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坚守科研一线 服务海域划界和地质找矿——记国土资源部青岛海洋地质研究所副所长张训华研究员

2014-09-25

张训华,博士,研究员,国土资源部青岛海洋地质研究所副所长、党委委员。兼任中国地质调查局海岸带地质与大陆架地质研究中心主任,所学术委员会主任、职称评定委员会主任、《海洋地质与第四纪地质》主编、《海洋地质前沿》主编,中国科学院海洋研究所博士生导师,中国海洋大学博士生导师。中国IODP专家委员会委员,中国海洋大学、吉林大学、中国地质大学(武汉、北京)兼职教授,青岛地质学会副理事长兼秘书长,中国地球物理学会海洋专业委员会常务理事,山东地球物理学会副理事长,山东地质学会副理事长。

1983年参加工作以来,张训华始终坚守在科研一线,致力于海洋地质地球物理调查与海洋矿产资源勘探、中国海区域地质与构造地质研究及中国海地质地球物理特征在海洋权益维护中的应用研究。先后提出了边缘海形成演化的单向拉张模式、冲绳海槽的分段演化统一拉张模式、中国海域陆架陆坡油气存在多元多期成藏模式和中国海陆大地构造演化的块体构造学说。在国内外期刊发表论文110余篇,发表专著4部,获得国家科技进步奖、国土资源科学技术奖等奖项18个。曾被评为地质矿产部百名跨世纪人才、中国地质调查局首批中青年优秀人才、国家有突出贡献专家、海洋勘测专项表彰“突出贡献者”、青岛拔尖人才等。今年初,被授予第十三次李四光地质科学奖。

一、领军海洋地质调查

海洋地质调查是维护国家海洋权益,建设海洋强国的重要技术保障。1996年,张训华研究员首次作为海上调查首席科学家承担了我国专署经济区地质矿产资源补充调查海上调查工作,取得了大量宝贵的第一手实测资料。所完成的项目获得了国家八五科技攻关重大科技成果奖、国家地质矿产系统科技成果二等奖和国家国土资源系统科学技术成果一等奖。

2001年开始,张训华研究员作为国家外交专项第二专题“海洋地质及资源情况分析研究”技术负责人兼任第一课题“东黄海大陆架地质特征及其对划界的影响”负责人,负责项目技术方案的制定,专题成果的集成和成果应用,提出了一套完整的服务于东黄海大陆架划界的技术方案。

张训华研究员还主持完成了“中国海区1/50万区域地质调查编图(大连幅)”、“中国海区1/50万区域地质调查编图(八滩镇幅)”、“1:100万南通幅海洋区域地质调查”等调查研究项目。在完成调查任务的同时,结合该项目在实施过程中遇到的技术和标准问题,着眼未来我国对海洋调查的需求,编制了《中国海区1/50万区域地质调查编图规范》,为日后大量海洋区域调查任务的制定和实施提供了有力的科学依据。

2005年,张训华研究员担任青岛海洋地质研究所海上调查总负责人,负责外业生产的全过程。他多次主持完成国家八五九五十五十一五专项项目,为近二十年来的多个海洋专项的设立与实施撰写了大量的建议书。正在实施的“729”专项、“127”专项等关乎国家长远发展的重大计划,其中都包含着他的智慧和汗水。

二、献策海洋划界

海洋划界关乎国家长远的资源、安全战略,而可靠的地质、地球物理基础资料是海洋划界谈判中占据主动的重要保障。自1996年以来张训华研究员多次承担以服务黄海、东海陆架区海洋划界为目标的国家专项,主要包括我国专属经济区地形地貌精密探测我国专属经济区地质矿产资源补充调查“EA01WN区块多波束海底调查中国海域区域地质构造和地壳结构特征及其演化东黄海大陆架地质特征及其对划界的影响北黄海油气资源勘查专项–北黄海划界方案研究海洋地质及资源情况分析研究等等。同时,他长期担任中日、中韩、中朝海洋法磋商的地学专家,将专业研究成果应用于国家需求,为国家服务,为维护我国海洋主权和权益做出了突出贡献。十一五期间国家有关部门与日本谈判确定的东海中日海上石油联合勘探开发区的最初方案就是由他牵头带领一组专家提出的。

