一、志留紀特異埋藏化石庫揭秘“從魚到人”演化關鍵躍升
有頜脊椎動物或有頜類的崛起代表了“從魚到人”演化史上的一次極為關鍵的躍升。分子鐘推斷的有頜類起源與其最早化石之間存在約3000萬年的巨大空白,過去從未發現過志留紀晚期以前的完整有頜類化石,使得這一躍升長期籠罩在迷霧之中,著名古脊椎動物學者阿爾弗雷德•羅美爾曾經將其稱為“古生物學史上一個頑固存在的重大空白”。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱敏院士帶領的團隊在我國重慶秀山志留紀早期(蘭多維列世)地層中發現了一個新的,保存大量從頭到尾完整有頜類的特異埋藏化石庫,將完整保存的有頜類化石的最早記錄前推了約1100萬年,展示了過去完全未知的4.35億年前魚類身體構型,大大填補了“從魚到人”演化的關鍵躍升環節。相關研究成果共在《Nature》雜志上發表4篇文章,引起廣泛社會關注和重要國際影響。
二、晚前寒武紀表生環境演化及其資源效應研究取得重要進展
由中國地質科學院地質研究所朱祥坤研究員領銜的團隊在晚前寒武紀地球表層環境演化及其資源效應研究方面取得重要進展:一是首次發現中元古代早期(15.7億年前)的氧化事件,顛覆了地球中年期沉寂10億年的經典認識,揭示了最早大型真核生物演化與地球增氧事件的關系;二是首次完整重建了新元古代雪球地球事件期間海洋的氧化還原狀態演化,揭開了真核生物穿越雪球地球的迷霧;三是依據氮同位素與碳同位素耦合波動關系,揭示了新元古代晚期表生環境-營養元素循環-生物演化的內在聯系,提出了地球動物的“寒武紀大爆發”的新機制;四是提出了鐵錳建造形成的新機制及其與地球表生環境演化的關系。該項研究進展不僅恢復了晚前寒武紀表生環境的演化,也揭示了表生環境演化的資源效應,建立錳碳酸鹽礦床直接沉淀和早期成巖轉化兩種成礦模型。研究成果發表在《NatureGeoscience》等期刊。
三、華北地區本溪組首次發現古風化殼沉積金紅石型鈦礦
由中國冶金地質總局山東正元地質勘查院張保濤等組成的科研攻關團隊,針對我國急需的戰略性關鍵礦產資源“卡脖子”問題,通過科技創新和找礦實踐相結合,在華北地區本溪組首次發現古風化殼沉積金紅石型鈦礦,為新的礦床類型,具有形成特大型金紅石型鈦等戰略性關鍵資源礦床的潛力,具有重要找礦示范和理論價值。礦層具有金紅石品位高、厚度大、層位穩定、埋藏淺的特點,同時共伴生鋰、鈮鉭、鎵等多種戰略性關鍵礦產,綜合利用價值高。同時,研究團隊對成礦地質體源區構造背景和物源開展了研究,為本溪組鋁質巖系內金紅石等關鍵礦產資源的富集提供了理論支撐,指示了下一步找礦方向。
四、油氣儲層表征理論技術創新助力增儲上產效果顯著
由長江大學張昌民教授領銜的聯合攻關團隊,首次提出儲層疊覆結構概念,創建了兩類疊覆式三角洲沉積模式,實現了儲層描述地質理論創新;創建儲層建模地質知識平臺,為油藏地質建模提供了知識約束,推動了大數據技術在儲層表征應用;研發了多點地質建模技術和軟件,改變了儲層表征主流軟件被國外壟斷、儲層建模缺少“中國芯”的被動局面,實現了儲層建模理論和技術突破;形成了疊覆砂體解剖技術和工作流程,提出了富砂背景朵體型巖性油氣藏成因模式,拓展了巖性油氣藏勘探新領域,首次實現了單一流動單元剩余油快速定量評價,為高含水油田剩余油挖潛提供了新技術,增儲增產效益顯著。這項研究將儲層沉積學理論和技術拓展應用于勘探開發全過程,使理論技術的覆蓋范圍、描述尺度和系統全面性都有了很大提高。
五、濟陽坳陷古近系陸相斷陷盆地頁巖油富集機理及勘探技術取得重大突破
由中國石化勝利油田分公司劉惠民領銜的科技攻關團隊,針對濟陽古近系陸相斷陷盆地頁巖油富集機理及勘探技術等世界性難題開展攻關,取得了重大理論創新和技術突破。提出了泥頁巖的“四要素三端元”巖相劃分方案,建立了陸相斷陷盆地泥頁巖巖相“環帶分布”發育模式;明確了“無機孔縫”是濟陽坳陷古近系泥頁巖主要儲集空間,創建了不同巖相“多級孔縫網絡”儲集模型;建立了泥頁巖含油量量化表征方法,證實了有機質Ro≥0.7%頁巖油即富集可動;創建了頁巖油勘探“儲集性、含油性、可動性、可壓性”評價體系,形成了“地質-工程甜點”預測及“組合縫網壓裂”增產技術。成果指導了濟陽坳陷古近系陸相斷陷盆地頁巖油勘探戰略突破,2022年新增頁巖油控制儲量1.13億噸、預測儲量10.37億噸,支撐了“勝利濟陽陸相斷陷湖盆頁巖油國家級示范區”建設。
