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    首次揭示南极大陆岩石圈三维构造格架

      1月17日,在北京召开的中国地质科学院2016年工作会议上,中国地质调查局党组成员,中国地质科学院党委书记、副院长王小烈提出,地科院要充分把握国家科技创新发展的大好机遇,深化改革、开拓创新,奋力实现地质科技创新发展新跨越,全面提升地质科技创新能力和支撑服务水平,努力建设世界一流地学科研机构。

      基础科技能力提升 地调科研成果丰硕 高层次人才梯队建设成效突出

      2015年是“十二五”收官之年。据王小烈介绍,2015年,地科院承担各类项目1465项,总经费9.82亿元,其中,国家科技项目经费1.85亿元、地质调查项目经费6.74亿元、横向项目经费0.56亿元。组织实施地质调查2项计划、12个工程、82个二级项目。获批国家自然科学基金项目95个,总经费4911万元。院基本科研业务费立项资助项目36个,经费1136万元。

      “地科院去年基础创新能力大幅度、全面提升,地质调查、学科建设、前沿研究成果丰硕,技术创新、成果应用、支撑服务效果良好,服务国家战略和生态文明建设更加有力,在找矿突破、生态环境、减灾防灾等方面为经济社会发展作出了积极贡献。”王小烈说。

      国家重大科技项目组织实施进展良好,基础研究和理论创新成绩斐然。“973”计划项目《青藏高原南部大陆聚合与成矿作用》、《中国陆块海相成钾规律及预测研究》顺利验收。“973”计划项目《我国富铁矿成矿机制与成矿预测》及在研“863”计划、重大仪器设备研发、重点基金等项目进展良好。在赣州等地新发现长羽毛恐龙及翼龙化石。全国1∶100万分幅地质图、1∶250万月球地质图出版,编制了数字化亚洲花岗岩图;建立了印度—欧亚大陆碰撞地球动力学模型和青藏高原新的成矿模型。陆块海相成钾理论研究取得重要突破,提出找钾靶区及成钾远景区,指导江陵凹陷中南部整装勘查取得找钾突破;海相火山岩型和BIF铁矿形成背景及富铁矿成矿机理研究取得重要进展。完成第一张南极板块(大陆及海域)高精度三维地壳和岩石圈结构图,提高了南极地质研究程度。

      技术方法研发应用取得新进展。建立了全球首个碳酸盐全岩稀土元素精确定量溶解法;东海长期观测站建立井下综合地球物理观测研究平台;成功研制国家第一个钕同位素比值(143Nd/144Nd)标准样品。铼—锇同位素、元素微区与形态分析等测试水平显著提高。在无人机航磁测量系统、地震勘探、油气地球物理综合探测、土地质量地球化学调查评价和土壤修复等方面取得重要进展。

      高层次科技人才培养引进取得重大突破,国际合作与交流不断深化。高锐当选中国科学院院士,朱立新、蒋忠诚、王贵玲当选俄罗斯自然科学院外籍院士,石建省获“全国优秀科技工作者”称号,侯增谦获李四光地质科学奖,成杭新获“全国国土资源系统先进工作者”称号,曾令森获黄汲清青年地质科技奖,翟庆国获国家自然科学优秀青年基金资助,唐菊兴获地调局首批卓越地质人才称号。中俄蒙哈韩五国第三阶段项目合作进展顺利。引进第四纪测年带头人组建中—澳年代学联合实验室。

      地调科研成果丰硕。全院2015年获国土资源科技一、二等奖各3项,其他省部级奖2项;6项成果入选中国地质调查局中国地质科学院2015年度地质科技十大进展;2项成果获中国地质学会2015年度十大地质科技进展。发表学术论文1034篇,其中第一作者SCI检索论文378篇、EI检索论文76篇、国内核心期刊论文497篇,出版专著19部。获发明专利15项、实用新型专利27项、软件著作权登记11项。

