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。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中国地质科学院

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2013年1月11日

钾，作为肥料的重要要素，在农业生产中有着不可替代的作用。钾盐资源是保障国家经济稳定、战略安全的重要紧缺性资源。然而，我国钾肥常年紧缺，立足国内找钾，是保持我国农业平稳发展的重要保证。为此，必须加强在中国古今盐盆地找钾的勘查与研究，重点开展海相盐盆地找钾和油钾兼探。

处在扬子盐类成矿域核心位置的四川盆地是我国重要的海相成盐盆地，自20世纪60年代以来，一直是我国重要的找钾地区之一。中国地调局成都综合利用所在总结已有资料的基础上，以四川盆地隐伏钾盐矿层为切入点，对典型含盐构造的沉积特征、盐类矿物特征、测井地质特征、盐类地球化学特征进行了系统性论述，重建了三叠系四川盆地含盐层的时空分布，讨论了各成盐期的沉积成盐环境，评价了成盐成钾条件，进一步根据测井数据及地球化学分析资料，总结了蒸发成盐过程中成钾事件的地球物理响应机制与地球化学特征，提出了四川盆地成盐成钾模式。本专著分为九章，为研究四川盆地三叠系沉积环境，研究岩盐、钾盐矿产提供了参考。

摘要：柴达木盆地西部发现大储量新型砂砾富钾卤水资源，估算资源量3.5亿t,可望成为新的钾 矿后备基地。研究表明，勐野井钾盐成矿时代为中侏罗世，建立“二层楼”成钾模式。同时，发现 塔里木盆地古新统含钾石盐矿层。揭示，四川盆地三叠系富钾卤水和杂卤石开发利用前景大。

1.项目概况

中国的国土具有由若干小陆块（克拉通）、微陆块和造山带拼合而成的地质构造背景，造就成中国海、陆相盐盆地的成矿构造环境，成 盐成钾具有某些特殊性，且成矿难度大。中国地质科学院矿产资源研究所、柴达木综合地质 矿产勘查院、中化地质矿山总局地质研究院等 单位，在地质矿产调查评价专项“钾盐资源调 查评价”（我国油钾多能源资源综合调查评价） (2010—2014年）、国家自然科学基金项目“中 国西南地区钾盐矿成矿机理及开发”（2009— 2013年）资助下，采取多学科联合和油钾兼探， 取得了钾盐找矿重要进展。

2.成果简介

(1)柴达木盆地西部深层富钾卤水资源综合调查取得突破。2008—2010年“青海柴达木 西部第三系上新统富钾硼锂深循环卤水矿产普 查”项目，其目标层位仅限于上新统。基于古 气候和盐沉积构造背景研究，揭示柴达木盆地为新近纪一第四纪盐谷，将找钾目的层从新近 系扩大到下更新统，经地震和钻探得以验证。 对梁ZK05孔等岩心进行古地磁测年，推算其 上部新型砂砾富钾卤水层堆积时间为2.58~2Ma (图1)。该新型砂卵砾石富钾卤水的发现，大 幅度扩大了柴达木西部钾盐资源远景，且揭示一种新构造成钾机制。通过该区地震资料重新处理一解释一反演，预测该套储卤层沿北 部阿尔金山前从西边大浪滩凹地向东至察汗 斯拉图，呈条带状分布（图1)。KCl品位在 0.31 %~ 1.56%之间，为氯化物型卤水。根据25个钻孔所控制范围，推算KCl资源量 3.5 亿 t(图2)。

(2)滇西南成钾时代新认识一一二层楼成钾模式。在对滇西勐野井地表和矿山深入的实地调查表明，勐野井推覆构造十分复杂，钾盐 矿层呈马尾丝状，与周围碎屑层直接接触，缺 乏任何化学沉积物过渡。同时，对西部新特提斯沉积构造的演化分析表明，该区古新统无可 靠的海相沉积的证据等。由此对以往认为的勐 野井成矿时代提出了质疑，并根据对勐野井盐 体构造受F3断层控制的特征，推测勐野井钾盐 矿体是由深部挤上来，其时代可能不是前人所 认为的古近纪。进而通过地球物理和钻探验证， 在勐野井矿外围MIK-1井深部中侏罗统花开左 组发现含钾盐层（垂厚70m)。在岩心中所见 含钾矿物主要为钾石盐，与石盐共生，呈橘 红色，具不规则条带状或脉状，穿插在泥砾 中，呈交织角砾结构，反映其受构造挤压作 用（图3)。

