摘要：揭示出中央造山带秦祁昆结合部晚古生代一早中生代的沉积建造与沉积环境，在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出古元古代的超高温泥质麻粒岩，桐柏志留纪超高温变质作用可能与商丹洋洋脊俯冲作用有关。完成了5条横穿桐柏造山带的构造剖面，并在狼山1:5万填图区发现了3个铁矿（化）点。同时，修正了大兴安岭南段地壳构造单元划分。

1.项目概况

“重大构造事件与成矿制约”项目隶属于“关键地质问题综合调查”工程，包括5个子项目：“秦岭一大别造山带构造事件调查及1:5万填图试点”、“兴蒙造山带关键地区构造格架及廊带地质调查”、 “秦祁昆结合部构造事件调查及增生杂岩专题填图试点”、“华南造山带基底地质调查及1:5万填图试点”和“东天山沙泉子幅和狼山儿驼庙幅1:5万填图试点”。

2.成果简介

2014年取得的研究成果与进展如下：

(1)揭示出中央造山带秦祁昆结合部晚古生代一早中生代的沉积建造与沉积环境。研究表明，结合部二叠系自北 向南表现为一套潮间一潮下带、陆缘斜坡相沉积组合，自东向西表现为三角洲、滨海相和陆缘斜坡相沉积组合。三叠系具有自北向南水体逐渐加深且沉积中心向南迁移的特征。古水流分析表明，研究区内三叠系碎屑物主要来自于北侧。 揭示出秦祁昆结合部蛇绿混杂岩的岩石组合特征，天峻南山蛇绿混杂岩主要是由橄榄岩、枕状玄武岩、硅质岩、辉长岩、灰岩、泥岩、粉砂岩共同构成，与上覆二叠系碎屑流沉积为不整合接触； 拉脊山六台水库一带蛇绿混杂岩主要由枕状玄武岩、硅质岩、辉长岩、蛇纹岩共同组成，与上覆志留系河流三角洲相沉积之间为不整合接触。提出泥盆纪一三叠纪秦祁昆结合部火山-岩浆-沉积作用形成于活动大陆边缘，是特提斯洋向北持续发生俯冲-增生造山作用的结果 (图1)。

(1)在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出古元古代的超高温泥质麻粒岩。由泥质麻粒岩与大理岩、钙硅酸盐岩和片麻岩组成的变质表壳岩，以透镜体的形式产于经历了三叠纪超高压变质的新元古代正片麻岩中。泥质麻粒岩由石榴子石、矽线石、斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、黑云母、白云母和金红石组成，麻粒岩峰期变质的温度和压力条件约为940°C和1.2GPa。锆石U-Pb定年结果给出了1845Ma的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄加权平均值。结合其他研究结果推 测，扬子板块北缘经历了古元古代的增生造山作用。在桐柏造山带中发现含假蓝宝石的基性麻粒岩（图2)，通过锆 石U-Pb年龄、岩石学和相平衡模拟研究，确定桐柏麻粒岩经历了志留纪超高温变质作用，峰期温压条件为大于20C和8~10kbar。具有逆时针的P-T演化轨迹，变质时代为440~415Ma。桐柏志留纪超高温变质作用，可能与商丹洋洋脊俯冲作用有关。

(3)完成了5条横穿桐柏造山带的构造剖面，发现桐柏杂岩体中的早期南北向拉伸线理和深熔作用，提出桐柏变 质-深熔地体的三维结构，在高压榴辉岩带与蓝片岩带之间韧性剪切带的糜棱岩中获得3组锆石年龄，分别为2400Ma、 2000Ma和1800Ma。

(2)在狼山1_:5万填图区发现了3个铁矿（化）点（图3 )，重新厘定了叠布斯格组岩石组成，填制出系列新生代大型逆冲断层、右行断裂和正断裂，揭示出白垩纪低角度拆离断层及上盘白垩纪拆离红盆，华北板块与阿拉善地块的边 界断裂。在叠布斯格杂岩中识别出3期褶皱，分别对应早古生代华北与阿拉善地块的拼贴、晚古生代古亚洲洋关闭和三叠纪左行走滑3个阶段。

