Ⅰ 研究概况及主要进展
自从人类进行煤炭开采伊始，就存在煤炭顶板安全问题。多年来，国内外学者对煤矿顶板稳定性研究进行了不懈的探索，取得了大量的研究成果。特别是近 30 多年来， “块体理论”、“模糊评判法”、“灰色理论法”、“模糊聚类法”、“人工神经网络法”、“沉积学方法”、“层次分析法”、“地震属性法”、“地应力分布法”等多种方法，从不同角度分析了顶板稳定性，对煤矿的安全生产起到了指导性作用。
1.2.1 国外研究历史
1.2.1.1 引入沉积作用分析
据郭德勇等 ( 2002，2003) 资料，20 世纪 60 年代，Zienkwicz ( 1977) ，Goodman( 1968) ，Desai 等就将有限元引入地质研究中。20 世纪 70 年代，Elliott ( 1974) ，Ferm 等( 1978) ，Horne 等 ( 1978) ，Hylbert ( 1977) 等学者注意到沉积作用与顶板稳定性的联系，将沉积学理论引入到顶板稳定性的研究中，着重分析了河道作用和决口扇沉积对顶板稳定性的影响。20 世纪 80 年代初，Petranoff ( 1980) ，Bunnell ( 1982) 等尝试从沉积学角度对顶板条件进行了分类，Houseknecht 等 ( 1982) 则进一步将沉积条件与煤和瓦斯突出、煤层变化相联系，Truman 和 Horne ( 1982) 已开始尝试将此类研究成果用于指导生产: 查明了影响煤矿顶板岩层稳定性的主要沉积地质因素有冲刷与凸顶、滑面、擦痕、夹薄顶煤层的砂页岩互层等; 发现煤矿顶板岩层在垂向上和侧向上厚度和岩性变化很大，在矿井煤炭开采过程中顶板冒落、老顶来压和岩煤层突出往往发生在老顶砂岩与页岩的过渡部位。T.V.Petranoff ( 1980) 和 H.H.Damberger ( 1980) 指出，井下回采时，煤层顶板的质量取决于各种岩石类型的内在联系、同沉积构造、沉积早期的压实强度和后期构造特征诸因素。其中顶板的大部分特征可能与沉积作用或早期压实过程有关，后期的构造运动起着强化这些早期特征的作用。1982 年，美国学者 C.D.Elifrits 将地理信息系统 ( GIS) 技术应用于房柱式开采煤矿地面塌陷，开拓了 GIS 在煤矿灾害方面应用之先河。
20 世纪 90 年代，V.R.Shear-Albin ( 1993) 总结认为煤矿井下遇到的大多数控制问题可归因于开采煤层围岩的沉积作用或早期压实强度和后期构造特征诸因素。其中顶板的大部分特征表现在沉积特征和构造特征两方面。与此同时，在地质构造复杂的矿区多采用仪器探测技术，如利用地质雷达探测工作面前方地质构造和地质异常体等技术。前苏联地质学家更重视利用各类地质参数预测开采前方地质变化，如研究煤的物理化学特征来预测断层，统计地质数据进行构造变形分析; 前联邦德国在鲁尔区采用构造成因解析法、槽波地震等方法对工作面前方构造及顶板稳定性进行分析预测，均取得了良好的效果。
1.2.1.2 引入地震分析技术
20 世纪 70 年代与 80 年代期间，在石油地震勘探中用得最多的地震属性研究是基于振幅的瞬时属性。90 年代，地震属性技术取得了重大突破，其范围从计算单道瞬时同相轴属性到提取复杂的多道分时窗的地震同相轴属性以及到生成地震体属性。地震属性技术的应用范围也从简单检测振幅异常发展到检测流体前缘随时间的变化。
1994 年，Amoco 石油公司开发了可用于描绘断层和地层特征的三维相干算法，在1995 年的第 65 届 SEG 年会上，Amoco 石油公司公布了一项用于描述断层和地层特征的解释性处理技术，即相干体 ( Coherence Cube) 技术。相干体技术的出现在地球物理界引起很大的反响，被视为三维地震领域尤其是资料处理解释方面的革命，加深了人们对三维数据体的地质理解。
1995～ 1996 年，Bahorich 和 Farmer 把地震相干性技术从其他地震数据处理技术中分离出来，将相干性作为一种独立的地震属性展示在物探工作者面前，并指出，对应于该项技术的相干算法在地质构造检测方面特别有效，可突出地下地层的细微变化。
在此期间，Mikes S.Bahorich 发表了关于相干数据体的论文，借助三维相干数据体解释地震资料不连续性成像的断层和岩性变化区带。Kenneth A.Ortmann 应用三维相干数据体研究大地构造的扭曲运动，延伸了相干数据体的应用领域。Schlumberger-GeoQuest 地震解释软件公司也把与相干体技术对应的软件推向市场，加速了相干体技术的应用和普及。
Marfurt 等在 1998 年和 1999 年分别提出了他们的研究成果 ( 李增学，1994) ，讨论了用基于相似的相干算法计算三维地震属性和存在构造倾角的相干计算方法。Marfurt 等人在原有的 C1、C2和 C3相干算法的基础上，对相干算法进行了一定程度的改进。
1.2.2 国内研究进展
1.2.2.1 传统地质学分析
国内一些学者从含煤地层沉积环境入手，在分析煤层及其顶板形成沉积条件的基础上，按不同沉积模式分别建立了区域性沉积模式与顶板稳定性关系，对顶板稳定性进行了成功预测。葛道凯 ( 1994) 、彭苏萍 ( 2000) 、孟召平 ( 2002) 等就沉积层序和顶板砂体厚度变化诸方面对顶板冒落性影响进行相似模拟试验研究的基础上，提出了顶板稳定性地质模型，并指出煤层顶板性质基本上取决于沉积建造亚相特征，顶、底板原始沉积环境的空间分布控制了采场顶板整体质量。提出从影响顶板稳定性的地质因素入手，结合岩石力学和采矿工程学的研究方法对煤层顶板稳定性进行了较详细的研究。