      产学研用紧密结合 科技引领找矿突破 有力服务国家战略和生态文明建设

      2015年,中国地质科学院科技支撑找矿突破,取得重要成果。

      在西藏班公湖—怒江成矿带实现重大突破,铁格隆南斑岩—浅成低温热液型铜矿成为我国最大的千万吨级超大型矿床,预测资源量超过1500万吨;川西甲基卡勘查发现超大型锂辉石矿,有望成为世界级锂资源基地;在准噶尔东部发现大型隐伏斑岩—矽卡岩型铁铜矿;通过“油钾兼探”在柴达木盆地、兰坪—思茅盆地、塔里木盆地等6个有利区,获氯化钾远景资源量8.89亿吨,氧化钾资源远景量近百亿吨。在冈底斯和北喜马拉雅地区圈定一批找矿靶区和成矿远景区,为青藏高原矿产资源勘查部署提供了重要依据。

      在青藏铁路沿线措美县钻获205摄氏度高温地热蒸汽资源,估算发电潜力约110兆瓦;在福建漳州龙海实施我国第一口干热岩科钻进尺突破3120米。

      服务国家战略和生态文明建设更加有力。编制完成了《中国地下水质量与污染调查报告》,为“水十条”制定和全国人大常委会《水污染防治法》执法检查提供了重要技术支撑。发布《中国耕地地球化学调查报告(2015)》,对我国耕地地球化学总体状况作出科学判断。创新西南石漠化综合治理技术,驱动火龙果生态产业跨越式发展。编制中国主要活动断裂对重大工程规划建设影响分析报告;积极参与尼泊尔8.1级地震地灾应急调查。

      产学研用结合更加紧密。落实中央精准扶贫要求,开展对口扶贫单位云南省盐津县地灾调查和典型地质景观调查;推进“乌蒙峡谷地质公园”规划建设。全面支撑部地质公园管理,组织修订《国家地质公园规划编制技术要求》、《国家地质公园验收标准》和《中国国家地质公园建设指南》;推动甘肃敦煌和贵州织金洞正式列入世界地质公园名录。与浙江地勘局、江西地勘局、深圳地质局等单位通过联合承担项目、设立院士工作站,多方面开展合作。

      深化体制机制改革 加强科技平台建设 破解重大资源环境和地球科学难题

      王小烈表示,2016年是国家实施“十三五”规划的开局之年,是局、院“科技创新年”,也是体制机制改革的攻坚之年、全面推进地质科技创新的关键之年,要切实做好“两重一主”工作,通过加快提高地质科技创新能力,破解重大资源环境问题和地球系统科学问题,为“十三五”开好局、起好步。

      “我们要深刻认识科技体制改革带来的机遇和挑战,以科技创新引领全院各项事业发展。要面向世界科技前沿,聚焦国家重大需求,激发创新活力,着力解决地球科学与资源能源重大问题,支撑服务国土资源和地质调查事业发展,为建设世界一流的地学科研机构作出积极贡献。”王小烈说。

      一是精心组织、积极推进,深化体制机制改革。

      积极推进地质科技体制机制改革。要按照深化科技体制改革和事业单位分类改革相关要求,出台“十三五”地质科技发展规划,加快推进地质科技体制机制改革,提高管理效能,促进地质调查与科学研究一体发展。

      加快推进国家实验室建设,把筹建“自然资源与能源安全国家实验室”作为重中之重抓好抓实,全力推进国家实验室的申报工作。

      深化落实地质调查与科学研究融合机制。将科技创新纳入地质调查计划、工程、项目的考核内容。继续推进“8+6”、“1+6”合作机制。扎实推进产学研用结合,促进成果转化、应用和服务。

      二是规范运行、完善管理,提升科技平台建设水平。

      加强各类科技支撑平台建设和管理。着力推动成矿作用及资源评价、岩溶动力学、地下水资源与工程等部级重点实验室申报国家重点实验室,联合申报工程技术研究中心。建实建强地球深部探测中心、全球矿产资源战略研究中心等科技创新研究中心,组织实施好深部地质调查工程,全面完成全国新一轮矿产资源保障程度论证。

