地质所上半年在研项目进展顺利 创新成果突出


  地质所上半年在研项目进展顺利,部分项目取得阶段性成果和突破性进展。

  一、 2005年3月8日中国大陆科学钻探达到5158米胜利终孔,4月18日曾培炎副总理出席了中国大陆科学钻探竣工典礼。以我所许志琴院士为首席科学家的中国大陆科学钻探科学研究取得了一系列新进展和多项创新成果。

  其创新成果是:建立了伸入地球深部的"金柱子":中国大陆科学钻探工程在获得主孔5118.20米珍贵岩心和气流体样品的基础上,按照国际大陆科学钻探编录的科学原则及测试,完成了中国第一井的系列"金柱子",包括岩性剖面、地球化学剖面、构造剖面、岩石伽玛异常剖面、矿化剖面、岩石物性剖面、流体剖面等。通过这些剖面的研究,揭示了板块会聚边界深部连续的物质组成,三维结构,流变学,壳幔物质交换,流体组分及地球物理状态。中国大陆科学钻探主孔5000米岩性剖面揭示50多种丰富多彩的岩石类型,并在已知的达到工业品位的毛北金红石矿层下在1600米深度以下又发现400米厚的达到工业品位的金红石矿层;

  通过高精技术测试,在广大的苏鲁地区三维空间范围普遍发现变质岩锆石中的超高压变质矿物--柯石英,证实了苏鲁地区在地质历史上曾发生板块携带了巨量物质深俯冲到100公里以下地幔深处的壮观地质事件;

  对超高压岩石原岩的构造背景模式分析,揭示了在7亿至8亿年前,苏鲁地区是一个被动大陆边缘,有重大的裂解事件发生;

  揭示了超高压变质区的深部物质组成及精确的构造;

  在中国首次通过科学钻探的岩心和原位测井验证了结晶岩地区的地球物理探测结果,标定了结晶岩地区的典型地球物理场;

  根据高压与超高压岩石形成与折返的系统时间差,提出地壳分层拆离的穿时性深俯冲-折返模式,不同于前人关于"整体同时"的模式。穿时性的提出是对板块会聚边界深部动力学过程的创新性认识。

  二、河北丰宁华美金凤鸟的发现是鸟类起源研究的一次重大进展,不仅进一步完善了恐龙向鸟类演化的理论和模式,确立了中国华美金凤鸟成为鸟类始祖的地位,而且为鸟类起源于东亚的学说奠定了坚实基础。季强等人应用古生物演化支序分析软件对华美金凤鸟的205个解剖结构特征进行了分析,结果表明,华美金凤鸟与始祖鸟为姊妹群关系,同处于初鸟类谱系树的基部,但比始祖鸟原始是世界上迄今发现的最原始的初鸟类。

  三、我所杨经绥研究员等首次在地球上发现铁磷合金矿物。他们在大陆科钻一井的石榴橄榄岩中发现了大量特殊矿物。这些特殊矿物形态特殊,多呈球形,外观像由小块皮革拼合而成的足球,直径0.1毫米。这种矿物球的物质成分十分特殊,可以是铁、镍、锰、钛、碳组成的合金,也可是单元素单独组成。球内结构复杂,球中有球,球中有其它矿物的包裹体,有些球显示快速骤冷的雏晶结构。初步研究表明,他们是自然界罕见的矿物,其中的铁磷合金矿物属地球上初次发现。以往人们只在陨石中发现有这类矿物,铁磷合金矿物在地球上的发现对认识地幔的性质和地球的起源等都具有重要的科学意义。

  四、 刘敦一研究员等通过对西准噶尔、东准噶尔、天山、北山、内蒙古等地蛇绿岩的年代学研究,确定古亚洲洋形成年代为5亿年左右。从而澄清了以往关于这些蛇绿岩形成时代从前寒武纪到古生代的混乱说法,解决了长期有争议的地质问题。

  五、 以尹崇玉研究员为首的末元古系课题组有幸在黄陵背斜西翼秭归九曲脑剖面震旦系陡山沱组底部盖帽碳酸岩之上发现火山灰凝灰岩夹层。应用高分辨率、高精度离子微探针(SHRIMPⅡ)锆石U-Pb定年方法,首次获得陡山沱组底部的SHRIMP锆石U-Pb年龄为628.3±5.8 Ma(MSWD=0.86)。该年龄采样点紧邻作为震旦系底界的'盖帽碳酸岩'之上,基本可以限定震旦系的底界年龄。此结果与国际地层委员会2004年发布的《国际地层表》中埃迪卡拉系(Ediacaran)的底界的推断年龄630 Ma非常接近,表明我国修订后的震旦系/南华系界线年龄值为630 左右。表明中国震旦系的底界年龄约为630 Ma是可信的。这不仅解决了长期以来一直悬而未决的陡山沱组底界年龄问题,同时也为确立《国际地层表》中新建的埃迪卡拉系(Ediacaran)底界的确切年龄做出了重要贡献。