中国地科院地质所研究论文
1. 地质调查研究现状
由于平均海拔在4500m以上,常年处于高原缺氧环境,人口密度小,野外工作条件差,因此测区总体地质工作程度较低。但在某些领域如深部地球物理探测和地壳结构研究方面工作程度高于中国西部其他地区。
1.不同比例尺的地质填图
1∶100万区域地质调查完成于1965~1969年,涉及测区的路线仅数条,对测区的地层、岩浆活动及构造格架进行了初步总结,限于工作精度,各类地质体控制程度较低。
涉及测区的1∶200000区域地质调查包括青海省区调队1981年和1983年完成的纳赤台幅和东温泉幅1∶200000区域地质调查工作,青海省区调综合地质大队1993年完成了错坎巴日昂东幅区域地质调查工作(图7-2)。涉及图幅北部所进行的1∶50000区域地质调查由青海省地质调查院2002~2004年完成,包括研究区西北部的水泥厂幅、黑刺沟幅、忠阳山幅和研究区东北部的求离牛里生幅和开荒幅等两幅,著有地质、矿产报告及相关图件。这些图幅资料及调查成果为本次新技术新方法地质填图试验奠定了重要基础。研究区西南部的1∶100000牙扎康赛幅属1∶200000填图空白区。
2.其他基础地质调查与研究
东昆仑地区的专题研究重点集中在图区中北部地区,图区东部1∶250000东给措纳湖幅为我国新一轮1∶250000造山带填图试点图幅,对造山带组成、结构、演化、高原隆升等方面作了调查研究,这些成果对本测区的地质调查有重要的指导和借鉴作用。全省性的《青海省区域地质志》、《青海省岩石地层》、《西北地区区域地层表:青海省分册》、《1∶50万青海省地质图》对图区的一些重要地质问题进行了分析总结。与此同时,中国科学院地质与地球物理所、中国地质科学院的研究人员分别开展了基础性的研究工作,对研究区的一些重要地质问题进行了分析总结。
国内外大批专家学者对青藏高原隆升及其资源环境效应综合研究成果均涉及青藏高原北部及昆仑山地区,如潘裕生等(1998)、肖序常等(2000)、李廷栋等(1996)、尹安(2001)和李吉均等(1979)学者发表的大量论文和专著。
3.矿产地质调查与研究
总体研究程度较低,1∶200000区调和1∶50000矿产地质调查工作中对铁、铜、金矿化线索进行了地表检查,取得了初步的认识。1∶200000区域化探工作已覆盖全区,圈出了一批Au、Cu、W、Mo、As、Sb、Hg异常。青海区调队1958年对大场金矿初步进行了普查,青海地质四队1997~1999年对大场金矿进行了普查,提交了《青海省曲麻莱县大场岩金普查报告》;2000年开始,青海省地调院在昆仑山口—大场—玛多地区进行铜、金矿产资源普查评价;在驼路沟—布青山进行铜、金矿产资源普查评价;在大干沟—小庙—托克安进行铜、金矿产资源普查评价。
图7-2 研究区区域地质调查工作程度图
中国地质调查局(2003)完成的青海东昆仑东段成矿远景区(带)矿产资源调查评价重点选区研究,对区域成矿地质条件和区域成矿规律进行了总结,并划分了12个成矿远景区;潘彤等(2006)对金属矿床成矿类型、矿床模式和找矿方向等进行了较系统论述;张德全等(2002)对东昆仑内生金属成矿作用进行了综合信息成矿预测;青海省地质研究所1987~1989年著有《青海省东昆仑东段南坡变火山岩系的基本特征及其含矿性的研究》。这些成果为本次工作中的矿产地质背景分析提供了重要的基础资料。
4.深部地球物理探测
前人在测区西侧进行了不同方法的深部探测,如亚东-格尔木GGT地学断面横穿东昆仑山脉(崔作舟,1996;李廷栋,1997);国际合作INDEPTH-III完成了拉萨-格尔木大地电磁测深(MT),获得高质量的成果资料(Wei et al.,2002;Martyn et al.,2004)。中-美-德-加多国科学家2007年在东昆仑造山带完成了国际合作INDEPTH-IV深部探测工作,其垂直地震反射与广角地震反射从研究区中部穿过,为利用地球物理探测资料开展深部构造研究奠定了基础。国家地震局航磁大队1975年对青海中南地区进行了1∶500000航磁测量,著有《青海中南地区航空磁力测量成果报告》。
1987~1991年,中国地质科学院、中国地质大学、长春地质学院与中国科学院地质研究所、地球物理研究所等8个单位的60余名不同学科的专家,联合完成亚东-格尔木GGT地学断面,在岩石圈结构组成、深部过程、岩浆岩地球化学、古地磁与地壳构造演化方面,取得重要研究成果,编制地质与地球物理系列图件,受到国际地学界的重视与好评,主要研究成果已于1996年以专著形式出版;亚东-格尔木GGT地学断面的羊八井-谷露段便横穿测区中部。
中-美-德-加多国科学家经过2003年8月与2006年7月两次野外踏勘,选定东昆仑复合造山带为国际合作INDEPTH-IV深部探测重点地区,2007年开展横穿测区的垂直地震反射与曲麻莱-西藏大沟-格尔木测线的广角地震反射,在测区及附近投入地震仪包括30台宽频地震仪(REFTEK)与80余台短周期TEXAN地震仪,开展横穿造山带的100km垂直地震反射与250km广角地震、超长周期的大地电磁测深及电性结构研究工作,为利用地球物理探测资料开展新技术新方法填图试验奠定了基础。最近赵文津等(2011)在《Science》上发表的INDEPTH-IV深部探测成果对研究区深部构造进行了解释与约束。
2. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所
中国地质科学院水文地质环境地质研究所(简称水环所)始建于1956年,是全国唯一专门从事水文地质、工程地质、环境地质研究的国家公益性科研机构,是全国水文地质环境地质调查和地下水资源评价的科技支撑单位和技术发展核心,是全国水文地质环境地质专业编图中心。
“973”项目启动会上为特聘专家颁发聘书
2009年承担地质调查工作项目11项、地质调查工作内容1项,在研国家自然基金项目4项、973项目1项所属课题2项、国家科技支撑项目课题4项、国土资源部公益性行业科研专项2项、国土资源部百人计划项目2项、国土资源大调查安排的科研项目1项、基本科研业务费项目16项、中国地质科学院重点开放实验室专项2项。获批2010年国家自然科学基金面上项目2项、青年基金1项。国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“华北平原地下水演变机制与调控”喜获科技部立项并启动,所长石建省研究员担任项目首席科学家,总经费4500万元。
所长兼党委副书记石建省(中)、副所长张发旺(右一)、副所长张永波(左一)
2009年,水环所获国土资源部科学技术奖一等奖1项、省部级二等奖2项,荣获首届全国地源热泵行业评选活动“2009年度系统地质勘察优秀企业”称号。全年科研人员发表SCI、EI检索论文3篇,各种科技期刊和学术会议上共发表论文98篇,其中核心期刊论文90篇,出版专著4部。
2009年科研成果
全国地下水资源及其环境问题综合评价及专题研究:地质调查项目,负责人为石建省研究员,主要成员包括张发旺、张翼龙、王贵玲、陈宗宇、张光辉、张永波、刘少玉等。项目阐明了我国北方平原(盆地)地下水系统的演化趋势;划分了该区地下水系统,对比了华北平原、东北平原、西北内陆盆地地下水系统间的差异性。提出了地下水功能评价方法,首次建立了北方地区地下水功能评价指标体系,并完成了北方八大平原(盆地)的功能评价与区划。系统总结了北方各平原(盆地)地下水数值模拟方法、应用状况以及模型建立条件;建成了基于大型数据库的地下水资源数据共享与动态评价平台,整合完成了北方八大平原(盆地)地下水资源与环境实体数据库,实现了动态评价服务。重新评价了我国北方各主要地下水盆地的地下水资源及其开发利用潜力,系统分析了地下水资源变化的影响因素和各主要平原(盆地)地下水开采程度的差异。
地下水动态评价平台
中国地下水系统划分
华北平原地下水污染调查与评价:该项目为地质调查计划项目,项目负责人为张兆吉,主要参加人员包括费宇红、钱永、李亚松、王昭、陈京生、张凤娥等。通过对地下水污染的调查、采样和测试技术的详尽研究,研制了采样设备,建立了有机污染分析测试体系,提出了新的评价方法。通过对华北平原区14万km2开展的1:25万和对重点地下水污染区开展的1:5万地下水污染调查发现:不用任何处理直接可以饮用的地下水(I—Ⅲ类)占36.49%,经适当处理可以饮用的地下水(Ⅳ类)占24.25%,有39.26%的地下水(V类)需经专门处理后才可利用。华北平原地下水污染的特点:①污染检出指标多、超标少;②多为点状污染,分布广,多集中在城市周边和重化工开发区及影响带范围内;③以浅层地下水污染为主。项目成果入选中国地质学会2009年度十大科技进展。
