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    杨经绥在国际会议上作报告

    杨经绥在智利开展现代洋壳调查野外工作

    2015年春节期间,杨经绥率团队在智利开展野外工作

    杨经绥与白文吉研究员在俄罗斯乌拉尔野外

    对杨经绥来说,科学研究也如同攀登,心中怀有信念和热爱,付出更多的汗水,才能登上一座座山峰,看到常人无法看到的独特风景。

    2017年11月28日,中国科学院公布2017年院士增选结果,中国地质科学院地质研究所研究员杨经绥光荣当选。

    杨经绥发现和厘定了我国柴北缘、东秦岭和西藏松多等3条高压/超高压变质带;厘定了东昆仑阿尼马卿和西昆仑库地蛇绿岩组合,为建立高原北部古板块体制的演化作出重要贡献。他建立的“蛇绿岩型(罗布莎型)金刚石”,为世界开启了研究深地幔物质的重要新窗口。

    杨经绥从事地质科学研究已经整整40年。40年里,他大部分时间和精力都投入在青藏高原的崇山峻岭中,爬上了数不清的山峰。对他来说,科学研究也如同攀登,心中怀有信念和热爱,付出更多的汗水,才能登上一座座山峰,看到常人无法看到的独特风景。

    从书本到野外

    青藏高原给了他最好的淬炼

    1977年,杨经绥从长春地质学院地质勘探系毕业,分配到中国地质科学院地质研究所工作。那时的他血气方刚,大学期间系统而刻苦的学习,让他装了满脑子地质学知识。可对地质学研究来说,野外实践尤其重要。刚刚走出校门的杨经绥,最需要的就是到野外一线去历练,把从书本上学到的知识投射到岩石上,真正走进大自然的地质王国。

    这时,青藏高原的群山发来了遥远的呼唤。1978年正是全国铬铁矿会战的尾声,杨经绥参加了西藏藏北东巧铬铁矿和蛇绿岩填图及雅鲁藏布江蛇绿岩和罗布莎铬铁矿调研项目,他第一次来到青藏高原,就与这片大山结下了一生的不解之缘。

    杨经绥无疑是幸运的,青藏高原虽然气候严酷,工作条件艰苦,但其地质的独特性、复杂性,作为野外地质工作的历练场,是再好不过的了。杨经绥满腔热血地投入野外工作中,跑路线、看剖面、填图、写报告,高寒缺氧的环境并没有难住他。这在一定程度上得益于他的知青经历。入学长春地质学院之前,杨经绥曾在北大荒从事了5年生产劳动。茫茫荒原,天寒地冻,练就了他健壮的体质,馈赠给他勇气和毅力。杨经绥曾说,经历过北大荒岁月,他对任何恶劣的自然条件不再有畏惧感。

    项目负责人白文吉特别器重这个工作勤奋、踏实的小伙子,经常鼓励他,指导他。这让杨经绥很快成长起来,熟练掌握了一项项专业技能。短短几年的时间,他已经从初出茅庐的书生变成能够在野外独当一面的青年地质科技工作者。

    项目结束后,杨经绥从西藏回到北京,但他很快就等来了再上高原的机会。1980年,中国与法国合作开展青藏高原地学研究项目同时,来自全国的地质精英组成了18个青藏高原地质调查分队,准备全面开展高原地质研究。得知这一消息后,杨经绥马上跑去找刚刚被任命为第一分队队长的姜春发。“姜老师,我在西藏东巧铬铁矿区填过图,很喜欢和向往高原工作,也不怕吃苦,让我加入您的团队吧。”杨经绥诚恳而充满期待地说。姜春发对杨经绥的人品和工作态度已有耳闻,痛快地答应了这个主动请缨的年轻人。

    这一去就是5年。杨经绥在人烟稀少的高原,从事东、西昆仑蛇绿岩研究,探索曾经浩瀚的大洋,如今成为莽莽昆仑山的地质构造背景。在旁人看来艰苦而寂寥的工作,杨经绥却说“干得很过瘾”。是啊,昆仑山口、帕米尔、红其拉甫、阿里……光是这些名字,就有种天高海阔的豪迈。几辆车,几个人,带上帐篷、汽油、日用品,一跑就是几个月。最长的一次,他们在野外连续工作8个月。

    在神奇美丽的边疆,杨经绥找到了施展才华的宽广舞台。“搞地质研究,看再多教科书,都不如去野外现场看一看。但光在野外跑,也不行。必须带着思考,带着科学问题跑。”随着对东、西昆仑上这一带了解的加深,杨经绥脑子里产生了一个个地质科学问题,他一边在野外工作,一边寻找问题的答案。

    项目结束时,项目组合作的专著《昆仑开合构造》获得了当年原地矿部科技进步三等奖。姜春发把杨经绥的名字放在了作者中的第二位。“姜老师,我们7个人,我年龄最小,排在第二个不合适吧?”杨经绥一度谦让。姜春发说:“这个排名顺序是按照对项目贡献的大小,而不是年龄大小。”

    走出校园后,杨经绥一脚踏入的野外,就是青藏高原,一晃就是8年。这段时期,杨经绥谦虚地称之为实习阶段。通过“实习”,他加深了对岩石、构造的认识,熟悉了青藏高原的地质环境,增长了见识,为之后的地学研究打下了坚实的基础。披荆斩棘的地学研究利剑,经过淬炼,锋芒初露。

    解密特提斯

    海外留学给了他全球的视野

    1986年,杨经绥被公派留学加拿大,在达霍西大学吉姆霍尔教授的指导下,攻读博士学位。

    早在两年前,霍尔教授就认识了这个来自中国的年轻人。1984年,杨经绥到塞浦路斯参加国际科学钻探培训班。他和来自印度和埃塞俄比亚的两名学生一组进行地质填图、写地质报告,吉姆正是指导老师。杨经绥过硬的基本功和严谨的科学作风让吉姆印象深刻。

    再次见到杨经绥,吉姆问他:“你的论文打算做中国的青藏高原还是塞浦路斯呢?”杨经绥并没有马上回答。他用3个月的时间查阅各种英文文献,了解国际地学界岩石和构造领域的研究情况。当时,关于青藏高原的研究很少,文献多数来自国内。而关于塞浦路斯的研究,前人已经做了很多工作,已经有大量的论文发表,研究比较深入。塞浦路斯拥有全球最经典的古特提斯洋地质遗迹,记录了完整的地质层序和特提斯洋的历史。研究古特提斯洋形成和关闭的过程,有望对地球上大陆和海洋的形成产生新的认识。青藏高原,也是古特提斯洋的一部分。选择塞浦路斯,便于与国际同行之间的交流,也便于导师的指导。而选择塞浦路斯,也意味着必须要在前人研究的基础上取得新的发现,挑战性很强。吉姆认可了他的选择。

