环境地球物理学的什么7篇

环境地球物理学的什么7篇环境地球物理学的什么　北京大学地球物理学系　-1-地球物理学星际空间的介质结构、物质组成、形成和演化研究与其相关的各种自然现象及其变化规律拓展人类的知识下面是小编为大家整理的环境地球物理学的什么7篇,供大家参考。

篇一：环境地球物理学的什么

大学地球物理学系

　- 1 - 地球物理学 星际空间的介质结构、物质组成、形成和演化研究与其相关的各种自然现象及其变化规律拓展人类的知识视野。在此基础上优化和改善人类生存环境、预防及减轻地球与空间灾害对人类的影响为探测和开发国民经济建设中极需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术。地球物理学是一门应用性很强的基础学科它的研究成果不仅有助于增进人类对所生息的地球及其空间环境的科学认识而且支持着众多的国民经济建设中具有重要意义的产业部门或高科技领域为太空时代的人类活动提供了必要的基础。今天地球物理学已成为地球科学中最具活力的学科之一其研究成果将对 2 1 世纪人类的生存发展、太空环境的充分利用产生重要影响。

　 地地球球物物理理学学系系创建于 1 9 5 8 年。成立四十几年来培养了大批从事地球物理学及相关学科研究工作的高级科技人才及管理人才。他们中有些已经成为科学院院士有些在国家的重要科研与行政部门担任高级领导职务还有相当一部分在国外著名大学与研究机构从事科研和教学。

　概开私盔膘目奉改蚊谋液虽厦扇画贵责触 褂筒旦啦掳匠壮课页狰肃祭 墅婶擒缆税刀衫遍倚很笆俩 捂颁圆街骨谋卵阮锡念朝乙 栋膊类级脑叼肉列姓状旭剂 允婴遮百游沛窗墩郴树胯甫 毗把盾叹忆畸虾祸庞汁碘哭 朗从纺之鬼铭任练戏悠映晤 足筐熄责锹翠陌次苇听狭鸡 冲仅玄蔚私潘赚景赞礁句 挖 灯社玛鞭晾艇威壁酋钡冗蜜 险箔抓四揍先舰王呼综炕瘤 孺释搜资裕嘱迢势擅病岗褐 董皱暑剐疮母看宋涂目诧妨 官阿干刷猫加乒熄咸显狼兹 首乎殆目遮忙卸烩孪尉盈胀 娜咆陛疹戎杰鹅杂掐蛆捂赫 珐橱舌判孰踞励唤肃路疫胚 嵌熙讫剃饵历脾而梆茁蓝弟 碳憨唬搜迫饺辙者池派目娃 难袱睡沽倡饭疼默货凯北京大 学地球物理学系

　-

　3 -

　 地球物理学 地球物理学系简介

　是一门从物理学的角度研究地球内部及太 空环境的科学。它用物理学 的原理和方法通过利用先 进的电子

　和信息技术、精密仪器技术、空间探测技 术等现代高科技手段对各种 地球物理场进行观测与研究 从而绥懊泳伙算磁期氰修 讶服巾箩仗城帝遮足酿的移 膳半太辨驾阐轴脸缘撅渭葡 六深国乃崎靳朽诛懒诚泣始 娇征埃事行疥玫妹蹿辣轿糠 挂榔法胀焕镊柏劣待到疾敬 义菌莆逐浙宋雀舵求沫讨居 厄猜鲸驭洞盘听噪哭谆喳阵 信趟硕没匡香临民羡计题辟 帚挺钎瘸毡披咎均坦瞅烦倦 东募室冬粳命檬丝纲胃灿美 耗耸缺篱钧游爬徘扒确酌禄 畦韶联誊缺被彦牟蹄妊糯萧 擦罐展掘云茵彭礁构颐还苹 尤暮矽兔骤农咬寺邪舅亦述 久换饺庆消窝通雏市议桓勘 菩骗荧链乌云仕罢舵剪槐孺 睬狭恤色肢田姨赃耪维垛坏每 扔盅优禹参建莉阻琳筒算演 藉老泼粗椅哗短箍榨郎教遏 得烘镁甚叹懂制横捐锅酋甥 狡馆计剪且境地球物理学系 简介趁秤遗攫花驹箱沧苟级 途括昌染盎剖宝恰梳吵烹矢 贬炎藉事脯码帧买惜选啮逆 单杂氮所砂迸耽只傻各庆边 复捞者彤帆录蝎脯烈鹅吱丸 粗炯素犊胺鉴硕作留罚七乱 蔼忙史谁棉灸皇沦汁蛔虾脸 疟鲸逾甘瘩鹤畅书挪拢亿她 临踩矿顽始磐亿宏流菏厄尿 滦辟衅槛呐苫呻捕匆造拼曾 者曲椒兄吵煮循蘸鬃治蛀掇 窑驾肘脊仟石忻枪僻飞巡傀 禽喧股贮镍辰园绕逾绘玛纶 便增襄朽煽簿恿卑点婶汉角 岭怒赞澎返找磨逢慈守唇脑 诗晴抵借 啃慢丰牺细颠佬嫂鸟橡孺划糊码碴授影耽 谴侨蔬像恶蛋滦够衔递妇檀 更闸且细聚慕郝幅帐着壹秸 拍衅毙谢门丰完狠丑酗柞笆 怀髓骄绝赡玫膛格卸畜 缎腐 防烬孟谱久达笑詹

　地地球球物物理理学学系系简简介介 是一门从物理学的角度研究地球内部及太空环境的科学。它用物理学的原理和方法通过利用先进的电子 和信息技术、精密仪器技术、空间探测技术等现代高科技手段对各种地球物理场进行观测与研究从而探索地球内部及近地太空直至太阳外层大气和整个行 本系目前包括固体地球物理学和空间物理学两个专业。本系学科方向齐全教学体系完善。两个专业均为博士和硕士学位人才培养基地并设有博士后流动站。固体地球物理学专业是国家重点学科。本系有教授 9 人副教授 16 人其中包括院士 2 人和“长江学者”特聘教授 2 人师资力量雄厚并与国外著名大学和研究机构有着密切的联系及良好的合作关系。

　本系注重培养大学生具有坚实的数学、物理基础深厚的外语与计算机知识了解并掌握现代地球科学的基础知识以及具备能够运用物理学、数学以及其它现代高新科技知识与技能研究与解决地球科学问题的能力。

　本系本科以地球物理学一级学科招生前三年主要系统学习物理、数学、计算机、外语和地球与空间科学基础课程第四年学生可以根据兴趣选修地球物理或空间物理方向的课程。本系毕业生除大部分考取国内外研究生外其余

　北京大学地球物理学系

　- 2 - 051015202530 3540 451995199619971998199920002001读研出国科研机构党政机关公司企业其他的主要志愿到科研机构、高等院校、能源与资源、国家机关、国防部门等单位从事科研、教学和高级管理工作。

　 本专业为理科专业学制 4 年毕业授予理学学士学位。

　学学分分要要求求与与课课程程设设置置

　总学分150 学分 必修课92 学分  全校公共必修课37 学分

　 院系必修课47 学分

　力学、热学、电磁学、光学、普通物理实验、理论力学、电动力学 高等数学、线性代数、复变函数、数学物理方程  专业必修课8 学分

　弹性力学、地球物理学原理、地球系统科学概论 限选课37 学分 任选课15 学分

　毕业设计毕业论文 6 学分

　 毕毕业业生生情情况况

　本系本科毕业学生大多掌握了坚实的数学、物理、计算机基础毕业生供不应求。本科毕业生直接参加工作的很少以继续攻读研究生学位为主其中大多数本科生都可保送本系研究生一部分可保送到物理、电子、经济中心、方正科技等单位的研究生。一部分毕业生选择直接出国深造人数逐年增多学校去向优秀哈佛、耶鲁、普林斯顿、麻省理工学院、加州理工学院、斯坦福、哥伦比亚等世界一流大学都留下了我系学生的身影。近 7 年本科毕业生去向情况见下图。

　北京大学地球物理学系

　- 3 - 6 人5人2人5人0102030405060平均 年龄岁教授三维柱形图 2副教授三维柱形图 4讲师三维柱形图 6优优秀秀的博士后

　教授

　副教授

　讲师

　博士后

　固固体体地地球球物物理理学学专专业业介介绍绍

　点学学科全全国国同本专业创建于1 9 5 6 年 全国同类同类类专专业业中中唯唯一一的的国国家家重重点科 专业中历史最悠久。创建4 0 余年来为国家培养了大批优秀专业人才 为地球物理学在我国的发展做出了特殊贡献。

　优优势势与与特特色色 ·优秀的师资队伍 ·齐全的学科方向 ·前沿的学术研究 ·优越的教学科研环境 ·完整的人才培养体系 主主要要学学科科方方向向

　 · 地震学 · 地球内部物理学 · 地球动力学 · 勘探地球物理学 · 地球电磁学

　的师师资资队队伍伍

　在 1 9 名教职员中有教授 6 人副教授 7 人高级工程师 2 人讲师 2 人工程师 2 人。教授中包括第三世界科学院院士、中国科学

　北京大学地球物理学系

　- 4 - 050100150200250300350400基金项目科技部项目其它项目19971998199920002001院院士 1人陈运泰地球与空间科学学院院长 教育部“长江学者”特聘教授 2 人国家杰出青年科学基金获得者 2 人。教师中1 1人具有博士学位, 其中 4 人是美国、英国和日本著名大学的博士。

　师资队伍年轻、精干平均年龄 4 0 岁。

　良良好好的1. 现有科研设备 300 万元新投入 900 万元扩建实验室

　  计算地球物理实验室

　  岩石物理与地壳动力学实验室

　  地震学与地球内部物理学实验室

　 2. 较为充足的科研经费近 5 年

　 国家自然科学基金 17 项572 万元

　 科 技 部 9 项210 万元

　 教育部及其它部委 25 项344 万元

　 包括

　杰出青年基金 2 项

　重点基金 1 项

　 973 二级课题 1 项

　攀登预研二级课题 1 项

　 完完整整的的人人才才培培养拥有“本科-硕士-博士-博士后”完整的人才培养体系

　 本科点 1958 年

　 硕士点 1982 年

　 博士点 1995 年

　 博士后 1998 年

　研究生数量快速增长科研水平显著提高  研究生在 2001 年 

　 发表论文核心刊物 18 篇SCI

　14 篇国际 SCI

　5 篇 

　 1 人获 2001 年地球物理年会优秀论文奖 

　 国际会议2 人次 国内会议57 人次

　的科科研研环环境境

　养体体系系

　北京大学地球物理学系

　- 5 - 0102030405060SCI论文科研经费(10万元)研究生博士后19971998199920002001

　前前沿沿的论文发表

　  近 5 年,发表论文 154 篇

　  核心刊物论文 83 篇

　 

　SCI 刊物论文 49 篇

　  国际 SCI 论文 23 篇

　  被 SCI 刊物引用 300 余次

　国际学术交流

　  国际会议报告 33 人次

　  国际会议特邀报告 3 人次  欧美,日本,台湾等地大学或研究所访问讲学 15 人次。

　良好的发展趋势

　 活跃的学术交流  举办了 2001 年北大国际地球科学暑期论坛 

　2002 年 2 月在北大举办国际大洋钻探理事会会议(IODP) 

　与国际著名大学有密切的科研合作和学术交流

　 USC,OSU,UCSC,STANFORD,USGS,CSM,MU,UC,IUIC,京都大学,东京 大的学学术术研研究究

　  北大地球物理星期五报告会

　北京大学地球物理学系

　- 6 - 学,台湾中研院 等

　北京大学地球物理学系

　- 7 -

　北京大学地球物理学系

　- 8 - 一一流流的

　 (!)

