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2011年度国家科学技术奖国土资源部获奖项目简介
2012-02-20 | 来源: 中国国土资源报(转) | 【 】【打印】【关闭

国家科技进步奖特等奖

青藏高原地质理论创新与找矿重大突破

  主要完成单位:中国地质调查局、西藏自治区地质矿产勘查开发局、中国地质调查局成都地质调查中心、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质调查局西安地质调查中心、中国地质科学院地质研究所、西藏自治区地质调查院、河南省地质调查院、中国地质大学(北京)、青海省地质调查院、中国冶金地质总局第二地质勘查院、陕西省地质调查院、江西省地质调查院、中国国土资源航空物探遥感中心、河北省地质调查院、吉林大学、福建省地质调查研究院、新疆维吾尔自治区地质调查院、中国地质大学(武汉)、吉林省地质调查院、中国地质科学院地质力学研究所、四川省地质调查院、中国科学院地质与地球物理研究所、成都理工大学、四川省冶金地质勘查局、中国地质调查局武汉地质调查中心、山西省地质调查院、中国黄金集团公司、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所、贵州省地质调查院

  主要完成人:张洪涛、潘桂棠、侯增谦、唐菊兴、丁  俊、王建平、郑有业、李荣社、王保生、陈仁义、翟刚毅、王立全、谢国刚、黄树蜂、张克信、王小春、刘鸿飞、李光明、庄育勋、李  才、王秉璋、熊盛青、赵志丹、计文化、李超岭、郭文秀、张振利、张金树、吴珍汉、陈红旗、王二七、刘文灿、夏代祥、王永和、周珍琦、尹福光、薛迎喜、张华、姚华舟、朱同兴、杜光伟、韩芳林、燕长海、刘凤山、岳昌桐、陈惠强、杨竹森、陆济璞、魏荣珠、曲晓明

  1999年,国家设立了“新一轮国土资源大调查”重大专项。遵照温家宝同志关于“要加强关系到国计民生和国家安全的战略资源勘查”的重要指示精神,国土资源部在组织实施过程中,把青藏高原列为重点地区,在中国地质调查局精心组织下,实现了青藏高原地质理论创新与找矿重大突破。

一、青藏项目成果具有全球科学意义

  上天、入地、下海、登极的能力,体现了一个国家的综合科技水平。青藏项目对全球地学尤其是资源环境、全球气候变化研究具重要意义,是国际地学界高度关注和激烈竞争的热点前沿领域。

  地球起源与演化、大陆构架形成及演变、成矿机理、环境保护、灾害防治以及气候变化,都可以从青藏高原的研究中找到相关的答案。在青藏高原地区开展地学研究,有利于促进理论创新和找矿探索,也有利于吸引更多的研究力量,共同解决人类所面临的一些重大问题。

  青藏项目攻克了长期悬而未决的一些地质理论难题。建立的多岛弧盆系构造理论,重塑了青藏高原的形成演化过程,确立了我国科学家在青藏高原研究中的主导地位。建立的陆缘增生—大陆碰撞成矿理论,揭示了青藏高原的区域成矿规律,解决了在哪里找大矿的问题。这一成果得到联合国教科文组织和国际地科联的肯定,已被列入全球对比研究计划。集成创新的适合高寒缺氧环境的矿产勘查和预测评价关键技术,显著提升了矿产勘查的技术水平,加快了找矿进程。

  青藏项目填补了我国地质调查最后一块空白区,填制了青藏高原177幅1∶25万数字化地质图,以4公里的路线间距,拉网式穿越整个青藏高原,路线总长度50万公里,面积220万平方公里,首次获得了海量的野外数据,取得了一系列原创性的科学发现,发现的21条蛇绿混杂岩带,为重塑青藏高原大地构造格局提供了野外直接证据。