于双忠 ( 1994) 和彭向峰 ( 1997) 等从工程地质分析方法入手提出了煤矿巷道围岩稳定性评价新方法: 首先选定 4 个主要的影响因素，即岩石强度、结构面、水对岩体的影响及原岩地应力状态，然后把这 4 个指标综合到一张分类图表中。丁述理 ( 1998) 等建立了单因素分析、综合评判的研究方法: 根据能独立反映某地区某段岩石 ( 体) 工程稳定性的一些独立的因素或变数，如岩石的单向抗压强度、分层厚度、裂隙发育程度、岩性、岩石的形成环境、岩心完整性、岩心采取率等钻孔资料获得的信息，分析这些单因素的评价结果，去粗取精、去伪存真、综合评判，从而有效地削弱各种技术因素、自然因素和人为因素的影响，使最终分析结果能更准确地反映顶板岩石工程稳定性的实际情况。孟召平、程浪洪 ( 2007) 等分析了淮南矿区地应力条件，通过现场地应力测量和理论分析以及数值模拟计算，探讨了圆形硐室围岩应力分布和不同侧压下回采工作面顶板稳定性分布，得出了回采工作面顶、底板稳定性与侧压系数大小密切相关的结论。
徐东强 ( 1999，2000) 等提出运用块体理论法进行矿体顶板稳定性分析，通过详细的现场结构面调查，采用赤平极射投影或矢量分析方法，确定采场中的优势结构面产状，判断由优势结构面所切割块体的稳定性。
1.2.2.2 顶板稳定性的定量分析进展
从 20 世纪 70 年代起，我国的一些科研工作者开始了针对顶板稳定性的岩体工程力学数学方法及结合计算机进行的模拟运算，以期对煤层顶板稳定性进行定量评价和预测。涂敏 ( 1995) 利用模糊类聚法分析了煤层顶板稳定性; 杨双锁等 ( 1997) 利用有限元法对采场顶板稳定性进行了定量分析及分类研究; 张树光等 ( 2000) 应用离散元法对顶板稳定性进行了分析，如通过采用水平层状、正交节理模型顶板建立模型，检测整个顶板的变形来实现其稳定性预测和分析; 曹庆奎、蔡振禹 ( 2004) 利用加权灰色模型评价了煤层顶板稳定性，经过实例分析提出了主观赋权法和客观赋权法相结合的灰色加权关联度综合评价法，该方法可较好地反映出煤层顶板地质条件的灰色性特征，使评价结果客观合理; 文晓红、杨晓东 ( 2004) 提出了将单因素分析、模糊二级评判法相结合的方法来研究煤层顶板稳定性，合理选择能反映煤层稳定性的单因素地质因素，可以极大限度地利用现有勘探成果资料，合理地考虑各种因素来评判顶板综合质量，该方法简单、灵活，评判结果较为准确; 夏玉成、樊怀仁 ( 1998) ，朱宝龙、夏玉成 ( 2001) ，凌标灿等 ( 2003) 针对模糊综合评判模型需要确定因素权重集和隶属函数的人为性等缺点，提出运用人工神经网络定量评价矿井构造，通过构造网络，进行学习训练，得到评价模型，然后进一步计算和预测，该方法可避免偶然性引起的误差，在条件比较复杂或应用单因素难以判断时，获得了明显效果; 李增学、刘海燕等 ( 2004) 提出了应用层次分析法评价煤层顶板稳定性，在确定影响因素权值后，对研究区进行综合分区，依据沉积条件、构造发育特点和岩石力学特征，按照基本因素权重大小进行复合叠加，最终完成定量评价。
1.2.2.3 地球物理探测技术研究
( 1) 地球物理勘探方法的应用
从 20 世纪 60 年代以来，矿井地球物理勘探方法受到人们的普遍重视。如岩体原位应力测量、高精度重磁探测、各种波法、直流电场层析成像、放射性红外测量、孔中电视与防爆测井、磁偶源频率探测与地电法等。近几年，随着计算机技术水平的提高，各种测试仪器的现代化水平也不断提高，体积小、灵敏度高、存储信息量大、操作简单而功能强大的声波测试仪的应用，给煤层顶板稳定性监测带来了很大的方便。
对地质构造探测有显着优势的煤田地震勘探在我国起步较晚。在 20 世纪 80 年代中期以后，蓬勃发展并臻成熟的高分辨率数字二维地震勘探技术在煤田勘探中得到广泛应用。魏树满 ( 1998) 利用钻孔声波测试数据，提出了对岩体进行较精确的速度分层的一种数据处理方法，并通过理论模型及实际声波测试资料对层析技术进行了分析论证。王宏图等( 1989) 利用岩体地应力声波测试方法确定了四川某矿岩体内松动圈范围。徐东强等( 1999) 利用声波测试技术在金厂峪金矿难采矿体顶板稳定性研究中成功预测出了顶板松动圈厚度以及破碎带位置和厚度。郭学彬等 ( l999) 应用声波探测技术探测爆破作用对矿柱损伤的程度和影响范围，为研究矿柱的稳定性提供了依据。王辉、黄鼎成 ( 2000) 利用地震层析成像技术，根据岩体结构理论和地震波在软弱结构面的传播特性，利用地震层析成像技术，实现了岩体稳定性的准确探测与软弱结构面的空间定位。吴文金等 ( 2000)运用岩体声波探测技术测定了淮北芦岭煤矿巷迈围岩松动圈，进行了围岩稳定性分类，为芦岭煤矿今后的巷道支护设计提供了依据。
( 2) 地震信息解释技术的应用
进入 20 世纪 90 年代中期，有效探测小构造的三维地震技术得到应用，近年来基于三维地震信息精细解释构造的地震属性技术和相干/方差体技术得到重视和发展。
相干/方差体技术利用相邻道地震信号之间的相似性来描述地层、岩性等的横向非均匀性，特别是在识别断层以及了解与储集层特征密切相关的砂体展布等方面非常有效。利用相干/方差算法对三维地震数据体进行相干处理后就可得到对应的三维相干/方差数据体。应用三维相干/方差时间切片进行构造解释和岩性解释，可以帮助解释人员迅速认识整个工区断层等构造及岩性的整体空间展布特征，从而达到加快解释速度及提高解释精度、缩短勘探周期的目的。
国内对相干技术的讨论相对较晚，基本上是借鉴、吸收消化国外的先进成果。石油行业于 1996 年开始使用相干体技术并取得了较好的效果。佘德平、曹辉 ( 1998) 等发表了相干数据体研究成果，提出了相干数据体的制作方法并论述了三维相干数据体在实际资料解释中的应用，证明了相干体技术有效、快速和无需人工干预等特点; 杜文凤 ( 1998)的研究表明，在断层解释、采空区圈定、巷道检测等方面应用相干体技术能解释落差为3m 左右的小断层，并且比常规解释方法更直观、快捷。