      全力推进地质科研实验基地和基础设施建设。做好京区科研实验基地建设,加快做好厦门科研实验基地、桂林国际岩溶研究基地、北京离子探针中心二期建设。加快推进深部地下实验室申报。

      三是围绕中心、服务大局,强化管理和服务保障能力。

      要适应国家财政体制改革的新要求,推进项目法人负责制。修订地调科研项目和经费管理办法,提高资金使用绩效和管理水平。

      要大力开展云南盐津县等精准扶贫,继续加大资源环境灾害调查和地质公园建设力度。积极推进成果资料汇交和大型仪器设备共享使用,完善国家地质公园信息数据库建设。进一步做好科普工作,加大各类科技条件平台的开放力度。

      四是聚焦需求、瞄准前沿,组织申报实施重大科技项目。

      组织申报实施国家重大科技项目。重点申报深地资源勘查开采、地下水探测与调控、岩溶地区生态修复、战略稀缺资源综合评价等项目。组织申报国家自然科学基金重大项目、重点项目及面上基金、青年基金等各类项目,力争涌现更多的“杰青”、“优青”人才。

      全力支撑服务“一带一路”、京津冀协同发展、长江经济带等国家重大战略。积极推进能源资源综合调查、重要成矿区带和战略性新兴矿产调查评价。开展重要活动构造与地壳稳定性调查评价,推进含水层水质综合调查、地热资源勘查评价和地球关键带地质调查,加强岩溶水文地质环境地质、岩溶塌陷、应对全球气候变化等调查研究,推动土地质量地球化学调查及成果应用。

      2016年全院基本科研业务费大幅增加,要加强统筹协调,做好与国家科技项目及地调项目的衔接。重点支持重大科技项目申报前期的孵化性研究及交叉领域学科新生长点的前瞻性研究。

      五是培养引进高端创新人才。

      建立开放竞争、引进与培养并重的人才队伍建设机制,创造招揽全球人才的良好环境。推进“李四光学者”特聘专家引聘工作。出台院加强地质科技人才队伍建设指导意见,培养和造就一批在国内地学界有影响力、在国际地学界有话语权的科学家、科技领军人才和高层次中青年专家,培养和建设一批特色鲜明、国内一流、国际知名的高水平创新团队。

      六是发挥优势、突出重点,深化国际科技合作交流。

      探索提出和组织申报青藏高原深部过程与资源环境效应合作研究、全球地球化学调查、地球关键带监测研究等国际大科学计划。重点开展特提斯构造带和中亚造山带对比研究、极地科学考察与国际合作、国际合作编图与综合研究。积极开展国际地学合作交流,加强与世界一流大学和科研机构的实质性地学科技合作,开展高水平科学联合攻关。
    提升创新能力 推进跨越发展

     

    织金洞世界地质公园位于中国西南贵州高原的织金县境内,1980年4月发现,1985年建成并对外开放,规划范围包括织金洞园区、绮结河园区(大峡谷)和东风湖园区(乌江源百里画廊)3个部分,总面积170平方公里。织金洞是贵州高原喀斯特地貌演化的杰出范例和最神奇、最美妙的区域,在岩溶地貌、岩溶水文地质构造、第四纪地质环境及古气候变化等方面具有重大的科学价值。

    黄山归来不看岳 织金洞外无洞天 

    中国当代著名作家、文学评论家冯牧曾经这样描述国家重点风景名胜区织金洞:“黄山归来不看岳,织金洞外无洞天。琅嬛胜地瑶池境,始信天宫在人间。”老作家的寥寥数语,是对织金洞最好的解读。织金洞既像一个美丽的童话世界,又是一座瑰丽的艺术宝库,满洞的奇珍异宝,让人目不暇接、流连忘返。2005年,织金洞被《中国国家地理》杂志等媒体评为“中国最美旅游洞穴排行榜第一名”。 2014年1月,织金洞入选“世界地质公园”推选名录。2015年9月19日,织金洞被联合国教科文组织世界地质公园执行局批准为世界地质公园。

