分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到8条相关结果,系统用时0.009秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:

    近期,中国地质科学院地质研究所尹继元研究员、中国科学院新疆分院肖文交院士、中国地质科学院地质研究所王涛研究员、黄河研究员和陈文研究员等通过对中亚造山带西准噶尔洋内弧古生代侵入岩开展详细的锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素研究(图1),取得了新进展。

    大陆地壳的形成与演化一直是地球科学研究领域的核心问题。大陆地壳的成熟过程,尤其是如何在洋内弧环境下从初始的玄武质成分转变为安山质和英安质成分,成为理解大陆地壳生长机制的关键科学问题。尽管洋内弧通常由玄武质成分构成,但大陆地壳整体成分更偏安山质或英安质,这种差异性突显了从洋内弧玄武质地壳向成熟长英质地壳转变的复杂性。由于洋内弧背景中各岩浆源区普遍具有亏损的放射性同位素特征,通过传统的同位素方法来识别循环地壳来源的花岗岩具有一定挑战性。因此,准确识别花岗岩的源区对于揭示洋内弧的岩浆成因与地壳分异过程具有重要科学意义。

    针对以上关键科学问题,中国地质科学院地质研究所取得的主要进展如下:

    图1. (a) 中亚造山带的简化构造分区;(b) 西准噶尔地区的地质图。

    一是识别出西准噶尔洋内弧四期岩浆活动及其时空分布。这四期岩浆活动分别为早寒武世至早奥陶世(515-486 Ma)、晚奥陶世至中泥盆世(445-392 Ma)、早石炭世(343-310 Ma)以及晚石炭世至中二叠世(309-259 Ma),在时间与空间上表现出显著的差异性。早寒武世至早奥陶世侵入岩主要集中在西准噶尔南部的巴尔雷克和玛依勒地区;晚奥陶世至中泥盆世侵入岩主要分布在西准噶尔北部成吉思火山弧;早石炭世侵入岩主要分布在西准噶尔北部的萨乌尔火山弧;晚石炭-中二叠世侵入岩遍布整个西准噶尔地区,且不受构造边界的限制。所有岩浆岩均显示出较高的锆石Hf同位素值和全岩Nd同位素值,但锆石O同位素值则存在显著变化。根据锆石δ18O值,侵入岩可以分为两类:高δ18O(大于6.5‰)和地幔类似的δ18O值(约5.5‰)(图2)。

    图2. 西准噶尔洋岛弧古生代侵入岩锆石U-Pb年龄与Hf-O同位素数据相关图。

    二是理清了西准噶尔古生代侵入岩δ18O特征及其时空差异。通过对西准噶尔古生代侵入岩进行锆石O同位素填图显示,高δ18O值的侵入岩主要分布在西准噶尔南部,而地幔类似δ18O值的侵入岩则主要分布于西准噶尔北部,表明它们源于不同的岩浆源区并经历了不同的形成过程(图3)。高δ18O的侵入岩形成过程涉及表壳岩与新生玄武质下地壳的参与,而地幔类似的δ18O值的侵入岩则记录了多样的岩浆源区和过程,如交代亏损地幔的部分熔融、亏损地幔与新生地壳的混合、新生洋内弧地壳或镁铁质下地壳的部分熔融等。

     

    图3. (a) 锆石O同位素等值线图,显示西准噶尔洋岛弧古生代侵入岩的锆石δ18O ​值的时空变化;

    (b) Hf同位素等值线图,显示西准噶尔洋岛弧古生代侵入岩的TDM2 的时空变化。

    三是查明了西准噶尔地区三次显著地壳生长事件。锆石Hf同位素与Hf模式年龄研究结果表明,西准噶尔地区在约656-684 Ma、524-536 Ma和441-471 Ma期间经历了三次显著的地壳生长事件(图3和4)。这些事件与亏损地幔周期性重熔有关,表明西准噶尔在早古生代经历了显著的地壳生长。尽管上述事件中形成的新生物质在地壳中存留长达260 Ma,并在此期间被反复熔融,但其仍保留了与地幔类似的初始氧同位素组成。