对于方差数据体，目前研究成果较少。林建东 ( 2000) 的研究表明，方差技术能够更好地满足矿井建设的要求，准确解释含煤地层中落差更小的断层，而且可以更加准确地给出断裂带的产状和延伸方向，也可探明更小的地质异常体。常锁亮 ( 2003) 等则在方差体技术应用小断层、陷落柱等地质异常体良好的自动识别能力方面进行了有效的探索。地球物理技术已经成为高产高效煤矿生产中必不可少的手段。近几年来，地震属性技术受到地球物理界的极大关注。地震属性研究已经成为地震数据处理和解释中重要的研究内容之一。地震属性技术在我国的发展，起步于 20 世纪 80 年代中后期，主要的目的是将地震属性应用于油藏描述。郭彦省、孟召平 ( 2006) 等介绍了应用地震属性技术预测煤层顶板岩性的方法，通过应用交会图、相关分析方法，对钻孔处地震属性与煤层岩性关系进行分析，优选地震属性，将得到的地震属性用神经网络来识别，进而进行应用和预测，取得了较好的应用效果。
地震属性 ( seismic attribute) 指的是那些由叠前或叠后的地震数据，经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征和统计特征，它是地震资料中可描述的定量化特征，代表了原始地震资料中所包含的总信息的子集。现在广泛应用的地震属性有 20 多种，并且新的地震属性还不断地从地震数据中被挖掘出来。单一的地震属性所提供的信息往往是片面的，需要对众多复杂而又相互关联的地震属性进行更深入、更贴近本质的认识。
地震属性的分类至今没有统一的标准，不同的学者分别提出过不同的属性分类。结合煤田地震勘探的特点，可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成 8 个类别: 时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。地震属性的类型很多，要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。
( 3) 地震反演技术
自 20 世纪 70 年代以来，地球物理学家提出了多种地震反演方法。地震反演具有明确的物理意义，是预测岩性的确定性方法，在实际应用中取得了显着的地质效果。
地震反演是利用地表观测地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像 ( 求解) 的过程，是反演地层波阻抗 ( 或速度) 的地震特殊处理解释技术。
地震反演通常指波阻抗反演。波阻抗反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一，根据钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件，对井旁地震资料进行约束反演，并在此基础上对孔间地震资料进行反演，推断煤系地层岩性在平面上的变化情况，这样就把具有高纵向分辨率的已知测井资料与连续观测的地震资料联系起来了，实行优势互补，大大提高了三维地震资料的纵、横向分辨率和对地下地质情况的勘探研究程度 ( 李庆忠，1993) 。
地震反演方法基于介质模型的假设条件不同，有直接离散反演方法和波动方程连续估计反演方法; 基于研究域的不同，有时域反演方法和频率域反演方法; 从实现方法上可分为 3 类，即递推反演、基于模型反演和地震属性反演; 基于求解方式的不同，有直接反演方法、迭代反演方法和搜索类反演方法。
近年来，随着勘探地球物理学的发展，非线性反演方法突飞猛进。除一些传统的非线性反演方法，如梯度法 ( Gradient method) 、牛顿法 ( Newton method) 和蒙特卡洛法( MonteCarlo method) 外，一些启发式的反演方法，如模拟退火法 ( Simulated Annealing) 、遗传算法 ( Genetic Algorithm) 、人工神经网络法 ( Artificial Neural Networks) 、小波分析法( Wavelet Analysis) 等应运而生。随着并行计算机的出现，需要大量计算时间的非线性的反演方法有了发展的前提。
波阻抗反演是利用实际地震资料，以地质钻井和测井信息为约束条件，对地质构造和储层物性进行求解的过程，是进行储层预测和描述的必要手段。普通的高分辨率地震剖面不能分辨薄储层，而测井约束波阻抗反演技术以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震有限带宽的不足，综合地质、测井信息作为约束条件，得到高精度的波阻抗资料。
目前地震反演软件主要有: 俄罗斯地矿部的 PARM，法国 CGG 公司的 ROVIM，中国石油大学的 ANNLOG，加拿大 Hampson-Russell 公司的 STRATA，荷兰 JASON 公司的 JA-SON，丹麦的 ISIS。这些软件各有特色，使用最多的反演软件是 STRATA，它使用起来相当方便，无论是地质人员还是物探人员都可以直接做反演工作。
1.2.2.4 多源信息预测方法
1982 年，美国学者 C.D.Elifrits 将地理信息系统 ( GIS) 技术应用于房柱式开采煤矿地面塌陷，开拓了 GIS 在煤矿灾害防治方面应用之先河。从 80 年代后期起，我国学者也引进了 GIS 技术，并且不断拓展它的应用范围，主要包括煤层顶板稳定性预测、煤矿突水预测、岩溶陷落柱的探测等，取得了一定的效果。GIS 技术的引入，为煤层顶板稳定性预测提供了新的思路和手段。
