中國地科院地質所研究論文
1. 地質調查研究現狀
由於平均海拔在4500m以上,常年處於高原缺氧環境,人口密度小,野外工作條件差,因此測區總體地質工作程度較低。但在某些領域如深部地球物理探測和地殼結構研究方面工作程度高於中國西部其他地區。
1.不同比例尺的地質填圖
1∶100萬區域地質調查完成於1965~1969年,涉及測區的路線僅數條,對測區的地層、岩漿活動及構造格架進行了初步總結,限於工作精度,各類地質體控製程度較低。
涉及測區的1∶200000區域地質調查包括青海省區調隊1981年和1983年完成的納赤台幅和東溫泉幅1∶200000區域地質調查工作,青海省區調綜合地質大隊1993年完成了錯坎巴日昂東幅區域地質調查工作(圖7-2)。涉及圖幅北部所進行的1∶50000區域地質調查由青海省地質調查院2002~2004年完成,包括研究區西北部的水泥廠幅、黑刺溝幅、忠陽山幅和研究區東北部的求離牛里生幅和開荒幅等兩幅,著有地質、礦產報告及相關圖件。這些圖幅資料及調查成果為本次新技術新方法地質填圖試驗奠定了重要基礎。研究區西南部的1∶100000牙扎康賽幅屬1∶200000填圖空白區。
2.其他基礎地質調查與研究
東昆侖地區的專題研究重點集中在圖區中北部地區,圖區東部1∶250000東給措納湖幅為我國新一輪1∶250000造山帶填圖試點圖幅,對造山帶組成、結構、演化、高原隆升等方面作了調查研究,這些成果對本測區的地質調查有重要的指導和借鑒作用。全省性的《青海省區域地質志》、《青海省岩石地層》、《西北地區區域地層表:青海省分冊》、《1∶50萬青海省地質圖》對圖區的一些重要地質問題進行了分析總結。與此同時,中國科學院地質與地球物理所、中國地質科學院的研究人員分別開展了基礎性的研究工作,對研究區的一些重要地質問題進行了分析總結。
國內外大批專家學者對青藏高原隆升及其資源環境效應綜合研究成果均涉及青藏高原北部及昆侖山地區,如潘裕生等(1998)、肖序常等(2000)、李廷棟等(1996)、尹安(2001)和李吉均等(1979)學者發表的大量論文和專著。
3.礦產地質調查與研究
總體研究程度較低,1∶200000區調和1∶50000礦產地質調查工作中對鐵、銅、金礦化線索進行了地表檢查,取得了初步的認識。1∶200000區域化探工作已覆蓋全區,圈出了一批Au、Cu、W、Mo、As、Sb、Hg異常。青海區調隊1958年對大場金礦初步進行了普查,青海地質四隊1997~1999年對大場金礦進行了普查,提交了《青海省曲麻萊縣大場岩金普查報告》;2000年開始,青海省地調院在昆侖山口—大場—瑪多地區進行銅、金礦產資源普查評價;在駝路溝—布青山進行銅、金礦產資源普查評價;在大幹溝—小廟—托克安進行銅、金礦產資源普查評價。
圖7-2 研究區區域地質調查工作程度圖
中國地質調查局(2003)完成的青海東昆侖東段成礦遠景區(帶)礦產資源調查評價重點選區研究,對區域成礦地質條件和區域成礦規律進行了總結,並劃分了12個成礦遠景區;潘彤等(2006)對金屬礦床成礦類型、礦床模式和找礦方向等進行了較系統論述;張德全等(2002)對東昆侖內生金屬成礦作用進行了綜合信息成礦預測;青海省地質研究所1987~1989年著有《青海省東昆侖東段南坡變火山岩系的基本特徵及其含礦性的研究》。這些成果為本次工作中的礦產地質背景分析提供了重要的基礎資料。
4.深部地球物理探測
前人在測區西側進行了不同方法的深部探測,如亞東-格爾木GGT地學斷面橫穿東昆侖山脈(崔作舟,1996;李廷棟,1997);國際合作INDEPTH-III完成了拉薩-格爾木大地電磁測深(MT),獲得高質量的成果資料(Wei et al.,2002;Martyn et al.,2004)。中-美-德-加多國科學家2007年在東昆侖造山帶完成了國際合作INDEPTH-IV深部探測工作,其垂直地震反射與廣角地震反射從研究區中部穿過,為利用地球物理探測資料開展深部構造研究奠定了基礎。國家地震局航磁大隊1975年對青海中南地區進行了1∶500000航磁測量,著有《青海中南地區航空磁力測量成果報告》。
1987~1991年,中國地質科學院、中國地質大學、長春地質學院與中國科學院地質研究所、地球物理研究所等8個單位的60餘名不同學科的專家,聯合完成亞東-格爾木GGT地學斷面,在岩石圈結構組成、深部過程、岩漿岩地球化學、古地磁與地殼構造演化方面,取得重要研究成果,編制地質與地球物理系列圖件,受到國際地學界的重視與好評,主要研究成果已於1996年以專著形式出版;亞東-格爾木GGT地學斷面的羊八井-谷露段便橫穿測區中部。
中-美-德-加多國科學家經過2003年8月與2006年7月兩次野外踏勘,選定東昆侖復合造山帶為國際合作INDEPTH-IV深部探測重點地區,2007年開展橫穿測區的垂直地震反射與曲麻萊-西藏大溝-格爾木測線的廣角地震反射,在測區及附近投入地震儀包括30台寬頻地震儀(REFTEK)與80餘台短周期TEXAN地震儀,開展橫穿造山帶的100km垂直地震反射與250km廣角地震、超長周期的大地電磁測深及電性結構研究工作,為利用地球物理探測資料開展新技術新方法填圖試驗奠定了基礎。最近趙文津等(2011)在《Science》上發表的INDEPTH-IV深部探測成果對研究區深部構造進行了解釋與約束。
2. 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
中國地質科學院水文地質環境地質研究所(簡稱水環所)始建於1956年,是全國唯一專門從事水文地質、工程地質、環境地質研究的國家公益性科研機構,是全國水文地質環境地質調查和地下水資源評價的科技支撐單位和技術發展核心,是全國水文地質環境地質專業編圖中心。
「973」項目啟動會上為特聘專家頒發聘書
2009年承擔地質調查工作項目11項、地質調查工作內容1項,在研國家自然基金項目4項、973項目1項所屬課題2項、國家科技支撐項目課題4項、國土資源部公益性行業科研專項2項、國土資源部百人計劃項目2項、國土資源大調查安排的科研項目1項、基本科研業務費項目16項、中國地質科學院重點開放實驗室專項2項。獲批2010年國家自然科學基金面上項目2項、青年基金1項。國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目「華北平原地下水演變機制與調控」喜獲科技部立項並啟動,所長石建省研究員擔任項目首席科學家,總經費4500萬元。
所長兼黨委副書記石建省(中)、副所長張發旺(右一)、副所長張永波(左一)
2009年,水環所獲國土資源部科學技術獎一等獎1項、省部級二等獎2項,榮獲首屆全國地源熱泵行業評選活動「2009年度系統地質勘察優秀企業」稱號。全年科研人員發表SCI、EI檢索論文3篇,各種科技期刊和學術會議上共發表論文98篇,其中核心期刊論文90篇,出版專著4部。
2009年科研成果
全國地下水資源及其環境問題綜合評價及專題研究:地質調查項目,負責人為石建省研究員,主要成員包括張發旺、張翼龍、王貴玲、陳宗宇、張光輝、張永波、劉少玉等。項目闡明了我國北方平原(盆地)地下水系統的演化趨勢;劃分了該區地下水系統,對比了華北平原、東北平原、西北內陸盆地地下水系統間的差異性。提出了地下水功能評價方法,首次建立了北方地區地下水功能評價指標體系,並完成了北方八大平原(盆地)的功能評價與區劃。系統總結了北方各平原(盆地)地下水數值模擬方法、應用狀況以及模型建立條件;建成了基於大型資料庫的地下水資源數據共享與動態評價平台,整合完成了北方八大平原(盆地)地下水資源與環境實體資料庫,實現了動態評價服務。重新評價了我國北方各主要地下水盆地的地下水資源及其開發利用潛力,系統分析了地下水資源變化的影響因素和各主要平原(盆地)地下水開采程度的差異。
地下水動態評價平台
中國地下水系統劃分
華北平原地下水污染調查與評價:該項目為地質調查計劃項目,項目負責人為張兆吉,主要參加人員包括費宇紅、錢永、李亞松、王昭、陳京生、張鳳娥等。通過對地下水污染的調查、采樣和測試技術的詳盡研究,研製了采樣設備,建立了有機污染分析測試體系,提出了新的評價方法。通過對華北平原區14萬km2開展的1:25萬和對重點地下水污染區開展的1:5萬地下水污染調查發現:不用任何處理直接可以飲用的地下水(I—Ⅲ類)佔36.49%,經適當處理可以飲用的地下水(Ⅳ類)佔24.25%,有39.26%的地下水(V類)需經專門處理後才可利用。華北平原地下水污染的特點:①污染檢出指標多、超標少;②多為點狀污染,分布廣,多集中在城市周邊和重化工開發區及影響帶范圍內;③以淺層地下水污染為主。項目成果入選中國地質學會2009年度十大科技進展。
野外現場測試水樣
