中国地质科学院的简介

2024-05-09 19:07

1. 中国地质科学院的简介

中国地质科学院是中华人民共和国国土资源部中国地质调查局直接领导的中国地质科学技术综合研究与支撑机构。其前身是1956年成立的中华人民共和国地质部的几个研究所。1959年成立,称地质部地质科学研究院,1975年改称现名。首任院长是著名古生物学家许杰,第2任院长邹家尤,第3任到第7任院长分别为著名区域地质学家李廷栋院士、著名矿床学家陈毓川院士、和赵逊、张彦英、孟宪来等,我国著名构造地质学家黄汲清先生曾任名誉院长。现任领导:党委书记兼副院长王小烈、副院长朱立新、董树文、王瑞江。中国地质科学院主要从事基础地质、矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质、岩溶地质、勘查地球物理、勘查地球化学、岩矿测试技术、勘查技术、矿产综合利用技术的科学调查研究及有关开发研究工作。中国地质科学院下属7个研究所和几十个技术先进的实验室,拥有各类仪器设备万余台。现有职工2300多人,其中各类专业人员1400余人。其中,包括中国科学院院士、中国工程院院士17人,研究员201人,副研究员739人,博士180人,硕士192人。中国地质科学院建院以来,已完成数千项科研任务,提交了一大批具有高科技水平、明显社会效益的重要科技成果,获得了为数可观的国家级及省部级奖项。中国地质科学院与40多个国家和地区的有关机构建立了交流与合作关系,实施了数百项合作项目。在科技体制改革中,中国地质科学院被国家确定为 进入国家科技创新体系的社会公益类科研机构。

中国地质科学院的简介

2. 中国地质科学院的介绍

中国地质科学院是国土资源部属地质科研事业单位,成立于1956年,1999年重组,成为国家科技创新体系的非营利科研机构。目前,该院由院机关和7个研究所(地质研究所、矿产资源研究所、地质力学研究所、国家地质实验测试中心、水文地质环境地质研究所、地球物理地球化学勘查研究所、岩溶地质研究所)组成。

3. 中国地质科学院地质研究所

中国地质科学院地质研究所是我国学科比较齐全、人员结构较为合理、设备比较完善的综合性地学基础研究机构,主要从事基础性、公益性、战略性和前沿性的基础地质调查和基础地质研究工作,同时承担地质学、地球物理学和地球化学专业研究人才教育和培养任务。地质研究所现有在职职工180人,10个专业研究室。研究领域包括:区域地质、地质编图及数据库建设;大地构造与全球构造;生命起源、古生物群落与地层对比;前寒武纪地质与早期地壳生长;新生代地质与现代地质生态环境;超高压变质作用与超高压变质带;岩石学、矿物学与地球物质科学;大陆动力学与地幔动力学;成矿地质背景与区域成矿学;深部地球物理探测与岩石圈结构及地球动力学;同位素地质理论、方法体系与应用。

副所长高锦曦


副书记、纪检书记沈琳


所长、党委书记侯增谦研究员

2008年总收入约1.73亿元,比2007年增长17%。各类科研项目总经费15283.63万元,其中国土资源大调查项目3657万元,自然科学基金项目1186.4万元,科技支撑项目876万元,汶川地震科学钻探专项经费2075万元,深部探测技术与实验研究等项经费3870万元,基本科研业务费450万元,地质及矿产资源勘查经费815万元,其他科技项目经费2624余万元。
2008年获国家科学技术进步奖二等奖1项,获国土资源科学技术奖一等奖1项。
2008年公开发表论文150篇,其中SCI检索刊物论文78篇,包括国际SCI论文32篇。公开发表专著1部,中英文版1:250万地质和矿产图4幅。据中国科技信息研究所统计,2008年本所论文发表数量在国内地学类机构排在第7位,已连续3年在全国地学研究机构中位居前10位,是国土资源系统唯一的研究所。研究所现任领导班子包括:所长、党委书记侯增谦,副所长耿元生、高锦曦,副书记、纪检书记沈琳。
2008年度重要科研成果
全国1:100万地质图空间数据库:属中国地质调查局基础地质调查与研究工作项目,项目负责人丁孝忠研究员。首次系统编制了全国1:100万地质图地理底图(国际分幅),并建立了相应的数据库;系统编制了64幅1:100万国际分幅地质图并建立了全国1:100万地质图空间数据库,编写了全国1:100万地质图空间数据库编图说明书、分幅图元数据及核心元数据。填补了全国1:100万地质图空间数据库的空白,健全了国家基本比例尺地质图空间数据库系统。自主开发研制了1:100万地质图数据库检查系统,具有自动进行图幅数据检查、快速修改等功能;研制开发了全国1:100万地质图空间数据库管理系统,该系统具有较强的空间数据检索、属性数据检索、多级地质要素属性查询,以及1:100万国际标准图幅元数据查询等功能。

中国地质科学院年报.2008

地球的化学、生物与环境演化的同位素研究:属中国地质调查局基础地质调查与研究工作项目,项目负责人朱祥坤研究员。在国内首次建立了Cu、Fe、Zn、Mg、Ca同位素的MC-ICPMS高精度测定方法和配套的样品化学纯化方法,所建方法精度达国际同类实验室的先进水平;在鞍山地区获得了一批新的年龄和地球化学数据,进一步验证了鞍山地区38亿年岩石的存在,初步确定了鞍山群形成时代为25亿年前,进一步完善鞍山地区太古宙构造—岩浆演化的年代学格架,总结了鞍山地区太古宙地壳演化规律;对前寒武纪几个重要时段多种化学沉积岩石进行了Si、O、S等同位素研究,在冀东和五台地区发现了与质量无关的S同位素分馏现象,探讨了这些元素的同位素组成变化与环境和生物演化的关系;对冀北、辽西的J-K地层进行了同位素精细定年,为陆相地层J-K界线年龄的确定、年代学格架的建立和辽西生物群演化研究提供了重要依据;对太平洋深海多金属结核和结壳进行了3He同位素与元素地球化学多重示踪研究,初步查明了富钴结壳记录的海洋气候环境的演化规律,通过与10Be定年方法对比,初步建立了测定富钴结壳形成时代和生长速率的地外3He新方法。
大陆碰撞造山带成矿作用:属国家杰出青年科学基金项目,项目负责人侯增谦研究员。项目选择青藏高原3个成矿带中的3个典型代表(即驱龙斑岩铜矿、玉龙斑岩铜矿和大陆槽稀土矿床),通过典型矿床详细解剖和成矿带区域成矿对比,揭示其成矿过程,建立碰撞造山带adakite质斑岩成矿模型,揭示碰撞带陆内环境REE超常富集机理,为构筑大陆碰撞成矿理论框架奠定坚实基础。本项目历经4年研究,提出了大陆环境斑岩铜矿成矿新模型,突破了传统的岩浆弧环境斑岩铜矿成矿理论;提出了大陆碰撞带或造山型REE矿床概念,建立了造山型REE矿床新模型,丰富和发展了矿床学理论;以大陆碰撞带Cu和REE矿床成矿模型研究为基础,孕育和建立了大陆碰撞成矿理论新框架。本项目共发表论文38篇,其中,SCI收录论文29篇。本项目与“973”项目共同组织出版了中英文专集7部。项目实施的4年中,共培养博士6人,硕士8人,3位博士后出站;与一批国际同行开展了广泛的合作研究,已经形成了一支团结协作、富于创新、成果丰硕并有一定国际影响的研究团队。

Fe-Mn结壳表面样品铁同位素组成随深度的变化关系


朱祥坤研究员在汉诺坝野外考察


大陆典型成矿带深部作用与成矿模式

谭庄—沈丘凹陷中生界沉积、构造特征与有利储层预测:属国土资源部油气资源中心“全国油气资源战略选区调查与评价”专项:东秦岭—大别造山带两侧油气资源战略选区研究之专题。主要完成人员:旷红伟、柳永清、杨飞、彭晓波、刘燕学等。项目主要依据地质和地球物理技术研究华北南部大别山造山带北侧周口坳陷内谭庄—沈丘凹陷的中生界下白垩统。重点是层序地层、沉积体系和有利储层分布与构造特征的研究,核心是分析下白垩统层序地层格架内的沉积体系展布及有利储层发育特征,进一步结合地球物理解释的中生界内幕构造特征和综合研究,确定有利的油气勘探目标。通过课题实施,在下白垩统内幕构造、沉积相及其展布特征、有利储层分布以及综合评价与优选勘探目标研究上取得一系列成果,体现了一定的理论研究和生产应用意义。