    织金洞是我国旅游价值和科研价值都很高的著名洞穴,被誉为“天下第一洞”“地下艺术宝库”“溶洞博物馆”“行星上的一大奇观”。一些专家在游览织金洞后,评价它具有抽象美、具象美、古典美、现代美。来到毕节,织金洞是非常值得一看的地方。

    织金洞位于乌江上游六冲河段南岸坡顶,高出河面300米,它所处的织金县官寨苗族乡,民族民间文化多姿多彩。

    织金洞发现于1980年4月8日。1988年8月1日,国务院审定并公布了全国共40处第二批国家重点风景名胜区,织金洞名列其中。

    据专家介绍,距今4亿~2.2亿年前,贵州曾多次处于浅海碳酸盐沉积环境,沉积了总厚度达几千米的碳酸盐岩地层。晚三叠世后,受多期强烈构造运动影响,贵州全境隆起成陆地,并逐渐抬升形成内陆高原。织金洞地质公园的地质遗迹,均发育于距今2.2亿年的下三叠统碳酸盐岩地层。织金洞地貌单元,以织金洞为主角演绎着喀斯特景观的神奇、美妙和珍稀——迄今已探测的洞穴长度4215米,由两条主洞和4条支洞组成,分为4层,共有 47个厅堂。其中,洞底面积在3000平方米以上的大厅有13个,面积超过1万平方米的大厅有6个;洞穴容积达600万立方米,是目前世界上厅堂分布密度最大的旅游洞穴。

    织金洞不仅是贵州高原喀斯特景观的杰出代表,也是解读贵州高原沧海桑田变迁、地壳抬升、喀斯特发育等重大地质事件的关键窗口。踏入洞内,就像进入了一个钟乳石的梦幻世界。石笋、石柱、石幕、石瀑布、石旗、石盾、流石坝、鹅管、卷曲石等钟乳石多姿多彩,令人目不暇接,尤其以盔状、塔状、塔松状、纺锤状、琵琶状、灯台状、盾形等80多种特型钟乳石最具特色。这其中不乏世界级的珍品——“霸王盔”,目前世界上唯一发现的形态最逼真的盔状石笋;“倒挂琵琶”,目前世界上已发现的规模最大、形态最优美的盾形石柱;“银雨树”,目前世界上已发现的形态最独特的塔松状石笋;“姊妹玉树”,目前世界上已发现的造型最奇特且正在生长发育的塔松状石笋;“三级华盖”,目前世界上唯一发现的3个规模相似且同时生长发育的盔状石幔;“水晶宫”,洞内卷曲石分布面积达3000平方米,世所罕见;“一线连天”,目前世界上已发现的最细长石柱;“江山如画”,目前世界上已发现的规模最大、形态最壮观的巨型壁流石;“织金窗口”,目前世界上已发现的规模最大的石瀑布……均是国内外十分罕见的岩溶景观,堪称世界级的珍品。

    这50多根巨型石笋,高度和直径都在20米~40米之间,它们组成了目前世界上分布密度最高的巨型石笋群。

    流石坝,总面积约5300平方米,是目前世界上单片发育面积最大的流石坝。

    这些类型齐全、分布集中的钟乳石,几乎涵盖了所有钟乳石的形成条件和沉积类型,是目前世界上钟乳石分布密度最高、类型最丰富、珍稀形态最多的洞穴,具有喀斯特洞穴演化的系统性和完整性,是喀斯特洞穴中最为独特的自然美景和重要的美学价值区。

    专家普遍认为,这些类型丰富、千姿百态的钟乳石,是岩溶水沿洞壁围岩渗出,压力突降,二氧化碳释出,对应不同的裂隙、水量及渗出方式,滴水、流水、溅水、池水、非重力水等单独或相互耦合而形成的。此外还有生物成因、洞穴风成因等说法,这些待解的科学之谜,给织金洞增添了一份神秘的色彩。