全國主要城市環境地質調查評價項目:屬於地質大調查項目,負責人為劉長禮研究員,參加人員有侯宏冰、張禮中、張雲等。項目完成了浙江、雲南、四川、甘肅等15省區196個地級以上城市環境地質調查評價,建立了188個城市地質環境資料庫,為177個城市的規劃、建設、管理及汶川災區災後重建提供了地質依據。項目組查明152個城市地質災害特徵與發展趨勢,為78個城市地質災害防治、49個城市地下水保護與污染治理、13個城市地下熱水開發利用、17個城市建築地基適宜性利用提出了合理的對策建議,為75個城市論證了後備地下水資源208處,為17個城市未來垃圾的填埋處置初選了26個場地,編制了中國主要城市環境地質圖集、各類圖件共2168張。
中國地質環境分區與城市主要環境地質問題圖
項目成果
珠江三角洲地區地下水污染調查評價:地質調查項目,負責人孫繼朝研究員,主要成員有荊繼紅、黃冠星、劉景濤、陳璽、張玉璽、王金翠、向小平等。項目探索了地下水污染調查評價工作流程、技術方法、編圖內容,完成了地下水污染防治區劃,編制了具有創新性的地下水污染防治系列圖件。自主研發了定深取樣設備並獲得國家專利,創新性地提出了「層次階梯」地下水污染評價方法,為該地區地下水污染防治和地下水資源保護提供了科學依據和應用平台,也為我國其他類似地區開展地下水污染調查提供了經驗和示範。計劃項目和專題研究成果均被評審為優秀,這是我國首次完成的區域性地下水污染調查評價成果。
全國地熱資源現狀評價與區劃:地質調查項目,負責人為王貴玲研究員,成員包括藺文靜、陳德華、劉志明、陳浩、張薇、楊會峰等。項目收集匯總了全國31個省(市、自治區)的地熱井、溫泉開發利用資料,修編了「中國地熱資源利用現狀圖」、「中國地熱資源分布圖」等圖件,編制了《淺層地熱能勘查開發技術規程》,完成了《全國地熱資源現狀評價及區劃技術要求》及《全國地熱資源現狀評價與區劃編圖技術要求》的編制工作。開展了地熱資源評價方法研究,提出了我國山區對流型和沉積盆地型地熱可開采資源量計算方法,提出在全國進一步開展地熱資源勘查評價的建議及工作部署。
中國地熱資源利用現狀圖
中國地熱資源分布圖
河套平原地下水資源及其環境問題調查評價:地質調查項目,項目負責人為石建省研究員和張翼龍教授級高工,主要成員包括劉海坤、趙華、楊會峰、葉浩、陳宗宇、張永波等。2009年開展了河套平原1:10萬第四紀地質和水文地質調查、水文地質物探和鑽探、測試分析、遙感解譯等工作,對調查區內的土地利用、鹽漬化、沙漠化及與地質環境相關的地方病狀況有了較詳細的了解;建立了野外包氣帶水鹽運移試驗場;對河套平原已建立地下水模型中存在的問題進行了總結,並提出建模思路,初步建立起區域水資源優化配置模型。同時,還建立了河套平原區地下水同位素剖面和社會經濟資料庫系統,為開展地下水循環演化研究奠定了基礎。
在內蒙古畢克齊鎮利用RAS—24淺震儀探測水文地質結構
黃河流域基岩區侵蝕成因及預測預報:科技部科研院所社會公益項目,負責人為石建省研究員和葉浩研究員。主要完成人員包括程彥培、侯宏冰、石迎春、郭嬌、吳利傑、王強恆等。主要研究內容是砒砂岩的侵蝕機理。項目經過3年研究表明,粉紅色的砒砂岩抗侵蝕性相對最強,灰白—紫紅色交錯互層的砒砂岩抗侵蝕性相對最弱;利用「3S」技術,對砒砂岩溝邊線的蝕退進行了預測。預測結果表明,砒砂岩的侵蝕不但與岩石的地層組合有關,而且與地表覆蓋物的厚度和鬆散程度有關;提出在現有水土保持工程的基礎上,應針對地表不同類型的覆蓋沙進行重點治理,以減輕該地區岩土侵蝕的強度。
水岩作用模擬試驗裝置
污灌區水土污染自然衰減調查評價:該項目為地質調查項目,負責人為張翠雲研究員,項目組主要成員包括何澤、張勝、殷密英、李正紅、馬琳娜等。經過多年的努力,成功建立了微生物分子生物學檢測高新技術。該技術由微生物DNA提取純化、擴增、DGGE分析和測序等多個環節組成。目前利用該技術完成了28m深包氣帶土樣和地下水樣DNA提取純化、擴增、DGGE分析和測序,取得了國內首批厚層包氣帶和地下水樣微生物DNA數據,為污染物在包氣帶和地下水中的自然衰減評價提供了依據。
污灌區地下水微生物 DNA提取純化結果
典型地區1:5萬水文地質調查示範:地質調查項目,負責人為王貴玲研究員,主要成員包括楊會峰、陳德華、陳浩、張薇、范琦、劉志明、藺文靜、梁繼運等。開展了水文地質調查、水文地質物探、水文地質鑽探、水文地質試驗(抽水試驗和滲水試驗)、水化學樣品採集、同位素樣品採集,工程測量等工作。查明了水動力場、水化學場的空間分布特徵,對水文地質參數進行了精細刻畫。詳細研究了1:5萬水文地質調查技術方法體系,對各種圖件的表達內容和編制方法進行進一步地總結和優化,制定了1:5萬水文地質調查的編圖技術要求。
項目組進行水位測量
鄂爾多斯能源基地能源開發與地質環境互饋效應調控研究:水環所與德國蒂賓根大學應用地質中心、美國馬薩諸塞大學合作開展的項目,中方負責人是張發旺研究員,中方主要參加人員有陳立、張勝、趙紅梅、侯新偉等。項目組歷經3年多研究,開創性地提出了利用採煤塌陷區深厚包氣帶作為接納儲蓄大氣降水的關鍵技術;首次提出黃土地區石油污染土壤原位微生物修復技術,為一定規模原位修復石油污染土壤起到了示範作用;利用德方提供的魯爾礦區環境整治規劃和產業結構調整的經驗,優化了大柳塔礦區和銅川礦區的地質環境整治規劃方案。
石油污染土壤原位修復試驗
3. 中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
截至2014年底,全所在職職工378人,其中專業技術人員271人,包括中國科學院院士1人,正高級職稱73人,副高級職稱57人,具有博士學位的38人,碩士學位的127人。內設6個職能處室,5個服務部門,11個專業研究室,有1個所屬企業;在建聯合國教科文組織全球尺度地球化學國際研究中心;建有國家現代地質勘查工程技術研究中心,1個部級檢測中心、2個部級重點實驗室、1個局業務中心、1個院級重點實驗室;有中國地質學會勘查地球化學專業委員會、中國地質學會勘探地球物理專業委員會、中國地質學會樁基檢測專業委員會、全國國土資源標准化技術委員會地質勘查技術方法分技術委員會等掛靠機構,擁有地球探測與信息技術碩士學位授予權。
承擔各類科技項目123項,年度總經費17972萬元,其中國家科技項目16項,國土資源公益性行業專項項目10項,地質調查項目45項,基本科研業務費項目43項。獲批專利和著作權16項,發表各類論文129篇(其中,SCI和EI檢索論文22篇),出版專著1部。獲得國土資源科學技術一等獎1項,二等獎2項(參加)。
領導班子由4人組成:所長、黨委副書記韓子夜,黨委書記、副所長甘行平,副所長史長義、呂慶田。
所長、黨委副書記韓子夜(左二),黨委書記、副所長甘行平(右二),副所長史長義(左一)、呂慶田(右一)
年度重要科研成果
固定翼時間域航空電磁測量系統實用化與示範。與哈飛飛機設計所、哈飛航修公司、中國飛龍通用航空有限公司和試飛機組合作,解決了十餘項試飛技術難題,執飛13架次,分三個階段完成了32個調整試飛科目,採集原始數據2.3GB。全狀態集成調試試飛取得成功。
大深度三維電磁探測技術工程化開發。該項目是國家重大科學儀器設備開發專項。成功研製出三維電磁探測系統樣機,所研製的三維多功能電磁樣機系統、瞬變電磁樣機系統和感應式感測器經場地測試表明,儀器間測量參數一致性良好、性能可靠,接收機能持續穩定工作,發射機實現了最高電壓達1500V的供電。同時,利用開發的樣機系統在礦區開展了多種方法與裝置的三維觀測試驗和應用,對獲取的測量信息與礦區已有勘探成果的對比表明,三維測量成果反映出了礦床的三維空間展布特徵,初步實現了立體地球物理探測。
區域地球物理調查成果集成與方法技術研究、成礦帶區域地球化學調查。研製了區域物探工作中急需的方法技術,已完成區域地球物理調查面積13.2萬多平方千米,1∶5萬地球物理調查面積5千多平方千米,使全國陸域1∶25萬區域重力調查工作程度由49.6%提高到51.0%。編制了重點成礦區帶基礎地球物理圖件,完成了相關重點成礦區帶區域地球物理綜合研究,如西南三江綜合研究,利用最新區域重力資料劃分了構造單元及斷裂構造。研製了區域化探工作中急需的方法技術,共完成全國陸域區域化探工作90.15%。
熔融制樣-LA-HR-ICP-MS法測定稀有稀散元素的研究。針對LA-HR-ICP-MS的進樣載氣組成對信號靈敏度有直接影響的特點,對載氣系統加裝了He氣進樣裝置,利用He氣和Ar氣的混合氣作為載氣進行樣品測定,對混合氣的流量進行了優化。在最優混合氣條件下,對射頻功率、輔助氣流量和采樣深度分別進行了優化,得到HR-ICPMS的最優儀器條件。
時間域專用飛機B-3855號首飛成功
三維多功能電磁接收機及感測器
三分量瞬變電磁接收機與感測器
完成中國大陸81項指標(含76個元素)地球化學基準值建立工作。研發了地殼全元素精確分析系統,包括76個元素和5個地球化學指標,所有分析指標均達國際領先水平;首次製作了81個指標的全國土壤地球化學基準圖,地層出露面積加權的岩石地球化學基準圖和岩漿岩76個元素地球化學圖;新發現一批鈾、稀土、銅、金等新的找礦遠景區,特別是填補了過去區域化探掃面未覆蓋的盆地砂岩型鈾礦和未分析的稀土元素礦床遠景區;建立了全國鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅8個重金屬元素和放射性元素鈾、釷、鉀的地球化學基準。