    图4. 西准噶尔洋岛弧岩浆锆石年龄直方图,与锆石δ18O值 < 6.5%的Hf模式年龄分布对比。

    四是揭示了西准噶尔地区岩浆活动峰期与地壳生长期不同步,提出了洋中脊俯冲作用是洋内弧地壳成分转变的重要机制。西准噶尔地区地壳生长主要发生在早古生代,而大面积的岩浆活动期主要发生在晚志留-早泥盆世和晚石炭-早二叠世,显示两者并不同步。这两期显著的岩浆活动可能记录了洋脊俯冲事件(图5)。在这些时期,高温伸展的背景促进了镁铁质下地壳、洋壳与表壳岩等广泛熔融,推动了从洋内弧地壳从玄武质向长英质大陆地壳成分的转变。

    图5. 西准噶尔古生代多岛弧俯冲–增生系统的构造演化图。

    本项研究通过对中亚造山带西准噶尔洋内弧古生代侵入岩系统的Hf-O同位素填图,识别出洋内弧背景下花岗岩质岩石的岩浆源区及其与年轻表壳岩的物质循环的关系,为重建洋内弧地壳从玄武质向长英质的成熟转变过程提供了新见解,也为探讨大陆地壳生长与演化提供了新视角。

    该研究成果获得国家自然科学基金项目(41830216)、国家重点研发计划项目课题(2019YFA0708601)和国际地学计划IGCP664联合资助,近期发表在国际权威的地学期刊Earth- Science Reviews上。

     
     
    地质所研究中亚造山带西准噶尔古生代岩浆岩取得新成...

    海洋资源是海洋环境中可以被人类利用的物质、能量以及空间,包括生物、矿产、海水、空间资源及海洋能源。人类对海洋资源的调查、开发和利用是从近岸到远岸,再至深海。随着人们对海洋资源环境重要性认知程度的加深,海洋环境调查和影响评价成为提高海洋资源开发利用价值、维护海洋环境功能的重要方式。

    环境基线值指研究区环境参数的当前水平值,即环境现状值,它是环境影响评价工作中最基础的内容。环境基线调查需要记录包括物理海洋学、化学海洋学、地质地貌、生物群落等方面信息。其中,生物基线调查的主要内容包括:采集原生动物及后生动物群落数据——巨型动物、大型动物、小型底栖动物、微生物群落、底栖鱼类和食腐动物以及与资源直接相关的生物区系的数据;记录观察到的海洋哺乳动物,近水面大型动物和鸟群;记录和描述沉积物的生物扰动活动和混合状况;摄影记录手段建立图像背景资料档案;等等。

    近期,自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局首次依靠自身力量完成了西太平洋工区的生物和环境调查外业工作,采集了浮游生物、底栖生物、微生物样品,并利用海底摄像记录大型底栖动物与底质环境的图像资料,为建立深海环境基线打下了基础。

    合理的技术路线和科学的技术方法是航次任务顺利完成的重要保证。下面,我们来围观本航次生物与环境调查过程与方法。

    浮游生物调查取样

    浮游生物是指生活在水中缺乏有效移动能力的漂流生物,分为浮游植物和浮游动物。它们体型细小,大多肉眼不可见,且其游动速度往往比它自身所在的洋流流速慢很多,因此它们常常“随波逐流”。浮游生物种类和数量繁多,且时空变化明显,是水域中其他生物生产力的基础。浮游生物调查研究有重要的科学价值,它们有的可以作为海流指示种,有的具有富集放射性同位素的能力并可以作为污染的指示种,硅藻、有孔虫和翼足类等死后沉积在海底,成为海洋底质重要组分,能助力古海洋环境研究。

    我们使用深水浮游生物拖网(图1)来获取大洋浮游植物(藻类)、小型浮游动物和大中型浮游动物样品。

     

    图1 深水型浮游生物拖网

    采样之前,需要准备3个润洗好的广口瓶,记号笔分别标记大、中、小和站位号,对应收集浮游生物拖网中的样品,同时备好甲醛溶液、镊子,手套等工具。每次下网前检查三个网的网具是否破损,网底管是否处于闭口状态(图2)。

    样品采集时,拖网的落网和起网保持匀速和慢速,速度0.5m/s左右,钢丝绳倾角不得大于45°,直到拖网设备出水。使用水泵抽海水,从凌空的网外侧自上而下冲洗,使粘网的标本集中于网底管,确保网中样品全部收入样品瓶,采集的样品使用中性的甲醛溶液固定,最后将样品放入阴凉避光的样品库保存。