    神秘奇特织金洞 迷人景观大齐全 

    织金洞最显著的特点,可以概括为:大、奇、全。

    大,是指织金洞的空间和景观规模宏大,气势磅礴。它是一个多层次、多系统、多类别、多形态的完整的岩溶系统。

    奇,是指织金洞的景观和空间造型奇特,审美价值非常高。风景科学家从奇特度、审美度等方面给其中许多厅堂和景观打了满分10分。

    全,是指织金洞洞内的景观形态丰富,40多种堆积物形态,囊括了当今世界溶洞堆积物的所有形态。而且,它那五彩斑斓的柔和色彩、晶莹剔透的感光度,远远胜过了汉白玉。它不仅拥有奇异独特几可乱真的物态美,而且由于堆积物形态的多变,构成了不同层次复杂的画面。雄伟壮观的“地下塔林”,傲立挺拔的“雪压青松”,一望无际的“寂静群山”,秀逸精巧的“银雨树”……一幅幅大画卷,一处处小景致,无不让人惊叹大自然的鬼斧神工。

    织金洞拥有许多让世界为之瞩目的东西:最高的堆积物有70米,比号称世界之最的古巴马丁山溶洞最高的石笋高出7米多;容积最大,比一直誉冠全球的法国、意大利等国的溶洞要大2~3倍,是当今世界上已经开发作为旅游溶洞的最大、最奇、最美、最全的溶洞。

    织金洞最值得傲视天下群洞的应该是其“镇洞三宝”——“霸王盔”“银雨树”和“卷曲石”,它们共同彰显了织金洞的瑰丽与神秘。按照地质成因,地面的石笋是对应洞顶滴水挟带的大量碳酸钙形成的,但在织金洞就有这样的石笋,其对应的洞顶干燥无水,也没有由上而下的石笋,像是从地下凭空生长出来的;而玲珑剔透、洁白如冰花的“卷曲石”可以不受地球引力的影响,在空中自由弯曲生长。全世界无数的地球物理学家、权威的洞穴研究人员,至今还没有找到它们的成因和科学依据,只能面对眼前这个理论上不可能存在的事实叹为观止。

    2005年,由中科院主办的《中国国家地理》杂志社发起并联合全国35家新闻媒体开展的“中国最美的地方”评选活动历时8个月,在北京嘉里中心举行授牌仪式,织金洞在全国400多个溶洞中脱颖而出,以90分的最高分荣获“中国最美的六大旅游洞穴”第一名。专家们给其美称“梦幻织金洞”,并在评语中写道:“洞穴是人在一生中至少应该去一次的地方,否则您不会知道自己居住的这个星球是多么的奇妙。假如您希望只选择一个洞穴即可填补这方面的空白,请您不要错过中国最美的旅游洞穴——织金洞。”至此,织金洞已相继拥有“国家重点风景名胜区”“国家地质公园”“首批中国国家自然遗产”“国家AAAA级风景旅游区”“中国旅游胜地四十佳”“中国最美的地方”“中国自然生态十大迷宫榜首”“国际旅游洞穴协会成员”等荣誉桂冠。

    2004年1月,国土资源部批准贵州织金洞国家地质公园建立。

    2006年1月8日,贵州织金洞国家地质公园建成并正式对外开放。

    2014年1月,国土资源部对外公示第八批世界地质公园推荐工作评审结果,在国土资源部此次推荐的名录中,贵州织金洞和甘肃敦煌作为2015年度中国政府向联合国教科文组织推荐申报的世界地质公园。

    世界地质公园贵州织金


    团队带头人:陈伟海 研究员

    一、团队概况

      该研究团队于20世纪七十年代随岩溶所创建而设立,是岩溶研究的传统领域之一。主要职责定位是:开展岩溶景观与洞穴、地质遗迹资源调查、探测、评价与研究,建立其发育演化理论和评价方法体系;开展洞穴环境系统监测,探讨现代洞穴空气交换特征及碳循环效应。加强调查与科研有机融合和科技创新,加强科研团队建设、人才培养和学科建设,促进岩溶区域地质、岩溶地貌与洞穴学科发展,支撑地质公园和遗产申报及建设,为地质遗迹的保护与开发利用、生态文明建设和精准扶贫提供科技支撑。现有在职研究人员15人,客座研究员若干人。近十年来,承担科研、地调和社会服务项目近100项,出版专著10多部,发表论文百余篇。

