2006年1月18-20日,中国地质科学院召开2005年度科技成果汇报会。由中国科学院、中国地震局、教育部和国土资源部40位院士、专家组成的评选委员会,认真听取了64个项目成果汇报,经过讨论由基础地质组、应用地质组分别推荐26个项目做为“中国地质科学院2005年度十大科技进展”提名;再由评选委员会全体专家对26个提名项目的年度进展和成果进行综合评议,投票选出了中国地质科学院2005年度十大科技进展。评选委员会孙枢院士宣布最终结果并点评,中国地质科学院2005年十大科技进展如下:
1.我国4省区76种元素区域化探图编制试点研究
研究周期表中几乎所有元素在地球上各种尺度的分布,将是继门捷列夫发现周期表后的一个重大事件,将使人类更好的了解地球,并解决人类赖以生存的资源与环境中许多重大问题,本项目是朝这一宏伟目标在国内外的首次试点。因为从1973年至今全世界的近60项地球化学填图计划都还未产生制作出气体与人工元素之外周期表上所有元素地球化学图的思想,而且它们的多元素分析技术与质量监察方案也都达不到这个要求。本项目在多元素分析系统,利用虚拟地球化学标准图的监控方案,成矿元素潜在资源量预测,多元素地球化学成矿区带的结构与演化等方面的创新研究成果不仅将推动全国,而且将推动全世界地球化学填图理论、方法、技术在21世纪走向更加成熟。
2.大型科学装备远程共享示范研究——离子探针示范系统
北京离子探针中心承担的“大型科学装备远程共享示范研究——离子探针示范系统”项目,攻克一系列关键技术,研制出一套以B/S结构和C/S结构模式相结合的远程操作离子探针的示范系统,
实现了在Internet公共网络环境下,
实时远程控制离子探针质谱仪、观测样品图像实时变化、在线获取实验数据、远程协同信息交流等远程实验功能。先后在湖北宜昌、巴西圣保罗大学建立了远程工作站,分别进行了长时间科学测试,取得了圆满成功。2005年的成果鉴定认为达到了国际先进水平。该套系统的开发,不仅提高了大型科学仪器的使用效率和应用水平、节约了科研成本,而且促进了以仪器实验为主的科研方式的变革。
3.全国1:100万地质图空间数据库
“全国1:100万地质图空间数据库”是在“全国1:50万数字地质图”的基础上,利用GIS技术,采用国际标准分幅建立的,具有较强的查询、检索等功能。全套数据库共由64幅1:100万国际分幅数字地质图组成,覆盖了我国陆疆全域。该系统重点吸收了近年来地质大调查所取得的大量新资料和新进展,特别是青藏高原地区1:25万区域地质调查中的新成果,填补了我国全面系统地编制国际分幅1:100万数字地质图、建立空间数据库的空白,完善了国家地质图数据库系统,可作为编制小比例尺专题图件的基础,为地球科学研究和国家可持续发展提供最新的基础图件,具有很高的实用价值。
4.首都北京及其周边地区大气、水、土污染机理与调控原理
从动态变化的角度对国际上研究较薄弱的城市区域大气、水、土环境污染理化过程和动力学,地下水和土壤有机物污染,重金属、氮和磷等在多介质体系中的生物地球化学循环,区域演变,土壤污染物的长期积累与灾害效应等进行了前瞻性探索创新研究,改进的新方法技术应用于地表水、地下水和土壤的调查研究,揭示了水—土—动植物体系和水库富营养化中污染物传输过程、演变模式、生态效应、监控—预警—调控,揭示了包括2008年奥运会场馆区等主要功能区的大气—水—土环境问题的实质和治理对策。
5.华北平原地下水资源可持续利用调查评价
地下水资源在华北平原可持续发展中起着重要的支撑作用,但在开发利用中面临着严峻的形势。本项目从基础水文地质条件调查入手,采用先进的同位素、数学模拟、GIS等技术,厘定了第四纪地层结构,重新划分出四个含水层组和17个地下水系统,建立了地下水循环模式,圈定出7.2万km2的深层地下水复合漏斗,确定水头埋深50米为深层水环境约束条件,评价出地下水开发潜力区6.2万km2、限制开采区3.5万km2,得出京津冀地下水应急供水量10亿方/年,并结合南水北调工程提出了生态环境恢复与地下水开发对策。为区域地下水可持续利用提供了科学依据。
