地球物理论文大全11篇

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篇（1）

中图分类号：P336文献标识码： A

引 言

物探是地球物理勘探的简称，它是根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，采用不同的物探仪器和物理方法，对工程区的地球物理场进行测量，以解决地质问题的一种物理勘探方法。 当地下单元含有地下水之后，它的含水量将与电导率、渗透率、地层孔隙度、矿化度等诸多因素相关。 此外放射异常、弹性波阻抗异常、磁异常等均可以运用在水文地质实际工作中去。 在实际中，水文地质工作可以采用很多种类的地球物理勘探方法。 本文将对其中几种主要方法进行介绍，如高密度电阻率法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地面核磁共振法等。

1 高密度电阻率法

岩石电阻率是由多种因素共同决定的。 这些因素包括含水量及水的矿化度、孔隙度、颗粒结构、矿物成分等。 在同一层岩石中有没有含水，会在很大的限度上决定电阻率的数值。 运用电阻率物探方法进行水文地质勘查，其实就是通过测定含水层的电阻率在其空间的分布规律，探查和发现含水岩层的储水条件、空间展布，最终进行水文地质勘查，这种方法是一种间接找水的方法。高密度电法实际上是电剖面法和电测深法相结合的产物。其基本原理与普通电阻率法相同， 通过 A、B 电极向地下供电流，然后在 M、N 极间测量电位差，从而可求得该点（M、N 之间）的视电阻率值。 高密度电阻率法原理如图 1 所示。

图1 高密度电阻率法原理图

由于在观实际测中布置了高密度的观测点，所以高密度电阻率法是阵列思想应用于电阻率法的产物。 高密度电阻率法为地下水资源勘查提供了有效、快捷的工具。 它不但可以运用非含水地层和含水介质之间的电性差异，来直观的获取水循环条件、富水特性和含水层位置等方面的信息；还可以通过建立含盐量与电阻率之间的转换关系，从而实现含盐量的动态原位监测。 除此之外，因为含水介质导电特性和导水性之间非常相似，高密度电阻率法便为水文地质参数的校正、确定提供了一种有效的手段。

2 激发极化法

激发极化法（或激电法）就是以岩、矿石激发极化效应的差异为基础来解决地质问题的一类勘探方法。 当对地下地质体供入一直流脉冲 ΔV1，在供电电流不变的情况下，可观测到如下现象：地面上两个测量电极的地位差 ΔV（t）随时间增加而趋于饱和值。 在供电电流断开之后，会发现电极间电位差将快速的衰减，在衰减带一定的数值后，衰减的速度将开始变慢，经过一点时间后，其可衰减为零。 这种在放电和充电过程中会产生的附加电场现象，被称为激发极化效应。在实际地质应用方面，初期的激电法主要用于勘查硫化金

属矿床，后来发展到诸多领域，如氧化矿床、非金属矿床、工程地质问题等。 近年来，激电法找水效果十分显著，被誉为“找水新法”。 利用激电法确定地层的含水性，这种方法最好与高密度电阻率法相结合，这样就可以提高找水的成功率，降低地球物理解释的多解性。

3 （CSAMT）可控源音频大地电磁法

CSAMT 是在（AMT）音频大地电磁和（MT）大地电磁法的基础上发展起来的一种可控源频率测深方法。 可控源音频大地电磁法运用可控制的人工场源来测量从电偶极源到地下的电磁场分量，两个电极的电源距离在 1~2km，测量是在距离场源5~10km 之外的地方进行 。 CSAMT 方法的工作频率一般从10kHz~0.125Hz，因此，勘探深度一般可从地表到地下几千米 。由于该方法运用巨大的人工信号源，能够压制干扰，所以可以采集到高质量的数据。 CSAMT 方法的基本理论是基于电磁波传播理论和麦克斯韦方程组， 导出电场 Hy、ρs磁场与视电阻率的关系式为:

可控源音频大地电磁法的出现展示出了较好的应用前景，其作为激发极化法和普通电阻率法的补充，可以深层次的解决地质问题。 例如地热勘查和水文工程地质勘查、推覆体或火山岩下找煤、油气构造勘查等方面，都取得了良好的地质效果。 在地下水资源中，可控源音频大地电磁法适合寻找深部的基岩裂隙水。

4 （TEM）瞬变电磁法

TEM 是运用接地线或者不接地线源向地下发送一次场 ，在一次场的间歇期间，测量出电磁场随时间的变化，依据二次场的曲线衰弱特征判断出地下不同深度地质体的规模大小及电性特征等。 因为瞬变电磁法是观测纯二次场，消除了由一次场而产生的装置偶合噪音，其有着受旁侧地质体影响小、与探测地质体有最佳偶合、对低阻反映灵敏、探测深度深、横向分辨率高、体积效应小等优点。TEM 与其他测深方法进行比较，它具有探测深度大、工作效率高的优点。 近年来，该方法得到迅速发展，特别是对探测低阻覆盖层下的良导电地质体取得了显著的地质效果。 由于上述特点，针对水文地质问题，TEM 不仅仅可以确定水文地质构造类型和在冲积层地区估算基岩的埋深和地下水位；还可以在滨海含水层中查明绘制人为和自然发生的海水入侵分布图以及咸淡水界面、监测和圈定地下水污染通道。

5 （SNMR）地面核磁共振法

地面核磁共振（SNMR）是近年发展起来的找水方法也是目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。 通过运用了不同物质原子核弛豫的性质，从而产生了 SNMR 效应。SNMR 效应利用地面核磁共振找到水仪器，研究并观测在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化的规律，进而探测地下水的时空赋存和存在性的特征。

地面核磁共振法找水的原理决定了可以找多少水，尤其是淡水。 在 SNMR 方法的探测范围之内，只要有自由水存在，就可以感应到核磁共振信号响应，反之就没有响应。 另外地面核磁共振方法受到地质因素的影响比较小，这样就可以用来区别电磁测深法的电阻率和间接找水法的电阻率的异常地质。 当前， 地面核磁共振法不足之处在于不能用来探测埋藏深度在150m 以下的地下水，并且易受电磁噪声的干扰。

6 结 语

从发展的角度看，从高密度电阻率法、激发极化法到可控源音频大地电磁法（CSAMT）、瞬变电磁法（TEM），再到地面核磁共振法，地球物理勘探方法总体上在不断进步。 尽管如此，在复杂的地质背景下，没有一种方法是万能的，只有根据不同的地质条件和工作要求，针对性地采取某种方法或几种方法的组合，才能提高成果的解译程度，更加精确地完成地球物理勘探工作。 多种方法的结合使用已经开始普遍用于地下水的勘探研究，也取得好的结果。 随着勘探难度的加大，还有更多的问题需要探索和研究。 相信随着人们认识程度的提高，物探在地下水勘察中的作用会越来越明显， 水资源勘察也将进入一个新阶段。

参考文献：

［1］ 韦卫明. 高密度电法在工程勘察应用中的体会［J］. 煤炭技术，2011（2）.

篇（2）

引言

《应用地球物理》课程是河南理工大学资源环境学院地质科学与工程系和地球信息科学与技术系以及水文与水资源工程系的必修课。该课程是一门以地球为研究对象的应用物理学，它利用物理学的力学、电学、磁学、热学等方面的原理与方法，通过观测和研究地球内部各部分的物理条件、物理性质和物理状态，从时间和空间两方面找出它们之间的联系和规律，从而达到认识地球，借以实现地质勘查和找矿目标，减少地质灾害[1]。

对于河南理工大学等以煤炭资源为主要主导的矿业类高校来说，本科毕业的学生大部分进入到煤炭系统工作，如何合理地设置应用地球物理课程内容对于学生以后所从事工作具有重要的指导意义。

1 应用地球物理课程现状

应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分：一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念；二是应用地球物理分析的正演方法；三是应用地球物理的各类勘探方法和应用，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是应用地球物理学的基础，第三部分是课程讲授的重点。

由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象，学生在学习过程中普遍反映难度偏大，抓不住重点，难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程，应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系，又要顾及生产单位对人才的要求，要具有一定的实用性，使得学生工作后能尽快融入到工作环境中，并能把课本上的理论知识应用到实际中去，能够解决生产单位面临的实际问题。

目前，我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题：

（1） 课程内容相对陈旧。21世纪以来，应用地球物理学科发展迅猛，各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容，且部分技术方法已经被生产单位所抛弃，学生在学校所接受的知识过于陈旧，不能满足快速发展社会的需要。

（2） 基础课程开设偏少，导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系，涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程，在听课时，对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化，造成学习的困难。

