年度十大科技进步
副总裁董树文致开幕词。
国土资源部总工程师张在开幕式上讲话。
报告地点
2009年中国地质科学院十大科技进展
1.青藏高原多年冻土区天然气水合物的发现
在世界上首次在中低纬度高原冻土区发现天然气水合物。天然气水合物是一种非常重要的潜在新能源，主要产于海底沉积物和陆上冻土带。据预测，其资源量是煤炭、石油和天然气的两倍，具有巨大的发展前景，将成为未来理想的替代能源。在地质调查项目的支持下，朱由海矿产资源研究所的研究团队从2002年开始瞄准青藏高原的冻土带，调查天然气水合物的资源。2008年至2009年，中国地质科学院矿产资源研究所和勘查技术研究所联合组织实施了“祁连山冻土天然气水合物科学钻探工程”，先后在祁连山冻土组织实施了3口科学钻探井，取得了重大突破。三口科学钻井均成功钻遇天然气水合物样品，经多种方法验证为天然气水合物。此外，天然气水合物调查技术及配套设备研发取得重要进展。这是我国首次在多年冻土区钻探检测到天然气水合物样品，具有重大的科学、经济和环境意义。
项目组发现了天然气水合物样本。
祁连山冻土区天然气水合物晶体及其燃烧照片
祁连山冻土区天然气水合物钻探区位置图
祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔施工现场
2.大巴山前陆构造演化与油气前景研究。
建立了大巴山薄皮造山模式，提出了大巴山油气勘探突破的新思路。在中国石油化工股份有限公司的资助下，地质力学研究所和地质研究所的董树文、高锐研究员团队在跨越大巴山造山带和前陆的500km反射地震剖面的基础上，揭示了该区的深部精细结构，建立了陆内薄皮造山带的地壳模型。确定了大巴山前陆晚侏罗世至三叠纪褶皱干涉的类型和方式，确定了三叠纪至晚侏罗世复合前陆和叠加变形的模式。揭示了陆内造山过程中大规模地质流体的排放特征、运移方式和聚散的空间关系。证实了古生界-三叠系油气随高压流体从NE向推覆体向SW向前陆坳陷带排泄和聚集。基于上述创新认识，明确了大巴山弧形前陆周边油气勘探的战略方向，前陆三角构造区是油气预测和验证的首选。专家委员会认为，这是一项深浅、地质、地球物理相结合的优秀研究成果，对此类研究具有示范作用。
专家讨论
大巴山实地考察
跨越大巴山造山带的反射地震剖面定位
董树文的团队实地考察了大巴山。
大巴山剖面图
3.发现早白垩世哺乳动物，亚洲有毛哺乳动物
亚洲毛兽的发现揭示了哺乳动物耳区的进化。地质研究所季强研究员团队在国家“973”项目和地质调查项目的共同支持下，在热河生物群研究领域取得了一系列重要发现，将中国古生物研究推向了世界前列。2009年新发现的亚洲毛兽化石保存非常完好。这种哺乳动物是一种陆生哺乳动物，主要以昆虫和蠕虫为食。根据对亚洲有毛哺乳动物化石特征的研究表明，亚洲有毛哺乳动物与有袋类和有胎盘类哺乳动物的亲缘关系比它们与单孔目动物的亲缘关系更近，其中耳朵骨骼在一定程度上与现存哺乳动物相似，但与现在的哺乳动物不同，耳朵和下颌骨形成一种特殊的连接，也称为骨化的麦克斯韦软骨，类似于现存哺乳动物的胚胎发育和前哺乳动物祖先的原始中耳。新华石为研究哺乳动物耳朵结构的进化提供了宝贵的信息，使发育生物学家和古生物学家能够合理地解释发育机制如何影响最早期哺乳动物的形态进化。亚洲毛兽的研究成果发表在国际顶级期刊《科学》上。
季强的田野作业
亚洲毛兽正常标本及生态修复图(新种)
研究员孙青在实验室进行了这项测试。
4.湖泊长链烯酮不饱和温标研究的重要进展。
