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[问答] 中国在地球科学领域让你最引以为豪的成果是什么?

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ん海の盗 发表于 2022-1-5 09:12:37 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
可以说说这个成果的前因后果和影响吗?


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Selina5201314 发表于 2022-1-5 09:13:19 | 只看该作者
 
松辽盆地研究体系。这个体系最近最出名的成就之一就是“松科二井”完井(当然这个只能算是工程上的成就)。

这个体系博大精深,包含许多方面,凝结了许多老一辈学者几十年甚至一辈子的心血。你说这个体系孕育了什么轰动当世的理论,目前可能很少甚至没有。但是我不会按成就大小去引以为豪,这未免太功利了。松辽体系,体现着我母校几十年追赶国际地学潮流的发展变迁史,这几十年里学院多次改制、并校,尽管遭受地质大萧条和经济衰退的冲击,但仍然坚持着把研究进行下去,并开创了一个体系。没有这些前辈们的积淀,白垩纪钻探工程无从谈起。我为这种执着地、朴实地做好力所能及之事的精神而自豪。这是松辽盆地精神,也是真正的东北精神。

有了松辽盆地,才有了大庆油田和铁人王进喜,这个国家才没有了贫油的帽子。
才有了我父辈和我父辈的父辈、我的老师和我老师的老师所从事的事业。
才有了中国地球物理最质朴的童年,和它注定迎来的巨变。
它是绝美的风景,而松辽体系是我们拙劣而真诚的意象。
松辽体系有家的味道,无论你是本科生还是院士、工人还是高级工程师、基层公务员还是部级官员、身居海外还是深耕国内,只要和松辽体系打过交道,这些差异巨大的人都会成为一家,相遇时有了共同的话题。人与人之间的隔阂消退了、戴着颜色的眼镜摘掉了,在东北老饭馆齐聚一堂,点上一桌硬菜,围着冒着热气的白肉血肠探讨松辽问题,然后推杯换盏,逐渐改变话题,直到大笑、大哭、称兄道弟、不醉不归。没有人会在意你能不能按时毕业,能不能写够文章,能不能申到基金,能不能做好项目,能不能站好队。没有人在意你是从哪来的,是南方还是北方,是漠河还是新疆。大家都是松辽人。一家人。

在世界的学术舞台上,松辽盆地体系是我们共同的阵地、中国人的阵地。

你看不懂这个回答在写什么,真的不要紧。这是一个精神家园。我也不是很懂。可是你能因为这个回答记住松辽盆地四个字,这就足矣。

要谈体系,必须先谈支撑体系的基础。所以要先从松辽盆地综合地球物理研究这一支出发,归纳一下比较重要的项目。


(这个回答预计很长,而且我也不是研究这个方向的,只能慢慢来。我尽可能地把前人的文献都列出来,感兴趣的朋友可以自行追索参考)
问题:为什么要关注松辽盆地?

一、松辽盆地蕴含丰富的油气、油页岩资源:

  • 石油地质资源量:  第1张图片
可采资源量:  第2张图片

  • 天然气地质资源量:  第3张图片
可采资源量:  第4张图片 。[1][2]

  • 松辽盆地在“全国油页岩资源评价”中的储量:  第5张图片 ,占全国的  第6张图片 %,
其中油页岩潜在资源:  第7张图片
查明资源:  第8张图片 (总储量 - 潜在 = 查明)
折合页岩油资源:  第9张图片[3]
吉林省地调院在松辽盆地南部几个大型油页岩矿床查明的基础上,累积提交油页岩资源总储量高达  第10张图片 。[2](大约是“全国油页岩资源评价”的储量的三分之一)
松辽盆地是中国最大的陆相含油气盆地。
二、松辽盆地地热资源(尤其是干热岩地热资源(EGS))丰富

  • 李野根据体积法,计算出松辽盆地干热岩资源量为:  第11张图片[4]
  • 朱焕来根据热储法,对松辽盆地北部地热异常区进行资源量预测。[5]
地热资源总量:  第12张图片 ,折合标准煤:  第13张图片
地热水资源量:  第14张图片 ,折合标准煤:  第15张图片
地热水可采资源量:  第16张图片 ,折合标准煤:  第17张图片
一、满洲里——绥芬河地学断面

要谈满洲里——绥芬河地学断面,就要先谈全球地学断面(Global Geoscience Transect,简称GGT)计划。
GGT计划是国际岩石圈委员会(ICL)推崇的、20世纪80年代后期(1986-1990年)国际岩石圈计划的主要项目之一。由于其辉煌的成就,90年代(1991-1995年)重新列为国际岩石圈计划的一项重要任务。[6]
GGT计划内容是什么呢?鼓励世界各国的地质学家编制长度可达几千公里、深延至地壳基部甚至更深处(如果资料允许)的剖面。应用全部现有地质、地球物理学信息,地质学家们用规范的比例尺和格式描绘断面,使世界不同地区的地壳可以用来直接对比。[7]
GGT计划的特点:

  • 科学思路新颖,综合了研究区的地质、地球物理和地球化学资料
  • 表达形式独特,解释和追踪了地壳断面的构造演化
  • 合作研究方式廉价,吸引了众多国家的地球科学家参加该项计划,以图加深认识和对比全球构造
  • 以丰富的研究成果揭示出岩石圈研究的生长点
该计划起源于欧美80年代初期编制地质解释大剖面的工作,后来演变成全球计划。
1985年,加拿大地质调查所的J.W.H.Monger等人编制了横穿北美陆洋的地学断面:胡德富卡-阿尔伯塔平原,大陆-大洋断面,即  第18张图片 剖面。这个成果的思路和表达形式非常独到,马上就得到国际岩石圈委员会的推崇,然后在日本东京经过两次会议讨论,委员会正式提出把GGT计划列为1986-1990年国际岩石圈计划的重要项目。[6]
Monger是地学大断面的先行者,拥有宝贵的经验,因此在全球计划中,他要组织一个委员会做协调工作,在技术上提供指导,并大力宣扬鼓励世界范围内的地学断面测制。而且,他要从各国的ICL委员会、政府地学机构、大学和科学家们寻求建议。于是就编成了一个地学断面提案的目录,包括:
非洲:11条
南美:30条
中国:18条
苏联:12条
美国:12条
欧洲:12条
澳大利亚和新西兰:3条
东南亚:1条
但是实际规划的地学断面还有更多,到1991年已经规划了190条全地学断面。

 第19张图片

H.J.Gotze,J.W.H.Monger,孙忠实.全球地学断面计划:成就与未来目标[J].世界地质,1992(01):1-9.