（3） 计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位，尤其是现代地球物理处理技术，更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于unix或linux平台，而学生普遍缺乏该系统的理论学习，与生产单位发展需求脱节。

（4） 实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显，尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说，需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型，缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练，导致学生动手能力差。

2 教学内容改革探讨

针对以上教学过程中出现的问题，结合多年应用地球物理教学经验，提出以下几个课程教学内容改革的想法。

（1） 作为以煤炭为主导的矿业类高校，本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此，在教学过程中，因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容，以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容，使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。

（2） 由于课时有限，而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛，因此在授课过程中，应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容，而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。

（3） 课程内容应该与时俱进，保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上，增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生，扩大学生的知识面，增强学生就业竞争力。

（4） 重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础，通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征，避免空洞的公式推导，提高学生学习的兴趣，使学生更容易掌握地球物理的概念。同时，还能增强学生计算机编程能力，让学生自己上机进行运算模拟，提高对正演模型的理解。

（5） 重视实验课的作用。地球物理实践性很强，应通过实验课程加强学生的动手能力和创新能力，能够使学生把书本上的理论知识和实际应用相结合。通过野外数据实际采集，提高学生对地球物理的理解，提高物探行业的感性认识。为了让学生更好地了解物探仪器设备，河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室（河南理工大学）购置了国际先进的aries三维地震仪、v8电法勘探仪，为学生认识物探仪器提供了有利的条件。实践证明，充分利用好实验课培养学生的动手能力，对于提高学生对地球物理概念的理解作用明显。

3 结语

应用地球物理课程对于资源勘查、地质等本科专业是一门非常重要的基础课程，是煤矿企业的一项重要的技术手段。作为培养人才的矿业类高等院校，应注重学科发展的动向，保持与实际生产密切结合，避免理论与实践脱节，为培养新世纪人才不断努力。

应用地球物理是实践性很强的一门课，在课程学习过程中，实践教学对学生认知地球物理是一个不可缺少的重要环节。通过实践教学，使得学生把课本上说学到的理论知识和实践应用相结合，培养学生的实际操作能力。

参考文献：

[1] 赖旭龙,金振民,国外地质类专业课程体系研究[m].武汉:中国地质大学出版社,2002

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引言

《应用地球物理》课程是河南理工大学资源环境学院地质科学与工程系和地球信息科学与技术系以及水文与水资源工程系的必修课。该课程是一门以地球为研究对象的应用物理学，它利用物理学的力学、电学、磁学、热学等方面的原理与方法，通过观测和研究地球内部各部分的物理条件、物理性质和物理状态，从时间和空间两方面找出它们之间的联系和规律，从而达到认识地球，借以实现地质勘查和找矿目标，减少地质灾害[1]。

对于河南理工大学等以煤炭资源为主要主导的矿业类高校来说，本科毕业的学生大部分进入到煤炭系统工作，如何合理地设置应用地球物理课程内容对于学生以后所从事工作具有重要的指导意义。

1 应用地球物理课程现状

应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分：一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念；二是应用地球物理分析的正演方法；三是应用地球物理的各类勘探方法和应用，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是应用地球物理学的基础，第三部分是课程讲授的重点。

由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象，学生在学习过程中普遍反映难度偏大，抓不住重点，难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程，应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系，又要顾及生产单位对人才的要求，要具有一定的实用性，使得学生工作后能尽快融入到工作环境中，并能把课本上的理论知识应用到实际中去，能够解决生产单位面临的实际问题。

目前，我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题：

（1） 课程内容相对陈旧。21世纪以来，应用地球物理学科发展迅猛，各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容，且部分技术方法已经被生产单位所抛弃，学生在学校所接受的知识过于陈旧，不能满足快速发展社会的需要。

（2） 基础课程开设偏少，导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系，涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程，在听课时，对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化，造成学习的困难。

（3） 计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位，尤其是现代地球物理处理技术，更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于UNIX或LINUX平台，而学生普遍缺乏该系统的理论学习，与生产单位发展需求脱节。

（4） 实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显，尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说，需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型，缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练，导致学生动手能力差。

2 教学内容改革探讨

针对以上教学过程中出现的问题，结合多年应用地球物理教学经验，提出以下几个课程教学内容改革的想法。

（1） 作为以煤炭为主导的矿业类高校，本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此，在教学过程中，因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容，以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容，使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。

（2） 由于课时有限，而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛，因此在授课过程中，应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容，而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。

（3） 课程内容应该与时俱进，保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上，增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生，扩大学生的知识面，增强学生就业竞争力。

（4） 重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础，通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征，避免空洞的公式推导，提高学生学习的兴趣，使学生更容易掌握地球物理的概念。同时，还能增强学生计算机编程能力，让学生自己上机进行运算模拟，提高对正演模型的理解。

（5） 重视实验课的作用。地球物理实践性很强，应通过实验课程加强学生的动手能力和创新能力，能够使学生把书本上的理论知识和实际应用相结合。通过野外数据实际采集，提高学生对地球物理的理解，提高物探行业的感性认识。为了让学生更好地了解物探仪器设备，河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室（河南理工大学）购置了国际先进的ARIES三维地震仪、V8电法勘探仪，为学生认识物探仪器提供了有利的条件。实践证明，充分利用好实验课培养学生的动手能力，对于提高学生对地球物理概念的理解作用明显。

3 结语

应用地球物理课程对于资源勘查、地质等本科专业是一门非常重要的基础课程，是煤矿企业的一项重要的技术手段。作为培养人才的矿业类高等院校，应注重学科发展的动向，保持与实际生产密切结合，避免理论与实践脱节，为培养新世纪人才不断努力。

应用地球物理是实践性很强的一门课，在课程学习过程中，实践教学对学生认知地球物理是一个不可缺少的重要环节。通过实践教学，使得学生把课本上说学到的理论知识和实践应用相结合，培养学生的实际操作能力。

参考文献

[1] 赖旭龙，金振民，国外地质类专业课程体系研究[M].武汉:中国地质大学出版社，2002

篇（4）

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0098-04

地球物理学诞生与发展历程，是人类对自然现象不断观测、推演和归纳的过程，其中科学实践是最主要的推动力。自上世纪后半叶以来，地球物理越来越明显地发展成为一门以高新技术和定量化观测实验为主要支撑条件的“硬科学”。随着地球物理观测和实验概念的大大拓展，对多尺度、多系统、多物理机制的地球系统过程的认识日趋具体化，特别是当代地球物理科技发展所带来的对地探测能力的空前提高，使地球物理探测开始成为地球和行星科学中几乎所有分支学科的基础[1，2]。因此，新时期地球物理学科的发展，对该领域的人才培养提出了更高的要求。现代“地球物理学”的教学既要涉及具有工科属性的观测系统与仪器、观测技术、数据分析与处理方法等方面技能的培养内容，也要涉及具有理科属性的理论证明、归纳推演、现象揭示等能力的培养内容。

纵观国内外大学的本科教学培养目标，几乎都涵盖了品格情操、专业知识、综合能力等几个方面。在本科教学过程中，实践教学环节是实现培养目标的关键步骤之一。而对于不同学科的门类，在不同教学环境和教学体系下如何有效实施实践教学则是千差万别的。就地球物理学专业而言，实践教学环节通常包括：观测仪器及装置操练（室内）、课程或案例设计（室内）、野外观测与观摩（户外）、参加科学实验或研究（室内或户外）等几个方面，其目的是期望通过实践活动与课堂理论教学的结合，加深学生对理论知识的理解，培养学生解决问题的能力和综合素养。本文结合地球物理学的特点和笔者多年的教学体会，就实践教学体系设计和教学方法进行讨论。

一、背景

随着1998年教育部《普通高等学校本科专业目录》的正式颁布与实施，我校开设近50年的工科“应用地球物理（地球物理探矿）”专业被合并为“勘查技术与工程”专业。为了延续我校多年来为国内地矿、石油以及工程勘察等行业培养应用地球物理方面人才的传统和优势，并且保持与国际同行的学术联系，我校在1998年设置了“地球物理学（理科）”本科专业并且开始招生，并按照工科模式培养，但是在2013年招生专业已改为“勘查技术与工程”。2004年，我院申办了“地质―地球物理”实验班，按照“地球物理学”理科模式培养固体地球物理方面的拔尖人才。至2016年，实验班已有8届毕业生。事实上，我校十多年来“地球物理学”专业的培养目标和教学计划仍然是延续“应用地球物理”专业的工科模式，实践教学环节也大体相似。例如，在地球物理学专业教学计划中设置的“地球物理观测与实验”课程，以及地球物理方法教学实习、生产或毕业实习和毕业设计，这与我国大多数工程教育实践教学内容是类似的。这种模式通常包括实验教学（理论课程的实验和独立开设的实验课程）和集中实践教学（认识实习、课程设计、教学实习、生产或毕业实习、毕业论文设计）两大部分。此外，部分学生参加的科技活动和社会实践活动，则是在教学体制之外运行。实践教学的目标仍然以验证理论知识和掌握实验实训技能为主，而对专业素养、责任感、表达与沟通能力、创新能力和协作精神没有硬性要求，加之一些实践过程管理和监督缺位，实践教学评价流于形式，致使实践能力培养的力度与效果远未到位[3]。