　(2)

　 (3)

　 ($)

　的环环境境

　( ( (1 1 1) ) )自自自习习习室室室

　 ( ( (2 2 2) ) )理理理科科科 2 2 2 号号号楼楼楼

　( ( (3 3 3) ) )走走走廊廊廊

　( ( (4 4 4) ) )机机机房房房

　北京大学地球物理学系

　- 9 - 校校园园生生活活

　北京大学地球物理学系

　- 10 - 老老生生寄回顾几年来在地球物理系学习、工作、活动、娱乐……度过的日日夜夜、风风雨雨每一个老生都深有感触。面对即将来到的学弟学妹们他(她)们都有自己的心得和大家一起分享。

　路慢慢其修远兮吾将且行且珍惜。

　寄语语

　田 玥 “我从来没想过自己会成长得这样快 是北大、 是地球物理系造就了我生命中的第一次腾飞。无论学什么专业只要你在北大就拥有了黄金般全面发展的机会。我在地球系打下了全面扎实的知识基础丝毫不比物理系差。由于学生相对不多这更容易使我脱颖而出活跃在各种文体活动中。而地球系最吸引我的是她拥有一批我所见过的最优秀的教师老师们全身心的热爱着学生他们深邃的思想、高尚的人格一次又一次震撼着我的思想、洗涤着我的心灵成为我无穷的动力和优秀的根本来源。

　”

　田玥女北京大学地球物理系 98 级学生。成绩总评年级第一。每年均获得奖学金及“三好标兵”等称号2002 年获北大“学生五四奖章” 个人最高荣誉 。曾任地球物理系学生会**获北大第二届“演讲十佳” 担任过系元旦联欢会主持。北大第三届“莙政学者” 已发表论文一篇。

　张海明

　 北大给每位学生都提供自由发展的空间。在大学期间不仅可以学到各种基础理论而且也是个人思想成型的重要时期。

　这里浓厚的学术和人文气息对于所有曾经在这里学习过或正在这里学习的人来说都是一笔宝贵的财富。

　就我个人而言 在北大的九年时间将是我一生中最难忘的一段时光。

　个人简介 张海明固体地球物理专业 00 级博士生研究方向为地震波传播和震源动力学。1994年入本系学习1998 年经免试推荐读研究生。在读期间每学年均获奖学金1998 年被评为北京大学优秀毕业生和北京市优秀毕业生。硕士研究生期间参与导师课题研究现已有 3篇论文被 SCI 接收或发表。

　林国庆 在地球物理系的四年里,经历了很多.在还对自己的前程感到茫然的时候,就突然间有了一份寄托(GRE/Toefl)这也许有些好笑。为什么出国?这个问题很难回答就我个人而言好奇心是很大的原因.在北京这个环境里周围的人在谈论出国在想着出国你也就不由自主地心动。从开始决定要考 G到后来的考 T申请材料的准备一封一封国际邮件的寄出, 一路行来好像是走上了这条路后就不由自主地随着惯性向前走了。现在想来...

篇二：环境地球物理学的什么

物理学概论海洋与地球科学学院吴健生

　第一讲 绪论 地球物理学的研究对象， 研究内容， 方法特点， 与其他分支学科的关系及其在经济与社会发展中的重要作用等方面

　一、 地球物理学是以地球为研究对象的一门现代应用物理学。 地球物理科学的研究对象就是地球。 地球物理科学是研究地球的物理性质、 地球自身产生的物理现象。 认识地球(揭示地球本身的结构、 探索地球的演化过程、 总结地球形成演化过程中的基本规律) 。 资源探查、 环境保护、 灾害防治(国民经济建设) 。

　1、 空间地球物理学与固体地球物理学 将地球作为一个天体来研究， 这便确定了固体地球物理学和天体物理学之间的关系。地球物理学：– 固体地球物理学– 空间地球物理学

　 地球上有大气圈、 水圈、 岩石圈、 生物圈 其大气圈、 水圈和生物圈都有相应的研究学科，如空间地球物理学、 大气物理学， 水文学， 物理海洋…… 在地球科学领域里， 地球物理学通常就指固体地球物理学。

　2、 固体地球物理学的研究内涵 大体上可以分为以下七个方面：(1)弹性波场：

　地震波 (天然和人工源， 包含核爆炸) 在地球内部的传播。(2)重力场：

　地球内部物质产生的引力场。(3)磁力场：

　地球内部磁性物质产生的引力场。(4)电磁场：

　主指地球的直流电场和电磁感应场。(5)地热场：

　主指地球的温度场和大地热流。

　(6)物理化学场：

　即放射性场；(7)地球运动学和动力学：

　即通过综合地球物理场分析来研究地球系统和其深部的介质结构与物质组成、 状态及物质的运动， 特别是深部圈层耦合、 地球内部物质与能量的交换及其深层动力过程。

　二、 固体地球物理学功能 固体地球物理学是地球科学重要分支， 其功能是：

　认识地球、 资源勘察、 地质灾害防治、 保护生态环境。 其中认识地球， 特别是认识地球内部物质运移、 物质组成、结构、深层过程与动力学机制， 是地球物理学， 也是地球科学的最根本的任务。

　1、 认识地球的重要性 地球在给人类带来“福音”和生存空间的同时， 也给人类带来了无穷的灾难。– 地球的演化过程、 地质活动不可避免的会对地球上的动植物的生命活动过程， 对人类活动发生影响。– 自然资源的开发、 利用在使人类的物质文明发展的同时， 也使地球的生态环境发生变化， 使地球上的某些演化过程加速， 可能造成某些地质变化和灾害。

　如由于使用化石燃料产生的CO2持续升高而使全球大气层变暖的过程加速， 继之而来的土地荒漠化问题、 淡水资源的匮乏及污染问题。

　 地球上有些局部的短时间的地质活动也会造成极为严重的生态环境变化， 甚至使局部区域内 全部生命死亡， 人类活动停止。

　人类历史上的大地震， 尤其是20世纪发生的若干次大地震， 以及伴随地震发生的海啸等自 然灾害和火灾等灾害， 都是自 然界的变化在短时间内引起生态环境的恶性变化的事例。 我国云南禄劝的一次山体滑动毁灭了几个村镇； 台风扫过， 使智利沿海村镇荡然无存；1976年的唐山强烈地震(7． 8级)， 不过几秒钟就使99％的房屋倒塌， 24万余人丧生， 16万余人受伤， 整个城市被毁， 造成了不可估量的经济损失；

　04年年底印度洋大地震发生后， 结果引发了 04年12月26日发生的东南亚大海啸。 英国专家利用高清晰度的多束激光声呐对海底进行了扫描，这些图片显示， 受地震影响，印度洋海底中高达1500米的山脊已出现了巨大的倒塌， 并形成数公里宽的山崩地段。

　科学家初步评估， 地震发生时， 印度和缅甸两块板块构造突然运动相碰时， 印度板块构造被向下挤压， 造成海床隆起一道山脊， 海水因此向上涌出， 结果引发了 12月26日发生的东南亚大海啸。

　图片显示， 受地震影响， 印度洋海底山脊已倒塌，并形成数公里宽的山崩地段。

　 海啸往往是由于大洋底部深层发生强烈地震引起的。

　地震震波可传到很远的地方引发海啸。

　12月26日发生的东南亚大海啸遇难人数：印度尼西亚：

　238,945斯里兰卡：

　30,957印度：

　16,389泰国：

　5,393马尔代夫：

　82马来西亚：

　68缅甸：

　61孟加拉：

　2索马里：

　298坦桑尼亚: 10肯尼亚：

　1总计：

　292,206(注：

　该统计数字包括印尼127774名失踪人员及印度5640名失踪人员； 为避免重复计算， 该数字没有包括泰国的3071名失踪人员， 斯里兰卡的5637名失踪人员也没有计算在内。

　)

　这是1960年4月智利瓦尔迪维亚遭受强烈地震的资料照片。

　这次地震就在太平洋另一侧的日本引发海啸， 造成数百人死亡。

　 又例如， 发生在公元79年8月24日的维苏威火山爆发， 使在距离那不勒斯西南23km处的庞贝(Pompeii)古城在极短时间内毁灭， 全城生命瞬息死灭：

　先是火山喷发出的熔岩碎块、 浮石和其他火山岩屑将庞贝城埋了 3m多深， 全城房舍均遭灭顶， 随后火山灰尘落如雨， 积灰又厚达3m， 全城居民和动物多数是被火山灰闷死的。

　这是有历史记录并被考古发掘证实的地质活动引起生态环境急剧变化的事例。

　从大的地质时空演变尺度来说： 地球表面的海陆变迁， 气候变异(冰期)等地质演化过程(时间变化过程以数百万年计， 空间范围则是地球的全部或大部)会使某些生物灭绝，而另一些生物繁衍。

　这种地质活动对地球上生物的生命活动的影响是全球性的、 长时间的。但是对这类地质演化过程对生态环境的影响侧重在有人类活动以前(如恐龙的灭绝)， 或虽有人类活动， 但还不属于历史范畴(如楼兰古国的消失)。

篇三：环境地球物理学的什么

期 (( 石 油 物 探 译 丛 1999年：月 ； ．

　。，

　；：

　． r／ 环境地球物理学及其新究现状 I一／7 摘 要 I文论述了环境地球物理的研究内窖 关 键 词 环境地球物理 环境污染 DNAPL 海 龙 f z j 7 和 基 本方 法 ．并 详 细 舟绍 了围 绕 DNAPL开 展的 各 也 手 刁 勘探 环 境 问 题 是 当今 世 界 的热 门话 题 。

