Question

一 地球科学前沿研究

Answer 1

近年来，国土资源部在瞄准国际地学前沿研究方面取得了一批有重大意义的成果，例如利用先进的钻探技术对地球深部进行调查，通过专题综合研究进一步加深对岩石圈深部结构、组成与演化的认识，揭示古大陆的演化过程以及编制地质图集，同位素研究和地球生命的早期演化研究方面也获得了一些重要发现和突破。

中国大陆科学钻探工程

中国大陆科学钻探工程（CCSD）是中国国家重大科学工程项目之一，也是国际大陆科学钻探计划（ICDP）的重点项目。中国大陆科学钻探工程科钻一井于2001年6月25日开始试钻，2005年3月8日钻进到5158.2m深度后胜利完钻。

建立了深入地球深部的“金柱子”；通过高精度测试，在苏鲁地区三维空间范围内普遍发现柯石英，表明榴辉岩及其围岩的原岩所组成的巨量陆壳物质曾整体发生超深俯冲。

CCSD成果——印度尼西亚地震的流体记录

我国的钻探技术人员推出螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进系统

发现多种来自深地幔的物质，开拓了地幔矿物学和动力学的研究新领域；在钻孔岩心中发现来自深部具有特殊性能的细菌，并已经培养出活体；在线地下流体4900m处捕获印度尼西亚苏门答腊9.3级地震信息。

大陆钻探工程试验成功螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进技术；改进了液动锤钻进技术；研制开发出了适合于硬岩、深井钻进的金刚石取心钻进系统以及硬岩扩孔钻进系统和硬岩定向钻进系统。

中国大陆岩石圈三维结构研究

根据东亚及西太平洋地区58个数字地震台站和我国地学剖面及人工地震测深数据高分辨率面波和体波三维速度反演，绘制出了中国及邻区地壳、上地幔、软流圈三维速度结构及图像，建立了岩石圈三维结构速度模型，揭示出东亚及西太平洋地区70～250km深度存在一个巨型低速体。

在中国东部岩石圈50～250km深度，发现高速体与低速体呈非层状“块体镶嵌结构”；显示岩石圈垂向结构复杂，普遍呈现明显的“上老下新”年龄结构；证明中生代以来，东亚地区存在软流圈物质上涌，导致中国中生代的造山作用和东部新生代裂谷的形成，提出了“东亚型造山作用”的新认识；建立了中国大陆18个代表性地区岩石圈岩石学结构柱状剖面，把中国大陆及毗邻海域划分为克拉通、造山带、裂谷、边缘海洋壳及岛弧等5种岩石圈类型，构建了中国大陆及邻区海域岩石圈岩石学结构模型。地震反演和层析成像证实青藏高原中部巨型南北向构造带和羌塘地体深部巨型低速体的存在，获得印度岩石圈地幔俯冲到羌塘地体之下的清晰图像；证明岩石圈减薄和软流圈物质上涌是导致中国东部晚中生代大规模岩浆活动和成矿作用的主导因素；大规模成矿往往发生在岩石圈根失稳、去根和软流圈物质大规模上涌时期，与该区最后一次强烈岩浆活动有关，此外研究还编制了《中国岩石圈三维结构特征图集》。

中国大陆岩石圈岩石学结构模型

中国东部岩石圈地幔和软流圈呈非层状“块体镶嵌结构”

西藏纳木错地区第四纪环境演变调查研究

提出了西藏纳木错地区第四纪晚期以来区域环境演化的基本规律、湖相沉积的研究方法和环境预测与评价的新思路。发现了青藏高原在10万年前曾经存在面积约10万km²的“古大湖”，并确定其演化特点；揭示了“古大湖”演化过程和青藏高原隆升与环境演化关系；建立了研究区第四纪纳木错群（Q_3-4n）及上更新统干玛弄组（Q₃g）和全新统扎弄淌组（Q₄z）；发现湖相沉积岩新类型——湖滩岩，并进行定义；依据地貌、沉积、环境地球化学、同位素年龄及微体古生物化石等，揭示该区“古大湖”及其环境演化历史；对该区第四纪冰期进行了划分和对比，确定冰川剥蚀作用与念青唐古拉山隆升的关系；划分纳木错及周缘的高原面为山顶面和主夷平面。

天湖——纳木错，远处为扎西多半岛

纳木错东北岸的干玛弄组

甘肃鸟

2006年6月，中国地质科学院地质研究所的科学家在甘肃省昌马县发现丰富完整的“甘肃鸟”化石。科学家运用分支系统学的方法，对挖掘出的包括“甘肃鸟”在内20余种主要中生代鸟类的200余条性状进行分析研究，“发现甘肃鸟”与北美晚白垩世的鱼鸟和黄昏鸟的亲缘关系密切，它们与现生鸟类共同构成了今鸟类。这一系统关系的确定，将今鸟类化石纪录提前了约3000万年。

“甘肃鸟”大约生活在1.15亿年前的白垩纪早期，与现代鸽子一般大。而且，它与现代鸟类有着很多共同特征，包括羽毛、骨骼、脚蹼。“甘肃鸟”前肢形态及羽毛特征显示出它具有很强的飞行能力，至少能从水面起飞。结合其他后肢骨骼学特征推断，它应当也非常适应水中生活。其后腿和蹼足的细节显示，它可能是靠足推进的潜水鸟，很像现代的鸭子、鹳或潜鸟。“甘肃鸟”被认为是现代鸟类最古老的模型。

甘肃鸟的后肢，可见羽毛和蹼的印痕

甘肃鸟化石

甘肃鸟生态复原图

硅同位素地球化学研究新进展

研制了国家级硅同位素标准物质，国际参考物质的硅同位素绝对比值与硅原子量进行了准确标定。其结果2005年在国际权威刊物《GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA》发表。对植物生长时的硅同位素动力学同位素分馏进行深入的研究,为生物与环境的硅同位素研究提供理论依据；对水稻和竹子等重要农作物开展硅同位素研究,用以查明硅在作物中的运移和沉淀机制,以便更有效的利用硅肥,提高作物的抗倒伏与防病虫害能力；对河流进行系统的硅同位素研究，为研究硅在河流中的行为，探讨地球表面圈层间的硅循环提供新的手段。

《SILICONISOTOPE GEOCHEMISTRY》

硅同位素分馏在室内栽培的水稻

中国地质图集

中国地质图集除34个省、直辖市、自治区、特别行政区的地质图外，还配置了世界、亚洲、全国和地区的地质图，编制了15幅相关专业性图类。反映了我国区域地质、地球物理、水文地质、海洋地质等多方面的研究成果，从大陆扩展到相邻海区，从地壳扩展到岩石圈深部，从构造变形到地球动力学，体现了多学科结合、交叉、渗透和综合解释地球的信息。《中国地质图集》提供了翔实的基础地质图件和丰富的资料，扩大了地质学的服务领域，加强了第四纪地质、水文地质、新构造运动、地震灾害等的研究，关注与人类生活密切相关的地质环境，关注大城市基岩地质地下水含水层、地面沉降等敏感问题。图集应用数字制图技术和CTP（Computer to plate）制版技术，扩大了地质信息量。

中国地质图集

中国地质图