     

    图2 浮游生物拖网采样

    底栖生物调查取样

    海洋底栖生物是指栖息于海洋基底表面或沉积物中的生物。它们多为无脊椎动物,也包括以绿藻、褐藻、红藻等为主的典型植物。按生活方式,底栖动物有固着、附着、穴居、爬行、游泳、共栖、共生及寄生等多种类型,其种类多样性极其复杂,分布范围从潮间带直至万米水深的深海底。按体型大小,底栖动物可分为大型、小型和微型底栖动物。底栖生物分别处于不同的营养层次,并且与底质环境之间存在耦合关系,因此,阐明底栖生物的数量变动规律及其与本底环境、资源间的联系,对海洋环境调查研究有重要意义。

    本航次底栖生物调查对象以底栖动物为主。按体型大小,调查对象分为大型底栖、小型底栖和微生物。大型底栖和小型底栖(以能否通过0.5mm孔径的筛划分)调查工具包括箱式采样器、定量框、样品筛、PC管等。

    采样之前,准备好硅胶软管、3个广口瓶、定量框、量杯、PC管、铲子等工具,样品筛的最上和最下层孔径没有要求,可以选择粗孔径的网筛,中间三层由上至下按孔径从大到小的顺序排放。

    底栖生物调查可以使用底拖网和箱式采样器等方式,本航次以箱式采样为主。箱式采样器出水、去上覆水后,观察沉积物的表层有无大型生物体,若有可用自封袋留存,拍照记录样品位置和站位名称;挑选未扰动或扰动少的地方,将备好的定量框和PC管插入箱式采样器中;待箱式采样器中的泥样脱离箱体,拍照并记录;取出插管,处理后两头加管堵,贴好标签根据实验目的置于普通冰箱冷藏或冷冻保存,待检测小型底栖生物;取出定量框并进行过筛处理,过筛时顶层可以加盖一层筛子防止冲水时水泥溅出,同时也防止高压水枪直接冲破样品,最底部垫一层筛子,有利于泥水尽快排空;过筛后将筛子上的剩存物分别装到样品袋,处理后置于普通冰箱保存,待检测大型底栖生物(图3)。

     

    图3 底栖生物调查取样

    微生物调查取样

    海洋微生物是来自海洋环境,可在寡营养、极端环境(低温、高压、高盐等)下长期存活并能持续繁殖的微生物,主要包括真核微生物(真菌、藻类和原虫)、原核微生物(海洋细菌、海洋放线菌和海洋蓝细菌等)和无细胞生物(病毒)。海洋微生物在生物地化循环中起非常重要的作用。深海微生物由于长期处在极端环境条件,使之形成了特殊的生物结构、基因类型和代谢产物,是重要的深海生物资源,也是深海环境基线调查的内容之一。

    本航次微生物调查内容为:水体/沉积物样品中的微生物群落多样性组成及空间分布特征等。调查工具包括箱式采样器、活塞重力采样器、无菌袋、无菌注射器、无菌瓶、去离子水、缓冲液、液氮等。

    箱式取样器出水后,用软管和无菌广口瓶收集上覆水,立即冷藏和沉淀;用润洗过的花泥铲或不锈钢勺刮取表泥(未扰动,水平方向不紧挨着插管和箱式壁)装入无菌袋,由于微生物样品对光照和温度变化十分敏感,为了防止其降解,现场处理完成后可将其置于超低温冰箱(-80℃)保存;将事先冷藏的上覆水样品取出,润洗所有过滤工具,包括空瓶、镊子、滤膜夹等器具(膜除外);滤膜夹装膜并过滤,过滤过程需注意水要从膜具的中孔流出,且螺纹口处不漏水。过完膜后,用镊子将圆形滤膜折成小扇形过液氮,置于EP管中超低温保存(图4);重力柱的上覆水/泥样品以类似的方式处理。

    图4 微生物调查取样

    海底摄像影像资料采集

    如果你认为4000米水深以下的海底是一望无边的黑暗和寂静,那你就错了。利用海底摄像系统,我们能揭开海底原貌的神秘面纱。淡定摇尾的鱼、落荒而逃的芒虾、看似不动的蛇尾、海参和海葵、固着海底的海绵、一张一弛的头足类......在镜头下一览无遗。