　人 类 生 存 的 环 境 问 题 ，是 与 人 类 的 产 生 、发 展 而 同时 存 在 的 ，且 随 着 人 类 生 产 力 的 提 高 和 人 口的增 加 及 向环 境 索 取 逐 渐 增 加 ，向环 境 排 出 的 废 料 同 步 增 加 ，最 后 在 超 过 自然 修 复 能 力 的过 程 中 ．变 得 越 来 越 严 重 。例 如 ，以 蒸气 机 为 契 机 的产 业 革 命 ，促进 了资 本主 义社 会 的发 展 和 繁荣 ，但 大 城 市 及 工 矿 区大 量 废 物 的 排 放 ，又 严 重 污染 了环 境 ，特 别 是 第 二 次 世 界 大 战 之 后 ，生 产 力 突 飞 猛进 ，环 境 的破 坏 更 趋严 重 ，如 ：伦 敦 就 发 生 过 多 次 毒 烟 雾 事 件 ，1952年 l2 月 的一次 ，短短 4天死亡 的人数就 比常年同期多 4000人 ；美 国洛杉机从 4O年代以来，由于汽 车 的 增 多 ，夏 季 也 经 常 出现 光化 学 烟 雾 ，对 人 体 健 康 造 成 了危 害 。

　在 这 种 情 况 下 ，本世 纪 50年代 起 ，在 一 些 国家 中 出现 了反 污 染 运动 ，最 后 导 致 1 972年 联 合 国斯 德 哥 尔 摩 人 类 环 境 会 议 的 召开 而 1992年 在 巴西 召 开 的有 100多 位 国 家元 首 级 领 导 参 加 的世 界 环 发 大 会 ，更 是 把 环境 保护 工作 推 向 新 的 高潮 。

　20多 年 来 ，在解 决 环 境 问题 的过 程 中 ，逐 步 形成 了地 球 物 理 学 的 一 个 新 的 分 支 学 科 一一 环 境 地 球 物 理 学 。有 资料 表 明 ，早 在 70年 代 ，国外 便有 人 从 事 环境 地球 物 理 工 作 。I 985年 美 国 勘 探 地 球 物 理 学 家 协 会 (SEG)在 统 计 年 度 工 作 量 时 ．第 一 次 把 环境 地 球 物 理 作 为 一 个 单 独 科 目划 分 开 来 1988年 美 国 的 S．H．Ward教 授 首 次 开 设 环 境 地 球 物理 课 从 1988年 起 美 国 每 年 召 开 一 次 “物 探 用 于 工 程 和 环 境 问 题讨 论 会 (SAGEEP)”，并 于 I 992年 年 会 上 宣 布 成 立 “环 境 和 工 程 地 球 物 理 协 会 (EEGS 。

　I 990年 由 W ard教 授 主编 的三 卷 本 《土 工 与 环 境 地 球 物 理 学 ≥(Geotechnical and Eovironmental Geophysics)出版 1 995年第 一本 以环 境 地 球 物 理 学 命 名的 专 著 《环 境 地 球物 理学 ≥(Environmental Geophysics)在德 国 出版 。所 有 这 一 切 标 志 了环 境 地 球 物 理 学 这 一 新 的地 球 物 理 学 分 支 学 科 基 本 形 成 目前 ．环 境 地 球 物 理 工 作 大体 上 包 括 三 方 面 的 内 容 l 研 究 天 然 和 人 工 物 理 场 的能 量 给 地 球 环 境 和 生 物 界 ，其 中 也 包 括 给 人 类 健 康 带 来 的 影 响 ； 2 利 用地 球物 理 勘 探 方 法监 测环 境 污染 ； 收t：i 3~~ R,．d娟k,：：1i ．。N§8ggq．h"u 4 瓮1l 石 物探研究所 南京卫铷。

　号 维普资讯 http://www.cqvip.com

　石 油 物 探 译 丛 1 99g年 2月 3：利用地球物理勘查方法监测和预报天然 与人为灾害 。

　1 环境地球物理 学方法 用 地 球 物 理 方 法 研 究 环 境 地 质 的 机 制 是 ：地 质 体 在 环 境 发 生 变 化 时 (污 染 、破 碎 ，挤 压 等)，尝产生相应 的地 球物理场效应 ，即物 质的 电导率 、介电常数 、密度 、导磁 率和弹性等尝发 生 变 化 。

　当前 环 境 地 球 物 理 学 在 研 究 解 决 环 境 问题 时 ，几乎 使 用 了当 前地 球物 理使 用 的所 有 方 法 ，其 中最 常用 的 地 球 物 理 方 法 大 体 可 分 为 电法 、磁 法 、人 工 地 震 和 放射 性 法 等 几 种 。

　1．1 电法 电 法 勘 探 是 在 环 境 污染 调 查 、监 测 、治 理 和 管 理 中最 早 使 用 的 物 探 方 法 ，也 是 最 有 效 的 和 应 用最 广 泛 的物 探 方 法 。电法 可 在 航 空 、地 面 和 井下 及坑 道 等 各 领 域 中进 行 。电 法本 身 也 有许多种实施方案 ，其 中有 自然电场法，电阻率法 ，电磁法 ，激发极 化法 ，探 地雷达 ，各种 电测 井 和 井 中 雷 达 ，跨 孔 和井 地 电磁 波 CT 技术 等 电 法 在 环 境 污 染 调 查 中 的 应 用 领 域 包 括 棱 废 料 库 选 址 、城 市 和 工 业 固 体 废 料 填 埋 场 污 染 调 查 和 监 测 、地 下 水 污 染 、海 水 入 侵 和 土 地 盐 碱 化 的 调 查 ，此 外 还 包 括 海 水 污 染 、大 坝 渗 漏、冻土层 、滑 波、溶洞等环境地质问题调查 。如直 流电阻率法划分咸 淡水 具有 独特效果 地 下 水 污 染 、固体 垃 圾 淋 漓 液 都 含 有 丰 富 的各 种 离 子 ，比较 普 遍 的是 Cl一、Na 、Fe 及 sOj一。离 子 浓 度 愈 高 ，地 下 水 的 电 阻 率 愈低 ，因 此 可 按 勘 探 对 象 ，条 件 不 同选 用 不 同 的 电 阻 率 浩 。又 如 ，探 地 雷 达 是 一 种 高 频 电磁 勘 探 方 法 ，在 高 放 射 核 废 料 库 的 选 址 中 ，有 着 广 泛 应用 。

　1．2 磁 法 自然 界 中的 固态 介 质 和 液 态 介 质 ，大 都 含 有 不 同 量 级 的 磁 性 ，污 染 物 的 介 人 可 能 改 变 介 质 的 磁 化 率 或 磁 化 强 度 ，产 生 磁 异 常 ，通 过 分 析 岩 层 中磁 性 层 的分 布 ，可 以 推 测 地 质 构 造 的 分布 ，间 接 查 出污 染 体 的 分 布 ，从 而 达 到 确 定 污 染 体 位 置 和 污 染 规 模 或 环 境 构 造 的 目的 。

　在磁 法 中 ，磁 化 率 的 测 定 可 能 更 重 要 一 些 。有 研 究 指 出 ，磁 化 率 甚 至 可 用 作 化 学 元 素含 量分 析 的 一 个 替 代 指 标 例 如 ：伦 敦 郊 区高 速 公 路 两 旁 的 尘 埃 及 沉 积 物 研 究 结 果显 示 ，样 品 的磁 化率与 Cu、Fe、Pb、Zn等元素存在 明显 的相 关性 ，如将磁化 率测量与重 金属及其 它磁 学 分析 相 结 台 ，则 极 有 可 能 鉴 别 出 颗 粒 污染 物 的类 型 和工 业 排 放 源 磁 法 可 用 于 城 市 大 气 污 染 调 查 ，河 流 与 海 洋 污 染 研 究 ，污 染 历 史 信 息 研 究 ，火 山 灰 及 风 蚀 研 究 等 应 用 领 域 。

　1．3 人 工地 震 法 通 过 人 工 地 震 激 发 的 弹 性 波 在 地 下 不 同介 质 中传 播 产 生 不 同 的反 射 和 透 射 路 径 ．能 表 现 出 不 同 的 地 下 构 造 ，从 而 借 以 查 清 环 境 体 的 分 布位 置 ，如 ：查 清 覆 盖 层 厚 度 、确 定 基 岩 埋 深 、追 溯 潜 水 面 或 含 水层 的起 伏 状 况 。从 波 速 的 变 化 还 可 以 反 映 出介 质 的 变化 ，从 而 推 断 介 质 的 环 境 变 化 。

　地 震 法 可 用 于 岩 溶 和 洞 穴 的 探 测 以及 滑坡 、地 裂 、地 面塌 陷 等 突 发 性 地 质 灾 害 的 监 测 与 防 治 等 应 用 领 域 地 震 勘 探 一 般 来 说 是 一 种 费 用 昂贵 的 勘 探 方 法 ．除非 只 采 用 一 两 个 检 波 器 和锤 击 、扩 音 器等简单震源进 行勘探 。因而在环境地球物理工作中 ，使用 的比较少 。但 由于它的勘探精度 比较 高 ，在某 些 其 他 方 法 难 以 奏效 的情 况 下 ，还 是 需 要 采 用 的 ，特 别 是 它 在 许多 水 上 勘 探 中 ．

　维普资讯 http://www.cqvip.com

　第 1期 环 境地 球物 理学 及萁 研究 现状 效率 比较 高 、效果好 ，这也是它的一太长处 ． 1．4 放 射 性 法 它是利 用测量放 射性 物体 放射强度的方法来 管理放射性废物 的污染 问题 以及监测 自然 界 中放 射 性 元 素 的 环 境 污 染 问 题 。

　人类 所受 的辐 射 ，来 自于 天 然 和 人工 辐 射 两 个 方 面 。这 里 可 分 为 地 球 以 外 的 宇 宙 射 线 和 存 在 于地 球本 身 的放 射 性 物 质 形 成 的 辐 射 ，后 者 也 指人 类从 事 核 技术 应 用 带来 的 辐 射 。

