海洋地球物理与海底构造学 (19)

地球物理学在海洋资源勘探中的应用地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的学科，它在海洋资源勘探中发挥着重要的作用。

通过地球物理学的方法，我们可以获得海洋地下物质的分布情况，进一步指导海洋资源的勘探与开发。

本文将介绍地球物理学在海洋资源勘探中的应用。

1. 地震勘探技术地震勘探技术是海洋资源勘探中最常用的一种方法。

它通过在海底或海面上布设震源和接收器，利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性，解释和分析地震波的反射、折射、散射等现象，进而得到海底地形、地下构造等信息。

这些信息对于海洋石油、天然气等资源的勘探非常重要。

地震勘探技术的实施步骤一般包括震源激发、接收器接收和信号处理等环节。

震源激发可以采用爆炸物、空气枪等方式，在海底或海面上产生压力波，从而引发地震波。

接收器接收地震波的反射信号，并将其转化为电信号进行记录。

信号处理过程中，地震学家将反射信号进行分析和揭示，以获得海底地质构造的信息。

2. 电磁法勘探技术电磁法勘探技术是利用地下不同导电性介质对电磁场的响应特性，来推断地下结构与构造的一种方法。

该技术在海洋资源勘探中也有重要应用。

电磁法勘探技术可以通过在海面或海底上布设电磁发射源和接收器，发射电磁波并观测反射和散射信号来获取地下构造的信息。

电磁法勘探技术的应用范围广泛，可以用于石油、天然气等矿产资源的勘探和定位。

通过分析电磁场的反射、散射等现象，可以确定地下储层的存在、性质和分布情况，为资源的勘探和开发提供重要的依据。

3. 重力测量技术重力测量技术也是地球物理学在海洋资源勘探中常用的方法之一。

利用重力测量技术可以测量地球重力场的分布情况，从而推断出地下构造的变化。

在海洋资源勘探中，重力测量技术可以用于确定海底地形的变化、地下构造的分布情况等。

重力测量技术一般通过测量重力加速度的变化来推断地下构造的性质。

在海洋中，可以通过在船上或飞机上测量重力加速度的变化，然后与基准值进行对比，从而得到海底地形和地下构造的信息。

一级学科课程地质学（0709）二级学科课程矿物学、岩石学、矿床学（070901）二级学科课程地球化学（070902）二级学科课程古生物学与地层学（含：古人类学）（070903）二级学科课程构造地质学（070904）二级学科课程第四纪地质学（070905）地质学一级学科(070901)课程大纲大纲编号：S070900XJ001高等构造地质学Advanced Structural Geology课程属性: 专业基础课学时/学分: 40/2预修课程:普通地质学、构造地质学教学目的和要求:本课程为构造地质学专业硕士和相关专业博士研究生的专业基础课。

课程适当浓缩了传统构造地质学教科书的基础知识部分，重点增加了当前国际固体地球科学研究前沿问题所需要的新知识内容，介绍了一些当前国际国内研究热门课题的新观点、新理论和新概念，增加了部分实用知识内容和研究实例讨论，并尽量使狭义构造地质学知识向固体地球科学的相关学科进行扩展和衔接，同时注重实际能力和创新思维的培养，为培养跨学科人才打好知识基础。

