岩石圈三维结构与动力学数值模拟

国家专项“深部探测技术与实验研究”第7项目（SinoProbe-07）“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”研究团队在专项专家组、项目组长石耀霖院士以及关联课题专家的支持下,集智攻关,整合和开发了我国首个大规模的地球动力学数值模拟平台,完成了各项典型岩石物理性质的实验测试及研究。     

深部探测关键仪器装备研制与实验

为加强我国地质勘探水平,研发具有自主知识产权的关键探测技术装备,为实施地壳探测工程,提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平的战略部署服务,吉林大学承担了“深部探测技术与实验研究”重大专项中的“深部探测关键仪器装备研制与实验（SinoProbe-09）”项目。经过三年的探索研发,主要针对来自地球深部的物理和化学等现象和信息特点,充分利用现代科学技术和工业基础能力发展所取得的成果,在面向三维地质模型的综合研究一体化软件平台、具有大深度科学探测能力的大功率陆地电磁勘探系统、具有大面积和高效率探测能力的智能化无人机地磁场探测系统、无缆自定位地震勘探系统、万米超深陆地科学钻探重型装备和实验示范基地建设等方面取得了重要进展。通过关键探测技术装备的系统化自主研发,突破国外对核心技术的垄断和封锁,提升我国重型装备在深部探测和深部找矿中的技术水平,为国家即将全面开展的地壳探测工程（深地）计划提供了有力的技术支持。     

充分挖掘地球物理探测数据中的地质信息提高地质解释的科学性和可靠性

2014年6月16日,由中国地质调查局组织的深部探测技术与实验研究专项第七项目（SinoProbe-07）“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”下属五个课题的结题验收专家评审会在中国科学院大学国际会议中心举行。经过认真检测、集中评议,专家组一致认为五个课题组均圆满完成了任务书规定的各项内容,技术指标达到要求,全部通过验收。     

探索地球深部奥秘——深部探测技术与实验研究阶段性成果简介

“深部探测技术与实验研究”专项（SinoProbe）是专门为地壳探测工程做技术准备设立的培育性专项（2008～2012）,是我国迄今实施的规模最大的地球深部探测科学实验计划。专项自2008年实施以来,已经完成约5000km的深地震反射剖面,成功研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法,积累了丰富经验,极大地加快了我国深部探测的进度,在国内外产生了强烈的反响。专项实现了技术组合创新与重大科学发现的并举,形成了具有不同层次、不同尺度、不同精度探测空间组合的深部探测技术方法体系,建立了若干各具地质特色的探测试验基地。目前。专项实验取得了一系列重大突破与重要成果,探测技术方法与装备体系渐趋完善,为全面实施我国地壳探测工程奠定了坚实基础。     

突破国外技术垄断和封锁提升我国深部探测装备技术水平——深部探测技术与实验研究专项项目9“深部探测关键仪器装备研制与实验”

为落实国家加强地质工作,实施地壳探测工程,提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平的战略部署,我国国土资源管理部门于2008年启动了深部探测技术与实验研究（sinoProbe）专项。该专项下设9个项目,其中由吉林大学承担的项目9“深部探测关键仪器装备研制与实验”（sinoProbe-09）于2010年正式启动,经过三年的探索研发,在大型软件平台、大功率陆地电磁勘探系统、无人机地磁场探测系统、无缆地震勘探系统、万米超深陆地科学钻探重型装备和实验示范基地建设等方面取得了重要进展,为国家即将全面开展的地壳探测工程（深地）计划提供了有力的技术支持。     

42科学中国人2022年4月入地,我们能走多远

1864年,法国作家儒勒·凡尔纳在其所著的科幻小说《地心游记》中,描写了一个有着大海、蘑菇森林和远古巨兽的地下世界,表露了人类对地球深部奥秘的揣测想象与强烈好奇。根据科学探测,地球深部蕴藏着丰富的油气和矿产,是支撑人类发展的重要资源库。20世纪70年代起,发达国家开始对地球深部展开探测,并将其视为前沿科技竞争的重要阵地。但是,地层深处遍布坚硬的岩石,还有高温高压的极端环境,让入地比登天、下海更难。2008年,我国启动“地球深部探测专项”,拉开了中国“入地计划”的序幕。历时十余年,相关研究已经取得了一系列重大突破。未来,向地球深部进军将成为我国保障国家安全和可持续发展的一项战略选择。那么,地球深部到底蕴藏着什么奥秘?     

