗偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦，如西昆侖晚三疊世大紅柳灘鋰鈹?shù)V、阿爾泰晚石炭世—早侏羅世柯魯木特鋰鈮鉭礦等。另外，還有和田喀拉卡鋰鈹?shù)V等。

晶質(zhì)石墨：主要有接觸變質(zhì)型（準(zhǔn)噶爾吐爾庫里、孔可熱、達(dá)布遜）和同化混染型（黃羊山）晶質(zhì)石墨礦。近年，在北秦嶺、北山、漢南等結(jié)晶基底變質(zhì)巖也有發(fā)現(xiàn)。

1.4 水文地質(zhì)

西北地區(qū)位處中國西高東低的三級臺階地貌的第一、第二級臺階，發(fā)育六大山系、五大盆地，以“第三極”之稱的青藏高原和高大山系為中心形成的中亞-南亞放射狀水系，使西北地區(qū)成為了亞洲水塔的重要組成部分及中國大江、大河的上游、發(fā)源地和主要的水源涵養(yǎng)區(qū)，并決定了水系向東南匯入海和向五大盆地匯集的空間格局和規(guī)律。

秦嶺-祁連、昆侖-阿爾金、天山-北山、阿爾泰山、賀蘭山、陰山六大山系除承接現(xiàn)今的大氣降雨（雪）外，冰川、凍土層等也積累了歷史時期大氣降水存量，是西北地區(qū)水源發(fā)源地，水系發(fā)育。山地基巖廣泛分布，形成了以裂隙水為主地下水，在碳酸鹽巖發(fā)育的山地還形成了巖溶裂隙孔洞以及一系列巖溶大泉。但總體而言，山區(qū)水資源中地表水占比高。

五大盆地之中，柴達(dá)木、塔里木和銀額三大盆地屬于內(nèi)流型匯水盆地。其內(nèi)部新生代沉積厚度巨大，沙漠廣布，氣候極為干旱，蒸發(fā)量巨大，地表水缺乏，地下水以第四系孔隙水為主且分布廣泛，在生產(chǎn)、生活、生態(tài)中的作用巨大。準(zhǔn)噶爾盆地南部為內(nèi)流型匯水盆地、北部為外流型匯水盆地，鄂爾多斯盆地為外流型匯水盆地。兩大盆地內(nèi)地下水類型、資源量及其在社會經(jīng)濟發(fā)展中的作用與內(nèi)流盆地類似。不同之處在于其成鹽巖水文地質(zhì)條件較差，而內(nèi)流盆地匯水區(qū)是流域的末端是現(xiàn)代鹽巖的產(chǎn)地。

山系與盆地的過渡帶是地形劇烈變化的地段，同時也是新生代沖積扇廣泛發(fā)育的地段，新生代斷裂構(gòu)造發(fā)育，同時連通了第四系含水層和下伏含水層。這種特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了西北盆-山過渡帶是淺層優(yōu)質(zhì)地下水的富集區(qū)，也是地表水向地下水轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵區(qū)。

2 自然地理與環(huán)境概況

2.1 地形地貌

地貌又稱地形，是地球表面外貌各種形態(tài)的總稱，是自然環(huán)境最基本的組成要素，復(fù)雜多變，在不同尺度上制約著氣候、植被、土壤、水文等其他自然環(huán)境要素的變化，進(jìn)而控制著自然環(huán)境的分異，是人類活動、生產(chǎn)的載體。地貌是地球內(nèi)、外動力地質(zhì)作用對地殼共同作用的產(chǎn)物，并隨著時間而變化。地貌區(qū)劃是根據(jù)地貌形態(tài)、成因和發(fā)育的相似性和差異性等區(qū)域地貌特征進(jìn)行劃分，每一地貌區(qū)具有該區(qū)特有的地貌形態(tài)、成因與組合。地貌區(qū)劃是與區(qū)域研究的發(fā)展共生，前人根據(jù)農(nóng)業(yè)規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)規(guī)劃等應(yīng)用需求，提出了多種地貌區(qū)劃方案，編制了多種地貌區(qū)劃圖和專著（Li et al.，1953；周廷儒等，1956；郭子良等，2013；李炳元等，2013；程維明等，2019）。當(dāng)前，自然資源部履行全民所有土地、礦產(chǎn)、森林、草原、濕地、水、海洋等自然資源資產(chǎn)所有者職責(zé)和所有國土空間用途管制職責(zé)。區(qū)域地質(zhì)與地貌區(qū)劃相結(jié)合的地質(zhì)調(diào)查研究工作的重要性不言而喻。