    1987年,杨经绥再次来到塞浦路斯。吉姆帮他联系了当地一户人家,让他住在家里面。每天一大早,杨经绥就骑着山地车上山去,一个接着一个地看地质剖面,详细记录地质特征。有一天下山时,山地车速度很快,不小心撞到一道坎,连人带车都飞了出去。杨经绥的膝盖摔破了,山地车也摔坏了。那里距离他住的地方还很远,正发愁怎么回去时,幸好一辆卡车路过,停了车。车上下来一个当地人,在了解了杨经绥的困难之后,答应帮他修车。好心人把杨经绥带到家里,在车库里帮他修好了山地车。“真没想到一个中国年轻人会骑着自行车,在我们国家的大山里辛苦地研究地质,太了不起了。”

    回到住处时,天色已晚。杨经绥远远地望见他借宿那户人家的老妈妈正在门口焦急地眺望。看到杨经绥,她眼泪流了出来,“到了时间还没回来,我担心你出了什么事。”“我没事,就是摔了一跤,车子已经修好了。”杨经绥一边安慰老妈妈,心中一股暖意涌了上来。

    过了段时间,吉姆来检查杨经绥的工作,在看了他的各种记录和成果后,对他野外工作的扎实大加赞扬。反过来,导师严谨的治学态度、科学的培养方式、和善正派的为人,也给杨经绥很多有益的影响。

    杨经绥的博士论文《塞浦路斯古海底构造重建》,在前人研究的基础上,提出了自己新的认识,得到了学术界的肯定。海外留学生涯,给了他地学研究的全球视野,使他把握到研究领域最前沿的脉动。他的剑,磨得更锋利了。

    毅然返高原

    在我国发现两条超高压变质带

    1994年春节,杨经绥在大洋对岸收到时任中国地科院地质所所长许志琴发给国外留学人员的新春贺信。许志琴在信里说,所里正在与法国合作开展青藏高原研究项目,祖国需要人才,欢迎他们回来参加。

    看到信后,杨经绥思绪万千,激动不已。青藏高原,那是他魂牵梦萦的地方,是他熟悉而热爱的地方。当年,自己还有一些问题没搞清楚,如今增长了知识,回去一定要解开谜题。

    4个月后,杨经绥就坐上了回国的飞机,又从北京直奔东昆仑。那又是一段过瘾的时光,故地重游,杨经绥的眼里却看到了比过去更丰富的东西。同时,他也感受到了团队良好的科研氛围,每个人都很努力、很敬业。“我一直认为,搞科研,一方面要找到兴趣点,另一方面要有良好的团队。许志琴院士带领的青藏高原研究团队,正符合我的期待。更重要的是,我的事业在中国。”于是杨经绥对许志琴说:“我想回来,正式参加你们的项目。”许志琴听了非常高兴。

    杨经绥的选择是正确的。1995年,地质研究所破格评杨经绥为研究员,1996年他开始带研究生,1998年被聘为地质研究所副所长,1999年成为博士生导师。2003年,杨经绥获得中央组织部、人事部、宣传部、教育部、统战部、科学技术部六部委颁发的“留学回国人员成就奖”。2007年,他荣获“何梁何利科学与技术进步奖”。

    每一年,杨经绥和同事们都有很长一段时间奔波在青藏高原的野外。他们去的都是人迹罕至的地方,甚至无人区。危险时刻躲藏在他们身边。1997年在可可西里,科研团队突遇暴风雪,温度极低,气压下降,几乎所有人都被强烈的高原反应击倒。到了夜里,一位同事突然昏迷,情况危急,急需输液,可蜷缩在车里,液体怎么也输不进体内。为了挽救同事的生命,杨经绥二话不说,爬到车顶,高举起吊瓶,在凛冽的风雪中站了一个小时,直至同事病情好转。2004年秋天,杨经绥和他的科研小组在野外作业时,不幸遭遇车祸。他受了重伤,断了五根肋骨和一根锁骨。在危难之时,他首先想的是别人,让医生先抢救别的伤员。在敦煌医院重症病房里,他还念念不忘工作。

    就在他们经历艰险的时候,新的发现也悄悄到来了。1996年,杨经绥和同事在柴达木盆地北缘鱼卡发现了榴辉岩,在柴达木盆地北缘都兰发现榴辉岩和含柯石英片麻岩,建立了中国西部一条长350千米的早古生代超高压变质带,开辟了西部超高压变质岩研究的新热点。

    “榴辉岩和柯石英是板块碰撞时在超高压条件下形成的。温度不能太高,压力却要很高。基于当时的发现,我推测我国大陆沿着中央造山带发生过两次碰撞,一次发生在5亿年前,一次在2亿年前。但是推测需要证据来支撑。”杨经绥说。

    2002年,支撑他推测的证据终于被找到了。那年春节期间,杨经绥和同事采用激光拉曼谱方法,对从秦岭取回来的几千个样本进行研究,从中发现典型的超高压矿物——金刚石。秦岭金刚石的发现,为中国西部的超高压变质带延至东秦岭提供了关键性的科学证据。杨经绥等人据此提出了沿中央造山带存在4000千米的早古生代和印支两期超高压变质作用事件的巨型超高压变质带的大思路,在国内外引起了很大反响。柴北缘和东秦岭两条超高压变质带,已被国际超高压权威标注在新的全球超高压变质带分布图上,为推进超高压变质带研究和中国关键构造问题的解决做出重要贡献。

    罗布莎突破

    深地幔研究领跑世界

    杨经绥心里,还有一个谜没有解开。1980年,西藏罗布莎铬铁矿,选矿时选出了金刚石。此事曾轰动一时,多数人不相信,认为地质背景完全不对,不可能出现金刚石。还有几名外国专家专程来考察,认为选出的金刚石是混染的。

    当年,杨经绥和老师白文吉就在罗布莎,亲身经历了这件事。明明就是金刚石!杨经绥意识到,把这件事情研究清楚,将真相大白于天下,有可能会带动重大理论突破。他在心中暗下决心,一定要弥补自己和白老师当年留下的遗憾,重回罗布莎。

    2006年,杨经绥如愿承担了罗布莎铬铁矿研究项目。这一次,他们很快就又发现了金刚石,而且是在原矿石里发现的。可消息传出去,国际地学界依然是一片质疑声。澳大利亚的科学家来了,日本的科学家也来了,要取回样品自己验证。当他们也选出金刚石,在自己的实验室里做微量元素分析后,终于相信了中国科学家的发现。他们就像发现新大陆般惊喜万分,回国后,在各种会议上为罗布莎的金刚石正名。铬铁矿里金刚石等超高压矿物的发现,把过去认识中浅部的地质运动,一下延伸到400公里深。