全球地球化學信息化平台——Chemical Earth初步建立。建立了「化學地球」資料庫和地球化學圖形化顯示模型,實現了針對多尺度海量地球化學數據與圖形的管理,能對不同尺度地球化學圖進行顯示,具有圖形與數據交互查詢、采樣信息查詢等功能。研製具有完全自主知識產權「化學地球」軟體(簡稱:Chemical Earth)V1.0;建立了全國地殼全元素探測資料庫。收集了歐洲、美洲部分地球化學填圖數據,並成功將這些數據應用於「化學地球」。
全球地球化學信息化平台——Chemical Earth
4. 中國地質科學院岩溶地質研究所
中國地質科學院岩溶地質研究所主要承擔國家和地方岩溶地質應用基礎研究和中國地質調查局國土資源地質調查任務,同時,也承擔地方國民經濟建設中的技術開發和服務工作。在岩溶動力學與全球變化、岩溶資源評價與開發利用、岩溶生態系統與石漠化治理、岩溶地質災害防治與環境保護、岩溶景觀旅遊評價等方面進行創新研究,形成優勢學科領域。
中國地質科學院岩溶地質研究所設置有岩溶動力學重點實驗室、岩溶資源與環境調查研究院、岩溶生態研究與石漠化治理中心、岩溶地質災害研究中心、岩溶景觀與洞穴研究中心、環境地球化學研究測試中心等二級科研機構。岩溶動力學重點實驗室為國土資源部重點實驗室,岩溶生態系統與石漠化治理重點實驗室為中國地質科學院重點實驗室。掛靠學術組織有:中國地質學會岩溶地質專業委員會、洞穴專業委員會。現有在職職工154人,其中科技人員121人,有研究員24人(1人為中國科學院院士),副研究員及高級工程師51人,中級職稱43人。另外,還外聘流動高級科研人員25人。
所長、書記姜玉池研究員
副所長、副書記、紀委書記劉雯高級工程師
副所長黃慶達高級工程師
2008年全所實現貨幣工作總量4600萬元,比2007年增長18%;固定資產增加728萬元,達到3936萬元。2008年全所在研項目72項,預算經費4079萬元。其中縱向科研項目32項,經費1538萬元;橫向科研項目33項,經費1503萬元;地質調查工作項目7項,經費1038萬元。
2008年完成科技部、國家基金委、國土資源部和廣西科技廳等下達的科研項目和地方技術服務項目72項,發表論文87篇,其中SCI檢索期刊論文4篇,ISTP論文1篇,國內核心期刊論文43篇,國內一般期刊論文39篇,出版專著2部。
2008年12月15日聯合國教科文組織國際岩溶研究中心在桂林掛牌成立。國土資源部、廣西壯族自治區政府、科技部、教育部、國家自然科學基金委員會、中國國際地學計劃全國委員會、中國常駐聯合國教科文組織代表團代表、中國地質調查局、中國地質科學院、中心第一屆理事會理事、中國地質調查局直屬單位的有關領導和代表,以及來自有關省市地勘部門的代表共近300人參加了掛牌成立儀式。儀式取得了圓滿成功。
國土資源部副部長、中國地質調查局局長、中心第一屆理事會主席汪民,聯合國教科文組織助理總幹事埃德倫,廣西壯族自治區人民政府副主席陳章良,桂林市人民政府市長李志剛共同為國際岩溶研究中心揭牌。
國際岩溶研究中心掛牌成立儀式
聯合國教科文組織國際岩溶研究中心第一屆理事會第一次會議
參加聯合國教科文組織國際岩溶研究中心第一屆理事會第一次會議的人員合影留念
聯合國教科文組織埃德倫助理總幹事與中國同事合影留念
2008年度重要科研成果
岩溶動力系統運行機制與岩溶生態系統研究:重點揭示了土下碳酸鹽岩的溶蝕特徵,在一個水文年中,雨季土下碳酸鹽岩溶蝕量佔全年的65%~71%,在雨季竹林下碳酸鹽岩溶蝕速率明顯高於其他土地利用類型,但在旱季竹林下的碳酸鹽岩溶蝕速率則低於林地和草地。持續兩年的觀測數據顯示,岩溶林地土壤呼吸速率的變化幅度為14.63~297.77mg C·m-2·h-1,平均為118.81mg C·m-2·h-1;非岩溶區林地土壤其呼吸速率的變化幅度為43.12~329.93 mg C·m-2·h-1,平均為156.99mg C·m-2·h-1。
土壤呼吸速率與水熱因子圖
土壤呼吸速率季節動態變化
碳酸鹽岩縫洞系統模式及成因研究:屬「973」項目研究課題,對典型露頭區岩溶縫洞系統進行了地質—地球物理描述,分析了塔河油田試驗區三大類型古岩溶作用條件,初步建立了塔河油田試驗區多期次、多旋迴裸露風化古岩溶作用機制與演化模式,分析了塔河油田試驗區不同地貌單元縫洞系統垂向分帶特徵和不同地貌單元縫洞系統結構特徵。
岩溶塌陷地質災害監測預報:初步建立了一整套岩溶塌陷形成演化過程和發育判據的室內分析測試方法。針對當前岩溶區高速公路、高速鐵路、輸油管線等生命線工程建設面臨的岩溶土洞的發育和穩定性問題,運用以光纖時域反射BOTDR和同軸電纜時域反射TDR為代表的分布式光電感測技術在臨桂黃岔塘附近的桂陽高速公路建成了我國第一個岩溶土洞(塌陷)監測預報試驗站,為線性工程岩溶塌陷的時空預報研究提供了平台。
岩溶景觀與洞穴研究:開展了廣西岩溶地質遺跡調查評價,完成了廣西樂業鳳山世界地質公園申報項目的系列技術材料的編寫和國內評審,順利被推薦接受UNESCO專家組評估。開展了我國不同氣候地貌區代表性洞穴調查與空氣環境監測工作,在廣西桂林、河池,海南儋州、重慶武隆、河北興隆建立了五個洞穴空氣環境系統自動遠程監測系統,對洞穴空氣環境的溫度、濕度、CO2、O2等因子進行高頻度的遠程自動監測,初步掌握洞穴空氣環境的變化規律,基本查明洞穴鍾乳石脫變原因,提出洞穴鍾乳石景觀保護和修復技術思路;利用宇生核素36Cl、10Be、26A1來確定天坑的形成年代,具有首創性,為進一步闡明天坑形成機制及發育演化規律,為完善我國區域岩溶研究提供科學依據。
在塔河油田恢復古岩溶地貌並為分析儲集空間分布規律奠定了良好基礎
感測器鋪設
桂陽高速公路岩溶土洞監測
在貴州省六沖河流域探采結合,2008年10月31日和11月4日完成了大方縣馬場鎮馬場村和白泥村2處供水口的鑽探抽水試驗,計算可采水資源12003/d,解決周邊5個村29903人的飲水安全,大方縣和馬場鎮政府為此舉辦隆重的慶典大會
西南岩溶石山地區地下水與環境地質調查:屬地質調查項目,完成了1:5萬水文地質綜合調查面積21665km2、水文地質鑽探11132m,岩、土、水化學等測試分析樣品3995件,完成了設計工作量。通過水文地質綜合調查,查清了測區地下水的補給、徑流、排泄條件和水資源特徵,調查岩溶地下河180多條,其中新發現20條,調查岩溶大泉700多處。查明了石漠化、乾旱缺水、岩溶內澇和煤礦開采產生的環境地質問題,掌握了岩溶地下水開發利用條件、現狀及潛力。通過尋找有利富水帶,實施水文地質鑽探,共成井32口,涌水量近12000m3/d,解決10萬多人和5萬多畝旱地灌溉供水源問題,為西南岩溶區水資源有效開發利用積累了經驗。
西南岩溶石山地區重大環境地質問題及對策研究:屬地質調查項目,發現新一輪重大工程活動及礦山開采引發的水資源與水環境問題十分突出,礦山污染呈「由點向面狀發展態勢」,地下水質受污染的威脅和程度越來越嚴重,如柳州市雞喇地下河受城市垃圾及廢水影響,下遊河段
柳州雞喇地下河不同河段水化學分析結果
岩溶地下水監測與環境敏感性評價:屬地質調查工作項目,完善了數據管理系統,獲得各監測站降雨量、地下水主要水化學指標等大量數據。在官村,選擇地下水水位埋深、土壤厚度、地形特徵、包氣帶介質為評價因子,進行脆弱性評價和方法探索,評價結果顯示,岩溶窪地區域脆弱性高,地表落水洞、天窗、明流交替且土層厚度大於1m區域脆弱性中等;根據官村流域內土壤空間分布特徵,分析了土壤含水率,研究了包氣帶滴水的動態特徵,認為基岩空隙度低造成包氣帶的吸附能力有限,且與水位埋深有關;洞穴滴水和古環境研究取得新進展,滴水水化學變化呈現明顯的季節性波動。石筍記錄揭示了8個階段百年尺度的干濕、冷暖波。
岩溶地下水自動化監測站管理系統
5. 求一篇【地質科學進展】論文
中國地質科學院盤點2007年地質科學進展
1月23日,中國地質科學院在京評選出2007年度十大科技進展。經國土資源部、中國科學院、中國工程院、國家自然科學基金委員會、國家地震局、北京大學、中國地質大學(北京)、中國地質調查局等32位專家認真評選,中國地質科學院2007年十大科技進展分別是:
一、深源地幔新礦物發現,震動國際地質學界。楊經綏等研究人員在我國西藏羅布莎鉻鐵礦中發現呈斯石英假象的柯石英和鋨銥礦中金剛石原位包體,並發現羅布莎礦、曲松礦、雅魯礦、藏布礦等4個深源地幔新礦物,在俄羅斯極地烏拉爾鉻鐵礦中再次發現了金剛石等地幔深部超高
壓礦物,成果在Geology發表,並在美國AGU年會上作報告,在國際上產生重要影響。
二、大陸碰撞帶成礦理論體系新框架確立。侯增謙研究員等主持的「973」項目「印度與亞洲大陸主碰撞帶成礦作用」,創建了大陸碰撞成礦理論新框架,首次提出大陸碰撞帶發育三大成礦作用類型和大陸型斑岩銅礦新理論,論證了岡底斯銅礦帶的巨大資源潛力,推動了找礦突破。這一新成果發展了大陸成礦學理論,是近年來區域成礦學研究的突出成果。
