吉林大學地質調查研究院

吉林大學地質調查研究院(以下簡稱吉林大學地調院)成立於2000年12月,其前身是長春地質學院地質調查研究院。2006年10月,吉林大學對地調院做了新的整合和調整,使其正式成為具有地質調查項目科技管理和組織開展地學科學研究雙重職能的校屬二級機構。12年來,在吉林大學的正確領導、中國地質調查局的大力支持下,吉林大學地調院的各項工作取得了快速發展。在開展國家公益性、基礎性和戰略性地質調查工作中,吉林大學地調院不僅進一步強化了傳統地學學科的集成優勢,而且充分體現了吉林大學理、工、文等多學科與地學緊密結合的特色,形成了吉林大學特有的以齊全的地學學科為骨幹、以相關多學科為輔助的新型國家公益性地質調查隊伍。目前,吉林大學地調院具有各類甲級資質9項,乙級資質2項,領域涉及到區域地質、水文地質、環境地質、工程地質調查,固體礦產、液體礦產、地球物理、地球化學、遙感地質勘查,地質工程、地質災害治理和信息技術等。
今年是原長春地質學院創建60周年。60年的歷史積澱,幾代人的無私奉獻,成為吉林大學地學學科快速發展的源泉和動力。吉林大學地調院作為吉林大學地學科技發展的重要力量,近年來在組織國家公益性地質調查和相關的科學研究與科技開發工作中成績斐然,特別是在我國東北地區和青藏高原已經形成了穩定的地質礦產調查隊伍和專項科研隊伍,並在基礎地質理論研究和礦產資源勘查與評價等方面取得了一系列重大成果,凸顯了吉林大學地調院在基礎地質理論創新、提升地質調查工作水平、培養與鍛鍊地學人才等方面的優勢和特色。
1、東北地區--地調碩果纍纍
東北地區(包括內蒙古東部)是吉林大學地調院的主要工作區域。該區礦產資源豐富,石油探明儲量占全國50%左右,鐵礦儲量約占全國的1/4,油頁岩儲量占全國第一位……。12年來,吉林大學地調院師生以“求實創新、勵志圖強”的精神,在原長春地質學院多年積澱的基礎上,不斷進取,獲得了豐碩的地質調查成果,為掌握東北地區的地質規律、發現併合理開發利用礦產資源提供了一系列新的科學依據。
提出晚古生代以來大地構造屬性的新認識 長期以來,東北地區的大地構造屬性被作為華力西期地槽褶皺系或中亞造山帶的重要組成部分。近年來,吉林大學地調院依託國家油氣資源戰略選區、自然科學基金和區域地質調查等項目,針對東北地區顯生宙構造演化開展了一系列專項研究和區域地質及地球物理調查工作。大量證據表明,東北地區在晚石炭世之前已經完成了碰撞拼合過程,此後再沒有發生過碰撞造山事件及區域變質作用,以廣泛發育沒有遭受區域變質的晚石炭世-晚二疊世海相-海陸互動相-陸相沉積為代表。這表明,東北乃至東北亞大陸在晚古生代期間是一個相對穩定的構造單元,而非造山帶。這一發現改變了“東北地區中-新生代盆地之下為晚古生代變質結晶基底”的傳統認識,不僅對重新(深化)認識所謂“中亞造山帶”的構造演化階段和各階段的構造性質具有重要理論意義,而且為開闢(探索)東北地區上古生界油氣勘探新層系提供了重要的理論依據和綜合地質依據。
得出兩條重要金屬成礦帶成礦背景新結論 吉林大學地調院通過深入研究得出結論:東北地區各構造單元均具有前寒武紀-早前寒武紀陸殼基底,在早古生代同時經歷了高級區域變質和花崗質岩漿活動,為該區成礦奠定了物質成分基礎。大興安嶺和小興安嶺東部-張廣才嶺兩條重要的金屬成礦帶分別位於額爾古納-興安地塊東緣,緊鄰嫩江-開魯斷裂和松嫩地塊東緣的嘉蔭-牡丹江斷裂帶。這兩條斷裂帶在晚石炭世之前經歷了裂解和俯衝碰撞過程,形成多期複合的構造岩漿岩帶。中生代以來,二者作為古構造薄弱帶成為該區伸展構造的重要邊界帶,疊加了多期中生代岩漿活動。由於性質不同的多期構造與岩漿事件的疊加複合為這兩條成礦帶礦產資源的形成和聚集奠定了基礎。這一特點同時說明,東北地區只有這兩條構造帶在晚石炭世之前經歷了碰撞造山過程,而且被中生代構造-岩漿事件所疊加,使這兩條多期構造-岩漿複合帶成為潛力巨大的金屬成礦帶。