    过去研究地球深部的运动,都是在实验室里模拟,找不到样品来研究、来证实。如今终于有了看得见摸得着的岩石,来讲述地球演变的故事。美国一位院士撰写文章指出,杨经绥团队发现的罗布莎型金刚石,或者说蛇绿岩型金刚石,为世界地学界打开了一扇研究深地幔矿物和作用的窗口。2015年,国际地科联批准了国际地球科学研究计划“金刚石与地幔再循环”项目(IGCP-649)。

    杨经绥的全球视野,让他提出全球化的研究思路,即从全球尺度选择不同时代和地区的代表性蛇绿岩,查明金刚石等强还原超高压矿物群在古今大洋岩石圈中的空间展布、赋存状态及其形成和保留机制,探讨和揭示全球不同构造背景的地幔物质组成和深部地质作用。在这一思路指导下,他们的团队得到中国地质调查局和国家基金委支持,分别开展了塞浦路斯特罗多斯、阿尔巴尼亚、缅甸、土耳其和俄罗斯等地的蛇绿岩和铬铁矿调查取样。

    中国地质调查局地质研究所地幔研究中心团队通过蛇绿岩型铬铁矿这个窗口,研究地幔过渡带深度的矿物群,探讨铬铁矿的深部成因,为蛇绿岩铬铁矿的研究提供了新的思路。目前,我国的研究在国际上处于领先和领跑地位,带动了多国科研人员参与合作。杨经绥说:“例如,我们目前与美国、德国、法国和英国科研人员开展广泛和深入合作,每年我们都有研究人员去国外开展地质调查,取回不少样品,进行实验室合作研究,以我为主发表了合作论文。有些国家的科研人员已经用我们提出的研究思路,申请到了科研项目,并且邀请我们为项目指导。”

    2017年,杨经绥带领各国科学家在古巴采集了近3吨蛇绿岩和铬铁矿样品。运用现代高科技分析测试手段,它们可能揭开古加勒比大洋的裂解和关闭历史,同时可以探讨铬铁矿的成因,探讨深地幔矿物和深部物质的循环和侵位。明年,“金刚石与地幔再循环”项目计划去澳大利亚和新加里多尼亚举办研讨会并进行野外调查取样,将首次取得南太平洋小岛上的铬铁矿。杨经绥说:“我们十分期待,来自地球南半球的样品会带来什么样的惊喜和奥秘。”

    40年的科研生涯,杨经绥在自己的专业领域里,向着心中坚定的方向一步步攀登。如今,他已经带着一个中国科学家的自豪,登上了深地幔研究的世界高度。但他依然没有松懈,因为更美的风景在更高更远处。

    打开探索深地幔物质的新窗口

    近日,中国地质调查局成都地质调查中心西南三江有色金属资源基地调查严格落实二级项目负责人责任制,加大对二级项目所属子项目、作业单元、委托业务的项目管理力度,并联合滇西南和滇西北片区与部分子项目以及委托业务野外工作组一起开展野外联合考察,攻关主要地质问题。

    6月14日-16日,项目负责人王保弟先后赴云南省大寨-涌宝地区1:5万矿产地质调查作业单元和云南省地质矿产勘查院承担的云南省1:5万永秀、坡头、子马街3幅区域地质调查委托业务工作组,考察了团梁子岩组、大新山岩组、小定西组及重要异常查证矿化线索,为解决南澜沧江结合带物质组成、发育时限及构造演化,以及三叠纪火山岩成矿控矿地质条件等科技创新目标提出了实际解决方案。同时,通过现场查阅野外原始地质资料和实际材料图,指出了项目野外工作中部分记录不完善、图面不合理问题。

    6月22-7月1日,考察组到达成都地质调查中心承担的云南省1:5万福库、维西县、巨甸镇3幅区域地质调查课题,重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队承担的云南省1:5万倒流阱、仁义2幅区域地质调查委托业务,四川省地质矿产勘查开发局化探队承担的云南省1:5万三江口、奉科乡、宝山乡3幅区域地质调查委托业务,查阅了各子项目野外实际材料图等原始资料,共同考察了典型地质现象,对新发现的金沙江结合带鲁甸一带榴闪岩(退变榴辉岩?)、甘孜-理塘结合带基性熔岩、洋岛-海山组合等给予了肯定,为进一步的深入研究、如何深化亮点成果、如何进行图面表达等提出了具体方案。与此同时,对于阳坡岩群、巨甸岩群等基底岩石的物质组成、变形变质期次等调查提出了指导意见,对甘孜—理塘结合带及紧邻地区的三套基性岩(峨眉山玄武岩、冈达概组玄武岩、甘孜-理塘基性岩)的填绘和归属提出了解决方法,还强调各野外工作组要加强标准化石的调查和收集,用以准确限定地层时代,对前人的地层划分要有确凿的证据进行肯定或者否定。

    野外联合考察期间,项目负责人还强调西南三江地区雨季已经到来,要求野外工作中务必注意安全作业,工作人员要时刻加强安全意识,做好安全保障措施,同时也要做好资料的保密和财务安全工作,期望与各承担单位一起共同努力,力争安全、顺利的完成2017年各项工作和实现科技创新目标。

    本次联合考察有效了解了子项目整体工作推进情况,厘清了项目组要把握的关键地质问题,共同探讨解决地质问题的办法,并提出了具体可行的解决方案,切实为实现二级项目的成果目标和科技创新目标打下了坚实基础。

     

    野外联合考察

     

    野外联合考察

     

    室内资料检查

     

    野外联合考察

     
    西南三江有色金属资源基地调查二级项目推进野外地质...

    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)


    华南、中央和北方造山带研究取得重要成果

    近期,自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)同位素室,利用飞秒激光-高分辨等离子体质谱对我国矽卡岩型铁、铜、金、钨等矿床中钙铁榴石开展了U-Pb年龄测试工作,获得部分矿床中石榴石形成的精确年龄数据。

    石榴石是一种较为常见的造岩矿物,广泛分布于变质岩(麻粒岩、榴辉岩等)、侵入岩(花岗岩、伟晶岩、正长岩、煌斑岩等)及火山岩中。2017年以钙铁系列石榴石为代表的微区原位U-Pb同位素分析方法,首次在自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室利用飞秒激光剥蚀系统-高分辨电感耦合等离子体质谱(fs-LA-HR-ICP-MS)开始建立(图1)。飞秒激光剥蚀系统为 Applied Spectra 公司的 J200,由激光器、飞秒激光光学传输系统、观察系统和剥蚀池等组成。激光输出波长为343nm,激光脉冲宽度为<480fs。分析石榴石的激光能量设定为50%,束斑为60mm,频率为8Hz。高分辨电感耦合等离子质谱为Thermo Element XR。飞秒激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度,二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合。每个点测试的时间包括大约15–20s的空白信号和50s的样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U–Th–Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCal完成。利用此方法对山西义兴寨金矿床角砾岩筒内的矽卡岩角砾中石榴石进行微区原位U-Pb同位素分析,精确限定了角砾岩筒的形成时代,而金矿化很可能与同时代岩浆释放的热液流体直接相关。2018年2月,该成果《石榴石U-Pb定年对山西义兴寨金矿床角砾岩筒时间的限定和金矿成因的指示》发表在《地球科学》杂志上(图2),7月,陈蕾博士在澳大利亚麦考瑞大学召开的第十届国际地质微束分析大会上做了《U-Pb geochronology of grandite by femtosecond laser ablation high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry》口头报告交流,并得到很好反响。