Ⅱ 中国海洋大学海洋地球科学学院
学校隶属关系：教育部 电话：0532-2032460
学校所在地：山东省青岛市鱼山路5号 传真：0532-2032401
邮政编码：266003 网址：http：//www.ouc.e.cn/diqiu/index.htm
一、专业设置
自1999年以来，海洋地球科学学院设理学地质学专业（海洋地质方向）和工学勘察技术与工程两个本科专业。2003年新增地球信息科学与技术专业。2003年学院3个专业计划招生90名。地质学专业（海洋地质学方向）为山东省重点学科。海洋地球科学学院现有海洋地质学、地球化学、地球探测与信息技术3个硕士点和海洋地质学博士点。现有硕士研究生86名，博士研究生67名。2003年计划招收硕士研究生80名，博士生45名。学院现已成为以海洋地质为特色、地质理论与地球物理方法交叉渗透、理工结合、教学与科研相长的综合性学院。
二、地质类教师队伍现状及队伍建设
学院现有教师51名，有院士1人，教授22人，副教授12人，讲师7人，工程师5人，实验员5人。其中，博士生导师13人，具有博士学位的教师27人，占教师人数的48%（另有12人在攻读博士学位）。其职称与年龄结构见表1。
表1 海洋地球科学学院教师职称和年龄结构一览表
从表1可以看出，学院拥有一支高学历、高职称，年龄结构合理的教师队伍。其中，既有科研能力强，教学经验丰富，基础理论扎实，在国内外具有一定影响的一代老教师，又有一批学历高、科研起点高的中青年教师。他们学术思想活跃，勇于探索，在海洋地质学和地球物理学各个方面已取得辉煌业绩，已成为各学科学术带头人。
李庆忠院士，是我国物理地震学的奠基人，他的波动地震学的基本思想，最早发表在题为《地震波的基本性质——复杂断块油田的反射波异常波和干扰波》的20万字长篇论文中，最早提出“积分法绕射扫描叠加”偏移归位的方法，获得了我国第一条叠加偏移剖面，其构造成像准确、断层清晰，推广应用后获得了重大经济效益。在胜利油田商河西地区仅仅两年内就探明石油储量5400万吨。他在国际上首次提出了“三维地震勘探”的方法原理，并在胜利油田首次进行了三维地震勘探的早期实验。该成果在美国SEG第48届年会上首次宣读，得到了国内外学者专家的高度评价。目前，三维地震勘探已成为石油物探普遍应用的重要勘探手段，为国家的石油工业做出了巨大贡献。1995年当选为中国工程院院士。
杨作升教授，博士生导师，现任中国海洋大学海洋地球科学学院河口海岸带研究所所长，主要从事海洋沉积学、沉积矿物地球化学、陆架河口沉积动力学方面的研究。曾获教育部科技进步二等奖3 项（分列一、二、五）、三等奖3 项（分列一、二、三），全国及省科技大会奖1项（一），“八五”科技攻关重大成果1 项、“九五”攻关优秀成果1 项。山东省专业技术拔尖人才，享受国务院特殊津贴。代表性论文13 篇。在研项目主要有：黄河口拦门砂形成演化及治理对策研究（国家自然科学基金，项目负责人）；黄河口水下岸坡快速蚀退对黄河入海水砂锐减的响应（教育部项目，项目负责人）；黄河口水下岸坡快速蚀退过程研究；中德政府间合作项目泥质沉积物输运数学模拟（项目负责人，中德合作项目）。
翟世奎教授，博士生导师，1999年3月至今，任中国青岛海洋大学海洋地球科学学院院长兼海洋地球化学研究所所长，现任中国海洋大学副校长。兼任国际海洋科学研究委员会中国委员会委员，现代海底热液活动及其成矿作用研究中国工作组组长。近年来先后主持承担国家“八五”攻关等课题10余项，以及现代“海底热液成矿机制及成矿理论”国家杰出青年自然科学基金项目。参编的《东海地质》专着获中科院科技进步一等奖，主持完成的“冲绳海槽地形地貌及地质地球物理勘测”获中科院科技进步二等奖，主编和参加完成专着或工具书8部，翻译出版工具书《海洋科学大网络》1部。2001年出版《冲绳海槽的岩浆作用与海底热液活动》专着（海洋出版社，2001）。
曹志敏教授，博士生导师，多年来从事矿物学、岩石学、矿床学及地球化学教学与研究，致力于稀贵金属，有色金属地质地球化学、矿床成因、成矿规律与金属矿物学、矿相学研究，近年在分散元素成矿作用领域做出了优异成绩。共负责和已完成科研项目20余项，其中包括国家自然科学基金项目5项、国家自然科学基金重点项目课题1项、国家重点基础研究规划项目“973”和国家重点科技攻关项目课（专）题等8项，国家自然科学基金国际合作重点项目、日本文部省国际合作项目等6项；曾获国家科技进步三等奖1项、地矿部科技成果二等奖1项、四川省科技进步二等奖1项、三等奖2项；出版专着《龙门山泥盆系铅锌矿床》、《大水沟独立碲矿床——世界首例碲化物脉型矿床地质地球化学》、《哀牢山蛇绿岩带金矿地质》等7部，在《Ro.J.of Mineralogy》、《SCIENCE lN CHINA》、《Scientia Geologica Sinica》、《中国科学》、《科学通报》、《地质学报》、《矿物学报》、《地质论评》等刊物发表论文60余篇。1997年入选地矿部“百名跨世纪科技人才培养计划”，1998年曾获“四川省有突出贡献中青年专家”称号。现任中国地学哲学研究会理事和山东地质学会副理事长、中国海洋湖沼学会海洋地质分会理事；美国科学促进会（American Advanced Association of Sciences，USA）、纽约科学院（New York Academy of Sciences，USA）和国家地理学会（National Geographic Society，USA）会员等。
王修田教授，留英博士。现从事地球探测与信息技术专业。现主要主持MBP（Model Based Processing）地震资料处理与解释一体化软件系统的研制与开发工作。目前承担“863”“复杂构造与中深层地震处理技术”项目。在地球物理软件开发方面取得可喜成果。