GGT计划一出,很快就得到各国岩石圈研究机构和地球科学家的积极响应。到1991年时,北美、欧洲、东亚、澳大利亚及南极洲都相继编制出数十条地学断面。已先后进行过三次全球地学断面展示。
在第28届地质大会上,中国共展出11条GGT断面;

  • 国家地震局系统:6条
  • 地质矿产部系统:5条
这些断面的制作水平很高,其中以中国地质科学院岩石圈研究中心等8个单位60余位专家编制的青藏高原“亚东-格尔木地学断面”,作为我国GGT代表性成果特别展出。
满洲里-绥芬河地学断面(简称满绥地学断面)就是GGT计划中的一条,作为地质矿产部“八五”重点地质项目的课题。主要由长春地质学院地球物理系(今吉林大学地球探测科学与技术学院)承担,合作单位有俄罗斯科学院新西伯利亚科学分院地质地球物理研究所、日本九州大学工学部资源工学科、辽宁省地震局地震大队和大庆油田地球物理勘探公司。
断面西起满洲里,东至绥芬河,全长1300km,断面穿越了中国东北的大兴安岭岩浆岩带和张广才岭岩浆岩带,松辽盆地和海拉尔盆地,以及郯庐断裂北延部分的敦化——密山断裂和佳木斯——伊通断裂。断面西端与西西伯利亚——贝加尔深地震剖面相连,东端与日本海——东北日本断面相连。[8]断面处于西伯利亚板块、华北板块所挟持的东西向构造带东端,断面东部是太平洋板块。

 第20张图片

杨宝俊,穆石敏,金旭,刘财.中国满洲里──绥芬河地学断面地球物理综合研究[J].地球物理学报,1996(06):772-782.

断面地球物理研究工作包括重力、磁力、大地电磁(MT)、地震(广角地震测深、垂直反射地震与天然地震)、地热、古地磁以及综合解释。

以下是相关论文,感兴趣可以参考:

  • 【地球物理学】满绥地学断面——地球动力学模型:吴福元等(1995)[9]
  • 【地球物理学】满绥地学断面——热流断面:金旭等(1995)[10]
  • 【地质学】满绥地学断面——古生代构造单元及地质演化:叶茂等(1994)[11]
  • 【地球物理学】满绥地学断面——地震学:傅维洲等(1998)[12]
  • 【地球物理学】满绥地学断面——放射性元素与岩石圈热结构及温度分布:李双林(1996)[13]
  • 【地球化学】满绥地学断面——构造地球化学层与构造演化、地壳-上地幔化学组成及垂向地球化学分带、地球化学分区及其形成的构造过程、地球化学研究:李双林等[14][15][16][17]
二、松辽盆地深部反射地震探查

深地震反射技术,已被国际地学界公认为揭示岩石圈精细结构的有效手段。松辽盆地深部反射地震探查,是国土资源部“十五”重点科技攻关项目之一。在“十五”立项之前,前人也有在松辽盆地进行过深反射地震探查。
吉林大学地球物理系与大庆石油管理局合作,在松辽盆地进行了两次深反射地震探查,1992年完成了一条130km的长剖面[18][8],业内称为“92探查”;1996-1999年完成了约1300km的长剖面,业内称为“96探查”。文献参考杨宝俊等(2001)[19]。

 第21张图片

杨宝俊,唐建人,李勤学,刘财,刘振彪,邓世玉,李青仁,王洪志,李占林,王功先,董世学,冯晅,郑海山,王世煜.松辽盆地深部反射地震探查[J].地球物理学进展,2001(04):11-17.

基于探查成果,许多学者在各方面进行了研究:
【地质学-地球物理学解释】基于松辽盆地深部反射地震探查资料——莫霍面的形态、三瞬处理结果及其地质解释:杨宝俊等(2003)[20]
【地质学-地球物理学解释】基于松辽盆地深部反射地震探查资料——裂谷盆地下的壳-幔结构及其成因机制讨论:孙加鹏等(2004)[21]
【地质学-地球物理学解释】基于松辽盆地深部反射地震探查资料——松辽盆地深部地震剖面解释与深部地质研究:杨光等(2001)[22]
【地质学-地球物理学解释】基于松辽盆地深部反射地震探查资料——深部地质特征及其盆地动力学演化:云金表等(2003)[23]
【地质学-地球物理学解释】基于松辽盆地深部反射地震探查资料——X~2分布处理及其深部地质特征:陈志德等(2003)[24]
【地质学-地球物理学解释】基于松辽盆地深部反射地震探查资料——松辽盆地北部深部地壳结构及盆地成因机制:高君等(2002)[25]
(还有诸多文献不再一一列举)
但是,受资料品质(60次覆盖)和接收时间(TWT,15s接收)的限制,前人并未对松辽盆地岩石圈上地幔反射特征及结构作出详细描述与解释。[26]
三、中国白垩纪松辽盆地大陆科学钻探工程

