工程地质领域的3个值得关注的研究方向——以此纪念中国科学院地质与地球物理研究所工程地质水文地质研究室60周年

众所周知,工程地质学在国家工程建设中一直起着重要的作用。不仅如此,作者还注意到近几年来工程地质界越来越重视岩石风化、古地质工程和地质灾害防治方面的应用研究,并分别形成了有关岩石风化速度测试和评价、大型古地下工程洞室群工程地质力学研究及针对山地旅游地质灾害防治的山区旅游规划工程地质方法等3个新的研究方向。

中央地质调查所奉命改组为中国科学院地质研究所的史实

中央地质调查所作为中华民国时期成立最早、规模最大、最具国际声誉的国家级研究机构,在南京解放后它的演变过程目前尚缺少详实而准确的文献资料。本文基于历史档案,结合有关文献,较为详细地梳理了1949~1951年中央地质调查所先后被南京市军管会文化教育委员会(1949年5月~1950年6月)、华东军政委员会教育部(1950年7月~1950年12月)、中国地质工作计划指导委员会(1951年1月3日~1951年5月6日)接管的过程。本文还整理了1949年11月1日中国科学院正式成立后,中央地质调查所全所工作人员一致希望隶属中国科学院的经过,以及最终于1951年5月7日奉命改组为中国科学院地质研究所的过程。

中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展

中国科学院日地空间环境观测网络是在中国科学院地磁台链的基础上建设和发展的,目前涵盖了9个主要的野外站和1个数据中心,它们大部分是国家地球物理台站网络和"子午工程"的骨干站,为我国空间物理和空间天气科学的发展做出了重要贡献。通过院知识创新工程三期的建设,院"日地空间环境观测研究网络"将成为我国日地空间环境观测的研究基地和多学科交叉的研究平台,将在我国日地空间环境地基观测中起到主导和引领作用。

中国中南地区综合地质地球物理研究

利用重、磁和天然地震资料对中南地区进行了综合地质地球物理研究.根据研究区的重、磁异常的分布特征,可将其分为4个重力异常区、3个航磁异常区.根据重力资料反演计算得到的研究区的地壳厚度在29.5-41 km之间,总的趋势为西厚东薄,地壳厚度与地形起伏基本上呈镜像关系.根据磁力资料计算得到的研究区居里界面在12-40 km之间变化.地震层析成像结果表明研究区内的速度分布总体上体现了纵横交错的断块特征.在纵向尺度上,江汉-洞庭盆地以及周缘造山带的上地壳结构变化不大,中地壳和下地壳则普遍受到现今构造活动的改造,以致岩石的结构发生了一定的变化.它们主要表现为低速区域的扩大,尤其是在地壳下部尤为突出,这与断陷盆地的拉张以及造山带岩石层的底侵和拆沉作用密切相关.通过对研究区地球物理场的分析计算,在研究区共提取主要断裂带34条.根据岩石层板块大地构造理论,依据岩石层结构、地壳结构和结晶基底等深部结构的不同,将研究区中板内不同构造单元——块体作为一级构造单元,块体之间的深大断裂带作为块体的边界——块体结合带,据此原则在研究区中划分出两个一级构造单元,五个二级构造单元.

中国地球深部物理学和动力学研究16大重要论点、论据与科学导向

中国地球深部物理学与动力学的研究始于20世纪50年代,半个多世纪以来这一创新性工作取得了重大进展.基于我国大陆陆缘和邻近海域壳、幔结构的分区特征和不均匀性展布,特别是在印度洋板块、太平洋板块和欧亚板块的相互作用下形成了一个破碎镶嵌的块体组合.因为资源、能源、灾害的形成和动力机制均为地球内部物质与能量的交换所致.为此表明:地球内部结构和深层动力过程的研究与探索在成山、成盆、成岩、成矿和成灾过程中有着极为重要的作用.半个多世纪以来我国在该领域中,不论是理论、方法和探测技术诸多方面已有着较丰富的积累,并首先提出了16大论点与论据,它们是重要的科学导向.这不仅促进了我国在20世纪百年里地球科学的发展,而更为重要的是提出了一系列的有待研究和探索的科学问题.在21世纪的进程中,地球物理学必须牢牢地把握国家战略需求和自主创新,方能有所发现和突破.为此我们必须深化对地球本体的认识.