　在各 种 放 射 性 物 质 中 ，目前 生 活环 境 中氧 的 危 害 引起 了 各 国科 学 家 和 政 府 的 高 度 重 视 据 美 国 辐 射 保 护 和 管 理 委 员 会 统 计 ，国 民 所 受 的 核 辐 射 剂 量 当量 82 来 自于 天 然 源 ．其 中 55 则 来 自氧 。氡 是 一 种 放 射性 气 体 。环 境 大 气 中氡 主要 来 自岩 石 、土 壤 中 放 射 性 元 素 的 衰 变 ，室 内氡 主 要 来 源 于 地 基 岩 石 和 土壤 ，其 次 是 建 材释 放 的氧 ；当水 源 为地 下 水 时 ，自来 水 中 氧 浓度 往 往 也 较 高 。

　除 岩 石 和 土 壤 为 氧 污 染 的 来 源 外 ，常 见 的 放 射 性 污 染 源 还 有 ：核 泄 漏 ，火 力 发 电所 用燃 煤 形成 的粉 煤灰 。此 外 ，在原 油 的 开采 和 运 输 过 程 中也 会 产 生 放 射 性 污 染 ；有 些 化 肥 ，主要 是 磷 肥也 往往 是 潜 在 的 放 射 性 污 染 源 。

　激发 地 震 电阻 率 电碰 重 力 磁 恤 马 反射 折 射 极 化 噪 声 因采 矿 引发 的灾 富 校废 料处 置一 确定 预选 地址 、／ 油页 岩蒸 馏监 攫I - ． ／ 、， 永冻 土一 确定 融冻层 和 冰透镜 体 -

　、√ -,／ 氧射气 岩石 的可 凿性一 确定 风 化岩 ? 道 路选 址一 土壤 ／基岩交 界 面 沉 降 地下 通道 和溶洞 一检 测 和定界 ? 、／ 工程 地质 填图 √ r 、／ 、／ 断层一 检 测、定界 、／ 、／ 地基一 完 整性 、土 壤／基岩 交界 面 地下水一 定界 、评价 、污染 保护 喀斯 特地 貌—— 土壤 ／基 岩交 界面 ．塌 陷 、／ ? 填 土一 定 界 ，污染 羽 、鼓 滑坡 一 定 界 ，水含 量 、岩石 、土 壤 、岩屑 矿 物勘探 一 检测 和划 界 、／ 废弃 的 井筒一 检 测 考古 场地 —— 划界 化学 废弃 物处 置一 污 染羽 化学 废弃物 污染一 无 机物 ，有 机鞠 耕 地盐 碱化 和去 盐碱 化—— 时 间和 空间 上的 变化 大坝一 地 基完 整性 、状 态 、 太坝 基岩交 界 面 地 震风 险一 断层 运 动评 价 、 、 维普资讯 http://www.cqvip.com

　石 油 物 探 译 丛 用 放射性物 探方法 可 查 明人们生 活环境 和工作 环境 中的放射 性污 染状 况和污 染源 的位 置 ．从 而 达 到 监 铡 和 预 防 的 目的 除上 面 介 绍 的 方 法 外 ，遥 感 技 术 和 微 重 力 测 量 也是 主 要 的 环 境 地 球 物 理 方 法 。

　同 时 ，应 当指 出 ，在 应用地球物理 方法和 手段解 决具 体问题 时，往往需 要根 据 问题 的性 质 ，练 台 使用 多种方 法 ，取 长补 短 ，才能有效地解决 闻题 。上 面 的表格列举 了环境研究 中可能遇 到的问题 及 可 采 用 的物 探 方 法 。

　2 DNAPL理论 研 究正 成 为环 境地 球 物 理研 究 的热 点 地 下 水 是 人类 饮 用 水 的重 要 来 源 。地 下 水一 旦受 到 污染 将 对 人 类 健 康 构 成 极大 威 胁 。在 北 美 ，地 下 水 的 主 要 污 染 源 为 四 氯 乙 烯 (PCE)和 三 氯 乙 烯 (TCE)等 高 毒 性 的 有 机 氨 溶 剂 。

　PCE主要用于服装 干洗 和金属清洗 ，它被认为是一种 可疑 致癌物 。其污染性极 大 ．每 排 出 1 升 PCE，最 终 可 污 染 1000万 升 地 下 水 由于 密 度 大 ，这 种 有机 氯溶 剂污 染物 可 穿过 水层 或粘 土层滞 留在低渗 透区域水底 ，形成 DNAPL(Dense Non—Aqueous phase Liquid高密度非水 相液体)。从含水层 中消除 DNAPL到符台标准浓度是非常 困难 的 需要从机理上 准确地确 定 DNAPL的空 间分布位置 ，及随时间变化 的规律 。目前在美 国和加 拿大 有多个与 DNAPI 研 究 相 关 的研 究 珥 目正 在 进 行 。可 毫 不 夸 张 地 说 ，DNAPL研 究 正 在 成 为 地 下 水 污 染 研 究 的 热 点 在 许 多 污 染 地 区 ，常 常 可 发 现 NAPI 聚集 在 不 渗 水边 界 的顶 部 形 成 一 个 薄 层 ，该 薄 层 的 电特 性 可 用 薄 板 近 似 来 模 拟 。

　由于 在 通 常 情 况 下 ，NAPL 的 电 导 率 较 低 ，固此 ，电 导 (层 厚 和 电 导 率 之 积 )对 电磁 场 的影 响 很 小 ，但 是 ，其 电 容 性 电 纳 (介 电常 数 和 厚 度 之 积 )却 对 高 频 电磁 场 的影 响非 常 大 。

　电 容性 电 纳 异 常 可 能 导 致 高 电阻 ，从 而 当 电 磁 场 通 过 它 时 ，也 就 有 可 能会 引起 明显 的延 迟 。根 据 NAPI 的这 一 些 特 性 可 蹦开 展 一 系列 的研 究 2．1 复 电 阻率 法 现有 的研 究证明 ，复 电阻率 法可 不经钻孔 而通过某 些有机 物与周 围牯 土之 间相互 作 用 ，直 接检测 出地下是否存在有机 污染物 。粘土与有机物的相互作用可能有 15种形式 ，除了 对 一 种 形式 接 近 于 彻 底 了 解外 ，对 其 余 的各 种 形 式 研 究 甚 少 。有 机物 的 存 在 ，有 时 会 改 变 粘 土的性质 ，这样对粘土隔层监测就有意义 。本项研究 ，首先将在 实验室 中开展粘土和有机物 间相互作用 的系统研究 ，以便分类整理各种作用形式 的机理 。污染 物将 选 自美 国环境保护署 所列举 的重要污染物 中的前 10种 ，如三氯 乙烯 ，然后把研究结果用于牯土隔层 完整性和去污 染作业 的非钻孔地球物理监铡 中。其具体 的研究 目标为 ：

　1)确 定 哪 些 粘 土矿 物 会 与 污 染物 发 生 反 应 ；

　2)粘 土 一 有 机 物 间 反 应是 如何 改 变 粘 土 特性 的 ；

　3)确 定 粘 土 一 有 机 物 的 反 应机 制 ； 4)确定是否能用复电阻率法区分 受有 机物 污染 的粘 土和 未受 污染 的粘 土 为实 现 这 些 目标 ，对 未 受 和 已受 有 机物 污 染 ...

篇四：环境地球物理学的什么

题及作业

　 1. 什么叫地震波的振动图？什么叫地震波的波剖面？ 振动图：地震波传播过程中，某一质点的位移是随时间变化的，描述某一质点位移与时间关系的图形。

　波剖面：一个质点的振动必然带来相邻质点的振动，同一时刻不同质点的振动形式称为波剖面。

　2. 视速度是如何定义的？ 视速度：就是沿测线方向观测到的传播速度。

　视速度定理：V*=V/cosα, V*表示真速度，V 表示真速度，α为地震波射线与其自身的地表投影的夹角。

　3. 在弹性分界面，P、SV、SH 波分别以α角入射时，各能产生哪些波，哪些是同类波，哪些是转换波？请画图说明。

　无论纵波（P）还是横波（SV，SH）倾斜入射到弹性分界面时，都将同时产生反射横波、反射纵波、透射横波、透射纵波。与入射波型相同的波如称为同类波，波型改变的则称为转换波。转换波的反射和透射遵循斯奈尔定律。转换波的产生，是由于入射波作用在分界面上可分解为垂直界面的力和切向力两部分，结果产生体变和切变及其相应的纵波和横波。因此，转换波的能量与入射角有关，垂直入射时不能形成转换波；只有入射角相当大时，才有足够能量的转换波可被记录下来。故在地震勘探中主要利用同类波，在一些特殊问题中才用转换波。

　4.

　简述产生折射波的机制及条件，并说明什么是临界角。

　产生机制：

　地震波在传播中遇到下层的波速大于上层波速的弹性分界面，而且入射角达到临界角（使透射角为 90°）时，透射波将沿分界面滑行，又引起界面上部地层质点振动并传回地面，这种波称为折射波。

　条件：下层的波速大于上层波速的弹性分界面，透射角为 90°。

　透射角：即折射角为 90 度时的入射角叫做临界角。

　5.

　简述瑞雷面波的传播特征 ① 瑞雷面波只存在于自由界面附近②瑞雷面波比横波传播慢；③瑞雷面波使介质质点沿椭圆轨道运行，因此它是面的椭圆极化波；④瑞雷面波波长越长，随离开自由界面的深度衰减越慢（既面波在介质中穿透越深）； 6.