谈这个工程及其成果“松科一井”和“松科二井”之前,必须先谈国际大陆科学钻探(ICDP)工程。
“上九天揽月,下五洋捉鳖”这种浪漫主义的豪情如今已变成现实,但是想深入地下,要比这困难百倍千倍。我们可以用地表的地质研究成果和地球物理方法去研究地球,提出各种学说,但是想要对地球内部实现直接观察,苦难重重,目前唯有依靠科学钻探方法,向地球内部进军,获取深部物质。大陆科学钻探,对于大陆地壳研究具有重要意义,被誉为“伸入地球内部的望远镜”。
1957年,美国国家基金地球科学部的Walter Munk倡议,利用深海钻探在地壳最薄的地方打穿莫霍面,以研究地球年龄、地幔物质组成和内部作用,这就是“莫霍计划”。该计划首先于1961年3-4月在墨西哥西岸瓜达卢佩海湾实施5口钻井,最深的一口从水深3566m的洋底向下钻井183m,其中前170m为中新世沉积物,向下为玄武岩。第一期工作取得了史无前例的成果,但由于技术、经费及管理问题,整个计划于1966年终止。[27][28]
1966年,美国科学基金等机构资助实施了一项意义深远的深海钻探计划(DSDP)。1968年8月,“格洛马·挑战者”号船首航墨西哥,标志着DSDP正式开始。从1968年8月11日到1983年11月计划结束,完成了96个航次,钻探站位624个,钻井超过千口,累积在海底之下钻进320km,最深海底钻井1741m,获取岩芯97056m。DSDP是地球科学史上最大规模的国际合作,其结果证实了海底扩张,建立了板块学说,同时导致古海洋学新学科的建立,为地球科学带来了一场革命。[27]
1983年,DSDP计划之后,又开始新一轮的大洋钻探计划(ODP)。该计划主要由美国科学基金资助,参加国家和地区有澳大利亚、加拿大、中国、中国台湾、韩国、比利时、丹麦、芬兰、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、荷兰、土耳其、法国、德国、日本、英国和俄罗斯等。[28][29]历经20 年的大洋科学钻探(ODP)在地球环境动力学和地球内部动力学等方面取得了一系列重要成果。[30]
1998年4月,我国作为“参与成员”正式加入大洋钻探计划。
2003年,在DSDP和ODP基础上,开始了规模更大、参与更加广泛的综合大洋钻探计划(IODP),目标是地球系统(地球、海洋与生命)的综合研究。[28]
与大洋钻探相比,大陆钻探起步较晚,始于20世纪70年代的前苏联。
1970年,前苏联地质部在科拉半岛等地先后施工了若干科学钻探,其中最深的也是最著名的是SG-3井,终孔深度达到12261m。
1984年,第27届国际地质大会在莫斯科召开,SG-3井的成果陆续发表。
1987年-1994年,德国在德国中部的Windischeschenbach进行了科学钻探,即举世闻名的KTB钻探项目。原设计孔深14000m,实际主孔的终孔孔深9101m。
1992年11月,在经济合作与发展组织(OECD)的大科学论坛上,鉴于当时地学领域大量的国际合作项目广泛成功,建议成立国际大陆科学钻探组织(ICDP)。当时,德国KTB钻探项目已经取得了令人鼓舞的成果,所以建议德国负责组建这一组织。
1993年8月30日至9月1日,德国地学研究中心(GFZ)在波茨坦召开了关于科学钻探的国际会议,来自28个国家的250余名代表出席会议,会后,15个国家的科学家考察了KTB钻井现场,并正式讨论成立国际大陆科学钻探计划(ICDP)。代表们一致认为,大陆科学钻探对固体地球科学起着至关重要的作用,需要进行综合性、国际性的研究计划,成立ICDP组织的世纪已经成熟。[28]
1996年2月26日,在东京德国驻日本使馆、中国地质矿产部、美国自然科学基金和德国联邦教育科技部的代表分别代表各国政府正式签署合作备忘录(MOU),ICDP宣告成立,中国、美国和德国亦成为ICDP的3个发起国。
目前,ICDP已经有21个成员,其中19个为国家成员,另外两个分别为联合国教科文组织斯伦贝谢公司

到2010年,在中国已经实施的ICDP项目有3项,分别是中国大陆科学钻探工程科钻(CCSD)一井青海湖环境钻探项目(CESD)白垩纪松辽盆地大陆科学钻探项目。前两个项目已经实施完毕,第三个项目正式钻探工作正在准备之中。
2007年,在松辽盆地实施了全球第一口陆相白垩纪科学钻井松科一井(SK-1),归属全球“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”项目(国家重点基础研究发展计划(973计划)之一)。钻井工程由中国地质大学(北京)承担,与河南地质工程公司协作。该井于2007年10月22日顺利完钻。[31]
2014年4月13日,由中国地质科学院勘探技术研究所组织、大庆钻探工程公司地质录井一公司实施的松科二井(SK-2)正式开钻,历时4年多时间,完钻井深7018m。松科二井是亚洲最深的大陆科学钻井,也是国际大陆科学钻探计划实施以来的最深钻井,还是全球第一口钻穿距今约6.5Ma至0.145Ga的白垩纪陆相地层的科学井,刷新了311mm大口径连续取芯最长、三种不同口径单回次取芯最长等四项世界纪录。松科二井取得的系列重要成果,受到国际地学界的高度赞誉。[32]
松辽盆地层序地层学研究进展梳理


  • 1994:王东坡等[33][34]
  • 1995:王东坡等[35]
  • 1997:魏魁生等[36]
  • 1998:郭少斌等[37][38]、郭少斌[39]
  • 2001:朱建伟等[40]
  • 2002:刘招君等[41][42]、李群[43]、魏志平等[44]
  • 2003:刘鸿友等[45]
  • 2004:郭巍等[46]、柏涛等[47]、邹才能等[48]、沈安江等[49]
  • 2005:王颖等[50][51]、杨会东等[52]
  • 2006:孙钰等[53]
  • 2007:李树青等[54]、王晓州等[55]
  • 2008:张庆国等[56]、张永旺等[57]、辛仁臣等[58]
  • 2009:唐振兴等[59]、蒋凌志等[60]、禚喜准等[61]
  • 2010:孙雨[62]
松辽盆地形成机制与性质进展梳理[63]


