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    由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2017年12月31日在京揭晓。

    此项年度评选活动至今已举办了24次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会上产生了强烈反响,使公众进一步了解国内外科技发展的动态,对宣传、普及科学技术起到了积极作用。

     

    2017年中国十大科技进展新闻  

    1.我国科学家利用化学物质合成完整活性染色体

    我国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体,标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。该研究利用小分子核苷酸精准合成了活体真核染色体,首次实现人工基因组合成序列与设计序列的完全匹配,得到的酵母基因组具备完整的生命活性。该研究结果2017310日在《科学》发表,我国也成为继美国之后第二个具备真核基因组设计与构建能力的国家。自2012年开始,天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院与美国等国家的科研机构共同推动了酵母基因组合成国际计划(Sc2.0),旨在对酿酒酵母基因组进行人工重新设计和化学再造。我国科学家此次成功合成的4条酿酒酵母染色体,占Sc2.0计划已经合成染色体的2/3 

    2.国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录

    我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机于20173月在马里亚纳海沟挑战者深渊,完成大深度下潜观测任务并安全回收,最大下潜深度达到6329米,刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。“海翼”号水下滑翔机是根据中科院B类战略先导专项的部署,由中科院沈阳自动化所研制的、具有完全自主知识产权的新型水下观测平台。从原理样机的研发到深渊观测任务的圆满完成经历了13个年头,包含浅海、深海、深渊等不同型号的水下滑翔机20余台。此次“海翼”号在马里亚纳海沟共完成了12次下潜工作,总航程超过134.6公里,收集了大量高分辨率的深渊区域水体信息,为海洋科学家研究该区域的水文特性提供宝贵资料。  

    3.世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机诞生
      

    201753日中国科技大学潘建伟院士科研团队宣布光量子计算机成功构建。潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平,团队利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源,通过电控可编程的光量子线路,构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。实验测试表明,该原型机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少24000倍,通过和经典算法比较,也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展,为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。 

    4.国产大型客机C919首飞

     

    我国首款国际主流水准的国产大型客机C91920175514时许在上海浦东国际机场首飞。C919的全称是“COMAC919”,COMACC919的主制造商中国商飞公司的英文名称简写,“C”既是“COMAC”的第一个字母,也是中国的英文名称“CHINA”的第一个字母,体现了大型客机是国家的意志、人民的期望。第一个9寓意“天长地久”,19寓意C919大型客机最大载客量190人。C919拥有完全自主知识产权,是建设创新型国家的标志性工程,凝聚了国内最优秀的设计人才和工程人才,针对先进的气动布局、结构材料和机载系统,研制人员共规划了102项关键技术攻关,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。  

    5.我国首次海域天然气水合物试开采

     

    2017518日,我国首次实现海域可燃冰试采成功,南海神狐海域天然气水合物(又称可燃冰)试采实现连续187个小时的稳定产气。这是“中国理论”“中国技术”“中国装备”所凝结而成的突出成就,中国人民又攀登上了世界科技的新高峰。源源不断的天然气从1200多米的深海底之下200多米的底层中开采上来,点燃了全球最大海上钻探平台“蓝鲸一号”的喷火装置。这是我国首次,也是全球首次对资源量占比90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型储层可燃冰成功实现试采。从“蓝鲸一号”起步的可燃冰试采,不仅对我国未来的能源安全保障、优化能源结构具有重要意义,甚至可能给世界能源接替研发格局带来改变。  

    6.我国“人造太阳”装置创造世界新纪录

     

    国家大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。这一重要突破标志着,我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿。东方超环是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置,对国际热核聚变试验堆(ITER)计划具有重大科学意义。由于核聚变的反应原理与太阳类似,因此,东方超环也被称作“人造太阳”。该成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持,也为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。  

    7.中国科学家首次发现突破传统分类新型费米子

     

    中国科学院物理研究所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。这一研究成果于2017619日由《自然》杂志在线发表。寻找新型费米子是近年来拓扑物态领域一个挑战性的前沿科学问题,也是该领域国际竞争的焦点之一。此次新型费米子的发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成的,它是凝聚态物理中固体理论的一个重要突破。这一研究成果对促进人们认识电子拓扑物态、发现新奇物理现象、开发新型电子器件以及深入理解基本粒子性质都具有重要的意义。  

    8.量子通信“从理想王国走到现实王国”

     

    2017118日,我国研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试后,正式交付使用。2017616日,中国科学技术大学潘建伟、彭承志等带领的团队宣布,利用“墨子号”在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发,并于此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验。世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”于929日正式开通。结合“墨子号”卫星,我国科学家成功与奥地利实现了世界首次洲际量子保密通信。“墨子号”圆满实现了三大既定科学目标,用潘建伟的话说,千公里级的星地双向量子通信,终于“从理想王国走到了现实王国”。  

    9.中科院推出高产水稻新种质

     