  国内外专家高度评价青藏项目,把它看作是中国地质工作的重要里程碑,是国际上十余年来推动喜马拉雅造山系研究所作出的最重要贡献。

  二、青藏项目具有重大的经济社会效应

  青藏项目对解决资源瓶颈制约具有重大意义。通过项目的实施,确认了冈底斯、念青唐古拉、班公湖—怒江三大成矿带,在西藏圈定了五大矿产资源勘查基地,发现了驱龙、甲玛、雄村等7个超大型和25个大型矿床,新增铜资源储量3194万吨、铅锌1519万吨、金569吨。其中,新发现的驱龙铜矿查明资源储量1036万吨,规模跃居国内第一。同时,还形成了在羌塘盆地找油的新认识。

  经测算,“十二五”期间规划建设的9个大型矿山投产后,西藏 GDP将至少增加400亿元~500亿元,实现GDP总量翻番,而且还将带动当地就业、税收以及第三产业的大发展,这对于贯彻落实好中央决策部署,实现西藏地区经济社会跨越式发展和长治久安,以及全面建设小康社会,都将起到举足轻重的作用。

  实践证明,西藏地区矿业开采对环境保护的影响,关键在于把握处理好点上开发与面上保护的关系,面上保护需要经费支持和人类活动的减少与退出,点上开发可以促进面上保护。例如,在西藏甲玛矿区,由于采用先进的工艺和技术设备,采矿基本上是吃干榨尽,选矿用水循环利用率达到94%,尾矿采用压滤干堆技术,体积大大缩小,对环境的污染大大下降;同时,由于妥善处理了矿区与社区关系,农牧民生活条件普遍改善,许多农牧民服务矿区建设,不再上山放牧,大大减少了对周边环境的破坏,环境保护也步入良性发展轨道。只要将矿产资源勘查开发的门槛设高,依法规范管理,面上保护和点上开发相辅相成,相互促进,就可以做到矿业开发和保护环境兼得,实现良好的经济效益、社会效益和生态效益。

  三、青藏项目初步实现了制度创新

  在推进地质找矿改革发展的实践探索中,特别是在青藏项目的实施中,形成了“公益先行、商业跟进、基金衔接、整装勘查、快速突破”地质找矿新机制,打造以市场为导向的制度平台,吸引各方投资到地质勘查中来。近年来,我国在地质勘查方面的资金投入逐年增长。去年达到1023.6亿元,其中中央财政投入76亿元,地方与社会投入占到九成以上。中央财政投入充分发挥了“四两拨千斤”的重要作用。

  在青藏项目实施中,充分发挥地勘单位和国有大型矿业企业的作用,将地勘单位的技术优势与矿业企业的管理优势、资金优势结合在一起,大大缩短了矿产勘探和评价周期,加快了整合开发的进度,初步实现了制度上的创新。这表明,制度创新起到根本作用并且还具有巨大潜能,在矿产勘查与开发中,可以不需要中央投入大量财政资金,也可以不再搞 “大会战”,将勘查与开采有机结合起来,推动产学研用的结合真正落地。

  四、青藏项目磨炼了一支能打硬仗的队伍

  地质行业工作和生活条件非常艰苦。青藏项目开展以来,全国100多个地勘、科研和教学单位,每年上万人次,老中青三代地质工作者突破生命禁区,奋战雪域高原,用身躯,用鲜血,用汗水克服千难万险,在高海拔地区一步一步,用双腿丈量出了我国第一套青藏高原实测地质图件,为世界作出了贡献。磨炼出来的这支地质队伍,坚守自己的精神高地,铸就的“青藏精神”难能可贵。

  温家宝同志早在2000年就指出,“地质工作应该更加紧密地与经济社会发展相结合,地质工作应该更加主动地为经济社会发展服务”。2009年8月,李克强副总理到地科院与院士座谈时明确要求,要立足国内,提高能源矿产资源保障能力。按照中央领导的要求,广大地质工作者从保障国家资源安全的角度,怀着强烈的忧患意识,积极探索,主动创新。在实施青藏项目过程中,从工作机制、方法手段等诸多方面进行了探索创新。如:充分利用信息化手段,将3S技术(GIS、GPS、RS)直接应用到野外找矿,采集实时数据,整合形成具有巨量数据的数据库,大大提高了找矿效果。此外,在技术和装备使用上,探索建立了适合高原缺氧作业的保障体系。