  • 1963:唐智、穆之、王大赉等——地台(坳陷)盆地
  • 1977:
钟其权等——认为松辽盆地是在东北地槽系华力西期褶皱带拼合基底地壳上发展起来的一个中新生代大型断坳型盆地。
程学儒等——通过对区域重磁场、基底岩性、结构、盆地深层地质特征的深入研究,提出裂谷成因的认识
郭成凯——结合东亚中新生代板块演化,认为松辽盆地为弧后盆地

  • 1978:
朱夏——提出松辽盆地是中国板块内部中生代受太平洋板块的“峰线”控制的断陷—坳陷转换型盆地
赵重远——中国型板块侧缘盆地(扭性)

  • 1979:
程学儒——提出松辽盆地早期具有大陆裂谷性质。
高名修——认为松辽盆地是弧后盆地,属古亚洲大陆安第斯式板块碰撞带的弧后盆地

  • 1980:
杨万里、杨继良、高瑞琪等——认为松辽盆地属克拉通内复合盆地
H. D. Klemme——将松辽盆地归于克拉通内裂谷盆地

  • 1982:
程学儒——松辽盆地为新克拉通内复合盆地的见解
李德生[64]——认为古生代地台在侏罗纪和白垩纪时期由于拉张作用而破裂,局部地幔上涌,形成一系列板内断陷—坳陷盆地。
陈发景——克拉通内坳陷盆地

  • 1983:
张恺——认为松辽盆地是一个日本岛弧和锡霍岛弧之后的双弧后盆地
杨祖序——提出松辽盆地属于弧后内陆裂谷盆地

  • 1985:
高瑞琪等——进一步提出松辽盆地为克拉通内转化型盆地。
童崇光提出松辽盆地是裂谷盆地,属于中国东部裂谷系的一部分,其特征与北海裂谷盆地有很多相似性。刘和甫等(1985,1992,1996)等学者均持这种观点。
段忠中——认为弧后裂谷盆地

  • 1986:
徐旺——缝合带型盆地
松辽盆地测井研究进展梳理[65]


  • 2006:贺君玲等——对松辽盆地南部嫩江组二段油页岩进行了测井响应特征的研究。
  • 2010:高有峰等——研究了松辽盆地科探井沉积岩地层中不同级别的层序界面的测井响应特征。
  • 2011:黄玉龙等——研究了松辽盆地营城组玄武岩的流动单元的测井响应特征,将岩心与测井资料相结合建立了单元分带模式,并研究了不同分带的测井曲线响应特征并通过元素测井数据的交会图划分了玄武岩的不同流动单元。
  • 2014:周金昱等——通过建立支持向量机岩性识别模型,选取对火山岩响应特征明显的测井方法,运用交会图法建立火山岩岩性识别模板。
李霞等——对松辽盆地南部嫩江组二段油页岩进行了测井响应特征的研究。

  • 2015:闫伟林等——研究了松辽盆地北部火山岩岩性、岩相及喷发期次识别的方法,总结了复杂岩性成分和孔隙结构特征的储层参数精细解释方法和不同测井相的流体识别方法。
衣健等——通过测井孔隙度资料研究了不同类型火山地层界面的储层意义。
松辽盆地地球物理学研究进展梳理【重点】

2018

  • 韩江涛等[66]——在获得过松辽盆地的106个宽频和30个长周期大地电磁测深数据的基础上,完成测点数据二维偏离度、构造走向等计算与分析,进一步采用非线性共轭梯度算法,对TE和TM模式数据进行二维联合反演,获得了沿剖面的壳-幔电性结构,并依此构建了松辽盆地壳-幔结构模型。
【部分结论】

 第22张图片

韩江涛,郭振宇,刘文玉,侯贺晟,刘国兴,韩松,刘立家,王天琪.松辽盆地岩石圈减薄的深部动力学过程[J].地球物理学报,2018,61(06):2265-2279.


  • 软流圈整体表现为中、低阻异常,电阻率值在30Ωm左右,其形态呈西倾约30°的蘑菇状异常,指示了软流圈物质上涌的形式,有别于软流圈垂直上涌的传统认识。
  • 松辽盆地深部存在双层高导异常(电阻率小于5Ωm),上层为壳内高导层,呈“蛇”状分布,推断为岩浆底侵区,下层为幔内高导层,呈“哑铃”状,为软流圈上涌区。软流圈内存在两个“哑铃”状中、高阻异常,推断为拆沉的岩石圈地幔。具有冷的、高密度的下降物质流的堆积以及拆沉块体下插到两侧山岭是促使大兴安岭与张广才岭在中生代伸展环境中快速隆升重要原因。

 第23张图片

韩江涛,郭振宇,刘文玉,侯贺晟,刘国兴,韩松,刘立家,王天琪.松辽盆地岩石圈减薄的深部动力学过程[J].地球物理学报,2018,61(06):2265-2279.

3.松辽盆地经历了岩石圈减薄事件,其经历了岩石圈伸展期、裂解期、拆沉期和增长期的动力学过程。 [66]
2017

  • 曹金华[67]——使用了高阻边缘盆地模型和低阻边缘盆地模型分别与水平层状模型的正演模拟对比,来检验松辽盆地的低阻特征是否受盆地边缘电阻的影响;对于重磁反演剖面的研究,进行了低密度与高密度异常体同时存在的二维重力异常正演模拟,然后研究了块状异常体、层状介质和阶梯状模型的理论试算,以检验正则化平滑约束反演方法的可靠性;做了重力、磁力和大地电磁测深数据的二维反演工作,分别获得了密度、磁化率和电阻率的反演剖面,将它们与地震剖面进行综合研究
【部分结论】
1.松辽盆地地层视电阻率低并不是因为盆地边缘地层电阻的影响,推断其主要是受到盆地地下岩性与地质构造的影响

 第24张图片

曹金华. 松辽盆地综合地球物理剖面地质解释[D].吉林大学,2017.