等鞭金藻。在国内首次发现并成功分离出湖泊长链烯酮的母源，并通过单藻种培养建立了长链烯酮不饱和度与水温的关系方程。这项成果是在国家自然科学基金和国土资源部百人计划的支持下，由国家地质实验测试中心孙青研究员团队完成的。长链烯酮不饱和度UK37 '作为反映古气候变化的重要替代指标，在海洋中已得到广泛应用，但对湖泊中长链烯酮不饱和度与温度及其母质来源的关系研究较少。研究组对不同气候带、不同水化学环境的湖泊表层沉积物中的长链烯酮进行了研究，发现大部分湖泊中存在2-4种不饱和长链烯酮。湖泊长链烯酮不饱和度与年平均温度和春秋季温度高度相关，建立了湖泊表层沉积物长链烯酮不饱和度与温度的经验函数关系。Chrysotila lamellose是湖泊中长链乙烯酮的主要来源，首次被发现并成功分离。通过对单个藻种的控温培养，建立了长链烯酮不饱和度与水温的关系方程。实验室培养公式的斜率与经验公式一致，验证了长链烯酮不饱和度温标的正确性。进一步将仪器记录的温度与夏季淖尔湖沉积物中长链烯酮的重建温度进行对比，进一步验证了长链烯酮的不饱和度与温度高度相关，表明长链烯酮是一个可靠的陆表温度标尺。研究成果在国外SCI期刊发表论文7篇，引起广泛关注。
5.华北平原区域水资源特征与作物布局结构的适应性研究。
首次摸清了区域水资源变化与作物分布的区位关系，为从根本上缓解华北平原地下水超采问题提供了科学依据。水文地质与环境地质研究所张光辉研究员团队研究了灌溉农田作物分布结构、规模和耗水强度的变化过程，以及在不同气候条件下对区域地下水的影响和机理。揭示了近50年来华北平原地下水流场的异常演化过程机制，阐述了区域地下水流场变化与气候和农业活动强度变化的关系。确定了超采区地下水保护作物布局结构调整的总体方案。研究发现，灌溉节水水平的不断提高有效减缓了华北平原地下水开采量的增长速度，保障了粮食生产对灌溉用水的安全需求。揭示了区域地下水位持续下降和包气带增厚对降水入渗补给地下水的影响方式不同。阐述了区域地下水可持续开发与地下水自然属性和功能的内在联系，发展了区域地下水功能可持续利用评价的理论和方法。该项目属于科技部科技支撑计划。完成成果图46幅，出版专著1部，获得软件著作权登记1项。
研究员张光辉在田间指导节水试验。
农田区地下水调查点
灌溉农田节水灌溉试验研究
相对水资源适应性
6.矿产资源需求理论及预测模型
系统地提出了矿产资源需求的理论体系和预测模型，为政府决策提供理论依据。在中国地质调查局、中国地质科学院和国家开发银行的支持下，中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心王和王研究团队，以全球50多个前工业化国家和发展中国家200多年的经济、社会和环境数据为样本，运用自然科学的研究方法，综合研究了我国矿产资源需求、供给、市场和碳排放的相关规律。我们发现了人均矿产资源消费与人均GDP的相关规律、矿产资源消费强度倒U型规律、能源弹性规律、矿产资源消费波递进规律、矿产资源价格规律等全球矿产资源消费规律。建立了资源供需、价格和碳排放的数据库和预测模型。通过对未来25年全球和中国资源供给趋势的预测，形成了一系列关于矿产资源和国民经济发展的理论。其系列成果已形成专著2部、报告数十篇、文章近百篇，为国务院有关部门提供了重要决策依据，部分理论被高校编入教材。该研究团队已成为中国能源和矿产资源政策的重要智库之一。
项目负责人王研究员接受财经频道采访。
央视财经频道-国情备忘录-资源栏目项目访谈
王研究员(左二)访问老挝。
中国人均能源需求与人均GDP的相关性及人均能源需求趋势
7.中国西部优势矿产资源勘查评价示范及找矿重大突破。