二、地球物理学本科实践教学体系设计

在我国本科教学体系中，存在重知识学习、轻能力培养的软化现象，主要特征是侧重学科基础知识的传授，而学生实践训练不足。从实践教学体系看，教学设计和实践活动缺乏层次性。随着对高等教育实践与探索的不断深入，目前许多高校本科教育实践教学环节所占比例已有明显的增长，例如我校新编2015版“地球物理本科专业培养计划”中实践性教学环节学分已占20.7%，实践教学活动累计达到了37周，但如何落实实践教学的各个环节教学内容及要求，以确保教学计划能够有效实施并且取得显著的效果，还需要认真考虑。2011年，华中科技大学就实践教学问题组织了对多所高校教师和高年级学生的调研访谈，证实目前实践教学中的认识实习、生产实习、毕业实习之间没有明显的梯度和层次[3]。显然，简单地增加实践教学课时并不能完全解决实践教学中存在的问题。

近年来，国内许多高校在专业课程设置中已开始考虑分层次教学。从着重于能力培养的实践教学体系看，实践教学方案更需要考虑层次性，不同的实践教学环节应设立不同的教学要求。以我院地球物理学专业为例，在以往的实践教学中，实验课教学要求学生掌握各种地球物理观测仪器的基本原理、操作技术以及观测方法等基础技能，而在教学实习中仪器操作又被看作是重点内容之一。随着地球物理观测技术的进步，现代地球物理仪器的使用与操作都已十分简便，如此简单的重复性工作很难通过实习来培养学生的综合能力，也无法有效启发学生的创新思维。

根据地球物理学专业的特点，实践教学体系应涵盖以下几个层次或阶段。

1.专业认识。观测地球是地球物理学的重要组成环节。“专业认识”是通过地球物理仪器及观测课程教学在课堂上来实现的，这类课程一般都伴随有仪器认识与实验，让学生通过认识仪器及其观测技术，逐渐领悟地球物理学的学科特点及研究方法。教学单位可根据现有的仪器设备开展地球物理专业教学，并要求学生掌握重力仪、磁力仪、地震仪、电法仪等仪器的工作原理、使用方法以及观测技术等基础技能，考核可以采用口试和实际操作表现进行综合评价。

2.方案设计。方案设计是训练学生运用所学知识和技能，面对一个课题（或问题）去设计解决问题的方案并验证其可行性的实践教学过程。方案设计可结合实际工作的某个阶段，从中提取问题，通过给定条件和要求，由学生自主设计解决问题的技术方案并付诸实施，类似于课程设计。例如，假定问题：研究某地区构造带特征，并提供该区域已有的重、磁、电、震之中任何一种或几种数据，以及地质构造、岩性等方面的资料，由学生自主选择数据和数据处理方法来解决问题。可以把整个过程分为方案设计和实施两个阶段，由3―5名学生组成小组，明确分工，并以口头报告和书面报告形式，分阶段考核学生的时间投入、完成的工作量、方案的合理性、实施效果等，由此可历练学生独立思考和团队协作的能力。本阶段需要在地质学、信号处理、计算机程序设计以及地球物理专业课程完成之后实施。

3.案例分析。案例分析是针对如何解决实际问题而开展的综合能力训练。实际问题通常十分复杂，且涉及野外观测技术设计、观测工作的实施、数据采集及其质量评价、人员安排等许多环节。这项训练可以结合现有实践教学环节进行。例如，我校地球物理专业设有的野外教学实习，学生可以结合实际问题进行野外实地观测，并将所获得的数据进行分析、处理和解释，最后完成实习报告。因此，教学实习可作为案例分析阶段来实施，但考核评价体系需进一步细化和加强。此外，一些针对实际工作的生产实习也可纳入这个范畴。这项训练既可以检验课堂理论教学的效果，也可以使学生得到全方位的训练。多年的教学实践表明，通过这个阶段的学习，学生基本确定了自己的专业兴趣和方向。毕业生情况调查结果表明，我校地球物理学专业本科毕业生的实践能力普遍得到了用人单位的好评。

4.科学实践。本科生参加科学实践活动是培养优秀人才的重要举措。本科生参与研究课题等科研活动是我国高校教学体系中普遍存在的“软肋”，与西方大学有明显的差距。例如，美国斯坦福大学和科罗拉多矿业学院是地球物理学领域国际上最著名的学府，它们都为本科生参与科研活动制定了详细的规则，学生可选择参与实验室或教师课题组进行科研活动，学校给予考核通过者一定的修课学分，从制度上保护了学生参加科学实践的积极性，并使学生有机会与教授们一起工作，从而获得科学素养训练的机会。本阶段的实施可结合“导师制”计划来实现，同时也可以结合本科生毕业论文或毕业设计阶段来完成。

上述四个阶段的设置，主要突出了实践教学的层次性，其中案例分析和科学实践阶段可结合不同的教学环节选择实施，具有灵活易行的特点。不同层次的实践教学需要建立不同阶段的考核评价体系。例如，评价体系可分为理论研究能力、数据分析能力、野外实施执行能力、领导能力及团队协作能力、表达与沟通能力等，这种指标有利于综合评判本科生的能力和潜质，避免仅凭考分评判所带来的弊端。

三、实践教学中的几点体会

培养方案、教学计划和教学条件是培养学生实践能力的基础，教学方法则是保障实践教学有效实施的关键。

地球物理学专业的课堂教学以理论为主，立足数学、物理和地质逻辑，讲授理论基础、方法原理、信号分析、数值模拟和逻辑推演。但这些内容或概念和方法无不与真实的世界有关，因而在教学过程中也应考虑理论联系实际。自然界的物理现象可能具有很多起因，不是一个简单的理想模型可以模拟的。例如，在课堂上讨论“如何利用简单模型去模拟现实异常体问题”，让学生分析可能产生的误差及其缘由，学生可以更好地理解理论方法的应用条件和应用价值。因此，在理论教学中应适时、适量地引入真实条件下的话题加以讨论，把抽象问题具体化，有助于启迪学生如何利用理论知识解决实际问题。

方案设计是训练学生运用所学知识和技能的一个有效环节。问题可以是虚拟的，也可以是真实的，而解决问题的途径不是唯一的，最好的答案或结论也不是唯一的。因此，训练的目的在于检验学生完成的过程是否具有科学性和逻辑性。例如，提供一个重力异常数据，学生可以用不同的方法去求解异常体的深度；给定一个叠加信号，学生可以用不同的信号分析方法去分离。而不同的方法得到的结果可能具有一定的差异，但不能依此评定学生的成绩。若能结合不同方法的特点对结果进行分析，学生的受益就不仅限于得到一个“正确”的答案了。

野外开展教学实习或生产实习，可被视为真正的职业训练。专业技能训练是主要的目的，而在实习过程中必然要涉及人员调配、分工协作、资源（包括仪器设备和材料以及经费）的管理与使用等，有时还需要面向社会，获得社会资源。地球物理野外工作需要多人协作才能完成，这是最适合训练学生领导能力、组织管理能力、团队协作能力的阶段。在实习中，教员不应包揽一切，而是应该让学生自主设计、管理，并组织实施野外工作。为了让更多的学生得到锻炼的机会，可采用定期轮岗制。例如，2000年我院在河北秦皇岛开展的教学实习就采用了“轮值经理制”方式组织学生开展野外实习。许多学生通过实习，在项目组织、团队协作能力等方面得到了锻炼。对这种新颖的举措，学生反响强烈。

实践教学方法并没有固定的模式，不同的专业有不同的要求。新时期的教学主体――学生有别于以往，其思维方式、学习方法和与他人相处等方面都有显著不同，如何开展好实践教学，需要教师在教学实践中不断探索，不懈努力。

中国高等教育始于时期，经过了近150年的发展，可以说，我国已经成为世界上在校大学生规模最大的国家。诚然，高等教育为我国的经济发展和社会进步造就了大批科技人才，取得了巨大的成就。但与此同时，高等教育也存在不少问题。而加强高等教育的实践性教学，有利于培养学生的创新思维，以此来满足我国转变经济发展方式，建立创新型国家和参与国际竞争的需要。

参考文献：

[1]刘光鼎.回顾与展望――21世纪的固体地球物理[J].地球物理学进展，2002，17（2）：191-197.