  青藏项目历练形成的这支过硬的团队以及“青藏精神”,不仅对地质找矿工作,而且对整个国土资源事业的发展,都将发挥强大的推动和示范作用。

  五、青藏项目将持续发挥重要作用

  青藏项目的经济社会效益将是持续的。随着我国经济社会的快速发展,青藏项目的长效影响将逐渐显现。一是青藏项目打造了一个全方位的科技平台,已经并将继续吸引国际上的顶尖科研力量参与其中,实现信息共享、成果共享,共同攻克全球地学研究中的一些重大前沿问题。二是青藏项目中的制度创新有着巨大的潜能、活力和生命力,将为全国的地质找矿重大突破发挥示范作用。当前,正在启动实施找矿突破战略行动,青藏项目中的制度创新经验,必将在实施这一行动中,得以持续推进、深化,也必将持续发挥作用。三是经过实践考验和艰苦磨炼形成的这支队伍,继承了老一辈地质人的光荣传统,又体现了时代精神,必将在理论创新和找矿突破中继续发挥重大作用,起到强有力的典型示范和感召引领作用。四是青藏项目在地质理论上的创新和地质找矿上的重大突破,会随着其成果的持续应用越来越得到地方政府和青藏地区各族群众的理解和支持,进而为实现中央的决策部署,实现西藏地区经济社会跨越式发展和长治久安,发挥越来越大的作用。

国家科技进步奖二等奖

  新一轮全国油气资源评价

  主要完成单位:国土资源部油气资源战略研究中心、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中海石油研究中心、中国石油大学(北京)

  主要完成人:车长波、杨虎林、李玉喜、张大伟、瞿  辉、刘成林、周总瑛、张道勇、朱  杰、胡根成

  国土资源部、国家发展和改革委员会及财政部于2003年10月联合设立了国家专项《新一轮全国油气资源评价》,客观回答了我国石油、天然气、煤层气、油砂和油页岩五种资源在哪里、有多少、品质如何、储量产量增长趋势,为提升国内油气资源供给能力发挥了积极的促进作用。

  一、主要内容

  获得石油、天然气、煤层气、油砂和油页岩的资源量:我国石油地质、可采资源量分别是765亿吨、212亿吨;天然气地质、可采资源量分别是35万亿立方米、22万亿立方米;煤层气地质资源量为37万亿立方米;油砂油地质资源量为60亿吨,油页岩地质资源量为7199亿吨,可回收油页岩油120亿吨。我国2006年至2030年油气资源储量、产量增长趋势:石油储量高位稳定增长,产量在“十一五”末跃升至2亿吨,并可保持30年以上;天然气储量、产量快速增长,天然气当量在2030年接近石油。

  二、主要技术创新点

  首次评价石油、天然气远景资源量、地质资源量和可采资源量三个资源序列;远景资源量兼顾了与一、二轮全国油气资源评价认识的衔接,可采资源量实现了与国际的对比;获得了油气资源空间展布及品质分布等量化概念。

  首次建立油气资源可采系数取值标准,通过解剖国内4975个油气藏、国外81个油气藏,划分出24个石油、16个天然气评价单元类型,为可采资源量计算提供了科学依据。

  首次系统预测了全国2006~2030年油气储量产量增长趋势。通过建立专家评估法、类比法和综合预测法三大类方法组合使用的预测方法体系,采取从油气田、盆地、大区到全国的逐级预测流程,科学判断了我国油气储量产量增长目标。

  填补了南海南部海域和青藏地区油气资源评价空白,为客观认识油气资源潜力提供了重要的依据。

  首次系统开展了全国油页岩、油砂及煤矿区煤层气资源评价,研究了油页岩、油砂、煤层气成矿富集规律,优选了勘探开发有利目标区,使非常规油气资源进入国家的能源战略视野。

  建立和发展了适合我国油气资源赋存特点的评价方法、参数体系,开发了评价系统和数据库,搭建了国家层面资源评价平台,实现了在同一体系下评价五种资源。

  三、科技水平

  专家鉴定认为,“这是我国评价范围最广、涉及矿种最多的一次全国性油气资源评价,评价工作基础扎实,方法、参数合理,评价结果可信,资源系列完整。这是一项优秀的资源评价成果,达到国际领先水平”。