中国青藏高原地球物理研究的第一批重大成果其发展导向与核心科学问题的认识和思考

青藏高原的地球物理研究是深化认识高原本体和东亚壳、幔结构、隆升机制与大陆动力学响应的基础,故为中、外地球科学家们所瞩目.为此本文主要讨论以下4个方面问题:(1)问题的提出与背景;(2)率先进行青藏高原深部地球物理研究取得的第一批重要成果与进程;(3)青藏高原地球物理研究中的开创性研究成果和得到的启迪与国际影响;(4)当今青藏高原地球物理研究中的核心科学问题与当前青藏高原地球物理学要做些什么与思考.研究结果表明:(1)在青藏高原地球物理研究中只有在清晰思路指导下,取得高分辨率的数据才能反演,并刻画其壳、幔介质的精细结构;(2)青藏高原地壳巨厚、岩石圈相对较薄的层块结构与壳、幔结构分区特征,特别是存在地壳低速层和地幔低速层及其不均匀展布;(3)在多维力系作用下、深部物质重新分展、调整、运移和在多要素约束下的物理-数学模拟及陆-陆碰撞动力学响应;(4)当今在青藏高原地球物理研究的核心问题是地球内部物质和能量的交换、圈层耦合及其深层动力过程.中国地球科学家们应当清晰地认识到,青藏高原地球物理研究乃是中国地球科学家摘取"桂冠"的一个契机,故必须走自主创新之路,以建立起具有特色中国地球科学的理论和和运动学与与学模型.

地质环境中生物标志物 GDGTs 分析技术研究进展

甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境。在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂(IPL-GDGTs)的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂(CL-GDGTs)的形式存在。CL-GDGTs结构稳定、不易降解,并且对环境变化响应敏感,因此被认为是重建古气候-古环境变化的有力工具。GDGTs结构复杂、种类多样,在环境中的含量通常较低且常与其他化合物共存,因此分析难度较高,现有技术和方法在其分离、纯化、定量等方面仍然面临挑战。本文总结了近年来GDGTs在分析技术方面的研究进展,概述了GDGTs的分类与结构,对环境中IPL-GDGTs和CL-GDGTs的分离、纯化等方法进行总结和比较,其中CL-GDGTs可选择多种提取方法,而极性较强、热稳定性较差的IPL-GDGTs应尽量选取Bligh-Dyer提取法。普通的分离、纯化通常采用柱层析法,而涉及GDGTs单体分离时,一般采用制备液相色谱法。液相色谱-质谱、核磁共振波谱、气相色谱-同位素比值质谱是GDGTs含量测定、结构鉴定、同位素分析的主要分析手段。本文评述了现有方法的特点和不足,并在此基础上,提出了GDGTs分析技术的发展方向,以期为地质环境中GDGTs的分析研究提供启示和参考。

新疆可可托海稀有金属矿床成因和南部地区隐伏矿预测——来自地质、遥感和地球物理的证据

新疆可可托海是世界著名的伟晶岩型稀有金属矿床,该矿床的成因长期存在争议,资源已枯竭多年,其成矿理论及找矿工作均亟待突破。我们对矿区中—上奥陶统哈巴河群变质岩和三叠纪稀有金属花岗岩进行了地质和地球化学研究,并开展了矿区遥感数据解译和地球物理测量工作。结果表明,哈巴河群变质岩以云母片岩为主,与大陆上地壳微量元素含量相似,若以此作为花岗质岩浆的源岩,很难通过部分熔融直接形成含矿熔体;三叠纪稀有金属花岗岩由白云母钠长花岗岩和少量钠长花岗岩组成,其岩浆源于地下深处,在向上运移过程中,经过结晶和流动分异作用,形成富挥发分的含矿岩浆,异地侵位形成稀有金属花岗岩岩枝,矿区存在花岗岩-伟晶岩成矿系统。遥感数据解译显示,矿区发育多个环形影像,这些影像是深部环形构造在浅部的反映,已知的伟晶岩脉及稀有金属花岗岩均赋存其中,指示矿区含矿岩浆活动可能与深部环形构造有关。大地电磁测深显示,在矿区15km以下深处发育低电阻率异常体,反映深部可能存在残余的岩浆房或局部熔融带,矿区花岗质岩浆源于此处;音频大地电磁测深显示,在矿区南北环形构造的深部均存在低电阻率异常。基于上述地质-遥感-地球物理的研究结果,我们预测在矿区之南的环形构造深部有断裂构造及含矿岩浆活动,其中可能有隐伏稀有金属矿体的存在。