[2]于晟，陈J，朱日祥，等.国家地球物理基础设施：意义和任务[J].地球物理学进展，2007，22（4）：1122-1125.

[3]李培根，许晓东，陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.

[4]Colorado School of Mines 2016-2017 Undergraduate Bulletin [EB/OL].

http：//bulletin.mines.edu/pdf/2016-2017-undergraduate.pdf.

Thoughts about Practice Teaching Methods for Undergraduate Major of Geophysics in New Era

CHEN Chao

（Department of Solid-Earth Geophysics，Institute of Geophysics and Geomatics，

篇（5）

中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0326-01

前言：我国历史悠久，历经数个朝代，遗留下来的旧址非常多。对这些古遗址进行研究，可以让我们洞悉历史脉络，了解朝代的更替，也能学习到先人的智慧。然而，我们只有掌握比较可靠的探测技术并适当地应用，才能尽可能准确地得到我们需要的资料。地球物理技术是现今考古研究中主要运用的方法，其根据考古目标的物性差异，即根据建筑类型、材料、大小，埋葬地的物性特征，地表因素等的不同分为很多种不同的方法，本研究重点介绍磁法勘探、高密度电法、探地雷达等几种方式。

1.不同地球物理探测技术

1.1 磁法勘探的方式

磁法勘探是以有关的地质学、地磁学、岩矿石的磁性理论和数学理论为基础，研究地球磁场以及各种磁性目标体所引起的磁异常的空间分布特征和变化规律，从而达到考古勘探的目的。田野考古勘探中应用磁法进行勘探的前提是考古目标具有异于周围的磁异常特征，含铁磁性矿物的文物遗存或文化遗址的磁异常要高于周围的介质。考古勘探中的磁异常特征还与热剩磁、压力剩磁、化学剩磁、天然剩磁、沉积剩磁、黏滞剩磁等因素有关。尤其在对古城墙遗址探测时，热剩磁和压力剩磁两个因素会起较大作用。古代的砖瓦制作过程中，都曾经经过高温烘烧，甚至经过多次高温-冷却-再高温的循环过程。在此过程中，由于热运动和地球磁场的共同作用，这类材料中的磁性物质的磁畴体积、分布状态和排列方向都发生了变化，从而获得了相应的热剩余磁性。而压力剩磁的产生是由于夯土等建筑在营造时受到机械力作用时产生内应力，其矫顽力与内应力成正比，微细的岩土颗粒按当时地磁场方向呈定向排列，矫顽力越大，往往剩余磁化强度也越强。此外，夯土城墙在营造时会带入一些当时的植物，经过一定的历史时期，会造成趋磁细菌的富集，但是这种生物原因产生的磁性大小尚有待研究。

1.2 高密度电法的方式

高密度电法的基本工作原理与常规电阻率法大体相同，是以地下介质的电性差异为基础的一种电探方法。根据在施加电场作用下地层传导电流的分布规律，推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况。野外测量时一次性布设全部电极，利用程序控制自动实现电极转换和测量，从而获得剖面上不同位置、不同极距的视电阻率值。根据实测的视电阻率剖面进行计算、分析，便可获得地层中的电阻率分布情况。影响电阻率特性的因素较多，如含水率、饱和度、孔隙率、矿物成分、介质颗粒的结构等。同一岩土材料在不同条件下的电阻率数值比其他物理量有更大的变化范围，这使得基于电阻率特性的电法探测手段比其他物理量的地球物理探测方法对被测材料有更强的识别能力，更具有优越性。但应用这种方法时，地面起伏不能太大，因为如果地面起伏太大，会使得电极的水平位置发生较大的偏差，一个电极的位置变化后，会给后续电极的位置带来一定的影响，为数据的解释带来不便。

1.3 探地雷达的方式

探地雷达利用高频电磁波，以宽带脉冲形式，由地面通过发射天线定向送入地下，经存在电性差异的地下地层或目标体反射返回地面，被接收天线所接收。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的介电性质及几何形态而变化。通过对时域波形的处理和分析，可确定地下界面或考古目标体的结构及空间位置。不同介质由于其介电常数差异，形成电性界面，这是电磁波在地下传播过程中发生反射的条件。

2.各种地球物理探测技术的实例

2.1 良诸古城

良诸古城被认为是良诸文明的“都城”，它是目前中国所发现同时代古城中最大的一座，被誉为“中华第一城”。古城墙大多在地表表土以下，由黄土堆筑而成，近底部铺垫一层石头。由于遗址区内土壤含水量较多，采用一般电磁法技术进行探测，效果较差。城墙底部有石头层，并且城墙土和周围土含水量不同，故可根据其电性差异，对目标体进行探测。因此，我们的探测就采用高密度电法，通过对地下半空间传导电流分布规律进行研究，获得地下介质的电阻率。与传统电阻率法相比，这种方法的成本低、效率高、测点密度高、信息丰富，更适于在良诸遗址区应用。通过二维视电阻率剖面、三维视电阻率平面图以及反演结果的综合分析，可较好地探测古城墙。

2.2 汉安陵陵邑

汉惠帝安陵，位于陕西省咸阳市东北，封土为夯土筑成。陵邑四周有夯土筑成的城墙，至今仍存残墙断垣，但西墙保存较差，仅在城西北角残留一段。此次探测目标主要是陵邑西城墙，位于农田内，地表无存。当时城墙上方铺有瓦当，随着城墙倒塌，瓦当多残留在城墙原址，这些汉代瓦当有着较强的热剩余磁性。磁法测量是考古调查中最常用的方法，如果在调查过程中此方法有效，应尽量采取。比如，在研究中，使用G858艳光泵磁力仪对目标区进行探测，可快速地确定城墙位置。

2.3 南诏古城

南诏古城文化遗址位于云南省西南边陲的腾冲县，县城西北约三千米，为南诏大理时期延续到元代腾冲城遗址。由于年代久远，许多城墙已深埋地下，现地表已无存。由于此地区火山岩发育，不适宜做磁法勘探，且城墙电性差异较小，但是城墙用黄褐色土夯筑，夯层清晰，用探地雷达进行探测，在不同的时间深度上会出现多组连续的反射同相轴。探地雷达三维属性技术可较好地应用于考古领域，尤其是在探测夯筑的城墙时，其振幅信息相对丰富。探地雷达虽不适宜于考古面积性测量，但由于其高分辨率，所以在小区域内对考古目标体进行详查时，效果较好。

2.4 北庭故城

北庭故城在新疆维吾尔自治区吉木萨尔县城北约12公里处，是唐代设立的北庭大都护府所在地，当地群众俗称“破城子”或“唐朝城”。城址平面布局略呈长方形，城分内外两重，内城位于外城中部略偏东北。北庭古城大约在明朝毁于战火，城墙土就地取材，地表部分城墙残高约7米，宽约5米，夯迹清晰。某研究中，探测区域位于外城城墙遗址，地表无残留，探测目的就是确定地下埋存状况。这个区域无人为干扰，且地表相对平坦，易于做物探工作，但由于目标存在的不确定性，以及目标和周围土物性差异较小，因此采用探地雷达和磁法进行综合探测。

结论：

本研究介绍了三种不同的地球物理探测技术，即磁法勘探、高密度电法和探地雷达，对其原理、特点以及适用的注意事项等都做了相应的阐述，再根据良诸古城、汉安陵陵邑、南诏古城和北庭故城城墙等具体实例，对这几种方法的具体应该怎样应用，怎么才能更好应用做出了一定的分析，这些研究也能为我们日后地球物理探测技术的综合应用和研究做出一定的参考。

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地质学专业设置的大体思路与其他专业并无太大差异，大一大二年级为基础课，大三大四为专业主干课。理工类课程中的数学基础――高等数学、线性代数、概率论与数理统计自然是不可少的；专业课除了地球化学方向以外，其余领域都有涉及，如古生物与地层、岩石与矿物、构造、矿床、地球化学等方向。

通过专业基础课的学习，我们能够建立起系统的地球科学思维。在基础课学习之后，我们可以对常见岩石矿物进行鉴定，了解不同岩石矿物性质，对不同地层的形成环境进行复原。了解地球表面沧海桑田的变化历程与变化机制。这些专业基础课不单单是为后面的专业主干课提供知识储备，同时可以为我们今后走上工作岗位提供技术支持。

