近日2022年度自然资源科学技术奖获奖成果发布,中国地质科学院创新体系各研究所(中心)多项成果获奖。第一完成单位获得自然资源科技进步特等奖1项,二等奖5项,6位青年科学家获得自然资源青年科技奖。作为参加单位获得自然资源科技进步二等奖6项。

  一、第一完成单位获奖成果介绍1.《深部矿产资源勘探技术与装备》项目成果获得特等奖。第一完成单位中国地质科学院矿产资源研究所,完成人吕庆田、张晓培、秦佩等。历时 4 年多,经过 300 多位科研人员的努力,在核心技术、仪器研制、方法创新和软件研制等方面取得重大进展。一是突破了高精度微重力传感器、宽带感应式电磁场传感器等 10 项核心技术,建立了电磁传感器检测与标定技术与装置,为发展高端勘探仪器奠定了基础。二是研制了包括高精度数字重力仪、坑-井-地三维电磁成像系统、轻便分布式遥测地震系统在内的 18 套勘探仪器设备,形成了方法齐全的国产勘探地球物理仪器系列,有效降低了对外仪器的依赖。三是提出了阵列三维电磁勘探方法,创新了多参量联合与约束反演、多目标地震偏移成像技术等20 余项新方法新技术;研制了2 套大型软件系统、8 套专用软件系统,提高了勘探方法的适用性和可靠性。成果全面提升了我国勘探技术水平,获发明专利 66 件,实用新型(外观)专利 45件,软件著作权 105 件;出版专著 1 部,国内外发表主要论文 165 篇;研发仪器直接销售1.76 亿元,广泛用于国找矿实践,并取得良好效果。

  2.《晚前寒武纪关键时期海洋环境演变及其对生命演化的影响》项目成果获得二等奖。第一完成单位中国地质科学院地质研究所,完成人朱祥坤、闫 斌、樊海峰等。首次发现中元古代早期全球性增氧事件,重新论证了增氧事件与宏体真核生物繁盛的关系,深化了对生物与环境协同演化的认识。这一重要发现推翻了“18-8亿年地球表面持续低氧”的传统认识,再次肯定了氧气在早期真核生物演化中的重要作用,代表了地球早期环境与生命协同演化研究的一个重大突破。首次提出成冰纪非冰期古海洋的渐进氧化模型,再次确认了该时段海洋可溶性有机碳库的存在。此项研究成果否定了反对埃迪卡拉纪海洋存在有机碳库的观点,对新元古代地球表生环境及生命演化研究具有重要意义。系统阐述了埃迪卡拉纪海洋氧化还原状态演化规律,进而从水体氧化还原状态-营养元素循环-生物演化的新视角,阐述了寒武纪生物大爆发机制。这一新的研究成果不仅有助于解决前寒武纪-寒武纪转折时期古海洋氧化程度的争议,还为解答“寒武纪大爆发”之谜提供了新的视角,是地球生命与环境协同演化领域的一项重大研究进展,提升了中国地球系统科学的国际影响力。

  3.《乌蒙山区岩溶地下水资源与地质景观资源和扶贫示范》项目成果获得二等奖。第一完成单位中国地质科学院岩溶地质研究所,完成人潘晓东、黄保健、洁等。在乌蒙山连片贫困区完成1:5万水文地质调查21000平方千米、岩溶地质景观调查11万平方千米,查明了岩溶地下水资源和地质景观资源的分布特征、赋存规律、成因机制和开发利用条件及潜力,成功实施打井找水172眼和水资源开发示范37处,解决地方35万余人的缺水困难,打造织金洞世界地质公园等品牌,门票收入由2014年的4011万元增长到2016年的9160万元,为地方水资源开发利用保护和地质景观资源开发提供了地质依据和技术支撑,加快了脱贫攻坚步伐。

