中國地質(zhì)科學(xué)院

2015年 1月 15—16日, 中國地質(zhì)調(diào)查局、中國地質(zhì)科學(xué)院在北京召開了 2014年度科技成果匯報(bào)交流暨地質(zhì)科技十大進(jìn)展評(píng)選會(huì)。經(jīng)來自國土資源部、科技部、教育部、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)等多家單位的34位院士、專家投票,新思路引領(lǐng)松遼外圍突泉盆地火山巖覆蓋區(qū)鉆獲輕質(zhì)原油等10項(xiàng)成果脫穎而出, 入選2014年度地質(zhì)科技十大進(jìn)展。

本次評(píng)選的“地質(zhì)科技十大進(jìn)展”集中代表了2014年度全國地質(zhì)調(diào)查和地學(xué)研究重要進(jìn)展, 充分體現(xiàn)了地質(zhì)調(diào)查工作在科技創(chuàng)新、成果應(yīng)用與轉(zhuǎn)化方面的能力與水平。部分成果發(fā)表在國際知名刊物,產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)影響; 技術(shù)方法和儀器裝備填補(bǔ)了我國相關(guān)領(lǐng)域空白, 提高了地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)裝備水平; 成果集中體現(xiàn)了科技支撐引領(lǐng)找礦突破、服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)的作用, 對(duì)社會(huì)各界了解我國地質(zhì)行業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所作的貢獻(xiàn)、對(duì)提高地質(zhì)行業(yè)的社會(huì)認(rèn)知度起到積極作用。

中國地質(zhì)調(diào)查局、中國地質(zhì)科學(xué)院 2014年度地質(zhì)科技十大進(jìn)展排名及成果點(diǎn)評(píng)如下:

1 新思路引領(lǐng)松遼外圍突泉盆地火山巖覆蓋區(qū)鉆獲輕質(zhì)原油(With new thought,light crude was extracted in the volcanic rock covered area in Tuquan Basin on the periphery of the Song-Liao basin)

中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心周新桂研究員團(tuán)隊(duì)與沈陽地質(zhì)調(diào)查中心陳樹旺研究員團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目資助下, 通過重、磁、電、震綜合探測(cè)、聯(lián)合解譯及綜合研究, 在松遼盆地外圍大面積火山巖覆蓋區(qū)圈定油氣遠(yuǎn)景區(qū)——突泉盆地; 優(yōu)選目標(biāo)部署實(shí)施突參 1井, 在中下侏羅統(tǒng)鉆獲烴源巖及含油巖心, 經(jīng)過試油壓裂獲得輕質(zhì)原油, 實(shí)現(xiàn)了火山巖覆蓋區(qū)油氣資源調(diào)查重大突破, 引領(lǐng)帶動(dòng)了石油公司對(duì)新區(qū)新層系進(jìn)行勘探投入, 對(duì)松遼盆地外圍油氣勘探開發(fā)起到了重要的促進(jìn)作用。

圖1 突參1井鉆獲輕質(zhì)原油Fig.1 Light crude extracted in well Tucan 1

2 4500米級(jí)深海無人遙控潛水器“海馬號(hào)”海試成功(4500 m-level deepwater ROV Seahorse passes the sea acceptance trial successfully)

中國地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局陶軍教授級(jí)高級(jí)工程師團(tuán)隊(duì)在國家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目資助下, 聯(lián)合上海交通大學(xué)和浙江大學(xué)等單位, 經(jīng)過6年的艱苦攻關(guān), 突破了深海無人遙控潛水器的相關(guān)核心技術(shù), 成功研發(fā)了迄今為止我國系統(tǒng)規(guī)模最大、下潛深度最深、國產(chǎn)化率最高的無人遙控潛水器——“海馬號(hào)”。2014年“海馬號(hào)”3次下潛到南海中央海盆 4500 m的海底, 圓滿完成各項(xiàng)海試作業(yè)任務(wù), 可靠性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性達(dá)到國外同類無人遙控潛水器技術(shù)水平, 成為我國深海技術(shù)裝備領(lǐng)域新的標(biāo)志性成果。

圖2 海馬號(hào)ROV圖解Fig.2 Diagram of ROV Seahorse

3 構(gòu)造巖相帶新認(rèn)識(shí)指導(dǎo)西藏羅布莎鉻鐵礦找礦實(shí)現(xiàn)重大突破(With new understanding of tectonic-lithofacies zone, prospecting in Luobusha chromite ore deposit,Tibet, makes a major breakthrough)