對中-新生代盆地群進行新劃分 吉林大學地調院根據盆地構造演化和油氣地質條件,將東北地區中-新生代盆地由西向東分別以嫩江-開魯斷裂、嘉蔭-牡丹江斷裂和敦密斷裂為界分為四大盆地群:以海拉爾盆地為代表的西部盆地群;以松遼盆地為代表的中部盆地群;以三江盆地為代表的東部盆地群;以延吉盆地為代表的東南部盆地群。四大盆地群的基底組成、中-新生代構造演化及油氣地質條件等特徵均有明顯差異。西部、中部和東部盆地群的構造演化及能源資源賦存層系總體上具有由西向東演化遷移特點;東南部盆地群的演化與前三個盆地群明顯不同,其基底可能與華北板塊北緣的構造演化相關。吉林大學地調院明確指出,東部盆地群所包括的8箇中小型盆地是構造改造後的殘餘盆地,它們在早白堊世早期曾是一個統一的近海大陸邊緣盆地,進而得出了“大三江盆地”的新認識。這一認識為重新評價東部盆地群的油氣資源潛力和資源量提供了新的依據。
提出對蒙古-鄂霍次克構造帶的新觀點 傳統的研究認為,東北地區現今構造格局的形成是古亞洲洋構造域與濱太平洋構造域疊加轉換的結果。吉林大學地調院提供的新證據表明,大興安嶺及其以西地區廣泛分布的侏羅紀火山岩的形成與蒙古-鄂霍次克帶的演化相關。這一認識不但對深入認識大興安嶺成礦帶的成礦背景和成礦階段、揭示西部盆地群和中部盆地群的成盆背景及轉換關係具有重要意義,而且提出了一個重要的科學問題,即東北地區現今構造格局的形成不僅僅是古亞洲洋構造域與濱太平洋構造域疊加轉換的結果,尤其是在大興安嶺及其以西地區,侏羅紀期間蒙古-鄂霍次克帶的演化對該區現今構造格局的形成有著重要影響。
上述成果得到了地學界的充分肯定和科技部門的高度評價,榮獲了吉林省科技進步一等獎1項,二等獎2項,中國石油化工科技成果二等獎2項。
2 、青藏高原--攀上地學高峰
原長春地質學院師生們早在上世紀70年代就不畏艱險、不怕困難奔赴青藏高原,為探索青藏高原地學奧秘,建設祖國大西南貢獻了青春和智慧。12年來,吉林大學地調院的師生踏著前輩的足跡,參加了青藏高原國土資源大調查、國家青藏專項的調查和研究,申請了多項國家自然科學基金項目,在青藏高原的地質調查中再立新功。在條件最為艱苦的藏北無人區,他們以對祖國的忠誠,對事業不懈的追求,用生命的代價,經過艱苦卓絕的努力,克服難以想像的困難,利用當今先進測試技術手段,開展精細野外地質調查,取得了令國內外矚目的科研成果。
明確確定了岡瓦納與歐亞大陸古特提斯界線 他們首次在羌塘發現了高壓-超高壓榴輝岩、奧陶紀-泥盆紀地層與古生物;建立和完善了羌南岡瓦納和羌北揚子古生代岩石地層和生物地層系統,明確了岡瓦納大陸北緣和揚子大陸南緣兩個大陸邊緣沉積體系;在果乾加年山地區發現和建立了上三疊統望湖嶺組,它們角度不整合覆蓋在蛇綠混雜岩之上,標誌著龍木錯-雙湖-瀾滄江古特提斯洋威爾遜旋迴演化的終結;在羌塘中部首次發現了早古生代蛇綠岩,在大量定年數據基礎上識別出寒武紀、奧陶紀、志留紀、石炭紀和二疊紀連續演化的蛇綠岩,將古特提斯洋的演化歷史延伸到了中寒武世;明確確定龍木錯-雙湖-瀾滄江板塊縫合帶是岡瓦納與歐亞大陸古特提斯界線,解決了困擾青藏高原大地構造研究領域最為關鍵的科學命題,是青藏高原大地構造演化研究幾十年來最重要的進展之一。