深地资源勘查开采理论与技术集成

目前,世界主要发达国家都将深部探测作为国家重要的科学发展战略,我国也适时提出了向地球深部进军的战略部署.国家重点研发计划"深地资源勘查开采"重点专项(简称"DREAM 专项")自 2016 年启动以来已立项 55 个项目,按照"全链条设计、一体化实施"的思路,围绕总体目标,在深部资源勘查开采基础科学研究、共性关键技术研发和示范方面开展了系统的研究工作.由中国地质科学院牵头承担的国家重点研发计划"深地资源勘查开采"重点专项"深地资源勘查开采理论与技术集成"项目(项目编号:2018YFC0603700),旨在梳理 DREAM 专项各类工作进展,构建 DREAM 专项数据库,凝练提升 DREAM 专项重大研究成果,为 DREAM专项的顺利实施与管理提供有效支撑,加强深地科技发展战略研究,促进深地资源领域的科学普及与成果推广.     

铜多金属矿床深部矿体预测地球化学理论方法研究

随着我国矿产资源的开发由浅部找矿向深部找矿方向发展,找矿方法也需要不断创新。就地球化学勘查方法而言,需要研发指标类型丰富、成矿信息量大的新方法以适应地质找矿工作的现实需求。由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所主持承担的“铜多金属矿床深部矿体预测地球化学理论方法研究”项目于2011年开始实施,历时三年。该项目是在以往相关试验研究结果基础上立项实施的,围绕深部矿体预测地球化学勘查应用基础理论和方法技术两项核心任务目标,开展了典型试验矿床中元素富集贫化规律研究,系统筛选并明确了地球化学勘查新指标及其指示作用,充分展现了成矿系统中存在的多属性地球化学异常,总结概况提出了深部矿体预测应用基础理论;在控矿地球化学环境条件研究基础上,揭示元素富集贫化机制,以判别和展示成矿热液及成矿物质运移方向为重点,提出了深部矿体预测方法;利用MAPGIS软件平台,实现了三维异常结构模型可视化。     

中国岩石圈三维结构——12项创新性成果——2013年度国土资源科学技术奖一等奖成果

“中国岩石圈三维结构”项目是国家国土资源部门“十五”期间的重点科技专项计划,项目负责人为中国地质科学院地质研究所李廷栋研究员、院士。项目分为两个工作阶段：第一阶段（2001年1月至2004年6月）开展全国七个分区的具体研究和建立岩石圈数据库,项目编号200010103;第二阶段（2004年1月至2006年10月）在分区研究的基础上进行全国综合集成研究,任务书编号为“科[2004]004—09”和“科[2005]004—08”。     

搏风击浪铸利器--中国海洋大学李予国团队创新研发深海电磁勘探系统取得重要突破

李予国,博士,中国海洋大学“筑峰人才工程”特聘教授,博士生导师。2000年在德国哥廷根大学地球物理研究所获理学博士学位。2001—2004年在德国弗赖贝格矿业技术大学地球物理所和柏林自由大学地球科学研究所承担德国研究联合会（DFG）科研项目。2005—2010年在美国斯克列普斯海洋研究所从事海洋电磁法研究工作。2010年回国任职于中国海洋大学,主要从事电磁场正反演方法研究和海洋电磁探测技术与装备研发工作。李予国教授在电导率各向异性介质电磁场正反演研究领域取得了多项“地球电磁学研究中应用数学和数值数学前沿的标志性成果”。在斯克列普斯工作期间,多次出海参加海洋电磁勘探项目,对海洋电磁技术仪器设备原理、主要指标参数、采集技术、数据处理解释方法有深入研究。回国工作以来,先后承担了863子课题、国家自然基金重点项目、国家重大专项及中国地质调查局专项等科研课题。     