野外现场测试水样
全国主要城市环境地质调查评价项目:属于地质大调查项目,负责人为刘长礼研究员,参加人员有侯宏冰、张礼中、张云等。项目完成了浙江、云南、四川、甘肃等15省区196个地级以上城市环境地质调查评价,建立了188个城市地质环境数据库,为177个城市的规划、建设、管理及汶川灾区灾后重建提供了地质依据。项目组查明152个城市地质灾害特征与发展趋势,为78个城市地质灾害防治、49个城市地下水保护与污染治理、13个城市地下热水开发利用、17个城市建筑地基适宜性利用提出了合理的对策建议,为75个城市论证了后备地下水资源208处,为17个城市未来垃圾的填埋处置初选了26个场地,编制了中国主要城市环境地质图集、各类图件共2168张。
中国地质环境分区与城市主要环境地质问题图
项目成果
珠江三角洲地区地下水污染调查评价:地质调查项目,负责人孙继朝研究员,主要成员有荆继红、黄冠星、刘景涛、陈玺、张玉玺、王金翠、向小平等。项目探索了地下水污染调查评价工作流程、技术方法、编图内容,完成了地下水污染防治区划,编制了具有创新性的地下水污染防治系列图件。自主研发了定深取样设备并获得国家专利,创新性地提出了“层次阶梯”地下水污染评价方法,为该地区地下水污染防治和地下水资源保护提供了科学依据和应用平台,也为我国其他类似地区开展地下水污染调查提供了经验和示范。计划项目和专题研究成果均被评审为优秀,这是我国首次完成的区域性地下水污染调查评价成果。
全国地热资源现状评价与区划:地质调查项目,负责人为王贵玲研究员,成员包括蔺文静、陈德华、刘志明、陈浩、张薇、杨会峰等。项目收集汇总了全国31个省(市、自治区)的地热井、温泉开发利用资料,修编了“中国地热资源利用现状图”、“中国地热资源分布图”等图件,编制了《浅层地热能勘查开发技术规程》,完成了《全国地热资源现状评价及区划技术要求》及《全国地热资源现状评价与区划编图技术要求》的编制工作。开展了地热资源评价方法研究,提出了我国山区对流型和沉积盆地型地热可开采资源量计算方法,提出在全国进一步开展地热资源勘查评价的建议及工作部署。
中国地热资源利用现状图
中国地热资源分布图
河套平原地下水资源及其环境问题调查评价:地质调查项目,项目负责人为石建省研究员和张翼龙教授级高工,主要成员包括刘海坤、赵华、杨会峰、叶浩、陈宗宇、张永波等。2009年开展了河套平原1:10万第四纪地质和水文地质调查、水文地质物探和钻探、测试分析、遥感解译等工作,对调查区内的土地利用、盐渍化、沙漠化及与地质环境相关的地方病状况有了较详细的了解;建立了野外包气带水盐运移试验场;对河套平原已建立地下水模型中存在的问题进行了总结,并提出建模思路,初步建立起区域水资源优化配置模型。同时,还建立了河套平原区地下水同位素剖面和社会经济数据库系统,为开展地下水循环演化研究奠定了基础。
在内蒙古毕克齐镇利用RAS—24浅震仪探测水文地质结构
黄河流域基岩区侵蚀成因及预测预报:科技部科研院所社会公益项目,负责人为石建省研究员和叶浩研究员。主要完成人员包括程彦培、侯宏冰、石迎春、郭娇、吴利杰、王强恒等。主要研究内容是砒砂岩的侵蚀机理。项目经过3年研究表明,粉红色的砒砂岩抗侵蚀性相对最强,灰白—紫红色交错互层的砒砂岩抗侵蚀性相对最弱;利用“3S”技术,对砒砂岩沟边线的蚀退进行了预测。预测结果表明,砒砂岩的侵蚀不但与岩石的地层组合有关,而且与地表覆盖物的厚度和松散程度有关;提出在现有水土保持工程的基础上,应针对地表不同类型的覆盖沙进行重点治理,以减轻该地区岩土侵蚀的强度。
水岩作用模拟试验装置
污灌区水土污染自然衰减调查评价:该项目为地质调查项目,负责人为张翠云研究员,项目组主要成员包括何泽、张胜、殷密英、李正红、马琳娜等。经过多年的努力,成功建立了微生物分子生物学检测高新技术。该技术由微生物DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序等多个环节组成。目前利用该技术完成了28m深包气带土样和地下水样DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序,取得了国内首批厚层包气带和地下水样微生物DNA数据,为污染物在包气带和地下水中的自然衰减评价提供了依据。
污灌区地下水微生物 DNA提取纯化结果
典型地区1:5万水文地质调查示范:地质调查项目,负责人为王贵玲研究员,主要成员包括杨会峰、陈德华、陈浩、张薇、范琦、刘志明、蔺文静、梁继运等。开展了水文地质调查、水文地质物探、水文地质钻探、水文地质试验(抽水试验和渗水试验)、水化学样品采集、同位素样品采集,工程测量等工作。查明了水动力场、水化学场的空间分布特征,对水文地质参数进行了精细刻画。详细研究了1:5万水文地质调查技术方法体系,对各种图件的表达内容和编制方法进行进一步地总结和优化,制定了1:5万水文地质调查的编图技术要求。
项目组进行水位测量
鄂尔多斯能源基地能源开发与地质环境互馈效应调控研究:水环所与德国蒂宾根大学应用地质中心、美国马萨诸塞大学合作开展的项目,中方负责人是张发旺研究员,中方主要参加人员有陈立、张胜、赵红梅、侯新伟等。项目组历经3年多研究,开创性地提出了利用采煤塌陷区深厚包气带作为接纳储蓄大气降水的关键技术;首次提出黄土地区石油污染土壤原位微生物修复技术,为一定规模原位修复石油污染土壤起到了示范作用;利用德方提供的鲁尔矿区环境整治规划和产业结构调整的经验,优化了大柳塔矿区和铜川矿区的地质环境整治规划方案。
石油污染土壤原位修复试验
3. 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
截至2014年底,全所在职职工378人,其中专业技术人员271人,包括中国科学院院士1人,正高级职称73人,副高级职称57人,具有博士学位的38人,硕士学位的127人。内设6个职能处室,5个服务部门,11个专业研究室,有1个所属企业;在建联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心;建有国家现代地质勘查工程技术研究中心,1个部级检测中心、2个部级重点实验室、1个局业务中心、1个院级重点实验室;有中国地质学会勘查地球化学专业委员会、中国地质学会勘探地球物理专业委员会、中国地质学会桩基检测专业委员会、全国国土资源标准化技术委员会地质勘查技术方法分技术委员会等挂靠机构,拥有地球探测与信息技术硕士学位授予权。
承担各类科技项目123项,年度总经费17972万元,其中国家科技项目16项,国土资源公益性行业专项项目10项,地质调查项目45项,基本科研业务费项目43项。获批专利和著作权16项,发表各类论文129篇(其中,SCI和EI检索论文22篇),出版专著1部。获得国土资源科学技术一等奖1项,二等奖2项(参加)。
领导班子由4人组成:所长、党委副书记韩子夜,党委书记、副所长甘行平,副所长史长义、吕庆田。
所长、党委副书记韩子夜(左二),党委书记、副所长甘行平(右二),副所长史长义(左一)、吕庆田(右一)
年度重要科研成果
固定翼时间域航空电磁测量系统实用化与示范。与哈飞飞机设计所、哈飞航修公司、中国飞龙通用航空有限公司和试飞机组合作,解决了十余项试飞技术难题,执飞13架次,分三个阶段完成了32个调整试飞科目,采集原始数据2.3GB。全状态集成调试试飞取得成功。
大深度三维电磁探测技术工程化开发。该项目是国家重大科学仪器设备开发专项。成功研制出三维电磁探测系统样机,所研制的三维多功能电磁样机系统、瞬变电磁样机系统和感应式传感器经场地测试表明,仪器间测量参数一致性良好、性能可靠,接收机能持续稳定工作,发射机实现了最高电压达1500V的供电。同时,利用开发的样机系统在矿区开展了多种方法与装置的三维观测试验和应用,对获取的测量信息与矿区已有勘探成果的对比表明,三维测量成果反映出了矿床的三维空间展布特征,初步实现了立体地球物理探测。