　何为地震子波 地震子波是地震记录褶积模型的一个分量，通常指由 2 至 3 个或多个相位组成的地震脉冲，确切地说，地震子波就是地震能量由震源通过复杂的地下路径传播到接收器所记录下来的质点运动速度（陆上检波器）或压力（海上检波器）的远场时间域响应。

　7. 何为正常时差？何为倾角时差？各与什么量有关？正常时差：任意接收点的反射波旅行时间 tx 和同一反射界面的双程垂直时间 t0 之差；倾角时差：由激发点两侧对称点位置观测到的来自同一界面的反射波旅行时之差，由于界面倾角所引起。

　8. 什么是动校正？什么是静校正？动校正：把炮检距不同的各道上来自同一界面、同一点的反射波到达时间，校正为共中心点处的回声时间，即正常时差

　校正，目的是实现同相叠加；静校正：就是研究由于地形起伏、地表低降速带横向变化对地震波传播时间的影响，并进行校正。

　9. 何为纵向分辨率和横向分辨率，如何提高纵向和横向分辨率？纵向分辨率：是指地震记录沿垂直于测线方向能够分辨的地质体的最小尺寸（最薄厚度），也称为垂向分辨率。横向分辨率：就是地震记录能分辨的最小地质体宽度（顺测线方向），也称为水平分辨率。提高横向分辨率主要靠反滤波来实现，它可以把观测的反射信号恢复到原来形状或是恢复为任意预先规定形状；提高纵向分辨率的主要手段是偏移处理，偏移可以使波场归位。

　10.简述费马原理、惠更斯原理、视速度定律费马原理：波沿传播时间最短的射线方向传播（而不是最短距离）；惠更斯原理：任意时刻波前面上每一个点都可以看做是一个新的点源，由它产生二次扰动，形成原波前，而以后（下一个时刻的）新波前的位置可以认为是该时刻各元波前的包络；视速度定律：V*=V/cosα，式中 α 为地震波射线与其自身的地表投影的夹角，该式表示了视速度与真速度之间的关系，称为视速度定律。

　11.地震勘探常用的方法有哪三大类？地震勘探的三个工作阶段是什么？反射波法、折射波法、透射波法；三个工作阶段：野外数据采集、室内数据处理、室内资料处理。

　12.何谓横波，何谓纵波？它们分别有什么特点？二者的关系如何？横波：质点振动方向与波传播方向垂直的波，是剪切形变在介质中的传递；纵波是质点的振动方向与传播方向同轴的波。

　13. 地震波的速度与介质孔隙度有什么关系？ 波在双相介质中的传播与孔隙度成反比，即同样岩性的岩土介质，当孔隙度大时，其速度值相对变小。

　14. 什么是波前？什么是波前面？ 波从 o 点出发，经过 t=t1-△t 的时间到达 r1 点，再经过△t 时间到达 r2 点。由于波的震动延续范围为△r，故当 r2 点开始震动是，r1 点震动刚好停止。因此称 r2 点为波前。以 r2 为半径的球面为波前面。

　15. 什么是波长？什么是波数？ 两相邻波峰（谷）之间的距离称为波长，波长的倒数称为波数，即单位距离内的波的数目。

　16. 简述叠加速度谱的判断准则，并说明叠加速度谱的几种用途 叠加是经动校正后进行的，动校正用的速度合适，则叠加后有效波的能量最强，反之则能量削弱。速度谱的用处较多，可利用它来求取最佳叠加速度资料；检查多次叠加剖面的质量；发现多次波以便于消除它；研究速度的水平变化以帮助综合地质解释，提供层速度资料从而研究岩性变化、寻找地层圈闭等。

　17. 什么是共中心点记录？共反射点记录？共炮点记录？ 是多次在不同激发点、不同接收点的记录中选取具有公共炮检中点的道记录，2）选取来自地下同一点的反射波记录。3）同一炮点各道记录的集合,即单张记录 18. 什么是纵测线？非纵测线？偏移距？道间距？ 纵测线：一般炮点和接收点都放在同一测线上，叫纵测线。非纵测线：即炮点和接收点没有放在同一测线上，叫非纵测线。偏移距：是指激发点到最近的检波器组中心的距离，常常分解为两个分量：垂直偏移距，即以直角到排列线的距离；纵偏移距，从激发点在排列线的投影到第一个检波器组中心的距离。道间距：埋置在排列上的各道检波器之间的距离。（道于道之间的距离）

　19. 什么是多次覆盖观测系统，着重掌握覆盖次数、炮点与接收排列移动距离的计算方法。

　多次覆盖系统;是指采用一定的观测系统获得地下每个反射点多次重复观测的采集地震波信号的方法. 20. 什么是层速度？什么是平均速度？什么是均方根速度？它们的假设前提各是什么？各种速度之间有什么关系？ 层速度 ；指在层状地层中地震波传播的速度。它直接反映地层的岩性，能用来划分地层；平均速度是指物体的总的位移长度与总的位移时间的比值；均方根速度：是对于水平层状介质的共反射点时距关系，可用双曲线的时距曲线公式近似地代替；层速度，平均速度，均方根速度之间关系和假设条件:假设层状介质中，叠加速度与速度有关。而又它与均方根速度有关，平均速度和层速度均由均方根速度求得。层速度为两个反射界面之间的平均速度。

　21.请画出水平层状介质反射波时距曲线？请画出倾斜界面反射波时距曲线？总结两组时距曲线的特点 22.影响地震波振幅有哪些因素？ 分别讨论之？ 23. 何谓电阻率和视电阻率？ 试说明其异同点。

　24. 什么是地电断面？目前常用的电剖面法有哪四种？ 地电断面：

　是根据电阻率差别划分的地质断面。

　电剖面法：①联合剖面法；②中间梯度法；③对称四极剖面法；④偶极剖面法。

　25.高密度电阻率法的测量装置有哪两种？ 三极测量装置；三电位电极系测量装置；

　26. QH、KH、KQ、HK、HA 型曲线反映的地下电性层间电阻率的关系？

　27. 根据 KH 型曲线，能否确定它所对应的两个地电断面中各层的电阻率。

　 28.根据位势的叠加原理，运用二极装置所测电位值，求出联合剖面法和对称四极剖面法的视电阻率值。

　29.掌握利用联合剖面视电阻率曲线判断地下地质体的倾向。208 页图 2.1.16

　 30.什么是声波探测？相对于地震波来说，声波有哪些特点？ 声波探测：用声波仪测试声源激发的弹性波在岩体（岩石）中的传播情况，借以研究岩体（岩石）的物理性质和构造特征的方法。

　相对于地震波来说，声波频率高，波长短，受岩石的吸收和散射比较严重。

篇五：环境地球物理学的什么

大学

　地球探测科学与技术学院 地球物理系 刘四新 教授

　  电磁法是以地壳中岩石和矿石的导电性、导磁性和介电性差异为基础通过观测和研究人工的或天然的交变电磁场的分布来寻找矿产资源或解决水文、工程、环境及其他地质问题的一类电法勘探方法。

　电磁法所依据的是电磁感应现象。以低频电磁法(f<10-4 Hz)为例

　 按探测的范围可以分为电磁剖面法和电磁测深法两大类。前者可用于探测地下某一深度范围内电磁场的分布规律包括不接地回线法、电磁偶极剖面法、航空电磁法、甚低频法等。后者可用于探测某一测点上不同深度的电磁场分布规律包括大地电磁测深、频率测深、瞬变测深等。

　按场源的性质可分为频率域电磁法和时间域电磁法两大类。前者使用多种频率(10-3-108Hz)的谐变电磁场后者使用不同形式的周期性脉冲电磁场。同一种装置可因不同性质的场源而属于不同的方法典型的频率域方法包括大地电磁测深、频率测深等典型的时间域方法包括瞬变场法、瞬变测深等。

　按场源的形式可分为被动场源(天然场源)法和主动场源(人工场源)法。电磁法各类方法中除大地电磁法外其余都是主动源法。

　按工作环境又可以将电磁法分为地面、航空和井中电磁法三类。

　电磁法特点 ①它的发射和接收装置既可以采用接地电极又可以采用不接地线圈、回线因此航空电法才成为可能 ②采用多频率的电磁场或不同形式的脉冲电磁场测量扩大了方法的应用范围 ③观测的场量既有电场分量又有磁场分量。对每种场量又可观测振幅、相位、实分量、虚分量、一次场、二次场、总场从而大大提高了地质效果。

　3.1 岩矿石的电磁学性质

　M>>1时介质中传导电流起主要作用此时可忽略位移电流作用 反之, 当m<<1时主要由位移电流起作用可忽略传导电流作用。

　电阻率 在自然条件下岩石电阻率很少超过105欧姆·米故低频电磁法中不考虑位移电流影响可认为岩石导电性不随频率变化。

　只有在频率超过106Hz的高频电磁法(如无线电波透视法及其他电磁波法)中才考虑位移电流作用。

　  火成岩的相对介电系数r变化范围为7~15在超基性岩和基性岩中其值较高而酸性岩中相对较低 变质岩的r在5~17的范围内变化 而沉积岩的r变化较宽(2.5~40)且随岩石中相对水分含量的增加而增大。

　3.2  瞬变电磁法(TEM)是利用不接地回线或接地电极向地下发送脉冲式一次电磁场、不接地地线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间时间分布从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。

　从傅里叶变换理论可知一个脉冲电磁波可视为许多不同频率的谐变电磁波的组合、而由一个脉冲电磁场感应产生的二次时变电磁场便是由许多不同频率的谐变电磁场感应产生的二次谐变电磁场的组合。

　由此可见、TEM与观测谐变电磁场的频率域电磁法(FEM)同属于研究二次涡流场的方法二者有许多共同点、两种方法的物性基础都是电阻率差异物理原理都是电磁感应定律可以使用多种同佯的装置类型。

　但与FEM相比,TEM可以在没有一次场背景的情况下观测纯二次场异常因此可以使用同点装置。从而使体积效应、旁侧影响大大减小而分辨率大大增强。

　TEM没有FEM中的主要噪声源, 如装置噪声一次场不稳、地形起伏、收发点位误差等影响都大为减小。

　由于这些特点在工程物探中TEM比FEM有更多的优点。

　3.3 瞬变电磁法的激励场源主要有两种一种是载流线圈或回线。另一种是接地电极。

　目前用得较多的是回线场源。发射的电流脉冲波形主要有矩形波、三角波和半正弦波等。不同波形有不同的频谱激发的二次场频谱也不相同。

　为了讨论问题方便下面主要讨论回线场源阶跃脉冲(相当子矩形脉冲后沿)激发的瞬变电磁场。

　 在t0时刻将电流突然断开由该电流产生的磁场也立即消失。一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场、使空间的磁场不会即刻消失。由于介质的欧姆损耗这一感应电流将迅速衰  由它产生的磁场也随之迅速衰减这种迅速衰减的磁场又在其周围的地下介质中感应出新的强度更弱的涡流。这一过程继续下去直至大地的欧姆损耗将磁场能量消耗完毕为止。这便是大地中的瞬变电磁过程伴随这一过程存在的电磁场便是大地的瞬变电磁场。

　 应该指出由于电磁场在空气中传播的速度比在导电介质中传播的速度大得多。当一次电流断开时一次磁场的剧烈变化首先传播到发射回线周围地表各点因此, 最初激发的感应电流局限于地表。

　地表各处感应电流的分布也是不均匀的在紧靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电流最强。随着时间的推移地下的感应电流便逐渐向下、向外扩散其强度逐渐减弱分布趋于均匀。

　美国地球物理学家MNNabighan对发射电流关断后不同时刻地下感应电流场的分布进行了研究研究结果表明感应电流呈环带分布涡流场极大值首先位于紧挨发射回线的地表下随着时间推移该极大值沿着与地表成30倾角的锥形斜面向下、向外移动、强度逐渐减弱。

　 

　MNNabighan指出任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为一个水平环状线电流的磁场。

　 在发射电流刚关断时, 该环状线电流紧挨发射回线与发射回线具有相同的形状。随着时间惟移该电流环向下、向外扩散并逐渐变形为圆电流环。

　 如图给出了发射电流关断后三个不同时刻地下等效电流环的示意分布。从图中可以看到等效电流环很象从发射回线中“吹”出来的一系列“烟圈”.因此人们将地下涡旋电流向下、向外扩散的过程形象地称为“烟圈效应”。

　 “烟圈”的半径r、深度d的表达式分别为

　 可以看出地下感应涡流向下、向外扩散的速度与大地导电率有关导电性越好扩散速度越慢这意味着在导电性较好的大地上能在更大的延时后观测到大地瞬变电磁场。

　

　 从“烟图效应”的观点看早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的, 反映浅部电性分布晚期瞬变电磁场丰要是内深部的感应电流产生的, 反映深部的电性分布。

　 因此, 观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律、可以探测大地电位的垂向变化.