    矿床中石榴石的U-Pb同位素定年法,能精确限定变质和岩浆活动的时间,对矿床成因研究具有重要的指示意义。

    飞秒激光-高分辨等离子体质谱

     图2 钙榴石、锆石U-Pb谐和图和206Pb/238U 加权平均年龄图 

     
     
    资源所建立了石榴石U-Pb定年方法

    ①宝石学专业研二学生彭晖正在为标本拍照

    ②何明跃对标本库的资源如数家珍

    ③刘皓向记者展示最新一代标签

    ④赵鹏大院士采集的标本

    当人们都在为到来的“人类世”而兴奋不已时,地质工作者们依然在默默地耕耘着。因为在他们看来,无论关于地球的过去还是未来,还有更多的奥秘等待他们去探索。而他们探索这些奥秘的线索之一,就是岩矿化石。近日,历经20年、两代负责人和数百位标本资源数字化人员不懈努力的国家科技基础条件平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”终于建成,记者采访了该平台的建设者们。

    一块化石改写地球历史

    当记者来到位于中国地质大学(北京)逸夫楼地下一层和二层的国家岩矿化石标本资源库时,首先展现在记者眼前的,是“松科一井”的全部岩芯标本。

    “松科一井”是在松辽盆地布孔、为研究白垩纪气候变化的超深钻、科学钻,两段总共2600米的岩芯,都保存在这里。“松科一井”发现的微体古生物化石,反映了几百万年前古气候的变化,地质工作者以此来推测未来气候的演变。“‘松科一井’发现有孔虫的化石,从而揭示松辽盆地至少存在海相沉积。而在此之前,地质界普遍认为松辽盆地是陆相沉积。有句话说‘一粒种子改变世界’,用在我们这就是‘一块化石改写地球历史’。”国家岩矿化石标本资源共享平台负责人、中国地质大学珠宝学院党委书记何明跃教授介绍。

    的确,岩矿化石提供了古生物和古环境演化的线索,是地质工作者探索远古、预知未来的重要依据,每一个岩矿化石之中都可能藏有破解地球谜团的密码。也正因为如此,将岩矿化石标本资源整合共享,成为中国地质大学(北京)众多院士专家的愿望。

    1999年,在杨遵仪、王鸿祯、郝诒纯、翟裕生、莫宣学、叶大年、茅绍智等一批院士和老教授的倡导下,由中国地质大学(北京)牵头、原校长吴淦国教授负责,何明跃教授具体组织实施,从国家层面开展了跨单位、跨部门的岩矿化石标本资源整合与数据库建设工作。标本资源整合后,2003年他们开始将标本资源信息化,并提出“共享平台”概念,从而进入“国家岩矿化石标本库”阶段。2011年,何明跃教授接过接力棒,进一步开展标本资源整合与共享工作,带领由中国地质大学(北京)牵头,联合中国地质博物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质大学(武汉)、吉林大学、北京大学、成都理工大学、昆明理工大学、河南省地质博物馆、自贡恐龙博物馆等20余家我国重要岩矿化石保存单位进行地学标本资源整合与共享。

    此外,在共享平台建设过程中,陆续有个人、专家、科学家向平台捐赠收藏的标本,很大程度上起到了抢救标本的作用。如今,两代负责人和数百位标本资源数字化人员经过20年的不懈努力,终于在最近被科技部与财政部发文批准为国家科技资源共享平台——“国家岩矿化石标本资源共享平台”。

    一个平台展现地球古今

    看完标本库的岩芯、矿物和化石,这里的杨眉老师向记者介绍了共享平台的具体情况。

    共享平台的岩矿化石标本产地覆盖34个省(区、市)及行政区,以及美国、俄罗斯、加拿大等91个国家,具有科学价值的化石、矿物、岩石、矿石标本,有17.8万余件实物和数据库。同时,平台构建了九大模块、150余个专题:古生物化石群专题20个(云南澄江动物群、北京周口店及山顶洞古人类遗址、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南汝阳盆地恐龙动物群等)、典型矿床专题80个(内蒙古包头市白云鄂博铁铌稀土矿床、江西省德兴市斑岩铜矿床、甘肃省金川铜镍硫化物矿床等)、地学专题3个(天津蓟县中上元古界地层剖面等)、3000种系统矿物学数据库及查询系统、珠宝玉石专题39个、岩矿化石精品图片库4个、原创科普视频10个、3D矿物精品24个,以及基础地理、基础地质、地学科普专题等。“每一件标本背后都有一个故事,它们共同记录了地球演化进程中无数精彩的瞬间。”何明跃说。

    作为科技部国家科技资源共享平台的一级平台,岩矿化石标本资源实物及数据库和专题数据库及数据产品通过在“国家岩矿化石标本资源共享平台”网站发布共享,并将元数据发布在国家科技基础条件平台,用户可在门户网站通过资源中英文名称、产地、样品编号、资源形成时代、保存单位、库存位置号等11个查询条件,快速查询检索标本资源共性描述及图片信息。平台还提供标本资源信息及实物共享,同时提供地学特色专题展示、学术交流与科普教育等服务。目前,平台日访问量1万以上,累积访问量达3300余万,实现了岩矿化石标本资源的有效整合、合理保护、充分共享和高效利用,为科技创新、专业教学、人才培养、人工智能研发及科学普及等提供了重要支撑。

    为加强国内外交流和共享,共享平台还设立了全球岩矿化石标本资源保存机构名录,含国外335家、中国37家标本保存机构的网络平台链接。

    同时,作为我国最大的地学标本平台,何明跃和他的团队研究制定了岩矿化石描述标准52个、技术规程39个,出版了《矿物、岩石、矿石标本资源及矿床描述标准》《无脊椎动物化石标本资源描述标准》《脊椎动物、植物、牙形类化石及旧石器标本资源描述标准》《岩矿化石标本资源收集整理保存技术规程》,指导全国标本资源保存单位进行岩矿化石标本资源分级分类整理、鉴定、描述、数字化建设。