三、探索形成一套独立的学术思想

1陆缘海概念的提出

张训华研究员主持完成的《大陆架基础环境图集》首次获得我国全海域地形地貌和地质地球物理场及海洋流系的基本特征,提出了陆缘海的概念。所谓陆缘海,是位于大陆和大洋的边缘的海洋,其一侧以大陆为界,另一侧以半岛、岛屿或岛弧与大洋分隔,但水流交换通畅的海。它与边缘海的区别在于海底性质不同,陆缘海海底地壳以陆壳为主,表现为大陆地壳特征;而边缘海海底地壳以洋壳为主,表现为大洋地壳特征。

2边缘海的单向拉张模式

张训华研究员带领团队总结自上世纪50年代末开始的南海地质地球物理调查研究成果,提出了南海海盆形成的单向拉张模式。从全球大地构造入手,通过分析南海的地形、地貌和地质地球物理场特征,结合日本海、苏禄海及苏拉威西海的研究成果和ODP资料及研究成果,提出了南海是在欧亚、太平洋和印度三大板块的相互作用所形成的统一应力场下,经单向地幔流和单向拉张而形成的新机制。边缘海形成的单向拉张模式很好地解释了南海的形成演化。

3冲绳海槽的分段演化统一拉张模式

张训华研究发现,冲绳海槽作为一个年轻的弧后盆地,在其发展过程中有两期主要的弧后拉张作用和强烈的构造变形,分别发生在以吐噶拉断裂为界的北中段和南段。他将冲绳海槽的形成归纳为分段演化统一拉张模式,该模式的应用从科学上支持了我国东海与日本划界的大陆架自然延伸原则。

4中国海域陆架陆坡油气存在多元多期成藏模式

2000年,张训华研究员在以往工作项目成果的基础上,结合国家需求主笔起草了北黄海油气资源勘查专项专项建议书。项目批复以后,他作为该项目青岛海洋地质研究所总负责,在二次创业思想的指导下,强调我国海域、陆域油气地质条件的差异性,提出海域存在古生代、中生代和新生代海相与陆相的多旋回叠合盆地,具有多次生烃、多期成藏的特点,构成多种成藏,指出中国海域陆架陆坡油气存在多元多期成藏模式

5块体构造学说

张训华研究员与团队在朱夏–刘光鼎学术思想的基础上,归纳、概括、发展、创新,提出了块体构造学说块体构造学说是以活动论为内涵的全球构造思想,是对板块构造学说的发展,是板块构造学说在中国的实际应用,是中国地质特征与地球物理特征相结合的一种创新。块体构造学说作为中国海陆地质地球物理系列图编制的指导思想,指导了近年来的编图工作。这一学说认为:印支运动以前,我国大陆演化经历了陆核形成–块体生长,块体漂移–碰撞拼接的过程;印支运动以后,以欧亚板块–太平洋板块–印度板块相互作用为特征。

多年来,张训华研究员还编写了多部海洋学专著,包括:《中国海域构造地质学》、《南黄海区域地质》、《中国近海地质》、《中国近海及邻近海域地质地貌》、《中国东部海区及邻域地质地球物理系列图(1:100万)》、《中国南部海区及邻域地质地球物理系列图(1:100万)》(出版中)等专著,满足了广大地学工作者的需要,为指导油气勘探工作和维护海洋主权与权益提供了基础资料。

四、推进战略找矿

海洋资源是重要的战略资源。根据201110月通过的《找矿突破战略行动纲要》精神,结合中国地质调查局全国地质找矿358行动纲要,青岛海洋地质研究所开展了大量海洋区域基础地质调查和石油天然气水合物资源调查工作,作为青岛海洋地质研究所项目技术总负责,张训华研究员承担了部分工作项目。

1中国海及邻域地学系列图

八五以来一系列国土资源大调查项目获得的网度更密的大量实际调查资料基础上,总结多年调查资料与成果,张训华研究员先后参与编制了《南海地质地球物理图集》(1:200万)和《中国海区及邻域地质地球物理系列图》(1:200万),主持编制了《我国海域1:100万地质地球物理系列图》和《中国海及邻域地质地球物理及地球化学系列图》。