(3)塔里木盆地库车凹陷古新统发现厚 层钾石盐。通过油钾兼探，取得了66个含盐钻孔（累计进尺7万余米）岩屑样品和相应完 井报告，首先发现羊塔4井含钾石盐岩层厚达百米，其中达到KCl工业品位（7%~10%)厚 41m(图4)。

在探索“古凹今隆”找中浅部钾盐矿的同 时，从实际出发打破国外钾盐水采深2000m的 下限，探索5000m以上溶采可行性。目前，我 国重庆采盐（NaCl)深度已达3188m;山东东 营在建NaCl溶采达4300m;四川平落坝已在深 5000余米处采卤提钾，卤水上涌堵孔已得到技术解决。由于KCl溶解度比NaCl大，因此在库 车坳陷5200m溶采钾石盐具有可能性。

(4)开拓上扬子盆地找钾新方向。上扬 子盆地三叠系业经50多年找钾未获突破，经过 综合分析认为，该区是一种特殊的多级次盐盆地成钾模式。既是最后的浓缩次盐盆，又是四 周海水频繁补给的次盐盆地，且成盐后期变化 大，因此中深部多成溶滤液体矿，全盆地含卤 层面积达13万km²,且KCl含量很高，值得高度 重视。如仅对13个储卤构造的富钾卤水矿进行资源量评估，获富钾卤水资源量32.60亿m³,氯 化钾（KCl)资源量4916.93万t。在上扬子中东 部和西南局部地区，产出巨量“准可溶性”杂 卤石矿石。据估算1(2〇资源量逾90亿t，是一种 可利用的缓释硫酸钾镁肥。通过多年不同温压、 溶剂实验和当地矿业公司工业性试采表明，上扬子盆地杂卤石是一种宝贵的缓释钾肥，是富 钾卤水的重要来源。在溶采动力作用和高温压 条件下有利于杂卤石中钾的溶解，尤其赋于石 盐中分散状杂卤石更易溶于水中。上扬子盆地富钾卤水和巨量杂卤石，具 有远大的开发利用前景。

(5)进一步缩小陕北盐 盆找钾靶区。近期地质地球物理资料综合研究表明，陕 北盐盆含钾目的层马五6亚段 沉积期总体表现为“两坳夹 一隆”的构造分异格局，次 级成盐凹陷有5个，揭示陕北 盐盆既不是“平底锅”，也不是单一的“尖底锅”，而是由 多个次级凹陷组成的“复底 锅”。据此，初步锁定了有利 成钾区，提出钾盐钻探靶区， 范围已从盐盆地的50000km² 缩小至2000 km²以内。

3.成果意义

基于柴西新近纪一第四纪盐谷的成盐观 点，引领该区新型砂砾型富钾卤水大资源量的发现，揭示该区Q「N2有较大的钾资源潜力，有 望成为我国最大钾盐矿山察尔汗的后备基地， 成为中国地质调查局实现“358”钾盐储量重点 靶区之一。深入实际调查和实践，发现大量新的科学问题和疑点，从中国成盐地质构造实际 出发，不为国内外传统成钾观点所限，从而提 出滇西南勐野井成钾时代为中侏罗世的“二层 楼”成钾模式，并得到钻探初步验证；通过岩屑录井发现库车凹陷古新统厚大钾盐矿层，并 打破国外钾盐水采下限2000m深的禁区开展深 层钾矿层试采研究；推进上扬子盆地富钾卤水 和巨量杂卤石的应用研究新进展等，使长期困 扰我国海相钾盐找矿难题崭露突破的曙光，对于我国急缺矿产找矿研究有一定的启发意义。(中国地质科学院矿产资源研究所 郑绵平侯献华张震供稿）