2.松辽盆地重力异常、磁性异常与电性异常呈现良好的对应关系
3.西伯利亚板块与华北板块相互挤压,导致地幔东流,岩浆运移拖拽岩石圈移动,在减薄、裂缝区域,底部变质核杂岩上拱,顶部在岩浆移动的拖拽作用下发育为一系列高导性的糜棱岩为特征的韧性剪切带,从而导致电阻降低。这与盆地呈现出的西断东超特征以及广泛分布的箕状盆地相符合。[67]
1996

  • 杨宝俊等[8]——结合地质资料,解释了断面多种地球物理方法的资料,包括重力、磁力、大地电磁(MT)、地震(广角地震测深、垂直反射地震与天然地震)、地热、古地磁以及综合解释,给出了断面岩石层构造的地球物理解释模型。讨论了松辽盆地基底的性质、莫霍界面的性质、大兴安岭重力梯级带的特征与成因,以及断面域地块拼合过程。
【部分结论】

 第25张图片

杨宝俊,穆石敏,金旭,刘财.中国满洲里──绥芬河地学断面地球物理综合研究[J].地球物理学报,1996(06):772-782.


  • 由地球物理资料得到的浅部变质基底比由地质资料提供的范围向盆地中部延伸,以至在纵向上与深部深变质基底有重叠。原因可能是盆地两侧的古生代沉积向盆地中部延伸,因晚古生代时盆地的残余海槽而实现;在晚二叠世,松辽地块与小兴安岭一张广才岭地块对接,形成海西晚期的褶皱造山带。

 第26张图片

杨宝俊,穆石敏,金旭,刘财.中国满洲里──绥芬河地学断面地球物理综合研究[J].地球物理学报,1996(06):772-782.

2. 松辽盆地以大庆附近为界,存在拼合的基底。松辽盆地是一个热的低阻块体。两部分基底相应的地球物理场性质各不相同,如前述包括位场与反射地震结构。这种拼合性质形成较早,并且未因为中生代早期( 第27张图片,约215-152Ma)的伊泽那吉一库拉板块活动的加强以及中生代晚期(  第28张图片 ,约152一67Ma)太平洋板块斜向俯冲的下插滞留影响而发生变化,尽管板块的向西俯冲形成一系列低角度断裂,甚至浅部应力前缘至少在大庆西侧对松辽盆地的演化起重要的作用。
3.莫霍界面的横向特征:(1)局部隆起,在130km长的垂直反射段内, 局部隆起幅度为1-4km,隆起坡度自0.084至0.167;(2)厚度,莫霍界面厚度在1.5一5.0km之间变化;(3)深度,按莫霍界面顶面讨论, 在29一35km之间变化;(4)连续性与断裂,在130km长的剖面中,连续性变化很大,莫霍界面内部可能含有断裂,不排除岩性侧向变化的可能;(5)内部结构,用较好连续性的相位变化刻画莫霍界面的内部结构,大致呈现五种状态,即层状结构、似层状结构、类透镜体状结构、错断结构及无反射结构。在这些状态中,层状与似层状结构是主要的。此外,莫霍界面的底面呈现明显的不规则起伏。
4.大兴安岭重力梯级带的特征与成因:该梯级带与岩浆活动有一定关系。在大兴安岭一带, 分布有大量侏罗、白垩系的火山岩; 在该梯级带的中、南段,是中生代火山岩浆活动的西界;该带以东岩浆活动频繁,岩性从酸性、基性到碱性都有分布,个别地段还见有超基性岩分布。
梯级带是晚侏罗纪以来形成的深部构造线。大兴安岭重力梯级带不只是深大断裂的产物,也不同如美洲西海岸的重力异常带的地块边界性质。若说构造边界也只能是深部构造分界线。我们认为这里是中生代以来大陆岩石层受挤压,继而强烈上隆影响的西界,也是今太平洋体系的西界;在西太平洋贝尼奥夫带与大兴安岭重力梯级带之间是亚洲东缘构造活动带。
大兴安岭重力梯级带是地幔对流、板块俯冲、均衡调整的共同产物。
5.地块拼合

 第29张图片

杨宝俊,穆石敏,金旭,刘财.中国满洲里──绥芬河地学断面地球物理综合研究[J].地球物理学报,1996(06):772-782.

(1)【重要结论】东北地区应为几个不同运动特征的古生代地块所组成。从古地磁学角度支持东北地块群这一概念,并且各地块在赤道附近拼合为一个整体的时间不晚于二叠纪末

(2)各地块二叠纪到三叠纪末的古地磁数据表明,这段地史时期各地块都有快速向北运移的过程,一般在  第30张图片 左右的纬度范围内,向北运移约3300km。
(3)侏罗纪期间,各地块表现为持续的快速北向运动。
(4)从古纬度变化曲线可见,东北地块群中的佳木斯地区、绥芬河地区和延边地区在晚侏罗世——早白垩世以后存在一个向南运移的过程。这一特征可能说明整个中国大陆板块与西伯利亚板块碰撞拼合的过程。向南位移的动力机制可能与两大板块碰撞后的“反弹”和西伯利亚甚至整个欧亚大陆的南移有关。
(5)兴安地块缺少石炭、二叠纪古地磁资料,据现有资料分析,可能与前述几个地块不同,早古生代开始向北运移,可能较其他几个地块先越过赤道,古地理位置北于其他几个地块。
【重要结论】二叠纪东北地块群(参考点  第31张图片 )位于赤道附近;西伯利亚板块(参考点  第32张图片 )位于  第33张图片 ;华北板块(参考点  第34张图片 )位于  第35张图片表明二叠纪东北地块群应为不同于两者的独立地块群。东北地块群与华北板块的纬向差于三叠纪末消失,与西伯利亚板块的纬向差于晚侏罗世——早白垩世消失。说明东北地块群与华北板块于三叠纪拼合,与西伯利亚板块拼合于较晚的晚侏罗世至早白垩世。
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板凳
说老实话 发表于 2022-1-5 09:13:47 | 只看该作者
 