  4.《松科2井大陆科学钻探工程技术创新与地质新发现》项目成果获得二等奖。第一完成单位中国地质科学院,完成人朱永宜、冉恒谦、王成善等。项目由自然资源部立项,中国地质调查局组织、中国地质科学院组织协调与管理、中国地质科学院勘探技术研究所承担并联合国内十余家高校、科研院所和钻探企业实施。松科2井是为探索松辽盆地深部资源远景、研究白垩纪环境气候的全球首例陆相白垩纪科学钻探工程,也是国际大陆科学钻探计划组织(ICDP)和亚洲国家迄今实施最深的大陆科学钻探工程。项目自2014年起历时四年科技攻关和工程实施,于井深7018米达到设计井深宣布完钻,又为验证超高温钻探新技术延续至7108米竣工,实际完钻井温241℃,取得我国科学钻探重大技术成果,研发了超高温科学钻探系列技术,形成适应各类地层的大口径金刚石同径取心技术为核心的超深井取心钻进技术体系,形成对松辽盆地基础地质和深部资源新的发现和认识,丰富了白垩纪陆相生油理论。取得授权发明专利 24 项、 其他知识产权 17 项,出版专著 3 部、发表论文 50 篇以上;培养博士后 1 名、博士 8 名、硕士生 25 名。

  5.《科技创新平台评价标准及方法创新与应用》项目成果获得二等奖。第一完成单位中国地质科学院,完成人张辉旭、金克谟、李丽霞等。通过持续开展科技创新平台建设标准、评估指标与方法研究,构建了科技创新平台建设标准化体系,实现了创新平台从申报、遴选、建设到评估和退出的全生命周期标准化建设流程,为科技创新平台高标准运行奠定了基础;科学建立了科技创新平台评估指标和方法体系,规范和量化了评估过程,为科技创新平台高质量建设奠定了基础。系列研究成果及时应用于自然资源部科技创新平台运行管理,支撑自然资源部建设完成119个重点实验室、86个工程技术创新中心、67个野外科学观测研究站等272个科技创新平台,指导和促进了科技创新平台建设,支撑了科技创新平台的评估和考核,有效推动了科技创新平台建设的规范化、系统化、科学化,开创了自然资源部科技创新平台建设新局面,促进了自然资源科技创新能力提升。

  6.《农用地土壤成分和重金属可提取态量值溯源关键技术研究及应用》项目成果获得二等奖。第一完成单位国家地质实验测试中心,完成人许春雪、安子怡、王苏明等。围绕确保全国土壤污染状况详查样品检测数据质量的重大需求,针对详查规定检测的土壤重金属可提取态的量值难以溯源、标准物质缺失、检测技术急需优化提升等关键技术问题,结合我国农用地类型、污染源类型和待测目标物含量分布等特点,创建了土壤重金属氯化钙提取态的量值溯源技术体系,使实验室检测数据可溯源至国际SI基本量;研制了67种农用地土壤重金属元素可提取态及成分分析国家级标准物质,填补了国内外相关研究领域的空白;发展了多参数高通量配套检测技术方案,用于标准物质定值和样品检测。项目成果在全国土壤污染状况详查中得到广泛应用,200余家实验室使用了本项目研制的国家级标准物质和相应的多参数高通量配套检测技术方案。成果支撑服务第三次全国土壤普查、自然资源部土地质量调查评价等专项实施,保障了检测数据的质量,推动了计量、标准和检验检测等国家质量基础设施在自然资源领域的快速发展。

  二、自然资源青年科技奖介绍

  水环所曹文庚、力学所郭长宝、院部韩建光、资源所宋杨和王立强,地质所卢占武等6位青年科学家分别获得自然资源青年科技奖。

  曹文庚博士针对黄河流域主要平原和盆地内大面积地下水砷异常的问题,在国家自然科学基金、河北省优秀青年基金和自然资源部人才项目的连续资助下,承袭国土资源大调查以来区域水文地质调查成果,形成了黄河流域高砷地下水非均质分布机制、风险预警及原位修复技术整装成果。代表性成果“黄河流域高砷地下水富集机制、风险智能预警及原位修复技术及应用”较好地将传统水文地质调查研究与人工智能、地质大数据等新技术相结合,成果贯穿机理研究、风险预测和原位修复,解答流域尺度地质成因高砷地下水大面积异常的原因,研发原位高砷地下水修复技术和策略并进行了示范应用,在理论方法创新和科学管理上取得了进步,有效支撑了我国区域生态环境保护及地下水供水安全保障,服务“健康中国”重大决策。