主要内容包括四个方面：板块构造基本理论；构造地质学专题；定量研究构造变形的基本方法－岩石有限应变测量基础；碰撞造山带基本理论和实例分析。

通过本课程学习，使学生掌握现代构造地质学的基本理论和基本研究方法，并能解决实际构造地质问题，为将来开展固体地球科学研究工作打下基础。

内容提要:第一章绪论第二章板块构造学基础1．板块构造理论的形成与发展2．板块构造地质学基本理论第三章：构造形迹与成因－几何学与运动学1．原生构造：沉积构造，接触关系，沉积构造与变动构造之比较2．线理：类型，成因，a线理和b线理3．劈理：破劈理，褶劈理，板劈理，片理；成因分析4．节理：类型，成因，与其它构造关系第四章构造岩基本问题1．基本类型2．构造岩类型3．构造岩特征第五章逆冲推覆构造1．几何结构：叠瓦式（前展式和后展式），双冲构造（duplex）2．组合型式：背冲，对冲，楔冲; 倾向腹陆式双冲构造（hinterland-dipping duplex）, 背形堆垛构造（antiform stack duplex）, 倾向前陆式双冲构造（foreland-dipping duplex）3．逆冲作用控制下的褶皱作用：断湾褶皱，断展褶皱，断滑褶皱，及其构造环境4．逆冲推覆构造发育的主要构造环境第六章韧性剪切带1. 基本类型和几何特征2. 糜棱岩的特征和鞘褶皱3. 剪切指向的判定和总位移量的测定第七章伸展构造和变质核杂岩1．伸展构造类型2．低角度正断层及最大有效力矩准则3．拆沉作用4．变质核杂岩5．伸展构造发育的大地构造背景第八章走滑构造与转换断层1．走滑断层特征和类型2．走滑断层不同部位的应力状态3．走滑拉分盆地、走滑挤压盆地、花状构造、牵引构造4．走滑断层与转换断层的区别第九章碰撞造山带1．造山带的概念与研究历史2．造山带的成因类型3．造山带构造样式与大地构造相4．造山带研究实例第十章岩石有限应变测量基础1．基本原理2．常用测量方法3．应用实例主要参考书：1.朱志澄主编1999, “构造地质学”,中国地质大学出版社. 武汉2.J. H. Davis and S.J. Reynolds, 1996, Structural Geology of Rocks andRegions.John Wiley and Sons, INC., New York.3. D. Robert and Jr. Hatcher, 1995, Structural Geology －Principle,Concept, andProblem. 2nd Edition. Prentice Hall, Enlewood Cliffs, New Jersey.4.Hobbs B.E., Means W.D. and Williams P.F., 1976, An Outline ofStructuralGeology, John Wiley and Sons, Inc., Canada. 刘和甫吴正文等译, 1982, 构造地质学纲要, 石油工业出版社. (显微构造、中尺度构造、大地构造，应力和应变分析等均作了概括介绍)。

海底地形与构造隆升演化研究海底地形与构造隆升演化是地质学中一个重要的研究领域。

通过对海底地形和构造的观测和分析，可以揭示地壳变动的过程和机制，对于地质灾害的预测和防范，以及海洋资源的开发利用都有重要意义。

地球上大部分的陆地都是由海域构成，而海底地形与构造是海洋地质学和构造地质学的重要内容。

海底地形是指海洋底部的地貌形态，包括海底山脉、海底沟、海底平原等。

构造是指地壳的形成和变动过程，包括地壳运动、地震活动、火山喷发等。

地质学家们通过对海底地形和构造的研究，能够了解地壳变动的规律和机制。

海底地形的形成主要是由地壳运动引起的。

地壳运动受到地球内部的力学和地热作用的影响，通过板块运动和岩石圈的形成和变动，形成了地球上的地质构造。

海底地形的起伏变化主要是由板块运动造成的。

板块运动导致了地壳的分裂和聚积，形成了海山、海沟、大陆边缘等地质地貌。

构造隆升是指地壳上升的现象，也是地壳变动的一种表现。

隆升是地壳变动的一种重要形式，常常伴随着地震、火山喷发等自然灾害。

隆升的原因主要有两个，一个是地壳内部的构造变动，另一个是地球的自转和地热作用。

构造变动是地壳内部的岩石和板块运动引起的，而自转和地热作用会导致地壳的膨胀和收缩，从而引起地壳的隆升。

海底地形与构造隆升演化的研究是一个相对复杂的过程。

研究人员需要通过多种手段和技术，如地质勘探、地震探测、地球物理测量等，来获取地壳构造和地形的信息。

通过对地壳运动和地形变化的分析，可以了解地质构造的演化历史，预测地震的发生和规模，以及探测地下矿产资源。

海底地形与构造隆升演化研究对于社会的意义是巨大的。

首先，它可以帮助预测地质灾害，如地震、海啸等自然灾害的发生和规模。

其次，它对于油气资源的开发和利用有重要意义。

许多海底地形和构造是油气田的形成和富集的重要条件。

最后，它对于海底矿产资源的开发和利用也有指导作用。

总之，海底地形与构造隆升演化研究是一个重要而复杂的领域。

通过对海底地形和构造的观测和分析，可以了解地壳变动的过程和机制，对于地质灾害的预测和防范，以及海洋资源的开发利用都有重要意义。

海洋地球物理学名词解释一、海洋地球物理学总论海洋地球物理学marine geophysics：研究地球被海水覆盖部分的物理性质及其与地球组成、构造关系的地球物理学分支学科。