三、第四紀湖泊研究揭示青藏高原20萬年來環境變化和氣候變遷。鄭綿平院士通過對青藏高原第四紀湖泊沉積進行長期詳細調查研究,探索建立了以第四紀湖盆研究為基礎,闡明青藏高原20萬年以來環境變化、氣候變遷規律的新途徑。
四、晚侏羅世東亞板塊匯聚與多向造山新模式。董樹文研究員提出晚侏羅世東亞構造體制重大轉換——多向匯聚與多向造山新觀點,刻畫了東亞大陸運動學過程,揭示了多向陸內造山的機理,重新釐定了「燕山運動」的定義。這是我國近年來中新生代構造演化研究的新成果,深化了對東亞大陸動力學過程的認識。
五、我國獲得第九顆「金釘子」。侯鴻飛研究員等通過持續20多年的國際合作研究,在我國廣西柳州碰沖剖面取得了精湛的研究成果,2007年底經國際石炭紀地層委員會全票表決通過,確立了國際石炭紀維憲階全球界線層型剖面和點位(GSSP)。這是我國在全球地質年表中的第九個「金釘子」。
六、「解剖青藏高原」獲新進展。趙文津院士主持的國際合作項目「青藏高原深部結構探測與地殼活動特徵」,發現東昆侖南部漸新世晚期大型逆沖推覆構造系統,揭示了青藏高原腹地漸新世晚期—中新世早期整體隆升至海拔約4000米高度,促進了青藏高原大陸動力學的發展,受到國際地球科學領域的關注。
七、南極地質研究證明泛非運動為碰撞造山事件。劉曉春、胡建民研究員在南極埃默里冰架—格羅夫山進行的綜合地質調查與研究,詳細刻畫了泛非運動的精細過程,證明泛非運動是一個碰撞造山事件,並在普里茲灣—格羅夫山內陸形成連續的造山帶,是對南極地質考察的重要貢獻。項目還首次編制了我國第一張南極大陸1:5萬地質圖。
八、聯合國在桂林建立國際岩溶中心。自1990年以來,袁道先院士先後主持了「IGCP299地質、氣候、水文與岩溶形成」、「IGC379岩溶作用與碳循環」和「IGCP448岩溶地質及其相關的生態系統全球對比」3個國際地質對比項目,合作推動了「IGCP513有關岩溶含水層與水資源的研究」,獲得了豐碩的前沿成果,積極推動了聯合國2007年在中國桂林建立國際岩溶中心。
九、薊縣剖面SHRIMP鋯石年齡重大突破。由於缺乏關鍵層位高質量的同位素年齡數據,我國華北中、新元古代地層(薊縣剖面)一直在競爭國際晚前寒武紀地層層型剖面「金釘子」中受到影響。2007年高林志等首次獲得了薊縣剖面鋯石SHRIMP測年1368Ma,實現了薊縣剖面年代學研究的新突破。
十、內蒙古寧城發現中侏羅世蜀獸科哺乳動物化石。季強研究員等人的這一發現,不僅進一步支持了哺乳動物中「三磨楔齒形臼齒趨同演化」的假設,而且以古生物證據證明這套地層為中侏羅統,對我國北方東部地區晚中生代陸相地層精確劃分、對比具有重要意義。該研究成果發表
於2007年11月1日出版的《自然》雜志上。
6. 中國地質科學院礦產資源研究所
截至2013年底,全所在職職工225人,其中,中國工程院院士4人,正高級職稱57人,副高級職稱63人,中級職稱101人;有博士學位的137人,碩士學位48人。內設機構包括6個職能處室、12個專業研究室、1個成果轉化中心,2個國土資源部重點實驗室。中國地質調查局礦產資源成礦規律與成礦預測研究中心、核心期刊《礦床地質》和中國地質學會下屬礦床地質專業委員會、礦物學專業委員會和同位素地質專業委員會掛靠資源所。
2013年,共承擔國家級、省部級、橫向和其他類科研項目213項,總經費2.18億元。其中,國家級項目109項,經費3041萬元;部級項目95項,經費1.73餘億元;橫向項目12項,經費1275萬元;省級地勘項目3項,經費139萬元。以第一作者公開發表學術論文206篇,其中,SCI收錄國外論文33篇,SCI收錄國內論文17篇,EI收錄論文26篇,國內核心101篇;出版專著5部;榮獲省部級科技成果獎4項,其中以第一單位獲得國土資源科學技術一等獎1項;獲得發明專利3項、實用新型專利3項、軟體著作權4項。
全國礦產資源利用國情調查獲2013年度國土資源科學技術一等獎
所長、黨委副書記王瑞江(中),黨委書記、副所長張佳文(右二),副所長毛景文(左二),副所長王宗起(右一),副所長邢樹文(左一)
袁順達榮獲青年地質科技金錘獎
3人分別獲得中國地質科學院新華聯科技獎傑出成就獎、突出貢獻獎;1人進入國家百千萬人才工程,並獲得國務院政府特殊津貼和國家中青年有突出貢獻專家稱號;2人入選首批國土資源科技領軍人才開發和培養計劃;3人入選首批國土資源傑出青年科技人才培養計劃,「西藏主要成礦帶大型—特大型礦床勘查評價科技創新團隊」入選首批國土資源科技創新團隊培育計劃;2人分別獲得第14屆中國青年地質科技獎金錘獎和銀錘獎;4人入選第三批地調局地質英才計劃;1人獲得李四光優秀學生獎和程裕淇優秀學生論文獎;1人獲得中國地質學會2013年學術年會優秀論文獎。1人擔任經濟地質學家學會理事,1人擔任國際礦床成因研究協會稀缺金屬工作組秘書長,1人新擔任第六屆同位素專業委員會委員。
領導班子由5人組成,所長、黨委副書記王瑞江,黨委書記、副所長張佳文,副所長毛景文,副所長王宗起,副所長邢樹文。
年度重要科研成果
林西組上部發現含大量苔蘚蟲、海綿等典型海相生物格架的灰岩透鏡層和生物礁
興蒙地區晚二疊世林西組上部發現海相化石。古亞洲洋在興蒙地區的最終閉合、興蒙海槽褶皺隆起的時代是地學界長期爭論的重大地質問題,爭論的焦點是以林西組為代表的晚二疊世構造—古地理環境。本次研究在內蒙古東部林西縣官地剖面林西組上部首次發現多個海相灰岩透鏡層和厚層塊狀礁灰岩,其中含有大量苔蘚蟲、海綿、鈣藻等典型海相化石,氧碳同位素分析結果Z值平均為116.1,接近海相灰岩經驗值120,結合其他剖面相同層位發現的海相沉積,表明興蒙地區在晚二疊世晚期仍屬海相或以海相為主的沉積環境。這一發現對釐定興蒙海盆的最終閉合提供了新的可靠證據,並將促進東北—興蒙地區晚二疊世戰略接替新層系常規油氣、頁岩氣(油)和其他金屬、非金屬礦產勘查部署思路的調整。
西藏班怒成礦帶中段找礦取得新突破。班公湖—怒江縫合帶作為印度與亞洲大陸碰撞拼貼的兩條主縫合帶之一,不僅是研究全球大陸動力學的窗口,而且造就了極其優越的成礦條件,孕育了豐富的多金屬礦產資源。雄梅斑岩銅礦是近年來在藏北空白區開展遙感異常檢查時在成礦帶中段找到的地表露頭礦,通過礦區大比例尺填圖,初步查明了銅礦體的規模和形態,目前已控制地表銅礦(化)體東西長近1000米,南北寬近800米,具有大型礦床潛力。該礦床的發現和評價為班怒成礦帶中段地質找礦帶打開了新的局面。
雄梅銅礦含礦斑岩露頭及其銅礦化
華南西部地區晚白堊世成岩成礦作用深部背景與過程示意圖
西藏班公湖—怒江和雅魯藏布江兩條斑岩銅礦帶
雲南個舊超大型錫—銅多金屬礦床研究取得新認識與新進展。研究表明,在晚白堊世,個舊地區的地殼物質與地幔物質之間存在強烈的相互作用;區內錫多金屬礦集區的礦化與同期發生的岩漿作用存在密切成因聯系,提出礦床為岩漿熱液成因,而非同生成因。
個舊超大型錫銅多金屬礦區礦床模型
蒙古—鄂霍次克洋構造演化與大興安嶺北段多金屬成礦關系。提出蒙古—鄂霍次克洋造山帶可能在中三疊世末期碰撞閉合,大興安嶺北段早中生代期間(250~160Ma)的構造、岩漿與成礦作用主要受蒙古—鄂霍次克造山作用的影響,自160Ma左右才轉為太平洋構造體系。蒙古—鄂霍次克洋的構造演化大致可以分為五個階段,並在不同的構造演化階段形成了各具特色的多金屬礦床。即①250~225Ma(T1+2):興蒙造山後伸展,蒙古—鄂霍次克洋活動陸緣階段(代表性礦床如八大關斑岩型銅鉬礦);②225~190Ma (T3-J1):蒙古—鄂霍次克洋陸內俯沖,陸陸碰撞階段(代表性礦床如太平川斑岩型鉬礦、沙麥鎢礦);③190~175Ma(J2+3):蒙古—鄂霍次克洋碰撞晚造山階段(代表性礦床如烏奴格吐山斑岩型銅礦,紅花爾基鎢礦,三礦溝矽卡岩型銅礦);④175~160Ma(J3):碰撞造山後伸展跨塌階段;⑤160~125Ma(J3-K1):造山後伸展垮塌與太平洋構造域陸緣岩漿作用聯合作用階段(斑岩型、矽卡岩型、熱液型鉬鉛鋅金銀多金屬礦成礦作用時期,如岔路口斑岩型鉬礦,二道河矽卡岩型鉛鋅礦、甲烏拉熱液脈型鉛鋅銀礦)。
瓊河壩覆蓋區實現找礦突破的第一孔(ZK01孔)
東准瓊河壩覆蓋區隱伏礦預測與找礦取得重要突破。開展了隱伏礦靶區優選和示範評價研究,識別並提出覆蓋區隱伏礦地球物理異常關鍵標志,在東准瓊河壩覆蓋區發現多處異常。採用研究項目確定找礦靶區,基金預查項目適時跟進的策略,對拉伊克勒克靶區進行了驗證,在厚覆蓋區成功發現了斑岩—矽卡岩銅礦,僅在局部勘查已獲得資源量(333+3341):鐵礦石量為245.4萬噸(平均品位50.4%);銅金屬量12.1萬噸,其中富銅礦4.4萬噸(平均品位2.35%),通過綜合資料分析,該礦成為大型銅礦的前景十分明朗,為東准地區找礦突破打開了新局面。
大瑤山地區與加里東期花崗閃長斑岩有關的鎢鉬銅成礦作用。提出大瑤山地區存在加里東期與花崗閃長(斑)岩有關的斑岩—矽卡岩—石英脈型鎢鉬銅成礦系列,具有巨大的找礦潛力,是今後大瑤山地區找礦的主攻方向之一。在此基礎上,提出古龍—倒水—夏郢和大黎斷裂帶兩個找礦遠景區,並在已知社垌大型礦床外圍新發現了3個斑岩型—矽卡岩—石英脈型鎢鉬銅鉍礦床,在成礦理論創新指導礦產勘查工作方面作出了新的成績。
