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24国土资源部科技发展报告
第
二
章
国
土
资
源
重
要
科
技
进
展
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全面实施《国土资源部“十五" 科技计划纲要》以来,我部加速了国土
资源科技创新,重视科技成果推广与应用,取得了一批重要成果。
一、地球科学前沿研究
以建立地质科学的系统理论、观念和方法为目标,利用先进的地球物理探测技术,进行
深部地球物理调查,进一步加深对岩石圈深部结构、组成与演化的认识,提出了大陆碰撞的
地球动力学模型,不断深化大陆动力学研究。在地球生命的早期演化研究等方面,也获得了
一些重要发现和突破。
中国大陆科学钻探工程研究
中国大陆科学钻探工程在获得主孔连续、新鲜、定向、珍贵的固体、流体和气体样品基
础上,按照国际大陆科学钻探的编录规范及测试标准,完成了4300m的岩性剖面、地球化学
剖面、构造剖面、岩石伽马异常剖面、矿化剖面、岩石物性剖面、流体剖面等垂向剖面,并
为我们展示了数以千计的地表不能看到的接触关系。完成了孔区三维地震探测,建立起钻孔
的垂直地震剖面,揭示了孔区精细的地壳结构。
中国大陆科学钻探主孔2000m 岩性剖面揭示50多种岩石类型,具特殊地学意义的榴辉
岩的累计厚度达到 1000m 以上,地幔橄榄岩的厚度为 80m,在已知的达到工业品位的毛北
金红石榴辉岩矿层下又新增加了约 400m 厚的达到工业品位的金红石榴辉岩矿层。
第
二

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技
0~2000 米岩石中普遍发现超高压变质的标志矿物——柯石英进
展
Report on Scientific and Technological Developments
of the Ministry of Land and Resources in 2004 29
24国土资源部科技发展报告
通过锆石的拉曼光谱及矿物包裹体的微构造研究,在2000m岩心的各类岩石中均发现锆
石中的柯石英包裹体。柯石英在三口卫星孔中(最深1028m)及在苏鲁南部地区的大面积分
布的榴辉岩围岩中普遍发现,进一步提供了巨量物质超深俯冲的新证据。岩石学和地球化学
研究表明, 主孔中的榴辉岩存在多种不同的成分与成因类型,根据石榴子石生长成分
第 2000m
二环带研究,划分出多期变质作用过程,在超高压变质矿物中发现了原生的流体包裹体,确定
章了超高压变质作用阶段的流体成分和进、退变质过程的流体成分变化与流体- 岩石相互作用
国过程。
土
资锆石微区矿物包裹体性质、阴极发光图像及相应的 SHRIMP U-Pb 定年结果显示,苏鲁
源地体主要陆壳岩石的原岩形成时代> 680 Ma; 含柯石英锆石微区记录的超高压变质年龄为
重
要 220~242 Ma;而锆石的
科边部记录的构造折返过程
技中角闪岩相退变质年龄为
进
展 200~220 Ma之间,由此
得到苏鲁地体构造折返速
率为 Ma/km 左右。
在常温常压条件下对
CCSD 主孔 2000m 岩心
700 多个样品进行了弹性
波速度和岩石热导率的系
统测定,并建立了弹性波
速度和热导率随岩性变化
的连续剖面。在毛北科钻
孔区三维反射地震及地面
高精度重磁测量的基础
上,进行VSP 垂直地震剖
面的测定,配合钻孔岩心、
经过 DNA 分析,529m,730m,1080m,1179m,1930m,2026m 的榴辉岩、岩石物性和测井资料,初
角闪岩和片麻岩中发现太古菌及细菌
步标定了超高压变质体内
部的地球物理异常。
在排除工程及泥浆干扰的影响下,取出不受大气污染的地下流(气)体样品。从 400 多
米开始,发现了甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等烃类气体、氦气、二氧化碳、一氧化碳气体及氮
气/ 氩气的异常,完成了地下流体系列异常剖面。
开展对 2000m 岩心的地下微生物研究,通过及时对岩心的低温冷储及 DNA 分析,发现
了大量极端条件下形成的包含嗜铁菌、嗜酸菌和嗜甲烷菌等微生物,为地下生物圈的研究提
供了重要信息。
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中国岩石圈三维结构研究的进展
2000 年底启动的“中国岩石圈三维结构”专项计划,到 2004 年上半年已取得了一批初
步成果。拟于 2005 年建成的“中国岩石圈三维结构数据库”,所属的 14 个子库中,现已建
成 10 个。当 2005 年全面建成后,将成为我国首个全面系统的岩石圈数据库,并将向社会提
供服务。
通过高分辨率地震层析反演和航磁异常解译发现,青藏高原深部构造和浅部构造很不协
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