  四、应用推广及效益情况

  成果4次报送国务院,并在国土资源部、发改委、科技部、商务部、国家能源局、石油公司、省国土资源厅(局)和社会上得到了广泛应用。国务院领导先后四次作出重要批示,指出新一轮全国油气资源评价工作取得了显著成效,进一步摸清了油气资源家底,对科学制定能源资源战略和政策、缓解油气资源对经济发展的制约必将发挥积极作用,要充分利用这项工作成果,认真总结经验,做好下一步工作。成果对制定国家能源战略和规划起到了重要支撑作用,对油气勘探开发战略布局起到了指导作用,对非常规油气资源的勘探开发利用起到了推动作用。

  新一轮全国油气资源评价优选的有利目标区相继获得了重要的发现。石油储量由“九五”的39亿吨上升到“十五”的51亿吨和“十一五”56亿吨。天然气储量由“九五”的1.2万亿立方米上升到“十五”的2.7万亿立方米和“十一五”3.0万亿立方米。在松辽盆地南部探明了储量近千亿吨的油页岩,在新疆风城发现了5000万吨级的油砂矿,沁水和鄂尔多斯盆地煤层气储量增长了千亿立方米。

国家科技进步奖二等奖

  重大滑坡减灾防灾关键支撑技术

  主要完成单位:中国地质调查局,中国地质科学院地质力学研究所,中国地质环境监测院,中国地质科学院探矿工艺研究所,中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,上海交通大学

  主要完成人:殷跃平、吴树仁、李铁锋、宋 军、张  青、李晓春、石菊松、李  滨、曹修定、邢爱国

  在科技部、国土资源部、中国地质调查局连续十多年支持下,由殷跃平教授、吴树仁教授牵头的科研团队持续开展滑坡灾害减灾防灾关键支撑技术研究与推广应用,取得了重要成果。

  集成研究特大滑坡地质结构和变形破坏机理,拓展运用流体力学理论和空气动力试验技术研究高速远程滑坡边界层效应,提出高速远程滑动成灾范围判定方法,建立多级旋转型黄土滑坡、厚层块状滑坡、土石混合型滑坡成因模式早期识别指标体系,制定国家滑坡灾害调查、勘查规范,及时指导了全国地质灾害的调查与勘查。

  研究台风区域暴雨型、高山局地暴雨型滑坡形成机理,建立区域性地质灾害监测预警示范区,开展光纤传感等新型技术研究,实现自动监测、远程传输、实时发布的现代化监测网络,为全国开展多尺度地质灾害预警预报提供了支撑技术与示范经验。

  创新集成滑坡实用监测技术,研发简易型滑坡灾害监测预警系列配套仪器,发明了具备低(零)耗电、远程无线传输等功能,适于复杂山区恶劣地质条件下的滑坡形变失稳低成本自动监测预警技术,在全国推广15万套,使2万多处地质灾害隐患点实现了专业技术支撑的监测预警,显著提升了我国地质灾害防范能力。

  研究滑坡防治新型工程技术,在峡谷区、黄土区、城市区建立不同类型滑坡灾害防治示范工程,制定《滑坡防治工程勘查技术规范》和《滑坡防治工程设计与施工技术规范》等多部技术规范,在全国推广。通过大型物理模拟试验,首次揭示了微型桩变形破坏机理,提出了滑坡防治微型桩工程应用优化设计方法,在汶川地震重建区、三峡工程库区等大型滑坡防治工程中推广应用。

  研发快速滑坡灾害应急抢险技术,解决大吨位预应力锚索孔施工快速钻进难题,发明新型钻具,钻进效率提高50%;研发预应力锚索快速安装和锚固技术,为迅速控制大变形状态下滑坡灾害提供了系列抢险设备,系统提升了我国滑坡灾害应急快速抢险技术水平。

  建立基于滑坡变形破坏机理的风险评价方法,提出灾害风险评估指标体系,制定了滑坡灾害风险评估技术指南。提出突发滑坡灾害活动强度评价基本框架和利用地质灾害最大面密度作为衡量区域地质灾害活动强度指数的测量方法。提出地质灾害活动强度指数划分标准,建立群发性地质灾害活动强度指数划分及不同地区地质灾害活动强度对比分析方法,为地震灾区和区域型暴雨灾区提供了科学的评价标准。