  郭长宝研究员长期坚持在青藏高原开展重大工程沿线区域工程地质与地质灾害调查研究工作,围绕我国川藏铁路、成兰铁路、滇藏铁路等重大工程地质选线选址与防灾减灾,创新形成了系列技术方法和理论应用成果,是国内工程地质和地质灾害领域的优秀青年学者之一。其牵头完成的代表性成果《青藏高原东部重要铁路活动断裂调查与地质灾害效应评价》,创新发展了复杂艰险山区铁路工程地质选线技术,完成《青藏高原重大铁路规划区工程地质调查报告》和重要铁路沿线活动断裂、地壳稳定性评价等图件;基于地表变形与断裂活动协同耦合的区域构造应力场数值模拟,揭示川藏交通廊道穿越6个高构造应力异常区,牵头建设的林芝地应力监测站成功获取2015年尼泊尔Ms8.1级强震远场应力变化特征;提出了基于面向目标的古滑坡与新生滑坡遥感信息量判识模型,首次发现青藏高原乱石包高位远程滑坡、加查段拉岗村高位远程滑坡等特大型地质灾害,建立的青藏高原高位滑坡风险致灾距离评价模型得到工程应用;创新了活动断裂带地质灾害效应理论,建立了活动断裂带地质灾害易发性评价模型,提高了地质灾害易发性评价精度。活动断裂带地质灾害效应研究成果得到广泛引用,提出的乱石包段铁路选线等优化建议得到应用,为保障青藏高原复杂活动构造区铁路选线与防灾提供了重要的地质科技支撑。

  韩建光副研究员主要从事地震波深度域偏移成像理论与技术研究,重点围绕高斯束偏移成像方法开展连续性、继承性和开创性技术攻关。针对不同地质条件的地震波场,提出了复杂地表、角度域、各向异性、多波高斯束偏移以及偏移速度分析方法,相关研究成果以第一作者发表在IEEE TGRS、Geophysics、IEEE GRSL等著名学术期刊;编写了多个核心程序和软件包,且不断对偏移算法进行改进与优化,依托自主研发的深度域偏移成像技术,围绕煤田微幅构造、含油气盆地储层特征、盆地深部结构等关键地质问题,通过与国内多个油气田和煤田公司进行技术合作,将其应用于实际油气和煤田地震数据,提高了复杂探区油气和煤田储层的地震成像与识别精度。此外,针对深反射地震数据具有接收排列长、道间距大、记录时间长及其介质岩性、速度变化范围较大等特征,发展了适用于深反射地震数据的高效高精度深度域偏移成像方法,将深度域偏移方法有效应用于实际深反射地震资料,为精细刻画岩石圈结构提供了高分辨率技术手段。

  宋扬研究员一直坚持在青藏高原,尤其是条件艰苦的西藏阿里、那曲地区,从事矿产资源研究与评价工作。他在工作中注重成矿理论研究与找矿评价实践相结合,形成了一系列创新成果并取得了重要应用,是西藏斑岩-浅成低温热液铜金矿成矿找矿理论和358找矿突破战略行动铜矿增储示范的主要贡献者之一,也是国内资源勘查地质学领域的青年学术带头人之一。其代表性成果《西藏班公湖-怒江带铜金成矿规律与找矿突破》从地层学的视角解析了班公湖-怒江洋形成演化过程,深化了西藏中部古-新特提斯转换机制的认识,进一步明确了班公湖-怒江成矿带的概念、范围及成矿系列,梳理了班公湖-怒江特提斯构造体制转换与铜金成矿的时空耦合关系。在技术研发成果方面,根据矿床的保存模型及研究区剥蚀强烈的特点,在传统重砂找矿方法的基础上,应用新技术新方法研发了指针 矿物学找矿方法,针对研究区海拔高、难进入的特点,地质调查方式亟待创新的问题,研发了适用于5000米海拔的无人机填图技术。提出铁格隆南铜资源量可达1500-2000万吨规模的重要判断,为全国找矿突破战略行动铜矿358目标的实现和推动西藏矿产资源领域绿色高质量发展,提供了重要科技支撑。