廣西大瑤山地區主要礦床時空分布圖
石英大脈型礦體
7. 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
截至2014年底,全所職工總數534人,其中在職職工310人,離退休職工224人;博士生導師8人,享受國務院政府津貼專家4人。專業技術人員中,院士1人,俄羅斯自然科學院外籍院士1人,正高級職稱40人,副高級職稱46人,中級職稱125人。內設8個綜合管理部門、16個技術業務部門、3個科研業務保障部門。國際水文地質學家協會中國國家專業委員會、中國地質學會水文地質專業委員會、地熱專業委員會、農業地質專業委員會、河北省礦泉水產品質量監督檢驗站掛靠所內。
發表論文122篇,其中SCI檢索論文21篇、EI檢索論文23篇。出版專著5部,獲得專利29項,1項專利技術實現轉讓,獲著作權1部。獲批12項國家自然科學基金項目。石建省研究員獲「全國優秀科技工作者」稱號,盧耀如院士再獲河北省院士特殊貢獻獎,石建省、王貴玲研究員受聘全國首席科學傳播專家。國家實用新型專利「有機物污染水樣泵管口采樣器」成功轉化為產品,投入批量生產。榮獲國土資源科學技術二等獎1項,中國地質調查局、中國地質科學院2014年度地質科技十大進展1項,中國地質學會2014年度十大地質科技進展1項。
獲獎證書
領導班子由5人組成,所長、黨委書記石建省,副所長張永波、張兆吉、李援生,紀委書記張民福。
所長、黨委書記石建省(中),副所長張永波(右二),副所長張兆吉(左二),副所長李援生(右一),紀委書記張民福(左一)
年度重要科研成果
我國地下水污染調查建立全流程現代化取樣分析技術體系。成功研製系列取樣器並解決痕量組分採集技術難題,發展高效實用的現場調查技術及離線萃取技術,快速准確地查明了重點地區地下水污染狀況;通過高解析度遙感解譯調查土地利用類型與污染源分布;構建了有機分析實驗平台,對全國33個實驗室實現網路遠程質量監控。
大型盆地和東南沿海典型地區深部水文地質調查與綜合評價取得地熱資源勘查重大突破。在高溫地熱資源以及乾熱岩勘查、水熱型地熱資源調查評價、省會城市及地級市淺層地溫能調查評價取得重大突破,發現多處高溫地熱異常。西藏古堆高溫地熱顯示區地熱鑽探230米深度溫度達195 ℃,為我國目前地熱勘探中同深度溫度最高鑽井,川西地區高溫地熱鑽探填補了理塘、巴塘地熱鑽探空白。首次開展乾熱岩科學開發利用試驗研究,東南沿海地區乾熱岩鑽探選址取得進展,完成東南沿海乾熱岩資源潛力區地球物理勘查。
貴德縣扎倉溝乾熱岩鑽孔現場
中國地質調查局王學龍副局長聽取項目匯報
熱坑間歇噴泉
熱水塘沸噴泉
城市發展中的地質環境風險評估與防控關鍵技術研究與示範。以甘肅蘭州、天水的滑坡、泥石流為研究對象,攻克了滑坡、泥石流發生概率難以計算的難題,建立了滑坡、泥石流風險評價技術方法體系。以鄭州地面沉降為研究對象,研究了中原城市群地面沉降發生原因與機理,為中原城市地面沉降風險評價技術研究奠定了基礎。以石家莊、北京、洛陽為研究區域,研究了污染物在這些地區包氣帶中的遷移規律與包氣帶的防污能力,改進了地下水污染防污能力的評價方法技術,為地下水污染風險評估奠定了基礎。
全國地下水資源及其環境問題戰略研究。查明我國13個糧食主產區的分布范圍、農業種植現狀及其灌溉用水對地下水依賴狀況與趨勢、各糧食主產區地下水資源保障農田生產用水能力。首次查明地下水超采與灌溉農業之間關系、小麥、玉米等秋糧作物及蔬菜和耗水型果林用水對地下水超采影響程度和應調控閾以及節水灌溉與地下水資源優化配置機制。提出相對農民模式的綜合優化節水灌溉方案和實施對策,示範應用取得顯著生態環境和經濟社會效益。創編了我國「國家主要含水層圖工作大綱與技術要求」,全面完成《我國水工環地質工作發展史》出版稿,對發展我國水工環地質事業具有重要指導意義。
國家糧食主產基地黃淮海區灌溉農業的用水強度、對地下水依賴程度和地下水保障能力分布圖
祁連山大型煤炭基地土地覆蓋現狀解譯圖
重要能源基地水文地質環境地質調查。完成我國重要能源基地1∶5萬水文地質環境地質調查工作總體部署。先後開展了「青海重要能源基地水文地質調查」、「神東煤炭基地水文地質調查與老空區普查」和「晉東能源基地水文地質環境地質調查」。完成6個1∶5萬標准圖幅調查(面積約2520km2);實施一批探采結合井,總出水量約14736m3/d,有力地解決了礦區缺水問題。在多年凍土區融區控水規律、鄂爾多斯盆地直羅組強富水特性、典型岩溶泉域強徑流帶分布與演變、採煤條件下上覆含水層疏干破壞機理、礦區含水層保護理論技術、老空區老空水普查技術方法和1∶5萬水文地質編圖等方面取得一系列新成果。
巴丹吉林沙漠1∶5萬水文地質調查。完成巴丹吉林沙漠湖泊集中分布區野外調查任務,填補了我國沙漠區域水文地質調查空白。調查湖泊窪地133個、泉點29個、機民井88個,人工揭露地下水73處。初步查明沙漠東南部第四系沉積基底特徵和湖泊、地下水分布的規律。首次在沙漠腹地完成350米水文地質鑽探,揭露了第四系沉積基底和含水層結構,並首次獲取巴丹吉林沙漠水文地質參數,為沙漠區水文地質條件研究奠定了良好基礎。
中國工程院重大咨詢項目我國地熱資源開發利用戰略研究。通過全球地熱資源開發利用數據,對我國各類地熱資源開發利用情況以及開發利用用途進行分析總結,圈定具有開發利用前景的高溫、中低溫地熱區(田),提出地熱發電規模及遠景布局。查明我國乾熱岩資源分布,圈定若乾乾熱岩遠景分布區,提出我國地熱資源開發利用集約化目標及方向。開展了地下熱水資源開發利用現狀與趨勢研究,制定出我國地熱資源開發利用關鍵技術研究路線圖,為地熱資源管理提供決策依據。
群礦採煤驅動下含水層結構變異對區域水循環影響機制研究。初步查明采空區覆岩三帶宏觀分布規律,采場應力分布對覆岩裂隙發育特徵的影響特徵、關鍵層分布對覆岩裂隙發育特徵影響機理,分析總結了采動裂隙發展與含水層結構變異演化規律,基本掌握采空區裂隙發育特徵及滲透性變化規律,建立了典型礦區含水層空間結構變異數值模型,創造性提出采空區滲透性躍變曲面「橢拋凹形體」概念。
華北平原典型地區地下水回灌關鍵技術與工程示範。應用GMS軟體初步建立了試驗場三維地層結構圖,建立了勘察回灌區水文地質參數系列。建立完善了地下水回灌三維水流模型,發展了地下水高精度模擬技術和優控管理信息技術。完善了滹沱河沖洪積扇三維地下水流模型,採用嵌套技術建立區域模型與示範區模型的耦合模型;建立示範區地下水回灌主要污染組分的溶質運移模型,進行了地下水管理模型的演算法研究,初步形成地下水管理信息系統。
沙漠腹地水文地質鑽探
含水層結構破壞物理模擬試驗
地下水回灌試驗場立體圖
8. 中國地質科學院地質力學研究所
中國地質科學院地質力學研究所主要研究領域包括構造地質、新構造與地質災害、地應力與區域地殼穩定性評價、油氣地質及礦田構造、第四紀地質與環境等領域。國際工程地質與環境協會(IAEG)新構造與地質災害專委會、中國地質學會地質力學專業委員會、第四紀地質與冰川專業委員會和古地磁專業委員會掛靠該所。主辦學術刊物為《地質力學學報》。
2009年地質力學研究所實到經費8816.35萬元,包括地質大調查項目3418萬元、科技部項目1649萬元、國家自然科學基金項目223.6萬元、國土資源部項目2218.56萬元、基本科研業務費項目341.02萬元、橫向合作項目976.17萬元。承擔各類項目173項,其中包括地質大調查計劃項目3項、工作項目22項、國家(科技部)項目(課題)25項、國家自然科學基金項目17項、國土資源部項目23項、基本科研業務費項目40項、橫向合作項目42項。
2009年獲中國黃金協會科學技術獎一等獎1項,獲中國國際專利與名牌博覽會特別金獎1項。公開發表科技論文共計114篇,包括SCI檢索期刊共計22篇,EI檢索期刊2篇,國內核心期刊76篇,出版專著7部。
所長龍長興(中)、黨委副書記兼紀委書記何長虹(左二)、副所長趙越(右二)、副所長李貴書(右一)、副所長侯春堂(左一)
2009年重要科研成果
《全球構造體系圖》編制出版:屬地質調查項目,負責人為苗培實、周顯強研究員。在孫殿卿和馬宗晉兩位院士指導下按照地質力學整體觀、系統論,由苗培實、周顯強等通過「由地球看宇宙」和「從太空看地球」編制而成的既有繼承又有創新的綜合性大型圖件。該項目提交了1:2500萬《全球構造體系圖》1幅和說明書,1:7500萬輔助圖件6幅及說明書和附表。
該圖展示了11種不同型式、不同規模的構造體系,新建立了全球棋盤格式構造格架;發現並釐定了:全球大扭轉構造體系、南大洋裂離式旋轉構造體系、大洋裂谷系經向構造體系、大西洋—馬里亞那非對稱型殼裂式構造體系;建立了塊緣歹字型構造體系概念;認定北古老地塊系及南古老地塊系,分別組成了3個超巨型緯向構造體系和4個超巨型經向構造體系,圍繞北極是一個擠壓型同心圓輻射狀超旋轉構造體系。
