科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 地球物理

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

2010储层地球物理研讨会
jiayanyan 2010-6-22 23:52
个人分类: 科研工作|8 次阅读|0 个评论
[转载]2009年国家自然科学基金资助项目━━地球物理与空间物理部分
viphushg 2010-6-15 10:05
2009年国家自然科学基金资助项目
个人分类: 未分类|2891 次阅读|0 个评论
物探研究人员值得收藏的几个期刊网站
热度 2 tianfei906 2010-5-12 20:47
现在各个专业期刊杂志繁多,对于一般的研究人来说,没有时间去看每一本杂志,但是,作为一个研究人员来说,不仅要专注自己的小领域,而且要关注本专业及相关专业的发展情况。因此,有必要收藏几本专业综合性杂志。现在网络的信息社会,为我们收藏资料提供了方便。在此,分享几个物探专业期刊的公开网站,大多期刊都可以在线浏览或下载,与需要人的同享。让你足不出户,也不用花钱,就能够了解本专业的发展前沿。 1. 勘探地球物理学会( SEG ), 其中包括 geophysics 和 The Leading Edge 两本杂志。这两本杂志在 SEG 网站都可以查看每期的目录和摘要,相信大多数有地质专业的学校的数字图书馆都定有这两本杂志。如果万一没有定,可以联系我帮你现在你要的论文。 http://www.seg.org/ 。 2. Geophysical Prospecting ,网站链接: http://www.wiley.com/bw/journal.asp?ref=0016-8025 3. Geophysical Journal International : http://www.wiley.com/bw/journal.asp?ref=0956-540Xsite=1 4. Nonlinear Processes in Geophysics ,专注于地球科学中非线性科学的研究,而且是开放性期刊,网站链接: http://www.nonlin-processes-geophys.net/recent_papers.html 5. Geophysical Research Letters :能够迅速反映地球物理最新研究成果的刊物,发表研究简报、科研方法、工作进展、研究结果及问题的讨论等;网站链接: http://www.agu.org/journals/gl/ 6. 中国地球物理学会 ,其中包括地球物理学报中文版和英文版,地球物理学进展, AppliedGeophysics 。其中球物理学报中文版和地球物理学进展是开放的,可以直接在网站上阅览。网站链接: http://www.cgs.org.cn/drupal/?q=node/85 7. 勘探地球物理 ,主要是石油勘探中方法。网站链接: http://www.ogp-cn.com.cn/cn/index.asp 暂时介绍这些,多了也没有时间看完。而且以上期刊都偏向于理论研究及其物探在石油勘探中应用。我一般的做法:就是看每期的题目和摘要,再有选择性看自己感兴趣的文章。这样就能够扩大自己对物探前沿知识的了解。如果,是对某一问题的具体研究,只在以上基本期刊上找相关的领域的文章,那将永不够。相信各位都会利用数字图书馆收集到更多相关领域的研究,在此不再啰嗦。
个人分类: 地球物理资料收藏|6429 次阅读|1 个评论
[转载]“透视”地球的人-记中国工程院院士何继善
tianfei906 2010-5-8 08:42
透视 地球的人 记中国工程院院士何继善 博主语: 在网上发现与我博客空间名称极为类似的报道,点进一看原来是我们搞物探大名鼎鼎何院士,他才是名副其实透视地球的人,我真是自感羞愧。既然空间名字都已经取了,咱也不改了。将他的事迹放在此,也算鼓励自己吧。以此鞭策自己继续努力,力争做到也能成为透视地球的人 。 原文参见: 科技导报版 何继善时常自豪地说道,我研究的对象是地球,我研究的内容是能源与资源勘探,我的工作在野外,大自然就是我的实验室!    一 将研究成果应用于生产实际,为国家的找矿勘探作贡献,这是何继善投身地球物理学研究的初衷。    1952 年,家境贫寒的何继善初二就辍了学,来到湘东钨矿从事矿砂检验。亲身体验了爬坑道取砂样的艰苦,寻找一条勘探地下宝藏新途径的情愫在他心里悄然萌生。 1956 年,何继善考上了长春地质学院,从此与物探结下了不解之缘。    十年动乱 ,何继善成为了远离 运动派 和 逍遥派 的 学究派 。他走南闯北,搜集资料,撰写论文,乐此不疲。为了探索地球勘探新理论、新技术,他不惜卖掉自己的衣服去购买电子元件;为了实地检测,他带着自制的仪器与学生一道几乎跑遍了我国各种类型的山区及不同矿种的矿山。    天道酬勤 。当国人尚未从 动乱 中缓过神,何继善就已撰写了 7 部著作和 50 多篇论文。同时, 电阻率法消除干扰异常研究 和 直流电法推断解释若干问题研究 于 1978 年分别获得了全国科学大会奖和冶金部成果奖。   随着人类文明的日趋发展,金属矿产资源的消耗与需求与日俱增。人类日渐面临着严峻的事实:地表浅层易找矿体越来越少,勘探难度越来越大。地球向索取者提出新的挑战:找矿需要新理论、新技术、新仪器。   为此,几十年来,何继善艰苦探索,勇于实践,不断创新,以理论研究成果为基础,提出新的解释方法,设计新的观测方案,研制开发出独具中国特色的地球物理勘探仪器设备,实现了他将研究成果应用于生产实际,为国家找矿勘探作贡献的远大抱负。    二 一个学科如果没有创新,就不可能有发展;一种理论如果不能应用于实践,就不可能有生命力。这是何继善立足于原始创新的动力。    1986 年 3 月,何继善站在美国亚利桑纳大学的讲台上,首次向世界介绍他潜心研究 20 年的一种地球物理探测新方法 双频激电法 。由此理论而研制发明的 双频激电仪 成为当今世界普查矿产资源速度最快、精度最高、体积最小、成本最低的仪器。何继善因此获得了 激电人 的称誉。   何继善从事科研最大的特点就是立足于原始创新,并将理论研究与实际应用紧密结合。 40 年的科研生涯,不但开创出了独树一帜的科学理论,同时运用全新的科学理论发明,研制出一系列具有国际先进水准的地球物理勘探仪器。从此,学科理论拥有了新的生命力。   湘西金矿是一座有着百余年开采历史的老矿,近年也面临着资源枯竭。何继善带着他的科研小组,运用双频激电仪,经过两年的科学探测,找到了价值达 60 多亿元的新矿体,尚可继续开采 40 年,一个濒于关闭的老矿重新焕发生机。   几十年来,何继善相继发明了 DDC-3 晶体管自动补偿仪 、 数字式双频道幅频仪 、 K-1 抗耦电仪 、 C-2 交流电阻率仪 、 高精度电提取仪 就是这些拥有自主知识产权的仪器,为国家找到了金、银、铜、锌等一大批矿藏资源,经济价值高达 150 多亿元。    三 何继善时常说,要在青少年的心中,播下科学的种子,为未来的科研事业培育后备军。    长风破浪会有时,直挂云帆济沧海 。这不仅是何继善鞭策自己的座右铭,更是他在科研、科普战线辛勤耕耘的真实写照。多年来,他依据不同对象,针对不同问题,深入基层,奔赴各地,做了 180 多场科普报告,足迹遍及三湘四水,听众近 20 万人次,学生和助手玩笑地称他为 追赶科普场子的明星 。   说起科普宣传,何继善有着许多感人的故事。 2000 年中秋之夜,本该在家享受天伦之乐的何继善来到办公室,为两天后赴北京作科普报告作准备。忙至深夜,下楼时却不慎将左腿摔折。同事和学生都劝他不要去了,可执着的他认为不能因为一个人浪费大家的时间。在北京科普报告会的当天,年近七旬的他左腿打着石膏,坐着轮椅,准时出现在会场!在随后的一个月里,他或坐轮椅,或拄拐杖,连续作了 6 场科普报告   就是凭着这种认真和执着,何继善以他深入浅出、形象生动的报告和讲座,吸引了众多的听众,其中,不乏省市一级高层领导、普通干部、工人、农民,而更多的则是青少年和学生。他经常说,只有从小让青少年接受科学的熏陶,祖国的科技事业才能后继有人,科学殿堂才会璀璨辉煌。
个人分类: 人物纪事|2487 次阅读|1 个评论
地球水文学的研究初步计划
purplelab 2010-4-7 16:07
1 :原则 1 宏观思维 2 贯通各学科 2:目标 近期:水循环定量 中期:水文力学 远期:宏微尺度耦合水文预报
个人分类: 水圈水文学|2297 次阅读|0 个评论
造UFO的地球物理学家
songshuhui 2010-3-15 18:13
Albert_JIAO 发表于 2010-03-14 13:42 在二战后期,美国飞行员在海上飞行时每人都被要求携带一些小金属球,如果在飞机不幸被击落时跳伞,落到大海上,穿着救生衣无助地四处飘荡,就要扔一颗金属球到海里。起初,这些美国大兵也不明白为什么要这么做。日本、德国军方俘获这些小球后,切开一看,里面什么也没有,只有空气,他们对于这种秘密武器也大惑不解。 这个秘密和一个叫做莫里斯尤因(Maurice Ewing,1906-1974)的人的研究有关。他是美国著名的地质学家和海洋物理学家,曾经担任过美国地球物理学会主席和美国地震学会主席,在地震波、海底地形、地球板块构造等很多方面都卓有成就,1953年他与另外一位科学家一起发现了大西洋裂谷。他还曾创立了世界上一流的海底研究所:拉蒙特地质所。让轴心国将士们心慌不已的小金属球,其实是一种尤因发明的帮助同盟国将士们通知组织我落水啦的信使它们会在海洋水体中的SOFAR声道发生爆炸,传出遇险信号。 很多人都知道在空气中的速度是340米每秒,但这个数字不是固定的。由于太阳光只能照射到海洋表面,海洋中水的温度会随着深度的增加变得越来越低,大多数的海洋生物都生活在靠近海洋表面的几百米以内;另一方面,海洋中水的压强是随着深度的增加变得越来越大。随着温度和压强的不同,声音的速度也会变化。温度越高,压强越大,声音传播的速度就越快。在海洋中较浅的深度,温度很高,声音的速度会很快;在海底很深的位置,水压强很大,声音传播的速度也很快。但是在水下600米到1,200米之间的这一段高不成,低不就的深度,水温度不算高,水的压强也不算大,导致声音在这一深度的水中传播速度比浅海和深海的速度都要低。尤因发现的这一深度的水域被称为SOFAR声道。 那么这里声音的传播速度比上下水层都低又会怎么样呢?声波在不同传播速度的水层之间传播时,会改变传播的方向,发生反射,这样在SOFAR声道内,声波可以被困在这一深度,而不传递到其他深度。这一水层像一个通道一样集中了声道内产生的声音的能量,但同时对与来自其他水的声音又会将其反弹回去,保证通道内声音不受干扰。