21世纪地球物理学的机遇与挑战

21世纪的地球物理学(主要指固体地球物理学)面临着机遇,同时也面临着挑战,其研究的核心领域应为地球深部物质与能量的交换,圈层耦合和其深层动力过程．本文将对以下问题进行探讨：(1)地球物理学的发展和深化与现代科学技术进步的制约．(2)地球物理学必须向高层次的综合研究方向发展．(3)地球物理学面临的机遇与挑战．(4)地球内部圈层结构与大陆动力学研究的思考和内涵．     

当代地球物理学研究的核心科学问题和发展导向

地球物理学在20世纪的百年中取得了辉煌的成就,也提出了一系列有待研究和探索的科学问题.基于国家战略需求和自主创新的方针,基于国家在金属矿产资源、油气能源、地震与火山灾害和军事与国防的需求和防范,则必须深化研究和认识地球本体.为此,地球内部物质与能量的交换、深层过程和动力学响应已成为21世纪地球科学研究和发展的核心,地球物理学必须造福于人类.     

中国地球物理人才资源的评估——历史、现状、趋势和对策

以当代经济竞争为背景,简要回顾了中国固体地球物理学的发展史,分析了中国地球物理学人才资源的现状,在数量上,供大于求,但整体结构偏低;人才断层是客观存在,如果能因势利导、正确决策,非但不会导致学科发展的危机,相反,有利于人才结构的合理调整,进而提出了培养人才的对策.     

强化第二深度空间金属矿产资源探查,加速发展地球物理勘探新技术与仪器设备的研制及产业化

中国正处在快速工业化和经济腾飞的前夜,必须有大量各类金属矿产资源的支撵,当今国内却供给不足.供需矛盾日益尖锐,导致了对外依存度的不断增长.本文从这一前提和解决的途径出发,分析了金属矿产资源形成与聚集的深层过程和动力学响应、地壳深处金属矿产资源探查的科学依据与例证、地球物理方法和技术支撑.据此提出:(1)当今国家所公布的资源量系指第一深度空间(0～500m)找矿、勘探和开发的资源量,尚不能完全表征全国金属矿产资源量的全部;(2)实施第二深度空间(500～2000m)金属矿产资源的找矿、勘探和开发已迫不及待;(3)在深部金属矿产资源的探查和开发中,必须依靠新的认识和新的理念,采用先进的、高精度的地球物理探测方法和技术,并建立起有自主特色的深部矿产资源探查理论、方法和技术体系.(4)引进技术不等于引进创新思维,更不等于引进创新能力;(5)加速发展和研究地球物理勘探新技术与仪器设备,并逐步产业化.     

地球深部研究—地球科学发展的挑战与机遇

本文扼要地介绍了国际地球深部研究的发展及现状，简要地讨论了地球深部研究与地球科学相关学科的关系，力图说明及时地组织和开展地球深部研究是发展我国地球科学的新机遇，是迎接未来世纪挑战的正确选择。     

中国地球深部物理学和动力学研究16大重要论点、论据与科学导向

中国地球深部物理学与动力学的研究始于20世纪50年代,半个多世纪以来这一创新性工作取得了重大进展.基于我国大陆陆缘和邻近海域壳、幔结构的分区特征和不均匀性展布,特别是在印度洋板块、太平洋板块和欧亚板块的相互作用下形成了一个破碎镶嵌的块体组合.因为资源、能源、灾害的形成和动力机制均为地球内部物质与能量的交换所致.为此表明:地球内部结构和深层动力过程的研究与探索在成山、成盆、成岩、成矿和成灾过程中有着极为重要的作用.半个多世纪以来我国在该领域中,不论是理论、方法和探测技术诸多方面已有着较丰富的积累,并首先提出了16大论点与论据,它们是重要的科学导向.这不仅促进了我国在20世纪百年里地球科学的发展,而更为重要的是提出了一系列的有待研究和探索的科学问题.在21世纪的进程中,地球物理学必须牢牢地把握国家战略需求和自主创新,方能有所发现和突破.为此我们必须深化对地球本体的认识.     

当今中国岩石圈物理学研究中的几个重要问题与思考

我国多年来在岩石圈物理学研究中已取得了一系列的重要成果,并促进了我国地球科学的发展.然而在这21世纪之际,基于国家战略需求和自主创新的方针对岩石圏物理学是挑战,也是机遇.为此,必须厘定其今后的发展导向,并凝炼出前瞻性、并具有带动性的创新性核心科学问题.本文在这样的思维前提下对岩石圈物理学的科学内涵和发展导向进行了较全面的分析、研究和思考,并明确指出当今在这一学科领域应该做些什么,核心问题是什么,又存在哪些关键性的科学问题.研究结果提出,高精度的地球物理场观测与岩石圏内壳、幔精细结构(2维和3维)的刻划;在地球内部力系作用下,深部物质和能量的交换;深部物质运移的物理—力学—化学作用过程及深层动力学响应乃是深化对地球本体的认识和揭示成山、成盆、成岩、成矿和成灾的根本机理所在.为此,在本世纪的上、中叶,在地球科学领域中地球物理学研究必为先导!本文最后对岩石圈物理研究中尚存在的一些问题及困惑进行了分析和讨论,并提出了有关统一规划和观测仪器与设备的自主研发以及有序进行国际合作等方面的意见.     