首推中国黄土与第四纪气候学研究(个人观点)
现代地质学起源并发展于欧美,欧洲和美洲大陆构造单元明晰,便于基础理论的建立
中国有着漫长和极其复杂的地质演化史,其多样性很难有哪个国家可以媲美
我国具有众多地球科学研究的优势,也诞生了一些适应中国地质的理论
青藏高原相关的研究,辽西、澄江等动物群,华北克拉通破坏,松辽盆地钻探成果,龙门山断裂带钻井成果,华南花岗岩,特提斯地质,黄土,南方岩溶地貌,陆相生油学说,五大构造学派等等
中国地球科学事业起步很晚,许多研究依靠外国学者或国外理论,在与中国实际相结合及发展的研究做的出色
但是真正能写进教科书的原创性、国际性重要科研成果还比较少。
作为一个后生晚辈,对前辈们都是高山仰止,但也要理性看待这一切。
很多重大课题,在国内是搞得如火如荼,奖项拿了无数,高级别论文发了一堆,但是真正取得的成果,以及对地球科学的推动作用比较有限
这种情况下,为数不多的世界性成果就显得更加珍贵,对我等晚辈后生也是很好的激励
个人认为,刘东生先生为代表的中国黄土与第四纪气候学研究是我国地球科学领域最引以为傲的成果之一。
(1)成果及意义
气候研究的重要性无需赘言,全球变暖等气候问题关乎人类生存发展
了解地质历史时期的气候变化过程,有助于我们更好地研究气候演化规律,更好地认识现在的气候,以及预测未来的气候演化,这关乎人类的现在和未来
尤其是晚新生代以来,或是第四纪的气候环境研究,与人类的关系更为密切
气候的变化直接反映在降水,植被,沉积物等
目前地球上的什么物质可以记录这些气候指标呢
而且只有尽可能不间断地记录,才能完整地记录气候演化过程
地质学家们找到了两个很好的标尺:极地冰川和深海沉积物
但是,这两个标尺不是在两极就是在深海,陆地上气候演化过程,很难找到非常合适的地质记录
因为地表的沉积物往往很难完整的保存,这长期以来成为了困扰地质学家的难题
然而在中国的黄土高原地区,黄土沉积范围广,厚度大,古生物化石丰富,并且从2200万年至今的连续序列,为全球独有
黄土高原记录的是陆地历史,并且是迄今被发现的历时最长、最完整的古气候记录的保存者。
需要指出的是,这里的黄土指的是黄土—古土壤序列,二者是交替出现的,这也是获取气候干湿变化的重要载体
而且,一般将第四纪(260万年前)以来的风成堆积称作黄土,第四纪以前的红色粉尘堆积成为风成红土,二者无本质区别,而且颜色并非黄土的判断标准
黄土连续沉积需要满足许多苛刻的条件,如持续不断的荒漠物源区,强劲的风力搬运,相对平坦的高地,形成古土壤的水汽,以及稳定的环境等
中国由于特殊的地质、地貌条件,正好满足了黄土产生和完整保存的严苛条件
像进一步了解黄土与气候的关系可以阅读本文参考文献【11】以及其中提及的文献
长期以来,科学界对黄土的成因有“风成”和“水成”两类观点,最早分别由德国和前苏联科学家提出。但都没有从科学上深入地进行论证,“风成”、“水成”代表了截然不同的两种环境,阐明黄土的成因是黄土环境研究的首要问题。
刘东生院士所著《黄土与环境》(Loess in China)是国际黄土研究的核心文献。

 第45张图片
以刘东生先生为代表的中国黄土的研究学者,确立了黄土的“风成说”,确立了全球环境变化的多旋回理论,建立了250万年来最完整的陆相古气候记录,使中国黄土成为与深海沉积和极地冰芯并列的全球气候环境变化的三大自然档案和国际对比标准。
该成果获得了泰勒奖
泰勒奖是世界上环境科学的最高奖项,被学术界称为“环境科学诺贝尔奖”。
泰勒奖(被誉为环境科学的“诺贝尔奖”)委员会的公告认为:刘东生借助于分布在中国北方巨厚的风成沉积物——黄土的研究,开创性地发展了一整套研究方法,利用陆相沉积所记录的古环境变化信息,重建了过去250万年来地球环境演化的历史;刘东生以他多年的研究积累,从黄土-古土壤序列的研究成果,使得人们对东亚古季风的演化获得正确和清晰的认识。
不仅限于此,刘东生很早便有了地球系统科学的思想。刘东生多次参与和领导了青藏高原等高山综合科考活动,获得了青藏高原隆升的过程、时间、幅度等大量创新成果。他结合黄土研究,确立了以“青藏高原隆起及其对自然环境与人类活动影响的综合研究”,即青藏高原隆升过程及其环境效应为主攻目标,指明了青藏高原研究的方向,成为国际上最早考虑将岩石圈演化与表层圈变迁结合起来的少数学者之一,直到目前还是地学界的热点研究之一。
综上,刘东生先生认识和运用地质沉积物了解全球环境变化方面的开创性成就,开拓了利用中国黄土区黄土沉积测量250万年来地质气候变化的新方法。使中国黄土成为认识全球环境变化的一把金钥匙,让人们更为直观地认识地球环境和气候演化的历史。
(2)誉满天下
刘东生先生:
1980年当选中国科学院学部委员(1993年改称为院士)
1991年当选第三世界科学院院士
1991年,刘东生当选为国际第四纪研究联合会主席,成为首位在国际组织中担任最高领导职务的中国科学家
1996年当选欧亚科学院院士
2002年,刘东生获得了世界环境科学最高奖——泰勒环境成就奖
2004年,刘东生获得中国国家最高科技奖,成为地球科学界获此殊荣的第一人
2007年,欧洲地球科学联合学会缺席授予刘东生洪堡奖章
2009年,国际第四纪研究联合会设立刘东生终身成就奖章,用以表彰全世界在第四纪领域有重大贡献的科学家
2009年,国际天文学联合会小天体提名委员会于2008年批准,将国际永久编号第58605号小行星1997TA27命名为“刘东生星”
2011年在瑞士伯尔尼召开了第18届 INQUA(国际第四纪研究联合会)大会。会上宣布正式设立“刘东生奖章”( 铸有刘东生头像的金质奖章),用以表扬全世界在第四纪科学研究领域有重大贡献的科学家,因而它也就是此学科领域的最高奖项——终身成就奖。这就进一步肯定了刘东生在全世界第四纪科学界的领袖地位。