(3)兴蒙造山带关键地区构造格架与廊带地质调查取得重要进展，修正了大兴安岭南段地壳构造单元划分，提出 了新的构造单元划分方案。在西拉木伦河附近识别出三叠纪与碰撞相关的花岗岩，进一步限定西伯利亚和中朝古陆的 碰撞造山过程。

(4)在东天山和北山发现一系列前寒武纪岩石（0.9 Ga和1.4 Ga)，揭示出中亚造山带中古老地壳的形成和演化历
史。在敦煌地块发现约440 Ma的高压基性麻粒岩，表明北山与塔里木板块在早古生代发生了碰撞造山。在塔里木板块 北缘（博斯腾湖南）发现约800Ma的高压麻粒岩，其很可能形成在塔里木板块与Rodinia超大陆的碰撞造山过程中。

(5)研究表明，华夏地块古元古代基底曾经遭受麻粒岩相变质改造，具有顺时针样式P-T轨迹，经历1.93Ga和 1.87Ga两期构造热事件，存在古元古代末期的紫苏花岗岩。

3.成果意义

(1 )西秦岭楔晚古生代一中三叠世 活动大陆边缘的确定为中国南、北两大板块构造体质转换和秦岭、祁连、昆仑 造山带相互耦合过程研究提供了直接证据，同时将指导该区的地质找矿工作。

(2)在苏鲁超高压变质带识别出古元古代超高温泥质麻粒岩，为苏鲁造山带及扬子板块北缘古元古代的构造演化 历史提供了制约。桐柏造山带秦岭群中含假蓝宝石基性麻粒岩的发现确定其经历了志留纪超高温变质作用，为秦岭-大别造山带早古生代的构造演化提供了制约。同时，也表明超高温变质作用可能比传统认识中的更为普遍。

(3)桐柏变质-深熔地体三维结构的研究，将该造山带的岩浆和变质事件从早中生代碰撞造山到晚中生代伸展隆升 的演化连接起来，使人们更深人认识地壳深熔作用在造山带演化过程中的作用和重要性。

(4)狼山地区古生代以来多期构造事件是阿拉善地块和华北板块之间受不同构造域影响的直接结果，同时也反映 了阿拉善和华北边界的位置和性质。

(5)东天山-北山一系列前寒武纪岩石和敦煌地块约440Ma的高压基性麻粒岩的发现表明，东天山-北山造山带中的古老微陆块具有相同的前寒武纪地壳形成与演化历史，它们并不是来源于塔里木克拉通，这为揭示中亚造山带南部的构造演化和古老微陆块的起源提供了重要制约。

(6 )华夏地块古元古代岩浆及变质事件的识别，为理解华夏地块基底生长与再造过程提供了地质依据。基底韧性 剪切带的几何学和运动学，是理解华南中生代陆内变形样式的关键，并为建立华南中生代陆内造山与南北陆缘板块碰 撞或古太平洋板块俯冲的动力学关系提供了约束。(中国地质科学院地质研究所 张泽明 张进 闫臻 周喜文 贺振宇 刘建峰 李建华 梁凤华 向华供稿）

    为拓宽在读研究生的知识面，加强他们的野外实践能力，地科院地质研究所于2010年10月13日—16日组织研究生到江苏东海大陆科学长期观察站参观并进行野外考察。高锦曦副所长带队，地科院研究生处王秀华处长、地质所科技处迟振卿副处长、张泽明研究员与19名研究生参加了考察活动。

    中国大陆科学钻探工程（CCSD）是国家“九.五”重大科学工程和国际大陆科学钻探重点项目之一，在具有全球地学意义的大别—苏鲁超高压变质带实施的5000多米深的科学钻探，是近年来全球大陆科学钻探计划项目中最大和最深的科钻井，被称为中国科钻第一井。2007年1月，经上级批准在东海建立了中国大陆科学钻探工程长期观测站，科学家们将利用CCSD深井，开展地球物理、地球化学深部观测与研究。

