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中国地质学会2015年度十大地质科技进展评点

2016-1-20 10:19:31 来源:中国矿业报

首次发现具有皮膜翅膀的小型恐龙

山东省临沂大学与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等单位的徐星、郑晓廷、舒克文和王孝理等人共同合作,对我国河北上侏罗统髫髻山组地层中发现的约1.6亿年前的一件奇翼龙化石开展研究。研究发现,奇翼龙的前肢和后肢上长有特殊的僵直长丝状羽毛,同时发现一个长长的棒状骨与腕骨连接,并且在此棒状骨与手指间具有皮膜。这是一种在恐龙中从来没有出现过的形态,但在各种飞翔或滑翔四足动物中却存在,由此表明奇翼龙具有与鸟类和其近亲们的羽翼完全不同的皮膜翼结构,这一发现对于了解恐龙形态差异和鸟类飞行起源具有重要意义。这一成果发表在《Nature》上,代表着我国学者在鸟类起源研究方向上再次取得新成果。

利用综合地球物理方法探测古地幔柱作用“遗迹”

中国科学院地质与地球物理研究所和广州地球化学所、云南大学共同合作,创造性地运用地球物理方法,探测峨眉山大火成岩省古地幔柱作用“遗迹”取得成功。通过在峨眉山大火成岩省组织实施人工地震测深、宽频带地震台阵探测、密集重力/地磁剖面测量,系统地建立了古地幔柱作用“遗迹”的地球物理响应特征;确定了与古地幔柱作用有关的岩浆底侵的位置和规模,揭示出大规模岩浆活动导致的地壳结构和组分变化、深浅响应过程等;探讨了地幔柱与岩石圈相互作用机制与现今岩石圈结构特征之间的联系。该成果不仅对古地幔柱作用“遗迹”的探测和鉴别具有案例价值,而且对峨眉山大火成岩省未来的深部找矿具有指导意义。

首次揭示南极大陆岩石圈三维构造格架

中国地质科学院地质力学研究所安美建、Douglas Wiens(美)、赵越等人在国际极地年旗舰项目多国联合工作中,历经数年技术研发,使用美、中等国家在南极内陆高原获得的最新天然地震观测和其它共享观测,获得了南极板块高精度莫霍面深度、岩石圈厚度、剪切波速、温度场和地表热流三维岩石圈结构参数,在国际上首次查明了南极大陆整体构造格架。新结果显示:10Ma年前老的俯冲板片在南极半岛之下仍有残存;东南极山系应是冈瓦纳超大陆最后聚合形成时的缝合带;大洋岩石圈增厚速率不仅与其年龄有关,还与形成时的洋中脊扩张速度有关等。这些新发现加深了对冈瓦纳超大陆聚合和裂解以及南极大陆构造演化的认识。

天然金属铀的首次发现

核工业北京地质研究院李子颖研究团队以我国南方典型热液铀矿床中沥青铀矿为研究对象,采用光电子能谱等研究手段原位分析了天然沥青铀矿中元素的组成、价态及含量,并开展了与人工合成金属铀和氧化还原铀矿物的对比分析工作,证实自然界中存在零价态的金属铀。该发现为揭示热液铀成矿作用机理和控矿要素提供了关键性判据,证明成矿物质铀具有深源性,铀的沉淀富集是热液成矿体系物理化学条件变化所致,为我国铀资源的深部突破提供了理论依据。研究提出的不同价态铀的比例,可以指示矿化的深度,在铀成矿深度的定量预测等方面具有重要的实际价值。该研究成果是我国铀矿地质及基础地质研究领域原创性成果,突破了人们认为铀在自然界仅以价态的形式存在的惯常认识,在国内外引起广泛反响。

中国粮食主产区地下水资源保障能力综合研究

中国地质科学院水文地质环境地质研究所张光辉团队围绕国家粮食安全战略实施的需求,创新农田区井渠遥感识别解译关键技术,首次查明我国主要粮食基地13个主产区分布范围、作物布局结构和灌溉农业开采地下水状况,揭示了农业超采区地下水位“强降-弱升”规律,破解了黄淮海平原农业区地下水超采程度与气候变化、农作物播种强度、陆表水文和地下水资源状况之间的机制,创建了适宜我国粮食主产区地下水保障能力评价理论与方法,建立了“安全保障”及“无法保障”评价指标体系。同时,首次阐明了我国粮食主产区灌溉农业对地下水依赖程度和地下水资源保障能力状况,为国家粮食安全战略的实施提供了重大科学依据。