6張輔助圖件還分別揭示了全球構造對固體金屬礦產、石油天然氣的形成與分布的控製作用;全球構造對地震和火山活動規律和分布的控制意義以及全球構造對洋流、熱帶風暴和自然災害的控製作用、發生與發展規律,為減災、防災提出了建議。
全球構造體系圖
新構造與重要經濟區和重大工程安全系列圖件編制:屬中國地質調查局地質調查項目,項目負責人為馬寅生研究員。編制完成了1:500萬中國新構造圖、中國現今地應力狀態圖、中國地質災害易發區分布圖、中國區域穩定性評價圖及說明書,編制完成了1:20萬京津地區區域穩定性與城市安全圖、京滬高速鐵路沿線新構造活動與工程安全圖及說明書。
通過編圖和野外調查,更新了中國新構造圖的地質信息,總結了我國不同地區新構造運動特徵,進行了新構造分區;總結了中國現今地應力方向和大小的變化規律,探討了不同地區地應力的變化特徵,建立了中國地殼表層現今地應力測量最大主應力值分級標准。從地質災害形成與發展的基礎條件、動力條件或激發條件、現今地質災害點分布情況,區劃了地質災害的易發區。以地殼結構、地質構造背景、活動斷裂、地震活動、現今地殼垂直運動速率、地應力、地熱和地質災害等作為評價因子,進行區域穩定性綜合評價。指出了影響京津地區區域穩定性和城市安全、京滬高速鐵路工程安全的主要地質問題。認為影響京津地區區域穩定性和城市安全的內動力因素主要是地震活動、活動斷裂。外動力因素主要是地面沉降、地裂縫、崩滑流和地面塌陷等地質災害。京滬高速鐵路沿線新構造活動與工程地質特性可分為北京一濟南、濟南一徐州、徐州一上海3段。影響鐵路安全的主要地質因素包括地震活動、活動斷裂、岩土體性質和地質災害。
中國現今地應力狀態圖
中國區域穩定性評價圖
中國新構造圖
中國地質災害易發區分布圖
華北地區古近系和新近系地層格架釐定:屬國土資源大調查項目,負責人為朱大崗研究員。根據野外調查和室內綜合研究,確定了華北地區古近紀—新近紀地層的分布和特徵,建立了華北地區古近系—新近系典型地層剖面,開展了華北地區古近紀—新近紀地層區劃和多重地層劃分;根據華北地區古近紀—新近紀地層時代和年代學研究結果,確定和重新劃分了山東古近系、新近系的年代地層,建立了華北地區古近系和新近系地層的年代序列;根據山東平邑—蒙陰地區古近紀地層時代討論、山西平陸地區古近紀地層的重新釐定與劃分、山西榆社地區新近紀地層的補充與完善、山西保德—靜樂地區新近紀地層時代討論等方面的綜合研究,重新釐定和劃分了華北地區古近紀—新近紀地層,建立了華北地區的古近系和新近系地層格架;根據環境代用指標測試分析結果,對華北地區古近紀和新近紀時期的古環境與古氣候變遷進行了綜合研究,確定了華北地區古近紀—新近紀地質環境演變過程和古環境演變序列:自65.0MaB.P.至2.48MaB.P.,伴隨著華北地塊的快速凹陷,華北地區的古氣候與古環境經歷了由亞熱帶潮濕氣候→溫帶潮濕氣候→溫帶偏干氣候的變化過程。對華北地區古近紀和新近紀時期構造演化進行了分析,探討了華北地區古近紀—新近紀湖盆形成演化與陸內造山之間的關系。2009年12月30日,中國地質調查局組織對項目成果進行了評審,結果為優秀。
部分項目組成員野外合影(山西榆社新近系)
山西平陸古近系
災區次生災害隱患排查與工程設計示範:屬科技部科技支撐項目課題,課題負責人為張春山研究員。通過對重災區14個縣的次生地質災害、堰塞湖、潰壩險情水庫、受損堤防等的調查研究獲得了大量調查和統計數據。闡述了各類次生災害分布特徵、形成條件,分析了次生地質災害的易發地層和工程岩組,進行了危險性評價分區,對個別災害進行了風險評價和排序,對重災區的次生災害隱患點進行了危險性評價。編制了次生災害的分布圖、工程地質條件圖和地質災害危險性評價分區圖(1:50萬)。課題提出的有關堰塞湖風險等級評判方法已經被水利部相關標准採納。初步建立了災區次生災害危險性評價的模型和評價方法,提出了各類次生災害應急危險性評價的技術流程和方法。對典型災害隱患點進行了穩定性分析和模擬計算,提出了有針對性的防治方案和措施,對其他災點防治具有典型示範作用。取得了大量的環境分析測試數據,開發了一套高危化學品和放射源遠程監測系統。為地震災區恢復重建工作中重建規劃、特別是場地選址、地質災害的防治提供了急需的次生災害方面的基礎資料,為國家和地方政府規劃決策提供了基礎科學依據。
重災區地質災害分布與工程地質岩組分區圖
汶川地震重災區震後地質災害危險性定量評價結果圖
改造後的空心包體三軸地應力測量系統外形
空心包體三軸地應力測量系統升級改造:屬科技部條件平台項目,項目負責人為董誠。對20世紀60年代研製的空心包體地應力系統進行了大幅度改造,研製成功了具有國際先進水平的空心包體精密原岩三軸地應力測量系統。該系統具備以下特點:①體積小,集成度高。利用先進的微處理器和單片機技術,將應變測量、定位器、平衡箱、數據預處理、存儲單元、通信單元等功能全部集成安裝於直徑88mm、長度230mm的耐壓儀器艙,可直接放置於解除鑽孔中。②設置靈活,自動化程度高。靈活多樣的設置控制使得每個通道的3種橋型和5種量綱(應變、應力、重力、位移、溫度)變換自由。通過參數設置能夠自動獨立完成所有井下測量、數據存儲等工作,具備了對豎直孔進行長期監測的能力。③實現了自動巡迴檢測。利用先進的電子開關技術,實現了1s~12h採集控制時間間隔,解決了機械觸點的弊端。④配備強大的計算軟體。PC端軟體可通過實時通訊獲取應變、方位、傾角等數據,計算鑽孔附近岩體的三維應力狀態並繪制曲線。改造完成後,經過多次實驗室和野外實測驗證,儀器各項參數都達到了設計的要求,使測量過程得到很大簡化,測量速度和精度大大提高。該套儀器為進行快速、准確的地應力測量提供了一個新的手段。該系統不但可以用於地應力測量,也可用於其他需要測量應變。
項目組成員在野外采樣和選樣
托林組第三岩段(
廣西岑溪市佛子沖鉛鋅礦礦產預測:屬國土資源部危機礦山接替資源找礦項目,負責人韋昌山研究員。以成礦作用「三條件」→控礦因素「三位一體」→礦產預測「三步驟」(三·三程式)指導思路,提出了早期隆坳構造次級盆地邊緣成礦作用的重要性,總結了燕山期「灰岩(泥質灰岩、鈣質泥岩)層位+花崗閃長岩(花崗斑岩)+NNE向構造破碎帶」的「三位一體」有機組合控礦、三者缺一不可的新認識,建立了綜合找礦模型圖表,提出了6個成礦預測區;結合面積性物探工作圈定了8處激電異常帶(其中2處礦致異常),提出了礦產預測驗證方案,所施工的2個驗證鑽孔分別見到厚達9m和6m的富鉛鋅(銅)工業礦體。結合前期探礦工程見礦情況及成礦地質條件分析,本次礦產預測佛子沖背斜西翼334?級別資源量估算為Pb+Zn(+Cu)66萬噸。所總結的礦產預測思路、找礦標志及預測准則,不僅為今後在佛子沖背斜兩翼的擴大找礦提供了重要信息,而且通過全程指導後續勘查項目實施,為礦山新增Pb+Zn(+Cu)333資源量64萬噸,成為目前危機礦山專項中通過礦產預測項目工作有效地指導勘查工作,並新獲大型資源量規模礦床的少有成功實例之一,實現了我所近期礦田構造指導深部礦產預測的新突破。
西藏阿里札達盆地晚新生代沉積建造及其構造意義:屬國家自然科學基金項目,負責人為朱大崗研究員。通過野外地質調查、室內測試分析和綜合研究,重新劃分和建立了札達盆地晚新生代河湖相沉積地層序列,確定了札達盆地晚新生代以來河湖相地層的年代序列;首次在札達盆地上新世—早更新世河湖相沉積中發現了的兩個不整合面;首次在札達盆地上新世地層中採集到犀類和鼠兔類化石;首次確定了札達等盆地的成因、構造屬性及其演化過程,劃分了札達盆地河湖相地層的層序地層,釐定了札達盆地河湖相地層層型剖面及其構造屬性,並與青藏高原及鄰區的晚新生代地層進行了對比;確定了沉積物的成因類型與突變事件的地層層位和年代,揭示了水動力、湖水鹽度變化過程和構造事件的關系;確定了札達盆地上新世—早更新世的古植被、古環境與古氣候演化過程,劃分了古環境演化階段;釐定了札達盆地南緣西喜馬拉雅山在上新世—早更新世時期的隆升速率和強度;進一步探討了青藏高原隆升、古湖泊變遷、古環境演化及其對全球變化的影響。本項目共發表論文15篇,其中國內核心期刊13篇、SCI收錄論文2篇,培養碩士2名。
雅礱江錦屏水電站壩址
深切河谷地應力分布規律和卸荷裂隙形成機理研究:屬國家自然科學基金面上項目,負責人為譚成軒研究員。以錦屏一級水電站深切河谷為例,綜合考慮區域構造應力環境演化、河流下切和地殼抬升過程、河谷形態演化、邊坡岩體結構構造、岩體工程地質特徵、岩性組合、岩石物理力學特性、地形地貌、人類工程活動等因素,深入開展復雜地質要素和復雜結構面組合的深切河谷地質建模研究。配合岩石物理力學參數測試,按重力、構造作用力、地震作用力等不同組合應力邊界條件,運用三維應力場有限元數值模擬方法,基本查明錦屏一級電站深切河穀穀坡和谷底應力降低區、應力增高區及原岩應力區的空間分布范圍和應力量級,揭示其深切河谷地應力的分布規律、邊坡岩體結構的表生改造和時效變形,以及邊坡卸荷裂隙的形成機理、發育類型、展布規律、主控因素及其相關性,並與地應力測量、實際工程地質問題等相佐證。該項研究成果對於我國西南水電、交通等建設具有重要的理論和實踐意義。
雅礱江錦屏水電站壩址左岸深部卸荷裂隙