    由中科院亚热带农业生态研究所夏新界研究员领衔的水稻育种团队于20171016日宣布,历经十余年研究,团队日前培育出超高产优质“巨型稻”:株高可达2.2米、亩产可达800千克以上、具有高产、抗倒伏、抗病虫害、耐淹涝等特点。经农业部植物新品种测试中心DNA指纹检测,以及华智水稻生物技术有限公司56k水稻SNP基因芯片指纹图谱检测,确认“巨型稻”是一种水稻新种质材料。这种“巨型稻”光合效率高,单位面积生物量比现有水稻品种高出50%,平均有效分蘖40个,单穂最高实粒数达500多粒,单季产量可超过800千克/亩。它是运用突变体诱导、野生稻远缘杂交、分子标记定向选育等一系列育种新技术,获得的水稻新种质材料。  

    10.“悟空”发现疑似暗物质踪迹

     

    20171130日,中国暗物质粒子探测卫星“悟空”的首批探测成果在《自然》杂志上刊发。“悟空”测量到电子宇宙射线能谱在1.4万亿电子伏特(TeV)能量处的异常波动。这一神秘讯号首次为人类所观测,意味着中国科学家取得了一项开创性发现。如果后续研究证实这一发现与暗物质相关,将是一项具有划时代意义的科学成果,人类就可以跟随着“悟空”的脚步去找寻宇宙中5%以外的广袤未知,这将是一个超出想象的成就。即便与暗物质无关,也可能带来对现有科学理论的突破。“悟空”投入相对小,在“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”和“区分不同种类粒子的本领”两项关键技术指标方面世界领先。 

     

    2017年世界十大科技进展新闻 

    1.新传感器技术可实现意念操控机械假肢

     

    一个国际团队在《自然—生物医学工程》上发表论文表示,在他们研发的传感器技术助力下,机械假肢能探测到使用者脊髓运动神经元发出的电信号,使假肢的控制更加灵活,这相当于用意念控制假肢。有关技术有望帮助截肢人士恢复更多活动功能。这种新传感器能让机械假肢直接探测到来自脊髓运动神经元发出的电信号,比起单纯依靠肌肉抽动来控制的方式,这样的操控可做到更精确,可完成的动作也更复杂,机械假肢的实用性随之提高。团队下一步将对这一新型机械假肢进行更大范围的临床测试,经过不断改进后,这类产品有望在未来三年进入市场。  

    2.DNA数据存储新法问世

     

    美国科学家在201732日出版的《科学》杂志上报告说,他们想出了一种新的方式将数据编码进脱氧核糖核酸(DNA),从而创造出迄今最高密度大规模数据存储方案。在这套系统中,1DNA具有存储215拍字节(2.15亿千兆字节)的能力。原则上,它可以将人类有史以来的所有数据存储在一个大小和重量相当于两辆小货车的容器中。然而这项技术能否起飞主要取决于成本。用DNA存储数据有很多优势。它是超级压缩的,并且在寒冷干燥的地方可以保存数十万年。同时只要人类社会还在读取和书写DNA,他们就能够解码这些信息。科学家还可以为这些文件制作几乎不受数量限制的无差错文件副本。  

    3.“二手”火箭,成功发射回收

     

    美国太空探索技术公司于2017330日利用翻新的“二手”火箭把一颗商业通信卫星发射上天,这是人类太空史上的第一次。此次发射的主要任务是把欧洲卫星公司的SES-10卫星送至地球同步静止轨道,但特殊之处在于这枚“猎鹰9”火箭的第一级曾于20164月为国际空间站运送过货物,此后降落在太平洋的一艘无人船上,是人类从海上成功回收的第一个火箭第一级。经翻新并加上第二级后,火箭第一级被运回肯尼迪航天中心再次承担轨道级发射任务。火箭第一级回收的目的是研制可重复使用的运载火箭。传统火箭都是一次性使用,一旦能够回收重复使用,将有望降低发射成本。  

    4.3D打印卵巢具有生育能力

     

    2017516日出版的《自然—通讯》杂志报道称,美国科学家通过3D打印技术,由凝胶制成的人工卵巢能够使老鼠受孕并产下健康的后代。在这项研究中,科学家使用了一个具有发射凝胶喷嘴的3D打印机,而其所使用的凝胶来源于动物卵巢中天然存在的胶原蛋白。研究人员通过在载玻片上打印各种重叠的凝胶纤维图案来构建卵巢。随后,他们利用外科手术摘除了7只小鼠的卵巢,并在其位置上缝合了人工卵巢。小鼠交配后,其中3只雌鼠分别产下了健康幼崽。这些产崽的雌鼠同时还能自然泌乳,这表明嵌入支架的卵泡产生了正常水平的激素。该成果或能帮助因放疗或化疗导致不育的癌症幸存者恢复生育能力。  

    5.科学家成功用引力为星球测重

     

    《科学》杂志于201767日发文称,爱因斯坦的广义相对论提出100年后,科学家成功地运用该理论确定了一颗白矮星的质量,使当初在爱因斯坦看来“不可能的希望”成为现实。科学家在5000多颗恒星中寻找具有这种直线排列形式的星球,发现白矮星STEIN 2051 B恰好有着这种完美的定位——它在20143月正好位于一颗背景星球之前。他们利用哈勃望远镜对此现象进行观察,测量背景星球表观位置的微移动,这一作用被称作天体测量的微引力透镜效应。根据所测得的数据,他们估计,该星球的质量约为太阳质量的0.675倍。直接测量STEIN 2051 B的质量对理解白矮星的进化具有重要意义。  