谭庄—沈丘凹陷下白垩统永丰组下段地层等厚图


谭庄—沈丘凹陷下白垩统永丰组下段有利勘探目标综合评价图


内蒙古1:25万西老府幅区域地质图


内蒙古1:25万多伦幅区域地质图

内蒙古1:25万多伦幅、西老府幅区调修测及蒙南—冀北地区晚中生代地层格架与重要地质事件和年代地层系统研究:属地调项目。主要完成人员:柳永清、魏文通、刘增效、姚宝钢、赵华平、王永、迟振卿、江小均、刘燕学、旷红伟等。项目完成1:25万多伦幅(K50C002002)、西老府幅(K50C002003)区调修测面积27395km2,开展了蒙南—冀北地区晚中生代地层格架与重要地质事件和年代地层系统以及相关基础地质研究,取得一系列重要的基础地质研究成果。系统查明了区内兴蒙造山带或华北地块北缘构造单元的物质组成、地层序列、形成时代;调查和研究了东西向、北东向构造—岩浆岩带的物质组成、形成时代、构造背景及演化,深入调查与研究了晚中生代火山—沉积作用与盆地演化;在主要构造(带)属性、区域构造格架以及晚中生代地层格架、重要地质事件和年代地层系统、探讨晚古生代—晚中生代地层、岩浆作用、盆地、区域构造发育演化,以及第四系地层和古地理环境调查与研究等诸多方面,取得明显进展和系列成果。

中国地质科学院地质研究所

4. 中国地质科学院地质研究所

中国地质科学院地质研究所是国家科技创新体系的重要组成部分,是国家基础地质研究和地质调查的重要力量,主要从事基础性、公益性、战略性和前沿性的基础地质调查及基础地质研究工作,同时承担地质学、地球物理学和地球化学等专业研究人才的教育和培养。通过50多年的建设和发展,地质研究所已经成为一个学科较齐全、人员结构较合理、设备较完善的综合性地学基础研究机构,20世纪90年代曾被国际地学刊物《地质时代》评为世界地学百强机构,是中国最有影响的两个地学机构之一。

所长兼党委书记侯增谦(右二)、副所长耿元生(左二)、副所长高锦曦(左一)、常委副书记兼纪检书记沈琳(右一)


松多榴辉岩带的新达朗榴辉岩露头

2009年地质研究所承担项目100余项,其中国家科技支撑课题11项、国家863课题1项、国家973课题2项、国家自然科学基金项目39项、地质大调查项目43项、深部探测技术与实验研究专项项目2项、公益性行业科研专项项目2项、国土资源部百人计划项目2项、非财政项目13项、基本业务费项目和院实验室项目若干项。获国土资源科学技术奖一等奖1项、二等奖1项。以第一作者发表论文210篇,其中SCI收录120篇(国际SCI论文40篇),国内核心期刊100篇,出版专著2部。

雅鲁藏布江大拐弯缝合带西侧“鲁郎—拉月韧性走滑剪切带”的野外照片


南迦巴瓦石榴辉石岩及其退变质岩的显微照片

2009年度重要科研成果
青藏高原周缘造山带的崛起及资源效应:中国地质调查局、国家自然科学基金资助项目,负责人为许志琴院士等。项目在拉萨地体中部发现了松多榴辉岩高压—超高压变质带,把拉萨地体解体为北拉萨地体和南拉萨地体,为古特提斯洋盆演化和多地体存在提供了新证据。厘定了南迦巴瓦的构造格架、地质年代序列和重要的构造岩浆事件;提出南迦巴瓦岩群经历了多期造山与再活化过程;获得了拉萨地体前寒武纪构造热事件的年代学证据;证明拉萨地体存在同俯冲/碰撞型埃达克岩;发现了高喜马拉雅造山带的EW向拆离构造,拆离构造始于27Ma,与南迦巴瓦变质地体向北挤出时限相当,提出新的隧道流和物质侧向运动的模式;确定了北喜马拉雅穹隆带中的两期富钠过铝质花岗岩浆事件,提出高级变质岩的部分熔融,可能是形成埃达克质岩浆及相关斑岩型铜金矿床的重要机制。通过阿尔金断裂—康西瓦断裂及喀喇昆仑断裂的几何学、运动学、年代学、走滑速率及地震位移的研究,阐明青藏高原西缘大型走滑断裂的动力学与物质运动方式,探索了地震强震复发周期。厘定了龙门山—锦屏山西缘的前震旦纪基底和盖层之间的一条大型拆离断裂;提出龙门山—锦屏山在白垩纪开始强烈隆升的挤出机制,认为高原北缘和东缘的强烈隆升发生在印度和亚洲碰撞之前的白垩纪,可能与班公湖—怒江特提斯洋盆的关闭有关。提出四川前陆盆地是晚三叠世—侏罗纪松潘—甘孜前陆盆地和白垩纪—第四纪龙门山—锦屏山再生前陆盆地叠合的中新生代前陆盆地。锑金多金属矿床的成矿作用与特提斯喜马拉雅前陆断褶带沿逆冲推覆构造事件诱发地壳部分熔融,导致岩浆侵位及成矿。开展了高原西北缘西昆仑和塔里木盆地盆山耦合研究,提出塔里木南缘的前陆盆地的北界为麻扎塔格逆冲断裂;重新厘定天山构造系和青藏高原构造系的界限以及动力学机制。

阿伊拉日居山地区喀喇昆仑韧性剪切带中的变形特征


阿尔金断裂带西段地区Landsat卫星影像、活动构造及火山岩的分布特征

青藏高原演化与资源环境效应:中国地质调查局基础地质调查与研究工作项目,负责人为肖序常院士。项目对羌塘中部高压变质带中已发现的榴辉岩、蓝片岩等进行了详细的研究,建立了相应的PTt轨迹;在绒玛地区发现了典型的蓝闪石;在冈玛错地区发现了新的榴辉岩出露点,对认识青藏高原早期形成演化、板块闭合及碰撞造山过程的研究具有重要意义。发现并确定了羌塘中部早古生代蛇绿混杂岩,对探讨特提斯洋的构造演化具有重要意义。推断羌南—保山板块基底与羌北—昌都板块和松潘—甘孜板块基底性质不同,而与印度板块和喜马拉雅造山带之间有很好的亲缘性。通过对晚古生界—三叠系剖面的实测,证实了北羌塘盆地南缘存在中下二叠统含特提斯暖水动物群的碳酸盐岩相地层;在上三叠统望湖岭组中发现浅海相生物化石;提出上二叠统吉普日阿组更可能为早中三叠世地层。对第四纪以来该区气候环境变迁作了探讨,发现了新石器时代遗存物。提出青藏高原油气成藏地质背景与西特提斯有一定对比性,指出了高原具有寻找油气藏的前景,提出“幔源(流)合成催化生油论”。

藏北羌塘榴辉岩位置图


羌塘中部角木日二叠纪蛇绿岩野外露头


榴辉岩显微照片


贺兰山群野外露头

中国西北地区若干重要演化阶段地层格架建立与对比研究:中国地质调查局、国家自然科学基金资助项目,负责人耿元生、姚建新、朱祥坤研究员等。项目分为3个专题开展工作,分别取得重要进展。

贺兰山群变质PT轨迹

中国西北部前寒武纪地层对比研究:查明和确定了赵池口群、贺兰山群和千里山群的分布、组成特征和形成环境、时代,改变了以往将贺兰山群和千里山群划归太古宙的认识;查明了贺兰山地区早前寒武纪岩浆事件的期次、特征;揭示出华北克拉通的西北缘古元古代晚期的岩浆启动和结束事件均早于北缘。在阿拉善岩群中识别出一些具有重要意义的变质变形的新元古代、晚古生代和中生代的岩浆岩。贺兰山群变质过程的PT演化轨迹的建立表明该区变质晚期是较慢的抬升减薄过程。通过对比研究,提出了阿拉善地块在不同阶段的大地构造属性。
塔里木重要区段古生代和中生代地层格架的建立及对比研究:在一些重要的地层中采集到孢粉、疑源类和几丁石等微体化石,为这些地层时代的确定与对比提供了新的证据。据发现的钙质超微化石、沟鞭藻化石进一步厘定了该区中—新生代地层层序,证实了库车坳陷及塔东北地区晚白垩世存在海相和陆相沉积,塔西南是近岸滨海—浅海沉积环境。确定麻扎地区火成岩具有岛弧性质,且形成于早石炭世。建立了柯坪地区早古生代三级层序,归并出二级层序,提出中—上奥陶统自东向西发生超覆。

柯坪同古四布隆寒武系灰岩野外露头

新元古代—早古生代重大转折期的同位素记录和生物与环境的协调发展:通过对陡山沱组盖帽碳酸盐岩Sr同位素研究,揭示了新元古代“雪球地球”事件之后强烈的化学风化作用和巨量的陆源物质输入。过渡族元素(铁、铜、锌)同位素分析表明,相对于碳酸盐岩,黑色页岩Fe重同位素富集、Zn重同位素亏损、Cu同位素组成无明显差异。Fe、Cu和Zn同位素在不同沉积相存在着差异,表明海水存在化学分层。陡山沱期早期,从台地相、斜坡相到深海盆地相,海水由表层氧化逐渐向深海的还原状态转化。