专业主干课主要是地球物理探测方法与能源、固体矿产勘查理论课程。地球物理探测方法包括重力、地磁、地震、地电射、放性和测井等方法，是不是看上去很高端？在学习了专业基础课和地球物理勘探方法之后，我们知道了形成矿产的环境，就能通过各种办法寻找丰富的资源。

专业实习是我们地球科学课程的特色。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。书本上的知识掌握透彻是不够的，只有大自然这本天然的教科书才能让我们领略到地球科学的博大精深。

实习是地质学子的必经之路

北戴河地质实习、周口店地质实习、生产实习、毕业论文实习，一系列的专业实习课大大开拓了我们的视野，因而掌握地球科学在野外实际过程的应用是很必要的。地球科学是一门实践性的学科，而且由于专业性质，常常有与大自然“亲密接触”的机会。很多同学因为害怕出野外而对地球科学敬而远之。对于这一点我不否认，因为尽管跋山涉水肯定比端坐在电脑前享受着冷气辛苦很多，但现在很多“驴友”背着包野外远足不也是回到自然吗？

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前言

地球物理测井，广泛应用于工程勘探的各个领域。通过测井地层得到钻孔信息丰富，岩石钻孔记录的物理性质，地球物理信息的采集，处理和解释，为地质信息，信息工程和地质灾害，生态环境等信息，在推断地质结构和地质环境，在解决水文地质问题中发挥作用。我国首家煤炭行业运用盾构技术进行隧道施工在新疆某煤矿投入生产。盾构隧道地质条件将不利于施工过程，可能引起周边建筑物沉降表面变形或冲突，特别是岩石风化、水文等因素直接影响盾构隧道施工安全。所以我们必须利用经验做好预测，基于地质隧道预报经验，国内普遍采用地质雷达、钻孔、地质分析三种方法进行处理。

1 综合地球物理测井技术和应用

地球物理测井方法：自然伽玛、声波测井、电阻率测井、自然电位测井、井温、井斜测井、井中电视、盐化等。仪器设备：测井仪器采用北京中地英捷物探研究所生产的PSJ-2型数字测井仪。该系统由主机、电缆绞车、笔记本电脑、发电机，密度、井温、井斜、声波及电极系探管组成。井下电视采用武汉长胜工程检测技术开发公司JL-IDOI（A）智能钻孔电视成像仪。

中国地调局地科院物化探在完成综合测井数据采集、资料解释、统计分析和综合研究工作基础上，获得重要发现，取得了系列进展和成果。完成了庐枞ZK01及铜陵TLZK01两个2000多米钻孔的6次综合测井数据采集工作，测量总深度达4126.43米。取得了视电阻率、自然电位、极化率、磁化率、声波速度、超声成像、自然伽马、岩性密度、井斜、井径、井温、泥浆电阻率测井及井中磁测等13种测井参数的测井数据和图像。

在XX钻孔1500米以下井段连续发现21处强放射性异常（一级表外含量），异常段累计厚度达93.02米，为庐枞地区深部找铀矿提供了重大线索。通过对TLZK01钻孔岩心编录及测井资料对比分析，采用有效的矿化带识别技术，推断金属硫化物矿化段异常12处，累计厚度400余米。利用ZK01、TLZK01钻孔的常规测井资料，研究了岩性测井响应特征，完成了钻孔主要岩性的测井响应分析和岩性识别分层。利用ZK01、TLZK01钻孔的超声成像测井资料，统计分析了钻孔壁裂隙发育和破碎状况。对多参数地球物理测井结果进行了综合研究，分析了钻遇地层主要岩性的测井响应特征，初步建立了相应的物性模型。

通过深部地球物理钻孔和地球物理勘探工作的发展状况，地壳浅层的垂直变化，深化金属和地面地球物理数据提供解释，而且提供了丰富的地球物理信息，也为工作区寻找深部隐伏矿提供了丰富的地球物理信息。目前最新的脉冲中子饱和度测井、同位素示踪测井及配套装备等研究，创立了脉冲中子双谱饱和度测井及致密气藏脉冲中子测井理论，发明了放射性同位素示踪剂载体的制备工艺及放射性同位素示踪剂评价手段，形成了满足不同地层条件下注水、产出剖面监测的同位素示踪技术体系，创建了以中子寿命谱技术为核心的套后放射性组合测井解释方法，达到了截面双参数同时测量，实现了监测技术的安全、可靠和高效。

2 综合测井在盾构隧道工程主要数据

（1）不同的地质构造，岩石层的特征曲线不同，我们可以利用综合测井数据曲线来观察比较各种岩层，通过比较可以得到不同的特征，针对不同地理特征实施钻孔方案和具体的工作面方案。（如图所示）上述综合测井数据曲线分析了电阻率、声波速度曲线和电位情况，根据具体的数据曲线解释原则，与实测曲线进行对比，可以确定工作面的岩层属性，对后续的开采工作非常有利。（2）声波速度测井曲线的解释，声波在不同岩层结构其波速会有不同的变化，通过不同层面其物理指标将有明显差异，我们根据声波速度可以确定岩孔破碎程度，进而分析岩石的破碎情况和裂缝的发展趋势。（3）电阻率、自然电位以及温度曲线的变化和异常解释，一般情况下岩石周围含水层的电阻率都会呈现较明显的异常状况，自然电位会明显偏离基准线，有明显的上升变化趋势，温度呈现不规律的变化，一般情况温度的梯度变化比完整的井孔温度梯度小，随着深度的变化并不明显，因此我们结合电阻率和温度曲线，再结合自然电位变化的解释分析确定其分类，定位含水丰富区域。（4）井液电阻率测井（盐扩散法）：在含水层（段），盐化后井液电阻率随时间有明显增加和位移，根据盐化后井液电阻率随时间的变化和盐水柱的运动方向，划分含水层（段）并确定其补给关系。根据井径测井实测数圈定井径扩大段。（5）智能钻孔三维可视化成像：三维地质建模是运用计算机技术，利用测井资料、录井资料和钻井资料，形成工程参数和地质参数的三维数据体，定量分析钻孔的破碎情况、裂隙的发育及长度、宽度、裂隙的产状，计算钻孔中破碎带的面积，绘制相应的三维井眼轨迹，逐渐成为随钻地质导向钻井技术的一个热点。利用VC++与OpenGL混合编程实现井眼轨迹和地层三维可视化。

3 测井曲线综合解释

综合测井的成果解释：可以结合声波速度曲线变化来确定岩层的破碎程度，进行较准确的评估，结合电阻率、井温度变化、电阻率变化可以对岩层井下的含水状况进行评估，利用井下电视对工作面异常区进行综合的分析。利用现代化的成像测井能够准确经行地层结构分析，得到较准确的量化分析报告，结合声波速度和地质特征进行交互式的信息对比，得到裂缝参数、岩体频谱分析等等。

4 结束语

在钻井超前勘探盾构隧道时地质预报综合录井取得了一些进展。特别是软岩、硬岩，在破碎带岩体风化程度、不良水文地质等提供了一种科学地球物理测井数据，减少技术引起的屏蔽导体和盾构施工变形和损伤的影响，以便采取相应的措施，以确保隧道施工安全。建议：如果地质雷达在隧道的顶部，位于高密度勘探地面上，盾构隧道不良地质体在施工过程中对地表扰动的形成，可能引起周围建筑物和调查监测变形或沉降，将更有现实意义。

参考文献

[1]刘明举，刘毅，刘彦伟，等.地球物理测井技术在判识构造软煤中的应用[J].煤炭工程，2005，5.

[2]董红，侯俊胜，李能根，等.煤层煤质和含气量的测井评价方法及其应用[J].物探与化探，2001，2.

[3]王力，袁安民.综合地球物理测井在隧道建设前期勘探中的应用[J].工程地球物理学报，2009（6）.