李广雪教授，博士生导师。主持国家专项课题2项，主持国家自然科学基金项目2项、参加1项，主持山东省青年基金1项、重点基金1项，参加国际合作项目2项、部级项目3项，局级项目1项，主持地方项目3项，作为技术骨干参加较大型（50万元以上）海洋工程地质应用开发项目10余项。发表被SCI、EI收录的论文6篇。获地矿部科技成果三等奖2项；论文获青岛市自然科学优秀学术论文一等奖1项。
近几年来，在海洋大学党、政领导的大力支持下，学院党、政领导加大了学院师资队伍建设的力度。根据事业留人、感情留人和条件留人并举的原则，亲自走出去，请进来，引进包括院士、博士生导师和省级拔尖人才在内的一批高层次人才。另外，积极支持和鼓励现有教师攻读在职博士，发挥他们在教学、科研方面的专长作用。目前，学院具有博士学位的教师有27人，已超过教师人数的50%以上。已经形成了以院士、博士生导师、校聘关键岗位教授为各学科学术带头人，以具有博士学历的中、青年教师为骨干的学术梯队，为学院今后的发展，为取得更大的教学、科研成果奠定了重要基础。
三、人才培养
学院地质类本科专业近几年招生保持在60～90人，2002年上半年在院本科生达360人，约占全校在校生的6.2%左右。学院自建系以来，已向国家输送了2300多名地质类高级专门人才。目前，学院每年有地质学专业（海洋地质学方向）和勘察技术与工程本科毕业生75人左右。他们基本上以50%的比例考取海洋大学、同济大学、科学院海洋研究所（青岛、广州）、国家海洋局各海洋研究所、科学院地质研究所等单位的硕士研究生继续深造。其他部分毕业生在国家各沿海城市（青岛、大连、上海、广州）的相关单位和油田（胜利油田、辽河油田和中国海洋石油总公司）就业，从事专业技术和管理工作。他们当中有些已经走上重要的领导岗位，有的已成为有突出贡献的专家、教授。如李士先（1960届）曾担任山东招远功勋地质队总工程师，在胶东金矿成矿理论和找矿工作中做出了重大成就，成为国家级有突出贡献的科学家；路九华（1965届）在海洋石油勘探开发方面做出重大贡献，被评为国家级有突出贡献的科学家。学院毕业生的主体在我国沿海的海洋研究机构工作，已成为科研和管理方面的骨干力量。毕业生中有相当一部分参加过国家重大海洋研究工作，如极地考察、海上导弹发射降落区的区域环境调查、大洋锰结核调查、东海大陆架及冲绳海槽的综合研究、南海大陆边缘及中央盆地综合研究等，为我国海洋地质事业的发展、资源开发及海洋工程建设做出了重要贡献。
四、办学优势与特色
当代人类社会面临着人口、资源、环境3大难题。人类要维持自身的生存、繁衍和可持续发展，就必须充分利用占地球总面积71%以上的海洋——这块地球上有待开发的蓝色疆土。因此，海洋权益、海洋资源、海洋环境和海洋开发等已成为世界各国普遍关注的焦点。特别是随着科技的不断进步和陆地资源的日趋匮乏，围绕着海洋的国际竞争比历史上任何时期都将更加激烈。因此，加强海洋地质学科的研究，培养大批海洋地质人才是我国面对海洋世纪参与国际竞争的当务之急。
人类在地球上生活和从事各种生产活动，一切生活资料和生产资料均要取自于地球。人类为了更好地索取和保护地球资源，就必须认识地球。现代地球科学认为，认识地球就必须首先认识海洋。海洋地质科学作为与海底、海洋岩石圈关系最为密切的自然科学，不仅在解决资源，环境与人类的可持续发展方面继续发挥关键的作用，而且，将成为探索海洋深处的奥秘，认识地球运动规律的前沿学科。
中国海洋大学是全国较早进入“211工程”的高校之一，把海洋大学建设成为高水平的特色大学是落实《中国教育改革和发展纲要》的要求和实际行动。根据李岚清副总理关于青岛海洋大学是特色学校，要保留发展它的特色的指示精神，由教育部、山东省政府、青岛市政府、国家海洋局对海洋大学的共建项目的正式启动，将为改善海洋大学的办学条件，发展海洋特色奠定了坚实的基础。
山东省是我国的海洋大省，“海上山东”建设项目实施10余年来，已取得可喜的成果。青岛不仅是海洋科技力量集中的城市，又是自然环境、生活环境优越的海滨城市，已经具备了增进国际、国内的海洋地质科技交流，吸引国内外海洋地质科技人才的得天独厚的条件。另外，中国海洋大学乳山分校的建成启用，以及崂山分校的即将建立启用，均将为海洋地球科学学院的发展提供良好的发展机遇和优越的空间优势。
五、学科建设
随着贯彻落实《中国教育改革和发展纲要》的精神，进一步解放思想和教育观念的讨论，学院办学的思路更加明确，采取了“努力突出海洋特色，切实强化地质之本，对内优化资源配置，对外发挥群体优势”的基本思路，在办学方面，努力实践“加强基础、拓宽专业、强化实践、培养素质”的办学目标。主要措施有以下几方面：①加强了海洋地质专业学生的数学基础，改地质学专业学3类数学为1类数学，提高了毕业生终身教育和考研的能力；②打通了勘查技术与工程专业与地质学专业、工程地质专业的壁垒，在勘查技术与工程专业融进了海洋地质学、工程地质的部分课程，拓宽了考研和就业的渠道，深受用人单位的欢迎；③重视实践教学环节，强化学生的动于能力，在实习经费有限的情况下，为确保野外教学实习安全高效地实施，把学生的野外表现与实习成果结合评定实习成绩，并把教学实习的时间从酷暑季节调整到春暖花开的4月，提高了实习的效率，确保了野外实习的质量；④认真贯彻落实教育部12号文件精神，坚持教授上讲台讲课的原则，积极鼓励教师开展教学方法的研讨，定期开展教师多媒体教学观摩表演，积极鼓励教师开展教学研究，撰写教学研究论文；⑤积极鼓励教师编写、出版具有海洋特色的高质量的教材，学院教师先后出版了《海洋地球化学》、《海洋自生矿物》、《近代海洋地质学》、《海洋地质学》、《海岸工程环境》、《第四纪环境演变》等海洋特色鲜明的教材。上述措施的实施，使学院本科生教学水平明显提高，研究生考取率逐年上升。目前，平均考研率为30%，高者已达50%。一次性就业率逐年提高，2003年一次性就业率达到100%。