峡东地区九龙湾剖面盖帽碳酸盐岩的稀土元素和锶同位素特征


都兰单元南带榴辉岩中首次发现石榴子石的柯石英包体


柴北缘超高压榴辉岩野外露头

祁连—阿尔金造山带构造演化及其对成矿作用的制约:中国地质调查局、国家自然科学基金资助项目,负责人张建新、李海兵研究员。项目划分并确定了祁连—阿尔金造山带的构造单元和构造属性,明确了被阿尔金断裂所切割的阿尔金山和祁连山古构造单元具可对比性;首次在柴北缘榴辉岩中发现柯石英,在都兰识别出新的高压麻粒岩单元;建立了南阿尔金—柴北缘高压/超高压变质带的年代学格架;明确了北祁连—北阿尔金早古生代具有冷洋壳俯冲性质,而且早古生代洋壳俯冲存在穿时性;确定了北阿尔金红柳沟蛇绿岩的完整组合,获得北祁连SSZ蛇绿岩时限。南北两条俯冲(碰撞)杂岩带控制了这一地区基本的古构造格架和矿产资源的时空分布。
阿尔金断裂带被识别出新生代有多期强烈活动,至少存在3次快速隆升过程;最大走滑位移量由韧性和脆性走滑位移量组成;祁连山西段新生代火山岩和东段白垩纪火山岩特征为阿尔金断裂活动时限及演化提供了新的佐证;区域山脉的形成可能与阿尔金断裂走滑作用伴随的逆冲断裂活动有关。祁连山在白垩纪开始抬升,形成了青藏高原雏形的北部边界,新近纪的快速抬升造就了现今的高原北部面貌。白垩纪昌马盆地具有较大的旋转量,而柴达木地块并没有发生整体顺时针旋转。柴达木盆地和酒西盆地的主要油气构造是伴随阿尔金断裂走滑过程的产物,对冲构造发育区是上述盆地中的有利储油构造。
青藏高原南部地幔岩及铬铁矿成因:中国地质调查局、国家自然科学基金资助项目,负责人为杨经绥研究员。项目在罗布莎铬铁矿中发现呈斯石英假象的柯石英,推测是由更高压相的斯石英减压相变形成,提供了铬铁矿可能来自>300km的地幔深部的重要证据;在铬铁矿的锇铱矿中发现原位金刚石,表明金刚石形成在高温高压(T>2000℃,P>5GPa)环境;在罗布莎、康金拉和香卡山矿区的铬铁矿及其围岩中发现了金刚石,为探讨铬铁矿、蛇绿岩的成因提供了新的重要证据。
在俄罗斯极地乌拉尔铬铁矿中首次发现金刚石等异常地幔矿物,并在金刚石中发现纳米级柯石英包裹体,证明金刚石为原位产出,提供了铬铁矿成因的关键证据;罗布莎铬铁矿中发现的新矿物罗布莎矿、曲松矿、藏布矿和雅鲁矿获国际新矿物委员会的批准;高温高压实验证明,铬铁矿中发现的硅金红石形成于超高压环境;发现碳硅石的原位δ13C亏损,经对比认为其可能来自下地幔;提出地幔橄榄岩经历了洋底扩张,在板块汇聚边缘经历了高Mg熔体的交代。橄榄岩中的锆石年龄(130Ma)代表了岩体的侵位阶段,提出康金拉铬铁矿成矿物质来自深部而不是容矿围岩。认为地幔橄榄岩中发现的壳源锆石、石英、红柱石、蓝晶石等可能存在早期俯冲地壳物质的再循环,支持了“地幔不均匀”理论,罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿体均可能形成于地幔柱背景。

呈斯石英假象的柯石英及其共生矿物


白水江群灰岩块体中的牙形石

a—Ligonodina sp.;b—Icriodus culicellus;c,d—Icriodus sp.
南秦岭主要构造岩带及其形成环境研究:中国地质调查局、国家自然科学基金资助项目,负责人王宗起研究员等。项目重新梳理了白水江群、碧口群、横丹群、西乡群、三花石群、耀岭河群、郧西群、洞河群的岩石组成特征,结合构造变形样式及古生物化石,认为南秦岭白水江群等志留系、北大巴山地区洞河群和部分志留系分别具有增生杂岩和弧后混杂岩的典型特征,碧口群、西乡群与耀岭河群/郧西群则为晚古生代岛弧杂岩,北大巴山地区则为古生代弧后杂岩及弧后陆缘组合序列。泥盆纪孢子、几丁虫、虫颚等微体化石的发现证明碧口群和广义的西乡群主体时代为晚古生代,对前人有关北大巴山腹地没有晚古生代地层的认识做出了重要更正。早石炭世微体化石的发现和玄武岩、凝灰岩锆石年龄表明安康一带耀岭河群主要形成于晚古生代。原划为奥陶纪大堡组的生物灰岩块中发现了中泥盆世化石,白水江群碎屑锆石年龄及花岗侵入岩年龄表明南秦岭增生杂岩带形成的最终时间为二叠纪末或三叠纪初。
全国区域地质综合研究试点:中国地质调查局基础地质调查与研究工作项目,负责人李廷栋院士、丁孝忠研究员。完成了全国区域地质志编写技术要求的研究,基本满足了地质志编写专业构架内容的要求。在区域地层综合研究、大地构造综合研究、岩浆岩综合研究、地球物理和深部地质综合研究、编图、第四纪地质综合研究及地质志数据库建设方面提出了整体编图的指导思想、编图原则和地质志图件、数据库的基本构架。江西省的试点工作全面覆盖了区域地质、矿产、环境三部分。通过资料总结研究和初步的野外调查对江西省的诸如双桥山群研究等重大地质疑难问题的研究有了重要的新发现和新认识,为指导和规范全国地质志的编写提供了有益的经验和范例。

双桥山群和河上镇群地层柱及锆石U-Pb谐和图

内蒙古中部晚新生代湖泊演化与古气候研究:中国地质调查局基础地质调查与研究工作项目,负责人为王永研究员。项目结合卫星遥感影像解译及野外地质调查,综合分析湖泊沉积地层、孢粉组合及环境磁学特征,将内蒙古中部第四纪晚期以来湖泊演变及气候环境演化划分出3个阶段:150ka、21ka、10ka,此期间曾大范围发育湖泊,为一较温暖的半湿润气候环境。将之与阳原全新世剖面对比分析,证实了中国北方第四纪晚期气候变化的波动性与阶段性,同时也存在区域性差异。浑善达克沙地在晚更新世就已经存在,经历了3次明显的气候干冷事件。

浩来呼热古湖泊遥感影像图

典型珍稀化石特征研究:中国地质调查局基础地质调查与研究工作项目,负责人为姬书安研究员。项目基本查明收藏的恐龙蛋化石、哺乳动物化石以及其他类型化石的产出地点以及时代分布;完成了中国恐龙蛋化石分布、河南省恐龙蛋化石分布、和政地区晚新生代哺乳动物化石分布图等图件。对发现于河南潭头盆地的恐龙蛋壳进行了详细研究,确定了2个属3个种恐龙蛋,极大地丰富了前人对该盆地恐龙蛋的认识。在甘肃兰州盆地中铺一带发现了恐龙蛋壳,为甘肃省境内恐龙蛋化石的首次记录。识别出了恐龙蛋化石、和政哺乳动物头骨化石标本中几类不同形式的作假现象,对以后相关工作的开展具有借鉴意义。

内蒙古中部地区全新世以来孢粉组合特征


中国白垩纪恐龙蛋化石分布图


河南潭头盆地恐龙蛋化石


中国大陆科学深钻主孔钻井

中国大陆科学钻探工程综合研究(东海):中国地质调查局、国家自然科学基金资助项目,负责人为许志琴院士、刘福来研究员等。项目通过钻探,在原有金红石矿体下又发现了厚达400m的金红石矿体,为富含钛磁铁矿的辉长岩经超高压转变成富金红石榴辉岩的结果。在岩心及附近地表露头岩石的锆石中普遍发现柯石英,表明苏鲁地体由榴辉岩及其围岩的原岩所组成的巨量陆壳物质曾整体发生深俯冲。发现有经超高压变质的侵入性超镁铁岩(CCSD主孔、PP3卫星孔)和残余地幔楔(PP1和PP6卫星孔);在主孔岩心橄榄岩和榴辉岩岩屑中鉴定出金刚石、方铁矿、自然铁、自然铬、自然金、自然铝、镍纹石、铁纹石等数十种矿物,初步判断它们来自于深部地幔。矿物氧同位素组成研究证实超高压地体的原岩形成于被动大陆边缘的构造环境,陆壳岩石曾与寒冷的冰水发生过广泛的交换作用。建立了苏鲁地体“俯冲—超高压变质—折返—隆升—去顶”全过程的年龄谱系和各阶段的俯冲与抬升速率,表明苏鲁超高压变质带经历了快速俯冲—快速折返以及慢速隆升和极慢速去顶的演化过程。显微构造分析发现橄榄岩和榴辉岩在深俯冲过程中经历了强烈的高温塑性变形。将苏鲁超高压岩石的流体—岩石相互作用划分为7个演化阶段,提出大陆板块的深俯冲可以将相当多的流体和其中的溶解物质从地表带入到地幔深处;在锆石中发现了与柯石英共存的原生流体包裹体和超临界富硅酸盐的含水熔体,表明苏鲁地体的榴辉岩及其围岩在超高压峰期变质阶段有流体参与。提出了苏鲁地体分片俯冲—折返的穿时模型和深俯冲的物质沿板块汇聚边界的多层隧道呈多重/分片样式“挤出”的折返模式。首次利用科学钻探验证了结晶岩区地球物理成果,并建立了主孔区6000m深度的结构剖面,为陆—陆碰撞带的深根和苏鲁UHP变质地体三维结构的建立奠定了基础。