四川盆地综合地质、地球物理研究

:对四川盆地的地质、地球物理场特征进行了分析与探讨 ,对重力、航磁数据进行了延拓、求导 ,并反演计算了该盆地莫霍界面与磁性顶、底界面 ,为认识盆地的断裂系统、地壳深部结构提供了基础 .在此基础上收集了四川盆地的人工地震与测井资料 ,对该盆地进行了盆地沉降史的动态模拟 ,模拟表明 ,四川盆地在 65Ma以后 。

环渤海地区前新生代油气资源的综合地质、地球物理研究

本文介绍了中国科学院知识创新工程重大项目"环渤海(湾)地区前新生代海相油气资源研究"的综合地质地球物理研究思路和取得的一些认识.环渤海地区前新生代油气的探测目标以古潜山油气藏为主,主要存在拉张、挤压、走滑、负反转与重力滑动等五种构造样式,不同地区的构造样式及其组合特点并不相同.利用重磁数据结合其它地质地球物理资料圈绘出研究区前新生界残留盆地和残余厚度的宏观分布.研究区中生界(包括上古生界)残余厚度存在两条增厚带,厚度超过5 km.其他为一些特点不一的增厚中心.渤中地区为残余厚度的缺失区,向四周残余厚度逐渐加大.下古生界(包括部分元古界)残余厚度的增厚中心多数成块、带状分布,很多地区已遭受剥蚀.这些残余厚度的增厚中心往往与前新生代油气藏的位置吻合较好.本文介绍了地震三维高精度叠加技术和最佳偏移孔径技术等方法在前新生代残留盆地油气研究中的发展,提高了古潜山地区地震资料的信噪比和分辨率,保证三维叠前偏移的振幅保真.在储层预测研究方面,本文在储层多种参数提取的基础上,实现了反假频储层预测方法.它主要应用于研究区中深层低渗透油藏裂缝密集带研究,实例表明其厚度预测和预测精度都有明显改善.最后,在钻井、地球物理资料基础上,结合研究区石油地质特征等,给出了环渤海地区8个前新生代油气潜力有利区.

北京平谷山前河流阶地发育序列、形成时代及地质意义

河流阶地是研究河流演化、构造运动的良好载体,虽然北京地区第四纪地质研究程度较高,但北京东部地区对河流阶地的相关研究资料较少。笔者等以北京平谷燕山山前发育的泃河、黄松峪石河、将军关石河为研究对象,通过野外地质调查、光释光测年技术(OSL)详细划分了上述河流阶地的发育序列,在此基础上讨论了部分河流阶地的形成时代、阶地成因及河流阶地对燕山隆升的响应等地质问题,认为泃河南岸发育有3级阶地,北岸发育2级阶地;黄松峪石河最多发育有6级阶地;将军关石河发育有5级阶地。将军关石河至晚形成于中更新世晚期(161.7±7.7 ka BP),黄松峪石河至晚形成于晚更新世早期(121.2±5.4~100.3±4.1 ka BP),泃河至晚形成于晚更新世中期(79.4±3.3~70.8±3.4 ka BP)。泃河、黄松峪石河、将军关石河各级阶地的形成受到了古气候变化和燕山隆升的双重影响,平谷地区燕山在中更新世晚期以来,一直处于隆升的状态,晚更新世早期时隆升速率达到最大,可达0.24~0.34 mm/a,晚更新世中期时隆升速率降低,0.18~0.24 mm/a。以上成果对研究北京东部河流阶地发育特征、形成时代具有重要参考价值,也为中更新世晚期以来燕山的隆升提供了新的证据。

东海冲绳海槽地质地球物理调查回顾与研究现状

系统介绍了国内外对东海海域的地质地球物理调查历程与研究状况 ,并对国内外学者的有关东海冲绳海槽地壳性质的主要观点及结论进行了分析对比和归纳 。

大港探区综合地质地球物理研究

遵循沉积盆地的综合地质地球物理研究思路 ,运用重力、磁力、地震多种数据 ,通过重磁正反演和综合地质地球物理解释 ,提供大港探区的深部地球物理场和深部界面的信息 ,阐明沉积层和基底的磁性特征和密度特征 ,通过这些地球物理方法的相互印证、相互补充 ,加深对沉积盆地结构与演化的认识 ,从而指导油气勘探 .