博格達山(東天山)新生代再造山的隆升特徵和演化:屬國家自然科學基金面上項目,負責人為王宗秀研究員。通過系統批量采樣,運用低溫熱年代學方法與沉積響應相結合,對博格達山鏈新生代的隆升過程進行了系統研究,獲得如下重要結認識:①博格達山鏈新生代抬升過程存在3個明顯階段:5.6~19Ma、20~30Ma和42~47Ma,其復活造山隆升的起動時間不晚於65Ma。②中新世是山體最顯著的一期整體隆升,20Ma到5.6Ma之間山鏈表現為不均勻—差異隆升狀態,而且隨著年齡變新,隆升速率有加快的趨勢,這與西天山以及青藏高原北部同期的構造事件相似,說明該期隆升意味著青藏高原向北擴展已經影響到了天山一線。③山體在東西和南北方向上的隆升具有明顯的差異性特點,表現為冷卻年齡自西向東、自北向南有逐漸變新的趨勢。博格達山3次隆升都有顯示,而東側的巴里坤山主要為中晚兩期隆升。④博格達—巴里坤山鏈中新世以來的2期隆升很可能是青藏高原尤其是北部演化的響應。至於博格達山鏈中生代末期的緩慢隆升可能與西伯利亞板塊的作用有關。
博格達山韌性剪切帶中黃鐵礦的多期旋轉構造形成的壓力影
博格達山脈新生代再造山形成的逆沖推覆構造
湖北宜昌地區下三疊統及二疊系—三疊系界線附近高精度磁性地層研究:屬國家自然科學基金面上項目,負責人為孫知明研究員。通過湖北宜昌地區大峽口和安徽巢湖地區平頂山早三疊世地層剖面磁性地層研究,獲得了早三疊世地層剖面的磁極性序列。巢湖剖面下三疊統印度階磁極性序列總體以反極性為主,包含3個明顯的、較寬的正極性帶和兩個非常薄的正極性。奧倫尼克階最底部處在反極性帶中,位於正極性帶(WP4n)以下0.6~1.0m,結合該剖面已獲得的國際通行的牙形石和菊石等生物地層為主線的生物地層研究資料,認為二疊系一三疊系界線(PTB)位於下三疊統底部正極性帶的下部,印度階/奧倫尼克階的界線位於印度階上部反極性帶的頂部,巢湖剖面正極性帶(WP4n)可以作為奧倫尼克階/印度階界線標志之一。以上研究成果進一步修訂和完善了國際下三疊統印度階及二疊系一三疊系界線附近的磁極性年表,為二疊系—三疊系界線以及早三疊世地層的精確劃分與對比提供磁性地層證據,從而進一步提高我國下三疊統層型剖面及二疊系—三疊系界線的研究水平。
湖北宜昌大峽口野外工作
波速剖面位置
波速剖面結構解釋圖
面波頻散、波形及接收函數的三維非線性聯合層析成像研究:屬國家自然科學基金青年基金項目,負責人為馮梅博士。傳統的層析成像方法在岩石圈探測中一直存在一個明顯的困難,即體波層析成像在岩石圈上地幔垂向精度低,而面波層析成像的橫向精度低,且兩者難以進行聯合探測。針對此科學難題,本項目經過多年不懈努力,成功開發了一種具高精度、高擴展性,可實現面波和體波等多種地球物理觀測進行聯合反演的高效岩石圈三維結構探測方法。該方法得到國際同行認可,介紹該方法的科研論文已經發表在JGR-SolidEarth雜志上;利用該方法和公開地震觀測數據對中國大陸岩石圈地震熱學結構進行了研究,獲得了中國大陸及鄰區400km以上高精度三維橫波速度結構模型以及地殼和岩石圈厚度模型。這些模型為中國大陸的構造格局和新生代以來的動力演化提供了重要的深層依據。波速模型顯示高速的印度岩石圈板片在50Ma左右與歐亞大陸發生碰撞以後,可能在約20Ma左右發生了折斷(左圖中代表印度岩石圈板片的segment1和segment2在標識為break的地方斷開),而青藏高原地殼急劇增厚也正好發生在大約20Ma以來。這些證據表明俯沖至青藏高原下方的印度岩石圈板片可能在20Ma左右發生了俯沖角的改變,早期的可能為大角度俯沖,而20Ma以來則變為近水平俯沖(碰撞)。研究成果已發表在Lithos雜志上。
西藏中部念青唐古拉山東南麓斷裂帶晚第四紀活動速率的冰川沉積物年代約束:屬國家自然科學基金青年基金項目,負責人為吳中海副研究員。項目圍繞西藏中部念青唐古拉山東南麓地區,在晚第四紀冰川作用、正斷層作用過程及全新世古地震等方面獲得了多項重要研究成果。詳細釐定了該區的第四紀冰川序列,確定該區至少發育了6套冰磧物,可大致與深海氧同位素階段(MIS)18~12, 8,6,4或3,2和1等一一對應。同時,發現老於MIS6階段的冰磧物有2~3套,最大冰期出現在MIS6階段之前,最老冰磧物可能出現在距今約80萬~90萬年左右。系統恢復、估算了念青唐古拉山東南麓斷裂帶晚第四紀不同時間尺度的斷層活動速率。結果發現,該斷裂帶約15ka以來的活動速率變化幅度較大,而之前的活動速率比較穩定,且前者(1~3mm/a)明顯整體上大於後者(0.5~1mm/a),顯示典型的非線性斷裂活動特徵。首次對亞東-谷露裂谷的全新世古地震進行了對比研究,結果表明:當雄—羊八井段在全新世至少發生過4次M8.0級左右的大地震,谷露盆地在距今約6000年以來發生過M7.5級左右的古地震事件3次。該區全新世古地震的時間間隔最長5700a左右,最短1600a左右。
當雄盆地主邊界斷裂的古地震探槽揭露的多期古地震崩積楔和探槽編錄過程
念青唐古拉山東南麓當雄段(上部)和谷露段(下部)的古地震事件逐次限定圖
山東省招遠市玲瓏金礦田成礦規律和深部外圍預測:屬山東省黃金局橫向合作項目,負責人為呂古賢研究員。提出「膠東金礦」產於剪壓造山帶,是中生代活化改造花崗綠岩帶的產物,主要圍岩差別表現為「玲瓏—焦家式」等礦床;深化膠東「入字型斷裂蝕變岩、脆—韌性剪切帶和雁列帶等控礦規律,通過成礦深度的構造校正測算數據,預測深部發育第二富集帶,並得到探礦工程證實。提出「構造作用力通過改變物理化學參量而影響地球化學過程」的思路,推動了構造物理化學研究。建立了礦源岩系列概念,提出以礦源岩系為指導的找礦路線,在九曲礦區和玲瓏斷裂帶深部及大莊子金礦實測構造蝕變岩相預測靶區,已取得明顯找礦效果。根據項目研究成果在礦山靶區勘查新增金金屬量33噸,可延長礦山服務年限約7年。項目首次預測玲瓏金礦田黃金資源總量超過1000噸,建議將其作為礦保工程整裝勘查的示範區。
玲瓏金礦礦區
2009年12月27日,山東省科技廳組織專家對「山東省招遠市玲瓏金礦田成礦規律和深部外圍預測」項目成果進行了鑒定。專家認為,項目總體達到了國際先進水平,在「膠東金礦」成礦模型、構造物理化學研究等方面達到國際領先水平,是一項產學研相結合、長期堅持理論密切聯系實際的優秀成果。
項目成果評審會
9. 中國地質科學院地質研究所
截至2014年底,全所共有職工人,其中在職職工249人、離休人員14人、退休人員198人。在職職工中,管理人員30人,專業技術人員215人,工勤人員4人。專業技術人員中,兩院院士5人,研究員及教授級高工70人,副研究員及高級工程師52人,中級職稱及以下88人。在職職工中具有博士學位的158人、碩士學位的31人,本科37人,大專及以下23人。內設5個職能處室、11個專業研究室;有1個國家重點實驗室、1個國家級科技基礎條件平台、3個部級重點實驗室。全國地質編圖委員會、中國地質調查局地層與古生物中心、《岩石礦物學雜志》和7個學術機構掛靠在地質所。
以第一作者公開發表論文273篇,其中SCI、EI檢索論文194篇(其中國際SCI論文121篇),核心期刊論文79篇。出版大型圖冊/圖件1套,專著5部,取得專利7項。國內引用率列全國科研機構第14位。獲北京市科學技術一等獎1項,國土資源科學技術一等獎1項(排名第2),中國地質調查局、中國地質科學院2014年度地質科技十大進展2項。
領導班子由4人組成,所長、黨委副書記侯增謙,黨委書記、副所長何長虹,副所長高錦曦、盧民傑。
所長、黨委副書記侯增謙(右二),黨委書記、副所長何長虹(左二),副所長高錦曦(右一),副所長盧民傑(左一)
年度重要科研成果
編制完成一系列重要圖件。編制完成1∶250萬月球地質圖、1∶300萬《中國及鄰區地質圖》、1∶500萬中國變質地質圖、中國西部蛇綠岩構造圖、1∶500萬中國大地構造與含油氣盆地分布圖及中國油氣大區與主要含油氣盆地圖等,其中部分圖件已經出版;承擔新一代《中國區域地質志》的編制,完成了11個省(區)地質志;參與「全球地質一張圖·中國」(One Geology China)開發與建設,獲得地理信息科技進步二等獎。
前寒武及變質作用研究進展突出。首次在華北克拉通劃分出三個2.6Ga前的古陸塊;釐定膠北地體陸殼生長、重大地質事件與重大岩漿事件序列;提出華北克拉通雙向俯沖折返模式;古元古代Columina聚合事件、中元古代裂解事件的研究,對全球Columbia超級大陸邊緣古—中元古代向外增生—裂解歷史的對比研究及Columbia超大陸重建具有重要科學意義。
重要造山帶及構造研究取得系列成果。提出新的定義和分類方案,對中國大陸顯生宙大型變形構造和變形系統進行了劃分,並據此對中國大陸顯生宙不同地質時期的地球動力學環境進行了重建;首次提出高喜馬拉雅熱碰撞造山帶的新的3D擠出模式;發現北東帕米爾的古特提斯弧根構造:提出了印度/亞洲俯沖碰撞的兩種可能的模式「空間差異性俯沖碰撞模式」和「時間差異性俯沖碰撞模式」;確定了新元古代時期華南在Rodinia超大陸中的位置,推測在華夏南緣存在一條「隱沒了的」Grenville期造山帶;構建了華北北緣古生代構造演化模型;確定阿拉善地塊在早古生代是一個位於東岡瓦納大陸北緣的地塊,與華北地塊最終拼合時代為晚泥盆世。