内蒙古自治区东乌珠穆沁旗花脑特矿区银多金属矿勘探获得重大突破

中国冶金地质总局第一地质勘查院与锡林郭勒盟金仓矿业有限责任公司共同合作,在地表为大面积天然草原牧场覆盖的东乌珠穆沁旗发现花脑特银多金属矿床。矿体皆为隐伏矿体,平均埋深500米。目前,控制资源量银1173吨、铅锌12万吨、铜1.6万吨,其中银达到大型矿床规模,此外伴生有镓、铟、镉、硫、砷等元素。另在主矿体边部存在低品铅锌矿体,铅锌金属量达20万吨以上。该矿的发现,在理论上运用“东乌旗多金属成矿带矿床(点)呈北东向带状、北西向等间距分布”的认识;技术上运用土壤地球化学测量,确定银多金属矿重点找矿区;在重点找矿区运用 “遥感解译与地质测量相结合,物探先行,钻探验证”技术手段。通过综合分析研究,预测全矿区资源量银大于2000吨、铅锌大于30万吨,潜在经济价值超过200亿元。

神狐及邻近海域天然气水合物资源勘查取得重大突破

中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、梁金强研究团队针对我国南海地质条件,提出南海天然气水合物成藏理论,研发了一套天然气水合物高精度勘查、评价和预测技术体系。2015年,在神狐海域共实施23口探井钻探,均发现天然气水合物,圈定矿藏面积128平方千米,控制资源量超过1500亿立方米,相当于一个超大型油气田规模,取得了天然气水合物勘查的重大突破。在神狐西部邻近海域,利用自主研发的“海马”号非载人遥控探测潜水器,首次发现海底活动性“冷泉”,并在此处海底表层成功获取块状天然气水合物实物样品,对后续天然气水合物钻探部署具有重要意义。

琼东南盆地深水区中央峡谷大气田发现与成藏理论创新

中海石油(中国)有限公司湛江分公司王振峰带领研究团队自主创新,创建了南海陆缘深水拆离盆地油气地质理论,攻克了深水海底地形复杂、资源潜力不明等难题,获得了勘探历史性重大突破。同时,该理论创新了煤系烃源岩相控地震反演技术,厘定了海陆过渡相与海相优质烃源岩分布,明确了高温快速生烃机制,破解了气源难题;创新了深水储集体分析的综合技术方法,首次揭示了大型轴向中央峡谷充填演化过程及大型储集体分布规律,解决了储层问题;首创了基于深水区海水声学特征的地球物理处理和识别技术,建立了深水少井区复杂地质条件下储层预测、烃类检测技术系列,大幅提高钻探成功率;首次提出了深水轴向大型峡谷成藏模式,指导发现了超2000亿立方米地质储量的中央峡谷大气田。

鄂尔多斯盆地环江整装大油田勘探新突破

长庆油田分公司刘显阳、彭惠群、张晓磊等人组成科研团队针对鄂尔多斯盆地环江地区长8物源供给多、砂体结构差异大、特低渗透储层非均质性强、勘探难度大的特点,开展特低渗透油藏成藏地质研究和技术攻关,首次明确了“近源短轴”的扇三角洲砂带展布形态和分布规律,构建了成岩作用-成藏耦合关系,定量化评价了长8油层烃类赋存状态,创建了“甜点式充注、集群式分布、复合连片”的大型岩性油藏模式,揭示了长8油藏分布规律,2015年新增探明、控制储量3.63亿吨,新发现环江亿吨级整装大油田。目前,已建产能88.8万吨,预计可建成百万吨油田。项目成果不仅丰富了特低渗透砂岩石油勘探认识和技术,还促进了类似油田的规模有效开发。

煤系伴生的锂镓等“三稀”金属元素富集机理及综合开发利用

河北工程大学孙玉壮研究团队与中煤地质工程总公司在中国地质调查局地质调查项目和国家自然科学基金的联合资助下,在世界上首次从煤中发现新型锂-镓矿,分别是宁武煤田超大型煤矿中伴生的锂-镓矿和准噶尔煤田超大型煤矿中伴生的锂矿,揭示了上述矿床的分布规律,创建了成矿模式,自主研发了系列提取粉煤灰中锂、镓技术,建立了煤中伴生锂和稀土元素开发利用指标体系,形成一批具有自主知识产权的专利技术。依据本项目的专利技术,已成功从中试车间循环液中提取出碳酸锂和金属镓,开辟了开发利用三稀元素的新途径。相关论文已发表在TOP期刊《Earth-Science Reviews》、《Ore Geology Reviews》等著名杂志上,受到国内外专家的关注。

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