区域地球物理调查成果集成与方法技术研究、成矿带区域地球化学调查。研制了区域物探工作中急需的方法技术,已完成区域地球物理调查面积13.2万多平方千米,1∶5万地球物理调查面积5千多平方千米,使全国陆域1∶25万区域重力调查工作程度由49.6%提高到51.0%。编制了重点成矿区带基础地球物理图件,完成了相关重点成矿区带区域地球物理综合研究,如西南三江综合研究,利用最新区域重力资料划分了构造单元及断裂构造。研制了区域化探工作中急需的方法技术,共完成全国陆域区域化探工作90.15%。
熔融制样-LA-HR-ICP-MS法测定稀有稀散元素的研究。针对LA-HR-ICP-MS的进样载气组成对信号灵敏度有直接影响的特点,对载气系统加装了He气进样装置,利用He气和Ar气的混合气作为载气进行样品测定,对混合气的流量进行了优化。在最优混合气条件下,对射频功率、辅助气流量和采样深度分别进行了优化,得到HR-ICPMS的最优仪器条件。
时间域专用飞机B-3855号首飞成功
三维多功能电磁接收机及传感器
三分量瞬变电磁接收机与传感器
完成中国大陆81项指标(含76个元素)地球化学基准值建立工作。研发了地壳全元素精确分析系统,包括76个元素和5个地球化学指标,所有分析指标均达国际领先水平;首次制作了81个指标的全国土壤地球化学基准图,地层出露面积加权的岩石地球化学基准图和岩浆岩76个元素地球化学图;新发现一批铀、稀土、铜、金等新的找矿远景区,特别是填补了过去区域化探扫面未覆盖的盆地砂岩型铀矿和未分析的稀土元素矿床远景区;建立了全国镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌8个重金属元素和放射性元素铀、钍、钾的地球化学基准。
全球地球化学信息化平台——Chemical Earth初步建立。建立了“化学地球”数据库和地球化学图形化显示模型,实现了针对多尺度海量地球化学数据与图形的管理,能对不同尺度地球化学图进行显示,具有图形与数据交互查询、采样信息查询等功能。研制具有完全自主知识产权“化学地球”软件(简称:Chemical Earth)V1.0;建立了全国地壳全元素探测数据库。收集了欧洲、美洲部分地球化学填图数据,并成功将这些数据应用于“化学地球”。
全球地球化学信息化平台——Chemical Earth
4. 中国地质科学院岩溶地质研究所
中国地质科学院岩溶地质研究所主要承担国家和地方岩溶地质应用基础研究和中国地质调查局国土资源地质调查任务,同时,也承担地方国民经济建设中的技术开发和服务工作。在岩溶动力学与全球变化、岩溶资源评价与开发利用、岩溶生态系统与石漠化治理、岩溶地质灾害防治与环境保护、岩溶景观旅游评价等方面进行创新研究,形成优势学科领域。
中国地质科学院岩溶地质研究所设置有岩溶动力学重点实验室、岩溶资源与环境调查研究院、岩溶生态研究与石漠化治理中心、岩溶地质灾害研究中心、岩溶景观与洞穴研究中心、环境地球化学研究测试中心等二级科研机构。岩溶动力学重点实验室为国土资源部重点实验室,岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室为中国地质科学院重点实验室。挂靠学术组织有:中国地质学会岩溶地质专业委员会、洞穴专业委员会。现有在职职工154人,其中科技人员121人,有研究员24人(1人为中国科学院院士),副研究员及高级工程师51人,中级职称43人。另外,还外聘流动高级科研人员25人。
所长、书记姜玉池研究员
副所长、副书记、纪委书记刘雯高级工程师
副所长黄庆达高级工程师
2008年全所实现货币工作总量4600万元,比2007年增长18%;固定资产增加728万元,达到3936万元。2008年全所在研项目72项,预算经费4079万元。其中纵向科研项目32项,经费1538万元;横向科研项目33项,经费1503万元;地质调查工作项目7项,经费1038万元。
2008年完成科技部、国家基金委、国土资源部和广西科技厅等下达的科研项目和地方技术服务项目72项,发表论文87篇,其中SCI检索期刊论文4篇,ISTP论文1篇,国内核心期刊论文43篇,国内一般期刊论文39篇,出版专著2部。
2008年12月15日联合国教科文组织国际岩溶研究中心在桂林挂牌成立。国土资源部、广西壮族自治区政府、科技部、教育部、国家自然科学基金委员会、中国国际地学计划全国委员会、中国常驻联合国教科文组织代表团代表、中国地质调查局、中国地质科学院、中心第一届理事会理事、中国地质调查局直属单位的有关领导和代表,以及来自有关省市地勘部门的代表共近300人参加了挂牌成立仪式。仪式取得了圆满成功。
国土资源部副部长、中国地质调查局局长、中心第一届理事会主席汪民,联合国教科文组织助理总干事埃德伦,广西壮族自治区人民政府副主席陈章良,桂林市人民政府市长李志刚共同为国际岩溶研究中心揭牌。
国际岩溶研究中心挂牌成立仪式
联合国教科文组织国际岩溶研究中心第一届理事会第一次会议
参加联合国教科文组织国际岩溶研究中心第一届理事会第一次会议的人员合影留念
联合国教科文组织埃德伦助理总干事与中国同事合影留念
2008年度重要科研成果
岩溶动力系统运行机制与岩溶生态系统研究:重点揭示了土下碳酸盐岩的溶蚀特征,在一个水文年中,雨季土下碳酸盐岩溶蚀量占全年的65%~71%,在雨季竹林下碳酸盐岩溶蚀速率明显高于其他土地利用类型,但在旱季竹林下的碳酸盐岩溶蚀速率则低于林地和草地。持续两年的观测数据显示,岩溶林地土壤呼吸速率的变化幅度为14.63~297.77mg C·m-2·h-1,平均为118.81mg C·m-2·h-1;非岩溶区林地土壤其呼吸速率的变化幅度为43.12~329.93 mg C·m-2·h-1,平均为156.99mg C·m-2·h-1。
土壤呼吸速率与水热因子图
土壤呼吸速率季节动态变化
碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究:属“973”项目研究课题,对典型露头区岩溶缝洞系统进行了地质—地球物理描述,分析了塔河油田试验区三大类型古岩溶作用条件,初步建立了塔河油田试验区多期次、多旋回裸露风化古岩溶作用机制与演化模式,分析了塔河油田试验区不同地貌单元缝洞系统垂向分带特征和不同地貌单元缝洞系统结构特征。
岩溶塌陷地质灾害监测预报:初步建立了一整套岩溶塌陷形成演化过程和发育判据的室内分析测试方法。针对当前岩溶区高速公路、高速铁路、输油管线等生命线工程建设面临的岩溶土洞的发育和稳定性问题,运用以光纤时域反射BOTDR和同轴电缆时域反射TDR为代表的分布式光电传感技术在临桂黄岔塘附近的桂阳高速公路建成了我国第一个岩溶土洞(塌陷)监测预报试验站,为线性工程岩溶塌陷的时空预报研究提供了平台。
岩溶景观与洞穴研究:开展了广西岩溶地质遗迹调查评价,完成了广西乐业凤山世界地质公园申报项目的系列技术材料的编写和国内评审,顺利被推荐接受UNESCO专家组评估。开展了我国不同气候地貌区代表性洞穴调查与空气环境监测工作,在广西桂林、河池,海南儋州、重庆武隆、河北兴隆建立了五个洞穴空气环境系统自动远程监测系统,对洞穴空气环境的温度、湿度、CO2、O2等因子进行高频度的远程自动监测,初步掌握洞穴空气环境的变化规律,基本查明洞穴钟乳石脱变原因,提出洞穴钟乳石景观保护和修复技术思路;利用宇生核素36Cl、10Be、26A1来确定天坑的形成年代,具有首创性,为进一步阐明天坑形成机制及发育演化规律,为完善我国区域岩溶研究提供科学依据。
在塔河油田恢复古岩溶地貌并为分析储集空间分布规律奠定了良好基础
传感器铺设
桂阳高速公路岩溶土洞监测
在贵州省六冲河流域探采结合,2008年10月31日和11月4日完成了大方县马场镇马场村和白泥村2处供水口的钻探抽水试验,计算可采水资源12003/d,解决周边5个村29903人的饮水安全,大方县和马场镇政府为此举办隆重的庆典大会
西南岩溶石山地区地下水与环境地质调查:属地质调查项目,完成了1:5万水文地质综合调查面积21665km2、水文地质钻探11132m,岩、土、水化学等测试分析样品3995件,完成了设计工作量。通过水文地质综合调查,查清了测区地下水的补给、径流、排泄条件和水资源特征,调查岩溶地下河180多条,其中新发现20条,调查岩溶大泉700多处。查明了石漠化、干旱缺水、岩溶内涝和煤矿开采产生的环境地质问题,掌握了岩溶地下水开发利用条件、现状及潜力。通过寻找有利富水带,实施水文地质钻探,共成井32口,涌水量近12000m3/d,解决10万多人和5万多亩旱地灌溉供水源问题,为西南岩溶区水资源有效开发利用积累了经验。