    “在整合资源的过程中,我们的一个理念是,数据质量最重要。例如:标本描述标准由100多位科学家参与制定、研讨、评审、试用、修改完善,最后出版,形成标准和规范。”何明跃还介绍,正是有了精确的标本描述,为后期平台建立专题提供了翔实的基础资料。因此,平台的专题、视频含金量高、科普性强。

    一项事业传承地学精神

    在化石标本库里,记者看到一件华夏植物群的化石标本,它的采集者是中国地质大学(北京)古植物学退休教授杨关秀。一直从事地层古生物教学和科研工作、对我国二叠纪古植物及生物地层作了长期的调查和研究的她,也是标本库的第一代建设者。“杨老师退休后还惦记着她的标本,2008年开始到她坐着轮椅,用几年时间整理完了1000多件标本。她常说,心愿了了就好了。”杨眉老师说。

    是的,这里每一件标本的身上,都凝聚着地质人心血。记者在标本库里看到,几乎每一件标本,都有“三代”标签:“第一代”是手写标签,“第二代”是打印表格标签,“第三代”是带有二维码的打印标签。它们,不仅是时代发展的见证,也是一代代标本库建设者精神力量的传承。

    就在记者采访的当天,何明跃收到了国家科技基础条件平台中心颁发的第六届“共享杯”大学生科技资源共享服务创新大赛优秀指导教师奖,他指导的研究生团队制作的参赛视频也获得了一等奖。“我们的参赛作品基本上年年都获奖,而且很多是一、二等奖。”何明跃自豪地说,“这是一个让学生了解现状成果和未来趋势的过程,他们在做数据产品的过程中获得了国际视野,并得到锻炼。”而这些视频,都是共享平台中各个专题的精品内容。

    何明跃的学生、宝石学研究生二年级的刘皓在标本库工作已经有几年了,标本库的工作对她的学业有不小的帮助。像她这样的年轻学生还有很多,标本数字化过程中,需要对岩石、矿石、矿物进行拍照、鉴定和描述,他们在参与共享平台建设的过程中,也逐渐沉淀和提升了专业素养。多年来,这里已经培养了100多名研究生。

    经过20年的不懈努力,共享平台终于建成,但这并不是终点。对于未来,何明跃还有更多的思考:下一步,他们要走入基层,到更有特色的地方,如中国重要古生物群、世界金钉子剖面、国家大型超大型矿山等,进一步发掘优质标本资源;把英文网站做起来,与国外专业标本网站互联互通,努力建成一个现代化、国际化、开放型的地学领域岩矿化石数据中心;深化信息服务,开发标本库人工智能,初步设想基于图像识别法,研发手机识别岩石、矿物、珠宝、化石的功能;通过公众服务,促进全国标本库的标准化建设……同时,何明跃也坦言,目前我国地学标本库建设方面还存在一些问题。例如,基层单位技术力量薄弱;在成果评价机制和转化方面,建库人员的积极性和获得感还需要提升等等。

    何明跃常说,岩矿化石是地球科学的“根”。而他们的工作,就是保护好这个“根”。我们希望,越来越多的人关注和投入到地学标本采集和保护事业中,从而让地球科学这棵“大树”更加枝繁叶茂。

    相关链接

    国家岩矿化石标本资源共享平台有哪些资源?

    化石标本资源:模式化石及典型化石群标本8.2万件,其中模式化石标本1.1万件。典型化石标本主要有:我国境内古人类化石、云南澄江动物群、辽西热河生物群、山东山旺生物群、豫西华夏植物群、自贡恐龙动物群、河南栾川恐龙动物群、黑龙江嘉荫恐龙动物群等20多个国内重要化石群及重点地区地层古生物化石标本,国外典型地层古生物标本,以及北京周口店、河北阳原、河南三门峡、内蒙伊盟、山西运城、贵州西部发现的旧石器标本。其中包含“世界上第一朵盛开的花”——辽宁古果、“世界上第一只飞起的鸟”——中华龙鸟、北京周口店古人类化石及云南澄江动物群化石标本等享誉世界的珍贵标本。

    矿物标本资源:整合了中国新矿物标本、稀有的矿物晶体晶簇标本、典型矿物标本及部分国外典型矿物标本2万件,含1500余种矿物。其中,国外产出的矿物标本占36%。

    岩石标本资源:整合了国内外典型岩石标本5.8万件。主要有:青藏高原及其邻区的岩石,中国高压、超高压岩石分布带的榴辉岩,中国东部中新生代玄武岩及其地幔岩包体,峨眉山大火成岩省超基性岩等标本资源,天津蓟县中上元古界地层剖面,浙江长兴二叠—三叠系界线层型灰岩剖面等典型剖面的岩石标本,以及国外典型岩石标本。

    矿石标本资源:整合了100多个中国濒危矿床和大型、超大型、特色矿床和400多个典型矿床的金属、非金属和能源矿石标本1.7万件。

     

    留住地球科学的“根”

    428日,天津市第八十二中学150余名师生走进自然资源部中国地质调查局天津地质调查中心,与地质科研人员“零距离”接触,领略地学科技前沿,感受科研成果背后的故事。本次活动紧紧围绕“珍爱美丽地球守护自然资源”地球日主题,分科普讲座、“科普集市”、参观实验测试室等三个环节,为天津市第八十二中学的师生带来了一场精彩的地学科普盛宴。 

    活动伊始,天津地调中心科技人员为同学们作了题为《雄安新区地质演化过程及蕴含的资源环境》的科普讲座,介绍了雄安新区的6500万年来地质演化的过程,以及蕴含的地热、地下水和城市地下空间等资源。 

    “科普集市”集中共分为8个展台,集中展示了天津地调中心近年来的工作成果,并由科普志愿者为中学生们展示了多年来亲手采集的和田玉、岫岩玉、玛瑙、孔雀石、紫晶、萤石、骨骼化石、金伯利岩、榴辉岩、橄榄岩等百余种珍贵样品,现场讲解标本岩石成因与发现过程中故事,形成了科普人员与受众面对面交流,点对点服务的科普模式,打破地质科学的神秘面纱,促进了地学科技的科普化。 

    第四纪地质展台展示了记录渤海湾沧海桑田变化的海相贝壳和牡蛎礁,介绍了泥质海岸带地质环境研究动态。 

    前寒武纪地质展台展示了金伯利岩、榴辉岩、橄榄岩等典型的岩石标本,以及和田玉、岫岩玉等玉石标本,介绍了喀斯特岩溶地貌风景及其形成演化过程,阐述了偏光显微镜在岩石矿物鉴定中的应用情况。 

    境外地质展台前,志愿者们集中展示了一批“奇珍异宝”,其中不乏一些绚丽多彩的宝石或矿石,如孔雀石、方铅矿、黑钨矿、黄铜矿、黄铁矿、紫晶、萤石等,吸引了大量师生们的目光,他们仔细询问起这些宝石矿物的光学特征、化学成分、形成过程以及如何正确鉴别等方面内容。志愿者们从矿物摩氏硬度、晶体化学、地球化学、地质年代学及同位素地球化学等各个方面向他们全方位地科普了这些宝贝的“前世今生”。 