    本航次海底摄像调查内容为:记录底质环境状况;记录大型生物多样性。深海高清摄像系统主要由甲板单元、水下拖体及光电复合缆组成,可满足最大摄像作业深度为6000米。

    通过海底摄像可以现场记录底质环境状况;现场记录摄像大型底栖生物出现的时间、数量、种类(图5,图片依次为芒虾、蛇尾、海参、鱼类、海葵、海绵、快速游动的头足类);根据班报记录情况统计底质环境状况和底栖生物多样性。

      

     

    图5 深海大型底栖生物影像

    初步认识

    本次调查收获满满,所获浮游生物样品肉眼可见桡足类、端足类(钩虾)、水母、浮游幼体等浮游动物;大型底栖生物样品肉眼可见生物栖管、海绵骨针;微生物样品从上覆水过滤和表层泥样中提取,需进一步实验室检测分析其群落结构和多样性;海底摄像拍摄到的生物超过200个,主要生物类型有:海绵、蛇尾、鱼类、虾类、海参、头足类、海葵等。

    当前,服务支撑海洋生态环境保护,实现海洋资源绿色勘探是自然资源统一管理的重要内容。新时代新职责赋予海洋调查研究工作新使命,也要求基层海洋工作者不断学习和参与实践,丰富原有知识体系,跨学科交流和融会贯通,才能提高履职尽责能力,适应职能转型的新要求。

    广州海洋局:西太平洋航次生物与环境调查手记

    为迎接第50个世界地球日,4月10日,自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所联合挂靠所内的中国地质学会水文地质专业委员会、中国地质学会地热专业委员会、自然资源部地下水科学与工程重点实验室、自然资源部地下水矿泉水及环境监测中心、自然资源部地下水科学与工程野外试验研究基地、自然资源部地下水科学与工程科普基地、河北省\中国地质调查局地下水污染机理与修复重点实验室、中国地质调查局地热资源调查研究中心、中国地质科学院年轻沉积物年代学与环境变化重点实验举办了以“珍爱美丽地球,守护自然资源”为主题的科普宣传活动。通过参加河北省自然资源厅和河北省电视台节目录制、发放宣传页、展出主题宣传图板、自然资源部地下水环境应急监测车进校园等系列活动,积极引导全民节约利用地下水资源,加快创建节水型、清洁型社会。

    活动现场举办了水资源与生态保护主题展览,通过展览干热岩资源分布及潜力、浅层地温能开发利用、水热型地热资源开发利用、地下水资源合理利用、土地质量调查与大米挑选等图板,依靠生动活泼的图例,通俗易懂的语言向广大市民详细介绍了水资源与地热资源在保护生态环境、服务民生、保障民众福祉等方面发挥的重要作用,为广大学生和市民上了一堂生动的科普宣传教育课,激发了群众保护自然资源、提升资源利用效益的强烈意识。为让民众对水资源保护有更加直接的认识,自然资源部地下水与环境应急监测车还开到了活动现场,科研人员现场为民众展示了各种水样测试方法,耐心细致地为大家讲解生活用水常识,引发了公众的高度关注。

    4月20日,水环所面向社会公众开放了自然资源部地下水科学与工程重点实验室、地下水科学与工程野外试验基地、地下水矿泉水及环境监测中心等各类平台。河北正定中学的200余名师生参观了同位素实验室、纳米修复实验室、第四纪地质与环境实验室等。实验室研究人员为参观者耐心讲解了实验操作程序及仪器原理,了解了如何测试水的来源、水的好与坏,在一定程度上激发了大家对地学科普知识的兴趣。现场还为广大师生发放了具有纪念地球日环保主题的笔和本,为市民群众发放了宣传手册。在地下水科学与工程试验基地,师生们参观了多功能试验样方,工作人员讲解了水面蒸发、土面蒸发、不同岩性界面水分动力学过程模拟等试验。接着参观了大型蒸渗系统,蒸渗仪是测定土壤水分蒸腾蒸发、大气降水入渗补给和地下水蒸发耗损的标准仪器,讲解了其组成和功能,使到访师生对水文地质研究工作有了初步了解。在重点实验室,参观了稳定同位素在地质、环境等方面的应用,及样品的前处理和测试方法、放射性同位素氚和碳14在地下水测年方面的应用,以及测试方法。在地下水污染修复实验室,重点介绍了实验室的紫外可见光分光光度计,冷冻干燥机,高速离心机和恒温振荡器,并对在仪器中进行过硫酸盐降解条件实验和微米级活性炭粉吸附降解地下水中石油烃的模拟实验进行详细讲解,学生们十分感兴趣,对为什么用锡箔纸包裹,碳粉悬浮方法提出的疑问进行了耐心解答。