    考察学习期间，同学们参观了长观站基础设施、大陆科学钻探钻塔，观看了岩石标本。张泽明研究员在钻塔上介绍了该工程的实施概况，在长观站走廊回顾了钻探施工及研究的光辉历程及丰硕科研成果。高锦曦副所长为同学们详细介绍展望了长观站未来的建设、发展目标。在张泽明研究员带领下，还进行了房山超高压变质带榴 辉岩、云台山片麻岩等相关的野外地质考察。

    2013年1月10-11日，中国地质科学院在北京召开了2012年度科技成果汇报交流暨十大科技进展评选会。来自国土资源部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委员会、中国地震局、中国石油化工集团公司等部门54位院士、专家组成的评选委员会，经过认真、严谨的评审和投票，评选出中国地质科学院2012年度十大科技进展和特别进展。 

　　特别进展：深部探测技术与实验研究专项（SinoProbe）与国际同步

　　中国地质科学院董树文研究员、李廷栋院士及深部探测专项团队在财政部、科技部支持，国土资源部组织实施下，成功实现了技术创新与重大科学发现的并举，完成了6000km深地震反射剖面，使我国进入国际深部探测大国的行列，建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网，实施的6口科学钻探获得重要发现，实现矿集区立体探测，关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究取得长足进展，探测仪器装备研制取得重要突破。专项被认为是我国由地质大国向地质强国转变的标志性重大地学计划，在世界地球科学领域具有很强的影响力，具有经济社会意义巨大创新价值，在大科学计划组织实施方面做了有益的探索，为实施“地壳探测工程”重大科技专项奠定了坚实基础。专项被两院院士评为 “2011年度中国科技十大进展新闻。 

大漠中的地震探测

　　2012年度十大科技进展：

　　1、世界首幅数字化1:500万国际亚洲地质图编制完成

　　我国地质学家主导编制数字化1:500万国际亚洲地质图，获得高度评价。地质研究所任纪舜院士研究团队在地质调查项目资助下，按照世界地质图委员会相关决议，联合欧亚20个国家130余位科学家，历时7年，共同编制完成1:500万国际亚洲地质图，在ArcGIS平台建立地质图空间数据库。图幅范围西起阿尔卑斯，东到马里亚那海沟，北至北冰洋，南到爪哇海沟，包括亚洲大陆、欧洲大部、非洲东部、澳大利亚西北部、菲律宾海、印度洋北部及西太平洋部分地区。国际评审委员会认为，1:500万国际亚洲地质图是当代地质编图杰作，具有里程碑意义。

1比500万国际亚洲地质图

　　2、Hf同位素填图揭示青藏高原南部地壳生长过程与成矿

　　应用锆石Hf同位素示踪新技术，揭示青藏高原南部岩石圈结构、地壳生长过程及控矿作用，取得重要创新研究成果。地质研究所侯增谦研究团队在国家重点基础研究发展计划（973）项目资助下，通过Hf同位素填图，发现拉萨地体中央为前寒武纪微陆块，两侧为幔源物质注入的新生地壳；特提斯俯冲造山和印度—亚洲大陆碰撞导致微陆块发生垂向增生和侧向增生，对成矿金属来源和矿床分布产生显著控制作用。斑岩铜矿床产于新生下地壳区，矽卡岩型铁铜矿床发育在陆块内部及再造边缘，铅锌矿床则发育在残存的微陆块内部及边缘，深化了对碰撞造山带区域成矿规律的认识。