    6.全球首次发现双粲重子

     

    欧洲核子研究中心于201776日宣布,经多国科学家共同努力,在世界上首次发现了一种被称为双粲重子的新粒子,这将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用的本质。中国团队对这一发现功不可没。这一最新发现来自欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上的底夸克探测器(LHCb)合作组。据介绍,这种双粲重子含有两个质量较大的粲夸克和一个上夸克,质量约3621兆电子伏,几乎是质子质量的4倍,理论预期其内部结构迥异于普通重子。底夸克探测器是欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一,专门研究重夸克粒子的产生和衰变。  

    7.华人科学家宣布发现“天使粒子”

     

    美国斯坦福大学华人科学家张首晟等人于2017720日在《科学》杂志上报告说,他们首次发现了马约拉纳费米子存在的证据。这一重大发现解决了困扰量子物理学80年的难题,对量子计算也具有重要意义。张首晟领导的理论团队预言了通过怎样的实验平台能够找到马约拉纳费米子,哪些实验信号能够作为证据;加利福尼亚大学洛杉矶分校的何庆林、王康隆以及欧文分校的夏晶领导的实验团队与理论团队密切合作,在实验中发现了被称为手性马约拉纳费米子的一类最基本马约拉纳费米子。意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言,自然界中可能存在一类特殊的粒子,它们的反粒子就是自身,这种粒子被称为马约拉纳费米子。  

    8.科学家用基因剪刀修复人类早期胚胎致病基因

     

    201782日出版的《自然》杂志报告,一个国际团队利用CRISPR基因编辑技术,成功修复了人类早期胚胎中一种与遗传性心脏病相关的基因突变。这是美国国内首次进行人类胚胎基因编辑。研究人员以肥厚型心肌病为研究对象。这是一种常见的单基因遗传病,由MYBPC3基因突变引起,是青壮年运动员猝死的主要原因之一。研究人员利用CRISPR基因编辑技术修复了人类早期胚胎中的这种突变,且定向非常精确,没有在非靶点位置产生突变。研究人员介绍,精确的基因编辑技术还有助获得更多健康胚胎,提高体外受精成功率。但研究团队谨慎表示,相关基因编辑方法仍需进一步优化。  

    9.世界首个分子机器人诞生

     

    《自然》杂志于2017920日报道,英国曼彻斯特大学科学家研制出世界上首个“分子机器人”,其能接收化学指令并完成组装分子等基本任务,未来可用于研发药物、设计先进制造工艺以及搭建分子组装线和分子工厂。组成分子机器人的碳、氢、氧和氮等原子总共只有150个,大小只有百万分之一毫米,将几百亿个这种机器人堆起来,也只有一粒盐那么大。但如此微小的分子机器人,却拥有机器手臂,能够根据指令操控单个分子,用机器手臂搭建分子产品。由于非常微小,这些分子机器人具有很多优势,能降低材料需求、加速药物研发、大幅减少能源消耗及推进产品微型化等。  

    10.引力波研究获重要进展

     

    全球多国科学家于20171016日宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)捕捉到这个引力波信号。此后2秒,美国费米太空望远镜观测到同一来源发出的伽马射线暴。这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件,标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新时代。61日,科学家就称,第三次探测到了引力波。此次结果不仅再次验证了广义相对论,也为了解双黑洞系统的成因提供了线索。927日,宣布第四次探测到引力波,这是欧洲和美国的探测器首次共同发现引力波。 

    我国首次海域天然气水合物试开采入选中国十大科技进...

    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

    近日,中国地质调查局地质研究所朱祥坤研究员课题组在《自然—地球科学》(Nature Geoscience) 发表论文,首次报道了距今约15.7亿年前地球发生了一次氧化事件,恰好对应最早的大型多细胞真核生物出现的时间。这一重要发现将彻底推翻“18—8亿年地球表面持续低氧”的传统认识,再次肯定了氧气在早期真核生物演化中的重要作用,代表了地球早期环境与生命协同演化研究的一个重大突破。

    这一发现的研究区位于我国天津蓟县地质剖面自然保护区。该地区完好地保存了距今15亿年前后的“中元古代”沉积岩石地层,使之成为全球揭示该时期地球演化奥秘的经典研究地区之一。朱祥坤研究员及其合作者通过对蓟县剖面约16—15.5亿年前的古海洋沉积碳酸盐岩开展详细的地球化学研究工作,有效地提取了当时的古海水地球化学信息。研究发现,中元古代古海洋是一个持续氧化的动态演化过程,氧化事件起始于约15.7亿年前。而且目前已知可靠的、最早的大型多细胞真核生物化石发现于我国燕山山脉大约15.6亿年前的沉积地层中,稍晚于本研究发现的古海洋氧化事件的起始时间。