 第46张图片
(3)业内评价:
从业内人士的评价里,我们也可以看出这一理论成果的国际影响力
泰勒环境成就奖评委会成员科恩教授颁奖时说:“自然界的环境变化在地球上留下三本完整的历史大书:一本是完整保存古环境变化信息的深海沉积,一本是系统反映气候变化的极地冰川,第三本反映地球和气候演化的书,则是中国的黄土沉积。这三本书是我们认识地球上自然历史、气候、生物变迁的最好文献档案。”
欧洲地球科学联合学会洪堡奖章颁奖人说,刘东生建立的黄土研究作为非常完美的过去,显示250万年大陆气候的历史积累,是多少科学家一代代渴望的成就。
美国地质学家Alan Busacca在《黄土与环境》书评里写道:“曾多少次,地质学家以及那些努力探索第四纪历史的学者们渴望着一个在完整性、时间跨度和详细程度可以与深海岩芯相媲美的陆相岩石记录。我们可以多年地苦苦奋斗去识别、去对比、去定年,可那只是总共才占第四纪时期一小部分的四五个冰碛垄。我们怎能想到,刘东生等人通过中国约200米厚、含30多层古土壤以及无脊椎、脊椎动物和早期人类化石的风成沉积的研究建立了整个第四纪时期的丰富记录!”

(4)后世师表
74岁赴南极,79岁赴北极,80岁赴夏威夷考察火山,82岁赴南海考察,87岁赴罗布泊无人区考察,89岁高龄完成人生最后一次野外科考,刘先生科研精神无需多言。
其门下更是桃李芬芳,在他的学生中,已经包括了5位院士,7位杰青,3位百人。
从1982至2006年的25年中,刘先生的第四纪地质与环境课程从未中断,89岁的刘东生先生还坚持在中国科学院研究生院的讲台上为学生上课。
国内做黄土的团队不少,刘先生始终对非地质所和非他的亲缘关系的单位、同事都非常地尊重,尽他所能给予他们支持。科研圈的人恐怕都知道,这一点是多么难能可贵。
先生的弟子们和后来者们利用现代分析测试手段,把黄土—古土壤序列与东亚季风系统相联系,评价了北极、南极和青藏高原对黄土高原和东亚季风系统的影响,利用黄土高原的沉积记录恢复了沙漠范围的变化,评估了陆地生态系统对全球变暖的响应。
值得高兴的是,中国的地球科学与研究也在国际地学界的影响力逐渐增加
古生物的成果也绝对是世界一流水准,并且一步步稳扎稳打
沈树忠团队的华南二叠系和三叠系研究也取得了重要的成果,并且荣获地层学国际最高金奖(ICS Medal)
龙门山地震钻井和松科2井的成果在国际地学界也有一席之地
青藏高原二次科考正如火如荼,势必将会有更多重要成果的涌现。

最后补充一句,该成果是以刘东生院士为代表的众多地质学家的共同成果

以上主要整理自以下文献和中科院地质地球所公众号等
[1]马丽.刘东生:在绵延的黄土上探索真理[J].今日科苑,2019(02):19-23.
[2]潘云唐.世界第四纪科学和黄土科学的领军人物——纪念刘东生院士百年诞辰[J].化石,2017(02):21-24.
[3]潘云唐.刘东生院士——中国和国际第四纪科学与黄土科学的领军人物 [J].矿物岩石地球化学通报,2016,35(06):1341-1344.
[3]刘强.《黄土魂·龙骨情》出版——刘东生先生逝世5周年纪念及征集《刘东生全集》文稿[J].第四纪研究,2013,33(03):402.
[4]丁仲礼.望海潮——怀念恩师刘东生院士[J].第四纪研究,2013,33(03):401.
[5]刘永胜.《揭开黄土的奥秘——刘东生》 [J].第四纪研究,2010,30(02):272.
[6]朱日祥.朱日祥所长在纪念刘东生先生逝世一周年大会上的讲话(代序)[J].第四纪研究,2009,29(02):5.
[7]张维.“刘东生星”在太空闪烁——纪念刘东生院士逝世一周年活动隆重举行[J].第四纪研究,2009,29(02):189.
[8]刘强. 与父亲的第一次谈心——一生受人尊敬的科学家[A]. .纪念刘东生院士[C].:中国岩石力学与工程学会,2009:4.
[9]施雅风. 深深悼念挚友刘东生院士[A]. .纪念刘东生院士[C].:中国岩石力学与工程学会,2009:3.
[10]姚檀栋. 刘东生先生和青藏高原研究[A]. .纪念刘东生院士[C].:中国岩石力学与工程学会,2009:4.
[11]郭正堂.2017. 黄土高原见证季风和荒漠的由来. 中国科学: 地球科学,47:421–437,doi:10.1360/N072017-00037
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地板
sumersun 发表于 2022-1-5 09:14:09 | 只看该作者
 
瀉藥

自豪的成果算不上 但感覺滿有趣的
颱風引發地震
颱風是個低壓帶,板塊受到的壓力小 釋放板塊擠壓的能量,引發慢地震 並減少大地震的可能性。

 第49张图片
1970年代,地震學家發現了一種發生機制完全和正常地震相同的「慢地震」。它也會釋放原本斷層上所累積的能量,只是斷層破裂得比較慢,或是發生的時間比較長。
■台灣海岸山脈東邊的板塊擠壓,並未完全以地震或抬高海岸山脈的方式來釋放能量,可能正緩緩發生著慢地震。
■科學家發現,颱風的低氣壓可引發台灣東岸的慢地震,為地殼能量的累積與釋放,提供了一個重要的均衡管道
https://scholar.google.com.tw/scholar?hl=zh-TW&as_sdt=0%2C5&q=颱風+慢地震&btnG=#d=gs_qabs&u=%23p%3DgD18xULskcQJNature: 台风引发慢地震