參考星體地貌-巨型地貌-大型地貌-中型地貌-小型地貌（田明中等，2009）和大區(qū)-地區(qū)-區(qū)-亞區(qū)-小區(qū)（程維明等，2019）2個五級地貌區(qū)劃及其原則，按照海拔、地形起伏、切割程度劃分西北地貌形態(tài)的基礎(chǔ)上，綜合考慮地貌形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，即巖石和地質(zhì)構(gòu)造、地球內(nèi)動力、地球外動力要素，概述西北地區(qū)的地貌區(qū)劃特征及演化。總體而言，現(xiàn)今的全球構(gòu)造是巨型地貌的首要控制因素，區(qū)域性構(gòu)造是大型地貌的主要控制要素，第四紀(jì)以來的氣候是中小型地貌的主要控制因素，地質(zhì)歷史時期形成的巖性組合及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造是小型地貌的主要控制因素。

西北地區(qū)地處歐亞大陸內(nèi)部，南部受印度次大陸與亞洲大陸碰撞，東部受太平洋向亞洲大陸俯沖作用遠(yuǎn)程制約，地貌上總體呈南高北低、西高東低，涉及4個大型（大區(qū)）地貌單元。在中國三級階梯地勢上，西北地區(qū)南部昆侖、阿爾金、祁連地區(qū)屬于以青藏高原為核心的第一階梯，海拔大于3 500 m，平均達(dá)4 000 m以上，主要由高原和大山組成，隸屬于青藏高原高山-極高山盆地谷地大區(qū)。其他廣大地區(qū)屬于第二階梯，即青藏高原外緣至大興安嶺—太行山—巫山—雪峰山之間，海拔大于1 000 m，主要由廣闊的高原、大盆地和山地組成，隸屬于西北高-中山盆地高原大區(qū)。此外，還有部分地區(qū)分別位于華北內(nèi)蒙古中山高原大區(qū)和西南中低山高原盆地大區(qū)，也屬于第二階梯。

在4個大型地貌內(nèi)部，根據(jù)新生代區(qū)域隆升剝蝕與下降沉積作用，西北地區(qū)可進(jìn)一步分為12個中型地貌單元（地區(qū)）。青藏高原高山-極高山盆地谷地大區(qū)，總體以抬升剝蝕為主，因隆升剝蝕和相對沉降程度不同，西北地區(qū)可進(jìn)一步分為阿爾金山-祁連山高山谷地地區(qū)、中東昆侖高山地區(qū)、喀喇昆侖山-西昆侖山高山-極高山地區(qū)、柴達(dá)木-黃湟高山盆地地區(qū)4個中型地貌單元。西北高-中山盆地高原大區(qū)，差異性隆升作用強烈，隆升剝蝕與下降沉積相間排列，從北向南，從西向東，可進(jìn)一步分為阿爾泰高-中山地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地地區(qū)、天山高山盆地地區(qū)、塔里木盆地地區(qū)和蒙甘新高原丘陵平原地區(qū)5個中型地貌單元。區(qū)域性山前斷裂帶控制的小型地貌是中型地貌單元的邊界。此外，西北地區(qū)的黃土高原地區(qū)、鄂爾多斯高原與河套平原地區(qū)隸屬于華北-內(nèi)蒙古中山高原大區(qū)；秦嶺大巴山中-低山地區(qū)隸屬于西南中-低山高原盆地大區(qū)（程維明等，2019）。