    这一新的发现具有非常重要的科学意义。距今18—8亿年的时期一直被认为是地球历史上比较沉寂的时期(Boring Billion),地球表层岩石圈、大气圈、水圈和生物圈维持在近乎不变的 “稳定”状态。有科学家认为,该时期的大气氧含量甚至可能低于现代氧气水平的0.1%。但随着越来越多该时期真核生物化石的发现,特别是15.6亿年前大型多细胞真核生物的发现,使得有关“早期真核生物演化与地表环境变化是否存在必然联系”的争论更加激烈。本次蓟县剖面16-15.5亿年前碳酸盐岩中记录的古海洋氧化事件的发现,彻底推翻了该时期“持续低氧”的传统认识,也强有力地证明了早期真核生物演化与地表环境变化存在内在联系,升高的氧气含量是真核生物演化的必要条件。这一新的发现也将刺激科学家重新从不同角度探索距今18—8亿年前地球系统演化的奥秘。

    该项研究得到国家自然科学基金,中国地质科学院科研基金和国家留学基金等项目的资助。

    地质所科研人员发现15.7亿年前的古海洋氧化事件

    埃迪卡拉纪是雪球地球和寒武纪生命大爆发之间的关键转折时期,该时期海洋生物群面貌发生了快速的演替,在埃迪卡拉纪早期,海洋生物群是以大型具刺疑源类为代表的微体真核生物群占主导地位,而晚期则以宏体的埃迪卡拉型生物群为主。自上世纪七十年代以来,我国地层古生物工作者在华南埃迪卡拉系陡山沱组中发现了丰度和分异度都很高的微体化石群,它们不但在探讨早期生命演化方面具有重要作用,也为埃迪卡拉纪年代地层划分与对比中提供了有用的工具。

    最近,自然资源部中国地质调查局地质研究所刘鹏举研究员通过与瑞典乌普萨拉大学Moczydłowska教授的合作,开展了对华南埃迪卡拉纪微体化石的系统研究,在Fossils and Strata上以专著形式发表了新的研究成果。专著正文共172页,化石图版及插图92幅,通过对华南三峡地区11条剖面数千片燧石结核薄片的观察,共描述具刺疑源类27属67种,其中4新属24新种。同时,根据华南及其它古大陆埃迪卡拉纪具刺疑源类的地层分布特征,选择具有全球性广泛分布的属种,通过对这些属种的最早出现层位的研究,探索性地建立起4个新的、可用于全球性生物地层对比的化石带。这些成果不但进一步理清了埃迪卡拉纪大型具刺疑源类的分类系统,也提高了埃迪卡拉纪微体化石生物地层的划分精度,为今后深入开展埃迪卡拉纪微体生物群的系统研究及年代地层划分奠定了基础。

    专著的相关信息:

    Pengju Liu, Małgorzata Moczydłowska. 2019. Ediacaran microfossils from the Doushantuo Formation chert nodules in the Yangtze Gorges area, South China, and new biozones. Fossils and Strata, No. 65, pp. 1–172.

    https://doi.org/10.1002/9781119564225.ch1

     

     
     
    华南埃迪卡拉纪微体化石综合研究取得新进展

    中新网北京7月4日电 地球动物的“寒武纪大爆发”之谜是什么?这一直是各国科学家关注的话题。对此,《自然通讯》3日在线发表的一篇研究论文,为此提供了新的视角。

    图为埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期(5.51-5.15亿年)海洋碳、氮同位素综合曲线与重大生物事件关系图 中国地质科学院供图

    7月3日,《自然通讯》(NatureCommunications)在线发表了中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员课题组、南京大学凌洪飞教授课题组与国内外其他单位的合作研究论文“埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态与动物演化的耦合关系(Coupling of ocean redox and animal evolution during the Ediacaran-Cambrian transition)”。

    据介绍,这一新的研究成果为解答地球动物的“寒武纪大爆发”之谜提供了新的视角,是地球生命与环境协同演化领域的一项重大研究进展。

    埃迪卡拉纪晚期-寒武纪早期是后生动物起源和早期演化的关键时期,几乎现代所有的动物门类在一个较短的时期内快速出现,海洋生态系统也接近现代水平,被称为“寒武纪大爆发”。这一快速生物演化事件是自达尔文1859年《物种起源》发表以来一直未解的生物进化论之谜。

    上述研究成果以氮同位素为主要研究手段,发现距今约5.51-5.15亿年前的埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态呈现阶段性波动变化,时间上与早期后生动物的阶段性辐射和灭绝事件高度吻合。

    论文作者提出埃迪卡拉纪以来海洋氮储库的增加,为浮游真核藻类的繁盛提供物质条件,生物链与生态系统的变革最终导致海洋环境的进一步氧化,为后生动物的起源和快速演化奠定了基础。同时,受氮等营养元素供给过剩的影响,该时期大陆架边缘盆地发生多次大规模海水缺氧事件,导致该时期生物发生多次灭绝事件。

    据悉,该项研究得到国家自然科学基金、中国地质科学院科研基金、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家留学基金、中德和中英合作项目等的联合资助,论文的第一作者为王丹博士,2015年毕业于南京大学地球科学与工程学院,现为中国地质科学院地质研究所在站博士后。

     