  1998年以来,这些研究成果为国家实施的全国山区丘陵1600个县(市)地质灾害调查、全国地质灾害预警工程等计划、全国重大地质灾害应急响应与处置,以及汶川地震和玉树地震灾区地质灾害应急调查评估和重建提供了强有力的科技支撑。国际滑坡协会对本研究成果给予高度评价,认为“该项目在滑坡监测、预测及早期预警方法研究开发方面取得了重大进展,并成功应用于三峡库区、云南哀牢山等地区滑坡监测预警中,成效显著。在国际滑坡协会的活动中,具有突出和引领大型滑坡灾害风险管理的能力”。

国家自然科学奖二等奖

  青藏高原地体拼合、碰撞造山及隆升机制

  主要完成单位:中国地质科学院地质研究所

  主要完成人:杨经绥、许志琴、李海兵、张建新、吴才来

  该成果以“大陆动力学”为指导,以“地体格架”和“造山的高原”为学术思路,研究了青藏高原地壳结构、演化和驱动力问题,提出青藏高原是在巨型碰撞造山拼贴体的基础上构筑的“造山的高原”,为逐步建立青藏高原大陆动力学理论体系、提高地质调查水平以及服务于资源环境效应奠定了基础。

  项目主要创新点

  发现和厘定青藏高原多条高压/超高压变质带。发现和厘定了350公里长的柴北缘早古生代超高压变质带,确定南阿尔金榴辉岩的早古生代超高压变质证据,证明上述两带为被阿尔金断裂切割的同一条带,证明东秦岭含金刚石超高压变质带的存在,并与柴北缘带超高压变质带相连接;发现拉萨地体内的高压/超高压榴辉岩带,确定其为古特提斯洋壳(深)俯冲的产物;较为系统阐明青藏高原高压/超高压变质带的展布、属性、大地构造背景及形成动力学环境。

  确立了新特提斯蛇绿岩的深地幔成因。发现雅鲁藏布江蛇绿岩带中罗布莎铬铁矿和橄榄岩中特殊地幔矿物群和呈斯石英假象的超高压矿物柯石英及锇铱矿中的原位金刚石;并在俄罗斯乌拉尔蛇绿岩铬铁矿中发现与罗布莎可对比的金刚石等特殊地幔矿物;提出蛇绿岩铬铁矿和地幔岩可能为深地幔成因。

  建立和完善了青藏高原的特提斯地体构架。通过蛇绿岩组合、岛弧环境的火山体系及俯冲杂岩带研究,确定和厘定青藏高原始特提斯和古特提斯诸多地体边界(南祁连—南阿尔金带、北阿尔金带、东—西昆仑的库地—阿尼玛卿带、拉萨地体中部的松多带),完善青藏高原的地体构架,提出“东昆仑—阿尼玛卿”和“金沙江”两个古特提斯洋盆具有双向俯冲极性,在拉萨地体中发现由石炭纪蛇绿岩、高压榴辉岩和火山岛弧组成的古特提斯缝合带,并确定了印支造山带的存在。

  提出青藏高原是在巨型碰撞造山拼贴体的基础上构筑的“造山的高原”。建立青藏高原早古生代以来变形构造体制、延伸规模、造山类型、造山叠置特征,建立古生代以来碰撞造山形成的主要大型剪切带时限及运动学体系,阐明亚洲/印度碰撞前、后所经历的多次“俯冲增生造山、碰撞造山、陆内造山”以及最后形成巨型碰撞造山拼贴体和“造山的高原”的过程。

  该成果是许志琴院士和杨经绥研究员领导下的《大陆构造与动力学实验室》青藏高原研究团队近20年在青藏高原开展全面的、艰苦卓绝的野外地质调查,积累了大量的和翔实的第一手资料,进行综合、集成的研究结果。在国内外核心期刊发表论文202篇(第一作者166篇),其中SCI论文82篇。

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