西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究:属地质调查项目,发现新一轮重大工程活动及矿山开采引发的水资源与水环境问题十分突出,矿山污染呈“由点向面状发展态势”,地下水质受污染的威胁和程度越来越严重,如柳州市鸡喇地下河受城市垃圾及废水影响,下游河段
柳州鸡喇地下河不同河段水化学分析结果
岩溶地下水监测与环境敏感性评价:属地质调查工作项目,完善了数据管理系统,获得各监测站降雨量、地下水主要水化学指标等大量数据。在官村,选择地下水水位埋深、土壤厚度、地形特征、包气带介质为评价因子,进行脆弱性评价和方法探索,评价结果显示,岩溶洼地区域脆弱性高,地表落水洞、天窗、明流交替且土层厚度大于1m区域脆弱性中等;根据官村流域内土壤空间分布特征,分析了土壤含水率,研究了包气带滴水的动态特征,认为基岩空隙度低造成包气带的吸附能力有限,且与水位埋深有关;洞穴滴水和古环境研究取得新进展,滴水水化学变化呈现明显的季节性波动。石笋记录揭示了8个阶段百年尺度的干湿、冷暖波。
岩溶地下水自动化监测站管理系统
5. 求一篇【地质科学进展】论文
中国地质科学院盘点2007年地质科学进展
1月23日,中国地质科学院在京评选出2007年度十大科技进展。经国土资源部、中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委员会、国家地震局、北京大学、中国地质大学(北京)、中国地质调查局等32位专家认真评选,中国地质科学院2007年十大科技进展分别是:
一、深源地幔新矿物发现,震动国际地质学界。杨经绥等研究人员在我国西藏罗布莎铬铁矿中发现呈斯石英假象的柯石英和锇铱矿中金刚石原位包体,并发现罗布莎矿、曲松矿、雅鲁矿、藏布矿等4个深源地幔新矿物,在俄罗斯极地乌拉尔铬铁矿中再次发现了金刚石等地幔深部超高
压矿物,成果在Geology发表,并在美国AGU年会上作报告,在国际上产生重要影响。
二、大陆碰撞带成矿理论体系新框架确立。侯增谦研究员等主持的“973”项目“印度与亚洲大陆主碰撞带成矿作用”,创建了大陆碰撞成矿理论新框架,首次提出大陆碰撞带发育三大成矿作用类型和大陆型斑岩铜矿新理论,论证了冈底斯铜矿带的巨大资源潜力,推动了找矿突破。这一新成果发展了大陆成矿学理论,是近年来区域成矿学研究的突出成果。
三、第四纪湖泊研究揭示青藏高原20万年来环境变化和气候变迁。郑绵平院士通过对青藏高原第四纪湖泊沉积进行长期详细调查研究,探索建立了以第四纪湖盆研究为基础,阐明青藏高原20万年以来环境变化、气候变迁规律的新途径。
四、晚侏罗世东亚板块汇聚与多向造山新模式。董树文研究员提出晚侏罗世东亚构造体制重大转换——多向汇聚与多向造山新观点,刻画了东亚大陆运动学过程,揭示了多向陆内造山的机理,重新厘定了“燕山运动”的定义。这是我国近年来中新生代构造演化研究的新成果,深化了对东亚大陆动力学过程的认识。
五、我国获得第九颗“金钉子”。侯鸿飞研究员等通过持续20多年的国际合作研究,在我国广西柳州碰冲剖面取得了精湛的研究成果,2007年底经国际石炭纪地层委员会全票表决通过,确立了国际石炭纪维宪阶全球界线层型剖面和点位(GSSP)。这是我国在全球地质年表中的第九个“金钉子”。
六、“解剖青藏高原”获新进展。赵文津院士主持的国际合作项目“青藏高原深部结构探测与地壳活动特征”,发现东昆仑南部渐新世晚期大型逆冲推覆构造系统,揭示了青藏高原腹地渐新世晚期—中新世早期整体隆升至海拔约4000米高度,促进了青藏高原大陆动力学的发展,受到国际地球科学领域的关注。
七、南极地质研究证明泛非运动为碰撞造山事件。刘晓春、胡建民研究员在南极埃默里冰架—格罗夫山进行的综合地质调查与研究,详细刻画了泛非运动的精细过程,证明泛非运动是一个碰撞造山事件,并在普里兹湾—格罗夫山内陆形成连续的造山带,是对南极地质考察的重要贡献。项目还首次编制了我国第一张南极大陆1:5万地质图。
八、联合国在桂林建立国际岩溶中心。自1990年以来,袁道先院士先后主持了“IGCP299地质、气候、水文与岩溶形成”、“IGC379岩溶作用与碳循环”和“IGCP448岩溶地质及其相关的生态系统全球对比”3个国际地质对比项目,合作推动了“IGCP513有关岩溶含水层与水资源的研究”,获得了丰硕的前沿成果,积极推动了联合国2007年在中国桂林建立国际岩溶中心。
九、蓟县剖面SHRIMP锆石年龄重大突破。由于缺乏关键层位高质量的同位素年龄数据,我国华北中、新元古代地层(蓟县剖面)一直在竞争国际晚前寒武纪地层层型剖面“金钉子”中受到影响。2007年高林志等首次获得了蓟县剖面锆石SHRIMP测年1368Ma,实现了蓟县剖面年代学研究的新突破。
十、内蒙古宁城发现中侏罗世蜀兽科哺乳动物化石。季强研究员等人的这一发现,不仅进一步支持了哺乳动物中“三磨楔齿形臼齿趋同演化”的假设,而且以古生物证据证明这套地层为中侏罗统,对我国北方东部地区晚中生代陆相地层精确划分、对比具有重要意义。该研究成果发表
于2007年11月1日出版的《自然》杂志上。
6. 中国地质科学院矿产资源研究所
截至2013年底,全所在职职工225人,其中,中国工程院院士4人,正高级职称57人,副高级职称63人,中级职称101人;有博士学位的137人,硕士学位48人。内设机构包括6个职能处室、12个专业研究室、1个成果转化中心,2个国土资源部重点实验室。中国地质调查局矿产资源成矿规律与成矿预测研究中心、核心期刊《矿床地质》和中国地质学会下属矿床地质专业委员会、矿物学专业委员会和同位素地质专业委员会挂靠资源所。
2013年,共承担国家级、省部级、横向和其他类科研项目213项,总经费2.18亿元。其中,国家级项目109项,经费3041万元;部级项目95项,经费1.73余亿元;横向项目12项,经费1275万元;省级地勘项目3项,经费139万元。以第一作者公开发表学术论文206篇,其中,SCI收录国外论文33篇,SCI收录国内论文17篇,EI收录论文26篇,国内核心101篇;出版专著5部;荣获省部级科技成果奖4项,其中以第一单位获得国土资源科学技术一等奖1项;获得发明专利3项、实用新型专利3项、软件著作权4项。
全国矿产资源利用国情调查获2013年度国土资源科学技术一等奖
所长、党委副书记王瑞江(中),党委书记、副所长张佳文(右二),副所长毛景文(左二),副所长王宗起(右一),副所长邢树文(左一)
袁顺达荣获青年地质科技金锤奖
3人分别获得中国地质科学院新华联科技奖杰出成就奖、突出贡献奖;1人进入国家百千万人才工程,并获得国务院政府特殊津贴和国家中青年有突出贡献专家称号;2人入选首批国土资源科技领军人才开发和培养计划;3人入选首批国土资源杰出青年科技人才培养计划,“西藏主要成矿带大型—特大型矿床勘查评价科技创新团队”入选首批国土资源科技创新团队培育计划;2人分别获得第14届中国青年地质科技奖金锤奖和银锤奖;4人入选第三批地调局地质英才计划;1人获得李四光优秀学生奖和程裕淇优秀学生论文奖;1人获得中国地质学会2013年学术年会优秀论文奖。1人担任经济地质学家学会理事,1人担任国际矿床成因研究协会稀缺金属工作组秘书长,1人新担任第六届同位素专业委员会委员。
领导班子由5人组成,所长、党委副书记王瑞江,党委书记、副所长张佳文,副所长毛景文,副所长王宗起,副所长邢树文。
年度重要科研成果
林西组上部发现含大量苔藓虫、海绵等典型海相生物格架的灰岩透镜层和生物礁
兴蒙地区晚二叠世林西组上部发现海相化石。古亚洲洋在兴蒙地区的最终闭合、兴蒙海槽褶皱隆起的时代是地学界长期争论的重大地质问题,争论的焦点是以林西组为代表的晚二叠世构造—古地理环境。本次研究在内蒙古东部林西县官地剖面林西组上部首次发现多个海相灰岩透镜层和厚层块状礁灰岩,其中含有大量苔藓虫、海绵、钙藻等典型海相化石,氧碳同位素分析结果Z值平均为116.1,接近海相灰岩经验值120,结合其他剖面相同层位发现的海相沉积,表明兴蒙地区在晚二叠世晚期仍属海相或以海相为主的沉积环境。这一发现对厘定兴蒙海盆的最终闭合提供了新的可靠证据,并将促进东北—兴蒙地区晚二叠世战略接替新层系常规油气、页岩气(油)和其他金属、非金属矿产勘查部署思路的调整。
西藏班怒成矿带中段找矿取得新突破。班公湖—怒江缝合带作为印度与亚洲大陆碰撞拼贴的两条主缝合带之一,不仅是研究全球大陆动力学的窗口,而且造就了极其优越的成矿条件,孕育了丰富的多金属矿产资源。雄梅斑岩铜矿是近年来在藏北空白区开展遥感异常检查时在成矿带中段找到的地表露头矿,通过矿区大比例尺填图,初步查明了铜矿体的规模和形态,目前已控制地表铜矿(化)体东西长近1000米,南北宽近800米,具有大型矿床潜力。该矿床的发现和评价为班怒成矿带中段地质找矿带打开了新的局面。