六、实验室建设
学院现有部级重点实验室和省级重点实验室各一个。其中海底资源与探测技术为部级重点实验室，下设海底资源与成矿作用、地球物理探测与信息处理技术海底沉积和工程环境研究方向；地质学基础教学实验室为山东省一类实验室，下设普通地质学、矿物学、岩石学、地史古生物学等实验方向。
七、“九五”以来的科研概况
近几年，由于师资队伍建设水平的提高，学院的科研工作得以快速地发展，承担的科研项目经费成倍增加，科研项目出现了由陆向海、由横向到纵向、低层次向高层次和由小到大的转变。目前，学院在研项目30余项，其中国家专项课题2项，“973”课题2项，“863”课题6项，国家自然科学基金项目14项，山东省自然科学基金项目3项。“十五”期间学院累计科研经费达5000多万元。学院为“科技兴鲁”和建设“海上山东”在“鲁南建港”、“山东核电场选址”、“中韩光缆路由调查”、“黄河泥砂冲淤稳定性模型的建立”，“胜利油田埕岛海域底积稳定性研究”等方面做出了重要贡献。目前学院承担的主要科研项目有翟世奎教授承担的西北太平洋环境调查项目（国家专控项目，1600万），赵广涛教授承担的“6000m海底有缆观测与采样系统——电视抓斗的研制”（863项目，268万）、曹志敏教授承担的“大洋成矿环境FIA传感器与长期定点探测技术”（863项目，500万），王修田教授承担的“复杂构造与中深层地震处理技术”（863项目，280万）。已取得的标志性成果有
1）分散元素碲聚集成矿的关键因素，曹志敏等，1994～2000年先后获四川省科技进步二等奖（1995）、原地矿部科技成果二等奖（1998）、国家科技进步三等奖（1999）和四川省科技进步三等奖（2000）。该项研究通过解剖在我国四川发现的世界首例碲独立矿床，主要分析分散元素在特定地质条件下的聚集机理，探讨成矿远景等问题，总结其成矿机制和成矿规律。研究结果表明分散元素不是绝对分散，在一定的有利地质构造因素、地球化学和物理化学条件下，碲不仅能够形成独立矿床，而且可以形成大而富的矿床，对成矿理论和地球化学研究都具有重要的科学价值。
2）典型河口冲淤灾害预测技术研究，杨作升等，2001年，项目成果被科技部、财政部、国家计委和国家经贸委联合评为“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果。完成了黄河口专题研究，首次观测到河口入海泥沙异重流过程全貌，揭示了周期性特点和作用机制，建立了河口泥沙异重流新模型。建立了冲淤演变的控制系统模型和人工神经网络模型，反映了黄河断流的影响。建立了河口第一个泥沙及环境多因子冲淤预测动力模型。研究成果在黄河三角洲治理中获得了良好效果。
3）浅海工程勘察与评价研究及其在埕岛油田的应用（应用成果），姜效典等，2001年，项目获教育部科技进步二等奖。这是一项应用研究项目，是多年在为胜利油田浅海开发（埕岛油田）技术服务的基础上所获得的成果。埕岛油田是我国惟一自主开发的浅海大油田，年产原油200多万吨，本校已为本油田开发过程中的井场，平台施工安全等方面完成项目10余项，项目金额已超过1000万元，为油田的开发做山了突出贡献，为学校创造效益200多万元。
4）现代黄河三角洲沉积作用机理研究（理论成果），李广雪等，在国外刊物发表论文10篇，SCI收录6篇、EI收录4篇，论文获青岛市自然科学优秀学术论文一等奖、山东省自然科学三等奖。对现代黄河口动力沉积作用机理开展详细研究，发现黄河口滨海区切变锋，证明切变锋是造成黄河口地区快速沉积的主要动力原因之一；证明河口内潮汐敏感段的存在，对感潮段在潮周期内的动力和沉积规律进行了研究；证明黄河下游高含沙量下的水流变性，研究提出黄河三角洲上的河道在高含沙量下水流态发生变性，揭示了黄河高含沙造成的水流结构的特殊性。
5）翟世奎教授等2001出版的《冲绳海槽的岩浆作用与海底热液活动》着作，2003年获教育部科学技术进步二等奖（2002-088）。着作系统地论述了在冲绳海槽岩浆作用与现代海底热液活动研究中所取得的新成果和新认识。现代海底热液活动是近十几年迅速发展起来的国际热点，热液成因多金属矿床是继大洋锰结核之后所发现的又具有开发远景的海底矿产资源；热液流体与大洋沉积物和大洋玄武岩之间的相互作用是影响化学元素全球循环的重要因素，海底热液活动对海水化学成分的影响很可能不亚于大陆入海河流的影响；研究热液流体的化学成分可以用于用来判断地下深处所发生的化学反应，进一步阐明温压条件超出我们取样能力范围的地质作用过程；海底“热液生物”、“黑暗生物链”以及“深部生物圈”等概念的提出及研究成果已在很大程度上影响了人类对诸如生命起源这种重大科学问题的传统认识，很可能会导致新理论的建立。因此，该着作必将为促进我国海底岩石学与现代海底热液活动的研究做出贡献。
八、国际交流与合作
学院按照“面向世界，面向未来，面向现代化”的办学思路，在黄河口、长江口、东海、冲绳海槽、太平洋等地区的科学研究与美国，日本、加拿大、澳大利亚、德国、挪威等国家建立了广泛的合作关系。“九五”期间，学院成功举办了“中日地下水学术交流会”。多次邀请国外专家来院进行学术交流。学院目前有6名中、青年教师在国外进修学习。学院与国外学术团体建立了进行长期国际交流的关系，并委派专家担任一定职务，其中，翟世奎教授担任国际海洋科学研究委员会中国委员会委员、现代海底热液活动及其成矿作用研究中国工作组组长。杨作升教授长期担任国际海洋地理专业委员会委员。曹志敏教授长期担任美国科学促进会（American Advanced Association of Sciences，USA）、纽约科学院（New York Academy of Sciences，USA）和国家地理学会（National Geographic Society，USA）会员等职务。