在12個中型地貌單元內(nèi)，受氣候與局部地質(zhì)作用控制，可進(jìn)一步劃分小型地貌單元（區(qū)）。如中東昆侖高山地區(qū)，主要為剝蝕區(qū)，因高寒風(fēng)化作用與近距離搬運作用的不同，可進(jìn)一步分為東昆侖山高山區(qū)、中昆侖山東段高山山原區(qū)、中昆侖山西段高山湖盆區(qū)。塔里木盆地地區(qū)主要為沉積區(qū)，因沉積作用類型的不同可進(jìn)一步分為拜城前山丘陵盆地區(qū)、塔里木北部湖積沖積平原區(qū)、塔里木東南緣沖洪積臺地平原區(qū)、塔克拉瑪干風(fēng)積沙丘區(qū)、塔里木南緣沖積-洪積平原區(qū)、柯坪前山丘陵盆地區(qū)和喀什洪積-沖積平原區(qū)。天山高山盆地地區(qū)可進(jìn)一步分為東天山高山區(qū)、北天山高山區(qū)、中天山高山盆地區(qū)、焉耆盆地區(qū)、南天山高山區(qū)。黃土高原地區(qū)以水蝕作用和河流搬運沉積作用為主，根據(jù)作用類型及其程度的不同可進(jìn)一步分為陜北黃土梁塬峁區(qū)、汾渭洪積沖積平原臺地區(qū)、六盤山中-低山丘陵谷地區(qū)、隴中西中山與黃土梁峁區(qū)。

2.2 自然地理

西北跨季風(fēng)濕潤區(qū)、青藏高寒區(qū)和內(nèi)陸干旱區(qū)三大自然地理區(qū)（鄭度等，2015）。陜西大部、以及甘肅和寧夏部分地區(qū)為季風(fēng)濕潤區(qū)，屬溫帶季風(fēng)氣候，植被與土壤等緯向地帶性分布規(guī)律明顯；青海與新疆南部為青藏高寒區(qū)，受全球變化和西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用影響強烈 （Yao et al.，2012）；因地勢高, 青藏高原廣泛分布冰川、凍土與積雪, 構(gòu)成了地球中、低緯度最大的冰雪與寒凍作用中心，也造就了生物區(qū)系和群落分布的垂直地帶性規(guī)律（鄭度等，2015）。其他為內(nèi)陸干旱區(qū)，因受大興安嶺、陰山、賀蘭山、烏鞘嶺、巴顏喀拉山和昆侖山圍繞，終年受大陸性氣團(tuán)控制, 氣候異常干旱, 與中亞一起構(gòu)成了世界上最大的內(nèi)陸干旱區(qū)（陳發(fā)虎等，2008）；該區(qū)具有和緩起伏的高原和高山冰雪-盆地綠洲地貌特點, 分布有多個沙漠, 河湖眾多，但水資源貧乏，具有典型的大陸性氣候特征和氣候變化的西風(fēng)模態(tài)特征（陳發(fā)虎等，2019）。

西北地區(qū)涉及全國14個水系中的黃河水系、長江水系、額爾齊斯河水系、內(nèi)蒙古內(nèi)流區(qū)和西北內(nèi)流區(qū)五大水系。黃河水系發(fā)源于青藏高原，流經(jīng)西北地區(qū)的青海、甘肅、寧夏、陜西，向東注入渤海；黃河源區(qū)湖泊發(fā)育，渭河為第一大支流。長江水系發(fā)源于青藏高原，以巴顏喀拉山與黃河源區(qū)分隔，西北地區(qū)主要涉及甘肅和陜西南部，漢江為第一大支流。額爾齊斯河水系主要位于新疆西北部，發(fā)源于阿爾泰山，向西經(jīng)哈薩克斯坦、俄羅斯，向北注入北冰洋。內(nèi)蒙古內(nèi)流區(qū)水系面積較小，位于鄂爾多斯盆地西北部，主體屬于內(nèi)蒙古，西南部涉及榆林市。西北內(nèi)陸水系分布面積最大，可進(jìn)一步分為塔里木、柴達(dá)木、準(zhǔn)噶爾、銀額盆地及伊犁河5個次級水系；塔里木盆地水系發(fā)源于阿爾金、西昆侖、西南天山，匯于羅布泊，以季節(jié)性為主，上游有少量湖泊；柴達(dá)木盆地水系發(fā)源于東昆侖和祁連山南坡，注入柴達(dá)木盆地，盆地內(nèi)部多個匯聚中心，湖泊較多；伊犁河水系發(fā)源于西天山，向西注入哈薩克斯坦境內(nèi)的巴爾喀什湖；準(zhǔn)噶爾水系發(fā)源于東準(zhǔn)噶爾山地、天山北坡，匯入準(zhǔn)噶爾盆地，多為時令河；銀額盆地水系主要發(fā)源于祁連山，向北匯入銀額及其周緣盆地，可作為弱水河代表，多為時令河。