西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì)張能軍高級(jí)工程師團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目資助下,研究羅布莎鉻鐵礦區(qū)含礦構(gòu)造巖相帶與礦體空間分布規(guī)律, 配合重磁電綜合解釋, 圈定深部找礦勘查區(qū), 經(jīng)鉆探驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)重大隱伏礦體, 實(shí)現(xiàn)鉻鐵礦找礦重大突破。在羅布莎礦區(qū)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)Cr-80等多個(gè)鉻鐵礦盲礦體, 控制礦體長達(dá)160 m, 斜深300余米, 礦體品位40%～55%, 礦石類型主要為冶金級(jí)致密塊狀鉻鐵礦; 引領(lǐng)企業(yè)跟進(jìn)勘探, 提交鉻鐵礦資源量 201.77萬噸。在香卡山礦區(qū)發(fā)現(xiàn) Cr-166等6個(gè)鉻鐵礦體, 估算鉻鐵礦石資源量25.36萬噸, 預(yù)測(cè)了深部找礦靶區(qū)及資源潛力, 使陷入困境的礦山企業(yè)重現(xiàn)曙光。

圖3 錸-鋨同位素分析測(cè)試Fig.3 Re-Os isotopic analysis

4 科技引領(lǐng)鉀鹽找礦突破取得重要進(jìn)展(Science and technology leads important progresses in potash exploration)

中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所鄭綿平院士鹽湖團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目聯(lián)合資助下, 聯(lián)合青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院等單位, 在柴達(dá)木盆地西部阿爾金山前第四紀(jì)早期地層發(fā)現(xiàn)新型砂礫富鉀鹵水層, 根據(jù)鉆探資料推算資源量 3.5億噸, 有望成為鉀鹽后備基地。在塔里木庫車凹陷發(fā)現(xiàn)厚達(dá)百米的古近紀(jì)含鉀鹽礦層, 氯化鉀達(dá)工業(yè)品位鹽層厚度為41 m; 在四川盆地發(fā)現(xiàn)三疊系雜鹵石, 既是深層富鉀鹵水鉀重要來源, 更是寶貴的緩釋鉀肥; 對(duì)上揚(yáng)子盆地13個(gè)儲(chǔ)鹵構(gòu)造富鉀鹵水礦進(jìn)行評(píng)估, 估算氯化鉀資源量4917萬噸; 在滇西南勐野井建立鉀鹽二層樓成礦模式, 大幅度縮小陜北奧陶系鹽盆找鉀靶區(qū), 海相鉀鹽找礦突破嶄露曙光。

圖4 勐野井“二層樓成鉀模式”Fig.4 “Two-storey potash-forming model”of well Mengyejing

5 我國地下水污染調(diào)查建立全流程現(xiàn)代化取樣分析技術(shù)體系(Full flow modernized sampling technology utilized in China’s investigation of groundwater pollution)

中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所孫繼朝、劉景濤研究員團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目資助下,成功研制系列取樣器并解決痕量組分采集技術(shù)難題,發(fā)展高效實(shí)用的現(xiàn)場調(diào)查技術(shù)及離線萃取技術(shù), 快速準(zhǔn)確地查明了重點(diǎn)地區(qū)地下水污染狀況; 通過高分辨率遙感解譯調(diào)查土地利用類型與污染源分布;構(gòu)建了有機(jī)分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái), 對(duì)全國 33個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程質(zhì)量監(jiān)控; 獲國家發(fā)明專利2項(xiàng)、實(shí)用新型專利 20項(xiàng), 顯著提高了我國地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)技術(shù)水平。

圖5 自主研發(fā)的現(xiàn)場固相萃取裝置Fig.5 Solid phase extraction device developed independently by Chinese experts

6 發(fā)現(xiàn)世界最大幻龍頭骨及水下覓食足跡(Discovery of Nothosaurs’ largest skull and foraging tracks)

中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心張啟躍、胡世學(xué)研究員團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目資助下, 首次在云南羅平縣發(fā)現(xiàn)數(shù)百枚保存完好的海生爬行類足跡,證明為中生代幻龍水下覓食留下的遺跡, 成為幻龍類海洋生物水下運(yùn)動(dòng)模式的直接化石證據(jù)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)世界最大的幻龍頭骨, 說明幻龍類屬三疊紀(jì)海洋大型頂級(jí)捕食者, 表明中三疊世全球海洋生態(tài)系統(tǒng)全面復(fù)蘇。相關(guān)成果在國際核心期刊《自然—通訊》、《科學(xué)—報(bào)道》公開發(fā)表, 產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)影響。

圖6 世界最大幻龍捕食復(fù)原圖Fig.6 Restored foraging picture of the world’s largest Nothosaur

7 華夏地塊龍泉地區(qū)發(fā)現(xiàn)亞洲最古老鋯石(Discovery of the oldest zircons in Asia at the Longquan area of the Cathaysia Block)

中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心邢光福研究員團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目聯(lián)合資助下, 在華夏地塊龍泉巖群云母石英片巖首次發(fā)現(xiàn)兩顆冥古宙碎屑鋯石。通過高精度測(cè)年研究,表明其中一顆為亞洲最古老的鋯石, 年齡為41.27億年; 另外一顆鋯石記錄了地球最早變質(zhì)事件, 年齡為 40.70億年。兩顆鋯石均具有極高的結(jié)晶溫度和異常高的氧逸度, 明顯不同于世界其它地區(qū)同時(shí)代鋯石, 證明冥古宙地殼性質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境存在多樣性, 為認(rèn)識(shí)地球早期大陸演化提供了新的重要信息。研究成果在國際核心期刊《科學(xué)—報(bào)道》公開發(fā)表, 受到廣泛關(guān)注。