5100m钻探岩性剖面

汶川地震钻探专项:为科技部项目,总负责人为许志琴院士,由8个子课题组成在汶川特大地震发生及其余震尚在继续的特殊时期,快速实施汶川地震断裂的科学钻探是认识地震发生的机制、提高地震监视和预警的能力的一条重要途径,是研究地震破裂、应力解除过程的最佳时段。WFSD—1完成了1200m的钻进目标,在589~700m深度发现北川—映秀地震主断裂。主断裂带由厚达200m的黑色断层泥、碎裂岩和断层角砾岩组成,发现了罕见的20m厚的断层泥;在主断裂上部的彭灌杂岩中发现近20条古地震断裂带。开钻以来通过30000次余震的监测以及随钻实时流体监测,发现流体异常与余震及断裂带有相关关系。
脊椎动物化石研究取得了突破性进展:为中国地质调查局、国家自然科学基金、科技部973课题共同资助的阶段性成果。在辽西热河生物群研究中取得了突破性进展:新的哺乳动物化石——亚洲毛兽的发现为早期哺乳动物的中耳演化提供了重要线索。新属新种孔子天宇龙恐龙化石的发现不仅将异齿龙类恐龙的分布扩展至亚洲,而且填补了羽毛早期演化中的一个空白。达尔文翼龙化石的发现填补了由原始翼龙向进步翼龙演化的过渡类型的空白。中国猛龙恐爪龙类足迹化石的发现(河北省赤城县土城子组地层)成为世界上最古老的、最小的恐爪龙类足迹。
大型科学仪器远程共享公共服务系统取得重大进展:由北京离子探针中心牵头承担的国家科技基础条件平台重点项目“用于微束分析的大型科学仪器远程共享公共服务系统”和“离子探针示范系统”项目实现了微束分析大型科学仪器远程共享公共服务系统和离子探针远程共享控制系统,接入了中国地质科学院、中国计量科学研究院、吉林大学、南京大学、西北大学、北京大学、天津地矿所、宜昌地矿所和澳大利亚Curtin大学及ASI公司等单位的微束仪器,提供了针对地球科学、材料科学、生命科学、医学、纳米技术等学科的远程科学实验,提高了该类仪器的使用效率和应用水平。
我国台湾地区第一个SHRIMP远程工作站建成。SHRIMPII中国台湾地区远程工作站(SROS工作站)于2009年3月16日下午顺利通过调试,并在3月16日至19日期间与北京连线进行了约80个小时的实际样品远程定年。系统运转稳定,测试工作圆满成功。SROS得到国际地学界的广泛认可和高度评价,SHRIMPII远程测试工作已在全球范围内成功地常规化开展。中国台湾地区远程工作站的建立,将进一步加强海峡两岸在地学研究方面的互动与交流,为地质研究所与台湾地学界同仁开展全方位的合作打开新局面。

汶川地震科学钻探


台北中研院地球科学研究所所长江博明教授和中心主任刘敦—研究员在2009年3月建立的台北SROS工作站观摩SHRIMP远程实验

5. 中国地质科学院地质研究所

截至2013年底,地质所共有职工456人,其中在职职工243人、离休人员15人、退休人员198人。在职职工中,管理人员29人,专业技术人员210人,工勤人员4人。专业技术人员中,两院院士5人,研究员及教授级高工71人,副研究员及高级工程师43人,中级职称及以下91人。在职职工中有博士学位147人,硕士学位29人,本科37人,大专及以下30人。内设机构包括5个职能处室、11个专业研究室、1个国家重点实验室、1个国家级科技基础条件平台、3个部级重点实验室。全国地质编图委员会,核心期刊《岩石矿物学杂志》、4个中国地质调查局业务中心和7个学术机构挂靠在地质所。2013年3月成立人事教育处,安全生产管理处挂靠人事教育处。
2013年,地质所以第一作者公开发表论文230篇,其中SCI、EI检索刊物论文145篇(其中国际SCI检索论文70篇,国内SCI检索论文68篇),核心期刊论文83篇,其他论文2篇。公开出版专著1部;获专利5项。国内论文引用率排名进入全国前20名,两篇国际论文入选2012年中国百篇最具影响国际学术论文。获国土资源科学技术一等奖1项,中国地质调查成果一等奖2项,中国地质科学院2013年度十大科技进展2项,青藏高原青年科技奖1项。

中国岩石圈三维结构获2013年度国土资源科学技术一等奖


翟庆国获2013青藏高原青年科技奖


所长、党委副书记侯增谦(右二),党委书记、副所长何长虹(左二),副所长高锦曦(右一),副所长卢民杰(左一)

领导班子由4人组成,所长、党委副书记侯增谦,党委书记、副所长何长虹,副所长高锦曦,副所长卢民杰。
年度重要科研成果
出版新的图件,影响力不断增强。1∶500万国际亚洲地质图(IGMA5000)正式出版。完成全国油气基础地质编图,包括1∶500万中国大地构造与含煤盆地分布图、1∶500万中国早古生代板块构造图、1∶1200万中国古生代重点含油气层系岩相古地理图、1∶1200万中国主要含油气盆地烃源岩和储集层分布图等。
完成海南、福建、山东、辽宁、安徽、陕西、湖南、江西、贵州、河北、宁夏等11个省(区)区域地质志、系列图件的编制和数据库建设工作。完成评审验收9个省(区)系列地质图件(包括1∶50万、1∶100万地质图、地质构造图、岩浆岩地质图、变质岩地质图、第四纪地质与地貌图、航磁异常图、重力异常图、岩相古地理图等)共计72幅。

1∶500万国际亚洲地质图

青藏高原及周边造山与成矿研究获得新进展。青藏高原大陆动力学及资源环境效应研究取得系列成果。提出的“青藏高原是一个由巨型造山拼贴体组成的造山的高原”的论点获得大量新的证据。进一步论证蛇绿岩的深地幔成因,并提出“蛇绿岩型金刚石”新类型和深地幔动力学模式。揭示青藏高原东南部基底经历5期重大事件。建立了高喜马拉雅三维动力学模式。提出青藏高原东南缘古新世中期至中新世早期形成的“抽屉式滑脱—转换”逃逸新机制。突破探测技术瓶颈,获取了青藏高原腹地巨厚地壳Moho的强反射信息。
天山—兴蒙造山带研究取得系列成果。天山—兴蒙造山带计划项目顺利完成,提出了该区地壳构造单元划分的新方案,对阿拉善—敦煌地块构造属性等问题提出了新认识;修正了崇礼县红旗营子乡红旗营子群等一些地质体的时代;按照大陆演化旋回的观念,编制了中国北方及邻区地壳构造格架图和构造分区图。系统总结研究天山—兴蒙造山带花岗岩与成矿背景。编制完成亚洲中生代花岗岩图,揭示多种构造背景。“兴蒙造山带主要中生代沉积盆地演化与能源潜力综合调查研究”将研究区中生代沉积盆地划分为五个演化阶段;识别出两个巨型陆相沉积盆地;提出晚中生代东亚地区存在一个大的以恐龙为主的脊椎动物群,中、晚侏罗世研究区存在适宜脊椎动物等生物群生存、繁衍的理想古生态环境。
地层学、古生物学研究有新突破。发现多瘤齿兽类哺乳动物化石,在《Science》报道;发现一新的基干镰刀龙类恐龙化石,成果发表在《PLOS ONE》;发现目前已知个体最小的窃蛋龙类化石,命名为迷你豫龙,并在《Nature》发表;在贵州省紫云县火花乡发现一条新的泥盆系—石炭系界线剖面,建立了中国不同相区的泥盆—石炭系界线标准;提出全球中元古界底界年龄统一为1700Ma的方案,解决了中元古界地层划分对比年代不统一的“世界性难题”;在内蒙古发现了晚古生代末—中生代早期枕状玄武岩;新疆西准噶尔北部谢米斯台山南坡新厘定出一套蛇绿岩;在铜陵钻孔取得的岩心中发现了石炭纪辉绿岩,年龄为304Ma。

多瘤齿兽类哺乳动物化石


在《PLOS ONE》报道基干镰刀龙类恐龙化石发现


在《Nature》发表迷你豫龙发现

同位素技术应用及标准物质研究有新进展。完成了我国主要类型地质体的铁同位素组成调查,查明了不同圈层和主要岩石类型的铁同位素分布特征,初步建立了铁同位素示踪的参考体系;对代表性矿床进行了地质地球化学及铁同位素解剖,揭示了各类铁矿不同含铁矿物的铁同位素组成特征,提出运用铁同位素示踪铁矿化的理论模型。成功选定了用于研制氩同位素定年标准物质的样品源;制备了TG1104白云母样品备选标准物质;完成了钕同位素备选标准物质研制,并申报国家一级标准物质。
积极参与找矿突破战略行动。在雅鲁藏布江缝合带西段普兰岩体中首次发现了同时存在的高铬型和高铝型铬铁矿。在天津蓟县发现原生菱铁矿。指导青海多才玛铅锌矿取得找矿突破,通过开展构造岩相填图,解决了赋矿规律问题,通过大地音频地矿测深,解决了矿体定位,提交了“钻探建议报告”,该矿段的铅锌资源量由原来的76万吨增至259万吨,新增铅锌资源量181万吨。
此外,利用多深度地震观测设备,在东海地壳运动长期观测站观监测到朝鲜第三次核试验的地震记录。国际矿物学会2013年新批准氮化硼(BN)新矿物,命名为青松矿(青松矿(Qingsongite)是为了纪念方青松研究员(1939-2010)而命名)。