6.我国钾盐找矿新的突破和理论创新——罗布泊找钾成果
基于柴达木盐湖成钾认识及与塔里木盆底对比研究,将罗布泊找钾目标定位在罗北凹地,经钻探发现了超大型钾盐矿,证实了成矿预测,资源/储量2.5亿吨,潜在价值5000亿元,实现了我国找钾的第二次重大突破。同时,研究提出“高山深盆迁移论”,即钾盐聚集于新构造运动迁移后的深盆中;建立了“两段式成钾论”,即钾盐聚集于盐湖沉积第二阶段的钙芒硝岩中,有别于传统认识(钾盐聚集于盐湖沉积第三阶段的石盐中,即三段式成钾),拓展了找钾思路和勘查方向。这些创新理论有效地指导了罗布泊盐湖大规模勘查,并又发现了4个中型钾盐矿床。
7.瓮安生物群特征及其环境演化
2005年度同位素年代学研究取得重大突破,首次获得陡山沱组底部SHRIMP锆石U-Pb年龄,为国际地层表新建伊迪卡拉系底界提供了重要年龄证据。同时获得陡山沱/灯影组界线等一批重要年龄数据,为震旦系和南华系划分与对比提供了重要同位素年代学依据。通过大量岩石切片和化学分离的实体化石研究,确立疑源类Tianzhushania tuberifera与后生动物休眠卵Megasphaera
ornata的同义名关系,为瓮安生物群与峡东地区陡山沱期燧石相生物群对比提供了重要证据;首次发现具‘出芽’构造的球状化石,提出初步生物归属意见;对大量微管状化石进行切片研究,对其生物属性提出新见解。
8.1:2500万世界大型—超大型矿床成矿图编制及全球矿产成矿规律研究与评价
大型超大型矿床具有丰富的矿产储量和特殊的成矿特征,其经济价值及战略意义巨大。通过对全球6大洲、87个国家、25种矿产、1394个主要矿床的综合对比与分析,组织国际专家对矿床数据进行了多次审定与补充,采用在矿床资源储量排序基础上的线性趋势统计分析方法筛选出489个大型超大型矿床,建立和完善了具国际权威性的世界大型超大型矿床数据库及用户服务器构件。在全球构造背景分析的基础上,首次在国际上编制完成1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图并划分出11个巨型成矿区带,深化了对世界大型超大型矿床成矿偏在性及全球成矿规律的认识,提出了“异常成矿作用”、“全球成矿统一性与区域成矿特殊性”等新概念,为全球矿产资源战略研究和世界未查明矿产资源预测评价奠定了地质科学基础。
9.大陆板块会聚边界的地幔动力学及现代地壳作用
确定了巨量物质深俯冲及俯冲的时限和苏鲁高压—超高压变质挤出纳布体,发现了透辉石中斜顽辉石出溶体、石榴石橄榄岩辉石中10A相金云母固溶体、深地幔矿物和CCSD主孔地下流体与昆仑山口8.1级地震和苏门答腊8.7级强震活动间的相关性,发现并证实了幔源性氦在CCSD异常气体中的存在和CCSD超高压变质岩中可溶有机质的存在,建立了大陆板块超深俯冲的p-T-t轨迹和大陆超深俯冲过程的流体演化过程。对CCSD主孔4000米以上井段的超高压变质的原岩进行重塑,提出了大陆板片多重性俯冲与折返动力学模式及陆陆碰撞深俯冲剥蚀模式,并在微生物研究方面取得了新突破。
10.多参数反演技术
创新性地实现了起伏地形下重磁三维快速正、反演方法研究及软件集成;提出了“带电流散度校正的三维矢量有限元方法”;成功地研发了起伏地形条件下的单极—单极装置电阻率/激发极化、带地形的大地电磁(MT)三正反演算法和程序及具有自主知识产权的地质—地球物理模型三维可视化与人机交互建模方法和软件;实际资料处理与应用证明重磁三维正反演技术已经达到实用化程度。该成果将对提高物探资料解释水平起到推动作用。
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