西北地區(qū)分屬于暖溫帶落葉闊葉林區(qū)、溫帶草原區(qū)、青藏高原高寒植被區(qū)和溫帶荒漠區(qū)等4個植物大區(qū)。①暖溫帶落葉闊葉林區(qū)分布在秦嶺山區(qū)，屬暖溫帶南部落葉櫟林亞地帶。②溫帶草原區(qū)分布在鄂爾多斯盆地及阿爾泰山區(qū)，可分為溫帶南部草原區(qū)和溫帶北部草原區(qū)；溫帶南部草原區(qū)可進(jìn)一步劃分為溫帶南部森林（草甸）草原；溫帶南部荒漠草原亞地帶和溫帶南部典型草原亞地帶；溫帶北部草原區(qū)可細(xì)分為新疆的阿爾泰溫帶北部草甸草原亞地帶、東準(zhǔn)噶爾山區(qū)的溫帶北部荒漠草原亞地帶。③青藏高原高寒植被區(qū)分布在新疆、青海南部，西昆侖、喀喇昆侖山區(qū)，主要屬于高寒荒漠地帶，東昆侖、巴顏喀拉山地區(qū)屬于高寒草原地帶。④溫帶荒漠區(qū)占據(jù)西北面積近一半，其中塔里木盆地，主要屬于暖溫帶灌木、半灌木、裸露地帶；準(zhǔn)噶爾盆地主要屬于溫帶半灌木、矮喬木荒漠地帶；甘肅北部和內(nèi)蒙西部屬于溫帶灌木、半灌木荒漠亞地帶。

西北地區(qū)在中國的生態(tài)安全與屏障中具有重要地位。秦嶺山地、若爾蓋-瑪曲、黃河源、阿爾泰山地及天山山地生態(tài)功能保護(hù)區(qū)屬于國家級水涵養(yǎng)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)；黃土高原是國家級水土保持生態(tài)功能保護(hù)區(qū)；黑河流域生態(tài)功能保護(hù)區(qū)、阿爾金荒漠草原生態(tài)功能保護(hù)區(qū)、塔里木河流域生態(tài)功能保護(hù)區(qū)及毛烏素沙地生態(tài)功能保護(hù)區(qū)是中國北方防風(fēng)固沙生態(tài)功能保護(hù)區(qū)的重要組成；伊犁-天山山地西段生態(tài)功能保護(hù)區(qū)是重要的物種資源生態(tài)功能保護(hù)區(qū)。