    4月23日,为扩大科普受众范围,进一步传播地质科普知识,水环所赴石家庄四十二中学举办了第50个地球日科普行活动,吸引了近300名师生参与其中,并发放了第50个地球日科普宣传手册。活动伊始,首先向在座师生播放了“地下水的朋友圈”和“水文地质钻探工艺”等2部科普视频,以师生喜闻乐见的动画卡通形式形象展示了地下水属性、地下水分布特征、地下水分类、地下水开发利用以及地下水保护等基础水文地质科普知识,开展了“地热-身边的清洁能源”和“全球变化与第四纪地质”等科普讲座,以视频、音频、动画等多种形式生动宣传了地热资源与节能减排、全球变化研究历史与第四纪及其意义,讲座贴合中学生心理特征和知识结构,在普及地质知识的同时,激发了同学们学习科学、探索科学、热爱科学的热情与兴趣,提升了科普工作的科学意义和社会意义。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     
     
    水环所举办第50个世界地球日系列活动

    为紧密结合深部探测专项,加强深地测试领域学术交流与技术合作,自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心主要负责人于2018年11月19日至23日率团访问澳大利亚塔斯马尼亚大学国家矿床学卓越研究中心(CODES)和科廷大学John de Laeter卓越研究中心(JdLC)。

    CODES中心成立于1989年,是全球金属成矿理论研究和勘探技术开发的引领者,其下属的分析实验室致力于LA-ICP-MS技术研发和应用研究,是矿物微区原位分析方面的国际一流实验室。JdLC中心成立于1968年,曾牵头组织新一代高分辨二次离子质谱(SHRIMP)的研发工程,1998年成为澳大利亚国家地球化学和同位素科学卓越研究中心,长期致力于先进分析技术的研发和创新性应用开拓,是全球顶尖的地学开放分析机构。

    在塔斯马尼亚大学,访问团与CODES中心分析实验室主任Leonid Danyushevsky教授及其团队进行了深入交流,推动落实深部探测实验测试技术交流合作。双方表示,将尽快针对深部探测中的关键矿物联合开展激光原位剥蚀分析技术和短波红外光谱分析技术研发。在科廷大学,访问团与JdLC中心放射性同位素实验室主任Svetlana Tessalina博士及其团队进行了交流,参观了实验室,深入调研了该中心的运行管理模式。双方就研究生联合培养、高级访问学者输送、分析技术研发、标样协作定值、疑难样品测试等合作事项达成共识。实验测试中心生态地球化学研究团队将充分利用JdLC中心在显微形貌分析方面的尖端仪器和先进技术,就环境污染防控及修复技术开展合作研究。Re-Os同位素地球化学团队向JdLC中心赠送了Re-Os同位素标准物质,并将对新研制的标准物质开展合作定值。

    本次访问的两家卓越研究中心,有诸多实用有效做法值得借鉴。(1)在实验室制度与建设方面:实验室整洁有序,门禁制度完善,权限细化到人;有着严格的岗前培训考核流程,为保障安全一般不提倡晚间加班;实验室均设置了样品加工制备部门和功能强大的样品标本库。(2)在实验室仪器购置和运行方面:多渠道获取大型设备仪器购置经费(大学、政府和企业),购置前充分论证,公开竞争;为纪念仪器购置发起人和技术方法创始人的贡献,在实验室门口设立荣誉铭牌;仪器设备管理维护责任落实到研究团队,信用约束及自觉程度较高,在没有严格的绩效考核情况下,仪器仍能保持饱满运行;仪器设备充分共享,内外人员均可申请机时,内部人员以及合作研究人员可享受优惠价格。(3)在实验室人员设置和管理方面:实验室人员归属至研究团队,少有仪器维修及管理人员;研究团队以方法技术创新和高端应用服务为主要任务,出现新的攻关方向时,实验室人员可根据个人兴趣和时间,自由组建团队;人员工资待遇相对稳定,三年左右调整一次。