青松矿显微结构

中国地质科学院地质研究所

6. 中国地质科学院地质研究所

截至2014年底,全所共有职工461人,其中在职职工249人、离休人员14人、退休人员198人。在职职工中,管理人员30人,专业技术人员215人,工勤人员4人。专业技术人员中,两院院士5人,研究员及教授级高工70人,副研究员及高级工程师52人,中级职称及以下88人。在职职工中具有博士学位的158人、硕士学位的31人,本科37人,大专及以下23人。内设5个职能处室、11个专业研究室;有1个国家重点实验室、1个国家级科技基础条件平台、3个部级重点实验室。全国地质编图委员会、中国地质调查局地层与古生物中心、《岩石矿物学杂志》和7个学术机构挂靠在地质所。
以第一作者公开发表论文273篇,其中SCI、EI检索论文194篇(其中国际SCI论文121篇),核心期刊论文79篇。出版大型图册/图件1套,专著5部,取得专利7项。国内引用率列全国科研机构第14位。获北京市科学技术一等奖1项,国土资源科学技术一等奖1项(排名第2),中国地质调查局、中国地质科学院2014年度地质科技十大进展2项。
领导班子由4人组成,所长、党委副书记侯增谦,党委书记、副所长何长虹,副所长高锦曦、卢民杰。

所长、党委副书记侯增谦(右二),党委书记、副所长何长虹(左二),副所长高锦曦(右一),副所长卢民杰(左一)

年度重要科研成果
编制完成一系列重要图件。编制完成1∶250万月球地质图、1∶300万《中国及邻区地质图》、1∶500万中国变质地质图、中国西部蛇绿岩构造图、1∶500万中国大地构造与含油气盆地分布图及中国油气大区与主要含油气盆地图等,其中部分图件已经出版;承担新一代《中国区域地质志》的编制,完成了11个省(区)地质志;参与“全球地质一张图·中国”(One Geology China)开发与建设,获得地理信息科技进步二等奖。
前寒武及变质作用研究进展突出。首次在华北克拉通划分出三个2.6Ga前的古陆块;厘定胶北地体陆壳生长、重大地质事件与重大岩浆事件序列;提出华北克拉通双向俯冲折返模式;古元古代Columina聚合事件、中元古代裂解事件的研究,对全球Columbia超级大陆边缘古—中元古代向外增生—裂解历史的对比研究及Columbia超大陆重建具有重要科学意义。
重要造山带及构造研究取得系列成果。提出新的定义和分类方案,对中国大陆显生宙大型变形构造和变形系统进行了划分,并据此对中国大陆显生宙不同地质时期的地球动力学环境进行了重建;首次提出高喜马拉雅热碰撞造山带的新的3D挤出模式;发现北东帕米尔的古特提斯弧根构造:提出了印度/亚洲俯冲碰撞的两种可能的模式“空间差异性俯冲碰撞模式”和“时间差异性俯冲碰撞模式”;确定了新元古代时期华南在Rodinia超大陆中的位置,推测在华夏南缘存在一条“隐没了的”Grenville期造山带;构建了华北北缘古生代构造演化模型;确定阿拉善地块在早古生代是一个位于东冈瓦纳大陆北缘的地块,与华北地块最终拼合时代为晚泥盆世。

新版1∶300万《中国及邻区地质图》


参与的“全球地质一张图·中国”(One Geology China)开发与建设获地理信息科技进步二等奖

地层古生物研究有多项发现。提出“全球中元古界底界年龄值1700百万年”的方案建议;建立了目前全球最为完整的单剖面埃迪卡系碳同位素变化曲线及疑源类生物地层,初步提出埃迪卡拉纪年代地层划分方案;贵州铜仁首次发现圆盘状完整的似Kulingia碳膜化石;通过牙形石研究在革吉县文布当桑发现二叠系—三叠系界线剖面;汝阳巨型蜥脚类恐龙动物群,填补了我国同期恐龙动物群的空白;河南南阳淅川县发现恐龙蛋化石群,对研究恐龙的生殖行为,生活习性具有重要的意义;江西赣州发现霸王龙类新属种——中国虔州龙;热河生物群发现今鸟类新种——甄氏甘肃鸟;发现最古老的史前爬行动物产后亲代抚育行为化石记录。

中国虔州龙的头骨和下颌

地球物理及深部探测获得重要进展。揭示出青藏高原边缘山脉与外围克拉通岩石圈(地壳与地幔)构造转换深部过程,获得华北克拉通向青藏高原东北缘楔入的岩石圈地幔行为的地震学证据;获得青藏高原腹地巨厚地壳莫霍面,对羌塘地体的地壳结构给出新的约束;龙门山剖面研究认为青藏高原东缘大型走滑断裂限制了地壳逆冲作用;揭示了古亚洲洋沿索伦缝合带关闭、陆陆碰撞和碰撞后地壳增生深部过程;发现华南大陆东南缘存在薄岩石圈(60~70千米)的地震学证据。
同位素技术应用及标准物质研究有新进展。(U-Th)/He低温热年代学技术在含油气盆地应用研究中取得重要进展;研制了玄武岩钛同位素标准物质、多种钕同位素标准物质,通过了国家一级标准物质评审;首次运用新兴的铁、镁同位素技术对矿化元素本身和赋矿层的主量元素进行了直接示踪。
沉积盆地与资源能源研究服务找矿取得突破。国内首次开展水合物三维地震探测,钻探结果与预测结果一致;开展了地质、测井、地球物理三位一体的系统研究,为云南勐野井地区固相钾盐矿床及青海柴达木盆地液态卤水地球物理预测奠定扎实基础;建立松辽盆地嫩一段的有机质保存模式和嫩二段的生物生产力模式;提出利用统计类比法评价大型坳陷盆地油页岩潜在资源;开展了冀西北晚中生代陆相盆地的地质调查填图。
岩石矿物学研究成果在学术界影响巨大。原位金刚石发表,获得好评并被国际上写入野外手册;在全球6个蛇绿岩带中发现金刚石、碳硅石、柯石英等深部矿物,认为是蛇绿岩大洋地幔橄榄岩的一个普遍现象,需重新审视大洋地幔的物质成分和地幔的运动等经典概念;金刚石中发现新类型超高压矿物,实验岩石学表明,这些超高压矿物来自下地幔深度。这些发现对传统理论提出了新问题和挑战,需重新审视蛇绿岩和铬铁矿的浅部成因理论。

7. 中国地质科学院矿产资源研究所

中国地质科学院矿产资源研究所作为中国地质调查局直属的事业单位,既是国家科技创新体系的重要组成部分,又是中央公益性地质调查队伍的主体力量和重要技术支撑。主要开展矿床地质、地球化学、地球物理、成矿规律、成矿预测、矿产勘查新理论新方法、矿产资源调查评价、矿产资源战略和可持续发展研究,以及重大矿产资源科学问题研究等。中国地质学会矿床地质专业委员会、矿物专业委员会挂靠在所,主办学术刊物《矿床地质》。

王瑞江所长在典型示范成果技术委员会验收会上做报告


国内知名专家、院士评估潜力评价典型示范成果


王瑞江所长(中)、张佳文副所长(右二)、毛景文副所长(左二)、王宗起副所长(右一)、邢树文副所长(左一)

2009年矿产资源研究所承担项目200余项,其中国家科技支撑课题12项、国家863课题4项、国家973课题5项、国家自然科学基金项目20项、地质大调查项目38项、深部计划专项项目1项、部危机矿山项目11项、部公益性行业专项项目3项、部百人计划项目3项、各省局地勘项目3项、公司等委托项目28余项等,以及所基本业务费项目和院实验室项目若干项。获国土资源科学技术奖一等奖1项、二等奖2项;发表论文153篇,其中SCI收录23篇,ISTP论文3篇,EI检索2篇,国外一般13篇,国内核心期刊99篇,国内一般13篇,出版专著9部。