受活動構(gòu)造帶、特殊地形地貌及氣候作用的影響，西北地區(qū)崩塌、滑坡、泥石流、凍融、水土流失、沙漠化等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)，并呈一定的規(guī)律性。青海-甘肅-陜西交接的西秦嶺和大巴山區(qū)是東西向與南北向2個構(gòu)造體系的交匯疊加區(qū)，是龍門山活動構(gòu)造帶的北延部分，斷裂破碎帶（白龍江斷裂帶等）和板巖、千枚巖、碳質(zhì)頁巖等軟巖十分發(fā)育，屬于中國南北氣候分界地帶，雨季降雨量豐沛，成為中國泥石流、大型滑坡最發(fā)育的地區(qū)之一（地質(zhì)礦產(chǎn)部環(huán)境地質(zhì)研究所，1992a，1992b），泥石流數(shù)量多、強度大、活動強、災(zāi)害重（安康-白河，西漢水、白龍江、嘉陵江的上游等）。秦嶺以北的青海-甘肅-寧夏-陜西交接地區(qū)是青藏高原東北緣弧形構(gòu)造帶與賀蘭山-六盤山南北向構(gòu)造帶交匯疊加區(qū)，強烈的新構(gòu)造與地震活動頻繁，也是青藏高原與黃土高原交接地帶，黃土滑坡、沖蝕、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)（禮縣、永靖、海原、隴東、陜北等）。天山中西部和西昆侖-阿爾金山中西段劇烈的山體差異抬升形成大起伏山地，巖石強烈的物理風(fēng)化和融雪滲水促成崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害易發(fā)頻發(fā)（伊犁河谷等）。黃河中游的黃土堆積及砒砂巖引起水土流失嚴(yán)重，受西風(fēng)帶影響，沙塵暴頻發(fā)，在新疆、甘肅、寧夏等地耕地、草原沙化嚴(yán)重；另外在青藏高原北部高海拔地區(qū)凍結(jié)層凍融災(zāi)害發(fā)育。

3 社會經(jīng)濟發(fā)展概況

3.1 社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀

西北地區(qū)及各省經(jīng)濟社會發(fā)展?fàn)顩r見表1。根據(jù)第七次人口普查結(jié)果，西北地區(qū)人口10 352.37萬人，占全國總?cè)丝诘?.33%，主要有漢族、蒙古族、回族、藏族、維吾爾族、滿族、哈薩克族、東鄉(xiāng)族、柯爾克孜族、土族、達(dá)斡爾族、撒拉族、錫伯族、塔吉克族、烏孜別克族、俄羅斯族、鄂溫克族、保安族、裕固族、塔塔爾族、鄂倫春族。2020年，西北五省國民生產(chǎn)總值為55 922.11億元，占全國生產(chǎn)總值的5.50%。原煤產(chǎn)量10.81億t，全國占比27.72%；原油產(chǎn)量6 805.67萬t，全國占比34.94%；天然氣產(chǎn)量965.12億m3，全國占比50.14%；10種有色金屬產(chǎn)量1 543.84萬t，全國占比24.95%；水泥產(chǎn)量7.98億t，全國占比33.27%。根據(jù)2019年中國水資源公報，西北地區(qū)2019年水資源總量2 623.2億m3，全國占比9.03%。

表1 西北五省經(jīng)濟與社會發(fā)展情況簡表Tab.1 Economic and social development of five provinces in Northwest China

上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，西北地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展相對落后，資源經(jīng)濟占比大。中國東西部及西北各省區(qū)間的經(jīng)濟社會發(fā)展不平衡，這固然是全球區(qū)域間發(fā)展不平衡的縮影，同時也是自然環(huán)境與資源條件影響經(jīng)濟社會發(fā)展的體現(xiàn)。

3.2 地質(zhì)資源環(huán)境與主體功能區(qū)劃

地質(zhì)過程決定了一個地區(qū)的資源稟賦和自然地理環(huán)境，資源稟賦、地理環(huán)境又是區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。依山而居、擇水而棲是古人類應(yīng)對資源環(huán)境的被迫選擇。曾經(jīng)以能源資源為支柱產(chǎn)業(yè)的城市有克拉瑪依、玉門、庫爾勒、銅川、韓城、石嘴山、靈武、鄂爾多斯、榆林等，以有色金屬和黑色金屬加工的城市有嘉峪關(guān)、白銀、金昌、阿勒泰等。在生態(tài)文明建設(shè)的新階段，依據(jù)不同區(qū)域的資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開發(fā)強度和發(fā)展?jié)摿Γy(tǒng)籌謀劃人口分布、經(jīng)濟布局、國土利用和城鎮(zhèn)化格局，從國家層面上確定西北地區(qū)的主體功能（圖1），是實現(xiàn)人地和諧、天人合一的主動作為。