雄梅铜矿含矿斑岩露头及其铜矿化
华南西部地区晚白垩世成岩成矿作用深部背景与过程示意图
西藏班公湖—怒江和雅鲁藏布江两条斑岩铜矿带
云南个旧超大型锡—铜多金属矿床研究取得新认识与新进展。研究表明,在晚白垩世,个旧地区的地壳物质与地幔物质之间存在强烈的相互作用;区内锡多金属矿集区的矿化与同期发生的岩浆作用存在密切成因联系,提出矿床为岩浆热液成因,而非同生成因。
个旧超大型锡铜多金属矿区矿床模型
蒙古—鄂霍次克洋构造演化与大兴安岭北段多金属成矿关系。提出蒙古—鄂霍次克洋造山带可能在中三叠世末期碰撞闭合,大兴安岭北段早中生代期间(250~160Ma)的构造、岩浆与成矿作用主要受蒙古—鄂霍次克造山作用的影响,自160Ma左右才转为太平洋构造体系。蒙古—鄂霍次克洋的构造演化大致可以分为五个阶段,并在不同的构造演化阶段形成了各具特色的多金属矿床。即①250~225Ma(T1+2):兴蒙造山后伸展,蒙古—鄂霍次克洋活动陆缘阶段(代表性矿床如八大关斑岩型铜钼矿);②225~190Ma (T3-J1):蒙古—鄂霍次克洋陆内俯冲,陆陆碰撞阶段(代表性矿床如太平川斑岩型钼矿、沙麦钨矿);③190~175Ma(J2+3):蒙古—鄂霍次克洋碰撞晚造山阶段(代表性矿床如乌奴格吐山斑岩型铜矿,红花尔基钨矿,三矿沟矽卡岩型铜矿);④175~160Ma(J3):碰撞造山后伸展跨塌阶段;⑤160~125Ma(J3-K1):造山后伸展垮塌与太平洋构造域陆缘岩浆作用联合作用阶段(斑岩型、矽卡岩型、热液型钼铅锌金银多金属矿成矿作用时期,如岔路口斑岩型钼矿,二道河矽卡岩型铅锌矿、甲乌拉热液脉型铅锌银矿)。
琼河坝覆盖区实现找矿突破的第一孔(ZK01孔)
东准琼河坝覆盖区隐伏矿预测与找矿取得重要突破。开展了隐伏矿靶区优选和示范评价研究,识别并提出覆盖区隐伏矿地球物理异常关键标志,在东准琼河坝覆盖区发现多处异常。采用研究项目确定找矿靶区,基金预查项目适时跟进的策略,对拉伊克勒克靶区进行了验证,在厚覆盖区成功发现了斑岩—矽卡岩铜矿,仅在局部勘查已获得资源量(333+3341):铁矿石量为245.4万吨(平均品位50.4%);铜金属量12.1万吨,其中富铜矿4.4万吨(平均品位2.35%),通过综合资料分析,该矿成为大型铜矿的前景十分明朗,为东准地区找矿突破打开了新局面。
大瑶山地区与加里东期花岗闪长斑岩有关的钨钼铜成矿作用。提出大瑶山地区存在加里东期与花岗闪长(斑)岩有关的斑岩—矽卡岩—石英脉型钨钼铜成矿系列,具有巨大的找矿潜力,是今后大瑶山地区找矿的主攻方向之一。在此基础上,提出古龙—倒水—夏郢和大黎断裂带两个找矿远景区,并在已知社垌大型矿床外围新发现了3个斑岩型—矽卡岩—石英脉型钨钼铜铋矿床,在成矿理论创新指导矿产勘查工作方面作出了新的成绩。
广西大瑶山地区主要矿床时空分布图
石英大脉型矿体
7. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所
截至2014年底,全所职工总数534人,其中在职职工310人,离退休职工224人;博士生导师8人,享受国务院政府津贴专家4人。专业技术人员中,院士1人,俄罗斯自然科学院外籍院士1人,正高级职称40人,副高级职称46人,中级职称125人。内设8个综合管理部门、16个技术业务部门、3个科研业务保障部门。国际水文地质学家协会中国国家专业委员会、中国地质学会水文地质专业委员会、地热专业委员会、农业地质专业委员会、河北省矿泉水产品质量监督检验站挂靠所内。
发表论文122篇,其中SCI检索论文21篇、EI检索论文23篇。出版专著5部,获得专利29项,1项专利技术实现转让,获著作权1部。获批12项国家自然科学基金项目。石建省研究员获“全国优秀科技工作者”称号,卢耀如院士再获河北省院士特殊贡献奖,石建省、王贵玲研究员受聘全国首席科学传播专家。国家实用新型专利“有机物污染水样泵管口采样器”成功转化为产品,投入批量生产。荣获国土资源科学技术二等奖1项,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1项,中国地质学会2014年度十大地质科技进展1项。
获奖证书
领导班子由5人组成,所长、党委书记石建省,副所长张永波、张兆吉、李援生,纪委书记张民福。
所长、党委书记石建省(中),副所长张永波(右二),副所长张兆吉(左二),副所长李援生(右一),纪委书记张民福(左一)
年度重要科研成果
我国地下水污染调查建立全流程现代化取样分析技术体系。成功研制系列取样器并解决痕量组分采集技术难题,发展高效实用的现场调查技术及离线萃取技术,快速准确地查明了重点地区地下水污染状况;通过高分辨率遥感解译调查土地利用类型与污染源分布;构建了有机分析实验平台,对全国33个实验室实现网络远程质量监控。
大型盆地和东南沿海典型地区深部水文地质调查与综合评价取得地热资源勘查重大突破。在高温地热资源以及干热岩勘查、水热型地热资源调查评价、省会城市及地级市浅层地温能调查评价取得重大突破,发现多处高温地热异常。西藏古堆高温地热显示区地热钻探230米深度温度达195 ℃,为我国目前地热勘探中同深度温度最高钻井,川西地区高温地热钻探填补了理塘、巴塘地热钻探空白。首次开展干热岩科学开发利用试验研究,东南沿海地区干热岩钻探选址取得进展,完成东南沿海干热岩资源潜力区地球物理勘查。
贵德县扎仓沟干热岩钻孔现场
中国地质调查局王学龙副局长听取项目汇报
热坑间歇喷泉
热水塘沸喷泉
城市发展中的地质环境风险评估与防控关键技术研究与示范。以甘肃兰州、天水的滑坡、泥石流为研究对象,攻克了滑坡、泥石流发生概率难以计算的难题,建立了滑坡、泥石流风险评价技术方法体系。以郑州地面沉降为研究对象,研究了中原城市群地面沉降发生原因与机理,为中原城市地面沉降风险评价技术研究奠定了基础。以石家庄、北京、洛阳为研究区域,研究了污染物在这些地区包气带中的迁移规律与包气带的防污能力,改进了地下水污染防污能力的评价方法技术,为地下水污染风险评估奠定了基础。
全国地下水资源及其环境问题战略研究。查明我国13个粮食主产区的分布范围、农业种植现状及其灌溉用水对地下水依赖状况与趋势、各粮食主产区地下水资源保障农田生产用水能力。首次查明地下水超采与灌溉农业之间关系、小麦、玉米等秋粮作物及蔬菜和耗水型果林用水对地下水超采影响程度和应调控阈以及节水灌溉与地下水资源优化配置机制。提出相对农民模式的综合优化节水灌溉方案和实施对策,示范应用取得显著生态环境和经济社会效益。创编了我国“国家主要含水层图工作大纲与技术要求”,全面完成《我国水工环地质工作发展史》出版稿,对发展我国水工环地质事业具有重要指导意义。
国家粮食主产基地黄淮海区灌溉农业的用水强度、对地下水依赖程度和地下水保障能力分布图
祁连山大型煤炭基地土地覆盖现状解译图
重要能源基地水文地质环境地质调查。完成我国重要能源基地1∶5万水文地质环境地质调查工作总体部署。先后开展了“青海重要能源基地水文地质调查”、“神东煤炭基地水文地质调查与老空区普查”和“晋东能源基地水文地质环境地质调查”。完成6个1∶5万标准图幅调查(面积约2520km2);实施一批探采结合井,总出水量约14736m3/d,有力地解决了矿区缺水问题。在多年冻土区融区控水规律、鄂尔多斯盆地直罗组强富水特性、典型岩溶泉域强径流带分布与演变、采煤条件下上覆含水层疏干破坏机理、矿区含水层保护理论技术、老空区老空水普查技术方法和1∶5万水文地质编图等方面取得一系列新成果。
巴丹吉林沙漠1∶5万水文地质调查。完成巴丹吉林沙漠湖泊集中分布区野外调查任务,填补了我国沙漠区域水文地质调查空白。调查湖泊洼地133个、泉点29个、机民井88个,人工揭露地下水73处。初步查明沙漠东南部第四系沉积基底特征和湖泊、地下水分布的规律。首次在沙漠腹地完成350米水文地质钻探,揭露了第四系沉积基底和含水层结构,并首次获取巴丹吉林沙漠水文地质参数,为沙漠区水文地质条件研究奠定了良好基础。