全国矿产资源潜力评价新一轮技术培训研讨会


国土资源部地勘司和地调局有关领导亲临验收会

2009年度重要科研成果
全国矿产资源潜力评价:属国土资源大调查重点计划项目,2009年整体工作有序推进,省级工作全面展开并取得实质性进展,基本完成除新疆、西藏、青海、内蒙古、黑龙江5省(区)外的全国各省(区、市)铁矿和铝土矿单矿种资源潜力评价工作(包括与铁、铝潜力评价相关的成矿地质背景、成矿规律、物探、化探、遥感、自然重砂、矿产预测、数据库建设等项工作),及省级基础编图工作(包括1:25万实际材料图和建造构造图、全省/区/市重力、磁测、化探、遥感、自然重砂等基础编图)。煤炭、铜、铅、锌、钨、锑、稀土、金、钾、磷等单矿种资源潜力评价工作正按计划有序推进;全面完成全国典型示范工作,成效显著并及时应用于矿产勘查年度工作安排和“十二五”规划部署研究中;完成技术要求的最后审定和编制,交付正式出版;成功举办全国新一轮技术培训;成功召开了2009年度全国工作会议,进一步加强和推进了项目组织管理和工作进度;开展了自2006年以来省级项目工作进度统计分析,按月及时、全面地掌握了工作进展情况;以开通专门网站和签订宣传合作协议的方式,加强了项目成果的宣传。

全国矿产资源潜力评价2009年度工作会议现场


全国铁、铝单矿种潜力评价成果示范验收会


全国矿产资源利用现状调查项目技术要求培训会

全国矿产资源利用现状调查:该项目是国土资源部开展的矿情三项调查任务之一。项目由中国地质科学院矿产资源研究所承担,全国31个省(区、市)和相关行业部门参加,项目办公室设在矿产资源研究所。本项工作于2007年启动,计划2010年底基本完成任务。
经过两年的努力,本项工作已在全国全面展开。2009年主要进展如下:①按六大区片系统组织了全国技术培训,另应安徽、广东、广西、河南、山西等十多个省(区、市)的要求,有针对性地开展了省级培训,共计培训技术人员5000人次,为本次核查工作奠定了坚实基础;②全面展开了全国矿产资源储量动态监督管理支持系统建设,包括煤炭矿区三维可视化系统开发、矿区资源概略技术经济评价软件开发及试点等;③省级试点及调研工作全面推进。为了发现和解决实际工作中的问题,全国项目组开展了黑龙江鹤岗煤炭矿区储量核查试点、煤炭三维可视化系统试点、湖北及北京单矿种汇总试点、北京评审验收办法细则试点等一系列试点工作,并组织了山西、黑龙江的省级调研,这些工作均取得了良好的指导示范效应;④矿区资源储量核查工作取得阶段性成果。全国计划核查矿区为22589个(含各省自选矿种),已完成核查4838个,完成比例为21%;部规定核查的大中型矿区5175个,已完成核查1196个,完成比例23%。

王瑞江所长(左二)、王登红研究员(右一)在西藏新嘎果铅锌矿区考察

中国成矿体系综合研究:属国土资源大调查项目,项目负责单位为中国地质科学院矿产资源研究所,参加单位有天津地质矿产研究所、长安大学等。主要完成人员:陈毓川、王登红、徐志刚、沈保丰、汤中立、陈郑辉等。该项目在“中国成矿体系与区域成矿评价”项目的基础上,通过对成矿作用和成矿系列的深入研究,充实了成矿系列内容,提升了中国成矿体系和成矿规律的认识;根据新资料,重新划分了全国范围的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级3个层次的成矿区带,增加了海域成矿区带的划分,首次实现了国土面积的全覆盖;从唯物辩证法的角度提出了“全位成矿—缺位找矿”的必然性和偶然性、一般性和特殊性、现实性与可能性,以揭示成矿规律,指导地质找矿,体现了根据“现实”来预测“可能”的基本思路,对拓展找矿思路具有重要意义;在深入研究各主要地质历史时期成矿体系的地质构造环境等重大成矿基础地质问题的基础上,进一步确立了中国前寒武纪以陆核构造为主的成矿体系、古生代的板块构造成矿体系和中、新生代的大陆成矿体系,充分体现了我国四大成矿体系各自的本质和特点;探索并已初步构建了数字化和系统化的中国成矿体系专家系统,为地质矿产资源勘查和矿产地质基础研究等提供了便捷的查询服务。2010年1月,该项目通过中国地质地调局成果报告评审委员会验收,成绩为优秀。
青藏高原火山沉积硼矿成矿条件与找矿标志研究:属国土资源大调查工作项目,项目主要成员有:郑绵平、齐文、李金锁、陈文西、袁鹤然、刘建华、曹建科、郑元、刘丹阳、李道明等。该项目通过多年深入研究区调查,取得下述主要成果。
发现和确认在青藏高原存在富硼二元结构火山沉积岩系,经K-Ar和SHRIMP测定年龄为21~16Ma。其成矿时代与土耳其安纳托利亚主成硼带相同;首次发现该火山沉积二元结构硼、锂、铯、铷以及砷正异常,且与安纳托利亚火山沉积岩系硼、锂、铯、铷相当,并在火山沉积岩层中发现钠硼解石和硼砂矿物,局部硼矿层已达工业品位;遥感、水化学、岩石矿物等多学科研究充分揭示卡湖地区有广泛的硼、锂(铷铯)地球化学高丰度显示,其正异常面积约近10000km2。通过区域地质和岩石学研究,查明色卡执早中新世火山沉积岩形成地质构造背景。该区与安纳托利亚同处于板块边缘附近,卡湖富硼超钾质火山沉积岩系是在印度板块与欧亚大陆陆陆碰撞期后、地壳东西向伸展背景下的封闭断陷盆地中形成的,硼(锂)物质可能是代表来自深部岩石圈和地幔部分熔融的产物。调查发现现代卡湖产硼砂和钠硼解石的厚度达1m多,发现10个现代盐湖和咸水湖湖水硼或锂达到工业品位,初步估算的B2O3和LiCl资源量分别为830万吨和4.6万吨;指出青藏高原同属中新世早期沉积(五道梁群和查保马组)的可可西里至青藏铁路中段等地,值得进行火山沉积硼矿探索。调查结果表明,西藏卡湖地区火山沉积硼矿化区具备火山沉积硼矿床构造地质、岩石矿物和地球化学的找矿先决条件,具有寻找超大型火山沉积硼矿的潜力。该成果为我国突破超大型火山沉积硼矿的先导性成果,为在青藏高原寻找该类型矿床提供了重要的科学依据。
我国战略性矿产勘查工作运行机制研究:属中国地质调查局地质调查工作项目,主要完成人员有:王瑞江、崔艳合、王文、罗晓玲、孙艳、张新安、李建武、颜世强、刘树臣。项目以科学发展观为指导,深入分析了我国矿产勘查面临的国内外环境和形势;详细阐述了战略性矿产勘查工作的基本内涵、性质定位、主要任务和部署原则等;系统剖析了我国矿产勘查工作管理体制的变迁与特点,对计划经济和社会主义市场经济两个时期我国地质工作体制和运行机制取得的成绩和存在问题等进行了评价;全面收集了世界主要以市场经济体制为主体国家的矿产勘查工作管理制度、运行机制等基本资料,结合我国实际特点,从产业管理体制、矿产勘查投资、矿产勘查主体、矿业权运作等方面进行了对比分析研究,提出构建适合我国社会主义市场经济体制的矿产勘查运行机制的基本要素和下一步改革建议;对我国战略性矿产勘查的市场准入及退出、工作部署、找矿激励、科技引领、主体互动、风险勘查、投资融资、质量监控、勘查利益调配、矿产战略储备、资料公共服务等各环节的运行机制进行了细致地阐述分析;深入探讨了我国战略性矿产勘查中有关公益性地质队伍建设、国家公益性地质工作对商业性矿产勘查的引导和拉动作用,以及“走出去”等若干重大问题。提出的这些认识和建议对推动我国战略性矿产勘查工作具有重要参考意义。
“玢岩”型铁、硫矿床及控矿构造的反射地震探测研究:高分辨率反射地震在探测深度和分辨率方面具有其他方法无法比拟的优势。为试验该方法在探测深部“层状”矿床和控矿构造方面的有效性,吕庆田研究团队在国家危机矿山专项计划项目的支持下,于2008年在安徽庐枞(庐江—枞阳)矿集区的罗河—泥河—大包庄矿区采集了两条10km的高分辨率反射地震剖面。尽管矿区构造十分复杂,但叠加剖面仍然发现了很多反射:白垩纪沉积红盆清楚的反射特征,揭示出红盆具有3层结构,厚度约1200m。从沉积韵律分析,白垩纪以来该地区在伸展构造背景之下伸展速度和沉积环境存在阶段性变化;火山岩层大致呈现3层结构,火山沉积岩层(双庙组、砖桥组)的厚度约800~1000m。火山沉积岩之下有明显的“穹隆形”反射,推断可能存在“鼻状”隆起的侵入体。对照精细建立的地质剖面,罗河矿体、泥河矿体上方存在清晰的反射,与矿体位置基本对应,初步证实利用高分辨率反射地震可以直接探测到矿体;同时也发现,当矿体陡倾,或结构形态复杂、或空间尺寸较小时,对应矿体无反射或呈零乱弱反射。试验结果表明,高分辨率反射地震可以用于探测深部控矿构造,在条件合适情况下,可以探测层状矿体。

罗河、泥河、大包庄矿床地质简图及反射地震剖面位置(S1、S2)