SOFAR声道可以使声音传播到数公里以外甚至更远,当声音在其它深度都已经听不到的时候,在600米到1,200米深度依然存在。SOFAR声道是茫茫海洋中天然的耳机。 飞行员身上的那些金属小球内部充满着空气,空气的对金属球壳的压强不变的,当金属球被扔到海里之后,由于重量超过海水的浮力,会不断沉下去,海水对金属球外表面的压力越来越大,金属球在内外不平衡的压力差之下会开始变形、破裂,最后到一定程度在水压之下炸开,发出巨大的响声。尤因在制作这种圆球时选择了合适的材料和球壳大小厚度,使这些SOS金属球刚好下沉到600米到1,200米的深度爆炸,产生的声音会在SOFAR声道里传播,而美国军方在很多地区水下的这一深度都安装了声音探测器,当接收到小球爆炸的声音后就可以判断飞行员落水的时间和地点展开救援。 人类在20世纪四十年代才发现SOFAR声道现象,而在海洋里生存已久的鲸鱼们早就知道了这个秘密,座头鲸经常会游到这一深度,发出声音和几公里以外的同伴远距离交流。 在二战结束后的几十年间,美国海军建立了用于跟踪潜在敌人的舰船和潜水艇的全球系统SOSUS,目前已形成一个庞大的水下传声器网络,用大约30 ,000 海里长的海底电缆与海岸站相连接,这一整个系统依据的也是尤因发现的SOFAR声道。 而尤因在二战中为美国大兵们做了一件好事之后,一发不可收拾,他在四十年代末将目光转向了头顶的大气层。 在大气层中,随着高度的增加,温度会越来越低,在山顶四季覆盖着积雪,在空中凝结着云层,但是这一趋势到15公里左右发生了逆转,因为在这一高度有臭氧层,臭氧层会吸收太阳照射的紫外线同时也吸收了大量的能量,使这里的大气层温度上升。这样在大气层中,两头温度高,中间温度低,在15公里左右的高度也会出现一个和海洋中SOFAR声道类似的低声速区。 此时,正值美苏两国冷战开始,苏联开始了自己的核武器计划,不断试验原子弹、氢弹。尤因认为原子弹的火球上升到15公里左右的声道区域后会产生声音,可以发射携带着录音设备的高空热气球到这一高度进行探测。 美国军方听从了他的建议,在1947年开始了秘密的莫古尔计划,向空中发射了很多携带录音设备的热气球。有意思的是,当时的录音带都是一个个大的圆盘形状,而这些圆盘后来无辜的成了外星人的飞碟。 1947年7月8日,有一个搭载着录音带的热气球以外坠落在美国新墨西哥州罗斯威尔,美国军方为了防止秘密计划泄露,迅速派出荷枪实弹的士兵们将现场的残骸全部收走。但当地的《每日新闻报》已经根据自己了解的信息,得知现场发现了金属碟形物,于是刊出消息:空军在罗斯威尔发现坠落的飞碟。这条新闻马上被《纽约时报》等各大报刊转载,传遍美国全国和世界。 当时报纸的报道 后来,传媒关于这件事的报道也越来越离奇,有记者声称在现场发现了身长100到130公分,体重18公斤,无毛发、大头、大眼、小嘴巴,穿着怪衣服的外星人尸体,美国空军将外星人尸体取回进行解剖。 在此后的几十年间,这一事件被很多世界各地 的UFO爱好者称为罗斯威尔事件,每年都有大量游客到美国南部的新墨西哥州的出事现场一探究竟,在罗斯威尔当地还建造一个以UFO为主题的博物馆。一些UFO爱好者相信外星人曾经乘坐飞碟到访过罗斯威尔,认为事件中美国空军将飞碟的坠毁事故作为军事机密不公布,美国军方则予以否认,但是又不方便在冷战期间公布探测苏联核爆炸的计划,就谎称是在发射气象热气球敷衍了事。但这样的解释反而又引起了更多人的质疑。 直到1994年,美国空军发表了一份关于罗斯威尔事件的完整报告,详细介绍了当时使用热气球在大气层中的声道探测苏联核爆炸声音的莫古尔计划细节。不过时至今日,仍然有一些UFO爱好者不相信军方的解释,坚持认为外星人造访过罗斯威尔。在另一个世界长眠的尤因恐怕不会预想到一个小小的热气球会引发这么大的血案。 文字编辑:小庄 注:本文参考了《未来总统的物理课》一书作RA穆勒在美国加州大学伯克利分校的物理学课程课件。
个人分类: 物理|1752 次阅读|0 个评论
陈儒军个人简历中文版 2010年2月28日更新
热度 2 chrujun 2010-3-4 22:27
陈儒军个人简历中文版* 陈儒军 1973年出生于贵州思南。1996年获中南工业大学应用地球物理学士学位,专业方向为地球物理仪器。1999年和2003年分别获中南大学地球探测与信息技术硕士和博士学位,研究方向为地球物理仪器与数字信号处理 他2003年进入中南大学信息物理工程学院工作,2005年被评为副教授,2006年被评为湖南省高校青年骨干教师。2004年至2007年,他在中南大学控制科学与工程博士后流动站做博士后研究,期间负责开发了一套智能电磁探测系统。2008年至今,他是中南大学计算机科学与技术博士后流动站与中国石油集团东方地球物理公司博士后科研工作站联合培养在站博士后,负责为油气勘探开发一套高精度电磁探测系统。他目前的研究兴趣是高精度高分辨率地球物理数据采集系统,磁场与电场传感器,以及数字信号处理。 他单独与合作发表期刊论文及会议论文50余篇,获得国家发明专利授权10项,外观设计专利授权3项,软件著作权11项,获省部级奖励4项,有6项发明专利正在受理。近4年来参加国内外学术会议14次,包括国际学术会议7次,在国际会议上作口头报告7次。 他是美国IEEE仪表与测量学会、IEEE计算机学会、IEEE通信学会、美国勘探地球物理学家学会(SEG)会员,是中国地球物理学会和中国仪器仪表学位高级会员。 *注:本人才疏学浅,至今没有干出什么成绩。但为了便于想了解我的人了解我,特意公开最近写的个人简历。
个人分类: 我的经历|8217 次阅读|7 个评论
[转载]侦察北京断裂带
pony1984621 2010-2-1 13:08
侦察北京断裂带 陈永杰 王夕 2010-01-25 北京科技报 第四期 断裂带的可怕之处是它对地面下的线性工程的破坏,比如保障市民生活的输油、输水、输气管道,地铁等等。 王 先生最近准备出手在北京购买一套住房,但是几天前一条消息让他除了考虑房子价格和位置的因素外,还要考虑地下的因素。 我看报纸说北京有 7 条断裂带。如果我购买的房子正好在断裂带上怎么办? 王 先生说。那么,普通市民能不能查到北京的 7 条断裂带大致在哪里呢? 断裂带 是让人产生紧张联想的三个字,尤其是在经历了汶川地震之后。北京平原有多少断裂带?分布在哪里?这无疑是让每个市民关心的话题。 在北京昌平有一个叫土沟村的地方,村民对于打探地质队的到来已经习以为常了。 这里是北京地质断裂带表现最明显的地方。 中国地质科学院地质力学研究所谭成轩研究员告诉《北京科技报》,他正在负责一项北京地质断裂带的研究课题。 土沟村正处于北京的 7 条断裂带中最大的一条黄庄 高丽营断裂带(南起河北涿州北至怀柔以东)上。 在断裂带上,有些村民的房屋和院墙已经发生了垂直方向几十厘米的错断。 谭成轩告诉记者。   而另外一处比较明显的错断发生在顺义高丽营西王路村的一条村级公路上,黄庄 高丽营断裂带正好从公路下方通过,致使村里的路面变形破坏。据当地村民介绍,公路修建约 10 年,断裂带已经让路面形成一个约 10 厘米 的小台阶。   中国工程院院士、中国地震局地球物理研究所许绍燮告诉记者,断裂带造成的地质不稳定还容易形成山体滑坡、泥石流等灾害。断裂带的拐角,交叉处也比较危险,网格状分布的断裂带,容易造成连带的影响。一个块体的震动很容易引起周围块体的连锁震动。所以一个地方发生了地震,常会引发其他地方的地震。   从全国范围来讲,南北带(川滇及以北靠近云南的一条地带)的中南段是比较容易发生地震的区域。康定到甘孜是一条著名的断裂带,从地表就可以观测到断裂带的活动。断裂带两边运动的速率一快一慢,马路上画的白色直线,每年几乎都错开一厘米。这么严重的地方,铁路、公路、油管都修不了,周围的房屋也经常发生墙壁龟裂的现象。 断裂带的分布在全世界非常普遍。 北京市地质矿产勘查开发局副总工程师、地质调查研究院院长蔡向民告诉《北京科技报》,尤其像北京这样一个平原和山区交界处的城市。 现在看似是平原的地面下也有断裂带。因为平原可能是看不见的山,用地球物理的方法,比如磁场图、重力图来看,北京的平原下面也是起起伏伏的山。只不过这些沟沟壑壑都被潮白河和永定河冲积上来的泥沙填平了。 在蔡向民给记者展示的一张用红色细线表示的北京地质断裂带地图上,纵横交错的断裂带,密如蛛网,就像一个摔在地上的蛋壳。   地质学界称一万年以内有过活动记录的断裂带为活动断裂带。活动的断裂带比静止的相对危险性更大。断裂带交叉和拐弯的地方是危险的。 就像我们经常食用的方便食品都有一个小口子便于撕开,因为这是应力集中的部位,从这里容易撕开口子。断裂带跟这个道理相同。 蔡向民解释说。   许绍燮院士告诉记者,地质学家的观点认为地震是断裂带造成的,过去发生的地震会留下断裂带,如果这些断裂带曾经活动过,今后就还有可能活动。所以当地震发生时,靠近断裂带的地方,破坏的就会特别严重。因此建筑物都要避开活动断裂带。 关于北京地质断裂带的形成,蔡向民解释说,主要是历史原因。北京市在地质构造上正处于华北地区中部 燕山沉降带的西部。在漫长的地质历史中,既经过大幅度的下降,接受巨厚的沉积;又产生过剧烈的造山运动,才形成目前的主要 7 条断裂带。 北京断裂带的走向大致是以北东 南西为多,大的有七条,间杂有少量北西 南东走向的,差不多有三四条。 蔡向民说,两条断裂带的交叉点,尤其是活动的断裂带,对建筑工程还是有很大影响。 据悉,北京地区的断裂构造在北部山区主要有:怀柔区长哨营至密云县的古北口断裂带,在市界内东西长 33 公里 、宽 8 公里 ;密云县沙厂至墙子路断裂带,市界内长约 30 公里 、宽约 20 公里 ,破碎带最宽达 200 ~ 300 米;官厅山峡地区有门头沟区燕家台至沿河城断裂带和东灵山断层,长数十公里。平原地区凹陷隆起的边缘,都为大断裂所控制,如黄庄 高丽营断裂,永乐店 马房断裂。这些大断层之间往往分布着许多较小的断裂破碎带。在大的活动断裂带的拐弯、分叉、两端和交会部位,以及有断陷盆地的地方容易产生地震。 谈到北京地区的主要活动断裂带,蔡向民介绍说,主要有平谷至三河断裂带;石景山区八宝山至顺义区高丽营断裂带;河北省怀来县至延庆断裂带;昌平区南口至朝阳区孙河断裂带。在这些地带,历史上都曾发生过较大的地震,是活动较强烈的地带。 但是记者看到,在纵横交错的断裂带上,有一块地方几乎没有红线穿过,那就是北京二环里的老城区。而且北京危险的地方还真不多。 我非常佩服当时选址建造北京城的人,他们在没有当今先进科学仪器的情况下,还能选定一块地质断裂带相对较少的地方。 蔡向民说。 断裂带尤其是活动断裂带的活动是北京地区重要的地质灾害。但由于种种原因,长期以来,专家对北京地区断裂带的分布脉络了解不是很清晰,让很多地质科研人员对北京地区的地质情报判断经常遇到困难。 