青藏高原南部Hf同位素填图及成矿系统分布

　　3、柴达木盆地古环境重建与成矿作用研究卓有成效

　　柴达木盆地科学钻探工程揭示古环境变化与成矿过程。矿产资源研究所郑绵平院士研究团队在地质调查项目和国家自然科学基金联合资助下，在柴达木盆地东部获得1.17Ma以来高精度年代学数据和高分辨率古环境记录，揭示晚更新世晚期以前一百余万年处于凉温或偏暖湿的古气候环境；在柴达木盆地西部发现第四纪早期发育15期冬季风强盛的冷期沉积，在柴达木盆地中部发现冬/夏季风重要界线和柴中成盐突变带。合理厘定察尔汗含钾盐矿层，提出高山深盆多级盐盆地迁聚成钾模式，分析了三湖区第四纪生物气成因和控制因素，为柴达木盆地资源评价提供了重要依据。

柴达木察尔汗盐湖第一个全取芯深孔QC-1岩芯略图

　　4、青藏高原南部变质作用和构造演化取得创新性进展

    地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室张泽明研究员、董昕助理研究员团队在地质调查项目资助下，对拉萨地体的变质作用和构造演化取得了多项重要进展：在该地块北部发现约650 Ma的高压麻粒岩；在中部鉴别出曾被认为是前寒武纪基底实为三叠纪变质岩；发现地体东南部发育有高温、高压、高氧化度的埃达克质晚白垩纪紫苏花岗岩；确定了南部与冈底斯岩基共生的中、新生代高级变质岩与侵入体共同构成该岩浆弧的中、下地壳；厘定了地体北部安多地块自新元古代至侏罗纪的变质演化历史；揭示出南迦巴瓦变质岩系的古元古代和早古生代两期新岩浆变质事件。上述成果为全方位厘定拉萨地体的变质演化历史和成矿地质背景做出重要贡献，成果已在国际主流地学期刊发表，获得较高引用。

青藏高原拉萨地体变质地质图

　　5、发现一种新的金刚石富集类型——蛇绿岩型金刚石

    地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室杨经绥研究员为首的地幔岩研究团队在科技部、国家自然科学基金和地质调查项目联合资助下，在雅鲁藏布江的西段和缅甸的密支那地幔橄榄岩、丁青地幔橄榄岩和新疆萨尔托海铬铁矿中新发现金刚石等超高压矿物。项目组已在全球5条板块缝合带的10个蛇绿岩块中发现了金刚石等深部矿物，并在铬铁矿中发现原位产出的金刚石，其金刚石的C同位素值和矿物包裹体不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质型金刚石。由此认为，确定了一种产在蛇绿岩地幔橄榄岩中新的金刚石产出类型，并命名为蛇绿岩型金刚石，从而开辟了金刚石勘查的新方向。

蛇绿岩型金刚石的产地分布图

　　6、井间跨度500米的电磁波探测与层析成像系统研制成功

　　自主研发大透距地下电磁波探测与层析成像系统达到国际先进水平。地球物理地球化学勘查研究所高文利研究员团队在国家高技术研究发展计划（863）项目资助下，相继突破低频—大功率发射、高灵敏度接收、井中天线技术等关键技术，成功研制适用于钻孔间和坑道间工作的地下数据采集系统，同时研发科研样机及配套数据处理解释系统，形成了具有自主知识产权的大透距地下电磁波层析成像系统。测试检验表明，系统稳定可靠，井间探测距离可达500多米，能够精细探测盲矿及溶洞，为地质勘查提供了高分辨率技术设备。

地下电磁波数据采集系统

　　7、多元素形态分析技术突破展示出生态环境地球化学应用新前景

　　发展溴、碘、砷、镉等有益有害元素形态分析技术，开创了元素分析地球化学新领域。国家地质实验测试中心李冰研究员团队在国家自然科学基金、公益性行业专项、地质调查项目联合资助下，采用高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱联用技术，建立了元素价态、金属有机化合物、生物有效形态分析技术方法体系，包括高品矿泉水溴酸盐检测技术、碘地球化学调查方法、生物样品砷形态分析技术、植物样品镉形态分析方法，灵敏度高、检出限低，为生态地球化学调查和环境评价提供了重要的实验检测技术支撑，具有重要应用前景。