矿床成矿系列理论指导找矿实践，公益性勘查与商业性勘查紧密结合，在西藏马葭铜多金属矿床找矿中取得重大突破。这是矿产资源研究所唐聚兴研究员实施的国家科技支撑计划“中西部大型矿产基地综合勘查技术与示范”重大项目，是中国黄金集团重点勘查项目的阶段性成果。通过对西部东天山彩霞山铅锌矿和岗地石马铜多金属矿三年多的调查研究，建立了“以成矿动力学和成矿系列理论为指导的找矿模式和综合地质信息评价矿产资源潜力的方法体系”。探明了天山地区、巴伦台-星星峡等地的铅锌矿床。为彩霞山铅锌矿深部找矿提供了新途径，实现了新突破。在冈底斯莫珠贡卡甲玛铜多金属矿示范区，经过近两年的勘查，也取得了找矿突破，提出了在冈底斯矿集区寻找矽卡岩型和角闪石型铜钼多金属矿的意义。据认为，铜金属的数量超过400万吨，钼金属的数量超过45万吨，伴生金金属的数量为83吨。
陈玉川院士(右二)在马葭矿区指导唐聚星(右一)项目组野外工作。
陈玉川院士(左二)和唐聚兴研究员(左一)考察西藏马葭铜多金属矿区，观察岩心库中的岩心。
8.翼龙从原始到进步的进化过渡类型--达尔文翼龙的发现。
辽西发现达尔文翼龙，一种会飞的食肉爬行动物。在国家重点研究计划“973”和中国地质调查局项目的支持下，地质研究所陆博士主要在辽西中侏罗世地层中发现了一个新的具有重要意义的翼龙化石。新发现的翼龙化石命名为modular Darwinopterusmodularis，代表了原始翼龙向进步翼龙的过渡类型。达尔文翼手龙的颅骨(外鼻孔和眶前孔融合成一个大的眶前孔)和颈椎(长颈椎和短或退化的颈肋)具有进行性翼手龙的特征，其尾部(长尾巴有15以上的尾椎骨)和足(发达的第五趾有两个长趾关节)具有原始翼手龙的特征。达尔文翼龙的发现不仅填补了翼龙进化的空白，也打破了翼龙的传统二分法，为生物学的宏观进化机制提供了范例。该研究成果发表在《英国皇家学会杂志》后，国际顶级刊物《自然》发表了专门的综述文章，并给予了高度评价。
卢长军博士在野外观察地层剖面。
翼龙复原图
9.大深度、高分辨率电磁探测技术及多功能电法仪器开发
自主研发适用于深部勘探的多功能电法勘探仪器，填补了国内多功能电磁测量仪器的空白。在地质调查项目的支持下，物化探所林品荣研究团队攻克了多频等幅同步电源、密集频点电源、大功率激发稳流电源、高精度混合同步等关键技术，开发了数据处理解释软件，形成了具有我国自主知识产权的大功率多功能电磁勘探系统。供电电流是国外同类仪器的2-3倍，有效勘探深度从500m提高到1000m .该系统具有自然源场音频大地电磁测量、人工源场激发极化测量和可控源音频大地电磁测深功能，并具有进一步扩展的潜力，可同时获得电阻率和极化率参数。与国外仪器相比，它有许多优点，为我国深部找矿提供了新的有效的技术装备。
电磁大功率发射机
电磁多功能接收器
内蒙古某矿区电磁测深剖面
林品荣研究员(中)项目组
野外工作照片-布料发射源
野外工作照片-数据收集
10.华北克拉通西缘前寒武纪基底的演化和归属
华北克拉通西缘在哪里？阿拉善西部早前寒武纪阿拉善岩群研究的新进展，为揭示这一地质之谜打开了一扇窗。地质研究所耿研究员带领的研究小组，通过野外和室内研究，在阿拉善西部阿拉善群中发现了若干新元古代早期同碰撞花岗岩(900Ma～930Ma)、古生代火山岩和侵入岩(年龄分别为330Ma和280Ma)。基于丰富的测年资料，建立了该区岩浆演化序列，这些研究对重新认识阿拉善地区的构造属性具有重要意义。通过对贺兰山和阿拉善变质基底的对比研究，确定了阿拉善地块在不同地质阶段的构造归属:太古代-元古代期间，阿拉善地块东部所代表的变质基底应属华北克拉通，西部可能属祁连地块；至新元古代，地块东部仍属华北克拉通，西部是与祁连、欧龙布鲁克和柴达木地块密切相关的独立地块。到古生代，整个阿拉善可能构成一个相对独立的块体，参与古亚洲的碰撞造山运动；中生代形成了现在的构造格局。该项目由中国地质调查局和国家自然科学基金联合资助。
研究员耿参观了野外露头。