中国工程院重大咨询项目我国地热资源开发利用战略研究。通过全球地热资源开发利用数据,对我国各类地热资源开发利用情况以及开发利用用途进行分析总结,圈定具有开发利用前景的高温、中低温地热区(田),提出地热发电规模及远景布局。查明我国干热岩资源分布,圈定若干干热岩远景分布区,提出我国地热资源开发利用集约化目标及方向。开展了地下热水资源开发利用现状与趋势研究,制定出我国地热资源开发利用关键技术研究路线图,为地热资源管理提供决策依据。
群矿采煤驱动下含水层结构变异对区域水循环影响机制研究。初步查明采空区覆岩三带宏观分布规律,采场应力分布对覆岩裂隙发育特征的影响特征、关键层分布对覆岩裂隙发育特征影响机理,分析总结了采动裂隙发展与含水层结构变异演化规律,基本掌握采空区裂隙发育特征及渗透性变化规律,建立了典型矿区含水层空间结构变异数值模型,创造性提出采空区渗透性跃变曲面“椭抛凹形体”概念。
华北平原典型地区地下水回灌关键技术与工程示范。应用GMS软件初步建立了试验场三维地层结构图,建立了勘察回灌区水文地质参数系列。建立完善了地下水回灌三维水流模型,发展了地下水高精度模拟技术和优控管理信息技术。完善了滹沱河冲洪积扇三维地下水流模型,采用嵌套技术建立区域模型与示范区模型的耦合模型;建立示范区地下水回灌主要污染组分的溶质运移模型,进行了地下水管理模型的算法研究,初步形成地下水管理信息系统。
沙漠腹地水文地质钻探
含水层结构破坏物理模拟试验
地下水回灌试验场立体图
8. 中国地质科学院地质力学研究所
中国地质科学院地质力学研究所主要研究领域包括构造地质、新构造与地质灾害、地应力与区域地壳稳定性评价、油气地质及矿田构造、第四纪地质与环境等领域。国际工程地质与环境协会(IAEG)新构造与地质灾害专委会、中国地质学会地质力学专业委员会、第四纪地质与冰川专业委员会和古地磁专业委员会挂靠该所。主办学术刊物为《地质力学学报》。
2009年地质力学研究所实到经费8816.35万元,包括地质大调查项目3418万元、科技部项目1649万元、国家自然科学基金项目223.6万元、国土资源部项目2218.56万元、基本科研业务费项目341.02万元、横向合作项目976.17万元。承担各类项目173项,其中包括地质大调查计划项目3项、工作项目22项、国家(科技部)项目(课题)25项、国家自然科学基金项目17项、国土资源部项目23项、基本科研业务费项目40项、横向合作项目42项。
2009年获中国黄金协会科学技术奖一等奖1项,获中国国际专利与名牌博览会特别金奖1项。公开发表科技论文共计114篇,包括SCI检索期刊共计22篇,EI检索期刊2篇,国内核心期刊76篇,出版专著7部。
所长龙长兴(中)、党委副书记兼纪委书记何长虹(左二)、副所长赵越(右二)、副所长李贵书(右一)、副所长侯春堂(左一)
2009年重要科研成果
《全球构造体系图》编制出版:属地质调查项目,负责人为苗培实、周显强研究员。在孙殿卿和马宗晋两位院士指导下按照地质力学整体观、系统论,由苗培实、周显强等通过“由地球看宇宙”和“从太空看地球”编制而成的既有继承又有创新的综合性大型图件。该项目提交了1:2500万《全球构造体系图》1幅和说明书,1:7500万辅助图件6幅及说明书和附表。
该图展示了11种不同型式、不同规模的构造体系,新建立了全球棋盘格式构造格架;发现并厘定了:全球大扭转构造体系、南大洋裂离式旋转构造体系、大洋裂谷系经向构造体系、大西洋—马里亚那非对称型壳裂式构造体系;建立了块缘歹字型构造体系概念;认定北古老地块系及南古老地块系,分别组成了3个超巨型纬向构造体系和4个超巨型经向构造体系,围绕北极是一个挤压型同心圆辐射状超旋转构造体系。
6张辅助图件还分别揭示了全球构造对固体金属矿产、石油天然气的形成与分布的控制作用;全球构造对地震和火山活动规律和分布的控制意义以及全球构造对洋流、热带风暴和自然灾害的控制作用、发生与发展规律,为减灾、防灾提出了建议。
全球构造体系图
新构造与重要经济区和重大工程安全系列图件编制:属中国地质调查局地质调查项目,项目负责人为马寅生研究员。编制完成了1:500万中国新构造图、中国现今地应力状态图、中国地质灾害易发区分布图、中国区域稳定性评价图及说明书,编制完成了1:20万京津地区区域稳定性与城市安全图、京沪高速铁路沿线新构造活动与工程安全图及说明书。
通过编图和野外调查,更新了中国新构造图的地质信息,总结了我国不同地区新构造运动特征,进行了新构造分区;总结了中国现今地应力方向和大小的变化规律,探讨了不同地区地应力的变化特征,建立了中国地壳表层现今地应力测量最大主应力值分级标准。从地质灾害形成与发展的基础条件、动力条件或激发条件、现今地质灾害点分布情况,区划了地质灾害的易发区。以地壳结构、地质构造背景、活动断裂、地震活动、现今地壳垂直运动速率、地应力、地热和地质灾害等作为评价因子,进行区域稳定性综合评价。指出了影响京津地区区域稳定性和城市安全、京沪高速铁路工程安全的主要地质问题。认为影响京津地区区域稳定性和城市安全的内动力因素主要是地震活动、活动断裂。外动力因素主要是地面沉降、地裂缝、崩滑流和地面塌陷等地质灾害。京沪高速铁路沿线新构造活动与工程地质特性可分为北京一济南、济南一徐州、徐州一上海3段。影响铁路安全的主要地质因素包括地震活动、活动断裂、岩土体性质和地质灾害。
中国现今地应力状态图
中国区域稳定性评价图
中国新构造图
中国地质灾害易发区分布图
华北地区古近系和新近系地层格架厘定:属国土资源大调查项目,负责人为朱大岗研究员。根据野外调查和室内综合研究,确定了华北地区古近纪—新近纪地层的分布和特征,建立了华北地区古近系—新近系典型地层剖面,开展了华北地区古近纪—新近纪地层区划和多重地层划分;根据华北地区古近纪—新近纪地层时代和年代学研究结果,确定和重新划分了山东古近系、新近系的年代地层,建立了华北地区古近系和新近系地层的年代序列;根据山东平邑—蒙阴地区古近纪地层时代讨论、山西平陆地区古近纪地层的重新厘定与划分、山西榆社地区新近纪地层的补充与完善、山西保德—静乐地区新近纪地层时代讨论等方面的综合研究,重新厘定和划分了华北地区古近纪—新近纪地层,建立了华北地区的古近系和新近系地层格架;根据环境代用指标测试分析结果,对华北地区古近纪和新近纪时期的古环境与古气候变迁进行了综合研究,确定了华北地区古近纪—新近纪地质环境演变过程和古环境演变序列:自65.0MaB.P.至2.48MaB.P.,伴随着华北地块的快速凹陷,华北地区的古气候与古环境经历了由亚热带潮湿气候→温带潮湿气候→温带偏干气候的变化过程。对华北地区古近纪和新近纪时期构造演化进行了分析,探讨了华北地区古近纪—新近纪湖盆形成演化与陆内造山之间的关系。2009年12月30日,中国地质调查局组织对项目成果进行了评审,结果为优秀。
部分项目组成员野外合影(山西榆社新近系)
山西平陆古近系
灾区次生灾害隐患排查与工程设计示范:属科技部科技支撑项目课题,课题负责人为张春山研究员。通过对重灾区14个县的次生地质灾害、堰塞湖、溃坝险情水库、受损堤防等的调查研究获得了大量调查和统计数据。阐述了各类次生灾害分布特征、形成条件,分析了次生地质灾害的易发地层和工程岩组,进行了危险性评价分区,对个别灾害进行了风险评价和排序,对重灾区的次生灾害隐患点进行了危险性评价。编制了次生灾害的分布图、工程地质条件图和地质灾害危险性评价分区图(1:50万)。课题提出的有关堰塞湖风险等级评判方法已经被水利部相关标准采纳。初步建立了灾区次生灾害危险性评价的模型和评价方法,提出了各类次生灾害应急危险性评价的技术流程和方法。对典型灾害隐患点进行了稳定性分析和模拟计算,提出了有针对性的防治方案和措施,对其他灾点防治具有典型示范作用。取得了大量的环境分析测试数据,开发了一套高危化学品和放射源远程监测系统。为地震灾区恢复重建工作中重建规划、特别是场地选址、地质灾害的防治提供了急需的次生灾害方面的基础资料,为国家和地方政府规划决策提供了基础科学依据。
重灾区地质灾害分布与工程地质岩组分区图
汶川地震重灾区震后地质灾害危险性定量评价结果图
改造后的空心包体三轴地应力测量系统外形