海洋地球物理勘探marine geophysics prospecting：简称“海洋物探”。

通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的工作。

海洋地球物理调查marine geophysical survey：利用物理学方法和仪器，测量海底地球物理性质及其变化特征，从而得出海底地质构造和矿产分布的调查方法。

海洋大地测量学marine geodesy：研究和确定海面地形、海底地形和海洋重力场及其变化的大地测量学分支学科。

海洋地质学marine geology：研究地壳被海水覆盖部分的物质组成、地质构造和演化规律的地质学与海洋学的边缘分支学科。

研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。

导航系统navigation system：覆盖全球的自主地理空间定位的卫星系统。

可以用小巧的电子接收器确定它的所在位置(经度、纬度和高度)，并且经由卫星广播沿着视线方向传送的时间信号精确到10m的范围内。

接收机计算的精确时间以及位置，可以作为科学实验的参考。

多普勒极定位Doppler pole position：利用多普勒频移效应进行定位的方法。

多普勒导航系统Doppler navigation system：利用多普勒频移效应实现无线电导航的机载设备。

由多普勒雷达、天线阵列、导航计算机和控制显示器组成。

惯性导航inertial navigation：依据惯性原理，利用惯性元件(加速度计)测量运载体本身的加速度，经过积分等运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位目的的工作。