随着城市的迅速发展,北京开始向外发展,一些新城、卫星城开始建造,通州、亦庄等新城区规划相继出台,地质勘探工作尤为重要。 但是,现在很多的规划是政府先确定了新城的位置,才让地质部门开始勘查。 蔡向民无奈地说。哪些地质条件比较好、适合建设新城,哪些不适合,这些勘查工作应该做在规划前。 比如垃圾问题,水源地附近就不能建设垃圾填埋场,因为在水源地建设的话,南水北调的水来了以后,地下水位会升高,地下水会浸泡到垃圾填埋层,四处流动的脏水就会污染大片地下水。 蔡向民说,我们最近给政府提交了规划图,建议了北京什么地方建填埋场比较好,只要采取措施,做好防水,问题都能解决,关键是事先要意识到地质工作的重要。 但是要摸清地下的几百米,甚至一千多米覆盖层下的断裂带谈何容易。根据万有引力公式,引力和密度是相关的,致密的地方引力就大,松散的地方引力就小。两地的物理特性不同,中间肯定就是缝隙了。 我们在找断裂时,并不是找缝隙,因为缝隙有时很宽,是找不到的,而是测两块土地的物理数值。 蔡向民说。   首先,地质人员把北京平原分成无数的细小网格,沿着每条线,固定的距离设一个点,用电阻率仪、磁力仪、重力仪等工具测定这个点的电阻率、电磁率、重力等物理指标。如果地面没有断层,这些众多的点的数值都应该在一个平稳的范围内。如果重力、磁力等数值的曲线图都出现大幅的异常波动,那么就可以锁定这里是断裂带了。 此外,科研人员还可以用肉眼识别断裂带。蔡向民告诉记者,山的高峰突然变平了或者出现一个凹陷就很可能是断裂带。出天然泉水的地方也要注意,这些地方往往有断裂,把所有泉水的点连成线,就能画出断裂带。   记者从图表上看到,北京东南城区地热很密集。但是蔡向民说这并不说明这些地方的断裂就大,因为要形成地下热水还要有个保温层,一般是页岩覆盖在上面才能保持住热气。其他地方可能断裂更大,但是没有页岩保温,所以热气都消散了。   许绍燮院士告诉记者,地球同社会一样,是不断发展变化的。老的断裂带存在,新的断裂带也在不断出现。也许地表上看不出,但是地下是不断变化活动的。目前的技术手段可以探测到的断裂带,大都是断裂得很厉害,破碎程度也比较高的断裂带。但是一些新生的断裂带,在将断未断的时候,断层痕迹很不明显,积累的遗留物也不够多,靠目前的技术,找到它们也是很困难的。唐山大地震就是个很好的例子。所以说,如果是很明显的活动断裂带,避开就可以了。关键是那些现在还不明显的断裂带是很危险的。 自 2004 年 7 月开始, 北京市地勘局数百名地质调查工作者历时 4 年实地勘测,绘制完成了北京智能化三维地质信息管理与服务系统,进一步明确了 6400 多平方公里的北京平原上的断裂带分布情况。 这可是北京首张地下三维地图。 蔡向民一边介绍一边打开三维地质管理系统,记者看到黄色、绿色、粉色 以不同色彩标识的地层仿佛一个巨大的三明治,一层层错落分明,一条条断裂带如红色的飘带不规则地分布其间。 蔡向民以地铁选线为例,介绍了地下三维地图的重要作用。工作人员根据地铁规划的路线进行 穿越地下 试验,在伴随穿越活动的镜头中即可清晰地看到规划线路全程的立体地质结构。这样,就可以对活动断裂、地面沉降、沙土液化等不良地质作用的影响进行分段分级评价,详细掌握沿线的工程地质、水文地质及可能存在的岩土工程问题。 据悉,在地铁 6 号线、 7 号线、房山线的选线勘查阶段,沿地铁设计路线进行了地铁隧道模拟开挖,通过地下三维地图,将隧道四周地层地质结构和属性特征直观、准确地显示出来,为地铁的设计、施工提供了科学依据。 更具意义的是,通过对不同的地质灾害种类进行调查,确定全市共有 468 处突发地质灾害隐患点。 市民不必担心,隐患点多位于山区,这些地区有可能会发生泥石流、山体崩塌、滑坡等地质灾害,可能受灾的村落已经组织整体搬迁了。 蔡向民说。 断裂带对地面上房屋建筑的破坏是显而易见的。但是,现在的新建房屋一般都采取避让的方法。新建房屋在动工之前,建设部门都要求开发商聘请专业的地质勘测部门对这块土地进行地质灾害评估,如果有地质灾害,是不能在这里建房的。 记者了解到,目前,具有地质勘测资质的专业机构很多,在建筑项目动工前,这些勘探部门都会按照国家统一的标准对建筑所在的地下进行地质勘探。 而在一些老村落里,居民在这里住了几代人、上百年,长期的经验也早就让他们知道哪里建房安全,哪里建房会开裂。所以长时间下来,断裂带上是很少住人的。 科研人员发现,北京平原地区主要活动断裂带有两条,分别是黄庄 高丽营和南口 孙河,其中后者是北京地区规模最大的一条西北向断裂带。 北京的断裂带其实经常有微弱活动,这是好事,说明它在释放能量;就怕有几年忽然不动了,说明它在积蓄能量。 蔡向民说。从地震局给的资料看,目前北京这些断裂带每年都在正常地释放能量。 摸清了地下断裂带,我们的地面建筑就要选择避让。 谭成轩说。 2009 年出版的《城市抗震防灾规划标准》规定,对于那些不能准确断定位置的活动断裂带,建筑需要避让在 200 米 以外。然而在美国的加利福尼亚州斯坦福大学的高能物理所,就建在距离著名的断裂带只有 100 米 远的地方,但它的建筑标准是非常高的。   美国还有一个室内的网球场,就坐落在断裂带上。如果建筑横跨断裂带,地震来临的时候,难免粉身碎骨。建筑师就想了个绝妙的办法,把网球场建筑分成两个部分,分别建在断裂带两侧,即使地震发生地表断裂,上升或下沉几米,建筑也不会有事。   蔡向民告诉记者,其实断裂带研究在北京奥运会的场馆建设中已经发挥了作用。北京奥运会主场馆 鸟巢、水立方等的规划建设就是一个很好避让活动断裂带的例子。北京市地勘局提前启动了奥运公园专项地质调查。调查的结果发现,北京奥运公园场址位于黄庄 高丽营断裂带附近,这条断裂带属于活动断裂带,重大建筑物如果横跨断裂带,安全将受到威胁。在地质人员对这条断裂带的准确位置、宽度和断裂活动进行仔细勘查后,奥运场馆的建设采取了避开活动断裂带的办法,安全性得到了保证。 我要是买房还是要避开北京的 7 条断裂带区域的。 但是谭成轩认为建在断裂区的建筑并不可怕,在两条断裂带之间建房是没有问题的,犹如马路上下行车道间的 安全岛 ,只是不能将建筑跨建在断裂带上。对于已经建在地质断裂带上的建筑,谭成轩建议应该一方面对建筑物进行加固和其他相关处理,同时还要加强对断裂带的日常监控。 断裂带的可怕之处是它对地面下的线性工程的破坏,比如保障市民生活的输油、输水、输气管道,地铁等等。 蔡向民介绍说。如果不实施保护措施,是很危险的。但这也是可以解决的,管道可以使用柔性材料,比如橡胶、波纹管等。地铁也可以通过伸缩缝来解决。 另外,断裂带可能会释放有害气体,比如放射性的氡(长期可以致癌)、汞等。国外为了避免这些气体危害健康,会在房屋下面铺上隔绝的材料,再用管道把气体引向室外,目前北京正准备开展这项工作。测量这些气体也是找到断裂带的一个方法。   对于北京首次绘制的地下三维地图,市民什么时候可以查询自己感兴趣的信息呢?谭成轩认为还为时过早,北京绘制的只是一张草图,距离可以实际应用还有很大差距。    现在,光依靠一家单位的力量很难完成摸清地下断裂带、绘制地下三维地图的艰巨任务。而大量已经完成的地下资料信息却被相关部门作为机密文件存在保险柜,失去了其真实的价值。 谭成轩说。 谭成轩建议由政府把目前分散在建设、交通、市政、民防等部门的北京地下信息资料搜集起来,绘制一张详细的地下地图。 只要摸清它的准确位置和活动规律,并对其进行日常监测,断裂带其实并不可怕。在北京周边建设断裂带监测预警系统是当务之急。 谭成轩说。 北京平原地区主要活动断裂带有两条,分别是黄庄 高丽营和南口 孙河,其中后者是北京地区规模最大的一条西北向断裂带。
个人分类: 转载精品|3522 次阅读|1 个评论
神奇的找矿“向导”——指示植物
热度 1 pony1984621 2009-5-22 01:37
作者:马志飞 植物的启示 相传在春秋战国时期,一天,鲁班行走在一座高山上,突然脚下一滑,他急忙伸手抓住路旁的一丛茅草,结果手被茅草划破了。他仔细观察这些茅草,发现它们的边缘长着又密又锋利的细齿。他开始联想:如果也用带有许多小锯齿的工具来锯树木,不就可以很快地把木头锯开了吗?后来,他根据这个想法终于发明一直沿用至今的 锯。 鲁班发明锯的故事,告诉我们要深入大自然并善于观察、善于思考、善于联想,很多重大发现可能就隐藏在这些不起眼的现象中。 几千年过去了,一个现代版的鲁班发明锯故事再次上演 。 1951 年秋,我国学者谢学锦和徐邦梁到安徽安庆月山采集土壤、岩石试样,一个奇特的现象引起了他的注意:在铜矿区内,有一种植物生长得特别茂盛,极其惹人注目。后来,他对这种植物进行分析,发现其含铜量非同寻常。经鉴定后,认为这是 一种 喜铜 植物,故一般称之为 铜草 。这是 我国用科学方法正式发现的第一种找矿的指示植物。后来,谢学锦和徐邦梁据此所写的论文成为中国地球化学勘探的开山工作,谢学锦后来还成为了我国著名的地球化学家、中国科学院院士。 奇怪的是,植物是怎样帮助我们人类寻找矿藏呢?简单地说,主要是由于指示植物所表现出来的特殊形态而与众不同,一旦引起人们的足够重视和思考,往往能够给找矿工作者指点迷津。 找矿五法 深埋在地下的矿产资源极其丰富,如何才能找到这些宝藏埋藏的地点呢?这就需要有一个良好的向导给我们的探矿工作者指引道路。长期的实践活动中,人们总结了很丰富的经验,掌握了很多找矿的标志信息,按照其成因来分,可以将找矿的方法分 为 5 种类型: 地质标志找矿法:即根据地球表面的各种地形地貌特征来找矿,包括矿产的露头、特殊的矿物、特殊的地质构造等都会成为矿产赋存的直接或者间接线索。 地球物理标志找矿法:主要利用各种先进的仪器探测深埋于地下的矿产资源所表现出来的异常场,由于不同的矿产资源具有不同的物理特征,它的密度、磁性、电阻率和放射性等会与周围的岩石有所不同,当这种特殊的矿产富集到一定的规模时,就会表现出明显的异常,然后根据仪器探测的结果反过来推测这些矿产的分布位置及储量等相关信息。 地球化学标志找矿法:围绕矿体周围,成矿元素会出现局部含量增高的现象,并在地表表现出来,将成矿元素作为指示元素而圈定的地球化学异常便成为一种直接的找矿标志。 人工标志找矿法:主要是以历史上曾经开采过的矿场遗迹为线索,通过成矿规律、找矿地质条件的研究而寻找更为重要的新矿体,进一步深入寻找更深层、更大范围的矿产,这些人工标志主要包括炼碴、废石堆、特殊的地名等。 生物标志找矿法:一些特殊生物的存在能够在一定程度上反映矿化特征,这些生物可以是动物,也可以是植物。 植物探矿法 生物标志 找矿法 中最常用到的是植物。在我国古代,就曾记载有草茎赤秀 , 下有铅、草茎黄锈 , 下有铜器、山上有葱,其下有银;山上有薤、其下有金;山上有姜,下有铜锡、山中有玉者,木旁枝下垂的论述,比国外的植物探矿理论早了几百年。