    2018年恰逢实验测试中心面临转型的关键一年,本次出访与CODES中心和JdLC中心交流并推动实质性合作,是学习借鉴国际先进分析检测技术、对接深地专项需要、开展深地探“测”技术以及深部资源开发生态绿色防控技术攻关储备的重要举措。实验测试中心将以本次出访为契机,加大科研人员走出去的力度,全面、及时掌握地学分析测试领域的国际前沿动态,积极发展能够充分交流互鉴的国际合作关系以及长期稳定的国际合作站点。

    自然资源部生态地球化学重点实验室和自然资源部中国地质调查局中国地质科学院Re-Os同位素地球化学重点实验室相关人员参加了此次出访活动。 

    访问团成员与塔斯马尼亚大学CODES中心研究人员合影

    访问团成员与科廷大学JdLC中心研究人员合影

     
     
    实验测试中心组团访问澳大利亚塔斯马尼亚大学、科廷...

    2017年全国地质实验室工作协作会议于3月13日-14日在北京召开。本次会议由地调局实验测试中心主办。

    会议围绕面对“三深一土”科技战略,实验室在自身能力建设方面有哪些急需紧缺的技术难题,如何构建全国地质分析测试的协调联动机制及2017年全国地质分析测试技术培训内容等展开了分组讨论。参会代表一致认为,由实验测试中心牵头,借助中国计量学会地矿分会这个平台,统筹全国地质实验室的力量,全面提升实验测试水平非常有必要。围绕“三深一土”战略及全国土壤污染状况详查安排,结合本实验室的实际,提出了在有机污染物检测、深海放射性同位素检测、样品粉碎与加工、实验室信息化建设等方面的技术难题和需求。同时,提出了地质样品收费标准偏低、分析测试技术人员职称评定难、技术交流与培训机会少等共性问题。

    本次会议搭建了地质实验测试行业实验室交流平台,就下一步实验测试技术发展方向统一了思想。体现了中心的行业引领作用,为构建全国地质分析测试协调联动机制迈出了坚实的一步。

    来自全国地质、冶金、有色、核工业、大学等50个单位的80名代表参加了大会。国土资源部科技与国际合作司、中国计量测试学会相关领导到会指导工作。

    2017年全国地质实验室工作协作会议在北京召开

    他,醉心于基础地学研究,在18年时间里验证了国际地学界的三大猜想,其中对在喜马拉雅造山带和苏鲁超高压变质带发生地壳熔融作用的研究成果,改变了学术界此前的惯常认识。

    他,就是来自自然资源部中国地质调查局地质研究所的中国地质调查局杰出青年科技工作者曾令森。

    2020年8月,曾令森(右)在西藏鲁朗地区采集样品

    为地学界三大猜想找到证据

    早在1984年,国际地学大师瓦森(E.B. Watson)和哈里森(M. Harrison)就提出了“变质岩部分熔融存在高度钕(Nd)同位素不平衡现象”的猜想,但可惜的是一直没有获得关键证据。而为这一猜想提供证据的就是曾令森。

    曾令森1991年从南京大学地球科学系构造地质与地球物理学专业毕业后,一直醉心于基础地学研究。1998年,曾令森到美国加州理工学院地质与行星科学系学习,以美国内华达岩基为主要研究基地,应用野外实测和理论模拟相结合的方法,发现了变质岩部分熔融高度钕(Nd)同位素不平衡的现象,在系统研究后构建出符合地质情况、较简洁的理论模型,解释了变泥质岩部分熔融作用中铷—锶(Rb-Sr)和钐—钕(Sm-Nd)同位素系统耦合行为,从而使这一猜想正式上升为基础地学的一大理论。2008年,澳大利亚出版的由麦考瑞大学弗农教授和悉尼大学克拉克教授联合编写的《变质地质学》教科书,将这项基础地学研究成果收录其中。