应力应变观测与地震活动综合分析

“地震分析预测若干实用技术研究”项目的“应力应变观测与地震活动综合分析”专题研究团队在专题负责人石耀霖院士带领下,集智攻关,整合和开发了大规模的地球动力学数值模拟平台,建立大规模3D有限元数值计算分析模型,给出构造运动过程中地壳应力、应变的演变特征及对强震孕震进程影响的数值模拟结果。     

1：250万“北-中-东亚及邻区地质图系”13项创新性的重要成果（纲要）

由中国地质科学院董树文副院长为项目负责人、李廷栋院士为总技术负责、耿树方研究员具体组织编制的1：250万“北-中-东亚及邻区地质图系”,是中国地质调查局国际合作项目“东中亚深部地质结构与成矿作用研究”的最终成果,项目编号1212011120181。以编制1：250万“北-中-东亚及邻区地质图系”为主要手段,开展编图区内的基础地质及成矿规律综合研究,通过编制1：250万地理图、地质图、大地构造图、能源矿产（石油、天然气、煤）成矿规律图和非能源矿产（固体矿产）成矿规律图（共五种图,简称“图系”）进行地质、地球物理、地球化学等全面系统的综合集成研究,揭示编图区内的深部地质结构特征及其成矿响应。     

基于演化博弈模型分析的重大新药创制专项绩效优化策略

新药专项的管理实质上是项目承担者与项目管理者之间的决策博弈,为此,跳出传统单一线性绩效管理模式,从关注全局和有意义创新视角研究我国“重大新药创制”科技重大专项（以下简称“新药专项”）如何实现有为政府与有效市场。基于政府-市场的二元管理框架,从政府失灵与市场失灵出发,识别出需要实现对知识、人员、时间要素的综合管控是新药专项管理的关键成功要素,构建此三要素的三维分析矩阵,并聚焦科研管理人员与项目承担者构建演化博弈矩阵,推演达到管理优化稳定的策略,得出主要发力点在于降低决策误差和加强成果实现。因此,对于管理受国家财政资助的科研项目,需要明确一般性分析框架、优化评议方式、处理好成果产出与其商业化运作之间的衔接,以切实提升项目管理绩效。     

以实验为履 向地球深部进军——记中国科学院广州地球化学研究所特任研究员王煜

正地球,是人类及万物赖以生存的家园。揭示地球深部奥秘,是解决人类能源、资源和生存空间等问题的必由之路。然而,由于地球深部充斥着坚硬的岩石,处于高温高压极端环境,深地探测技术不成熟,致使人类对地球深部仍知之甚少。地球内部物质是怎么分布和运动的?能量是怎么转移的?对人类生存的表生环境将产生怎样的影响?……一系列基础问题仍悬而未决,从根本上制约着人类对地球深部的探索和应用。因此,2010年,     

伸入地球内部的望远镜——大陆科学钻探

☆人类居住的地球的内涵究竟是什么样的?这是人类希望解开的“谜”。随着航天技术的发展,开辟了人类通往宇宙星际的大门,与之相应的“入地”计划正在应运而生。这就是“大陆科学钻探”。中国地质科学院副院长、研究员许志琴在《伸入地球内部的望远镜》一文中告诉我们:在大陆科学钻探就是一个伸入地球内部的望远镜。它不仅可以帮助人们认识地壳的构造;还可以为人类寻求能量资源开辟新的前景;还可以探测地球深部流体作用及深部矿产资源的开发以及其它,等等。本文还介绍了中国大陆科学钻探的规划情况。     