图中蓝色、红色和粉色方框分别代表泥河、罗河和大包庄矿区范围;黑色、蓝色和绿色圆点分别代表泥河、罗河和大包庄矿床钻孔分布

S2偏移剖面的地质构造解释结果

K1sh—双庙组火山岩;Jzh—砖桥组火山岩;Q—第四系沉积;J—推断为早中侏罗碎屑岩沉积(罗岭组或磨山组);T—推断为三叠系灰岩;Ky1、Ky2、Ky3分别代表红盆的三层结构;粗实线为断裂,细虚线为岩性界面;ZK64—剖面经过的钻孔位置、编号及柱状图,钻孔岩性图例如下:
 第四系; 杨湾组红层沉积; 凝灰岩、粉砂岩; (黑云母、辉石)粗安岩; 次生石英岩; 高岭石岩; 正长岩; 碱性长石岩;  粗面岩;  磁铁矿、黄铁矿体;  (绿泥石化、碱性长石化)膏辉岩; (方沸石)透辉石岩;
加拿大萨斯喀彻温省找钾勘查:属于社会项目,主要完成人有:齐文、郑绵平、闫长明、孙伟、罗晓峰、黄适等。矿产资源研究所与中川国际矿业控股有限公司开展战略合作,在加拿大萨斯喀彻温省钾盐成矿带周缘进行找钾勘查,通过大量地震物探、钻探取心、测试分析和综合地质研究,在KP488区块找到了大型优质钾石盐矿床。该钾矿层赋存于中泥盆统顶部,共有3个钾矿层,埋深1229~1308m,矿层平均厚度19.25m。钻孔控制矿体面积37km2。矿石类型为氯化钾矿,KCl平均品位32.8%。KCl资源量巨大,达50255.85万吨,其中:控制的内蕴经济资源量(332)KCl3330.84万吨,推断内蕴经济资源量(333)KC146925.01万吨。勘查表明,这是一个具有良好开发前景的大型优质钾石盐矿床。

郑绵平院士带队在加拿大考察钻孔岩心


刚从钻孔中取出的钾盐岩心

新疆准噶尔盆地周边斑岩铜矿成矿条件研究:属中国地质调查局地质调查工作项目,报告完成人有:杨富全、闫升好、刘玉琳、周刚、刘德权、王义天、杨建民、宋会侠。该报告将新疆准噶尔斑岩铜矿床成矿时代分为4期,即晚志留世—早泥盆世(427~411Ma),主要分布在东准噶尔琼河坝地区;中泥盆世(378~376Ma),主要分布在准噶尔北缘的卡拉先格尔一带;石炭纪(327~296Ma),主要分布在准噶尔北缘的希勒库都克和西准噶尔的包古图一带;三叠纪,主要见于希勒克特哈腊苏铜矿,叠加在中泥盆世成矿作用中。新疆准噶尔斑岩成矿带体现出从东到西成矿时代逐渐变新的规律,从427~418Ma(铜华岭铜矿)→411Ma(蒙西铜钼矿)→374~378Ma(希勒特克哈腊苏铜矿和玉勒肯哈腊苏铜矿)→327Ma(希勒库都克钼铜矿)→310~296Ma(包古图铜矿)。境外的东西两段均发现了许多大型、超大型矿床,因此,处于中段过渡带的准噶尔也有形成大型、超大型矿床的条件。对包古图大型斑岩铜矿进行了系统研究,建立了包古图斑岩铜矿成岩成矿年代学谱系,探讨了成矿作用。测定了哈腊苏斑岩铜矿成矿时代,对成矿流体性质和来源进行了研究,建立了矿床模型,提出早期成矿作用发生在中泥盆世,与斑岩有关,晚期叠加成矿作用发生在中晚三叠世,与构造—岩浆—热液活动有关。

哈腊苏中型斑岩铜矿区景观


包古图大型斑岩铜矿区景观

岩矿和化石标本标准化整理、整合及共享试点:属科技部、财政部自然科技资源共享平台项目中的子课题,主要完成人员有:张德全、崔艳合、佘宏全、唐绍华、李进文、丰成友、张作衡、白鸽、杨郧城等。项目采集或收集整理了湖北大冶铁矿、江西德兴斑岩铜矿、云南个旧锡矿、山东焦家、新城金矿等43个大中型金属矿床标本共2882件,编写完成了所有43个矿床和2882件岩矿石标本的描述和信息记录工作。标本全部保存于资源所专业展览馆内,每一个岩矿石均建立了相关信息数据资料。可以通过网络查阅了解矿床的位置、用途、资源编号、规模大小、矿床特征、矿石和矿体特征、品位、主要地质图件、分析数据等51项信息内容;同时提供单个岩矿石标本的结构构造特征、矿石照片、提供标本的联系方式等29项具体信息。主要应用网络服务面向社会和地质专业部门提供浏览性服务,为地质科学院研究生教育提供试验教育服务。

2006~2008年岩矿石标本标准化整理矿床分布图

中国地质科学院矿产资源研究所

8. 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(简称物化探所)作为国家现代地质勘查工程技术研究中心的依托单位,担负着我国地学领域中勘查地球物理(物探)与勘查地球化学(化探)两大学科的研究开发及推动相关技术进步的任务,形成了拥有电磁场精细勘查、弹性波场勘查、位场勘查、地下物探、航空物探、物探数据处理、应用地球化学、地球化学填图、生态环境地球化学、深穿透地球化学、地球化学分析测试技术、地球化学标准物质研制、油气物化探理论与方法、矿产资源勘查研究等物化探技术方法的国家级科研技术创新基地。
2009年承担各类科研地调项目99项,年度经费共计9774万元。其中:国家科技及专项项目(课题)27项,经费2794万元;地质调查项目38项,经费3704万元;省级财政专项5项,经费2826万元;所长基金29项,经费450万。

所长兼党委书记韩子夜(中)、副所长徐刚峰(右二)、副所长胡平(左二)、副所长徐龙强(右一)、副所长史长义(左一)

2009年重要科技进展及科研成果
航空电法测量技术应用及新技术研发均取得重要进展:“863”重大计划课题“时间域航空电磁勘查系统研制”成功实现了磁矩达到50万A·m2的航空地球物理勘查发射机研制,高灵敏度宽带三分量感应线圈传感器、实时宽带高精度数据采集收录等关键技术的研究和试验取得了实质性的阶段成果。以国产Y12IV型飞机作为时间域固定翼航空电磁系统的运载平台的飞机改装方案通过风洞试验。
采用频率域航电仪与航磁、航空放射性测量仪集成的航空物探综合站首次完成了省部合作项目“内蒙古二连浩特—东乌旗地区1:5万航空物探综合站勘查”项目,实现了24万km2大面积、区域性地球物理测量,查明了测区电磁场、磁场和放射性地球物理场的基本特征。研究了区内主要地质体、地质现象的电磁识别技术,进行了航空视电阻率岩性构造填图,为该区进一步普查提供了可靠的基础地质资料。圈定了有明确找矿意义的179处基岩导体异常,重点解剖6处,取得了良好的找矿成果。

由3架Y1211型飞机组成的机队,搭载着物化探所航空物探室研制的HDY—402型三频航空物探(电磁放)综合站,在石家庄中核集团标准源上进行航空伽玛能谱仪静态及动态标定。

实现了瞬变电磁测量结果的动态可视化三维解释:在“863”计划探索导向类课题“复杂地电条件下瞬变电磁三维异常特征反演”项目的支持下,完成了复杂地电条件下瞬变电磁三维有限差分法正演数值模拟,解决了正演三维模型可视化输入输出、计算速度慢、边界效应影响大等关键技术;实现了瞬变电磁场与三维地质体相互作用的动态可视化,研制了动态可视化地下三维瞬变电磁场程序模块,为形象地描述地下瞬变电磁场不同衰减时间的空间分布形态,研究瞬变电磁法的机理及扩散过程,理解瞬变电磁法的基本原理提供了强有力的图示工具;实现了定源回线瞬变电磁三维异常特征反演,为瞬变电磁实测数据的三维处理和解释最终走向实用化提供了一套新的方法技术。
物化探技术在冻土区天然气水合物勘查中初见成效:青海木里地区物化探勘查实验研究表明,应用物化探综合技术可以圈定天然气水合物赋存的有利区带(块)。化探异常可以指示水合物物质来源,圈定天然气水合物分布范围,物探方法可以进一步圈定水合物有利赋存的有利构造部位。实验结果还表明,木里地区水合物除煤型气来源外,还有原油伴生气来源,因此木里地区既要关注天然气水合物,也要关注油气资源,应进行综合能源调查与评价。

青海木里工作照

“矿产可控源音频大地电磁法技术规程”完成了CSAMT法技术规程的起草:在广泛征求国内相关单位和专家意见,广泛收集研究地矿、石油、煤炭等行业现有相关规范的基础上,吸收了CSAMT法国内外最新发展与实用性成果,结合我国实际情况而确定了CSAMT法的作业流程、各项技术指标和质量检查与评价标准及相关附录。该规程内容齐全、层次清晰、格式规范、编制基础扎实、依据充分;各项指标合理、要求具体,具有较强的实用性和可操作性,对规范电性CSAMT法的地质勘查工作具有重要意义。