这些植物就是找矿专业领域内常称的指示植物。 最容易引人注目的就是,金属矿的存在能给植物染上特殊的颜色。例如铜元素进入植物体内能使植物的花朵呈现蓝色;含锰高可以使植物的花朵呈现红色,使扁桃花冠颜色由白色变粉红色;铀可使紫云英的花朵变为浅红色;锌可以使三色堇的花朵蓝、黄、白三色变得更加鲜艳。这样,我们根据植物花的颜色变化就可以找到相应的矿藏。 此外,由于某些植物需要特别的元素,所以如果某个地区某种植物多而且生长得特别好,这个地区就可能蕴藏着某种矿物。美国科学家曾根据桉树长势繁茂的特点,找到具有放射性的铀矿;还曾经靠一种粉红色的紫云英的提示,发现了铀矿和硒矿。现在,人们已经总结了很多经验,譬如说, 在生长有大量针茅草或者 锦葵 的地方,可能会有镍矿;在有喇叭花大量生长的地方,可能会有铀矿; 矮灌木林一般生长在有石膏的地方;哪里的石松生长茂盛,那里就可能有铝矿; 在富含锌的地方, 车前草、 三色堇 生长特别旺盛;风眼兰、 杉木及铁芒箕 生长旺盛的地方,地下往往藏有金矿;羽扇豆生长得好的地方,也许土壤中有大量的锰 有时候,某些矿物的存在会严重影响到植物的生存,所以,这些植物的发育一般是畸形的。譬如,在盐类和石膏矿床上,植物一般比较矮小;硫化物矿区内因地下水酸度过大,也能使植物枯萎,但磷矿区内的植物往往生长得特别茂盛;青蒿生长在一般土壤中时,植株高大,而生长在富含硼的土壤中时,就会变得又矮又小;但猪毛草这种植物,当它生长在富含硼矿的土壤中时,枝叶会变得扭曲而膨大。根据它们的这种畸形姿态,便可能找到硼矿。 经过地质学家多年的努力,现今研究已经比较成熟的、能够在找矿活动中发挥重要作用的指示植物主要有以下几种: 铜草: 学名叫 海洲香薷 。有句谚语这样描述铜草:牙刷草,开紫花,哪里有铜,哪里就有它。生长茂盛的铜草能够吸收土壤中过多的铜元素,我国学者在这种植物的指引下曾经发现了多个富铜矿。铜草不仅能够起到很好的指示作用,而且其根、茎、叶、花还可以用来炼铜,如果把它利用成肥料,也可以解决一些土壤缺铜的问题。不仅在中国,在非洲的赞比亚,人们曾根据含铜量极高的铜草所提供的线索找到了一个储量巨大的铜矿。 铁桦树: 在我国和朝鲜接壤地区,生长着一种木质很硬的树,叫铁桦树。它的比重很大,木材下水就沉;而且,无论在水里泡多久,内部也不腐烂。铁桦树木质坚硬,连铁钉都很难钉进去,是世界上最硬的木材之一;人们把它用作金属的代用品,前苏联就曾经用铁桦树制造滚球、轴承,并用在快艇上。铁桦树的木质之所以如此坚硬,是由于吸入了大量硅元素的缘故。根据铁桦树的生长特点和区域,就有可能找到硅矿。 石竹: 野生中国石竹,又名洛阳花、洛阳石竹等,原产中国东北,华北、长江流域及东南亚地区,分布区域很广,除华南较热地区外,几乎中国各地均有分布 。 1985 年,在胶 东三山岛金矿, 石竹 被首次发现与金矿在空间上的伴生关 系。经过 5 年的 调查研究,确定它就是胶东金矿直接指示植物。 在 7 ~ 8 月开花期, 由于红色石竹花易于识别,用于发现金矿点和异常点特别有效。 玉米: 1934 年,捷克斯洛伐克两位化学家对一片地里的玉米的化学成分进行研究,他们将玉米烧成灰,然后在显微镜下观察它的成分,结果竟然在玉米灰里面意外地发现了黄金。玉米为何会含有黄金呢?经过进一步研究发现,那里的土壤、矿石中也含有微量黄金,玉米在生长过程中吸收了土壤中分散的黄金,并在体内聚集,从而造成了这种结果。后来,人们在那里真的发现了一座金矿。 冬青树: 1810 年 , 美 国一位地质学家在马里兰州和宾夕法尼亚州的交界地带勘查时发现,那里的冬青树叶脉为绿色 , 但叶子的其他部份是黄色。这位地质学家猜测,这是不是地下某种矿物元素所导致的结果。他集中精力在叶子黄得厉害的地方进行勘查,果然找到了含量很丰富的铬铁矿。 芒箕: 金属铊能够在蕨类植物中大量聚集,而且在同一植株的不同部位,也有很大不同,叶和根中的铊含量明显高于茎中,同一植物的老枝比新枝中含铊量高。因此,不同植物以及同一植物的不同部位对铊的指示作用并不相同。研究发现,芒箕、南烛和榔榆等是找铊矿的有效指示植物。此外,卷心菜、牛皮菜等由于根系发达,体内铊的含量往往也比较高。 植物为何能指路 面对这么多奇怪的现象,我们不禁会问:为什么有些植物能够指示矿产资源的存在呢?总体说来,尽管原因有很多,但最重要的两条是: 第一,有的植物由于长期生长在蕴藏某种矿物的矿区, 当地下的金属矿体经地下水的溶解、冲蚀及搬运作用后,常使表层的土壤中也富含此类金属元素, 在漫长的地质年代里,很多元素逐渐变成了能被植物吸收利用的离子状态, 一旦被植被吸收,就有可能在植物的生长状况上反映出来 。 第二,有些植物在生长发育中特别需要某些矿质元素,对某金属具有一定的特殊依赖性,喜欢生长在富含这种金属的土壤上,这种依存关系便是人们寻找矿藏的重要依据。植物的根系除了从土壤中吸取氮、磷、钾等营养成份之外,还能吸收少量的其它各种元素,富集于植物的根、茎、叶和果实内。分析它们体内矿物元素的含量,呈现明显高值异常的物质一般具有一定的指示性。有的植物种子受到放射性物质照射,使生态发生变异或使植株异常高大粗壮,人们据此推测寻找放射性矿物。 但是,利用植物找矿并非想象中那么容易,地质工作者如果缺乏基本的植物学知识,面对着一片片植被覆盖区,将很难发现线索。线索必须是异常区,意思就是要有明显的区别和对比才能看出不同来。试想:当你深处广阔的山野之间,漫山遍野植被丛生,凭借肉眼如何能发现微弱的异常呢? 遥感助推植物找矿 随着科技的不断进步,人类总会慢慢克服所面临的困难。在地质勘探领域引入遥感技术,对找矿起到了重要的帮助作用。 遥感,即遥远的感知,是利用遥感器从空中来探测地面物体的性质,由于不同物体对波谱的响应不同,也就会在遥感图像上产生色彩的变化,根据不同的色彩即可识别出不同的植物,并可对植物生长发育状况做出判断。植物的光谱性质决定于植物叶子的色素成分、细胞结构和水含量等特征。由于植物对重金属元素的富集,同时会干扰植物体本身对基本营养物的吸收和利用,影响其正常发育,使植物的色素含量、细胞结构和水含量等出现异常,进而导致植物群落的变化,当遥感图像的分辨率能够区分这些异常的时候,便可以重点研究这片异常区的土地,寻找矿产资源是否存在。接下来就可以采用其他方法开展进一步的工作了,采集植物的样本,分析其根、茎、叶里面的物质成分和化学性质,然后对比非异常区的植物样本,并在采集植物样品的同时采集一些植物根部或其附近土壤和岩石样品进行对比分析,将大大提高找矿的工作效率和成功率。 不过,需要引起大家注意的是,正是由于植物能够吸收并富集某些特殊的矿物元素,才使得人们能够发现异常并利用这些异常寻找矿产资源;但在有时候,这种富集作用也会给人们造成灾难。如果是对人体有害有毒元素的集中,当地的居民就容易患上某些地方病,直接危害人体健康。贵州兴仁县的地方性铊中毒事件就是一个典型 的例子。 1958 年,该 县某村庄大批村民因不明原因头发迅速脱光,村民称之谓鬼剃头。持 续 3 年间, 数十名病人相继死亡。后经查明,原因是在矿山开采过程中,铊矿石暴露于地表,在天然水作用下 , 进而进入土壤、水体、植物中,而金属铊是一种有毒物质,人饮用了这些水体,吃了富含铊的粮食、蔬菜,便出现了明显的中毒症状。 尽管利用指示植物寻找矿产资源的历史已经很悠久,但单纯依靠植物的导向作用,并不能取得很好的效果。因为造成植物异常表现的因素非常多,包括气候、水文、土壤、地形、地貌,等等。毋庸置疑,指示植物在找矿工作的前期作用重大,正是这默默无闻的向导在无声无息地向我们诉说着丰富的信息。只是,在这一基础上,人们还需要辨明真伪,结合多种方式,发挥各种找矿方法的优势,探索深埋地下的宝藏。(原文载于《百科知识》2009年12A期) 铁桦树: 生长 在我国和朝鲜接壤地区, 是世界上最硬的木材,苏联曾经用铁桦树制造滚球、轴承,用在快艇上。 中国石竹:又名中国沼竹、洛阳花、洛阳石竹等。原产中国东北,华北、长江流域及东南亚地区,分布很广。除华南较热地区外,几乎中国各地均有分布。
个人分类: 发表作品|10650 次阅读|0 个评论
地球(核)会不会凝固?
iwesun 2009-3-31 12:06
地球(核)会不会凝固?   跑到 廖永岩大侠那里,问了个傻问题。   ( 地球科学原理之19 板块假说的问题及人类对岛弧的认识 )   Me:问个问题,地球内部的温度,大概以什么速度在降低,还有多长时间地球会彻底凝固?    廖永岩大侠 :   地球:     平均半径:a=6371001.00米,质量:M=5.974210的24次方公斤   火星:     半径:3398000米,质量:0.10745.974210的24次方公斤   月球:     平均半径:a=1737400米,质量:M=0.0734810的24次方公斤    月球已于31亿年前固化,火星约15亿年前固化。   李兄,您算算地球什么时候固化?   不过,现在流行的地幔柱学说认为,放射性产热能使整个地幔对流,并为板块运动提供动力,那这热能一定大得很,若真这样,我估计地球永远也不会固化了~~~您说呢?   地球到底会不会凝固?来自于核反应?应该是裂变,裂变的核材料有这么多么?   我还是觉得,是热惯性占大部分,就是地球形成的初期的能量,延续到现在,地球每年接收的能量,和辐射的能量,大致收支平衡么?   另外,地球如果彻底凝固了,会有什么后果?没了造山运动,地壳逐渐平坦,最后全部沉入海底?   大侠们解惑。
个人分类: 科学探索|1865 次阅读|31 个评论
“格致”随想
dongping2009 2009-3-10 11:15
青水洋先生关于格致与科学的文章,值得细细品味。虽然早已知道格致何意,但杨先生这篇文章,是我看到的关于格致一词之解释,相当到位的一篇。 清水洋先生的文章链接: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=219204 事实上,除了科学二字是从日文借鉴引用过来的,其它有很多很多,中文中现在使用的单词,无论是口语还是书面语,例如:干部、派出所,俱乐部等等,都是从日文中直接拿过来的。 虽然我没有具体考证过,好像我从事的专业:地球物理这四个字,以及我们专业上用到的地震、重力等等专业词汇,也有可能是我们直接从日文中,一股老儿地照搬过来的呢。 但地幔(mantle)这个词,据我所知,则是我们中国人自己翻译过来的,日后有时间,等我作了进一步深入的考证后,也许我会专门写一写地幔一词是如何翻译的,谁作如是翻译的。 当初留学日本T大学,最初半年中,猛啃日语的当儿,对此现象一开始感觉非常奇怪,但越学越多,也就见怪不怪了。 当然,追根溯源,日文整体都是以中文为基础的,另说。 不知道网上哪位高手,能否进一步对此指点一二?