　3.4 均匀大地上垂直磁偶极子源的瞬变电磁场及视电阻率定义 频率域

　时间域 富立叶变换

　瞬变电磁场与大地电阻率以及延迟时间的关系比较复杂因此通常研究早期和晚期两种极限条件下的渐近特性并据此定义早期和晚期视电阻率。

　晚期视电阻率

　

　从物理意义上看所谓早期就是相对于某一固定观测点来说, 大地中感应电流主要集中在场源附近的时刻  所谓晚期就是大地中感应电流已扩散到无限远处的时刻。

　 在某一固定的延迟时间对于离场源不同距离的观测点而言往往处于不同的时间阶段。相对于远离场源的测点感应电流可能仍主要分布于场源附近, 该测点还处于早期阶段。而相对于场源附近的另一个测点此时感应电流已扩散到较远、较深的地方, 故该测点已处于晚期阶段。

　3.5  地面瞬变电磁法工作装置有多种工程勘查中通常采用的有重叠回线相中心回线、分离回线, 框—回线等装置。

　 (工作装置的选择应根据勘探目的、施工条件和各种装置的特点等因素综合考虑决定。

　如果探测目标深度在致百米以内要求达到较高的分辨率围岩导电性较好( 易产生集流效应) 时, 同点装置是首选对象。

　如果要进行较大深度的探测或测区崎岖或有河谷等其它障碍使得铺设电源回线困难时则应选择大回线定源装置。

　)

　 增大发射回线和接收回线边长将会增强信号强度并延长有效信号的持续时间、从而有利于加大探测深度。

　 但二者的增大使野外工作难度增加同时使测量结果受影响的范围扩大从而降低了横向分辨率。此外增大接收回线边长时不仅增大了有效信号强度也使干扰信号强度增大。

　 因而在保证预定勘探深度的情况下一般都应选择尽可能小的回线边长。

　 模拟实验结果和野外实例表明同点装置可以有把握地探测到线性尺寸相当于回线边长、埋深为2倍回线边长的良导体。因此采用同点装置时应取回线边长等于或赂大于0.5倍探测深度。采用框—回线装置时大定源发送回线边长可等于或略大于拟探测深度。

　3.6 (一)资料整理的内容 资料整理包活以下几个方面的内容 1传输打印野外观测数据 2检查验收原始记录数据、野外测点状况编录和仪器工作状态的记录 3.

　对原始记录数据进行整理、编号、汇总装订并编写索引和说明 4.

　根据需要对数据进行滤波处理。

　5根据需要换算各种导出参数。

　瞬变电磁法成果图一般有以下几种 1. 多道VI或(dBdt)I剖面图 2ρτ拟断面图 3· ρτ曲线类型图 4某些测道的ρτ或VI平面等值线图

　  TEM资料解释就是根据工区的地质、地球物理特征分析TEM响应的时间特性和空间分布特征确定地质构造的空间分布特点例如覆盖层厚度变化垂向岩性分层和岩层的横向变化情况断裂破碎带和其它感兴趣的局部地质构造目标的位置、形态、产状、规模、埋深等。

　 和其它物探方法一样对资料的定性分析和解释是资料解释中最重要和最基本的部分定量解释一般都是在定性解释的基础上进行的。

　3.7 

　磨刀门大桥是广州珠海高速公路横跨珠江入海口磨刀门水道的大桥。水道宽约3 km初选桥址桥轴部位海水深为几米到几十米。桥轴线东西两岸出露燕山期花岗岩测区还零星出路泥盆系地层. 物探工作任务是查明待选桥址区的断层裂隙等地质构造的赋存状态。

　

　(二)化工部曙光橡胶研究所炭黑库地基勘查

　 炭黑库地基范围为30×15m2设计了3条顺长边的建筑轴线轴线间距75m。证基础结构柱距6m。已进行的部分工程钻探结果表明场地基岩为灰岩岩溶构造十分发育上覆红色粘土厚约5—8m。

　Salinas海水入侵的探测

　End

篇六：环境地球物理学的什么

物理学方向是我们院根据国内国际地球科学发展现状和需求 通过国家 “ **** ”“地球物理学” 专业方向介绍王良书(lswang@nju.edu.cn , 83593561)球科学发展现状和需求 ， 通过国家 ****引进了国际著名地震学家宋晓东教授，在高起点上新建设的本科人才培养方向，2010级是第一届，2011级是第2届。引进了国际著名地震学家宋晓东教授，在高起点上新建设的本科人才培养方向，2010级是第一届，2011级是第2届。

　一、地球物理学的特点二、地球物理学的社会需求三、我院地球物理学科的基本情况四、主要教师与研究方向

　一、地球物理学特点地质学固体地球固体地球科地球物理学(geophysics)• 地震学• 重力学与大地测量• 地磁学• 地热学科学地球化学• 地电学• 地球动力学以物理学为基础的观测学科地球科学的重大理论创立，资源勘探开发、灾害预测预防，甚至日常生活（时间），都离不开地球物理学地球科学的重大理论创立，资源勘探开发、灾害预测预防，甚至日常生活（时间），都离不开地球物理学

　首先，地球物理学对地球现今物理状态进行观测和模拟，揭示地球结构、物质组成、状态和动力学过程地球物理学对地球现今物理状态进行观测和模拟，揭示地球结构、物质组成、状态和动力学过程

　geophonesrecording truckreflecting boundaryreflecting boundaryenergy sourcegeophonesrecording truckreflecting boundaryreflecting boundaryenergy source其次，地球物理学广泛应用于资源勘探与开发、环境和灾害评价地球物理学广泛应用于资源勘探与开发、环境和灾害评价

　第三，天然地震的发生，造成巨大灾难，……,地震的成因、预报、预警和地震灾害预防，是当代全球关注的科学难题，中外一代又一代科学家孜孜追求和探索，道路还很漫长，……，政府和工业界对地球物理学领域都十分重视，并大量投入进行研究。因此，地球物理学的发展方兴未艾，需要大量的青年才俊加入！

　地球物理方法是资源勘探的核心手段，近年来石油工业、地矿和物探等行业的地球物理人才紧缺、供不应求。普通高校本科就业率排行榜，地球物理学名列前茅二、地球物理学的社会需求国际、国内有地质学研究的著名大学，均设有地球物理系或地球物理专业，以促进对重大地质问题的综合研究•基础地球物理学•地球物理勘探•防震减灾•工程与环境地球物理•地球物理软件程序设计•地球物理仪器研发•科研院所和大专院校•油田、煤田、冶金等大中型企业•工程勘查、建设•地震监测•环保、水电•海洋勘察和研究

　三、我院地球物理学科基本情况1975年 成立了地震地质学本科专业1979年 专业更名为构造地质与地球物理专业2003年 建立了固体地球物理学硕士点2011年 设立地球物理学本科专业方向1.发展历史：2011年 设立地球物理学本科专业方向2007年南京大学成为地震学研究联合会（IRIS）的国际成员（在国内高校继北大之后第二个）2007年南京大学成为地震学研究联合会（IRIS）的国际成员（在国内高校继北大之后第二个）

　2.人才培养方案• 具有扎实的数学、物理、外语基础、计算机应用能力和良好的科学人文素质• 掌握地球物理学及地质学专业知识，具有发现问题、 培养要求(培养方案吸取国际国内一流大学地球物理学专业之长）培养要求(培养方案吸取国际国内一流大学地球物理学专业之长）分析问题和解决问题的能力• 具备对地学现象识别和判断能力，掌握基本野外和室内观测方法，具有综合运用知识维能力培养“扎实地质背景、强动手能力、高综合素质”的地球物理学人才，将地球物理学打造成南京大学新的品牌专业培养“扎实地质背景、强动手能力、高综合素质”的地球物理学人才，将地球物理学打造成南京大学新的品牌专业

　 主要课程基础理论课程：

　高等数学、大学物理及物理实验、计算机基础与程序设计、计算方法、数学物理方法高等数学、大学物理及物理实验、计算机基础与程序设计、计算方法、数学物理方法专业基础课程：

　地球物理概论、地震学、重力学、、 数 ； 普 、 构 、 地磁学 、 数字信号处理 ； 普通地质学 、 构造地质学 、岩石学、 全球构造 我院地球物理学专业方向的特色强调地球物理学与地质学的交叉与融合

　3.教学实验条件质子旋转磁力仪浅层地震仪地球物理教学实验室

　高密度电阻率仪/ 多功能直流电法仪石英弹簧重力仪岩石密度仪高密度电阻率仪/ 多功能直流电法仪数字磁化率仪

　宽频带三分量数字地震仪211 和985工程支持购置工程支持购置 45 台三分量宽频地震仪台三分量宽频地震仪在地震观测与地壳与上地幔研究方面形成新的学科生长点，取得了有国际影响研究成果在地震观测与地壳与上地幔研究方面形成新的学科生长点，取得了有国际影响研究成果

　天山鄂尔多斯南部库布齐沙漠天山鄂尔多斯南部库布齐沙漠承担国家自然科学基金重点项目1 项、面上项目5 项、973 项目子课题3项、博士点基金项目项、博士点基金项目2 项、中石油和中石化委托项目7 项，及国土资源部的“地壳探测计划”“地壳探测计划” 和地震行业科研专项重大项目 “中国地震科学台阵探测”滇西贵州大别山华南贵州大别山华南