    “寒武纪大爆发”之谜何解?中国科学家提出新视角

    2018年7月3日,《自然通讯》(Nature Communications)在线发表了中国地质调查局地质研究所朱祥坤研究员课题组、南京大学凌洪飞教授课题组与国内外其他单位的合作研究论文“埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态与动物演化的耦合关系(Coupling of ocean redox and animal evolution during the Ediacaran-Cambrian transition)”。该成果以氮同位素为主要研究手段,发现距今约5.51-5.15亿年前的埃迪卡拉纪—寒武纪转折期海洋氧化-还原状态呈现阶段性波动变化,时间上与早期后生动物的阶段性辐射和灭绝事件高度吻合。这一新的研究成果不仅有助于解决该时期古海洋氧化程度的争议,还为解答地球动物的“寒武纪大爆发”之谜提供了新的视角,是地球生命与环境协同演化领域的一项重大研究进展。

    埃迪卡拉纪晚期-寒武纪早期是后生动物起源和早期演化的关键时期,几乎现代所有的动物门类在一个较短的时期内快速出现,海洋生态系统也接近现代水平,被称为“寒武纪大爆发”。这一快速生物演化事件是自达尔文1859年《物种起源》发表以来一直未解的生物进化论之谜。目前,这一时期生物的快速演化是否与地球环境变化密切相关是破解进化论谜题的焦点之一,其中大气和海洋的氧化状态成为学界备受关注但存在争议的热点。氮(N)作为生物有机大分子(如蛋白质与核酸)的重要组成,是生命活动的重要营养元素之一,同时氮的地球化学循环与海洋的氧化还原状态密切相关。因此,氮的地球化学循环是连接古海洋氧化还原状态与生物演化的桥梁,可为解决上述问题提供重要证据。

    基于不同氧化-还原环境中氮循环和氮同位素组成(δ15N)的差异性原理,论文作者分析、整理了华南扬子地区和哈萨克斯坦Malyi Karatau地区多个剖面上的埃迪卡拉系-寒武系地层中的碳、氮同位素数据,发现氮同位素和碳同位素组成演化曲线存在很好的耦合关系,并且碳、氮同位素的正、负漂移分别与生物的阶段性辐射和灭绝事件在时间上也高度吻合(图1)。结合前人研究结果,论文作者提出埃迪卡拉纪以来海洋氮储库的增加,为浮游真核藻类的繁盛提供物质条件,生物链与生态系统的变革最终导致海洋环境的进一步氧化,为后生动物的起源和快速演化奠定了基础。同时,受氮等营养元素供给过剩的影响,该时期大陆架边缘盆地发生多次大规模海水缺氧事件,导致该时期生物发生多次灭绝事件。这一最新研究成果详细地刻画了氮等营养元素控制、影响海洋的初级生产力和氧化-还原状态的新机制,肯定了氧气对于后生动物演化的重要意义,进而为科学家揭秘生物与环境协同演化提供一个新的视角。

    该项研究得到国家自然科学基金、中国地质科学院科研基金、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家留学基金、中德和中英合作项目等的联合资助,论文的第一作者为王丹博士,2015年毕业于南京大学地球科学与工程学院,现为中国地质科学院地质研究所在站博士后。

    埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期(5.51-5.15亿年)海洋碳、氮同位素综合曲线与重大生物事件关系图

    地质所与南京大学等单位合作提出距今5.51-5.15亿年前...

     

    十大地质科技进展

     

    1.发现地球上最早的大型多细胞生物化石

    中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴研究员带领前寒武纪研究团队,在华北燕山地区高于庄组中首次发现大量分米级的碳质宏观化石,研究确证它们是迄今发现的最大的前寒武纪多细胞真核生物化石,大约距今15.6亿年,把多细胞生物在地球上出现的时间从多数人认为的距今6.35亿年往前提前了近10亿年。这一发现是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学成果,对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要价值。部分研究成果论文《华北15.6亿年前高于庄组分米级的多细胞真核生物》于2016年在国际著名刊物《自然·通讯》上发表。

    2.山东矿床成矿系列及找矿方向研究取得新进展

    山东地质科学研究院于学峰团队承担的山东省地质勘查基金项目,对山东全省域内以固体矿产为主的各类矿产形成的地质环境、成矿作用及地质特征等进行了全面研究和总结;首次在山东全域内建立从前寒武纪到新生代全时段内的31个矿床成矿系列,并划分了81个代表性矿床模式;首次建立了从中太古代迁西期至新生代喜马拉雅期的山东矿床成矿谱系;对山东省金、铁、煤等近30种重要矿产进行了成矿远景预测;首次研究编制了山东省矿床成矿理论系列分布图。该成果是对山东省主要矿床的全面总结,将为山东省矿产资源勘查研究提供有力的科学依据。

    3.完成铀矿大基地资源扩大与评价技术研究

    核工业北京地质研究院承担的铀矿大基地资源扩大与评价技术研究围绕我国铀矿大基地及外围地区开展科技攻关,完善发展了伊犁盆地南缘、二连盆地中部、鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿和相山矿田、诸广南部地区热液型铀矿成矿理论;创建了砂岩型铀矿深部有利砂体和层间氧化带前锋线识别定位技术体系;构建了热液型铀矿深部成矿构造、成矿地质体和铀矿化信息探测的技术评价体系;查明了5大铀矿基地铀成矿关键控矿因素及空间定位规律;建立了地质、物化探综合勘查技术方法,拓宽了铀资源找矿的新层位、新区域、新深度;实现了铀矿资源新的重大突破。该成果及时推广应用于我国地区热液型铀矿、砂岩型铀矿找矿勘查工作中,已取得显著找矿成果,具有广泛的应用前景。