沿海经济带多目标区域地球化学系列图编制

“沿海经济带多目标区域地球化学系列图编制”是中国地质调查局实施的国家专项“全国土壤现状调查及污染防治”下属预算项目“全国区域生态地球化学评价”的一项工作内容,工作项目编号：1210820508,属于基础调查工作性质,主要由青岛海洋地质研究所承担。项目通过对我国沿海8个省（市、区）多目标区域地球化学调查数据的收集、整理、数据处理,编制了我国沿海经济带近岸海域多目标区域地球化学系列图件和成果报告。通过相关数据与相关图件,总结了我国沿海经济带（包括环渤海经济带、长三角经济区、海峡西岸经济区、珠三角经济区）近岸海域多目标区域地球化学分布特征,对我国近岸海域和四大经济带生态环境进行了宏观评价,初步建立了我国近海海域地球化学模式。     

分子水平上研究地质流体的物理化学性质（英文）

研究地质流体的物理化学性质和地球化学行为是地球系统科学研究所面对的挑战性课题之一。与诸如实验和物理化学建模等传统研究方法相比，分子水平上的计算机模拟在解决极端条件下流体体系物理化学性质方面表现出明显的优势，成为定量研究地球内部不同层圈中地质流体特点及其作用规律的有效途径。本论文简要介绍了我们把计算机模拟技术应用到地质流体研究中的成果，主要可概括为：（1）利用蒙特卡罗计算机模拟方法，我们成功地模拟了地质流体体系相平衡和相变，取得了与实验一致的结果，从而在计算机上实现了相平衡研究，与花费昂贵的实验相比具有方法学上的先进性；（2）通过分子动力学模拟研究水的物理化学性质，我们把水的PVT数据从实验所允许的温压范围（温度小于1873.15 K、压力低于5万大气压）扩展到2000 K、20万大气压，并提出了一个适用于宽广温压条件下的状态方程；（3）通过分子动力学和蒙特卡罗模拟，我们建立了一个CO2分子模型，它能同时准确预测CO2的各种物理化学性质和行为（PVT性质、相平衡、潜热、结构性质和动力学性质）；（4）通过分子动力学模拟研究氯化锂在溶液中的离子水化和缔合性质，我们得到了与实验和量子力学模拟一致的结果，与此同时还揭示了离子水化和缔合过程的微观机制。     

数字地球与“三S”技术

“数字地球”就是说用数字化的手段,将地球上的环境载入到电脑中,实现多分辨率、三维、乃至多维的对地球的描述。数字地球的核心是地球空间信息科学,地球空间信息科学的技术体系中最基础的技术核心是“三S”技术及其集成技术。数字地球使人类的生活得以改善,为我们人类社会可持续发展做出较大的贡献。     

突破静止轨道高空间分辨率毫米波大气探测的技术瓶颈

全球气候变化、台风和暴雨等气象灾害每年给全球造成巨大经济损失,尤其是我国地处亚洲季风区,气象灾害频发,预报和监测是当今社会关注的热点问题。对这种快速发展的强灾害性天气系统的监测主要依靠地球静止轨道气象卫星,但目前国际上静止轨道气象卫星只有光学探测设备,没有微波／毫米波探测器。2012年10月12日,863计划地球观测与导航技术领域重点项目“地球同步轨道毫米波大气温度探测仪”在北京通过了专家组的验收,项目成果为我国在重大气象灾害风险防范方面提供了新的技术手段,为气象静止轨道微波探测卫星的立项提供了技术支持,在我国新一代地球同步轨道气象卫星大气探测等领域具有很好的应用前景,同时也标志着我国静止轨道微波探测技术已进入国际领先行列,在国际地球观测领域的被动微波遥感前沿技术上发挥了重要作用。     

三维数字建模技术与高精度测量发展的构思

三维建模技术是工业发展史上一个里程碑式的创新发现,然而如何更加广泛的应用这样一门技术是我们当下需要解决好的一个主要问题。本文通过阐述三维建模技术的发展史以及三维技术与目前工业测量技术的对比,来构思三维建模技术在未来实际测量过程中的应用。