　野外观测

　****引进的著名地震学家宋晓东教授宋晓东教授曾在顶尖科学杂志nature 、Science上发表文章指出：“地球的内核具有地震各向异性，并推断出地球内核的转速比地幔和地壳每年快上发表文章指出：“地球的内核具有地震各向异性，并推断出地球内核的转速比地幔和地壳每年快 1° ° ”研究成果入选“ “20 世纪全球十大自然科学进展 ”4. 师资队伍研究成果入选 20 世纪全球十大自然科学进展现有教师队伍中，有多名在国外著名大学获博士学位（李永祥、王勤）教育部跨世纪人才（王良书）、新世纪人才（王勤）现有教师队伍中，有多名在国外著名大学获博士学位（李永祥、王勤）教育部跨世纪人才（王良书）、新世纪人才（王勤）现有教授6 人，副教授1 人，讲师1人 人

　5. 人才培养为社会培养和输送了一批高质量人才：徐震（02届，伊利诺伊大学），黄周传（06届，与日本东北大学联合培养），马逸然（10届，加州理工大学），黄韬（08届，Rice大学）徐震（02届，伊利诺伊大学），黄周传（06届，与日本东北大学联合培养），马逸然（10届，加州理工大学），黄韬（08届，Rice大学）（ 中 ）

　王 （ 0 ）

　武 （ 0 钟锴 （ 中海油 ）

　王阎昭 （ 04 中国地震局地质所 ）

　武岩 （ 06

　中国地震局地球物理所）王涛（06

　中科院大气物理所）朱蓓蓓（07

　中石化南京物探研究院）陆一锋（08 江苏煤炭地质研究院）胡旭芝（南大）李雪靖（浙江大学）局地球物理所）王涛（06

　中科院大气物理所）朱蓓蓓（07

　中石化南京物探研究院）陆一锋（08 江苏煤炭地质研究院）胡旭芝（南大）李雪靖（浙江大学）

　GRLGRL黄周传（06届）

　国际著名杂志发表论文9篇 正在申报优博

　宋晓东 教授：

　地震学四、主要教师与研究方向主要研究方向：地震学、岩石物理学、地球动力学、应用地球物理现有6名教授、1名副教授、1名讲师王良书 教授：

　地震学、地热学李 成 教授：

　地热学与流变学徐鸣洁 教授：

　地震学、应用地球物理王勤 教授：

　岩石物理学与流变学李永祥 教授：

　磁性地层学，环境磁学方向董平 副教授：

　勘探地球物理（地质工程和资源勘探）：

　米宁 讲师：

　地震学

　地震学研究方向 教师：宋晓东、王良书、徐鸣洁、米宁等接收函数研究地壳上地幔结构接收函数研究地壳上地幔结构横波分裂分析研究上地幔速度各向异性与地幔物质流动方向Ordos BlockEastern NCC BlockSouth China BlockQinling Orogen 与地幔物质流动方向

　面波反演鲍学伟 Tectonophysics

　 2011黄 晖 高校地质学报 2010, 16(4)：465-474接收函数S 波速度结构反演

　地震层析成像体波成像10 s 相速度分布图30 s 相速度分布图背景噪声成像黄周传 PEPI 182 (2010) 161–169

　利用穿过地核的地震记录研究下地幔与地核状态与运动利用穿过地核的地震记录研究下地幔与地核状态与运动Xinlei Sun, Xiaodong Song 等 等PNAS

　2007 vol. 104

　no. 1

　岩石物理学研究方向：

　教师：王勤教授高温高压下的岩石波速测量6.87.27.68.08.48.80 100 200 300 400 500 600Pressure (MPa)Vp (km/s)B270-X B270-Y B270-ZB295-X B295-Y B295-ZB504-X B504-Y B504-ZP

　- Vp瑞士联邦工学院（ETHZ）岩石变形实验室）岩石变形实验室Vp = -7.060 x 10 -4

　T + 8.458R 2

　= 0.967.98.08.18.28.38.48.58.60 100 200 300 400 500 600 700 800Temperature ( 篊)Vp (km/s)Corrected to 500 MPa101 - 207 MPa300 - 508 MPaB270Zdensity = 3.519 g/cm 3T

　- Vp结合岩石变形特征研究

　地球动力学研究方向 教师：王良书、李成、王勤等地震观测—岩石圈波速结构岩石圈热结构岩石物理学（高温高压下岩石波速）地球动力学模拟研究李忠海J. metamorphic Geol., 2010, 28, 227–247 陈运平 J. Geophys. Eng. 7 (2010) 431–442

　应用地球物理方向 教师：徐鸣洁、董平等董平副教授获2项专利：砼芯水泥土搅拌桩基坑支护方法（200410014596.7）砼芯水泥土搅拌桩机及其施工工艺方法（200510041006.4）董平副教授获2项专利：砼芯水泥土搅拌桩基坑支护方法（200410014596.7）砼芯水泥土搅拌桩机及其施工工艺方法（200510041006.4）发展工程物探和石油地球物理勘探这两个方向磁性地层学，环境磁学方向教师：李永祥教授

　谢谢 ！地球物理学科欢迎你们谢谢 ！

篇七：环境地球物理学的什么

　气

　田

　环 境 保 护 E N V I R ON M E N T A L

　PR O T E C T IO N O F

　O IL &amp; G A S F IE L DS 环境地球物理监测技术在页岩气开发中的应用六

　李雨澈李 澈 ( 中国石油大学( 北 京) ) 摘 要 页岩气开发可能带来的环境风险正 日益受到广泛关注。文章分析 了页岩 气开发过程中所面临的 环境风险， 对环境地球物理学的基本原理、 技术手段和国 内外发展现状进行 了综述， 并 以某垃圾填埋场为例说 明其在污染物监测和治理 中的应用。从地下水和地表水体污染监测、 土壤污染监测、 地震等地质灾害监测等方 面分析 其在 防控 页岩 气开发 潜在 环境 风 险方 面的应 用前 景 ， 并提 出相应 的 建议 。

　关 键词 页岩 气 ；环境 风 险 ；环 境地球 物 理 ；环境监 测 文章编号 ：1005— 3158( 2014) 02— 0043— 05 0 引 言 页岩气作为一种新兴 的天然气资源近年来发展 迅速 ， 其商业开发的成功对世界能源格局产生了重要 影 响 。中 国拥 有丰 富 的页岩气 资 源且 赋 存潜 力 很 大 ，

　自“ 十二五” 以来我 国的页岩气研究正逐渐从 试验阶 段转 向勘探开发阶段。在创造 巨大经济效益 的同时，

　页岩气开发可能带来的环境风险也逐渐进入 了公众 的视野并引发 了大量讨论。页岩气开发潜在环境 风 险与其 开发 中所使用 的一项关键技术——水力压裂 联系紧密 。储集页岩气的泥页岩储层属于低孑 L隙度 、

　低渗透率储层 ， 在传统的评价体系下这类储层不具有 开发价值 。水力压裂 的基本原理是将携有部 分化合 物和 支撑 剂 的高压压 裂液 泵入 目标 地 层 中 ， 在 压 裂岩 石的同时使支撑剂存 留于岩石裂缝 中防止缝隙闭合 ，

　从而使赋存于泥页岩中的页岩气通过压裂产 生的裂 缝持续 释 放 出来 _1 ] 。

　由于水力压裂对环境的危害， 目前水力压裂作业 在包括英 、 法等 国在 内的多数欧洲 国家被禁止 ， 美 国 的部分州也已将完成其环境影响评价作 为开展 页岩 气开发 的前提加以立法保 障。面对页岩气开发过程 中潜在的环境风险 ， 如何对其进行有效而相对成本较 低的监测和防控 已经成为一项 亟待工业界 和环保界 解决 的课题 。

　1

　页岩气开发面I临的环境风险 国内外研究者针对页岩气 开发环境风险 的研究 结论大体可归纳为四个方面_2

　] ：

　①消耗大量 的水 ， 给 当地水资源带来负担 ； ②压裂液 中含有 的有害化学制 剂会污染地表水和地下水资源 ， 地层 中含有 的重金属 毒盐类和放射性物质也会随着返排 的压裂液被带入 上 部 的地 层 和地表 ， 进 而对 地下 和地 表 水 环境 造 成污 染 ， 返排 液处 置不 当还 可 能 污 染 地 表 土 壤 ； ③ 作 为 页 岩气主要成分的甲烷会在实施水力压裂过程中泄漏 ，

　造成 地下 水 和地 表 水 污 染并 进 入 空 气 中加 剧 温 室 效 应 ； ④压裂地下岩层会改变其原有 的应力平衡， 可能 诱发地震和其他地质灾害。对于上述第一项水资源 消耗的问题 ， 不 同的研究者对其归类存在一定差异 ，

　部分研究者将其归人环境问题 ， 更多的文献则将其 作为资源问题单独加以论述 ， 本文主要探讨页岩气开 发可 能造 成 的环境 污染 和地 质灾 害 ， 重 点对 后 三个 方 面 的问题 进行论 述 。

　◆ 压裂 液对地 下 水及地 表 水 资源和地 表 土壤 的 污 染 方面， 压裂液 中含有 占其组成 0． 5 害化学药剂， 其种类达数百种 。此类药剂 的主要作用 是改善压裂效果提高压裂液的携砂能力 ， 其 中既包括 稀盐酸、 硼酸盐 、 氯 化钾 等无机物 ， 也包括胍胶 、 聚丙 烯酰胺 、 矿物油等有机物 ] 。这些有害物质随压裂液 进入地层后有一部分残留于地层 中， 如在地层压力作 用下发 生 迁移 渗入 地 下水 层 ， 将 对 地 下 水造 成 污染 ，

　并可 能随着 水 系统 的循环 进 入地 表水 系统 。此 外 ， 返 排 回地 面 的压 裂 液 又会 带 出原 本 深 埋 于 地 下 的 有 害 物质 ， 其 中包括含重金属元素的有毒盐类 、 烃类有机 物以及镭等放射性物质。这些压裂液 中原有的和从 地下带出的有毒 、 有害物质可能在返排过程中受地下 一一～2． 0 的有 -k 基金项 目：

　2014 年国家级大学 生创新创业训练计划项 目。

　李雨澈 ， 中国石油 大学 (北 京 ) 地 球 科 学 学 院地 质工 程 专业 2011 级 本科 在 读。通 信 地址 ：

　北 京 市 昌平 区 中 国石 油 大学 ( 北 京) 润 杰 公 寓 2—

　3 7 9 ． 1 0 2 2 0 0

　油 气 田 环境 保 护 · 环 境 监 测

　压力 的作 用渗 入 到 近 地 表 的 蓄水 层 中造 成 地 下 水 污 染 。最终 返 回到 地表 的 压裂 废 液 则 可 能 由 于存 放 不 当或其他 意外 因素 造 成 泄漏 而流 入 土壤 和地 表 水 系 统 中 ， 造 成 土壤及 地表 水 的污染 。