    4.完成新疆首个煤层气开发利用先导性示范工程

    新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队在阜康市白杨河矿区建成新疆第一个煤层气开发利用工程《新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程》项目。该项目是新疆首个低阶煤煤层气开发利用工程,项目施工中针对阜康煤层“高倾角、厚煤层、高渗透”特点,开展了煤层气“钻、压、排”勘探开发技术应用,成功应用丛式井钻井技术,首次在煤层气井压裂中大规模应用复合压裂液,形成了适应示范区地质特点的五段双控排采法,建成了全国自动化程度最高的排采自动化系统,成功完钻新疆煤层气领域第一口“U”型水平井和第一口“L”型顺煤层井,建成新疆首个日处理能力达10万立方米的煤层气CNG站。项目形成的“丛式井钻井、复合压裂液压裂、五段双控排采、排采自动化系统”等关键技术系列对新疆煤层气的开发意义重大,为国家科技重大专项实施提供了技术基础和试验基地。

    5.完成我国“三稀”资源战略调查与评价

    中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究团队,在地质调查专项资助下,基本摸清了我国“三稀”资源储量,实现了战略研究→战略侦查→找矿突破三跨越,首次搭建了“三稀调查成果数据库”大数据平台,确定了“三稀”矿产调查部署选区;深化了离子吸附型稀土成矿理论,构建了稀土矿区水环境质量评价指标体系,提出了离子吸附型稀土资源储量动态计算和稀土矿单元素圈矿方法;改进了风化壳型稀土矿勘查技术,加大了勘查深度;初步实现了矿山环境监测“空-天-地-人”一体化,全方位服务矿政管理,提高了“三稀”矿政管理科技含量。

    6.元坝超高深含硫生物礁大气田高产稳产技术取得重要进展

     

     

    由中国石油化工股份有限公司西南油气分公司承担的元坝长兴组气藏开发动态跟踪分析及合理配产研究项目在超深层小礁体气藏精细描述技术、超深层小礁体水平井部署设计及优化调整技术方面具有创新性,在高含硫气田(藏)的推广应用前景广阔。本项目形成了复杂生物礁气藏精细描述、超深小礁体气藏水平井设计与优化、有水生物礁气藏开发技术政策优化等超深高含硫生物礁气藏高产稳产关键技术。项目成果应用于元坝气田开发建设,取得显著成效:建成了世界上第一个埋深近7000米的高含硫生物礁大气田,混合气产能达40亿立方米/年。气藏于2014年12月10日正式投产,截至2016年年底,累产混合气46亿立方米,对保障“川气东送”长期稳定供气,促进中西部产业结构调整和沿江区域经济发展意义重大。

    7.地质灾害综合防灾减灾方法技术取得新进展

    中国地质环境监测院殷跃平研究员团队联合中国地质科学院、南京大学等9家单位,提出了暴雨型和水库型典型地灾成灾模式,开发基于GPU高性能计算技术的高速远程滑坡风险评估分析软件系统;构建山洪灾害判别标准与防治区划等级系统和地震—地灾链评估指标体系及信息发布平台;集成创新地灾防治方法,发明高寒浓雾山区地灾可视化监测预警、光纤监测传感器以及特大型滑坡应急治理系列关键技术;为国家重大工程和城镇化建设减灾防灾战略提供了科技支撑;及时指导了灾区地灾应急处置和灾后重建,推动了防灾理论和技术方法的发展和地灾减灾防灾标准化体系的建设。

    8.古老油气系统源灶多途径成烃机理与成藏研究取得新进展

    中国石油勘探开发研究院张水昌研究团队瞄准古老油气系统油气形成与分布这一重大科学问题和勘探前沿问题,依托古老油气系统源灶多途径规模成烃机理与成藏项目,开展攻关研究,在深层古老烃源岩发育机制、高成熟—过成熟阶段生气潜力、有机—无机复合生烃以及天然气成因判识方法等方面取得原创性研究进展。研究成果有效指导深层油气勘探,为四川盆地震旦—寒武系新增天然气探明储量2200亿立方米、控制储量2038亿立方米,为塔里木盆地2013年以来新增油气地质储量21.9亿吨提供了重要支撑。实现了塔北哈拉哈塘奥陶系、塔中寒武系盐下、乐山—龙女寺震旦系—寒武系古隆起周缘的油气发现和储量增长,有力推动和促进了国内最大海相整装大气田的高效探明。

    9.完成青藏铁路沿线高温地热资源调查评价

    青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目在12个主要热显示区开展了多种工作方法与手段调查,初步了解各主要热显示区的地质构造、水文地质、地球物理及地球化学特征。对各热显示区采用了天然热流量和积存热量两种方法进行了资源量计算。其中续迈等7个中温地热显示区按照500米开发深度,按照居室供暖的方式考虑开发利用,计算供暖面积达114万平方米以上。初步评价古堆地区地热发电潜力可达110兆瓦,该项目的突破性进展,将为我国高温地热发电提供新的契机。在12个热显示区中选出了5个热显示区(玉寨、吉达果、宁中、古露)热储面积较大、温度较高,作为进一步勘查的高温后备基地。本成果来自于西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队承担的青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目。