    在矿产院与铀矿办展台前,科普志愿者悉心准备和介绍了便携式显微镜、罗盘等器材,从各种矿物的个性生长、特殊地质现象的形成、仪器的使用等多方面为学生们讲述了野外工作中的新奇发现和地质世界的趣味现象,展示了鄂尔多斯盆地、中生代地层结构与演化过程的动画视频,同时为同学们分发了精心准备的《砂岩型铀矿是如何形成的?》《为什么铀矿是护航生态文明的低碳能源》《如何寻找砂岩型铀矿》等科普读物,将现象与知识融会贯通在一起,将绿色矿产勘查的理念讲解给广大中学生。 

    基础地质展示了各类化石、矿石、火山弹、玛瑙等,播放了造山带演化多媒体课件,介绍了地质灾害、大洋演化、第四纪火山地貌、石炭纪古生物宣传册。 

    在物化探展台前,展出了“珍爱美丽地球 守护自然资源”宣传读物,学生们接触到了给地球做“体检”的地球化学方法。 

    在水工环展台集中展示了多参数水质监测仪、环境X-γ剂量率仪、超声波水位探测仪等科技感十足的水文地质、工程地质和环境地质的监测设施和装备。 

    资料信息室展台前,展出了叠层石、海百合、珊瑚、震旦角石、植物化石、硅化木、谷纳氏螺、中华鲟鱼等古生物化石,让孩子们感受到了来自古生物学的科学魅力;同时还展示了铜蓝、铜绿、菊花石、黄铜矿、方铅矿、绳状火山熔岩和萤石等矿物标本,让孩子们了解到大自然的千姿百态;另外,还展示了《国际年代地层表》和《中国“金钉子”-全球标准层型剖面和点位研究》专著,介绍在我国建立的多颗金钉子,激发孩子们对科学探究的兴趣,同时了解我国地质科学家在国际学术界中所作的努力和取得的成果,提升民族自豪感。 

    同时,实验测试室安排了“4.22世界地球日专题宣传片”、“大型仪器设备”、“常规分析实验室”以及“显微镜下的岩石”等环节对同学们进行了科普宣传。学生们参观了X射线荧光光谱仪、电子探针、激光剥蚀多接收等离子体质谱仪等大型仪器设备和常规化学实验室,专业技术人员用通俗的语言讲解了岩石矿物、土壤等样品元素含量的测试过程,并对岩石矿物地质年代学的测试原理、实验流程以及实际应用进行了科普宣传;显微镜实验室的技术人员指导同学们观察了岩石样品薄片下的微形貌特征、基本矿物组成等。 

    这次活激发了同学们学地学、爱地质的热情,让他们用科学热情,为科普活动的可持续发展提供源泉和动力。 

     

    活动合影

    天津地调中心成功开展第50个世界地球日科普宣传活动

    2月28日,由自然资源部中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所(国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心)提供技术支撑的江苏东海金红石新材料项目正式签约启动。郑州综合利用所相关负责人带队参加了签约仪式。

    在部公益性行业科研专项、局地质调查专项项目支持下,郑州综合利用所李洪潮研究员带领科研团队历时5年研发出高效稳定的榴辉岩型金红石矿综合利用关键技术3项。通过实施新工艺、新装备和新药剂,可综合回收榴辉岩中金红石、石榴子石及绿辉石等矿物,实现“一矿”变“多矿”,极大提升综合利用率。这为该类型钛矿资源高效开发奠定了技术基础。

    依托该技术,2018年,国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心与江苏载彤新材料股份有限公司签署了为期五年(2018-2022年)的技术服务合作协议。根据合作协议,双方在江苏东海联合建立“国家非金属矿综合利用工程技术研究中心东海科技创新基地”,致力于提高东海县及周边地区非金属矿产资源开发利用技术水平。此次启动的江苏东海金红石新材料项目即是该协议的重要成果转化项目之一。

    江苏东海金红石新材料项目一期建设任务为年处理60万吨榴辉岩型金红石矿选矿厂及深加工车间建设,建成后预计年产值达5亿元,实现利润2亿元,经济及社会效益显著。该项目得到了江苏省连云港市、东海县两级政府的大力支持。

     
     
    榴辉岩型金红石矿综合利用关键技术支撑江苏东海金红石新材...

     

    王保弟,男,42岁,博士,专业技术四级,成都地调中心青藏高原地质室副主任(主持工作)。专业方向:岩浆作用与成矿

    解决资源环境问题或基础地质问题情况:

    首次发现并厘定南汀河早古生代蛇绿混杂岩,确认西南三江存在原特提斯洋;重新限定“澜沧岩群”的构造属性,认为其是一套与原特提斯洋俯冲削减过程有关的早古生代增生杂岩系,并非以往认为的元古代基底岩系;首次发现班公湖-怒江结合带洞错地区高压麻粒岩,认为班-怒特提斯洋早-中侏罗世是一个复杂的洋内弧-弧后盆地系统,为班-怒洋的构造演化提供了重要支撑。进一步明确了类乌齐-左贡成矿带主攻矿床类型及找矿方向,总结了藏东地区岩浆混染型石墨矿的成矿地质条件,开展了成矿预测,圈定了找矿新区。

    实现转化应用和有效服务情况:

    作为技术骨干参与编制新一代青藏高原及邻区1:150万地质图、大地构造图,为地学界解读青藏高原地质提供了指南。主持编制西南地区1:150万侵入岩图,揭示了西南地区的构造-岩浆演化规律,为中国侵入岩编图提供扎实的基础性图件。确证青藏高原内存在~90Ma的斑岩型成矿期,提出了冈底斯成矿带金属元素组合分带性的认识,为不同地段寻找不同矿产的工作部署提供了重要信息。

    促进科学理论创新和技术方法进步情况:

    在滇西地区新发现长约40千米榴辉岩带、早古生代岩浆弧和重新厘定“澜沧岩群”、“吉塘岩群”构造属性的基础上,揭示了原-古特提斯洋-陆转换方式,认为原-古特提斯洋是连续演化的过程,改变了前人原特提斯洋闭合后古特提斯洋打开的传统模式,为推动洋板块地质理论的创新提供了重要支撑。重新限定了拉萨岩石圈的物质组成,认为岩石圈对流减薄是青藏高原隆升的重要方式之一,丰富了青藏高原的隆升机制。

    促进人才成长和团队建设情况:

    作为“西南三江特提斯地质”研究团队的带头人,2017年入选部杰出青年科技人才,2016年获地调局优秀项目负责人,2013年入选四川省学术及技术带头人后备人选、获得四川省杰出青年基金;形成了一支20余人的稳定团队,团队中其他青年人员8人获得国家自然科学基金资助,1人入选中国地质调查局青年地质英才;培养高级工程师6名,培养硕士研究生3名,协助培养博士生1名,合作博士后2名;为西南地区地勘单位开展区调培训1次(约150人次),野外多次现场指导300余人次。

    王保弟

    日前,自中国地质调查局成都地质调查中心主办的“昌宁-孟连原-古特提斯构造演化野外现场研讨会”上获悉,成都地调中心实施的西南三江有色金属资源基地调查项目在昌宁-孟连原-古特提斯构造演化研究方面取得了突破性新认识。

    西南三江有色金属资源基地调查项目于2015年由成都地调中心实施,经过两年的地质调查研究,在昌宁-孟连地区发现并厘定昌宁-孟连结合带早古生代蛇绿混杂岩,确认西南三江地区存在原特提斯洋,还发现长约40千米的榴辉岩带(高压-超高压变质带),提出三江地区澜沧岩群并非以往认为的元古代基底岩系,而是一套与昌宁-孟连原特提斯洋俯冲削减过程有关的早古生代增生杂岩系统的新认识。

    为深入探讨基于当前新发现的原-古特提斯研究方向和关键科学问题,成都地调中心近日邀请了领域内众多知名学者专家在云南临沧召开了“昌宁-孟连原-古特提斯构造演化野外现场研讨会”。会议特邀潘桂棠研究员作了“聚焦洋盆俯冲增生杂岩带的识别——板块构造地质学发展新愿景”的讲座,还就南汀河蛇绿混杂岩带的变玄武岩、斜长角闪岩、堆晶岩、变质辉长岩、强烈变形硅-灰-泥组合,牛井山蛇绿混杂岩带的深水盆地相沉积岩、超基性岩、基性岩、洋岛-海山等等不同地质端元,勐库根恨河地区退变榴辉岩及其围岩,粟义地区蓝片岩及澜沧群构造变形样式等问题,组织专家进行了现场考察和学术讨论。

    与会专家对西南三江有色金属资源基地调查项目在昌宁-孟连原-古特提斯构造演化研究方面取得的新认识表现出了浓厚兴趣,并就新发现、新认识达成广泛共识,认为项目重建了三江早古生代俯冲增生模式,揭示了原-古特提斯洋陆转换方式,提出原-古特提斯洋是连续演化的过程,改变了前人原特提斯闭合古特提斯重新打开的传统认识,为推动洋板块地质理论的创新提供了重要支撑。

    中国地质调查局基础部副主任张智勇认为,西南三江项目成果是“突破性进展、创新性成果”。一是实现了理论应用的创新,运用洋板块地质理论创新解析三江特提斯演化的实践取得成功;二是提出了应用俯冲增生杂岩系统填图方法的理念,找到更加适用于造山带填图的新方法思路;三是获得了一系列新的发现,如确认了三江存在原特提斯蛇绿岩、发现了榴辉岩等,是基础地质研究中一个突破性的进展,抓住了国际前沿,为特提斯演化提供了更加广阔的研究空间;四是形成了一种创新性认识,冲破了前人认识藩篱,引领地质科技创新。

    张智勇副主任对下一步工作提出了几点想法,一是基础地质调查是取得重要发现的源动力,下一步应以问题为导向,开展大比例尺的填图工作;二是地质调查与科研相结合是取得地质科技创新的有效方式,各科研院所和调查单位应深度合作,扛起特提斯国际研究的大旗,引领原-古特提斯研究前沿,夺取特提斯研究的国际话语权;三是西南三江保存了原-古特提斯洋演化和碰撞闭合的记录,是原-古特提斯研究的天然实验室,应加强立典式“剖面”或“填图”工作,创建国内外原-古特提斯研究的基地;四是有效推广和充分应用俯冲增生杂岩系统填图方法开展造山带填图,聚焦重大基础地质问题,力争取得卓有成效的地质调查成果。

    中国地质调查局基础部、成都地质调查中心、云南省地调局相关领导出席了研讨会。中国地质调查局、中国地质大学(北京)、吉林大学、昆明理工大学和云南、四川、重庆等地地矿及核工业系统诸多单位相关专家参加了研讨会。

     

    研讨会现场

    野外讲解

    专家讨论

    专家讨论

    成都地调中心在昌宁-孟连原-古特提斯构造演化研究方...

    近日,中国地质科学院地质力学研究所李建华副研究员在国际权威地学期刊《Tectonics》上发表了题为“Mesozoic tectonic evolution of the Daba Shan Thrust Belt in the southern Qinling orogen, central China: constraints from surface geology and reflection seismology 中国中部南秦岭大巴山造山带中生代构造演化:源于地表地质和深反射地震剖面的约束)论文,这是继董树文研究员团队2013年首次在《Geology》发表大巴山深反射地震剖面后的新进展。

    大巴山造山带是一个远离板块边缘的陆内造山带,位于我国中部秦岭造山带的南缘,几何特征为向南西的弧形凸起。这样一个造山带的成因和演化一直为地质学家所关注。如何将地表与深部资料结合,建立深部-浅部构造变形样式耦合的地质剖面,是理解这一构造带构筑格局及演化的关键。在动力学机理上,大巴山构造带的形成与华北、华南陆块的三叠纪碰撞和晚侏罗世的持续汇聚作用有关。值得注意的是,古特提斯洋在晚三叠世就已经关闭,由此衍生的科学问题是:晚侏罗世华北、华南陆块陆-陆汇聚的驱动力是什么?

    围绕这些科学问题,在中石化海相油气专项和深部探测技术与实验专项联合支持下,中国地质科学院董树文研究员团队完成了横穿大巴山的深地震反射剖面和详尽地表构造研究,对反射地震剖面进行了特殊处理和解释,于2013年上发表了地壳结构与构造模型(Dong et al., 2013, Geology)。李建华副研究员在董树文研究员(通讯作者)等老师指导下对大巴山深反射地震剖面进行了进一步解译,通过平衡地质剖面的制作,精细地揭露了大巴山陆内造山带的深部地壳结构和演化过程(图1),重建了大巴山深-浅变形相耦合的中-上地壳几何样式(Li et al., 2015, Tectonics)。研究表明:

    1. 北大巴山以地表韧性剪切、紧闭褶皱和深部双重推覆构造变形为主,南大巴山以具多层滑脱特征的冲断-褶皱变形为主。总体来看,大巴山构造带的变形强度由北东向南西呈减弱趋势(图1)。

    2. 新元古代-中生代,大巴山构造带经历了五阶段的构造-岩浆演化(图2)。中三叠世,华北、华南陆块的碰撞作用导致了北大巴山韧性剪切和双重推覆构造的形成;晚侏罗世,华北、华南陆块的持续陆-陆汇聚作用进一步奠定了北大巴山的构造格局,并导致南大巴山前陆褶皱冲断带的形成。