个人分类: 教学科研|6313 次阅读|1 个评论
从多学科融合看地震反演的发展
muyu5210 2009-3-9 21:47
2008 年的 11 月底,正是大家纷纷寻找工作和面试的黄金时间,突然得到导师的通知,由我代替他去上海参加一个学术讨论会,这让我又兴奋又感到紧张,第一次来上海,第一次要登台作报告等等。要讲的是地球物理领域内关于地震反演的内容,之前自己练习了 N 次,基本已经可以把这篇报告背出来了。 会议开始前,先由马在田院士坐了一个简要报告,他提到了一个问题:地球物理正在被地球科学边缘化,解决这个问题的有效途径之一,就是多学科联合发展,这也我体会最为深刻的一点,之后也有好多老师提到了这个问题。由于我导师研究的这个内容,就本身是地质与地球物理的联合,所以当我上台刚开始讲这个问题时,下面已经有人鼓起掌来了,这让我感到多学科融合的重要性和必要性。会后这么长时间,我也一直在思考这个问题,现在借助科学网这个平台,就把自己的一点想法与大家分享、讨论一下。 地震反演其实已经发展很多年了,从叠后已经发展到叠前等等,但目前还是有许多人不相信地震反演,它的作用到底有多大?可信度到底有多高?成为人们尤其是生产一线的研究人员最为关注的问题。这样也促使着地震反演要不断向前发展,而多学科联合就必然成为了它的一个发展方向。 数学与地震反演融和 初看来这个小标题是否有点问题,因为地震反演本身就是一个数学问题,何来融和之说。其实我这里想表达的是,一些新的数学算法在地震反演中的引用。 地震反演本身是一个非线性寻优的问题,而数学中就有很多解决这一问题的算法,最古老的莫过于梯度法、牛顿迭代法等等,也有一些新的全局寻优的方法,如:神经网络、模拟退火、遗传算法等等,这些方法本身是一些神经学、物理学、遗传学的问题,然后转化为了数学问题,最后成功的引入了地球物理领域。对于地震反演而言,由于全局寻优会产生巨大的运算量,新方法其实在实际反演中用的还不多,稍微用的多点的就是模拟退火和遗传算法了,包含这两种方法的改进方法。 近两三年,又出现了几种新方法:粒子群算法、蚁群算法(作者也有研究,参见论文)等,这都是仿生物学的全局寻优的方法,但目前还停留在模型计算阶段,很难引入实际资料运算。 所以目前地震反演中用的比较多的还是传统的算法,这样数学新方法的优势性就表现不出来,这样我个人认为:新算法的引入当然需要继续研究,但怎样提高计算效率和在实际中充分利用还需要作为重点来加深研究,同时也可以研究一些数学算法来减少反演的多解性也是尤为重要。 地质与地震反演融和 地质与地球物理相互交叉应该是目前呼声最强的观点,地震反演中融和地质学知识显得更重要。许多学者都在不断的研究如何去提高地震反演的分辨率,而往往忽视地震反演的结果要符合地下的地质特征,尤其是沉积特征,而沉积特征比较正确的在反演剖面上显示,就需要在地震反演中任何地质约束。 但如何把地质约束加入到地震反演中去,还是一个比较值得思考的问题,虽然目前反演中有层位与构造约束,但那只是让反演结果符合地下地质体的构造特征,而沉积特征如何去表现,如何把你通过三相研究已经知道的沉积分布规律的先验知识加入地震反演中,都是需要探讨的问题。 黄捍东老师有一篇关于这个方面的文章,值得大家去思考,同时也需要大家去更加完善地质与地震反演间的融和。
个人分类: 地球物理讨论区|2721 次阅读|0 个评论
科学网“地震勘探原理学习指南”被海外“精准石油论坛”置顶浏览
毛宁波 2009-3-8 21:18
精准石油论坛是是海外石油学子创办的,海内外石油相关领域工程师、学生、学者交流信息的场所,在国内外有很大的影响。今天科学网博客地震勘探原理学习指南被精准石油论坛地球物理板块置顶浏览,这表明大家对这个主题的重视。感谢大家的关心,博主将不负众望,把这个主题做的更好! 精准石油论坛地址: http://forum.petro-china.com/index.php?showforum=13
个人分类: 地震勘探原理国家精品课程|5594 次阅读|0 个评论
《地震勘探原理》课件被推荐到“科学网论坛地质/地球化学/地球物理”
毛宁波 2009-3-4 17:51
今天是一个特殊的日子,《地震勘探原理》课件被推荐到科学网论坛地质/地球化学/地球物理上,可以有更多的人共享我的劳动成果。非常高兴,同时也深感责任重大!一定不辜负科学网编辑部的期望,把《地震勘探原理》课件连载下去,为地震勘探的普及做点贡献!谢谢各位专家还有我的学生们的鼓励和支持! 科学网论坛地质/地球化学/地球物理 栏目发表的都是有关地质、地球化学和地球物理方面的好资料!希望大家经常光顾,扩大知识面! 以后要学习地震勘探原理也可以到下面的网址: 科学网论坛地质/地球化学/地球物理
个人分类: 地震勘探原理国家精品课程|5233 次阅读|0 个评论
国际一流大学的学术积淀
热度 4 dongping2009 2009-2-9 11:26
我曾经留学的日本T大学,有一个地震研究所,建立于 1925 年,迄今已有 84 年的历史。该地震研究所自建立之初,便确定了一个比较固定的制度,即在每个月下旬的一个周五的下午,举办一次全所性质的学术交流与研讨会议,查该研究所网页,目前已经达到了 第868回 。 考虑到日本 的大学,一般有夏休与冬休,亦即我国的暑假与寒假,夏休的时间要长一些,而冬休的时间相对则较短。于是,一般而言,每年 8 月这样的谈话会便暂停一次,而冬休所在的那个月,便依具体情况,偶尔地也会举办这样的学术交流与研讨。这么算起来,自该地震研究所建立至今,这样的每月一次的固定学术交流与研讨活动,便基本上一次也没有间断过。 仅仅便是这样的情况,便已经可以依稀体会到,一流大学之所以为一流大学的原因了。 如果进一步考虑到,这中间有一个第二次世界大战,特别是在战争的中后期,中美联军对东京无数次规模宏大的战略大轰炸,直至日本无条件投降前夕,那一段持续数年的时间,是对日本人,包括在该研究所进行与地震相关研究的日本人,相对艰难的日子。即便如此,每月一次的学术交流活动,在该研究所也是基本上没有间断。 则更能够体会到T大学为什么能够成为所谓的国际一流大学了。 当然,这也自然与中国的以德报怨有关,因为事实上,中美联军的炸弹没有一次落在 T 大学的校园里面,尤其是当时,作为明显对比,日本对于我国最为富庶的大部分地区,还在进行野蛮的占领;对于善良的中国老百姓,还在进行残暴的屠杀。 否则,该研究所这样规模的交流与研讨,在中美联军的炸弹下,怕是不想停顿也得停顿了。 当然,现在该地震研究所每月一次的学术交流活动,早已经不仅仅是该地震研究所全所规模的了,而已经基本变成了日本 全国规模程度的一个学术活动。 10 余年前,我回国之后,完成学校规定的教学等其它任务之余,我自告奋勇,主动揽下了在我们院系负责学术报告与交流的组织与联系工作。那一阶段,虽然我自己的住房等等问题没有一点着落,每日回到我们居住的一个暂借的办公室,特别是寒冷冬日的深夜,摸黑出去上那楼道里的公共厕所,小心翼翼地打着手电,免得一个不留神踏雷之时,因而不得不经常忍受我太太的数落。但我仍然满怀热情,多方联系与组织京内外,国内外的多位专家学者,在我们学校进行了数十次、分为四五个不同专题的系列学术报告与讲座。其中,包括邀请了关于地震预报意见尖锐对立的科学家,来到我们学校的讲台。 这样的活动大概持续了不到两年,终于由于我自己的懒惰,当然还有国内特有的一些其它因素,逐渐地趋于稀疏而致停顿。 于是,便越发体会到,坚持一件并无短期显示度(国内流行语)事情的不易来。 联系到我本人所在的学校,曾经根据相关领导的意思,给自己定下了一个奋斗目标,那就是在不远的将来,达到国内一流、国际知名。 据说是现在已经整体达到了国内一流,就如同我们国家整体已经达到了小康一般;剩下的便是昂首奔向那国际知名的大道了。 不过,要国际知名,总得也要达到国际一流,最不济起码在国际二流的水平吧。 我上面所说的学术交流活动,或许可以成为划分一个大学是否国际一流与知名的重要指标。如果有心人能够进一步工作,被国内从事于大学排名的学者们,用作其中排名的一个指标,也未可知。
个人分类: 仰望天空|7459 次阅读|13 个评论
“未来地震预报发展的思路及技术途径”之管见
热度 2 dongping2009 2009-2-8 22:15
作为预测问题之一,如何准确地对地震的时间、地点及强度实施预报,在未来相当长一段时间内都将是摆在地震学家们面前的一项挑战性的工作。我们关于地震时空分布统计规律的工作表明,单纯地基于已经发生的地震时空分布来尝试预报未来地震的时空分布,亦即纯粹的以震报震,其成功(相关)或部分成功(部分相关)的概率最大不会超过 40% 。不过,如果在预报中使用专家的经验、以及参考其它表征地震前兆异常的物理因子,上述地震预报的成功概率将可能有所提高。 正如地球物理家们普遍认为地核发电机模型为地磁成因的最可能模式一样,在目前没有更好的地震预报模式产生之前,更多地依赖专家的经验可能是未来相当长一段时间内最为有效的办法。不过,加强对所有可能的反映地震前兆异常的物理因子的判别、监测与分析,以及对地震产生的内在机理等基本问题的研究,应同时双管齐下或三管齐下。 关于地震前兆异常因子,我们已经运用了多种手段,例如:电磁、地下流体、地热、重力及 GPS 等等,所有这些观测资料,一方面需要充分应用,另一方面,在目前地震预测理论尚无关键性突破的情况下,整理并保存这些资料留待未来的高手使用,这正如第谷及之前天文学家们的关于太阳系行星观测资料的大量积累,最终导致开普勒三定律与牛顿万有引力定律的导出一样。与其它异常物理因子的频繁使用相比,有一类物理因子我国的地震预测专家们似乎应该给予足够的关注应力观测值。这包含两方面的来源及意义: 首先,直接进行浅层(地表及以下 10 千米 )的地应力测量,其次通过地震的震源机制解( CMT 解)得到的应力取向与应力状态( stress regime )。事实上,上述两类数据基本上都反映在最新公布的全球应力图计划数据库( wsm2003 )中, wsm2003 中已经积累了 13000 左右的应力观测数据,具体到中国大陆及其周边地区,则有 5000 左右。不过, wsm2003 数据基本上仅仅反映应力场的稳定部分,作为地震短临前兆异常的表征物理因子方面,应力及其变化的观测似乎更应该给予注意。 因此,我们似应在以下两方面加强应力观测资料的获得与积累:( 1 )直接地应力观测;( 2 )对地震、特别是中小地震震源机制解( CMT )的整理与分析。同时,应力场数据、特别是来源于地震的震源机制解( CMT 解)的应力场数据,如果在板块边界带及其附近,大多表现为其相邻板块之间的相对运动方向,即所谓的地震滑移矢量,这类数据在确定全球板块运动规律的过程中起着十分重要的作用,例如我们熟知的 NUVEL-1 全球板块运动模型的确立,便大量地采用了地震滑移矢量数据。在大陆内部,例如中国大陆,这些地震,尤其是发生于活动地块边缘的地震是否在一定程度上反映了两两活动地块之间的相对运动?值得我们探讨与研究。 考虑到地震预测理论的不成熟或粗糙性,我国的地震预测及研究方面,也应有所为、有所不为。例如,对于大城市、特大城市及其周边地区,可以更多地借鉴日本的做法: ( 1 )更多地侧重于中长期地震形势的预测与公众信息发布; ( 2 )通过立法或游说政府,建立完善城建与民居工程的抗震安全设防标准,并大力加强监管力度; ( 3 )建立一整套完备的震灾之后的破坏分级对策预案; ( 4 )普及地震及震灾防护常识,加强普通民众在地震发生时的防护意识,这方面比较有效并且节省成本的做法便是从中小学开始对学生进行有关的学习与培训。 而对于乡村或人口稀疏地区,则应更多地发挥我国在地震预测方面的优势,对于部分年度地震重点危险区,预测决策部门在综合分析专家意见与短临前兆异常的基础上,可以考虑承担增大虚报比例的风险,通过政府向公众发布实时的短临预报。 (后记:本篇短文为本人于2004年底在一次年度会议上提交国家相关部门的一个个人建议,现未作改动,全文照发,以就教于同行。2009年2月8日)