圖7 華夏地塊冥古宙鋯石的CL圖像Fig.7 CL images of Hadean zircons in the Cathaysia Block

8 揭示華北古老大陸地殼結(jié)構(gòu)及演化過程(Revelation of the structure and evolution of the ancient continental crust,North China)

中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所萬渝生研究員團(tuán)隊(duì)在地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目聯(lián)合資助下, 通過精度測(cè)年和綜合研究, 在冀東地區(qū)發(fā)現(xiàn)大量38～35億年形成的碎屑鋯石, 在鞍山地區(qū)發(fā)現(xiàn)38～31億年多期巖漿活動(dòng), 證明鄂爾多斯地塊強(qiáng)烈卷入古元古代晚期構(gòu)造熱事件, 首次在華北克拉通劃分出三個(gè)年齡大于 26億年的古陸塊, 深化了華北克拉通早期地殼演化、殼幔相互作用及沉積變質(zhì)鐵礦的認(rèn)識(shí)。相關(guān)成果在《前寒武紀(jì)研究》、《岡瓦納研究》、《美國科學(xué)》等國際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表, 受到國內(nèi)外專家好評(píng)。

圖8 華北克拉通太古宙早期(2.6 Ga)古陸塊分布圖Fig.8 Distribution of the paleo-landmass in Early Archean (2.6 Ga), North China craton

9 采用高精度綜合探測(cè)技術(shù), 首次實(shí)現(xiàn)我國管轄海域 1:100萬海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查全覆蓋(With high precision comprehensive detection technology, 1:1000000 regional geological survey is for the first time realized in waters under China’s jurisdiction)

中國地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局和青島海洋地質(zhì)研究所采用最先進(jìn)的多波束、側(cè)掃聲納、淺地層剖面、單道地震、多道地震、深海地質(zhì)取樣等高精度綜合探測(cè)技術(shù)和統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 完成1:100萬海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查16個(gè)圖幅, 首次實(shí)現(xiàn)我國管轄海域區(qū)域地質(zhì)調(diào)查全覆蓋。查明了海底地形、地貌、第四紀(jì)沉積、區(qū)域構(gòu)造、礦產(chǎn)資源、磁力場、重力場等綜合地質(zhì)要素并編制相關(guān)圖件, 整體成果質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。首次發(fā)現(xiàn)并命名了一批新的海底地理實(shí)體, 宣示了國家海洋主權(quán); 發(fā)現(xiàn)我國海域存在大量的中—古生界海相沉積地層, 指出了海域油氣勘探新區(qū)域、新層位, 圈定了一批油氣資源遠(yuǎn)景區(qū), 引領(lǐng)和帶動(dòng)了我國海洋油氣勘探和開發(fā)工作; 利用水深、地質(zhì)、熱流等最新調(diào)查數(shù)據(jù), 全面預(yù)測(cè)了我國海域天然氣水合物資源的有利賦存區(qū),推動(dòng)了海域天然氣水合物資源勘查工作; 獲取的最新綜合調(diào)查資料和成果, 對(duì)快速提升我國海洋地質(zhì)研究水平具有重要價(jià)值。

圖9 1:100萬南通幅構(gòu)造地質(zhì)圖Fig.9 1:1000000 tectonic geological map of Nantong

10 汶川地震斷裂作用研究取得重要成果(Research on the Wenchuan Earthquake fault makes important progresses)

中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所李海兵研究員團(tuán)隊(duì)在科技部項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目聯(lián)合資助下, 聯(lián)合中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所等單位, 詳細(xì)研究汶川地震破裂帶性質(zhì)、破裂過程、地震斷裂帶結(jié)構(gòu)、大地震的斷裂弱化機(jī)制與強(qiáng)化作用, 揭示了龍門山斷裂帶的地震斷裂、蠕變斷裂及變形機(jī)制, 分析了石墨層與大地震的關(guān)系,測(cè)出世界上最低的斷層摩擦系數(shù), 首次記錄到大地震后斷裂快速愈合過程信息, 完善了地震斷裂理論,對(duì)深化認(rèn)識(shí)汶川地震機(jī)理具有重要意義。主要成果在《科學(xué)》、《地質(zhì)學(xué)》、《構(gòu)造物理》等國際核心期刊發(fā)表, 產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)影響。

圖10 汶川科學(xué)鉆探工程1號(hào)孔(WFSD-1)巖心中主滑移帶特征Fig.10 Features of the main slid-zone in the rock core of drill hole WFSD-1

圖11 中國地質(zhì)調(diào)查局、中國地質(zhì)科學(xué)院2014年度地質(zhì)科技成果交流暨十大進(jìn)展評(píng)選會(huì)照片集錦Fig.11 Photo gallery of 2014 annual report and exchange on geological sci-tech achievements ＆ Top Ten Geological Sci-tech Progresses Appraisal and Selection of China Geological Survey and Chinese Academy of Geological Sciences