    2004年学成回国后,曾令森将目光锁定国际基础地学研究的两大热点:喜马拉雅造山带和苏鲁超高压变质带。以这两条典型碰撞造山带为基地,系统研究超高压至地壳温压条件下,地壳物质部分熔融的岩石学和地球化学特征,探讨部分熔融作用的构造物理学和地球化学效应,仅用5年就证实了地学界对两大造山(构造)带存在多年的两大猜想:在喜马拉雅造山带,碰撞造山早期也有熔融事件发生;在苏鲁超高压变质带,可以发生熔融作用。这两项研究成果,改变了学术界此前的惯常认识,引起国际基础地学界的关注。

    2011年,曾令森的论文《藏南北喜马拉雅穹窿中始新世高Sr/Y比花岗岩:增厚下地壳熔融作用》在《地球与行星科学通讯》上发表后,即成为SCI高被引论文之一。《地球与行星科学通讯》在收到他关于苏鲁超高压变质带的论文后,居然发现找不到足够有类似研究经历的审稿人。最后,还是《科学通报》主编、中国科学院院士郑永飞推荐其他专家审阅后,曾令森的这一研究成果才得以面世,并引发了多人的后续研究。

    2009年,曾令森在俄罗斯远东马加丹岩基做野外工作。

    初心不改探求地球本源

    人类虽然生活在地球上,但对地球的许多认知仍较浅显。而正是这许许多多的未知,令地质科学充满魅力。曾令森坦言,自进入南京大学后,就一直对探求地球本源有着浓厚的兴趣。

    他以自己的研究重点——地壳熔融研究为例进行了说明。熔融一般发生在地壳5公里以下、最低温度650摄氏度的区域,是大陆地壳活动和演化的一个重要过程。经过重要元素迁移、富集和挥发份(如二氧化碳)的释放或捆绑,发生过部分熔融的岩石是了解、洞悉地壳岩石学和地球化学过程的最直观对象。地壳熔融作用的研究,在解译大陆地壳地球化学特征的形成机理、限定古老地质构造背景、生物演化的地质环境等方面都起着关键作用。

    这种研究既枯燥又具有挑战性,除要在野外找到带有熔融证据的样品外,还要对样品进行细致加工,然后再通过实验手段对其进行地球物理、地球化学和岩石学的分析。最后,还要厘清各实验数据间的关系,整个过程的难度不亚于茧中抽丝。

    对曾令森的变质岩部分熔融高度存在钕(Nd)同位素不平衡现象这一科研成果,美国科学院院士、著名实验岩石学家瓦森评价:“不仅是一创新性的贡献,还是后续研究的榜样。”《变质地质学》期刊前主编布朗教授在庆祝美国地质学会成立125周年和皇家地质学会成立200周年的有关花岗岩研究进展的评述中,亦将其列为当时国际花岗岩研究的重要进展之一。

    回国后,曾令森坚守基础研究的初心,用丰硕的研究成果回馈养育他的祖国:发现了石榴子石的溶解行为如何影响花岗质岩浆的元素和放射性同位素的组成,证实了在含水部分熔融过程中榍石(含钛硅酸盐矿物)确实是调制熔体重要微量元素和钕(Nd)同位素的重要副矿物,确定了变沉积岩含水部分熔融和脱水部分熔融形成的淡色花岗岩的元素和放射性同位素(Sr-Nd-Hf-Pb)组成的差异,其中独居石(磷酸盐矿物)和锆石(锆硅酸盐矿物)的差异溶解作用是控制地壳深熔熔体铅(Pb)同位素组成的关键因素。

    近年来,他在喜马拉雅造山带印度—欧亚大陆碰撞前的构造和物质组成、藏南新生代地壳厚度的变化及深部构造过程、中下地壳物质部分熔融作用对稀有金属成矿控制等方面也取得了阶段性成果,目前正在建立理论模型,将回答哪种地壳部分熔融反应更有利于稀有金属成矿等关键问题。

    期待更好的基础研究环境

    基础地学研究需要甘于坐冷板凳,但只要出了原创性成果,在人类解决自身发展面临的资源、环境问题上却意义重大。

    比如,地壳熔融研究本身就很难取得成果,就算有所突破,也会因难懂的专业词汇而让人难以理解,更难走进普通公众的视野。但其研究成果对深部找矿、矿产成因、成矿规律等研究却具有重要的指导意义。