个人分类: 地球物理|4600 次阅读|8 个评论
Amsel质疑“远距离地电法”震前准确预报地震
majorite 2009-2-3 23:12
(转载) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys3.dxiong.com)(www.xysforum.org)(xys2.dropin.org)◇◇   地震预测术新动态:远距离地电法登上《中国科学D辑》 http://www.xys.org/xys/ebooks/others/science/misc/wenchuan520.txt   作者: Amsel   【提要:《中国科学D辑》2009年第一期刊载的论文介绍的HRT波地震短临 预测方法,是一种针对常规的地电阻率信号的另类的、经验性的数据处理 方法。这种方法提出20年来,发明者没有提供可靠的机理和统计依据。到汶川地 震之前,这种方法只有震后的拟合,未见震前准确预报的例子。该文宣称捕捉到 了汶川地震的前兆,但是避而不谈其预报范围并没有覆盖汶川地震最先、最强的 宏观震中。这种方法把地电台当地的异常对应到最远达4600公里的地震,作为一 种地震预测术,应当称为远距离地电法。】   地震局内外的地震预报家们有一种癖好,动辄把本地监测到的前兆异常 对应到几百、几千公里之外的地震,进行远距离预报。这在外人看来,穿越 时空,妙不可言,但说破了就是变被动为主动:一个观测台站的地震指标一 年可以有几次乃至几十次异常,但是方圆一百公里没那么多破坏性地震可以对应, 为了降低虚报率,只好满世界乱认地震。最近登上了《中国科学》的叫做HRT 波法的地震预报方法,就是这样一个例子。   据《财经网》报导,这种信号的台站坐镇云南,能够反映三四千公里开外的 印度尼西亚地震;在汶川地震之前曾出现异常、但是因为台网密度不够、没 能具体预报汶川地震震中,相关文章登上了《中国科学》(注1)。《财经网》 的报导同时披露,对于HRT波概念,一些地震研究人员并不认同,对于HRT 波到底来自哪里,究竟是一种什么波,都有不少质疑的声音,这篇论文可能 会引发极大关注和争议。   翻看《中国科学》这篇文章,首先见到28个作者,名单之长、所在单位之多, 让人大开眼界。里面有两位公众人物比较扎眼,一位是被地震局外的预报家们拥 立为地震预报旗帜的汪成民,另一位是曾支持水变油导致国家蒙受损失、屡 次为伪科学鸣冤叫屈的国家发改委科技司原副司长严谷良(注2)。有了这两位 路线色彩鲜明的人物,再加上 地震特别是强震是可以预测、预报的、 在可预见的将来,实现短临地震预报是可行的这类高调的口号,这篇文章很 有签名信的效果,再次生动地体现了 地震预报在中国不是科学问题而是政 治问题。   既然这篇文章承载着路线之争,业内人士即使对文章存疑,也未必会出面进 行探讨。所以我们还是自行研究一下,看看这种方法是怎么报地震的,能不能指 望它带来临震预报的突破。   一、所谓HTR波预测方法,从机理上看属于地电法衍生的地震预测 术。   这种叫做HTR波的预测方法,其远距离预测的机理,由一些信号处 理的形式包装起来。我们可以根据《中国科学》这篇文章,以及作者们2008年7 月发表在地震局所办《国际地震动态》的、细节介绍更详细的一篇文章(注3), 一步步进行分析其要点。   (1)作为地电法的衍生方法,这种方法的物理基础是孔隙度变化以及应 变可以导致岩石电阻率发生变化。   这一思路可能借鉴了石油物探方法。不过,石油物探中岩石孔隙度随空间的 变化远远大于所谓孕震过程中岩石孔隙度随时间的变化。前者变化范围从百 分之几到百分之几十,幅度很大,即使如此,石油勘探和开采中发现,由电阻率 来推测出的孔隙度与实际测量结果可能存在较大误差。而地震之前,应力变化导 致的岩石孔隙度变化极为微小(例如,5公里深度下的砂岩,即使所受应力增加 20%,孔隙度的缩小不超过百分之一,注4),相应的电阻率改变也非常微小。所 以,地电阻率的变化与地震在机理上联系并不紧密,这也是地电法用来预报地震 并不成功的重要原因(注5)。   (2)这种方法认为地电阻率能够反映固体潮。   理论上,固体潮能够引起岩石的应力变化、进而引起孔隙变化和电阻率变化。 但是如上所述,这种效应非常微弱。文献中只见到钱复业、赵玉林等人的独家观 察,早在 1990年就已发表(注6),而未见其他报导。固体潮中的半日潮远比半 月潮清晰,在作者们公布的1976年昌黎台地电阻率的记录中能够看到半日潮的变 化,但是在汶川地震之前的红格台记录中看不到这种变化。这种地电阻率和半日 潮的关系,如果确实存在,与其说是来自地层岩石孔隙度的变化,倒不如说更可 能来自半日潮造成的地下水位的变化。   (3)这种方法进一步认为,在即将发生地震的时候,由于震源岩石物理性 质发生变化,因而地电阻率的潮汐力波的波形将发生变化。   这一步可以看作是对传统的地电法的包装,其存在的问题和传统的地电 法相同:一方面由于地表人类和自然活动的干扰,另一方面震源深处的应力变化 未必能造成浅处地电阻率的变化,所以,靠地电阻率的异常来预报地震,虚报率 和漏报率非常高。   (4)这种方法的突破是,观测台站对本地的固体潮的观测,能够检测 到几千公里外的震源异常。   这一步最缺乏根据。如上所述,即使地电阻率的波动真的能够反映固体潮, 这种波动也无非是月球和太阳对地球某一地点的引力周期变化造成的受迫振 动;这里并不存在一个虚幻的、既不是电磁波也不是机械波、在地壳中自由传 递的潮汐力波,所以,所谓的潮汐力波能够行程几千公里、不衰减、不 受干扰地对遥远地区的震源进行探伤,纯粹是一种臆想。试想一下,一个小 地震产生的地震波只能在当地台网测出,而蕴震过程释放的能量变化远远小 于一次小震,怎么可能被几千公里之外的台站检测出来?这并非是用了黑箱 一词就可以搪塞过去的。至此,所谓HRT波法只能确定为一种地震预测术 采用机理上或者统计上与地震无关的方法来预报地震的方法。   二、HRT法预报地震,依靠的仍然是经验法。   从上面讨论可以看到,HRT法预报地震,机理并不成立,只能起到巧妙 包装的效果。所以,在预报地震的时候,HRT法依然只能针对地电阻率记录 进行经验预报,如同老中医把脉,HRT法只靠一根地电阻率曲线,就要预报 出远至四千公里的地震三要素。   发震时间的判断方法是,在大地电阻率的记录图上目测出适当的峰 或者谷何为适当,怕是只有观测者自己心里有数叫做潮汐力共振 波(RT),这种波出现之后的一天到数天为发震时间。    震中位置的判断方法是,把潮汐力共振波相邻的两个波的时 差乘上每小时207公里这一经验波速,得到的就是震中距离。而这个 每小时 207公里的波速,是他们根据几次地震拟合的,包括4684公里之外的 2006年班达海7.6级地震、2903公里之外的2004年苏门答腊9级地震、 2876公里 之外的巴基斯坦地震等。   震级的判断方法是,在大地电阻率记录图上,量出上述RT波的衰 变时间,叫做断层系统固有周期,以分钟为单位,然后根据经验公式震 级=衰变时间的对数4.14-1.486,得到震级。   根据作者发表在《国际地震动态》上的版本,上述两个经验公式都是2007年 拟合出来的。可以想见,在地震发生之后,回头到沟壑累累的地电阻率记录图上 去寻找接近趋势线的点,实在没什么技术含量;不过拿这样的趋势线去预报未来 的地震,难度就完全不是一个等级了。   三、《中国科学》发表的文章曲解、隐瞒数据。   由于这种远距离地电法机理上说不过去,实践上靠的又是经验公式,所 以很难碰上成功的预报。这些作者发表在《中国科学》上的论文,为了造成这种 方法可以突破地震预报难关的印象,对数据进行了曲解甚至隐瞒。   首先,论文中所谓根据震前短临前兆分析(预测)地震三要素的结果与实发 地震的参数基本一致,实际都是事后拟合的结果,而不是震前分析。例如,作 者们把 2004年印尼苏门答腊9级地震作为其预测与实发一致的案例;而 据《财经网》一文介绍,2004年的印尼特大地震前,这些研究人员根据地电台 观测到的信息,就曾经误以为川滇地区会有大地震。   其次,拟合图上的数据不完整。在他们覆盖的半径4000公里范围内,一些大 地震并没有反映在拟合图上,比如2008年3月的和田7.2级地震(和田到他们的观 测站距离为2200公里)。不知道这是漏报,还是由于数据点不能落在拟合曲 线上?这一工作开始于2004年,短短几年就有过一些虚报事件(《财经》杂志采 访中国地震台网中心预报部主任刘杰),而作者们回避了以往的虚报漏报情况, 如何说明这种预测法将取得突破?   最明显的是,这篇文章笨拙地回避观测站到汶川的距离。512地震造成了龙 门山断裂带地下多个点顺次破裂,形成多个宏观震中,而最强的、最先的震中是 在汶川。此文作者声称震前预报5月12至13日,在以红格台为中心的600公里至 800公里的环带范围内,将发生 7.9至8.4级的地震。为了凑这个600到800公 里的环带,这篇文章只提北川到红格站的距离(640公里),而讳言汶川到红 格的距离(大约 510公里)。如果对这样明显的信息都遮遮掩掩,作者们的其他 工作,即选取波形、拟合公式这样有相当主观性的工作,又如何让人相信呢?   汶川地震之后,预报家们屡次试图说服人们地震是可以预报的、短临 预报是可行的,但是那些不堪一击的论证,却应了工程院院士许绍燮说的话, 搞地震预报的人不知道地震预报究竟难在什么地方。所以预报家们越高调,让人 越觉得地震预报不靠谱。最后要感谢一下《中国科学》,再次检验了一把中国地 震学界的现状:上次刊登占星报地震的论文是刊登在G辑:物理学力学天 文学上面,作者是天文台的、审稿人也很可能不是地震专家,难免不具有代表 性;而这次百尺竿头、更进一步,地震预测术的论文直接刊载在更加权威的 D辑:地球科学上面,让我们见识到了审稿人和诸位院士的水平,大概只要 一套上孕震机理,什么文章都能放过。   注:   (1)《财经》杂志李虎军,汶川地震前兆之谜(2009年1月29日); 《中国科学》这篇文章的题目为汶川8.0级地震HRT波地震短临波动前兆及HRT 波地震短临预测方法关于实现强震短临预测可能性的讨论,刊登于2009年 第1期,作者为钱复业、赵璧如、钱卫、赵健、何世根、张洪魁、李世愚、李绍 坤、严谷良、汪成民、孙振凯、张东宁、卢军、张平、杨国军、孙加林、郭纯生、 唐宇雄、徐建明、夏坤涛、鞠航、殷邦红、黎明、杨东生、起卫罗、和泰名、关 华平、赵玉林。   据《财经网》介绍,这种方法的技术骨干是赵玉林、钱复业、赵璧如一家三 口。虽然赵、钱等人乐于在文章中加挂多个作者,但是把作者名单拉长到20多人, 这还是头一遭。