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一、引言

随着区域成矿学理论的不断深入发展，其在地质矿产找矿过程中发挥的作用也越来越大了，本文将首先简要介绍区域成矿学的基本研究内容和研究方法，之后分析区域成矿学在找矿中的应用。

二、区域成矿学的基本研究内容和研究方法

（一）区域成矿学的研究内容

区域成矿学的研究内容主要包括以下几个方面。1．区域地层、构造、岩浆和变质作用及地质发展史；区域主要地质事件及其成矿意义；区域地球物理特征及岩石圈组成与结构。2．含矿岩石建造的种类、形成与分布；构造2成岩2成矿作用。3．区域地球化学特征：基岩、土壤、水系物质的成矿元素丰度，主要地质体的元素丰度，壳幔的主要元素丰度；作为成矿物质来源的地球化学块体及其成矿意义。4．区域地质流体：古含矿流体的类型、来源、输运和停积；区域尺度含矿流体的示踪标志；构造-流体-成矿作用。5．已知矿种、矿床类型和成矿条件，主要矿床的成矿模式及成矿特征。6．区域的综合地质异常（地质、物探、化探、遥感等），原生异常与后生异常，各类异常间的关联及其示矿意义。7．区内的成矿系统（一个或数个）及各成矿系统间的联系；按区域构造演化和成矿继承性建立区域成矿谱系。8．建立矿产信息库，编制区域成矿规律和成矿预测图。9．总结区域成矿规律，认识区域成矿特征，明确进一步研究的问题与方法。10．区域矿产资源潜力评价：明确区域内的主要矿种、主要矿床类型；预测矿产资源量和远景区；研究重点矿床的找矿模型和区域普查找矿方向以及适用于本区的找矿方法和技术。

（二）研究方法

针对研究对象的复杂性，宜采用多学科的综合研究方法，包括地质学、地球化学、地球物理学、地理学、气象学、遥感学、水文学、生物学、经济地质学、矿产勘查学等学科的交叉融合来探索区域成矿规律。

区域成矿学的研究方法主要有：1．区域地质、地球化学、地球物理的综合信息制图与研究；2．区域控矿因素分析；3．区域地球化学块体分析；4．区域成矿系统分析(环-要素-过程-产物-演变)；5．矿床形成-变化-保存研究法；6．区域成矿模式及成矿谱系研究法；7．区域成矿图编制（二维、三维、四维）；8．区域矿产信息库的建立；9．区域矿产预测及预测图的编制；10．区域矿产资源潜力评估法。

以上每一种方法都有其目标、任务、技术手段、工作程序和质量指标等，详见《区域成矿学》及有关的工作方法指南。

三、区域成矿研究和找矿思路

在成矿区带研究中如何运用当代区域成矿学的理论与方法，是大家关心的问题。作者建议以成矿系统分析为一根主线，以它为纲，进一步研究和审视有关找矿目标、找矿信息和找矿方法等问题。现提出几点认识和思路供参考，希望能起到抛砖引玉的作用。

（一）区域找矿目标由单个矿床到矿床系列

在过去的找矿工作中，常以单个矿种和单个矿床类型为目标，如找寻金矿、铁矿、铜矿等，找斑岩型铜矿、找构造2蚀变岩型金矿等。这种“单打一”的找矿对象，在计划经济时期和专门找矿工作中是常见的，也是无可厚非的，但这终究限制了找矿者的广阔视野，也造成了有可能避免的浪费。

当今，我国的综合性区域矿产调查和找矿预测工作正在全面展开，找矿的目标就不只是单个矿种和矿床类型，而应该是找寻该区存在的矿床组合或矿床系列，即由一定成矿系统产生的全部矿种和矿床类型。例如，在长江中下游成矿带找寻Cu、Fe、Au、S、Mo、Pb、Zn等矿种的斑岩型、矽卡岩型、角砾岩筒型、热液脉型和层控型等矿床。这样以一个成矿系统中所形成的矿床系列(组合)作为找矿的整体目标，就可胸有全局、举一反三，线索较多，信息量大，回旋余地也大。这就增强了找矿工作的主动权，与“单打一”的找寻单个矿种和矿床类型来比较，更有利于提高找矿的命中率。从另一个角度看，矿床分类过细，不利于在找矿中建立对区域成矿的整体认识。而加强对找矿目标的整体性、综合性研究则有利于建立起找矿的战略眼光。

（二）从矿化网络入手逐步缩小靶区

在区域找矿中，一般先发现示矿异常，再据以追溯矿体。因此，深入研究矿致异常，应该成为区域成矿研究的一项基本内容。在成矿作用中产生的各类异常地质的、地球化学的、地球物理的异常，或直接由矿体因素引起，或由矿化蚀变岩石及含矿地层、岩体、构造等引起。它们或反映矿化的化学异常或物理异常，或反映矿化体的生物异常。这些异常在时间、空间和成因上是密切关联的，例如，很多地球物理异常就是由地质和地球化学异常引起的。因此，可以将与一定成矿作用有关的各类异常称为“异常系列”，并将其纳入成矿系统的产物之中。即一个成矿系统的作用产物包括矿床系列和异常系列两个部分，它们在形成时间上常显示阶段性，在空间上组成有序结构，表现出分带性，形成三维的矿化2异常网络或简称矿化网络。而这种矿化2异常网络正是我们区域找矿的总体对象。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间，能显示更多的有关成矿的信息，因此，常常是有效的找矿标志。应充分运用地质成矿理论，区分和筛选这些有关异常，一步步地缩小找矿靶区，以达到发现矿床的目的。

（三）全面研究矿床形成条件和保存条件“来龙去脉”找矿法

矿床是地质历史的产物。区域成矿系统及其产物是一定的地质历史作用的结果。矿床系列及异常系列在其形成后又进入一个新的历史阶段，即这些产物经受后来地质作用的变化和被改造的阶段。主要的地质改造作用有构造变形、流体溶蚀、变质作用和地表风化剥蚀、搬运和掩埋作用等。作为一个矿床，其经受的后来变化有变形、变质、变位、变品位、变规模等，其结局有几种可能：①保存完好；②部分保存，即矿床规模缩小；③转变为其他类型；④消亡。目前，已知的地表和近地表的很多矿床都是经过众多地质事件磨难后的“幸存者”。一个区域中的矿床“幸存者”越多，找矿的潜力就越大。

正是利用了历史分析的方法，我们才注意到矿床和成矿系统的“来龙去脉”。对每一个矿床，都要问几句：你经历过哪些遭遇?你是原状，还是残破状?你是原来的规模（储量），还是剩余储量?你损失的储量到哪里去了?调查摸清这些问题，对于正确评价矿床是很有帮助的。由此还可进一步认识到，在过去的区域成矿研究工作中，大多只注重成矿条件，即有利的成矿地质因素的研究，而忽视了对于矿床形成后保存条件的研究。基于前述理由和实际找矿的经验，区域成矿研究应该“两手抓”：既要研究矿床的形成条件，又要研究矿床的保存条件。即矿床保存条件的研究不是附带任务，在大多数情况下，它是一项并不亚于成矿条件研究的重要内容。在具体工作的地区，还要研究一个成矿系统产生的矿床组合和异常系列的被改造过程和整体保存条件，包括哪些矿床类型被破坏了，哪些被保存下来，保存在哪些地段?等等，这对于区域矿产资源评价是十分必要的。

参考文献

[1]张逸阳，区域成矿学及中国区域成矿特征研究[J]，科技资讯，2008，(03)

[2]祁思敬，区域成矿学研究现状与发展趋势[J]，西安工程学院学报，1999，(01)

[3]谢格洛夫，叶敬仁，成矿分析原理及构造-岩浆活化区成矿学[J]，大地构造与成矿学，1983，(04)

篇（9）

中图分类号：E951

一、前言

地热能是赋存于地球内部一种巨大、宝贵的矿产资源，它是一种绿色环保、经济高效的新型能源。具有投资少、见效快、使用方便、节能环保等特点，开发利用前景广阔。运用综合物探方法对地热资源进行勘探，可以避免单一物探方法的局限性，提高勘探精度。相信综合物探方法在今后地热资源勘查中的应用会更多，效率和精度也会有很大提高。

二、地热概况

地球内部蕴藏着巨大的自然能源――地热能，它通过火山爆发、温泉、喷泉以及岩石的热传导等方式源源不断的向地表传送和散失。火山喷出的炽热的岩浆或从地下涌出或喷射出的热水和蒸汽，都是巨大的载热体，它们不断地将地球内部的热能带到地表。地球每年通过地表传输的总热量很大，但是在有限的地区内不仅很小，而且很分散，目前的技术经济条件尚无法抽取和利用，因此还不构成资源。自然界中有一些过程能够使地球内部热量在有限的地域内富集，并且达到人类能够经济开发利用的程度，这种热量便构成了地球资源或地球能源。

三、物探方法分类简介

目前，地球物理勘探方法很多，根据工作空间的不同，可分为地面物探、航空物探、钻井物探及测井等。

测井是应用地球物理方法来研究钻孔地质剖面，解决地下地质技术问题的一门技术，包括视电阻率、侧向、自然电位、自然伽玛、密度、声波、中子、产状、井径、井斜、井温、水文流量、核磁共振、微测井、伽玛能谱、压力、感应、成像测井等几十种方法。