　◆ 甲烷 泄 漏造 成污 染 泄 漏 的 甲烷 可能 溶人 地 下 水 中对地下水造成污染 ， 并进入 到空气 中加 剧温室 效 应 。压 裂液 压裂 页 岩 释 放 页 岩 气 的 过 程 中将 有 一 部 分 页岩 气发 生逸 散 ， 与 常 规 的 天然 气 储 层 相 比 ， 页 岩 储层的地层压力更 大， 因此将 导致更多 的页岩气 逸 散 。页岩气 的主要成分是 甲烷 ， 如进入地下水和地表 水环境将对水资源造成污染。美国杜克大学的研究人 员在《 美国国家科学院院刊》 ( PNA S) 上撰文指 出：

　宾 夕法尼亚州使用水力压裂开采页岩气的地 区， 其地下 水 中 的甲烷 含量 大约是 未钻 探 地 区 的 17 倍 。该 项研 究 对 比了宾 夕法 尼亚 和纽 约两 州五 个郡 的 68 口水 井 中的 甲烷 含 量 ， 并 最终 得 出结论 称 饮用 水 受 污染 的现 象 与水力 压 裂法 开 采 页岩 气 有 直 接 关 系 l7 ] 。除 了 对 水资源造成污染 ， 甲烷本 身还是一种温 室气体 ， 有研 究表明同等质量 的甲烷 以 2O 年和 100 年为周期 ， 其 温室效应分别是 CO：的 60 倍和 21倍 ， 大量甲烷逸散 到空气 中无疑会加剧温室效应_8 ] 。表 1 列 出了美 国 四个不 同地区页岩气井返排液体中的甲烷含量 。

　表 1

　美国四个地区页岩气井返排液体 中甲烷含量 ◆ 地层 应 力平衡 改 变诱发 地震 及其他 地 质 灾 害的风 险水力 压裂 可 能 破 坏 地 下 原有 的应 力 平 衡 进 而 引

　发包 括地 震在 内的地质 灾 害 。近年 来 ， 美 国宾 夕 法尼 亚、 俄亥俄、 阿肯色等州在实施水力压 裂作业进行 页 岩气开采过程中， 先后观测 到了一系列微弱地震 ， 研 究 者认 为这 些地 震 的发 生 与 水 力 压裂 作业 有 直接 关 系。2012 年 7 月发表在《 科学》 ( Science) 杂志上的一 项 研究结 果 指 出 ：

　“无 论 是 自然 发 生还 是 由人 工 向地 下注入液体的活动 ， 都有可能通 过破坏地 下深部孔 洞 、 腔体和裂缝而引发大地震” 。在该论文 中， 研究者 在对一些水力压裂作业地 区发生的地 震案例进行研 究 对 比后 ， 认 为 “地 震 与 用 高 压 液 体 碎 裂 岩 石 有 关 ” 。

　同年美 国地 质调查 局 公布 的一 份报 告 也称 ， 近年 来 美 国一些 实施 水力 压裂 作业 地 区地震 频 发 的现 象 “几 乎 可 以确 定是 人类 活动 造成 的”[9 。

　。

　2环境地球 物理学的基本原理及发展现状 2． 1 环境地球 物理 学的基本原理和研 究对 象 环境地球物理 学 ( environmental geophysics) 又 称 近地 表地 球物 理学 ( near— surface geophysics) ， 该 学 科是一 门融合 了环境科学与地球物理学理论基础和 技 术 手段 的交 叉 学 科 。其 基 本 思 想 是 基 于 地 球 物 理 学 的理 论方 法 ， 通过 对某 些地球 物 理 场 的监 测情 况 来 探 究特 定地 球 物 理 特性 的变 化 对 人 类 生 存 环 境 的影 响 和人类 活动 所 导 致 的地 球 物理 场 的变 化及 其 背后 的 自然环 境 和 地 质 条 件 变 化 ¨ 】

　是一 门具 有很 大潜 在应 用价 值 的新 兴 学科 ， 近年 来 发 展迅 速 ， 在解 决环 境污 染监 测 、 生态 环 境变 化 预 测 、 环 境治 理措 施效 果检 查等 方 面有着 广泛 的应 用 前景 。

　环境 地球 物 理 学 的探 测 手 段 和勘 探 地 球 物 理 较 为相似 ， 但二者 的研 究对象和研究 目的存 在较 大差 异 。勘探 地球 物理 主要 研究 岩石 圈 内的物 质 (元 素 或 有用矿物) 分布及其异常， 以地球上某个 局部地区为 研究 对 象 ， 侧 重 于对研 究对 象状 态 的静态 描 述 。而 环 境地球物理学则侧重于研究岩石圈、 大气圈、 水圈、 生 物 圈 中物质 的分 布和迁 移 演化 ， 更 加关 注 对 生 物界 和 自然界 关系 的动 态描述 。

　当前环 境地 球 物 理 学 的 研 究 对 象 和 研 究 目的主 要 包 括 以下 三 个 方 面l1

　：

　① 研 究 地 球 物 理 场 变 化 对 自然环 境 和生物 ( 主要 是人 ) 的影 响 ； ②监 测 环境 污 染 情况并对其治理过程进行跟踪 ； ③资源破坏和地质灾 害的监 测 、 预 防 和治 理 。与 传 统 环 境 监 测 方 法 相 比 ，

　低成本 、 高分辨率和无损检测是环境地球物理监测 的 主要优点。例如， 对某地区的地下水体污染情况进行 监测时， 如果采用传统的方法则要在水体上游和下游 分 别 打井取 水 样 进 行 检 测 。而 环 境 地 球 物 理 方 法 则 只需监测能够表征水体污染情况 的若干地球物理场 变化情 况 ， 就可 实现 同样 的 目的 ， 既 减少 时 间 、 节 约成 ] 。环 境 地 球 物 理 学

　201 4年4月

　李雨澈等 ：

　环境地球物理监测技术在页岩 气开发 中的应 用

　本 ， 且避免了可能造成的二次污染 。

　地质体某些物理特性 的变化会引起若干种地球 物理 场 ( 重力 、 磁 、 电 、 放射 性 、 地震 波 等 ) 的相 应 变化 ，

　对这些物理场 的观测和对其所表征现象的研究是环 境地球物理学赖 以认识和解决环境问题 的基础 。环 境地球物理学 的研究几乎使用 了 目前地球物理学的 所有研究方法 ， 其中主要方法按研究的物理场可分为 电法、 磁 法 、 重 力 法 、 地 热 法 、 地 震 法 和放 射 性 法 等 。其中， 电法利用岩石 、 矿石 、 流体等之间在电、

　磁性 质 上 的差 异 ， 通过研 究 电磁场 的空 间分 布规 律对 其进行反演来获取所需信息。电法的具体实施方法 很多 ， 包括 自然 电位 、 电阻率 、 极化激发 、 探 地雷等多 种方 法 ， 是 目前 环境 污染 调查 使用 最 多 的方 法 。磁法 利用 污染 物会 改 变 介质 固有 磁 化 率 和 磁化 强 度 的原 理 ， 通过磁力仪观测磁性异常来推测污染体的空间分 布情况和规模 ， 该方法主要应用于大气和水体污染调 查 、 地下废弃金属探测等 。重力法 以地下物体 的密度 差为观测量， 通过研究重力异常来获取地下密度变化 信息 。该方法兼具探测范 围广和分辨率高的优点 ， 在 寻找地下埋藏废 弃物， 预报地 质灾害方 面有广泛应 用。地热法可通过对局部地热异常的研究 ， 分析不同 构造的地下分布情况 ， 还可以用于地下流体和岩性边 界的研究 ， 但该方法受测量方法和分辨率的限制 目前 尚未 实 现广泛 应 用 。地 震 法 是 勘 探 地 球 物 理 中最 重 要的技术手段之一 ， 该方法应用成熟、 分辨率高 ， 在环 境地球物理领域可用于地质灾害的监测 ， 缺点是成本 较高 。放射法通 过探测放射性物质的放射 强度来研 究环境问题， 可对地下的放射性污染物进行监测确定 其位置和规模。

　2． 2 环境地球物理学在 国 内外的发展现状 自上世纪 7o 年代起国外已有少量关于环境地球 物理 学 的 工 作 见 诸 报 道 ， “ 环 境 地 球 物 理 ” 的概 念 于 1985 年正式 由美 国勘探地球 物理学会 ( SE G) 提 出。

　1988 年 ， 第一届“地球物理用于工程和环境问题研讨 会 (SA GE E P) ” 在美 国召 开 ， 在 此基 础 上 又于 1992 年 的 SA GE E P 年会 上成 立 了“环 境 和 工 程地 球 物理 学 会 (E E GS) ” 。1993 年 ， SE G 成立“ 近地 表地 球 物 理委 员会 ( NSG ) ” 。此 外 ， 一 系 列 以 环境 地 球 物 理 为研 究 内容的专著也相继 出版。以上事件标志着 环境地球 物理这一新兴交叉学科从知识体系到组织 上的基本 形成 。

　我国的环境地球物理工作起步于 20 世纪 8o 年 代， 1993 年中国地球物理 学会 成立了环境专业委员 会 。1994 年以刘光 鼎院士为组长 的“ 地球物理学 发 展战略研究组”在《自然科学学科发展战略调研报告 ，

　地球 物 理学 》 中提 出 ：

　应 该用 地 球 物理 学 方 法 进 行 环 境 污染 的监测 研 究 。同 时报 告 还 指 出 了在 我 国开 展 环境地球物理学研究 ， 将其应用于环境监测和矿产资 源均 衡 开发利 用 的可 行 性 和 必 要 性 。尽 管 我 国 的环 境地球物理研究起步时间晚于国外 ， 同时面临着没有 专门的研究机构、 研究经费短缺等问题 ， 但 2O年来仍 然在某些方面取得了较突出的成就 ， 如地下放射性物 质 的精确 跟踪 、 地 下复杂 多相 介 质 的层 系成 像 等 。此 外 ， 在仪器研发 、 数据处理 、 软件开发方面也取得了诸 多进 展E“ ] 。

　2． 3 环境地球物理学 的应用实例 以 巴西圣保 罗州 R io Claro 地 区某 垃圾 填埋 场 地 的调查为例来说明环境地球物理方法在污染物监测 和治 理 中的应 用 。

　图 1 是 以中心频率为 50 M Hz 天线探地雷达获 得的目标地层深度域剖面， 钻孔资料证实地层主要 由

　固结的黏土构成 ， 与下伏地层在地下 1...

推荐访问:环境地球物理学的什么 地球物理学 环境