六、河南省地熱資源地質系統成因與開發利用研究取得重要進展
由河南省國土空間調查規劃院盧磊領銜的地熱研究科技攻關團隊,近年來持續開展河南省地熱資源系統成因及開發利用模式研究。項目團隊針對全省淺層地溫能、中深層地熱資源賦存條件及勘查開發程度,建立了多指標、全方位評估指標體系,首次運用數理統計模型對全省地熱資源按構造單元和省轄市行政區域分別進行了全面評價。通過評價研究,查明了全省地熱資源勘查程度,摸清了地熱資源家底,掌握了地熱資源開發潛力模數,同時規劃了地熱資源勘查-開發區塊,提出了地熱資源分級利用模式。項目成果能更好促進河南省大力勘查開發地熱資源,對全省節能減排、助力綠色發展和推動能源轉型具有重要意義。
七、新厘定阿爾金鋰鈹稀有金屬成礦帶支撐形成大型新能源產業基地
新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第三地質大隊牽頭新厘定了長230千米,寬10~35千米的阿爾金鋰鈹稀有金屬成礦帶。發現評價了吐格曼、瓦石峽南、塔什達坂、阿亞克等9個具有大型資源潛力的鋰鈹礦床,圈定礦體200余條,提交氧化鋰資源量26.22萬噸,預測-230米以淺氧化鋰資源282萬噸,實現了我國無古生代大型偉晶巖鋰鈹礦床“零”的突破,填補了國內偉晶巖+熱液復合型鋰鈹礦床類型的空白;發現評價托蓋里克、康圖蓋石英巖礦帶,估算高品質石英巖1.93億噸;阿爾金地區鋰、硅資源的發現評價,實現了我國鋰資源在新區域、新層系的重大找礦突破,支撐了志存鋰業源網荷儲鋰基新材料、特變電工風光儲硅基新材料等投資近200億元的新能源產業落地新疆,產生了極其顯著的社會經濟效益。
八、喜馬拉雅東構造結地質安全風險評價方法支撐服務國家工程規劃
由中國地質調查局國家重大工程地質安全風險指揮部殷躍平等組成的科研攻關團隊,針對喜馬拉雅東構造結地質安全問題,創新發展了強烈活動構造地區重大工程選址安全島理論,提出了東構造結重大工程區域-地區-場地多尺度精細動態的地殼穩定性評價方法;通過研發深部地質結構、地球物理、地應力、微震探測等深層地質信息獲取新技術,揭示了雅魯藏布江縫合帶深部地質結構空間特征與斷裂活動性,闡明了現今構造地應力狀態、構造錯斷與工程建設面臨的地質安全風險;提出了基于高分遙感、SAR和高原無人機綜合探測的超高位冰巖崩災害風險源識別技術與垂直分區分段監測新方法,揭示了大峽谷巨型堰塞帶淹沒與潰決洪水的流域性地質災害鏈的地質安全風險;成果應用于東構造結重大工程地質安全風險評價與工程選址,為國家進行決策提供了重要的地質科技支撐。
九、我國首套三軸穩定平臺航空重力測量系統成功研發并應用
由中國自然資源航空物探遙感中心周錫華教授級高工領銜,與北京自動化控制設備研究所組成的聯合攻關團隊,創新采用先進的“三軸慣性穩定平臺+石英撓性加速度計”研制方案,突破角秒級慣性穩定平臺、超低噪聲重力傳感器等核心技術,攻克微弱信息提取、誤差精細消除等關鍵技術,解決了異常信號弱、干擾大、誤差難分離等系列難題,自主研發了三軸穩定平臺航空重力儀和數據處理軟件,測量精度優于0.6mGal,核心部件全部實現自主設計和國產化。成功應用于青藏高原的2個國家重大工程,首次實現了高海拔地區5°起伏坡度的航空重力測量,填補了重力空白,揭示工程區深部結構,分析了深部地質構造與工程穩定性耦合關系,取得了顯著效益。
十、國際首套全海深海底沉積物力學特性原位測試裝置研制成功
深海科學研究與資源開發及國防安全,已經進入全海深時代,迫切需要準確獲悉深海、海斗深淵淺層沉積物力學性質。中國海洋大學賈永剛教授領銜的研究團隊圍繞深海超高壓力(100MPa)下海底超軟土力學參數精準測試這一國際難題,攻克了深海環境條件下傳感器靜水壓力自平衡濾除、多量程探頭智能組合施測、同步傳動行程放大貫入、聲學正交頻分復用和超短基線萬米通信定位技術等系列“卡脖子”技術,研發國際首套全海深海底沉積物力學特性原位測試裝置,實現了萬米深海沉積物土力學性質原位精準測試,貫入阻力測試精度可達0.02kPa。實際應用于我國大洋多金屬結核礦區、稀土礦區、海斗深淵區海底土力學測試,使我國成為首個具有全海深土力學原位測試能力的國家。
(轉發來源:中國地質學會學術交流處)