圖1 西北地區(qū)主體功能區(qū)劃圖Fig.1 Main function zoning map in Northwest China

西北六大山系均經(jīng)歷了長期的地質(zhì)演化過程，組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，是中國鎳、鉛鋅、鉬、金、鋰鈹?shù)葢?zhàn)略性礦產(chǎn)的重要基地。因其高海拔和陡峻的地貌，常常是重要的水源涵養(yǎng)區(qū)和生態(tài)功能區(qū)，如阿爾泰山地森林草原、三江源草原草甸濕地、若爾蓋草原濕地、甘南黃河重要水源補給、祁連山冰川與水源涵養(yǎng)、阿爾金草原荒漠化防治及秦巴生物多樣性等國家重點生態(tài)功能區(qū)，規(guī)劃建設(shè)有祁連山、大熊貓、三江源等三大國家公園。該類地區(qū)，基巖裸露、地形起伏大、河流侵蝕作用強烈，加之高海拔的凍融作用，山地地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，且類型復(fù)雜，對城鎮(zhèn)的危害比較大。這種地質(zhì)資源環(huán)境特征決定了西北山系是以生態(tài)功能區(qū)為主的功能定位。

西北五大盆地相對來說地質(zhì)穩(wěn)定，顯生宇沉積厚度巨大，多能源及鹽類資源共伴生條件好，頁巖氣、干熱巖等非常規(guī)能源資源潛力巨大。鄂爾多斯盆地是中國重要的煤炭、油氣和砂巖型鈾礦資源基地。塔里木、柴達(dá)木是中國重要油氣和鉀鹽資源基地，建有柴達(dá)木國家循環(huán)經(jīng)濟試驗區(qū)和新疆羅布泊資源綜合開發(fā)利用基地。準(zhǔn)噶爾盆地是油氣和煤炭資源基地。五大盆地海拔低，是匯水盆地，但因上游過渡開采，水資源嚴(yán)重短缺，而且水質(zhì)較差，生態(tài)環(huán)境脆弱，也是中國重要的生態(tài)功能區(qū)，如黃土高原丘陵溝壑水土保持生態(tài)功能區(qū)、塔里木河荒漠化防治生態(tài)功能區(qū)。這種地質(zhì)資源環(huán)境特征決定了西北盆地是兼有生態(tài)功能、農(nóng)產(chǎn)品功能和重點開發(fā)區(qū)域的復(fù)合功能定位。

西北六大山系與五大盆地的過渡帶，地形平坦，土壤層厚且分布廣，是地下水和地表水的徑流區(qū)，天然水質(zhì)良好；第四系沉積厚度大，地?zé)豳Y源豐富，長期以來都是西北各民族的聚集地。該類地區(qū)是國家確定的重點開發(fā)區(qū)，如呼包鄂榆地區(qū)、關(guān)中-天水地區(qū)、蘭州-西寧地區(qū)、寧夏沿黃經(jīng)濟區(qū)和天山北坡地區(qū)；也是國家級農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)，如汾渭平原優(yōu)質(zhì)專用小麥和玉米主產(chǎn)區(qū)、河套灌區(qū)優(yōu)質(zhì)專用小麥主產(chǎn)區(qū)、甘肅、新疆優(yōu)質(zhì)專用小麥和棉花主產(chǎn)區(qū)等。盆-山過渡帶活動構(gòu)造發(fā)育，地震及其誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害危害潛力大，同時由于高強度的開發(fā)也導(dǎo)致水資源短缺、土地鹽漬化、水土流失等持續(xù)加劇；這種地質(zhì)資源環(huán)境特征決定了西北盆-山過渡帶要在集約、協(xié)調(diào)、提質(zhì)、增效前提下，履行重點開發(fā)區(qū)域和農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)功能定位。