新版1∶300萬《中國及鄰區地質圖》
參與的「全球地質一張圖·中國」(One Geology China)開發與建設獲地理信息科技進步二等獎
地層古生物研究有多項發現。提出「全球中元古界底界年齡值1700百萬年」的方案建議;建立了目前全球最為完整的單剖面埃迪卡系碳同位素變化曲線及疑源類生物地層,初步提出埃迪卡拉紀年代地層劃分方案;貴州銅仁首次發現圓盤狀完整的似Kulingia碳膜化石;通過牙形石研究在革吉縣文布當桑發現二疊系—三疊系界線剖面;汝陽巨型蜥腳類恐龍動物群,填補了我國同期恐龍動物群的空白;河南南陽淅川縣發現恐龍蛋化石群,對研究恐龍的生殖行為,生活習性具有重要的意義;江西贛州發現霸王龍類新屬種——中國虔州龍;熱河生物群發現今鳥類新種——甄氏甘肅鳥;發現最古老的史前爬行動物產後親代撫育行為化石記錄。
中國虔州龍的頭骨和下頜
地球物理及深部探測獲得重要進展。揭示出青藏高原邊緣山脈與外圍克拉通岩石圈(地殼與地幔)構造轉換深部過程,獲得華北克拉通向青藏高原東北緣楔入的岩石圈地幔行為的地震學證據;獲得青藏高原腹地巨厚地殼莫霍面,對羌塘地體的地殼結構給出新的約束;龍門山剖面研究認為青藏高原東緣大型走滑斷裂限制了地殼逆沖作用;揭示了古亞洲洋沿索倫縫合帶關閉、陸陸碰撞和碰撞後地殼增生深部過程;發現華南大陸東南緣存在薄岩石圈(60~70千米)的地震學證據。
同位素技術應用及標准物質研究有新進展。(U-Th)/He低溫熱年代學技術在含油氣盆地應用研究中取得重要進展;研製了玄武岩鈦同位素標准物質、多種釹同位素標准物質,通過了國家一級標准物質評審;首次運用新興的鐵、鎂同位素技術對礦化元素本身和賦礦層的主量元素進行了直接示蹤。
沉積盆地與資源能源研究服務找礦取得突破。國內首次開展水合物三維地震探測,鑽探結果與預測結果一致;開展了地質、測井、地球物理三位一體的系統研究,為雲南勐野井地區固相鉀鹽礦床及青海柴達木盆地液態鹵水地球物理預測奠定扎實基礎;建立松遼盆地嫩一段的有機質保存模式和嫩二段的生物生產力模式;提出利用統計類比法評價大型坳陷盆地油頁岩潛在資源;開展了冀西北晚中生代陸相盆地的地質調查填圖。
岩石礦物學研究成果在學術界影響巨大。原位金剛石發表,獲得好評並被國際上寫入野外手冊;在全球6個蛇綠岩帶中發現金剛石、碳硅石、柯石英等深部礦物,認為是蛇綠岩大洋地幔橄欖岩的一個普遍現象,需重新審視大洋地幔的物質成分和地幔的運動等經典概念;金剛石中發現新類型超高壓礦物,實驗岩石學表明,這些超高壓礦物來自下地幔深度。這些發現對傳統理論提出了新問題和挑戰,需重新審視蛇綠岩和鉻鐵礦的淺部成因理論。
10. 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
中國地質科學院水文地質環境地質研究所是全國唯一專門從事水文地質、工程地質、環境地質研究的國家公益性科研機構,是全國水文地質調查和地下水資源評價的科技支撐單位和技術發展核心,是全國水文地質環境地質專業編圖中心。
重點研究和解決國民經濟建設中帶普遍性、關鍵性、戰略性、公益性和區域性的水工環基礎理論和技術問題,在區域水循環、水文地球化學、同位素水文地質、黃土與全球變化、農業地質、城市地質、地下水微生態學等分支學科和專業編圖方面做出了開創性貢獻,為國土資源開發、整治、保護和合理利用提供了科學依據。
現有在職職工263人,包括中國科學院院士兼中國工程院院士1人、中國工程院院士1人、博士生導師6人、高級技術職稱84人。
2008年,經濟實力進一步增強,經濟總量首次突破1億元,達到10320.59萬元,比上年增長8%;全年各類項目經費達到4160萬元,比上年增長12%;總資產達到12436.11萬元,比上年增長11.38%。
2008年,全所科研人員在各種科技期刊和學術會議上共發表論文100餘篇。其中,SCI、EI檢索論文7篇,ISTP檢索論文4篇,核心期刊論文84篇,出版專著2部。參與獲得國土資源科學技術獎一等獎1項,獲河北省自然科學技術獎二等獎1項。
副所長張發旺研究員
所長、黨委副書記石建省研究員
2008年重要科技成果
採煤塌陷區土壤養分循環及對生態環境的影響研究:屬國家自然科學基金項目,負責人張發旺研究員。以神府—東勝礦區為例,深入研究採煤塌陷區土壤養分循環變化規律以及土壤養分循環變化對當地生態環境的影響,為定量分析採煤塌陷對土壤養分流失的影響程度,准確評價及合理開發礦區土地資源,實現礦區復墾和生態環境再建等提供基礎理論依據。
貴州烏江流域岩溶地下水系統與生態水文地質研究:屬面上基金項目,負責人中國工程院院士盧耀如研究員。從雨季及旱季的地表與地下常規水質、有機物成分對比,以及土壤中成分與有機質的對比上,分析研究水—土,水—岩作用的化學與機械作用,研究水系統的生態特徵;另一方面通過溫控溶蝕試驗,探索庫水、地下水對可溶岩的不同溫度溶蝕作用與有關庫水—地下水的生態特徵。揭示了人類蓄水對生態水文地質的顯著影響,以及人工化肥與污染對石漠化與生態特性的影響。
盧耀如院士(右一)在畢節鴨池鎮取土壤水樣
大柳塔雙溝塌陷區150cm以上深度土壤含水量動態變化圖
壓力溶蝕實驗裝置
碳酸—硫酸鹽岩建造中復合岩溶發育的微生物作用機理研究:屬面上基金項目,負責人張鳳娥研究員。以微生物作用下的硫循環為線索,採用室內模擬試驗、地球化學模型和質量平衡反應模型等手段,研究了硫酸鹽還原菌對硫酸鹽岩岩溶發育的影響機制、硫酸鹽還原產物氧化形成的硫酸對碳酸鹽岩的侵蝕性、如何識別微生物引起的與硫有關的氧化—還原作用,以穩定硫同位素的分餾程度,以及硫酸溶蝕碳酸鹽岩後的蝕變礦物來識別硫酸鹽還原菌和硫氧化菌在復合岩溶發育中的作用。
硫酸鹽岩中分離的硫酸鹽還原菌的掃描電鏡照片
(a培養溫度35℃;b、c、d培養溫度均為50℃。均放大18000倍)
中國地質科學院年報.2008
川西坳陷上三疊統深層水形成演化和聚氣成藏的古水文地質論證:屬面上基金項目,負責人汪珊研究員。以川西坳陷為研究靶區,上三疊統深層水滲流場、化學場形成演化研究為主線,論證了含水系統、水文地質期的劃分和定位;依據深層水現代化學與初始化學的平衡差異,論證了上三疊統深層水在地史過程中一直向濃縮鹽化、正向變質的地球化學方向演化,概括了深層水形成演化規律性和成因類型的演化模式。從地質構造、水文地質、生氣儲氣能力,以及油氣生成期、運聚期和圈閉期在時空上的匹配關系,提出了評價預測聚氣成藏的有利地段。
全國主要城市環境地質調查評價:屬中國地質調查計劃項目,負責人劉長禮研究員。該項目取得重大進展,科技成果入選中國地質學會2008年度十大地質科技成果。項目完成了15省(區)177個地級以上城市環境地質調查評價,為146個城市建立了地質環境資料庫,為177個城市的規劃、建設、管理及汶川災區災後重建提供了地質依據。這些成果被許多城市用於城市規劃、後備水源地論證、垃圾場地選擇、地質災害防治等工作,產生了巨大的經濟社會效益。
(中國地圖出版社,1992年)
(中國地圖出版社,2004年)
川西坳陷T3X2泥岩壓實水水頭形成演化系列圖
華北平原東部淺層地下水開發利用示範:屬中國地質調查項目,負責人劉少玉研究員。項目系統總結了國內外淺層地下水開發利用情況與經驗,研究了工作區淺層地下水分布規律,建立了聯通示範井,使弱含水層井出水量成倍增加;在大面積淺層鹹水區,解決了抽咸換淡水土改良的疑難問題;使傍河區實現了淺層水和洪水以及河水的循環巧用,項目成果對淺層地下水開發利用方面具有廣泛的推廣價值。
全國地熱資源現狀評價與區劃:屬中國地質調查項目,負責人王貴玲研究員。項目完成了《全國地熱資源現狀評價與區劃》技術要求和《淺層地熱能勘查開發技術規范》的編制;根據平均布井法評價沉積盆地傳導型地熱資源可開采資源的評價體系;開展了全國地熱資源現狀評價與區劃編圖技術要求的編制;完善了地熱資源現狀評價和區劃信息系統;分析了我國地熱資源開發利用現狀,提出地熱資源可持續開發利用和保護的建議。
專家組檢查項目的天津示範井建設情況
中國地質科學院年報.2008
華北平原地下水污染調查評價:屬中國地質調查計劃項目,負責人張兆吉研究員。通過野外調查對華北平原地下水污染有了初步認識,研製和制定了地下水采樣方法,編制了《地下水污染調查采樣技術要求》和《地下水污染調查綜合研究技術要求》,進行了華北平原地下水水源地評價,初步建立了地下水污染資料庫系統,建立和實施了有機分析實驗室質量監控,進行了污灌區水土污染自然衰減研究以及石油類污染場地調查與評價。
亞洲地下水資源與環境地質編圖:屬中國地質調查項目,負責人張發旺研究員。通過對世界的地下水資源圖和歐洲、澳大利亞、美國等相關圖件成果分析研究,完成亞洲地下水資源與環境地質資料庫框架,研發亞洲地下水資源與環境管理信息系統和空間數據瀏覽系統。對湄公河流域地下水資源與環境地質編圖進行了專題研究,完成樣板區編圖。
中國地質科學院年報.2008
野外采樣試驗研究
工作人員現場取樣