空心包体三轴地应力测量系统升级改造:属科技部条件平台项目,项目负责人为董诚。对20世纪60年代研制的空心包体地应力系统进行了大幅度改造,研制成功了具有国际先进水平的空心包体精密原岩三轴地应力测量系统。该系统具备以下特点:①体积小,集成度高。利用先进的微处理器和单片机技术,将应变测量、定位器、平衡箱、数据预处理、存储单元、通信单元等功能全部集成安装于直径88mm、长度230mm的耐压仪器舱,可直接放置于解除钻孔中。②设置灵活,自动化程度高。灵活多样的设置控制使得每个通道的3种桥型和5种量纲(应变、应力、重力、位移、温度)变换自由。通过参数设置能够自动独立完成所有井下测量、数据存储等工作,具备了对竖直孔进行长期监测的能力。③实现了自动巡回检测。利用先进的电子开关技术,实现了1s~12h采集控制时间间隔,解决了机械触点的弊端。④配备强大的计算软件。PC端软件可通过实时通讯获取应变、方位、倾角等数据,计算钻孔附近岩体的三维应力状态并绘制曲线。改造完成后,经过多次实验室和野外实测验证,仪器各项参数都达到了设计的要求,使测量过程得到很大简化,测量速度和精度大大提高。该套仪器为进行快速、准确的地应力测量提供了一个新的手段。该系统不但可以用于地应力测量,也可用于其他需要测量应变。
项目组成员在野外采样和选样
托林组第三岩段(
广西岑溪市佛子冲铅锌矿矿产预测:属国土资源部危机矿山接替资源找矿项目,负责人韦昌山研究员。以成矿作用“三条件”→控矿因素“三位一体”→矿产预测“三步骤”(三·三程式)指导思路,提出了早期隆坳构造次级盆地边缘成矿作用的重要性,总结了燕山期“灰岩(泥质灰岩、钙质泥岩)层位+花岗闪长岩(花岗斑岩)+NNE向构造破碎带”的“三位一体”有机组合控矿、三者缺一不可的新认识,建立了综合找矿模型图表,提出了6个成矿预测区;结合面积性物探工作圈定了8处激电异常带(其中2处矿致异常),提出了矿产预测验证方案,所施工的2个验证钻孔分别见到厚达9m和6m的富铅锌(铜)工业矿体。结合前期探矿工程见矿情况及成矿地质条件分析,本次矿产预测佛子冲背斜西翼334?级别资源量估算为Pb+Zn(+Cu)66万吨。所总结的矿产预测思路、找矿标志及预测准则,不仅为今后在佛子冲背斜两翼的扩大找矿提供了重要信息,而且通过全程指导后续勘查项目实施,为矿山新增Pb+Zn(+Cu)333资源量64万吨,成为目前危机矿山专项中通过矿产预测项目工作有效地指导勘查工作,并新获大型资源量规模矿床的少有成功实例之一,实现了我所近期矿田构造指导深部矿产预测的新突破。
西藏阿里札达盆地晚新生代沉积建造及其构造意义:属国家自然科学基金项目,负责人为朱大岗研究员。通过野外地质调查、室内测试分析和综合研究,重新划分和建立了札达盆地晚新生代河湖相沉积地层序列,确定了札达盆地晚新生代以来河湖相地层的年代序列;首次在札达盆地上新世—早更新世河湖相沉积中发现了的两个不整合面;首次在札达盆地上新世地层中采集到犀类和鼠兔类化石;首次确定了札达等盆地的成因、构造属性及其演化过程,划分了札达盆地河湖相地层的层序地层,厘定了札达盆地河湖相地层层型剖面及其构造属性,并与青藏高原及邻区的晚新生代地层进行了对比;确定了沉积物的成因类型与突变事件的地层层位和年代,揭示了水动力、湖水盐度变化过程和构造事件的关系;确定了札达盆地上新世—早更新世的古植被、古环境与古气候演化过程,划分了古环境演化阶段;厘定了札达盆地南缘西喜马拉雅山在上新世—早更新世时期的隆升速率和强度;进一步探讨了青藏高原隆升、古湖泊变迁、古环境演化及其对全球变化的影响。本项目共发表论文15篇,其中国内核心期刊13篇、SCI收录论文2篇,培养硕士2名。
雅砻江锦屏水电站坝址
深切河谷地应力分布规律和卸荷裂隙形成机理研究:属国家自然科学基金面上项目,负责人为谭成轩研究员。以锦屏一级水电站深切河谷为例,综合考虑区域构造应力环境演化、河流下切和地壳抬升过程、河谷形态演化、边坡岩体结构构造、岩体工程地质特征、岩性组合、岩石物理力学特性、地形地貌、人类工程活动等因素,深入开展复杂地质要素和复杂结构面组合的深切河谷地质建模研究。配合岩石物理力学参数测试,按重力、构造作用力、地震作用力等不同组合应力边界条件,运用三维应力场有限元数值模拟方法,基本查明锦屏一级电站深切河谷谷坡和谷底应力降低区、应力增高区及原岩应力区的空间分布范围和应力量级,揭示其深切河谷地应力的分布规律、边坡岩体结构的表生改造和时效变形,以及边坡卸荷裂隙的形成机理、发育类型、展布规律、主控因素及其相关性,并与地应力测量、实际工程地质问题等相佐证。该项研究成果对于我国西南水电、交通等建设具有重要的理论和实践意义。
雅砻江锦屏水电站坝址左岸深部卸荷裂隙
博格达山(东天山)新生代再造山的隆升特征和演化:属国家自然科学基金面上项目,负责人为王宗秀研究员。通过系统批量采样,运用低温热年代学方法与沉积响应相结合,对博格达山链新生代的隆升过程进行了系统研究,获得如下重要结认识:①博格达山链新生代抬升过程存在3个明显阶段:5.6~19Ma、20~30Ma和42~47Ma,其复活造山隆升的起动时间不晚于65Ma。②中新世是山体最显著的一期整体隆升,20Ma到5.6Ma之间山链表现为不均匀—差异隆升状态,而且随着年龄变新,隆升速率有加快的趋势,这与西天山以及青藏高原北部同期的构造事件相似,说明该期隆升意味着青藏高原向北扩展已经影响到了天山一线。③山体在东西和南北方向上的隆升具有明显的差异性特点,表现为冷却年龄自西向东、自北向南有逐渐变新的趋势。博格达山3次隆升都有显示,而东侧的巴里坤山主要为中晚两期隆升。④博格达—巴里坤山链中新世以来的2期隆升很可能是青藏高原尤其是北部演化的响应。至于博格达山链中生代末期的缓慢隆升可能与西伯利亚板块的作用有关。
博格达山韧性剪切带中黄铁矿的多期旋转构造形成的压力影
博格达山脉新生代再造山形成的逆冲推覆构造
湖北宜昌地区下三叠统及二叠系—三叠系界线附近高精度磁性地层研究:属国家自然科学基金面上项目,负责人为孙知明研究员。通过湖北宜昌地区大峡口和安徽巢湖地区平顶山早三叠世地层剖面磁性地层研究,获得了早三叠世地层剖面的磁极性序列。巢湖剖面下三叠统印度阶磁极性序列总体以反极性为主,包含3个明显的、较宽的正极性带和两个非常薄的正极性。奥伦尼克阶最底部处在反极性带中,位于正极性带(WP4n)以下0.6~1.0m,结合该剖面已获得的国际通行的牙形石和菊石等生物地层为主线的生物地层研究资料,认为二叠系一三叠系界线(PTB)位于下三叠统底部正极性带的下部,印度阶/奥伦尼克阶的界线位于印度阶上部反极性带的顶部,巢湖剖面正极性带(WP4n)可以作为奥伦尼克阶/印度阶界线标志之一。以上研究成果进一步修订和完善了国际下三叠统印度阶及二叠系一三叠系界线附近的磁极性年表,为二叠系—三叠系界线以及早三叠世地层的精确划分与对比提供磁性地层证据,从而进一步提高我国下三叠统层型剖面及二叠系—三叠系界线的研究水平。
湖北宜昌大峡口野外工作
波速剖面位置
波速剖面结构解释图
面波频散、波形及接收函数的三维非线性联合层析成像研究:属国家自然科学基金青年基金项目,负责人为冯梅博士。传统的层析成像方法在岩石圈探测中一直存在一个明显的困难,即体波层析成像在岩石圈上地幔垂向精度低,而面波层析成像的横向精度低,且两者难以进行联合探测。针对此科学难题,本项目经过多年不懈努力,成功开发了一种具高精度、高扩展性,可实现面波和体波等多种地球物理观测进行联合反演的高效岩石圈三维结构探测方法。该方法得到国际同行认可,介绍该方法的科研论文已经发表在JGR-SolidEarth杂志上;利用该方法和公开地震观测数据对中国大陆岩石圈地震热学结构进行了研究,获得了中国大陆及邻区400km以上高精度三维横波速度结构模型以及地壳和岩石圈厚度模型。这些模型为中国大陆的构造格局和新生代以来的动力演化提供了重要的深层依据。波速模型显示高速的印度岩石圈板片在50Ma左右与欧亚大陆发生碰撞以后,可能在约20Ma左右发生了折断(左图中代表印度岩石圈板片的segment1和segment2在标识为break的地方断开),而青藏高原地壳急剧增厚也正好发生在大约20Ma以来。这些证据表明俯冲至青藏高原下方的印度岩石圈板片可能在20Ma左右发生了俯冲角的改变,早期的可能为大角度俯冲,而20Ma以来则变为近水平俯冲(碰撞)。研究成果已发表在Lithos杂志上。
西藏中部念青唐古拉山东南麓断裂带晚第四纪活动速率的冰川沉积物年代约束:属国家自然科学基金青年基金项目,负责人为吴中海副研究员。项目围绕西藏中部念青唐古拉山东南麓地区,在晚第四纪冰川作用、正断层作用过程及全新世古地震等方面获得了多项重要研究成果。详细厘定了该区的第四纪冰川序列,确定该区至少发育了6套冰碛物,可大致与深海氧同位素阶段(MIS)18~12, 8,6,4或3,2和1等一一对应。同时,发现老于MIS6阶段的冰碛物有2~3套,最大冰期出现在MIS6阶段之前,最老冰碛物可能出现在距今约80万~90万年左右。系统恢复、估算了念青唐古拉山东南麓断裂带晚第四纪不同时间尺度的断层活动速率。结果发现,该断裂带约15ka以来的活动速率变化幅度较大,而之前的活动速率比较稳定,且前者(1~3mm/a)明显整体上大于后者(0.5~1mm/a),显示典型的非线性断裂活动特征。首次对亚东-谷露裂谷的全新世古地震进行了对比研究,结果表明:当雄—羊八井段在全新世至少发生过4次M8.0级左右的大地震,谷露盆地在距今约6000年以来发生过M7.5级左右的古地震事件3次。该区全新世古地震的时间间隔最长5700a左右,最短1600a左右。