    10.完成新一代高精度南海地质地球物理图系编制

    中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、邱燕、朱本铎等研究团队创新编制了《南海地质地球物理图系(1:200万)》(中英文对照)并撰写了《南海海洋地质与矿产资源》专著。创新性编制了三维地形图和晕渲地形图,系统命名了245个海底地理实体;首次采用叠置法和透视法编制地质图,发现了中生代安第斯山型隆起带在南海的延伸区域;重新圈定了南海中—新生代沉积盆地范围;精细刻画了南海主要构造边界,全面深化提升了我国对南海的地质科学认识,为下一步与周边国家共同开展南海研究、开发利用南海资源提供了丰富的地质依据。同时,该图系以科学的方式宣扬了中国的南海主张,是履行海洋大国责任的重要体现。

     

    十大地质找矿成果

     

    1.新疆新源县卡特巴阿苏发现特大型金(铜)矿床

    新疆新源县卡特巴阿苏金(铜)矿床位于那拉提—红柳河缝合带内,成矿带属于那拉提—红柳河金—铜—镍—铅锌—玉石—白云母成矿带。卡特巴阿苏金(铜)矿床的发现证实了“中亚金腰带”已延伸到我国新疆。矿床勘查工作历经了异常查证—预查—普查—详查及勘探等工作,规模由异常点→矿化点→小型→大型→特大型金矿床。矿床控制长约3000米,宽40-300米;金矿体45条,铜矿体17条;金矿储量78.73吨,平均品位3.13克/吨,铜4.83万吨,平均品位0.53%;外围找矿潜力大,有望突破百吨。该项目由新疆美盛矿业有限公司投资,勘查工作由新疆地矿局第一区域地质调查大队完成。该矿床具有很大潜在的经济价值,进一步勘查、开发将会产生很大的经济效益和社会效益,对拉动地方经济增长,促进地方的稳定和发展具有重要的意义。

    2.山东省莱芜市张家洼发现大型矽卡岩铁矿

     

    山东省莱芜市张家洼矿区位于泰莱凹陷东北部,是典型的矽卡岩型矿床。本次勘查工作投入钻探27955.60米/26孔及相应测试、研究工作,发现15个铁矿体,主矿体4个,其中主矿体Ⅱ3矿体走向控制长1280米,倾向延伸1060米,赋存标高-520~-1030米,矿体平均厚度16.98米,TFe平均品位46.68%,mFe平均品位40.68%。新增(333)铁矿石资源量1.065亿吨,累计查明(333)铁矿石资源储量1.265亿吨。新增伴生铜矿石量0.5920亿吨,伴生铜金属量8.446万吨,铜平均品位0.14%。新增伴生钴矿石量0.316亿吨,伴生钴金属量0.631万吨,钴平均品位0.02%。查明该矿床属于接触—交代成因的大型铁矿,为矿山可持续发展提供了接替资源。本成果来源于山东正元地质资源勘查有限责任公司承担的山东省莱芜市张家洼矿区深部及外围铁矿普查项目。

    3.新疆阿克陶县奥尔托喀讷什地区发现我国最富锰矿床

    新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿的发现,是迄今我国最富的锰矿床,且厚度大、品位高、埋藏浅、易采选、远景规模大。奥尔托喀讷什锰矿床由4个工业矿体组成,均位于玛尔坎土山背斜北翼,严格受层位控制,呈似层状、透镜状产出,产状与围岩产状基本一致。累计获得锰矿石资源/储量(121b+122b+331+332+333) 868.65万吨,矿床平均品位Mn 36.70%。本次重大发现填补了西昆仑山地区锰矿找矿的空白,有望成为我国超大型富锰矿战略资源基地。该成果来自于中国冶金地质总局西北地质勘查院承担的新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿勘查项目。

    4.新疆察布查尔县洪海沟探获特大型铀矿

    “新疆察布查尔县洪海沟铀矿勘查”是由中核集团地矿事业部核工业二一六大队实施的重大找矿成果。该成果是应用我国自主建立的“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论和模式找矿的典范,在含矿砂体沉积微相、新技术方法组合探索以及新层位找矿等方面均取得重大进展。首次在头屯河组发现工业铀矿带,铀资源总量接近特大型,为矿山建设提供了重要资源保障,砂岩型和煤岩型铀矿体共存也为我国“铀煤兼探联采”提供了理想的试验基地。该矿床的发现过程中首次引进浅层地震手段对含矿层展布、砂体规模、小型断裂分布、目的层埋深等进行了较精细的研究,有效地指导了钻孔布设;砂岩型铀矿勘查深度首次接近1000米,不仅展示伊犁盆地新层位和深部找矿的良好前景,而且对新疆其他盆地找矿具有重要的现实意义。