4 需求分析與地質(zhì)工作建議

國家第十四個五年規(guī)劃和2035遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要明確了西北地區(qū)生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的方向。要深入實施一批重大生態(tài)工程，開展重點區(qū)域綜合治理；積極融入“一帶一路”建設(shè)，強化大通道建設(shè)，構(gòu)建內(nèi)陸多層次開放平臺；加大西部地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施投入，支持發(fā)展特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，集中力量鞏固脫貧攻堅成果，補齊教育、醫(yī)療衛(wèi)生等民生領(lǐng)域短板；提升關(guān)中平原城市群建設(shè)水平，促進(jìn)西北地區(qū)與西南地區(qū)合作互動；支持新疆建設(shè)國家“三基地一通道”；促進(jìn)400 mm降水線西側(cè)區(qū)域保護(hù)發(fā)展。強化舉措推進(jìn)西部大開發(fā)，切實提高政策精準(zhǔn)性和有效性，將在很大程度上緩解地質(zhì)-資源-環(huán)境導(dǎo)致的社會經(jīng)濟發(fā)展不平衡效應(yīng)，為新時代地質(zhì)工作在經(jīng)濟社會發(fā)展全局中找準(zhǔn)定位、精準(zhǔn)發(fā)力指明了方向。

根據(jù)西北地區(qū)在全國經(jīng)濟發(fā)展中的資源基地和生態(tài)屏障地位,西北整體處于工業(yè)化初中期階段，明確了“資源環(huán)境并重”的地質(zhì)調(diào)查目標(biāo)定位。在此基礎(chǔ)上，提出了加強西北盆山系基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、加強清潔能源礦產(chǎn)調(diào)查評價、強化戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源調(diào)查評價、實施西北水文地質(zhì)和水資源調(diào)查與監(jiān)測、大力提升地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價與監(jiān)測預(yù)警科技水平、著力加強自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測與生態(tài)保護(hù)修復(fù)、全力支撐重大戰(zhàn)略實施與重大工程建設(shè)、扎實做好西北沿邊應(yīng)用地質(zhì)調(diào)查評價、全面深化中西亞地質(zhì)調(diào)查國際開放合作、大力加強科技創(chuàng)新和信息化建設(shè)等10個方面的主要建議。要進(jìn)一步提升地質(zhì)調(diào)查在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展、西部大開發(fā)形成新格局、“一帶一路”建設(shè)等國家戰(zhàn)略和西北經(jīng)濟社會發(fā)展全局中的支撐作用，還應(yīng)在以下3個方面積極探索。

（1）以地球系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，深化多專業(yè)有機結(jié)合。2013 年國際科學(xué)理事會（ICSU）、國際社會科學(xué)理事會（ISSC） 等機構(gòu)創(chuàng)立了“未來地球（Future Earth）”計劃（2014～2023），并推動其成為應(yīng)對全球環(huán)境變化、推進(jìn)全球可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)聯(lián)盟。該計劃強調(diào)自然科學(xué)研究與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，為解決當(dāng)前困擾人類發(fā)展的重點問題提供科學(xué)的解決對策，保障滿足人類發(fā)展所需的食物、水、生物多樣性與健康等的供給和其他環(huán)境功能與服務(wù)的有效管理。在此背景下，從整體論的觀點出發(fā)，研究地球大系統(tǒng)內(nèi)具有有機聯(lián)系的子系統(tǒng)，即各圈層內(nèi)部及圈層之間的相互作用和運動變化的全過程、形成機制及可能發(fā)生的發(fā)展變化趨勢，通過調(diào)查評價-觀測探測-建模預(yù)測三位一體相輔相成、循環(huán)上升更好地滿足經(jīng)濟社會與科技發(fā)展的需求。即以地球系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，成為地質(zhì)調(diào)查轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。首先要推動區(qū)域地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)為主的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與能源、戰(zhàn)略新興和大宗緊缺礦產(chǎn)、水資源、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)遺跡等應(yīng)用地質(zhì)調(diào)查的有機結(jié)合；構(gòu)建多專業(yè)結(jié)合的團(tuán)隊，推動不同專業(yè)數(shù)據(jù)的有機結(jié)合是深化地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)內(nèi)部多專業(yè)緊密結(jié)合的有效途徑。其次，要綜合開展礦產(chǎn)資源基地的資源條件-技術(shù)經(jīng)濟條件-地質(zhì)環(huán)境條件調(diào)查和資源潛力-技術(shù)經(jīng)濟-環(huán)境影響綜合評價，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，服務(wù)礦業(yè)經(jīng)濟綠色高效發(fā)展。再次，要推動地質(zhì)調(diào)查與地理科學(xué)、土地科學(xué)、水利科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、林業(yè)科學(xué)及其調(diào)查研究工作等的有機聯(lián)系，找準(zhǔn)表生自然資源與環(huán)境的控制地質(zhì)要素，聚焦自然環(huán)境下化學(xué)元素在無機界與有機界轉(zhuǎn)換和地下水與地表水轉(zhuǎn)換的機理、誘發(fā)因素及時空分布規(guī)律等關(guān)鍵科學(xué)問題，聯(lián)合攻關(guān)。此外，還要推動地質(zhì)調(diào)查與管理科學(xué)的有機結(jié)合，根據(jù)自然資源管理對地質(zhì)調(diào)查成果的需求，完善地質(zhì)調(diào)查成果體系，提供精準(zhǔn)有效服務(wù)。