（撰稿：栾光忠）
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Ⅳ *3D可视化反演
可视化技术是用于显示描述和理解地下和地面诸多地质现象的一种技术，广泛应用于地质与地球物理解释。1990年美国SEG年会以后，可视化技术在地球物理中的应用得到重视，尤其在三维地震解释中得到广泛应用。在最近的69届SEG年会上，Rio Tinto公司开发了一种可视化系统，利用该三维可视化技术，1994年在西班牙南部发现Las Crues大型硫化铜矿藏。这种三维可视化仅仅是数据体的一种表征形式，并非模拟反演技术。三维可视化反演是指利用三维可视化技术，实现解释人员与计算机的交互反演解释。在国内，林振民等在承担原地矿部“八五”攻关项目中研究重磁三维可视化反演，他采用一种橡皮膜技术，以正20面体作为初始模型，逐步修改完善地下地质体，使之与观测值最佳拟合。吴文鹂、田黔宁、管志宁采用可视化技术及混合优化算法进行三维重磁反演，实现三角形多面体模型的人机交互反演及自动反演，并把该方法应用于内蒙古布敦化地区航磁资料反演，取得显着地质效果。
图3-6-6 欧拉方程法确定磁源体位置与深度的程序对话框
在我国的许多危机矿山，如大冶铁矿，有大量已知的勘探线，钻孔已准确地控制了浅部矿体形态，矿体形态十分复杂，多个矿体、磁性岩体等互相组合，若要描述矿体与围岩的复杂形态就必须采用一种能够在一个勘探剖面、截面内精细修改，同时又是三度体的人机交互反演方法。针对大冶铁矿的实际情况，刘天佑等采用一种三维可视化人机交互反演技术，该项技术的主要内容是：
（1）采用任意三度体模型，其正演计算用数值积分法，即用辛普生积分和梯形积分实现三度体磁场三重积分的近似计算。
（2）为了便于修改模型，修改的过程是在剖面内完成。对x，y不同方向剖面逐条修改拟合，每一次修改拟合的正演计算都采用数值积分对任意三度模型进行计算。
（3）初始模型由已知的勘探线所控制的矿体、围岩形成，在此基础上交互反演主要用于解释深部矿体。
（4）在Windows环境下，用Visual C语言、OpenGL函数实现立体模型与平面组合模型的旋转、移动、放大、缩小，以及任意选择剖面、断面进行精细反演解释。
下面介绍任意形状三度体磁异常积分法正演计算的方法原理。
利用重磁位场关系的泊松公式，可求出观测点P磁场三个分量：
地球物理勘探概论
其中：Mx，My，Mz为磁化强度的三分量；μ0为真空中的磁导率。式（3-6-22）中的7个一二阶导数Vz，Vxz，Vyz，Vzz，Vxx，Vxy，Vyy分别为引力位的一二阶导数，具体如下：
地球物理勘探概论
其中：R表示地质体内一点Q到观测点之间的距离。对于球体、棱柱体等规则几何形体，上述7个三重积分可以解析求出，而对于不规则形体，则只能采用数值积分方法。
如图3-6-7所示，用两组相互垂直的截面把任意三度体分割成许多小棱柱体，每个棱柱体相当于一个直立线元。沿Z轴用解析方法实现一重积分，求出各线元的作用值，然后在垂直线元的 X、Y 方向分别数值积分，即可得出整个地质体的近似作用值。任意形状地质体数值积分采用辛普生积分和梯形积分实现三度体磁场的近似计算，模型修改是在剖面内完成，对x，y不同方向剖面逐条修改拟合，克服了模型难以修改以及模型难以细化的困难。在Windows环境下，用Visual C语言、OpenGL函数实现了立体模型与平面组合模型的旋转、移动、放大、缩小，以及任意选择剖面、断面进行精细反演解释。
图3-6-7 线元积分示意图
以大冶铁矿为例说明基于三度体数值积分法的三维可视化精细反演的效果。大冶铁矿有大量已知的勘探线，已准确地控制了矿体形态；分别取由15、16、17、18及19-1勘探线控制的已知矿体和围岩的角点，将已知矿体的磁化强度取为80000×10－3A/m，磁化倾角取为40°，围岩的磁化强度取为1000×10－3A/m，磁化倾角取为45°，建立该测区的初始地质模型。图3-6-8 显示正在利用三维可视化软件对16勘探线的地质断面进行编辑，图3-6-9是三维可视化软件的地质断面排列显示模式。根据观测值与理论值的差值，并结合各种地质资料，推断在600m～800m深处可能存在铁矿体（刘天佑，杨宇山，2006），该结论已被后来的钻探结果证实。
图3-6-8 三维可视化模型编辑主界面
图3-6-9 三维可视化模型断面排列显示模式
Ⅳ 国外发展概况
自从泊松在1828年从弹性体运动方程中推证出了横波，Oldham于1897年在天然地震信号中证实了横波的存在，直至1911年Love提出了另一类Love波，多波地震勘探逐渐走进研究与实际应用中［18］。20世纪30年代，苏联首先进行P-SV转换横波的研究，在这方面贝尔宗和她的学生作出了重大贡献。她着有《地震反射转换波》一书，并于70年代将转换波用于石油勘探。由于转换波的处理比较复杂，苏联在1982年提出了非对称观测系统以解决共反射点叠加问题。在横波震源问题得到解决后，也同时研究了水平极化横波(SH波)。1985年普济廖夫等发表了《横波和转换波的地震勘探方法》一书，这是一本全面阐述横波和三维三分量地震勘探的专着，它标志着苏联的多波多分量勘探已达到比较成熟的阶段［19］。