首次確定青藏高原早古生代構造運動 他們在岡底斯地區首次發現寒武紀地層,確定了下奧陶統與寒武系之間的角度不整合,不但把青藏高原沉積記錄延時到寒武紀,而且第一次在青藏高原範圍內確定泛非事件之後存在早古生代構造運動,為進一步建立和完善青藏高原早期構造演化提供了重要的運動分期界面,是青藏高原大地構造研究領域重大進展。
在班公湖-怒江板塊縫合帶發現侏羅紀洋島岩石組合 班公湖-怒江板塊縫合帶橫亘於青藏高原中部,綿延數千千米,規模巨大,但是早期形成演化一直存有爭議,他們在調查中首次發現大規模的侏羅紀典型洋島-海山岩石組合。這反映出在侏羅紀時期,班公湖-怒江洋盆已經是成熟的大洋,這一重要發現對探討新特提斯階段班公湖-怒江洋的演化具有重要價值,改寫了班公湖-怒江縫合帶早期演化的歷史。
發現泥火山,為尋找天然氣水合物提供了重要線索 40餘萬平方千米的羌塘盆地是青藏高原最具油氣前景的中生代盆地,他們在核心地區發現了數十座現代泥火山,部分具有油氣顯示,有的活動噴泉反映出接近冰點的特徵,為尋找油氣與天然氣水合物提供了重要線索,目前,該研究資料已被相關部門利用。
上述成果得到了國內外地學專家學者的廣泛關注與認可,作為國家科研項目“青藏高原地質理論創新與找礦重大突破”集成成果的重要組成分,榮獲了“2011 年國家科技進步特等獎”。所完成的相關區調圖件榮獲了“2011年全國區域地質調查優秀圖幅展評1∶25萬組一等獎”。
3 、自主創新--科技成果輝煌
眾所周知,地學領域的每一次重大進展都離不開現代高新技術的支撐。近年來,吉林大學地調院發揮多學科優勢,組織承擔了多項重大科技項目,取得了令人矚目的輝煌成果。
成功研製了“地殼一號”中國大陸科學鑽探鑽機 2011年12月,吉林大學地調院研發的我國首台萬米大陸科學鑽探專用鑽機在四川宏華順利竣工下線,使我國成為繼前蘇聯和德國之後世界上第三個擁有實施萬米大陸鑽探計畫專用裝備和相關技術的國家。這套深入地球內部的“望遠鏡”,將石油鑽井裝備與先進地質鑽探技術有機結合,採用全液壓頂驅系統、鑽桿自動處理系統和自動送鑽系統來滿足超深井全井連續取芯的科學鑽探要求,使其真正成為深入地球內部提取物質信息的“採樣器”。此外,在鑽探機械領域,吉林大學地調院還開展了南極冰層鑽探技術研究,以及利用多工藝潛孔錘反循環鑽探技術研究、陸地凍土帶天然氣水合物鑽采技術等多項研究,都取得可喜進展。
多學科相結合,解決環境前沿問題,進展顯著 如何處理二氧化碳已成為當代環境方面的世界性重大科研課題。吉林大學地調院利用學校“千人計畫”的人才優勢,組織參加了“全國二氧化碳地質存儲潛力評價與示範工程”研究項目。項目實施2年多來,取得了重大進展。在鄂爾多斯盆地開展了二氧化碳地質儲存示範場地和地質儲存機理研究,建立了深部鹹水含水層二氧化碳地質儲存多相流反應性溶質運移數值模擬系統,評價了場地二氧化碳地質儲存能力;開發了深部鹹水含水層二氧化碳地質儲存多相流反應性溶質運移數字模擬系統,為實現深部鹹水含水層二氧化碳地質儲存提供了良好的技術支撐。
覆蓋區衛星高光譜數據岩性弱信息提取技術取得明顯進展 植被覆蓋區的地質礦產調查是世界性難題。吉林大學地調院與相關單位密切配合,在黑龍江呼瑪試驗區開展了岩性弱信息提取研究,建立了植被覆蓋區衛星高光譜岩性弱信息提取模型,開展了植被覆蓋區衛星高光譜弱信息提取軟體研發等多項工作,為植被覆蓋區大面積遙感地質礦產調查與評價提供了技術保障。