（2）探索構(gòu)建不同地質(zhì)-資源-環(huán)境-社會經(jīng)濟區(qū)的時空四維實體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)多門類自然資源綜合評價。西北地區(qū)地質(zhì)-資源-環(huán)境-社會經(jīng)濟區(qū)可以分為山區(qū)、盆-山過渡帶和盆地三大類型。山區(qū)有造山帶的特殊組成結(jié)構(gòu)，以金屬與非金屬礦產(chǎn)資源為主，是水源涵養(yǎng)與生態(tài)保護(hù)的主要地區(qū)。盆-山過渡帶新生代構(gòu)造作用強烈，以地?zé)豳Y源為主，是主要的城市群與經(jīng)濟區(qū)。盆地具有沉積巖廣泛發(fā)育的地質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，以能源與鹽巖資源為主，地下水占全部水資源比重較高，生態(tài)環(huán)境脆弱，是重要的能源資源基地。探索建立不同類型、不同級次三維地質(zhì)-資源-環(huán)境數(shù)據(jù)與知識體系，推動多門類自然資源綜合調(diào)查評價，提出更加精準(zhǔn)、系統(tǒng)的自然資源綠色-經(jīng)濟-綜合勘查、開發(fā)、保護(hù)和修復(fù)建議，服務(wù)國家和地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

（3）探索建立易變地質(zhì)、自然資源要素的監(jiān)測體系，提升預(yù)測預(yù)警能力和水平?？刂频V、土、水、林、草、濕、國家公園等自然資源、環(huán)境形成與分布規(guī)律的地質(zhì)要素，有些是長期穩(wěn)定的，如巖石、地層、構(gòu)造、地形地貌、地表基質(zhì)、戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源等，不需要開展監(jiān)測；但有些控制要素在全球變化和人類活動雙重影響下是快速變化的，如地下水位、地下水徑流量、地下水水質(zhì)、地應(yīng)力、活動的化學(xué)元素遷移及其影響的地上資源諸如林、草、濕地資源，地質(zhì)環(huán)境如地質(zhì)災(zāi)害、水土流失等，是隨著時間的變化、開發(fā)強度的變化而變化，嚴(yán)重的甚至影響制約上述資源的地質(zhì)環(huán)境發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的后果。對于這些易變要素，開展“空-天-地”一體化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，獲取長序列、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型，提出自然資源與環(huán)境開發(fā)、保護(hù)、避讓、修復(fù)、調(diào)整的科學(xué)依據(jù)，更加精準(zhǔn)地服務(wù)自然資源綜合管理工作。

致謝：謹(jǐn)以此文慶祝中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心成立60周年！在成文過程中，先后與多位專家學(xué)者討論、交流，得到他們的悉心指導(dǎo)和幫助，在此一并致以誠摯感謝。本文目的是梳理西北地區(qū)地質(zhì)-資源-環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系，以地球系統(tǒng)科學(xué)理論為指導(dǎo)，提出新時期西北地區(qū)地質(zhì)調(diào)查轉(zhuǎn)型升級的建議。因論文專業(yè)涵蓋面廣，作者水平有限，可能存在偏頗之處，敬請諒解。