地震是以研究地震波在地壳内的传播规律，达到查明地下地质构造和寻找有用矿藏的勘探方法。近年来，地震技术发展很快，有反射波法、透射波法、折射波法地震，有二维、三维地震，有高分辨率、微地震，有浅层、深部地震等，处理方法较多，不但精度高、速度快，而且处理手段灵活多样。

电法是以研究地下各种岩层电性的差异为依据，寻找和勘探矿藏、探测地下水、解释地质构造等，有电测深法、自然电场法、充电法、电测剖面法、瞬变电磁法、电偶源频率测深法、电磁测深法、感应法及高密度电法等。

重力和磁法除传统方法外，还有高分辨率、高精度重力和磁法物探方法。重力资料多用于区域构造单元的划分、断裂构造空间展布的确定及盆地基底起伏及其性质的研究工作。利用磁法可探测矿藏，确定隐伏岩浆岩体的分布、厚度及与断裂带的关系，确定水热蚀变带位置。

遥感可得到卫星图像或航空图像，通过对不同种类、不同比例尺、不同时相的航空航天遥感图像进行地质解译，判断地貌、地层、地质构造，寻找矿藏和探索水文地质条件，还可判断地面泉点、泉群和地热溢出带。

各种物探方法从空中、地面、地下不同角度组成了立体阵容，这种特殊的组合方式决定了物探方法必须要综合考虑、分析和研究解释。在地热资源勘查中，物探工作是其重要组成部分。地热资源勘查应视情况采用综合物探方法进行，以避免采用单一方法在深度、广度、精度方面的影响。因为单一物探方法有时具有多解性，如高温热水和蚀变矿物都能引起低阻，高温热流体视电阻率低，但视电阻率低的地方不一定都有高温热流体等；而通过综合物探可获得地质构造条件、热储赋存范围、地下水补给关系及空间位置等资料。为了更好地查明地热田的地质条件、热储特征、地热资源量，评价开采技术经济条件，在地热资源勘查中对综合物探工作应给予足够的重视。

四、地热物探评价方法的应用

地热勘探中，几乎所有的物探方法都可以考虑部署的。但是，不同的地热田，由于地质条件、热储结构、成因类型、地热液体的化学成分等不同，其物探异常的客观反映也必然有所差异，对物探方法的选择和异常现象的解释也有所不同，不能照搬某一种模式，而应根据实际情况，合理地选择适合勘探区的物探方法组合系列，才能使所获成果达到预期的目的。并且在新的地热田勘查中，综合物探工作应优先开展。

五、物探方法组合在地热勘查中的应用

地球物理勘查工作是通过不同的物探方法对一个地区进行平面测量和垂向测量，在野外试验及资料总结分析的基础上了解地质体平面和垂向的特征。一般在地热资源预可行性勘查和可行性勘查阶段进行，勘查范围应包括相关的构造单元并结合地热钻井的井位确定。

平面测量一般是测量天然物理场，如重力、磁法和电法，其接收的是稳定的场值，在一个测点上只有一个数值，一般要有地面上多个观测点才能反映出物理场的分布特征。在一条线上的观测值组成剖面曲线，由多条平行的剖面可以组成平面数据。测深方法如人工地震、电法和面波测深等，一般要建立一个变化的人工场，在原地布一个接收系统来了解地下不同深度的物理量，即得到一条垂向剖面。

地热物探工作需要多种方法组合完成，特别是要根据地质任务合理选择不同方法进行组合。具体方法的选择要考虑目的层的物理前提，即目的层与其他层的物性差异，这个差异要足够大，能反映到物理场中被仪器观测到。

地球物理勘查工作的任务是初步查明：①圈定地热异常范围和热储的空间分布特征；②确定基底起伏及隐伏断裂的空间展布；③确定勘查区的地层结构，热储层的埋藏深度。鉴于这些地质任务，参考研究区的工作成果和其他资料，对比分析各种方法在不同地热田的应用效果，结合地热田地球物理特征，建立本区地球物理勘探方法组合。

六、总结语

地热的开发带来巨大的经济效益让很多投资者趋之若鹜，与此同时地热的勘查具有很大的风险性，投资大、成本高也令很多投资者望而却步。我们在地热勘查中应该采用最有效的方法，采用新技术新方法节省经济成本，开发利用地热资源。

参考文献：

1、黄健良 吴波 邵月中，浅谈综合物探方法在地热勘查中的应用[J]，科技信息，2009年第18期

篇（10）

主管单位：国土资源部

主办单位：青岛海洋地质研究所

出版周期：月刊

出版地址：山东省青岛市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1009-2722

国内刊号：37-1118/P

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发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1982

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期刊简介

《海洋地质动态》创刊于1982年，由青岛海洋地质研究所主办，海洋出版社出版。本刊是海洋地质科学领域的一份综合性指导类刊物，主要刊登反映当今国内外海洋地质、海洋石油地质、海洋矿产资源、海洋地球物理、海洋地球化学、环境地质和灾害地质等学科的科技进展和发展趋势的学术论文；报道相关科学领域的最新研究成果、新技术方法、海洋地质调查研究和学术活动等信息。

篇（11）

在我国高等教育进入大众教育阶段且快速发展时期，如何进行精英和卓越人才培养，是我们一直思考的问题。吉林大学地球探测科学与技术学院作为拥有国家重点学科的学院，在人才培养方面一直进行着积极的探索和实践，特别是自20世纪90年代以来，我们进行了一系列的改革。1998年我们开设了基地班，强调注重基础、拓宽专业口径，加强地质工科人才综合能力的培养；2003年开始，以提高学生实践能力为目标，开展了实践教学体系的改革与实践，建设了校内外实践教学基地，形成了新的实践教学体系；2005年以来，借助“质量工程”契机，进行了系列改革和创新研究，取得了系列的成果；2009年开办了地球物理学与应用地球物理相结合的吉林大学李四光地球物理试验班，实践证明该班人才培养取得了很好的效果；从2008年开始，我们提出了卓越人才培养的理念，2010年我们开办了“应用地球物理卓越工程师试验班”。通过一系列的改革与实践，积累了一些经验和成果，切实提高了人才培养质量。

吉林大学应用地球物理卓越人才培养体系可总结为：一个理念、两个基础、四个支撑和一个机制体系。

一、一个理念：“研、严、妍”，培养高素质人才

为配合国家重点学科建设，我们对人才培养方面所做的探索进行了系统总结，提出了“研、严、妍”培养高质量人才的教育理念。

1.研：研究环境育人

建设研究型大学是吉林大学的建设目标。我们认为建设研究型大学不仅体现在科学研究上，同时也体现在研究环境上育人。本学科本着研究环境中培养高素质人才这一宗旨，围绕本科教学如何适应建设研究型大学的需要，开展研究型教学体系的研究，对研究型大学教师的基本要求、教学管理等方面进行了深入的研究和探讨。为提高人才培养质量必须开展“研究环境的创建与研究型教学”、“研究能力培养的重要环节――实践教学”、“提高人才培养质量的关键环节――课程建设”等方面的研究。

2.严：严格教学管理、严谨的教风和严肃的学习态度

教学管理是提高人才培养质量的重要保障。多年来我们制订了严格的管理制度和管理规范，并汇编成册，院内印发，为我们顺利完成教学工作，监督教学质量，考核教师教学效果等起到了保障作用。

教风集中体现了一个单位的师德建设水平。作为学院的师德建设，我们重点抓三个方面的建设：一是加强教师职业道德规范建设。明确教师的职责和义务，强调教师是一个特殊的职业，教师的服务质量关系到国家、民族和事业的兴衰。二是促进教师队伍业务水平和能力的不断提高。没有教师学术水平与业务素质的提高，就没有教育教学质量的提高。三是增强教师学术意识。教师的服务对象是国家、民族的未来建设者，教师不但要探索真理，还要将已经发现的真理、规律阐述清楚，培养学生从更高层次去认识真理，发现真理。

学生的学习态度受学校、社会、家庭多方面的影响。学院始终坚持应尽的责任，坚持开展学风建设。重点放在引导学习、端正学习态度方面，教导学生人人成才，人人都能成才、人人都应该成才。学生的来源不同，个体差异很大，作为学校的责任，就是最大限度地调动学生学习的积极性和主动性，帮助学生发现自己的特长，挖掘自身的潜力，掌握必备的知识，使学生成为对社会有用的人。