赵纪东
中国科学院资源环境科学与技术局; 中国科学院规划战略局; 中国科学院国家科学图书馆兰州分馆, 2009
台风和地震是台湾的两大自然灾害, 对于自然灾害的深入了解, 非常有助于保障生命财产的安全. 由台湾中央研究院地球科学研究所与美国卡内基研究所共同组成的国际团队在对台湾东部地震进行研究的过程中发现: 台风可以引发慢地震, 这项研究成果发表于 2009 年 6 月 11 日的 Nature 上. 一般的地震在数秒, 数分钟之间产生剧烈震动, 如同地层撕裂一样, 而所谓的慢地震则以数小时到一两天的时间, 用温和的断层滑动方式释放地底能量, 造成长达数个小时, 甚至数天的板块滑动. 慢地震形成主因与剪切滑移相关, 主要包括低频地震, 超低频地震, 深部不连续颤动地震, 缓移 …
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5#
李小珊 发表于 2022-1-5 09:14:41 | 只看该作者
 
它是一种新型材料,它也是一种现代科技应用很广泛的材料
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6#
古烈度 发表于 2022-1-5 09:15:11 | 只看该作者
 
我觉得这两个算得上:
新生代气候变化(参考刘东生、安芷生、朱日祥、丁仲礼、郭正堂等人研究成果),
新生代青藏高原演化(参考王成善、许志琴、丁林、张培震、侯增谦等人研究成果)。
当然,中生代动物进化尤其恐龙和一些昆虫的研究,也同样有领先水平(有回答提到包含蕨类的中生代植物研究水平也具领先水平)。
另外,中国的活动构造(断层)研究,主要被包含在青藏高原演化研究中,在世界上具有领先水平!
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7#
昨日骂你是好心 发表于 2022-1-5 09:16:10 | 只看该作者
 
当然是各个生物群啦!
因为杨子地台稳定,所以沉积环境好。导致中国的寒武纪生物群各种优秀。(当然主要是因为我做这个。。。。)
以梅树村到最新的清江,中国寒武纪的古生物群都非常优秀。
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8#
泉子崖刘书伯 发表于 2022-1-5 09:17:08 | 只看该作者
 
非专业人员,答错请指正。
难道不是在东北大庆发现油田的陆相成油学说吗?
早在1928年年初,由于当时各方盛传在中国东北发现了石油的迹象,日本人下决心在这一地区寻找石油。1929年春天,新带国太郎和另一名日本人同10名俄罗斯人在当地向导的带领下,带着20匹骡马沿东清铁路到牡丹江上游的森林地带开始寻找石油,经过两个多月的探察,无功而返。1930年4月,在美国驻哈尔滨领事馆工作的俄裔美国人托里斯基的指点下,新带国太郎等人乘火车前往满洲里的扎赉诺尔煤矿,进行第二次找油。他们将采集的矿样带往大连,先经满铁中央实验所化验,后来又经日本德山海军燃料研究所进行分析,断定样品中含有石油类的沥青。
“九·一八”事变后,东北三省沦陷,日本人在资源调查上就更加自由。日本政府经营的“南满洲铁道株式会社”内有一个名为“满铁调查部”的机构,它的探矿队就像过篦子一样在东北大地肆无忌惮地寻找战略资源,石油当然是主要目标。
日本东北帝国大学的高桥纯一是公认的石油权威,他的石油生成理论是“海底腐泥起源说”,根据这个理论以及渗透到地表的沥青凝聚物,日本选择的集中勘探区是阜新地区,就是后来属于辽河油田的边缘构造带上。
建国后,李四光等老一辈地质学家发展出陆相地层能够生油并能形成大油田,从而丰富和发展了石油地质学理论。
1959年松基三井出油,随后位于大庆长垣上的另一个高点处的葡7井出油。
1960年2月石油工业部党组扩大会议决定、经中共中央批准,在大庆开展石油大会战。“全国石油系统37个局、厂、院、校,由主要领导带队,组织精兵强将,自带设备、工资,参加大会战”,参加会战者5万多人。
1960年4月29日,在萨尔图草原上举行万人誓师大会,以王进喜为代表的石油大军云集萨尔图油田,石油大会战全面展开。到1960年底基本探明了一个世界级的大油田。
大庆油田的发现是中国石油工业发展的历史性突破,中国石油工业进入了快速发展时期。
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9#
环海商机 发表于 2022-1-5 09:17:57 | 只看该作者
 
谢 @Yui Yoshioka 大佬邀~
emmm作为一只辣鸡本科生强答一下叭
1.全国地震监测预报网
    上过n次热搜滴常客了,就是那种电视台上突然放出来的“距离地震到达xx秒”
     原理知乎上有很多解释了,简单的说这个东西并不是玄学的预测,而是地震发生后利用横波纵波扩散的时间差实施预警和紧急避险。
    其实这个应该不算我国的原创,也不算是“成果”,只能说是体制优势下的一项大型工程,但毕竟庇护了地震断裂带附近生活的黎民百姓,还是功德无量滴~
2. 我国拥有世界上最多的“金钉子”,即全球年代地层单位界线层型剖面和点(GSSP),用大白话说就是地层断代的标准和参考。这个成绩得益于我国地质工作者辛苦劳作,也与我国地大物博有一定关系。
3. 李四光老先生的地质力学。我了解的不是很深,对寻油采矿有什么贡献我一个学师范的也不清楚,但其中的大陆车阀说着实给我开了次脑洞。
在我们熟知的板块构造说中,板块运动的驱动力来源解释有很多,比如岩石圈下的热对流,地幔柱等。
李老先生认为地壳运动的动力来源于地球自转速度的变化,而且神奇的是地球自转速度的变化是由其自身造成的。
Emmm比较懒,具体的内容大家自己查一查吧
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10#
wym3811 发表于 2022-1-5 09:18:32 | 只看该作者
 
说说我这行的。composition of continental crust。
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