当雄盆地主边界断裂的古地震探槽揭露的多期古地震崩积楔和探槽编录过程
念青唐古拉山东南麓当雄段(上部)和谷露段(下部)的古地震事件逐次限定图
山东省招远市玲珑金矿田成矿规律和深部外围预测:属山东省黄金局横向合作项目,负责人为吕古贤研究员。提出“胶东金矿”产于剪压造山带,是中生代活化改造花岗绿岩带的产物,主要围岩差别表现为“玲珑—焦家式”等矿床;深化胶东“入字型断裂蚀变岩、脆—韧性剪切带和雁列带等控矿规律,通过成矿深度的构造校正测算数据,预测深部发育第二富集带,并得到探矿工程证实。提出“构造作用力通过改变物理化学参量而影响地球化学过程”的思路,推动了构造物理化学研究。建立了矿源岩系列概念,提出以矿源岩系为指导的找矿路线,在九曲矿区和玲珑断裂带深部及大庄子金矿实测构造蚀变岩相预测靶区,已取得明显找矿效果。根据项目研究成果在矿山靶区勘查新增金金属量33吨,可延长矿山服务年限约7年。项目首次预测玲珑金矿田黄金资源总量超过1000吨,建议将其作为矿保工程整装勘查的示范区。
玲珑金矿矿区
2009年12月27日,山东省科技厅组织专家对“山东省招远市玲珑金矿田成矿规律和深部外围预测”项目成果进行了鉴定。专家认为,项目总体达到了国际先进水平,在“胶东金矿”成矿模型、构造物理化学研究等方面达到国际领先水平,是一项产学研相结合、长期坚持理论密切联系实际的优秀成果。
项目成果评审会
9. 中国地质科学院地质研究所
截至2014年底,全所共有职工人,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。
10. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所
中国地质科学院水文地质环境地质研究所是全国唯一专门从事水文地质、工程地质、环境地质研究的国家公益性科研机构,是全国水文地质调查和地下水资源评价的科技支撑单位和技术发展核心,是全国水文地质环境地质专业编图中心。
重点研究和解决国民经济建设中带普遍性、关键性、战略性、公益性和区域性的水工环基础理论和技术问题,在区域水循环、水文地球化学、同位素水文地质、黄土与全球变化、农业地质、城市地质、地下水微生态学等分支学科和专业编图方面做出了开创性贡献,为国土资源开发、整治、保护和合理利用提供了科学依据。
现有在职职工263人,包括中国科学院院士兼中国工程院院士1人、中国工程院院士1人、博士生导师6人、高级技术职称84人。
2008年,经济实力进一步增强,经济总量首次突破1亿元,达到10320.59万元,比上年增长8%;全年各类项目经费达到4160万元,比上年增长12%;总资产达到12436.11万元,比上年增长11.38%。
2008年,全所科研人员在各种科技期刊和学术会议上共发表论文100余篇。其中,SCI、EI检索论文7篇,ISTP检索论文4篇,核心期刊论文84篇,出版专著2部。参与获得国土资源科学技术奖一等奖1项,获河北省自然科学技术奖二等奖1项。
副所长张发旺研究员
所长、党委副书记石建省研究员
2008年重要科技成果
采煤塌陷区土壤养分循环及对生态环境的影响研究:属国家自然科学基金项目,负责人张发旺研究员。以神府—东胜矿区为例,深入研究采煤塌陷区土壤养分循环变化规律以及土壤养分循环变化对当地生态环境的影响,为定量分析采煤塌陷对土壤养分流失的影响程度,准确评价及合理开发矿区土地资源,实现矿区复垦和生态环境再建等提供基础理论依据。
贵州乌江流域岩溶地下水系统与生态水文地质研究:属面上基金项目,负责人中国工程院院士卢耀如研究员。从雨季及旱季的地表与地下常规水质、有机物成分对比,以及土壤中成分与有机质的对比上,分析研究水—土,水—岩作用的化学与机械作用,研究水系统的生态特征;另一方面通过温控溶蚀试验,探索库水、地下水对可溶岩的不同温度溶蚀作用与有关库水—地下水的生态特征。揭示了人类蓄水对生态水文地质的显著影响,以及人工化肥与污染对石漠化与生态特性的影响。
卢耀如院士(右一)在毕节鸭池镇取土壤水样
大柳塔双沟塌陷区150cm以上深度土壤含水量动态变化图
压力溶蚀实验装置
碳酸—硫酸盐岩建造中复合岩溶发育的微生物作用机理研究:属面上基金项目,负责人张凤娥研究员。以微生物作用下的硫循环为线索,采用室内模拟试验、地球化学模型和质量平衡反应模型等手段,研究了硫酸盐还原菌对硫酸盐岩岩溶发育的影响机制、硫酸盐还原产物氧化形成的硫酸对碳酸盐岩的侵蚀性、如何识别微生物引起的与硫有关的氧化—还原作用,以稳定硫同位素的分馏程度,以及硫酸溶蚀碳酸盐岩后的蚀变矿物来识别硫酸盐还原菌和硫氧化菌在复合岩溶发育中的作用。
硫酸盐岩中分离的硫酸盐还原菌的扫描电镜照片
(a培养温度35℃;b、c、d培养温度均为50℃。均放大18000倍)
中国地质科学院年报.2008
川西坳陷上三叠统深层水形成演化和聚气成藏的古水文地质论证:属面上基金项目,负责人汪珊研究员。以川西坳陷为研究靶区,上三叠统深层水渗流场、化学场形成演化研究为主线,论证了含水系统、水文地质期的划分和定位;依据深层水现代化学与初始化学的平衡差异,论证了上三叠统深层水在地史过程中一直向浓缩盐化、正向变质的地球化学方向演化,概括了深层水形成演化规律性和成因类型的演化模式。从地质构造、水文地质、生气储气能力,以及油气生成期、运聚期和圈闭期在时空上的匹配关系,提出了评价预测聚气成藏的有利地段。
全国主要城市环境地质调查评价:属中国地质调查计划项目,负责人刘长礼研究员。该项目取得重大进展,科技成果入选中国地质学会2008年度十大地质科技成果。项目完成了15省(区)177个地级以上城市环境地质调查评价,为146个城市建立了地质环境数据库,为177个城市的规划、建设、管理及汶川灾区灾后重建提供了地质依据。这些成果被许多城市用于城市规划、后备水源地论证、垃圾场地选择、地质灾害防治等工作,产生了巨大的经济社会效益。
(中国地图出版社,1992年)
(中国地图出版社,2004年)
川西坳陷T3X2泥岩压实水水头形成演化系列图
华北平原东部浅层地下水开发利用示范:属中国地质调查项目,负责人刘少玉研究员。项目系统总结了国内外浅层地下水开发利用情况与经验,研究了工作区浅层地下水分布规律,建立了联通示范井,使弱含水层井出水量成倍增加;在大面积浅层咸水区,解决了抽咸换淡水土改良的疑难问题;使傍河区实现了浅层水和洪水以及河水的循环巧用,项目成果对浅层地下水开发利用方面具有广泛的推广价值。
全国地热资源现状评价与区划:属中国地质调查项目,负责人王贵玲研究员。项目完成了《全国地热资源现状评价与区划》技术要求和《浅层地热能勘查开发技术规范》的编制;根据平均布井法评价沉积盆地传导型地热资源可开采资源的评价体系;开展了全国地热资源现状评价与区划编图技术要求的编制;完善了地热资源现状评价和区划信息系统;分析了我国地热资源开发利用现状,提出地热资源可持续开发利用和保护的建议。
专家组检查项目的天津示范井建设情况
中国地质科学院年报.2008
华北平原地下水污染调查评价:属中国地质调查计划项目,负责人张兆吉研究员。通过野外调查对华北平原地下水污染有了初步认识,研制和制定了地下水采样方法,编制了《地下水污染调查采样技术要求》和《地下水污染调查综合研究技术要求》,进行了华北平原地下水水源地评价,初步建立了地下水污染数据库系统,建立和实施了有机分析实验室质量监控,进行了污灌区水土污染自然衰减研究以及石油类污染场地调查与评价。
亚洲地下水资源与环境地质编图:属中国地质调查项目,负责人张发旺研究员。通过对世界的地下水资源图和欧洲、澳大利亚、美国等相关图件成果分析研究,完成亚洲地下水资源与环境地质数据库框架,研发亚洲地下水资源与环境管理信息系统和空间数据浏览系统。对湄公河流域地下水资源与环境地质编图进行了专题研究,完成样板区编图。
中国地质科学院年报.2008
野外采样试验研究
工作人员现场取样