海上定位系统marine positioning system：为船舶安全航行、海道测量、海洋资源勘探等提供精准定位服务的系统。

磁法在海洋地球物理勘探中的应用地球物理勘探是一种通过对地球内部物理性质进行观测和研究，以获取地下信息的科学方法。

在海洋地球物理勘探中，磁法是一种常用的方法。

本文将重点介绍磁法在海洋地球物理勘探中的应用。

一、磁法原理和方法磁法是利用地球的磁场和地下物质的磁性差异进行勘探的方法。

地球的磁场是由地下的大地构造和地壳内磁性物质的分布所决定的。

磁法勘探主要依靠测量地磁场的参数，如地磁强度和地磁倾角等，来推断地下物质的磁性性质和空间分布。

在海洋地球物理勘探中，常用的磁法测量设备是磁力计。

磁力计是一种用于测量磁场强度和倾角的仪器，通常由磁棒和指示装置组成。

磁法测量过程中，磁力计会通过船载设备或者浮标悬挂在海面上，沿着不同的航线进行测量，获取一系列地磁数据。

二、磁法在海洋地球物理勘探中的应用1. 海底地壳磁性差异的分析海洋地球物理勘探中的一项重要任务是研究海底地壳的形成和演化过程。

通过测量海底地壳的磁性差异，可以推断出地壳的岩性和构造。

磁性差异主要由海底火山活动和板块运动等地质过程所引起，这些过程会导致磁铁矿物的形成和沉积，从而改变地下岩层的磁性特征。

2. 海底断层和构造的研究海底断层是海洋地壳中的一种常见地质现象，它是海洋地壳板块运动的结果。

通过对海底断层的磁性差异进行测量和解释，可以研究板块运动和地震活动的机制。

磁法勘探能够提供关于海底断层的位置、走向、位移等信息，对研究地震和地壳运动具有重要意义。

3. 海底矿产资源的勘探海洋地球物理勘探中的另一个主要任务是寻找海底的矿产资源。

一些富含磁性矿物的矿床，如铁矿石和锰结壳等，常常通过磁法方法进行勘探。

通过测量海底的磁性异常情况，可以推测出矿床的类型、规模和分布范围，为矿产资源的开发提供依据。

4. 海洋地磁场变化的研究地球的磁场是一个动态的系统，它会随着时间和空间的变化而产生变化。

海洋地球物理勘探中的磁法方法，还可以用于研究海洋地磁场的变化规律和机制。

通过长期观测和分析磁场数据，可以了解海洋地磁场的季节性和年际性变化，以及地磁活动与太阳活动的关联。

海洋地球物理调查在海洋地质研究中的应用海洋地球物理调查是指利用物理方法和技术手段对海洋中的物理特征进行观测和研究的一种科学探测活动。

海洋地球物理调查广泛应用于海洋地质研究中，通过对海洋中的地质现象和过程进行深入的了解，有助于揭示海洋演化历史、构造特征以及资源分布等方面的信息。

首先，海洋地球物理调查在海洋地质研究中起到了深入探索地下结构的作用。

通过地震勘探技术，可以探测出地壳和上部地幔中的地震波反射和折射情况，从而揭示海洋地质的构造特征和演化过程。

例如，通过海洋地震勘探技术，我们可以了解到奥陶纪末至志留纪初发生的北山运动在东华山地区形成了一系列断裂构造，这为研究该区域的动力学过程提供了重要的依据。

海洋地球物理调查在海洋地质研究中还可以用于研究海底地貌和沉积物的分布。

通过声学、电磁和重力磁力等方法，可以获得海底地貌的高精度拓扑图，了解海底地势特点以及地壳的构造特征。

同时，通过采集和分析海底沉积物的数据，可以推断出海洋环境的演化过程，以及生物地球化学作用对海底沉积物的影响。

例如，利用海底重力磁力调查技术，科学家们在西南印度洋发现了巨大的新生火山中心，这一发现揭示了海底火山活动与板块构造和海洋生物演化的关系。

此外，海洋地球物理调查还可以用于探测地下油气资源。

通过声学、磁力和电磁等方法，可以对海底下的油气藏进行勘探，从而准确评估其储量和分布情况。

这不仅有助于国家制定合理的海洋资源开发策略，还为相关行业提供了宝贵的科学依据。

例如，中国南海北部的珠江口盆地被认为是一个潜在的大型油气勘探区，通过海洋地震勘探技术，可以对其油气资源进行准确地探测和评估。

此外，海洋地球物理调查还在海洋地质研究中发挥了重要作用。

通过声学和电磁等方法，可以获取海底构造特征和地壳活动的信息。

利用地球物理调查技术，科学家们发现了南大洋磁盖系列局域扩张的证据，从而提出了板块构造的新概念。

此外，地球物理调查还可以揭示海洋中矿产资源的分布情况，为海洋经济的可持续发展提供了关键的信息。

海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用随着全球资源的稀缺以及人类对能源、矿产等海洋资源的需求日益增长，海洋资源的开发与利用已成为当今世界各国的重要战略。