镉胁迫对印度芥菜细胞超微结构的影响

　　8、西藏阿里铜金矿科技找矿重大突破 

    发挥科技优势精心部署找矿勘探，在西藏阿里尕尔穷探获大型铜金矿。矿产资源研究所唐菊兴研究员团队在公益性行业科研专项和商业性勘查项目联合资助下，查明西藏阿里尕尔穷铜金矿床地质特征，研究成矿规律，新发现含锇自然铋、硫硒铋化物、碲硒铋化物、自然铁、锌铜互化物、铁铬镍互化物等特殊金属矿物，确定了矿床类型，建立了矿床模型。探获332+333类别铜资源量8.7万吨、共生金资源量27吨、伴生银资源量52吨，成为班公—怒江缝合带西段第一个达到详查程度的大型铜金矿床，实现科技找矿重大突破。 

尕尔穷矿区照片

　　9、中国侏罗—白垩系界线及海陆相地层对比研究新进展

    地质研究所季强、柳永淸研究员团队在地质调查项目资助下，通过对藏南地区9条海相侏罗—白垩系界线和辽西地区7条陆相界线地层剖面的研究，在藏南地区桑秀组底部获得了142Ma的年龄，表明国际侏罗—白垩系界线年龄值不会小于142Ma ，支持了国际地层委员会提出的145Ma的界线年龄；在冀北—辽西地区土城子组底部获得154Ma的年龄，在其顶部获得137Ma的年龄，表明侏罗—白垩系界线应置于土城子组内部。首次提出藏南地区海相侏罗—白垩系界线应置于柔扎组与桑秀组或甲不拉组之间，辽西地区陆相侏罗—白垩系界线应置于土城子组二段与三段之间，即置于真叶肢介—三尾拟蜉蝣间隔带之底，基本解决我国几十年来争论不休的侏罗—白垩系界线问题和海陆相界线地层对比问题。

西藏浪卡子地区卡东桥侏罗—白垩系界线剖面

　　10、深地震探测揭示长江中下游深部过程及构造岩浆成因系统

　　矿产资源研究所吕庆田研究员团队在国家深部探测专项(Sinoprobe-3)和国家自然科学基金重点项目联合资助下，使用主动源和被动源地震探测技术，捕获到长江中下游成矿带深部动力学过程的关键信息。发现上地幔存在异常速度和各向异性结构；成矿带边界断裂附近地壳出现“鳄鱼嘴”构造，即上地壳逆冲，下地壳俯冲并穿过Moho直到上地幔顶部；发现下地壳反射同相轴密度与火山活动强度成正比，且在庐枞火山岩盆地之下发现反射各向异性和多级岩浆活动留下的地震学痕迹；发现地壳变形的不均匀性和地壳变形与岩浆活动相互作用的新证据。提出了陆内巨型成矿带形成的深部过程与构造岩浆系统新模型，即陆内俯冲增厚、岩石圈拆沉、基性岩浆底侵、新生地壳熔融并发生MASH过程，诠释了陆内巨型成矿带的成因。

穿过宁芜矿集区的反射地震偏移剖面

    中国地质科学院2012年十大科技进展是从1025项执行项目中，经过院属各单位筛选、推荐的22个优秀项目中评选产生，代表了院最新研究水平，受到院士专家的重视和好评。李廷栋院士认为，成果丰硕，创新良多，效益显著，贡献突出；具体表现包括：（1）涉及学科多，几乎覆盖院所有学科领域；（2）项目来源广，有国家科技专项、973和863项目、国家自然基金项目、公益性行业科研专项、地质调查项目及横向项目；（3）涉及地区广，包括国内不同地区、亚洲大陆及毗邻海域，立足国内，面向全球；（4）成果水平高，取得不少重要的新发现和新认识；（5）社会经济效益好，有助于建设美丽中国。