三維地質填圖的探索試驗有了良好開端 三維地質填圖是當今地質調查的前沿課題,各國紛紛開展研究工作。吉林大學地調院組織相關人員參加了該項研究工作。他們利用自己研製的“可控源大地電磁測深儀”,在鑽井資料和地球物理資料較為齊全的盆地和礦區進行了小面積、大比例尺的試驗研究,取得了良好的效果。同時,吉林大學地調院提出了以地表地質填圖為基礎,依據標準地質剖面和填圖單元,開展大比例尺岩石物性測試研究,為建立三維地質填圖示準物性參數,劃分物性填圖單元提供基礎數據。此項工作已取得初步成果,提供了三維地質填圖示範。
自主研發的核磁共振地下水探測儀成效顯著 吉林大學地調院在承擔國家重大科學儀器專項研究過程中,自主研發了JLMS-I型核磁共振地下水探測儀,在國際上又首次研發了核磁共振與瞬變電磁聯用儀器,為解決我國南方乾旱缺水這一重大國計民生問題提供了有力的技術手段。JLMS-I型核磁共振地下水探測儀的靈敏度、深度和效率等主要指標均優於國際上已商業化的儀器。該儀器在雲南、貴州、廣西等26個地區及蒙古國進行了170多處測量,找到地下水資源60多處,取得了良好的經濟效益和社會效益。該成果2010年獲國家技術發明二等獎,同年被評選為“中國地質學會十大地質科技進展之一”。
吉林大學地調院組織承擔研發的我國首台萬米大陸科學鑽探專用鑽機在四川投入使用。
4 、地質實踐--地質人才培養的平台
原長春地質學院的前身是東北地質專科學校,該校校長、中國著名地質學家、教育家李四光說過:“科學尊重事實,科學是老老實實的東西,它要靠許許多多人民的勞動和智慧積累起來”。多年以來,原長春地質學院秉承李四光先生的教導,注重在實踐中培養地質人才。僅改革開放以來,學校承擔與國家經濟建設和社會發展相關的重大課題、學科發展前沿課題研究項目達2000多項,為在校學生提供了大量的實踐機會。走上工作崗位的數萬名畢業生,以基礎紮實、技術過硬、適應性強、勇於實踐、吃苦耐勞而享譽社會。實踐證明,大批理論基礎好、工作能力強的地質人才就是通過這些科研生產實踐培養出來的。
如今,吉林大學地調院承擔的大量國家地質調查和科研項目,為學生鍛鍊、成長提供了重要平台。作為大學特有的優勢,穩定的多學科研究生和高年級本科生隊伍不但是地調院科研的重要力量,而且更是國家地質事業發展的未來人才。據不完全統計,近3年來,吉林大學參加公益性地質調查及科研工作的博士生達450餘人,碩士生1500餘人,高年級本科生1100餘人。他們在地調科研實踐中掌握了工作方法,熟悉了工作規範,開拓了視野,豐富了知識,提高了多學科綜合解決問題的能力,他們已成為地質事業發展的中堅力量。
為深入貫徹和落實《國務院關於加強地質工作的決定》和《找礦突破戰略行動綱要(2011~2020年)》精神,把握好“中國地質調查局院校地調院能力建設評估”的良好契機,吉林大學地調院將努力做好方方面面的工作,真正建設成為“組織到位、人員落實、管理規範、經費可靠、成果過硬”的公益性地質調查隊伍。
值此原長春地質學院創建60周年之際,前進中的吉林大學地調院感謝國土資源部、中國地質調查局、相關院校、科研院所及地、礦、油行業的科研單位與企業長期以來的支持與關愛。吉林大學地調院將一如既往地秉承優秀的地學文化與傳統,努力開拓,協同創新,為國家找礦突破戰略目標的早日實現做出貢獻,為國家地質事業的未來發展培養更多的合格人才而努力奮鬥!

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