中国地球物理仪器和实验设备研究与研制的发展与导向

地球物理学本质上是一门观测的科学.高精度和高分辨率的观测与实验仪器和设备乃是在地球物理学发展进程中的“前哨”.为此,在我国地球物理学领域里,在对仪器和设备的研究中必须转变观念,即在引进技术,仿造和合作研制的基点上发展自己的研究与研制体系,并在不断深化的进程中,逐步开创中国地球物理仪器研究和研制的新局面,形成具有中国特色的,并具有独立主权和品牌的地球物理仪器及设备的创新研究和研制体制,进而开拓新市场,走向世界,并独立于世界科技之林.

当代地球物理学研究的核心科学问题和发展导向

地球物理学在20世纪的百年中取得了辉煌的成就,也提出了一系列有待研究和探索的科学问题.基于国家战略需求和自主创新的方针,基于国家在金属矿产资源、油气能源、地震与火山灾害和军事与国防的需求和防范,则必须深化研究和认识地球本体.为此,地球内部物质与能量的交换、深层过程和动力学响应已成为21世纪地球科学研究和发展的核心,地球物理学必须造福于人类.

中国地球物理学研究面临的机遇、发展空间和时代的挑战

在21世纪的今天,中国正处于快速工业化、经济腾飞和科学技术突飞猛进的进程中,地球物理学面临巨大的机遇,展现出多维的发展空间,同时也面临着严峻的挑战.为此,国家战略需求和自主创新已成为中华民族能否独立于世界民族之林的最强音!在这前提下,地球物理学家就必须超越已有的框架,穿过地平线,全方位的研究、探索、揭示、发现地球内部的奥秘.必须清晰地认识到新世纪里地球物理学的发展导向,即地球物理学的前沿领域和深化研究与现代科学技术进步的制约;地球物理学必须牢牢地把握住向高层次的综合研究脉络方能有所发现与突破;地球物理学所面临的机遇、多元发展空间和挑战;地球内部圈层结构与大陆动力学研究的主体内涵和导向.

中国工程地球物理研究的进展与未来

中国工程地球物理从上世纪 90年代初期开始 ,经历了近十年的发展历程 ,现还处于初期阶段 .所使用的方法和仪器正处于由完全依赖进口向自主开发的转变之中 .近几年来新方法研究和仪器自主开发取得了很大进展 ,不少仪器性能可以与国外相媲美 ,展现了良好的发展势头 .目前工程地球物理研究还存在着方法局限、软件开发滞缓、仪器开发分散的被动局面 .加强行业合作 ,促进方法研究和软件开发 ,推动仪器厂商联合是行业发展的当务之急 .

中国2000城市地球物理研究战略研讨会简况

介绍了在我国首次召开的城市地球物理战略研讨会 .城市地球物理学是地球科学研究领域中的新兴学科 ,随着世界经济建设水平的不断提高 ,城市化速度加快 ,人类的生产活动与自然灾害对城市造成的隐患和危害也越来越大 .城市化问题使得传统地球物理学的研究方法。

黄海地质与地球物理特征研究进展

本文介绍了近几年对黄海地质特征、地球物理特征研究所取得的成果.北黄海盆地已发现工业性油流,南黄海北部盆地和中间隆起取得巨大进展,是油气有利勘探区;黄海的断裂带及块体结合带制约着黄海油气藏形成,对其研究对黄海油气勘探研究有着重要指导作用.分析认为对黄海的研究还需进一步加强地质与地球物理手段综合研究.

东南亚海区及邻域地质地球物理编图新进展

0引言东南亚地区共有11个国家,组成东南亚国家联盟(简称东盟)。除老挝外,其他国家均为沿海或岛屿国家。东南亚地处欧亚板块、太平洋板块、印度-澳大利亚板块三大板块共同作用地区,具有非常复杂的、类型众多的地质构造现象,是认识地壳结构、板块运动的优良场所,以其独特的地质环境、丰富的矿产资源和重要的战略位置而成为举世瞩目的地区。