这项成果已被用于外交谈判、国家油气战略制定、战场环境建设、远洋护航等方面,也为科研院所和大专院校的科研和教育及教学工作提供了丰富的基础资料。

2南黄海油气资源勘查

张训华研究员带领团队研究发现南黄海油气勘探至今尚未获得突破的原因是多方面的,主要困难和问题集中在调查勘探以及研究方面。他认为可以通过进一步海洋地质地球物理调查,识别黄海海域地壳各圈层结构、展布及各圈层间的相互作用与物质交换模式、各块体间的碰撞及相互作用机制及其陆缘沉积盆地演化动力过程,揭示前新生代海相碳酸盐岩盆地和新生代张裂盆地的分布规律及其油气成藏控制机理与资源潜力,进而对黄海海域油气资源形成、分布和潜力提出规律性认识和战略性方向,为实现我国重要资源可持续发展的国家战略目标和维护我国海洋权益做出必要的技术支撑。

3大陆架科学钻探

2011年开始,张训华研究员组织人员着手大陆架科学钻探实施。计划在黄海、东海和南海陆架区分别开展第四纪地层和新近纪以来地层全取心钻探,建立黄海、南海海域第四纪及东海陆架海区晚新生代以来的标准地层层序,开展我国陆架区晚新生代以来地质事件的高精度记录、大陆边缘演化与资源环境效应等重大科学问题研究,并对大尺度保真取样、原位测试和原位探测等技术方法进行攻关。

目前,位于南黄海的首钻CSDP-01孔已经完成。该钻孔总进尺超过300米,总取心率达到80%以上。这是目前中国东部陆架区最深的全取心科学钻孔,也是陆架区所获取的第四纪全岩心的首钻,不仅为近海海域第四系全取心地质深孔施工积累了宝贵的经验,更重要是为实现我国陆架海第四纪科学研究的新突破提供了珍贵的样品,奠定了坚实的基础,具有里程碑式的科学意义。

4国家973课题基础研究

冲绳海槽不仅是一个典型的弧后盆地,具有热液硫化物等矿产资源,而且其地壳结构、区域地质、构造特征及发育发展过程和演化机制、演化阶段等均与海洋权益的维护密切相关。张训华瞄准科学前沿领域和国家急需,申请获得国家973课题构造地质过程及其对热液活动的控制(2013CB429701

该课题以冲绳海槽为重点工作靶区,揭示弧后盆地热液区及邻区的地壳性质、壳幔结构和热源特征,建立不同发育阶段弧后盆地热液活动的构造–热源控制模型。在此基础上,对比分析岩浆活动对处于不同发育阶段的冲绳海槽和马努斯海盆热液系统的控制机理,探讨弧后盆地地球物理特征与热液活动分布关系,为认识海底多金属硫化物资源的分布规律提供科学支撑;揭示板块俯冲对弧后盆地岩浆活动的影响机制,建立弧后盆地岩浆作用对热液活动物质和能量贡献的定量评价模型。

5重大国际合作研究

2013年,作为青岛海洋地质研究所项目负责人,张训华研究员带领青岛海洋地质研究所研究团队与中国科学院地质与地球物理研究所、国家海洋局第一海洋研究所联合实施了渤海–山东半岛–南黄海海陆联合深部地震探测项目数据外业采集工作。该项工作填补了我国东部陆架海陆深部地震联合探测的空白,为进一步开展深部地震数据分析处理和解释研究工作奠定了基础。 

三十多年来,张训华研究员心系国家发展,始终坚守在战略找矿和基础研究前沿。他与团队开拓创新,利用新近的数据资料和专业的学术思想,为国家海域划界建议献策,并根据国家战略需要开展了大量地质科研工作。在我国海洋事业面临大发展、大机遇的形势下,他将带领团队再接再厉,进一步开展海洋地质地球物理调查和研究,急国家之所需,领科学之潮流,为建设海洋强国做出更大贡献。