3.妍：鼓励学生个性发展，百花齐放

学院教师和学生工作管理人员，围绕大学生的素质教育、大学生的思想品德教育、大学生培养的素质体系、高等教育阶段师生关系的定位与合理构造等问题，进行了认真的研究与探讨，对提高大学生综合素质、鼓励学生个性发展起到了积极的作用。为此，我们利用社会办学资源，在大庆油田建立了吉林大学地球物理学科的“大学生研究和教育基地”。

另外，教师的科研水平和科研能力是提高教学质量的基础和保障。学院已经形成了稳定的科研方向，具有明显科研特色，对本科教学起到了积极的促进作用。科学研究促进了本科专业建设，扩充了学科的体量和繁衍能力；科学研究项目促进了学生的创新精神和实践能力的培养，多年来，学生毕业论文（设计）的题目80%来自于教师的科研项目。

二、两个基础：公共基础加专业基础

作为应用学科的人才培养，强调专业课内容设计和教学重要性的同时，公共基础课和专业基础课的设计和学习更要重视。它决定学生的发展潜力和未来创造力，所以我们坚持素质、知识和能力的综合培养。以往我们只注重知识的学习，往往忽略了人才素质和能力的培养，人才成长的因素是综合的，只有具备良好的素质、丰富的知识和较强的实践能力，才能有好的发展前途。

在我们的人才培养体系中，有很大的内容体现在公共基础和专业基础知识和素质的学习上，目的在于为学生打下一个坚强的学科基础。在对基础学习的同时，我们也强调阶段性的知识综合，所以我们开设阶段的知识运用研讨课，帮助学生学会运用知识，学会综合思考。

在公共基础知识学习时，我们在学生掌握高等数学和普通物理知识后，让学生思考“你不是一个运动员，但你如何做一个好的四百米跑运动员的教练”等研讨课，这就要求学生把了解的如何画四百米跑道等素质，运动员跑步时姿势的力学结构的数学描述、跑步时向心力和离心力对运动成绩的影响、直道和弯道时力学平衡的变化等知识进行综合思考，强调学生学习的物理、数学的运用，即基础知识综合运用的研讨。目的是使学生学会观察生活，运用物理知识描述和数学知识表达。

在专业基础知识学习时，我们结合大学生创新项目等的学习和研究，让学生思考一些理想状态下的专业问题，可能讨论时专业语言不规范，但物理和数学知识必学到位，然后逐渐精炼和提升。目的让学生学会分析问题、用工具解决问题、描述和表达问题解决的情况等。

同时，我们一直强调公共基础知识和专业基础知识一定要与时代同步，时时把相关基础学科的知识引进本专业的学习，用于解决本专业的问题，提升本专业解决实际问题的能力和专业需求。

三、四个支撑：专业、队伍、课程和教材、实践教学基地

1.特色专业建设

优势特色专业是人才培养体系的重要依托。在长期的办学实践过程中，吉林大学勘查技术与工程（应用地球物理）专业积淀并形成了具有自己特色的人才培养模式。以“地质资源与地质工程”一级国家重点学科、“地球探测与信息技术”和“地质工程”两个二级国家重点学科为依托，深入贯彻产、学、研相结合的指导思想，形成了特色专业培养方案和专业建设方案。通过改革与实践，勘查技术与工程专业于2008年被批准为国家一类特色专业建设点，应用地球物理是建设点的主体部分。

在特色专业建设的基础上，分别形成了“李四光（地球物理）试验班”和“应用地球物理卓越工程师试验班”培养方案。“李四光（地球物理）试验班”以培养崇尚科学、求是创新，具备良好科学素养的学术精英为目标，倡导求是、探索、创新；“应用地球物理卓越工程师试验班”以强化工程意识、工程素质和工程实践能力，培养未来地质工程技术领域领军人才为目标，注重国际视野、企业经历和竞争实力。通过上述方案的实施，促进了专业建设。

2.教学团队建设

教学团队是人才培养体系实施的关键。吉林大学“应用地球物理”是我国第一批博士学位授权点、博士后流动站，是国内第一个应用地球物理国家重点学科，国家“211工程”和“985工程”重点建设学科。

在教师队伍建设过程中，始终重视中青年教师的培养，坚持按照德才兼备选材，以爱岗敬业、甘于奉献引导，依照国际视野、勇于创新的目标培养，保证了应用地球物理教学团队的传承与发展，成为应用地球物理卓越人才培养的重要支撑。应用地球物理教学团队2010年被遴选为国家级教学团队。

3.精品课程建设与教材建设

精品课程建设与教材建设是人才培养体系实施的重要基础。近年来通过持续建设，锤炼出一系列精品课程，建成了“钻井地球物理勘探”国家精品课程；“电法勘探原理与方法”、“固体地球物理学”等3门省级精品课程。

在精品课程建设的同时建设了一批高质量的教材，涵盖了本科专业的主要课程。这些教材具有鲜明特色，2007-2011年共有8部教材获吉林省优秀教材奖， 为同类专业和相关专业提供了优质教材资源。其中《重力与磁法勘探》等3部教材入选“十一五”国家级规划教材，《地震勘探》于2012年初推荐为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。通过国家级规划教材和相关配套教材建设，促进了课程建设，凸显了专业特色。

4.实验中心与工程实践基地

实验中心与工程实践基地是人才培养体系实施的重要保障。应用地球物理实验中心围绕人才培养目标，突出学生主体地位，以“注重基本技能训练，加强设计性与综合性实验环节，突出创新思维与创新能力培养”作为实验教学的指导思想，提出了“抽象理论形象化、野外现场室内微型化、实验实习一体化”的实践教学建设理念，按照“实验实习、校内校外、软件硬件”三个主线合理配置实验资源，以解决学时有限、先进生产设备有限、专业软件训练有限等问题。形成了“全、新、强”特色，即技术方法全、训练环节全、实验层次全；组织模式新、实验内容适时更新；师资队伍强、学生能力强。该中心2009年被批准为国家级实验教学示范中心建设单位。经过持续建设已成为以学生为本、教学体系科学、实验教材系统、实验设施完善、实验装备精良、队伍结构合理、实验管理一流的开放式应用地球物理实验教学中心。

借鉴国外合作教育的培养模式，以培养“卓越计划”人才的工程意识、工程素质与工程能力为核心，建设了勘查技术与工程（应用地球物理）工程实践教育中心。该中心被教育部批准为“本科教学工程”项目2011年执行项目。

四、建立“校、研、企协同，社会广泛参与”的卓越人才培养机制

2003年起应用地球物理专业学生开始到大庆油田测井公司实习，2005年建立了“吉林大学地球物理实践教学基地”，公司每年选配高层次工程技术人才担任指导教师。2010年12月18日，吉林大学地球探测科学与技术学院与大庆钻探工程公司在吉林大学与大庆油田有限责任公司全面战略合作框架下，在长期合作的基础上，签订了国家级工程实践教育中心合作共建协议。双方决定发挥高等学校和国有大型企业各自优势，共同建设“勘查技术与工程”国家级工程实践教育中心。

利用吉林大学和大庆钻探工程公司两种不同的教育环境和教育资源，以培养具有国际竞争力的卓越工程人才为宗旨，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，以合作教育为切入点，着力推动人才培养模式转变。从吉林大学的内部培养走向开放的吉林大学与大庆钻探工程公司的合作培养。发挥企业具备真实工程环境和先进的工程实践条件的优势，为培养学生的工程实践能力和创新能力创造条件。在运作方式上由吉林大学和大庆钻探工程公司共同制订人才培养方案，共同建设课程体系和教学内容，共同实施培养过程，共同评价培养质量。企业选聘实践经验丰富的高水平工程专家担任学生的指导教师，学校选派专业教师和学生一起到企业实习、实践，增强教师工程能力。

2002年起与中国科学院地质地球物理研究所建立了长期合作关系。聘请研究所的院士担任学校的双聘院士，聘请一批博士生导师兼任本学科的研究生指导教师，参与本科人才培养。研究所在学校设立基金奖励德才兼备的本科生，近10年来已有20名学生获得奖励资助，有30多名学生免试推荐或考取了中国科学院地质地球物理研究所的硕士研究生。院所合作开展国家重大项目研究，取得科研成果的同时促进了卓越人才培养。

通过人才培养模式改革，近3年本专业学生申请“大学生创新性实验项目”66项，其中国家级项目26项。近5年来毕业生推荐免试研究生和考取研究生的比例保持在40%以上，本科生就业率（含考研）连续十年保持在95%以上。毕业生受到用人单位的普遍欢迎。

参考文献：

[1] 教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见[Z]. 教高[2011]1号.