例如,《国际地震动态》2006年第8期他们把云南前兆事后对应 到2004年12月26日印尼苏门答腊地震的那篇文章,作者为11人;而这篇《中国科 学》的文章,主要内容先发表于《国际地震动态》2008年第7期,当时作者达到 20人。严谷良、汪成民等人则是在发表到《中国科学》的时候再次添加进去的。   (2)严谷良支持水变油、支持伪科学组织天地生人的事迹见何祚庥、 司马南网易访谈实录:炮轰《新闻晨报》为伪科学鸣冤叫屈,及废伪科 学,何祚庥、司马南、方舟子坚决说不等文,以及《新语丝》天地生人专 辑的其他多篇文章。   (3)《国际地震动态》2008年第7期,汶川Ms8.0地震的短临地电波动(潮 汐力谐振和共振波-HRT波)前兆,作者名单为钱复业、赵璧如、钱卫、赵健、 何世根、李世愚、孙振凯、张东宁、张洪魁、卢军、李绍坤、郭纯生、夏坤寿、 徐建明、鞠航、黎明、和泰名、唐宇雄、张平、赵玉林。   (4)贺玉龙、杨立中,温度和有效应力对砂岩渗透率的影响机理研究, 《岩石力学和工程学报》2005年第24卷第14期。另外J. P. Morris等也有类似的 结果:JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, 2003, VOL. 108, NO. B10, 2485.   (5)地电在地震局台网监测指标中,漏报率在78%,临震预报的虚报率大于 99%;另外,2004年美国帕克菲尔德6级地震最终到来时,测量地电的装置在震前 并未测到异常信号。   (6)钱复业、赵玉林等人发表在Physics of the Earth and Planetary Interiors杂志1990年62卷的论文:A model of an impending-earthquake precursor of geoelectricity triggered by tidal forces。 (XYS20090202) 《中国科学D辑:地球科学》:汶川地震前兆之谜 p://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/2/215857.html PS-100HRT波接收站网结构示意图 512汶川地震至今已有八个多月,灾区也在平静之中迎来了震后第一个春节。 但在中国地震局地球物理所退休研究员钱复业和赵玉林的内心,或许依然难以平静。 就在春节之前,这对夫妇和20多位同行在2009年1月号《中国科学D辑:地球科学》杂志,发表了一篇可能会引发极大关注和争议的论文。 他们在论文中表示,设在四川省攀枝花市盐边县红格镇的一个观测台站,从2008年4月30日起,就记录到汶川地震的短临前兆。尤其是在5月12日凌晨,这个台站更是记录到了超过平时观测标准偏差10倍的讯号。 孤独的红格台 当时,这两位已经退休10多年的老人彻夜未眠。在对数据进行分析计算后,他们赶在汶川地震震前十几小时得出了这样的结果 5月12至13日,在以红格台为中心的600公里至800公里的环带范围内,将发生7.9至8.4级的地震。 不过,遗憾的是,两位老人并未向职能部门报告其分析结果。或许,他们的心中有很多顾虑。 实际上,他们的分析结果即便准确无误,恐怕也难以提前做出有针对性的准备;毕竟,600公里至800公里环带这个范围太广,而且往南已经出了国境线。 赵玉林告诉《财经》记者:当时只有一个台站在工作, 没有办法给出具体震中位置,这让我们非常痛心。 据他介绍,至少需要三个台站的观测记录才能确定震中。但由于雷击仪器损坏、导线被盗、缺乏维护经费等原因,在汶川地震之前,川滇地区布设的四个试验性地电台,只有红格台仍在工作。 这表明地震是有前兆的,地震可以预测、预报,在可预见的将来实现地震的短临预报是可行的。研究人员在论文中表示。 《中国科学D辑:地球科学》是由中国科学院主管的科学出版社出版的学术期刊,也是地球科学领域最有影响的国内学术刊物之一。 HRT波的争议 赵玉林和钱复业对地震监测预报的探索始于40多年前。早在1966年,他们就在河北邢台实验场进行地电观测观测地震发生前后,由于地下形变造成的电阻率变化。 随着中国经济的发展,工农业生产带来的游散电流,使地电阻率观测受到严重干扰,赵玉林和钱复业的研究也陷入停顿。 但令这对老人欣慰的是,他们的儿子、目前在天津海泰光电科技公司工作的赵璧如加入了研究的行列。 赵璧如提出把孕震过程、产生前兆的机理视为黑箱,仿照工业生产中通常使用的探伤方法,并建立相应的数学计算模型。此外,他还利用通讯中的码分多址(CDMA)技术,研发出PS100型远程监控大地电测仪系统。 2004年,中国地震局投入150余万人民币,支持在川滇地区布设四个试验性的地电台,并采用了PS100系统。 这四个试验台站的建立,与钱复业、赵玉林等人2003年底提交给中国地震局的内部报告有关。他们在报告中称,中国西部地区未来三年内存在7级以上乃至8级特大地震的可能,建议在川、滇地区增设地电台站。 钱复业、赵玉林等人,还提出了潮汐力谐振共振波(简称HRT波)的概念。他们认为,HRT波是一种完全不同于传统地震波概念的波,而PS100系统精度高、具有很强的抗干扰能力,能够捕捉到HRT波,台网记录到这种波动时,则预示地震即将来临。 他们2006年曾在《国际地震动态》杂志发表论文称,2004年12月26日的印尼巨震发生之前约三个月,出现了周期等于潮汐力周期、振幅异常增大的地电潮汐力谐振波(HT波);地震前两天,则出现了一种在地壳多孔岩石孔隙流体中传播的声波地电潮汐力共振波(RT波)。 《国际地震动态》杂志主编、中国工程院院士许绍燮对《财经》记者说,编辑部之所以发表钱复业和赵玉林等人的论文,并不一定就代表认同作者的观点,而主要是为同行提供交流和争鸣的机会。 实际上,对于钱复业和赵玉林等人提出的HRT波概念,一些地震研究人员并不认同。对于HRT波到底来自哪里,究竟是一种什么波,都有不少质疑的声音。 能否实现突破? 据赵玉林介绍,他们的系统自2004年运行以来,记录过不少于20次地震的HRT波前兆,其中大部分地震发生在国外。 不过,由于难以区分一些干扰,比如不同震源的叠加,系统也出现过多次错误判断,或者说虚报。 2004年的印尼特大地震前,这些研究人员根据地电台观测到的信息,就曾经误以为川滇地区会有大地震。 赵玉林说:后来我们才意识到,这是从远处震源传来的信息。而且,由于距离(印尼特大地震)震中相对距离更近,南边的红格台总是比北边的冕宁台先记录到异常。 在中国地震台网中心预报部主任刘杰博士看来,钱复业和赵玉林等研究人员发展出了一种可以使用的方法,他们有什么预测意见,我们也会重视。 他同时告诉《财经》记者,这个方法也虚报过一些事件,但这是可以理解的,毕竟目前所有的地震预报方法不可能一有异常就是地震。 刘杰还说:从科研的角度出发,这种新方法值得鼓励,值得进一步发展。 许绍燮也表示:尽管他们还有一些问题说不清楚,但这个方法提供了很有价值的信息。有价值的信息多起来以后,对地震的认识才会更清楚。 中国地震局地震预测所的前身分析预报中心第一任主任梅世蓉则对《财经》记者说,钱复业和赵玉林做研究非常艰难,只剩下一个台站的话,怎么搞预报?如果多给他们添几个台站,机会也会多一点。 更多阅读 《中国科学D辑:地球科学》发表论文摘要
个人分类: 地震与地球|8202 次阅读|22 个评论
研究生基础课程教学中的一些体会
dongping2009 2009-2-2 20:32
各位老师大家好!我给大家汇报的就是关于研究生基础课程教学的体会。实际上,我在这个讲台上呆的时间也算比较长的。我回忆了一下,从一开始的地球内部物理讲过,到讲数字信号处理与数字地震学,然后是地球介质力学。但是我讲课时间最长的,就是地球物理学基础这门课,应该属于我们学科的专业基础课,固体地球物理这个二级学科的一个专业基础课,这几年的教学中,跟学生互动中的一些体会,跟大家来交流一下。 首先,我觉得特别是第一堂课,在这个课里面的定位还是相当重要的。有些东西需要交待,跟学生要交待;还有交流,可能有个互动的过程。那么,我想了一下,对于基础课,教材的选用相对来说比较重要,我讲这个课,将近10年了,前四五年基本上没有一个固定的教材,主要使用一本中文参考书,曾先生的。逐渐,最近几年当中,我选了一本教材,英文的,曾先生的书作为中文教材配合。基本上,所有的PPT文件都用英文写的,给大家推荐的课堂阅读材料,也主要以这个英文的教材为参考,包括授课的顺序、结构等等。 比较而言,英文教材的文字叙述讲解比较清楚,数学推导显得少一点;中文的教材则数理推导更为严谨详细。英文教材有助于学生以后更快的进入到科研,或者文献阅读的过程。在课程当中,包括一些英文基本词汇用PPT的播放,通过这个课后的作业等等方方面面的,学生自然而然能记住。教材使用实际上仍然是一个古老的问题,选课的学生背景有很大的差别,那么有的可能基础很好,一直就是科班地球物理出身,导师有强烈的要求,他要选这个课;另外大部分学生很少甚至没有任何一点的相关专业背景知识,例如原先大学为电子学与物理学的学生,他研究生考取了地球物理相关专业。 参考书选择也很重要,因为他有更详细的,数理知识要求更多的给他推荐。其他的还有,比如说重力这一块,内容说得更多。所以对于要求提高的人,你对提高的这一部分人,给他有一个更为详细深入的介绍。所以这是关于教材的参考书,那么在第一堂课要和学生交待。 还有在考试方法和成绩评定方面。一般来说,在我的课程里,基本上每年都是这样做的。平时作业占30%,10次作业,每次作业3-5道题。然后,期中考试和期末考试分别占30%与40%。 另外一个就是教学计划的制定,对于每一堂课来说,每次教学的第一堂课来说,我都制定这样一个比较细的,精确到每一周,每一次讲什么内容,从第一周开始。比如说,这是去年一学期我给制订的计划。比如说,有一些我自己开会或访问,包括我参加国内会议,都预先告诉大家。这个主要是针对学校教务处的要求,预先制定这样的计划,可以不作为调课处理,如果一开始把这样一个计划给出来了,教学计划制定了,这个星期两次课自动不属于调课的范围。 所以,第2周一直到第21周,整个讲课大概要在20周结束,中间有两周时间开学术会议,这样一个过程,共16周,60个学时。 一般来说,在第二次课,我有一个测验,一套简单选择题的测验。比方说,100道选择题,都是很简单的。例如地球的半径是多少?类似这样一些问题,都是我们地学,特别是地学物理基础的东西,我用100道题来给他们摸摸底。同时,也在这个课堂和学生,包括每个人把自己的研究方向等,作为每次制订相应的教学计划的参考,针对每一届学生,有一个不同的参考。因此,每一次计划制定好了,学生从大概第三次课程开始,他拿到这个PPT就知道这一学期的每个星期,每一次课程,我讲什么内容。 所以,相应的预习和课后的作业,包括10次作业,基本上大概都会提前一周到两周布置给学生,学生按照这个计划完成。另外,最近两年我做了一个专题参考文献的追加阅读,但是我在课堂上,对文献阅读不做具体的要求。 比方说,关于地球的自由振荡这一块,一些相关文献,通过上世纪50年代末60年代初发生的几次大地震,发现并确定地球自由振荡的一些细节,一系列的相关经典文献,到最近关于印度洋大地震关于地球自由振荡方面的研究,一并打包给他们,这个对学生来说,如果你感兴趣,你就看。