  王立强研究员一直从事西藏重要成矿带找矿勘查和综合研究工作,在念青唐古拉成矿带矽卡岩型铅锌矿床成矿作用与找矿勘查,冈底斯成矿带斑岩型钼矿床成矿机制与区域成矿规律,班公湖-怒江成矿带西段花岗岩型钨矿、伟晶岩型稀有金属矿、斑岩-矽卡岩型铜金矿床成矿机制与矿产调查与评价等方面取得了十分重要的成果。其代表性成果《拉萨地体主要金属成矿分带内控机制与找矿方向》构筑了念青带铅锌成矿作用“两幕次、双背景”成矿新格架,提出成矿物质主体源自拉萨地体基底重熔的新认识。查明了中拉萨地体西段铜金钼矿带与念青带同为主碰撞背景成矿,但矿化元素组合差异之控制机理。提出冈底斯钼矿“物源+岩浆-流体F-Cl逸度”双元控矿机制,解译了钼与古-始新世铅锌、中新世铜矿之关系。首次识别出北拉萨地体中新世钨-稀有金属成矿作用,揭示了其“成矿异性”之原因。圈定找矿远景区十余处;为企业评价卡达、巴嘎拉东等矿床,挽回巨额经济损失;优化野达松多、龙玛拉等矿床找矿方向,取得良好找矿效果。

  卢占武研究员及所在团队基于高分辨率的深地震反射剖面的探测,首次在青藏高原雅鲁藏布江缝合带西部获得深反射地震Moho,深度在70-75km,横过雅鲁藏布江缝合带并不存在前人认为的10-20km Moho错断。同时,提出在特提斯喜马拉雅构造带-雅鲁藏布江缝合带之间,存在一种新的陆陆碰撞地壳变形机制,即地壳尺度的构造叠置作用导致了俯冲板块的地壳物质顺着MHT(主喜马拉雅逆冲断层)从底部向上部运移,形成多重构造叠置, 这一过程造成印度俯冲地壳厚度的变薄与喜马拉雅地壳加厚。该项研究提供的全地壳反射地震精细结构图像,同时揭示出印度地壳并没有大规模向北俯冲到亚洲大陆之下,改写了人们的传统认识。代表性成果《喜马拉雅雅鲁藏布江缝合带-拉萨地体地壳尺度构造叠置》在《Nature Geoscience》、《Tectonophysics》、《中国地质》等国内外主流期刊上发表。该成果加深了人们对喜马拉雅-青藏高原造山带深部结构复杂性的认识助理提升了青藏高原深部构造与动力学的研究水平。

  此外,水环所参加的《中低温隆起山地型地热探测关键技术与资源评价》,资源所参加的《鲁西碳酸岩-碱性岩型稀土矿勘查科技创新及找矿突破》《中蒙俄经济走廊资源综合考察与绿色发展关键技术及重大应用》,力学所参加的《透明地下空间:地下空间建模分析与智能平台关键技术及应用》,地科院参加的《复杂构造带页岩储层改造与地质安全风险精准管控技术及应用》,岩溶所参加的《汉中天坑群的发现与关键技术研究在秦巴地区生态文明建设中的应用》等6项成果获得自然资源科技进步二等奖。

  本次自然资源科学技术奖共授奖137项,其中自然资源科技进步奖96项,特别奖1项、特等奖4项、一等奖14项、二等奖77项;自然资源科技进步奖(找矿奖)13项,一等4项、二等9项;自然资源青年科技奖28项。

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