    3. 大巴山构造带中-上地壳陆内变形的总缩短量大于130 km,这一缩短量足以使向北俯冲的华南陆块北缘镁铁质下地壳发生由麻粒岩相向榴辉岩相的转变,导致密度和重力增大并进一步诱发板片拖拽作用,其为三叠纪古特提斯洋关闭后,导致华北和华南陆块持续陆-陆汇聚作用的关键。

         大巴山造山带地壳结构与成因研究,丰富了陆内变形的理论,是我国陆内造山带研究的典型实例。

    1 大巴山构造带深反射地震剖面解释(A)中、上地壳精细变形样式解析图(B)

    2 大巴山构造带新元古代-中生代五阶段构造-岩浆演化重建模式图

    大巴山深部地壳结构与平衡剖面研究取得新进展

    根据《国土资源部办公厅关于做好2015年度国土资源部公益性行业科研专项项目启动工作的函》(国土资厅函〔2015〕733号)、《中国地质调查局关于2015年国土行业科研专项经费项目总预算的通知》(中地调函〔2015〕190号)要求,6月18日,中国地质调查局郑州矿产综合利用研究所2015年度国土资源部公益性行业科研专项任务书审查会暨公益项目启动会在郑州举行。来自中国地质调查局、武汉理工大学、中国矿业大学、河南省岩矿测试中心、中国铝业研究院等多家单位的专家参加了审查会。

    会上,地调局相关负责人肯定了郑州综合所2015年度公益性行业科研专项的申报成绩,传达了国土资源部科技司对公益性行业科研专项任务书审查的具体要求,指出公益项目和项目课题之间要加强沟通与协作,要明确仪器设备和药剂研究及工艺流程的考核指标,并要提交科普化成果。期间,专家组听取了项目和课题负责人的汇报,对项目任务书、预算书及参加单位课题任务书、预算书进行了审查,就项目预期成果及考核指标、年度工作计划及目标、经费预算等方面存在的问题和项目组成员进行了质疑和讨论,并提出了具体的修改意见和建议。

    2015年,郑州综合所新承担公益性行业科研专项3项,经费总额近3000万,由北京大学、中国地质大学(北京)、武汉理工大学、中国矿业大学、中源伟业新材料有限公司、迈安德集团等多家单位共同协作完成。“典型煤系非金属资源耦合高值化利用技术与示范”项目旨在通过系统研究煤矸石、粉煤灰、煤系粘土等非金属资源选别关键技术、提质降杂关键技术,开发以煤矸石、粉煤灰和煤系粘土为主要原料的具有高附加值的建筑保温材料、新型耐火材料、高性能纤维、页岩气陶粒支撑剂等系列产品,形成一批支撑煤系非金属资源高值化利用新技术,建立相应的示范生产线;“榴辉岩型金红石利用关键技术研究及推广应用”项目以榴辉岩型金红石为研究对象,研究适合此类资源特性的金红石、石榴子石、绿辉石高效分选新工艺、新药剂和新设备,实现有用矿物的综合利用。项目实施对于合理开发和综合利用该类型矿石提供技术支撑和较好地示范作用,有望缓解我国紧张的钛资源供需关系,具有显著的经济和社会效益;“含氧化钨钼矿利用产业化技术研究”项目针对我国目前低品位含氧化钨钼矿技术指标差、经济利用难的现状,依据矿石嵌布特征和密度差的特点,采用重选预选抛尾预富集、特效氧化钨钼矿捕收剂和脉石抑制剂研制以及分级分选设备的先进实用技术,并经过中间试验和工业试验形成成套的氧化钨钼矿产业化利用技术,对我国钨钼矿选矿具有较好的推广前景和创新意义。

     

    审查启动会现场

     

    现场汇报

    郑州综合所2015年度公益行业科研专项任务书审查会暨...

    杨经绥,岩石大地构造学家。中国地质科学院地质研究所研究员。1950年6月生于浙江省杭州市,籍贯浙江余杭。1977年毕业于长春地质学院地质勘探系,1992年毕业于加拿大达霍西(Dalhousie)大学获博士学位。国土资源部大陆动力学重点实验室主任,博士生导师,加拿大Dalhousie大学地质学博士,中国大陆科学钻探工程项目(CCSD)总地质师和国际大陆科学钻探委员会(ICDP)专家组成员,中国地质学会岩石专业委员会主任和中国矿物岩石地球化学学会常务理事。长期从事岩石学结合大地构造学的研究,重点研究青藏高原地体边界、中央碰撞造山带的超高压变质岩石及地幔矿物和地幔动力学。

    首先在青藏高原北部柴北缘鱼卡发现榴辉岩,在柴北缘都兰发现榴辉岩和含柯石英片麻岩,建立了中国西部一条长350 km的早古生代超高压变质带,该发现开辟了我国西部超高压变质岩研究的新热点。2002年在东秦岭北带秦岭群的榴辉岩和片麻岩的锆石中发现微粒金刚石,据此在中国中部确定一条新的早古生代超高压变质带。秦岭超高压变质带的发现,为中国西部的超高压变质带延至东秦岭提供了关键科学证据。据此杨经绥等提出沿中央造山带存在4000 km长的早古生代和印支两期超高压变质作用事件的巨型超高压变质带的大思路。在国内外引起了很大反响,柴北缘和东秦岭两条超高压变质带已被国际超高压权威标注在新的全球超高压变质带分布图上,为推进超高压变质带研究和中国重大关键构造问题解决做出重要贡献。

    杨经绥在青藏高原研究中,建立东-西昆仑阿尼玛卿和库地蛇绿岩的古特提斯板块体制,建立青藏高原北部基本构造格架;对比祁连-阿尔金地体南北早古生代双俯冲带及西藏雅鲁藏布江和喜马拉雅双俯冲带,提出板块双俯冲作用的机制;提出东昆仑德尔尼Cu-Co矿床的海底热液成因等方面做出创新性成果。

    在西藏罗布莎蛇绿岩的铬铁矿中首次发现柯石英、蓝晶石和硅金红石等超高压矿物;在中国大陆科学钻探工程主孔的超基性岩中发现具有球状外形的Fe-FeO-Fe3O4特殊矿物组合,这些特殊矿物的发现深化了地幔矿物学和地幔动力学的研究。

    负责和参加了十余项国家级、部级和国际合作项目,多次在国际会议上担任召集人和做特邀报告,也多次组织了国内和国际会议。发表论文100余篇,获科协优秀论文奖和国土资源部科技二等奖第一名。2003年获中央组织部、人事部、宣传部、教育部、统战部、科学技术部六部委颁发的《留学回国人员成就奖》。

     
    杨经绥