还有地球磁场的起源,地核发电机原理与研究进展,这两个在我的讲课里面,作为专题,把经典的文献打包给学生,我的课程也全部放在网上,包括一些相关的专业文献,都是给他们参考。 另外一个就是答疑,一般来说,基本上每个星期五的上午,当然其他的时间都是可以的。学生如果有问题的,都是可以的。星期五上午,除非有特殊情况,包括我还要求我的助教,助教星期五的下午整个半天。还有我会公开我的电话和E-mail给学生。有很多选这些课的学生,数理知识不强,所以一开始在课上到1/3的时候,也就是说,我讲到地震学的方程主要是波动方程,和重力与地磁,甚至后面的地热,都要用到有关数理方程的知识。那么,我基本上,每次课里面都要给学生加一次课,一般选择星期六或者星期天,从上午一直到下午。虽然持续时间较长,六、七个小时,七、八个小时,可能下午的效果还不太好。但是,把基础的东西有一些数学知识欠缺的,那么有针对性的,就像答疑一样,哪个地方不行,我就把那个地方补一下,打补丁。 整个来说有效果,特别对学过高等数学,但没有学过更多的学生,比如说偏微分方程和反演,或者场论这方面,还是有一定的效果。这个也是我一直在坚持做,课后,就是网上学生的评价方面,关于这一块,对我还是有一定的、很好的评价。 还有, 关于讲基础课的时候, 概念讲解与公式推导的问题。 比如,我们实际上知道,地球是这样一个形状,包括地球内部的精细结构,一直是一个逐步细化深入的过程。从最初的地球,人们认为可能是一个均匀的,然后到分层均匀的,然后到现在分成A、B、C、D,这样一个一个的从地壳一直到内核的分层结构,甚至三维的结构。这些知识怎么来的?如果我们知道地球是简单的分层化,我就是知道这个转动观念,只要球体的转动惯量系数,它小于0.4,我们说这地球质量肯定是分层的和不均匀分布的。我们知道均匀的话应该是0.4,如果小于0.4的话,肯定是分层的结构,并且内部重,外部轻。 所以,如果我们知道这样一个一个的,我们人类包括科学家对地球内部了解的一点点的进步,是根据什么一些知识一步步逐渐积累来的。通过这样一个串联,从第一堂课一直到最后,如最后一堂课,我会回过头来,把这个再串一遍,如果这个课讲完了,学生了解到的地球内部结构,跟一开始了解的差在什么地方?应该说,是从一个社会公众式的简单了解,到专业人士的基本了解的过程。 另外一个就是课堂板书跟PPT演示的问题,在我这个课里面,实际上,有几次我是专门脱离开PPT的,专门有板书的。比如说,根据观测地震波的观测走时曲线,来推导计算地球内部的地震波速度结构。 地震波速度结构的计算方法我们知道有两种经典的办法,地震学的办法:第一种是维歇特等人给出的积分法,第二种是古登堡给出的拐点法。实际上我们知道,通过这两个办法,都可以计算出地球内部的结构。但是这两个办法各有优缺点,我在讲课的时候,还要穿插一点比如说地震学史的内容。比如说这两个人,古登堡是维歇特的学生,那么从维歇特,到古登堡,一个德国人,后来到美国的加州理工学院,然后在加州理工学院,像我们里氏震级中的里克特,然后,再到我们中国的傅承义先生,这个又给他串一下,可以作为课堂调节气氛的话,还是挺起作用的。 在重力学上,我们推导尼古拉公式的时候,特别是第二公式的时候,主要是课堂板书。所以,怎么样来平衡课堂板书跟PPT演示?也就是我自己的一些体会,这是仁者见仁、智者见智的一个事情。 有一些新的尝试,例如考试,我还是做了一些尝试。比如说,在期中考试,我专门有一个命题作文,就是让大家关于地震学,你来写一篇作文。但是,我发现这个效果对大多的学生来说,它变成了一个解释,作文跟名词解释还是有很大的差别。期末考试的时候,我出了一道命题作文:从夏威夷到中途岛,如果你学过地球物理学基础,包括板块构造理论,看到这个题目,可以写一个既包括文科政论、又包括理科叙述的文章来。但是很遗憾,很少的学生,我最后看了一下,选课的70多个同学中,只有两三个,既从板块运动,又从二战史方面,二战从夏威夷日本偷袭珍珠港起,美国正式介入,一直到美国的中途岛之战等太平洋上一系列岛屿的争夺,一个战争方面的连接。另一方面,依据海底扩张与板块构造学说,夏威夷和中途岛是位于太平洋一条岛链上的两个岛屿,由于板块运动与地慢热柱的共同作用而形成,这就有地球物理学方面的联系,这样的话,从板块运动到第二次世界大战,便有可能是一篇很好很好的命题作文。所以从文科和理科方面怎么样来做?我还是做了一些尝试。 整个教学里面,需要充分地尊重学生,但有一些原则问题,也同时需要把握,对学生来说,有一个作业抄袭的问题,只要抓到了,抓到一次,这次作业肯定是0分,抓住到两次,你全部作业的30分可能就没有了,要明确地让学生了解到这一点;不过,如果是同学之间互相讨论等情况,你在提交作业的同时告诉我了这一点,也可以有例外的情况,就是作业回答是一样的情况,但我不鼓励不提倡。就是说,我们要爱学生,不管你对他怎么严格要求,像这个你只要爱学生,爱你这个课程、教学,学生最终都会理解你。 最后一张片子 。这张片子是上一次研讨会是我也用过的,我这次照抄,教学要3L: Love: to students, to lectures ;Liability: as a teacher;Learning: from Colleague, Students, Internet etc 。即:对学生,对这个课要热爱,对于一个教员要有责任心。要有一个不断进取这样一个精神,向同事学习,也要向学生学习。还要通过现在最新的技术,比如英特网来学习。 我给大家汇报的就是这些,谢谢大家!(2008年4月研讨,2009年1月整理)
个人分类: 教学科研|5987 次阅读|0 个评论
从国产三维大地电磁仪试验成功说起
chrujun 2008-11-1 22:15
昨天下午三点钟,我和何兰芳一行5人到达河北易县县城西北3公里左右的一处丘陵地,开展国产大地电磁仪样机和进口大地电磁仪V5-2000的对比试验工作。经过大家的一阵忙碌,终于布置好了一台V5-2000、两台国产样机的数据采集设置。数据采集设置成今天上午7:30停止。安排一名当地人夜间看守仪器后,我们返回县城休息。 尽管通过多次室内和野外对比试验,我深信这次试验结果一定能够到达要求,研制出国际先进水平大地电磁探测仪已是指日可待。但我还是有点担心数据采集出现什么问题,让到手的成功飞走了。尽管这种问题还从来没有出现过。当预知只要成功采集数据试验就能成功的时候,我心情特别兴奋和激动。胜利是如此地近,得之又非常地艰难。尽管晚上12点过才睡觉,但总是睡不着,真后悔晚上没有喝点酒来麻醉自己。早晨5点半更是一点睡意都没有了,只好起床练腹肌、练拳击、练气功、练铁砂掌、练铁砂拳,总是折腾过不停,尽管我几个月没有锻炼过身体了。终于熬到上午7点钟,出发的时刻到了。驱车来到试验现场,连上笔记本电脑一看,两台样机全部正常完成数据采集,数据全部成功回收。何兰芳紧张地对测量的大地电磁信号分析和计算。经过短暂而又紧张的等待后,计算结果出来了。样机和国外仪器V5-2000采集的数据基本重合,测量误差符合规定要求。我们终于首次在国内研制出性能与国际先进水平一致的三维大地电磁探测仪! 所有关键技术全部攻克,距形成产品的日期已经不远了。 这两天口腔溃疡发作了。由于近段时间相继攻克了仪器研制中的一些关键问题,总是处于一种亢奋状态。经常是早上2点睡觉,7点起床。去年的时候,仪器研制碰到难题,经常想问题,导致晚上睡不着。仪器研制快成功了,由于兴奋同样也睡不着。身体同样受到折磨。今天晚上终于可以安心睡觉了。 要研制出达到国外先进仪器同等性能的仪器,非常之难。两年前的这个时候,我还没有学习过数字信号处理器(DSP)及其编程。样机所采用的FREESCALE 24位定点DSP,国内几乎没有人用过。通过文献检索发现国内只有几个人在DSP评估板上做了一些工作,对项目的帮助不大。一切都从研读厂家提供的技术资料开始,从DSP芯片资料、汇编语言程序设计、开发工具使用、数字信号处理算法,到算法设计与仿真、汇编程序编写、联机调试、嵌入式软件开发、网络采集程序开发,突破了一个个难关。光是DSP这一块的英文资料就研读了5000多页,更不用说一行行的汇编语言编写和调试,到仪器的整个软件系统开发和测试。两年前,怀着挑战进口地球物理仪器的信心和勇气,一定要为国产地球物理仪器争气,绝不服输的坚定信念,我拍着胸脯接受了任务。今天看来,我的选择是完全正确的。作为年富力强的青年人,只有敢于接受挑战,勇攀科学高峰,通过实践提高和锻炼自己,才能够真正实现自我成长。不要怕没有经验,没有干过,没有学过,就是怕有畏惧失败心里、不敢干、不想学。年青人就要敢学、敢干、敢想,才能够在黄金年龄段最大限度实现人生价值。 一个难关攻克了,新的任务又摆在了我面前。根据我的设想和计划,新研制的仪器是一款革命性的电法勘探仪器,代表若干年后电法勘探仪器的发展趋势和方向。一旦研制成功,将在世界范围内处于领先水平。该仪器的研制难度更大、更富有挑战性,更值得我去做。 在这个时候,我要特别感谢作出大量艰苦工作的学生仇洁婷、卢祥弘和席玉萍。他们的付出对项目的成功起到了非常重要的作用。同时万分感谢对研究给予大力支持的综合物化探事业部领导。 陈儒军 2008年11日1日晚于中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司博士后公寓,河北涿州。
个人分类: 陨石秘密|1653 次阅读|4 个评论
今天徒手抓了一直会飞的小鸟,又放归自然!
chrujun 2008-6-23 23:32
想一想能不能徒手抓住三只会飞的鸟吧?今天我终于实现这个目标了!12年前的秋天,我在河北郑州一带做大地电磁探测工作,负责仪器操作。由于仪器在一个测点采集数据的时间一般在3个小时以上,我在等待仪器采集数据时趴在仪器边缘睡着了。不知什么时候,扑扑的声音把我吵醒了,感觉怀里有东西在动来动去,我向怀里一抓,真是奇迹啊,怀里不知什么时候飞进去了一只鸟!抓出来一看,长长尾巴,从来没有看见过的鸟在我手中试图挣扎。我很高兴,把它仔细端详一会后放了,让可爱的鸟再找一个新家去。 同样是1996年的秋天,同样是在河南的野外,我看见100米外有只鸽子在地上跳来跳去,赶快跑过去,几下就把那只鸽子抓回来了。一起干活的朋友建议把鸽子吃了,我没有同意。鸽子让我抓住是什么原因呢,是不是生病了?我把手一松开,鸽子高兴地飞向了远方。我到现在也没有搞懂,鸽子为什么回让我抓住它呢? 今天下午1:50分左右,我从博士后公寓到东方地球物理公司综合物化探事业部仪器维修站(河北涿州)做试验。在公路边的人行道边上发现一只小鸟在地上跳来跳去,经过几番努力就把它抓在手里。这只小鸟刚会飞,估计是天气太热,小鸟受不了飞不起来了。我发现小鸟的嘴巴特别大,相当于它身体的一半大。我边走边找地方,最后把小鸟放在了路边一个比较大的草丛里。草丛里比较凉快,幸运的话还可以找到小虫子吃。我发现小鸟高兴地跑进了草丛深处,这才放心地去上班了。 直到现在我还挂念那只小鸟,希望它今天平安,快活地回到妈妈身边! 陈儒军 2008-6-23 23:32 记于博士后公寓
个人分类: 我的经历|10046 次阅读|1 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-19 13:25

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部