    二、主要成果及贡献

      引领岩溶景观和洞穴调查研究,发展了岩溶景观理论;建立和完善了岩溶景观调查评价体系,支撑世界遗产保护和地质公园建设;强化调查研究成果转化应用,促进洞穴开发与保护。

      1、加强创新研究,发展了岩溶地质景观理论。

      科学发现、研究并命名了“岩溶天坑”这一新的岩溶景观类型,提出了天坑的定义,划分出塌陷型和冲蚀型天坑两种成因类型,揭示了两类天坑各自的性质、形成条件及分布规律、演化模式。

      提出了峰丛—峰林岩溶地貌同时态系统演化论,即峰丛与峰林可以在不同空间、不同物质与能量输入与输出条件下,于同一阶段内形成。这一理论是对峰丛—峰林—孤峰—平原循序演化理论的重要补充。同时,建立了洞穴地下河发育演化、洞穴沉积物成因新分类等理论体系。

      2、建立和完善岩溶景观调查评价体系,支撑世界遗产保护和地质公园建设。

      完成重庆武隆、金佛山、桂林等岩溶地质遗迹调查和世界自然遗产,广西乐业凤山、贵州织金洞等20处世界及国家、省级地质公园申报,促进了地质遗迹的开发利用和保护。实施洞穴地质遗迹调查示范、昭通地区地质景观调查等项目,有效促进了乌蒙山区扶贫攻坚。

      3、强化调查研究成果转化应用,促进洞穴开发与保护。

      组织中-英、中-美、中-意、中-日、中-澳等10多国联合洞穴天坑探险科考40多次,探测洞穴2000千米,与国外洞穴组织建立了长期合作关系,引进并形成洞穴探测技术。

      提出“科学、艺术、自然、协调、安全、特色”等洞穴旅游开发设计思想,规划和指导开发了50多个旅游洞穴,大大提高了其科学含量和设施现代化水平,年游客接待量达2000万人,直接收益2亿元,有力促进地方社会经济可持续发展。

      在我国不同气候地貌区建立了洞穴环境远程自动监测系统,实时监测洞穴环境的自然和人为干扰下的变化,为资源保护与洞穴旅游的可持续发展提供支撑。

      4、典型实例

      长期支持重庆武隆县岩溶景观开发和价值提升,武隆县以芙蓉洞开发、地质公园建设和世界自然遗产申报为契机,使旅游产业实现三次跨跃发展,年游客量达1000万以上,财政收入从几千万元跃居到数十亿元,从全国贫困县成为旅游名县,社会经济和生态得到和谐、可持续的发展。

    三、团队带头人

      陈伟海,1965年10月生,博士、研究员。先后毕业于北京大学地质系构造地质学专业(本科)和中国地质大学(北京) 第四纪地质学地质景观评价与规划专业(博士)。现任中国地质科学院岩溶地质研究所研究员、科学技术处长;兼任中国地质学会理事、中国地质学会洞穴专业委员会秘书长。

      长期从事洞穴及天坑探险调查、岩溶景观与地质公园地质遗迹调查评价、世界自然遗产申报、洞穴游览规划设计、洞穴环境监测与景观保护研究等工作,发展了岩溶景观与洞穴调查评价理论方法体系。主持岩溶区世界自然遗产、国家级及世界地质公园申报等项目30多项;发表论文30多篇,出版专著4部。



    全球岩溶区世界遗产与世界地质公园分布图

      

    塌陷天坑发育模式图



    广西桂林喀斯特世界自然遗产



    重庆金佛山喀斯特世界自然遗产



    重庆武隆芙蓉洞景观



    广西乐业大石围天坑

      

    洞穴(竖井)探险科考


      
    岩溶地质景观调查评价




    贵州织金县新麦—水营地区具有寻找大型、超大型铅锌矿潜力...