中国岩石圈物理学研究中的几个重要问题与思考

中国多年来在岩石圈物理学研究中已取得了一系列的重要成果,并促进了中国地球科学的发展。然而在这21世纪之际,基于国家战略需求和自主创新的方针对岩石圈物理学提出了新的挑战。本文在这样的思维前提下对岩石圈物理学的科学内涵和发展导向进行了较全面的分析、研究和思考,并明确指出当今在这一学科领域应该做些什么,核心问题是什么,又存在哪些关键性的科学问题。研究结果提出,高精度的地球物理场观测与岩石圈内壳、幔精细结构(2维和3维)的刻划;在地球内部力系作用下,深部物质和能量的交换;深部物质运移的物理-力学-化学作用过程及深层动力学响应乃是深化对地球本体的认识和揭示成山、成盆、成岩、成矿和成灾的根本机理所在。为此,在本世纪的上、中叶,在地球科学领域中地球物理学研究必为先导。本文最后对岩石圈物理研究中尚存在的一些问题和困惑进行了分析和讨论。     

岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源形成与集聚的深层动力学响应

中国的快速工业化发展和经济腾飞必须有大量金属矿产资源的支撑,在共享世界资源的同时,其根本出路在于立足本土．因此提出第二深度空间（500～2000 m）金属矿产资源的找矿勘探新理念．通过对国内外金属矿产资源地球物理勘探发展的概况分析和研究提出：①金属矿产资源的集聚和分布受控于地壳内部物质与能量的交换和其深层动力过程;②在地壳内部第二深度空间存在着丰富的矿产资源,包括大型和超大型矿床;③必须充分发挥高精度地球物理探测方法的效能,并进行综合技术集成．     

Lithosphere types in North China: Evidence from geology and geophysics

Deep-seated materials from lithosphere are the ba- sic parameters and the foundation for geodynamic and continental dynamic studies. Division of lithosphere types and their deep-seated materials and structure can provide important evidence in interpreting the com- plex phenomena derived from the processes of forma- tion and evolution of continents, in evaluating the mineral resource potential, in predicting geological disasters and in the research of the continental dy- namic process. Huge lit…     

混合最优化算法在地球物理学中的应用现状与前景

简要概述了局部最优化、全局最优化的优缺点和混合最优化算法的基本内容；详细总结论述了模拟退火算法与线性化方法结合、模拟退火算法与单纯形和均匀设计方法结合、神经网络与遗传算法结合、模拟退火算法与共轭梯度法结合、神经网络与模拟退火算法结合、遗传算法与局部算法结合等混合最优化算法在地球物理学中应用现状及其优缺点；最后展示了混合最优化算法的应用前景．     

中国物探仪器发展博览——地球物理学会60年发展之见证

本文阐述了中国物探仪器应用与研制发展进程中,各个阶段的情况及其特点.同时对今后发展战略和对策提出建议,供各级政府、相关企业、科研单位的决策者和管理者,以及相关的物探科研人员、生产人员参考     

环境与工程地球物理的新进展

环境与工程地球物理是地球物理中的一个重要方向,并紧密与社会发展和人们生活各方面相结合,未来将倍受重视．本文在介绍2004年武汉召开的国际环境与工程地球物理学术会议(ICEEG)基础上,阐述了环境与工程地球物理领域的一些新进展和主要发展趋势．并有针对性地介绍了我国环境与工程地球物理现状。     

环境与工程地球物理的发展趋势

2006年6月在武汉召开了第二届环境与工程地球物理国际会议.会议围绕近年来兴起的近地表探测问题展开,涉及方法原理、仪器采集、资料处理等各个环节,反映出国内外环境与工程探测领域的若干前沿热点和发展动态.结合本次会议,可以看出该学科主要趋势为：应用领域不断扩宽,方法技术灵活多样,重视基础理论研究,开发新型（特种）仪器,通过高精度测量、延时测量、先进的数据处理技术和信息技术等手段改善探测质量.我国对环境与工程地球物理有很大的需要,应根据我国实际情况,吸收国外先进经验,积极开展自主创新.     

小波分析及其在我国地球物理学研究中的应用进展

小波分析在当前数学领域、物理领域和地质领域中,是一个发展迅速的分析工具,它同时具有理论上的深刻性和应用的广泛性.由于小波具有时频分析的重要特性,已经在地球物理的相关问题研究中显示其独特的作用.本文较全面的介绍了小波分析理论基础、发展历史,及其在我国地球物理学研究中的应用进展,并在此基础上对地球物理领域小波分析所存在的问题以及应用前景作了进一步的分析.     

小波分析在地球物理及大地测量中的应用

小波分析是重要的时—领域分析工具，在地球物理和大地测量相关问题研究中逐渐显示出其独特的作用。本文较全面地介绍了现阶段小波分析在重力异常分解、固体潮、地球自转变化、ENSO和重力场展开等地球物理及大地到量领域的研究进展，并在此基础上对地球物理及大地测量领域小波分析的应用前景做了进一步分析。     

我国陆相油储地球物理研究历程回顾与认识

本文扼要回顾我国陆相油储地球物理18年的研究历程、“产学研”一体化组织实施和取得的非常规油气藏新领域的突破性进展,阐述笔者对陆相油储地球物理学科学命题提出研究目标及内涵的认识,并提出若干认识.