    “无论是从我国地学进步,还是从地学支撑经济社会发展的角度看,国家都应采取切实措施营造更好的基础研究环境。”曾令森说。

    就如何营造好的基础研究环境,曾令森建议,一方面,要营造良好的基础研究氛围。与应用研究不同的是,基础研究与应用转化、形成经济效益还有相当距离。因此,即使国家出台了鼓励科技人员兼职、以专利创业等诸多支持政策,基础研究人员仍难以享受。要让科技人员心无旁骛地醉心于基础研究,就必须从薪酬、社会地位等多方面想办法。

    另一方面,要加大基础地学研究的资助力度。一是要在各项重大科研计划中,列出一定比例的基础研究项目或经费。二是在相关基础研究项目研究周期结束后,自动安排后续或深化研究项目,以保持基础研究的持续稳定。三是可探索基础研究委托制,建议自然资源部和中国地质调查局每年梳理国际、国内重大地学基础地质问题,设立相关研究项目,与财政部协调后将项目委托给研究成果突出、诚信度高的基础研究人员。

     

    科技创新人物 曾令森:抽丝剥茧揭秘地壳演化

    近日, 美国普渡大学詹姆斯·奥格应中国地质调查局成都地质调查中心邀请,访问自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室。访问期间,奥格教授面向自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室及重点实验室依托单位成都地调中心科技人员作了题为“综合地质年代表-亮点集锦”的学术报告。

    奥格教授系统介绍了如何利用天文旋回、放射性同位素定年技术、古生物、古地磁等方法建立综合的地质年代标尺,并用以界定全球年代地层单位界线层型剖面和点位,包括我国湖北赫南特亚阶、大坪阶以及浙江的达瑞威尔阶等“金钉子”剖面等。并且,奥格教授还举例阐述了国际上利用综合地质年代标尺对重大地质气候事件进行对比的成功事例。最后他强调,综合地层定年工作需要全球各领域地质学者的共同努力,并希望通过此次交流与成都地调中心开展合作。在报告会后,与会人员就碳同位素正负偏移的指示意义,热电离质谱法(TIMS)等测年技术与综合地质年代表的关系等与奥格教授进行了热烈的讨论。

    此次学术交流使业务人员对“金钉子”剖面有了更系统全面的认识。成都地调中心也通过此次学术活动与美国普渡大学建立了良好的合作关系。

    詹姆斯·奥格是国际著名地质学家,美国普渡大学全职教授,已发表110多篇同行审议的论文(其中SCI论文75篇),包括5篇Science/Nature;12篇EPSL, 4篇Geology, 2 篇Palaeoceanography, 2篇JGR 和1篇PRS。此外,他还发表70篇/部专著章节或深海大洋钻探计划报告。截至目前,他的文章引用达18000多次,高引用指数(H-index)为42,其中《Geologic Time Scale(2012版)》引用率超过8000次。他在全球旋回地层、磁性地层和同位素地层学领域极有建树,他主编的《Geologic Time Scale(2016版)》已经出版,他之前主导或参与编撰的Geologic Time Scale(2004,2008,2012版)已经成为全球地质学工作者地层对比的标准并被广泛引用。

    Ogg教授讲座

    美国普渡大学詹姆斯·奥格到访自然资源部沉积盆地与...

    2016年11月9日下午,德国放射化学科学家、Triskem International研发总监Steffen Happel博士赴中国地质调查局岩溶地质研究所就放射性同位素分析方法和测试应用开展交流学习。

    在研讨会上,岩溶所岩溶地质与资源环境测试中心就当前使用的铀钍测年方法和取得的经验及存在的问题进行了汇报,Steffen Happel博士针对铀钍测年方法交流了自己的看法和建议,并且介绍了其他不同类型样品中放射性核素的快速分析方法,包括土壤和海水中铀系测年、210Pb测年方法,海水和其他水体中226Ra、137Cs核素的测试方法。

    岩溶所测试人员经过与Steffen Happel博士的交流,收获颇丰,为实验室后续开展同位素测年和放射性核素分析测试提供了较好的经验积累。

    Steffen Happel是德国放射化学科学家,现任法国Triskem International公司技术及研发总监。2000年毕业于德国菲利普大学,获得放射化学博士学位。曾任Eichrom欧洲分公司技术部经理。长期活跃于放化领域,发表诸多文章,研发新型萃取色谱树脂。

     

    德国放射化学科学家Steffen Happel博士到岩溶所开展...