实施中蒙边界填图项目野外工作照

在中蒙跨界区域圈出大型矿靶区32处:“中蒙边界地区地球化学块体编图”项目制订了针对中蒙边界荒漠戈壁区和草原区的1:100万地球化学填图技术标准,为双方开展联合地球化学编图和对比研究奠定了基础。完成中蒙接壤地区31万km2的1:100万69种元素地球化学填图,结合1:20万区域化探数据编制了中蒙边界100万平方公里1:100万和1:20万地球化学图,建立了大型矿地球化学预测标志。预测银多金属大型矿靶区31处,斑岩型铜金矿靶区1处;首次制作出世界最大的白云鄂博稀土矿地球化学图,并新发现大规模稀土元素异常2处。

钻天山示范区靶区优选结果示意图

“隐伏斑岩型块状硫化物型铜多金属矿床地球化学环境异常结构和定位预测方法研究”项目成果:为在我国东部地质工作程度较高的地区开展地球化学勘查提供了方法技术,拓展了地球化学勘查方法技术研究的思路。对九—瑞成矿带斑岩型块状硫化物型Cu多金属矿的成矿远景进行了预测,在成矿远景区内优选出了找矿靶区。筛选出用于斑岩型块状硫化物型Cu多金属矿勘查的地球化学新指标,包括分散元素、稀土元素、常量化学组分等。兼顾矿化过程中富集和贫化作用两类元素地球化学信息的需要,建议土壤测量样品加工采用水筛方式,粒级确定为—20~+150目。总结归纳出斑岩型块状硫化物型Cu多金属矿矿致异常结构规律。在钻天山示范区I号异常地段同时出现富集和贫化两类元素异常,是有进一步工作意义的找矿靶区。以成矿地球化学环境及异常结构规律为基础,提出了隐伏斑岩型块状硫化物型Cu多金属矿预测定位方法技术。
“内蒙古自治区白乃庙巴彦呼舒高石山等地区铜铅锌多金属矿物化探新方法查证”成果:通过1:25000地质调查,了解了白乃庙、高吉高尔-海力敏、罕达盖林场工区地层、岩浆岩、构造、矿产分布特征,为物化探异常解释提供了依据。通过1:25000相位激电测量、岩屑测量,总结了工作区地球物理、地球化学特征,圈定视相位异常19处、化探多元素组合异常10处。优选重点物化探综合异常进行了1:10000地质简测、相位激电测量、岩屑测量,进一步了解了异常特征和地质成矿条件。提出找矿靶区5处(罕达盖林场工区3处、高吉高尔工区2处)。其中罕达盖林场工区东北部以Mo为主的多金属异常,有的样品Mo含量已达边界品位,钻探结果证实该异常是斑岩型钼多金属矿的显示。根据罕达盖林场工区ZK0002钻孔原生晕测量结果,对多种元素之间的相关关系进行了分析,指出除Fe、Cu外,该区Mo也是一种重要的成矿元素。提出了适用于半干旱草原区铜铅锌多金属矿勘查及定位预测的综合物化探方法技术组合。

罕达盖林场工区Mo异常

“矿产勘查中地球化学异常评价新指标及其应用研究”入选中国地质学会2009年十大地质科技进展:同位素、硫(碲)、稀土元素等指标为地球化学异常评价提供了更加系统全面的信息。发生贫化的元素与发生富集的元素在地球化学勘查中具有同等重要的作用,综合利用元素的富集和贫化规律构建异常结构模型,是实现地球化学异常评价指标定量化的基础。这项研究成果不仅为大兴安岭中北段异常成矿前景评价提供了切实可行的方法技术,更重要的是丰富了地球化学勘查指标和方法技术应用的基础理论,对促进学科领域的进步和发展将产生深远的影响,为地球化学异常评价方法技术研究指明了方向。
多目标区域地球化学调查系列标准物质研制成果:多目标区域地球化学调查系列标准物质包括15个水系沉积物、12个土壤、10个生物样品,共计37种。这些标准物质从我国地质调查的需求出发,研制了为广大地质分析实验室广泛接受的水系沉积物标准物质GSD1-8,补充了中国西部干旱荒漠区,中国东北森林沼泽区、滩涂等不同景观、不同性质的水系沉积物和土壤样品,基本涵盖了中国主要景观区和主要土壤类型。研制的10个生物样品使物化探所的生物标准物质数量达到35种,涵盖了中国主要大宗农产品与主要生物类型。水系沉积物与土壤样品定值元素达72种,生物样品定值元素达59种,定值元素多、定值精度高,能满足矿产勘查、地球化学调查与评价、动植物检疫、农业与环境调查等领域的需求。

标准物质候选物采样点位示意图

“覆盖区深穿透地球化学方法技术完善与标准建立”成果:提出细粒级样品是在干旱荒漠戈壁覆盖区进行深穿透地球化学调查的有效采样介质。初步建立了荒漠戈壁覆盖区准平原化过程中元素的分散模型,了解了深部含矿信息在地表的富集层位、富集粒度和赋存状态,发现深部含矿信息富集在垂直剖面顶部的弱胶结层细粒级粘土和铁锰氧化物膜中,剖面底部靠近矿体的风化层。研制了针对荒漠戈壁覆盖区4个金属活动态分析的内部标准样,初步给出了50余种元素的全量、一步提取和四步提取的内部参考值。在干旱荒漠戈壁区进行了浅钻取样试验研究,初步提出了浅覆盖区浅钻化探取样的可行性。编写了《干旱荒漠戈壁覆盖区穿透性地球化学技术操作规范(草案)》。在黄土覆盖区、冲积物覆盖区进行了地气捕集剂实验的空白控制、不同类型和不同浓度捕集剂的地气实验以及地气元素组分特征方面的研究,发现地气中成矿元素Cu、Pb、Zn、Ni等元素含量最高,地气方法最适合用于覆盖区寻找多金属矿床。

干旱荒漠区野外采样工作照


干旱荒漠戈壁覆盖区浅钻地球化学取样工作照

“吉林省农田生态系统区域地球化学评价”项目研究成果简介:“吉林省农田生态系统区域地球化学评价”系吉林省人民政府与国土资源部中国地质调查局合作实施的“吉林省农业地质调查——吉林省区域生态地球化学评价”项目的子项目。经过4年工作,全面完成了各项研究任务,获得了以下主要成果:对吉林省农田区有毒有害与有益营养元素的自然来源与人为来源进行了追踪,建立起元素生物有效量与影响因素间的定量关系模型;通过定量关系模型,利用多目标区域地球化学调查数据对研究区表层土壤环境质量进行了整体评价。吉林省农田区有毒有害与有益营养元素的生态效应研究结果显示:研究区生产的玉米、水稻等大宗农产品全部是安全食品,且多为绿色食品。但蔬菜中重金属元素含量超标现象普遍。农作物中重金属来源甄别研究结果显示:农作物中有相当一部分重金属并不是来自于土壤,而可能主要是来自大气。吉林省农田生态系统安全性预测结果显示:研究区目前整体环境质量良好,但研究区中东部土壤酸化严重,有32%面积的土壤已基本丧失酸缓冲能力,有34%面积的土壤酸缓冲能力已较弱,迫切需要防止土壤酸化加剧。

研究区大气干湿沉降物中As含量分布图

中国区域土壤地球化学评价标准研究:“中国区域土壤地球化学评价标准研究”是“中国农业生态地球化学评价标准体系研究与成果集成”项目的工作内容之一。本项目查清了以山西、江苏、湖南/浙江、黑龙江/吉林为代表的4个研究区内17项元素指标的累积程度和累积途径,并针对元素的存在形态特点确定了用于多种元素活性组分研究的提取剂AB-DTPA。通过对根系土元素含量与农作物籽实中元素含量间相关性的研究,确定了当农作物中出现元素含量超过食品卫生标准时,土壤中元素全量和有效量的临界值,构建了各研究区土壤元素生态效应评价的定量标准体系及安全和预警指标,为其他景观区生态地球化学评价标准体系的研制提供了可借鉴的案例。

研究区土壤中有效氮与全氮含量关系图

珠江水系生态地球化学评价成果:项目通过珠江水系北江、东江、流溪河、潭江及西江(广东省境内河段)干流及其重要支流河水悬浮物,河水、底泥、沉积柱、流域内主要地层岩体等样品地系统采集与分析,查明了元素在底泥—悬浮物—河水中的分布与分配特征,以及丰水期、枯水期的季节性变化规律;区域地球化学元素分布、元素组合、稀土配分等特征显示,水系中重金属等元素含量与汇水域地球化学背景、矿床分布及矿产开发等人类活动污染有关;沉积柱、重矿物组合、铅同位素组成特征显示,河流中重金属等元素主要为自然成因,但已叠加有人为污染;结合径流量资料,计算了珠江水系主要河流每年输送进入珠江三角洲平原区的元素通量,以及珠江水系输送入海中的元素通量。该项成果为珠江三角洲平原区土壤中重金属异常元素的成因来源研究、珠江口近岸浅海生态地球化学评价提供了基础资料。

珠江水系丰水期悬浮物态Cd浓度分布


珠江水系丰水期水溶态Cd浓度分布