    5.新疆和田县火烧云一带发现超大型铅锌矿

    新疆地矿局第八地质大队在西昆仑地区喀喇昆仑山新疆和田县火烧云一带通过区域铅锌矿成矿规律研究和连续5年的勘查评价,发现并探明了一处超大型铅锌矿床。目前火烧云铅锌矿床共探求333+(334)?锌+铅金属量1894.96万吨,是中国第一、世界第七大的铅锌矿;矿床平均品位:铅4.58%、锌23.92%、铅+锌28.51%,为世界级铅锌矿床中罕见的高品位矿床。火烧云铅锌矿床具有矿体形态简单完整、产状平缓延伸稳定、埋藏浅、矿床规模大、品位高等特点。经济开发品质优异,适合露天开采。火烧云铅锌矿床不仅具有巨大的社会经济价值,同时兼具重要的理论研究价值。有关火烧云矿床成因类型、成矿规律的研究必将丰富、创新整个藏北铅锌矿带的成矿理论。该成果依托于新疆地矿局第八地质大队实施的新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查项目。

    6.广西平南县大洲发现大型稀土矿

    为了查明广西平南大洲矿区稀土矿资源量,广西地勘局第六地质队积极融入找矿突破战略行动,历时4年在该区开展了稀土矿勘查工作,累计完成1:1万地质测量106.5平方公里,矿区提交(333)资源量:稀土矿石量43532.7244万吨,全相稀土氧化物资源量53.0513万吨,离子相稀土氧化物资源量36.6543万吨,达到大型矿床规模。该矿床资源储量规模较大,矿石品质较好,矿石加工选冶性能良好,属易选矿石,矿床开采技术条件简单,开发经济效益显著。该成果依托于广西地勘局第六地质队实施的广西平南县大洲矿区稀土矿普查项目。

    7.山西省黎城县新发现大型煤炭资源矿床

    山西省地质勘查局二一二地质队通过对黎城县城周边已有地质资料、邻区煤矿的成煤地质环境和背景的综合研究、分析等综合手段,发现一处大型煤炭资源矿床,提交的煤炭资源量超过2.6亿吨。该项目为黎城县历史上发现的首个煤炭资源矿产地,其估算资源量达到大型井田规模,适宜建设中—大型煤矿企业,探明的各煤层煤类均为强黏结—特强黏结的焦煤及肥煤,均可作为炼焦用煤。开发本区煤炭资源,在为当地及周边地区提供能源的同时,也将促进本地区工业的发展,改善当地居民生活水平,对地方经济的繁荣将起到重要的作用,经济意义巨大。该成果依托山西省地质勘查局二一二地质队承担的山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区煤炭详查项目。

    8.陕西省府谷县马家梁-房子坪探获大型优质煤炭资源

    中国煤炭地质总局航测遥感局在陕西省地质勘查基金的支持下,在陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区的西北部预测区内开展煤炭资源普查工作,取得重大找矿突破。在山西、太原组含煤岩系中共发现可采煤层5层,探获煤炭资源总量(333+334)320861万吨,其中333类资源量为100390万吨,占总资源量的31.3%。煤类以气煤为主,长焰煤次之,煤质优良,可广泛用于动力用煤、气化用煤、液化用煤及炼焦配煤等。该矿床的发现为国家规划的陕北能源化工基地和陕西省规划的煤电化载能工业园区提供了有力的资源续接保障,并对当地经济发展具有重大意义。该成果依托陕西省陕北石炭—二叠纪煤田府谷矿区马家梁—房子坪勘查区普查项目。

    9.准噶尔盆地玛湖凹陷探获大型油田

    新中国成立后发现的第一个大油田——克拉玛依油田经过半个世纪开发,面临后备资源不足的困境,与之相邻的玛湖凹陷是战略接替领域。以杜金虎为首席的中石油新疆油田勘探团队,针对制约砾岩勘探的资源、储层、成藏和技术四大世界公认难题,开展协同攻关研究,创建了碱湖烃源岩两段式高效生油模式,建立了凹陷区大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式,创立了凹陷区源上砾岩大油区成藏模式,创新了砾岩高效勘探技术。发现了5亿吨原油储量的玛湖大油田,奠定了世界第一大砾岩油田的地位,不仅实现了新疆几代石油人为祖国再找大油田的夙愿,也为世界资源潜力巨大的凹陷区砾岩勘探提供了成功经验,保障了我国国防军工建设对航天和国防稀缺油品的持续供给。该成果是我国砾岩油藏地质理论研究与勘探技术攻关的重大创新性成果,丰富发展了陆相生油与粗粒沉积学地质理论,是对岩性油气成藏理论的重要补充。

    10.贵州省松桃县桃子坪探获超大型锰矿

    贵州省地矿局103地质大队与中国地质大学(武汉)创新团队在贵州省松桃县桃子坪锰矿详查的过程中,运用所建立的锰矿裂谷盆地古天然气渗漏成矿系统理论和深部隐伏矿找矿预测模型,在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区中,圈定了桃子坪IV级断陷盆地分布范围,即桃子坪锰矿找矿预测靶区。钻探工程验证,成功发现了隐伏的厚大锰矿体。通过普查和详查地质工作,2016年6月,提交了备案的(332)+(333)锰矿石资源量1.06亿吨,圈定的锰矿石资源量位居亚洲第四、世界第十二位,成为贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区新发现的又一个世界级超大型锰矿床,实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产找矿的重大突破。

    中国地质学会2016年度十大地质科技进展 十大地质找矿...