美国和西欧国家对横波的研究较苏联晚一些，比较有意义的工作是20世纪70年代初开始的。由于要利用地震勘探直接寻找油气田，美国(1966年)、法国(1969年)和西德(1971年)都纷纷开展了对横波的研究，做了许多试验，取得了一定的成功。与此同时，苏联研究的多分量垂直地震剖面(VSP)技术也对多波勘探的发展有很大的促进作用。三维多波VSP的成果不仅证实地下确有横波和转换波，而且能为多波勘探的野外采集、资料处理和解释提供重要的参数。至此，多波地震勘探开始进入了试验性生产阶段，这一阶段利用多波的主要目的是想解决岩性油气藏的勘探开发问题。例如联合应用纵横波资料获取地下岩性参数、预测岩性和识别真假亮点等。这一时期的工作虽然取得了若干成果，但也存在不少问题，主要是多波勘探的成本要比纵波勘探高得多，并且人们对多波资料采集、处理和解释中的许多困难还没有很好的解决办法。因此，20世纪80年代初开展的多波勘探并未能得到的推广应用，特别是AVO等利用纵波资料解决岩性勘探开发问题的一些方法出现后，多波地震工作又趋于沉寂。
在横波勘探的过程中，人们发现不同方向横波测线资料的交点闭合差过大，其原因在于地层中的各向异性不能忽略，而横波对各向异性比较敏感，这也是多波勘探未能得到广泛推广应用的原因之一。Crampin等在20世纪70年代的研究发现，除岩石的层状结构可造成各向异性外，地下岩石中广泛存在的定向排列垂直裂隙也会产生各向异性［20］。这种裂隙体系与油气的运移和储集有密切关系。因此，横波对各向异性的敏感不再是多波勘探发展的一种障碍，而是成为对油气勘探和油气田开发有重要价值和不可取代的新信息。因而进入20世纪90年代以来，又一次掀起了多波多分量地震勘探技术研究的热潮。
在多分量地震资料处理方面，LouisM(1989)、ArminW(1991)和PeterW(1995)等完成了转换波静校正方法研究［21～23］，Slotboom(1990)、Arcangelo G(1993)和Zhang Yaohui(1996)对转换波的动校正及偏移方法进行了研究［24～26］，DonC(1994)介绍了三维转换波处理和解释实例［27］，WangShaowu(1996)对转换波叠前时间偏移进行了研究，并提出了偏移速度分析方法［28］，PeterW(1995)提出了三维转换波层剥离方法［29］，RichardR(1997)介绍了美国风河盆地三维转换波处理实例［30］。在这些专家们的共同努力下，多波资料常规处理流程基本建立，可以开展小规模的试验性处理，流程中基本包括转换波静校正、抽道集、动校正、速度分析、倾角时差校正、叠加和叠后偏移，转换波处理技术对于复杂条件和各向异性还很不成熟。JamesE.Gaiser(1997)指出了三维转换波处理面临的主要挑战，包括:波场分离、水平检波器耦合、地表一致性横波静校正、CCP分选、DMO处理和横波分裂校正等［31］。针对转换波处理中存在的各向异性的影响问题，Leon Thomsen(1998)、Richard Bale(1998)、Vladimir Grechka(1999)、Matthew Brzostowski(1999)等开展了大量的研究工作［32～35］。特别值得提到的是21世纪初，由李向阳教授领导的爱丁堡各向异性研究室(简称EAP)完成了转换波各向异性叠前时间偏移流程及部分关键技术的研发，包括共成像点道集生成、各向异性偏移速度分析、叠前时间偏移成像等处理［1，36，37］。EAP在多波多分量地震资料方面作出了卓越贡献。
20世纪90年代中期，随着海底多分量电缆接收系统的出现，1995～2000年以发展海上多波勘探技术为主。研发的重点是多波勘探理论和方法，要解决的地质问题是气烟囱屏蔽问题。2000年夏天，由SEG和EAGE(美国和欧洲两大勘探地球物理学会)联合举办的多波研讨专题会议具有阶段里程碑意义。这次会议对多波多分量地震勘探技术在油气勘探中的作用、存在的问题、应用情况和发展趋势作了阶段性的总结，在采集、处理和解释方面提出了进一步研究的方向，对利用井中地震、测井、岩心和其他地质及生产信息为多波多分量处理解释提供实质性帮助的重要性形成了共识［38］。
21世纪以来，陆上多波多分量地震勘探技术(以三维三分量地震勘探为主)逐渐兴起。2005年SEG年会和当年夏天由EAGE和SEG联合召开的第二届多波研讨会是这个阶段的里程碑。在数据采集方面集中讨论了MEMS检波器的应用技术［39］、矢量保真度技术和3D多分量采集技术［40］;在多分量资料处理方面，研讨了叠前去噪、各向异性介质中转换波运动学特征和转换波偏移成像等技术［41］。研究重点在于如何利用多分量资料解释储层描述中的地质问题，如介质的各向异性研究、裂缝方位检测、弹性波反演岩石物性参数、砂岩储层描述以及多分量资料解释等。
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Ⅶ 想要这篇文章。http://library.seg.org/doi/abs/10.1190/1.1440558
哪一片，我只看到一个SEG国际勘探地球物理学家学会的网站：
SEG China Office
SEG国际勘探地球物理学家学会中国代表处
SEG国际勘探地球物理学家学会中国代表处正式成立于2008年4月3日，是首个服务于不断增长的国际会员及交流项目的区域代表处。SEG中国隶属于SEG Global, Inc.，主要从事市场开发和宣传活动，并且为SEG会员，出版刊物及会议提供支持。
SEG 中国团队
SEG中国于2011年底组建了全新的团队，致力于为中国广大会员提供更优质的服务，举办培训、技术交流等活动，促进物探技术的发展与合作。
首席代表—刘刚 （Gary Liu）
市场与业务拓展经理—张琰 （Rachel Zhang）
会员与行政管理专员—白静 （Vicky Bai）
会议与活动专员—马碧云 （Amelie Ma）
SEG 中国指导委员会 (China Advisory Committee)
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