而海洋地球物理观测技术的应用在这一领域发挥了重要的作用。

本文将探讨海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用，并分析其对人类社会的影响。

海洋地球物理观测技术、是指利用物理方法和仪器对海洋中的地球物理现象进行观测与研究的技术手段。

它包括声学方法、电磁方法、重力方法等多种观测手段。

海洋地球物理观测技术在海洋资源开发中的应用可以从以下几个方面来分析：首先，海洋地球物理观测技术在海洋矿产资源开发中起到了关键作用。

通过声学方法，可以利用声波对海底进行测量，获取海底地形和地质构造信息，以便确定合适的勘探区域。

同时，电磁方法可以探测矿产资源的存在与分布，例如利用电磁法可以判断海底是否存在天然气、石油等。

重力方法则可以测量海底重力场，了解海底的地质构造情况。

这些观测手段为海洋矿产资源的勘探、开发提供了基础数据，提高了开发效率。

其次，海洋地球物理观测技术在海洋能源开发中发挥了重要作用。

声学方法可以利用声波测量海洋中的水深和海底地形，是确定合适数字海图的基础。

电磁方法可以用于探测海底油气资源的分布情况，为油气资源的勘探提供了技术支持。

另外，重力方法也可以用于测量海底重力场，了解海底沉降和地壳运动情况，为海洋能源开发提供参考。

同时，海洋地球物理观测技术还在海洋环境保护中扮演了重要角色。

通过电磁方法和重力方法的观测，可以检测海洋中可能存在的地下溢油和污染情况，为环境保护部门提供科学依据。

此外，声学方法还可以用于探测海洋中的生物资源，例如通过声纳技术可以测量鱼群数量和分布，为渔业资源的保护和合理利用提供数据支持。

最后，海洋地球物理观测技术在海洋地质灾害的预测和防治中也发挥着重要作用。

通过声学方法和电磁方法的观测，可以监测海底地震活动和海底火山喷发等地质灾害的迹象，提前预警并采取相应的防治措施，保护人类和海洋生态系统的安全。

地球物理方法在海洋研究中的应用地球物理学是研究地球内部和表层物理现象以及它们与地球其他部分的相互关系的科学。

它通过观测和分析地球内部和表层的物理特性，揭示了地球的内部结构、岩石组成、地壳运动等重要信息。

在海洋研究中，地球物理方法也发挥着重要的作用，帮助我们更好地了解海洋的特性和过程。

本文将介绍地球物理方法在海洋研究中的应用。

一、声学方法声学方法是通过声波的传播和反射来研究海洋的物理特性。

在海洋中，声波的传播受到海水的声速、密度和温度等因素的影响。

通过测量声波在海洋中的传播速度和反射特性，可以推断海洋的温度、密度分布，进而得到海洋的运动和环境变化等信息。

例如，声学方法可以用于海洋中水团的识别和划分，帮助研究海流运动和海洋的热盐分布。

二、磁学方法磁学方法是通过测量地球磁场的变化来研究海洋中的物理现象。

地球拥有一个巨大的磁场，而海洋中的磁场受到地球磁场和海底磁性物质的影响。

通过在海洋上测量磁场的变化，可以推断海底磁性物质的分布和性质，进而研究海底的构造和地壳演化。

磁学方法在海底扩张构造、板块运动等方面的研究中起到了重要作用。

三、重力方法重力方法是通过测量地球重力场的变化来研究海洋中的物理现象。

地球的重力场受到地壳的形状和密度分布的影响，而海洋中的水体和海底地质结构等也会对重力场产生影响。

通过在海洋上测量重力场的变化，可以推断海洋的深度、地壳下的构造和重力异常等信息。

重力方法在研究海底地形、地壳厚度以及地壳的密度分布等方面具有重要意义。

四、电磁方法电磁方法是通过测量地球电磁场的变化来研究海洋中的物理现象。

地球的电磁场受到地球内部物质的电导率、磁导率等特性的影响。

海洋中的水体和海底地质结构也会对电磁场产生影响。

通过在海洋上测量电磁场的变化，可以推断海洋的电导率及其分布，进而研究海洋的地质结构和地球内部的物质组成及运动等。

总结起来，地球物理方法在海洋研究中发挥着重要作用。

通过声学、磁学、重力和电磁等方法，在海洋中测量和分析各种地球物理特性，可以揭示海洋的结构、运动和环境变化等重要信息。

地球科学体系定义：以人类之家——地球为研究对象的科学体系。

地球系统的复杂性导致研究其某一部分学科不断深入，发展成新的相对独立学科。

各学科相互交叉、渗透，又不断形成新的交叉、边缘学科。

如此，地球科学就组成了一个复杂的科学体系，包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学，以及与地球科学有密切关系的环境科学和测绘学。

地理学研究地球表面自然现象、人文现象以及它们之间相互关系和区域分异。

地球表面指大气圈、岩石圈、水圈、生物圈和人类圈相互交接的界面。

广义上，大气圈对流层顶部—岩石圈沉积岩层底部，厚度30~35km；狭义上，大气圈、岩石圈、水圈的交接面，上限小于100m，相当于对流层近地面摩擦层下部——地面边界层，下限为太阳辐射可能到达的深度，陆地30m，海洋200m，所以狭义的地球表面厚度一般不超过200~300m，人类活动最集中、最活跃的场所。

许多研究地球表面某一圈层或其中部分要素而原属于地理学范畴的学科，也已分出且进一步发展成与其他学科交叉渗透，从而形成了相对独立的学科，如大气科学、海洋科学和水文科学等。

地质学定义：是关于地球的物质组成、内部结构、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史的知识体系。

研究对象：地球的内、外圈层，矿物和岩石，地层和古生物，以及地质构造和地质作用等等。

由于观察和研究条件的限制，在现阶段仍主要是研究岩石圈，此外，也涉及大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈以下更深的部位，甚至也包括某些地外物质。

(固体)地球物理学定义：是地质学与物理学之间的边缘学科，研究各种地球物理场和地球的物理性质、结构、形成及其中发生的各种物理过程。

广义的地球物理学，除研究地球的固体部分外，还包括对水圈和大气圈的研究。

因为海洋科学、水文科学和大气科学业已各自发展成为独立学科，于是，致力于研究地球固体部分宏观物理学现象的分支，便成为狭义的地球物理学，或直接称为固体地球物理学。

大气科学定义：是研究大气的各种现象及人类活动对它的影响，这些现象的演变规律，以及如何利用这些规律为人类服务的综合性学科研究对象：主要是覆盖整个地球的大气圈，也包括太阳系其它行星的大气。