2014年5月8日至9日,中国地质调查局在中国地质大学组织召开了深部探测技术与实验研究专项(以下简称“专项”)大地电磁类6个课题的结题验收评审。这 六个课题包括如下列表中的SinoProbe-01-"大陆电磁参数标准网实验研究"项目下的5个子课题(公益性行业专项项目)和SinoProbe- 02-“深部探测技术实验与集成”项目下的1个子课题。
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此次验收是深部专项针对大地电磁测深标准网探测技术和数据采集与室内研究流程的全面的验收,受到地球物理界的高度关注。验收专家组由来 自国土资源部、中国科学院、中国地质调查局、国家自然科学基金委、中国地震局、中国地质科学院、吉林大学、中南大学、中国地质调查局航空遥感中心的李廷 栋、滕吉文、姚振兴、何继善等4位院士、12位业内专家和2位高级经济师组成;李廷栋院士为专家组组长,滕吉文院士为专家组副组长。国土资源部科技与国际 合作司和中国地质调查局科外部有关领导到会听取了汇报。
在专家集中验收评审前, 6个课题已完成了所有下属各专题的验收、课题成果总结、数据汇交与抽检、财务第三方审计、单位初审等工作,并提前1周在网上公开了课题成果报告和代表性出版物,供评委和业内专家网审、监督与共享。
评委们认真听取报告
专项6个大地电磁类课题验收会现场准备的资料台
课题展示了大量成果展板、6本大型图册,以及课题任务书、野外数据、测试班报原始资料、公开出版物汇编等。结题验收会向中国地质大学相关专业在读 硕、博士生、留学生开放,增加了会议评审的透明度和教育性。各位院士、专家评委的精彩点评、质询和建议不仅在课题组与专家之间碰撞出了新的火花、新的思 路,也为学生和青年工作者们上了生动的一课。
专家组经过认真讨论,认为这6个课题经过四年多的攻关研究,已经完成了任务书规定的数据采集和研究任务,达到了课题设计要求和考核指标,取得了如下重要进展和创新性认识:
一、全面完成了设计实物工作量
已完成两级观测精度、两级网度控制的电磁阵列观测网
野外工作共完成全国4°×4°标准网控制格架“标准点”采集64个,共计物理点640个,构成中国大陆4°×4°大地电磁测深标准网;青藏高原、 华北1°×1°“标准点”232个,宽频测深点2469个,长周期测深点232个;完成了从青藏高原东北缘至东南沿海超过2000公里的区域长剖面和华南 地区11条短剖面大地电磁探测,共760个宽频和172个长周期大地电磁测深点;实施了六盘山和中蒙边境东部地区重力、磁力剖面测量,完成重力测点 8483个、磁力测点9467个,获得5条剖面高精度布格重力异常和ΔT磁异常数据;野外施工规范,处理、分析手段先进,数据质量优秀,反演模型可靠。
二、取得了丰富的技术、方法和理论研究创新性成果
1、创造了一套阵列式大地电磁测深观测标准点的数据采集、处理、分析和反演技术;确定了以短“十”字剖面控制“标准点”电性结构的观测技术,采用长周期和 宽频大地电磁测深相结合的方法,兼顾探测浅部和深部信息;改进了长周期不极化电极的结构和填充物配方,试制成功的长周期不极化电极极差小且稳定;
2、研究了MT“标准点”数据反演方法和流程。采用64位linux操作系统作为反演平台,完成了三维反演代码的移植及调试工作,开发了基于有限差分正演 的带地形三维大地电磁反演方法和程序;对1°×1°标准点大地电磁测深数据进行了一维、二维和三维反演,验证了反演结果的可靠性;
3、提出了基于数字图像处理技术的地电模型边界提取方法,并通过理论模型的试验,检验了方法的有效性;
4、获得了青藏高原和华北岩石圈、地壳尺度三维导电性结构模型,分析了其导电性结构特征;结合东北地区地质构造特性,获得了东北地区造山带、盆地、火山活动区等不同类型岩石圈的电性结构特征,编制了相关图件;
5、研究结果表明,扬子地块与华夏地块的壳内电性结构整体表现为相对高阻特征,高阻的扬子块体反映了古老的前南华纪结晶基底,而高阻的华夏地块则是广泛分布的花岗岩带的电性体现,其形成背景与大规模的软流圈上涌有关;
6、在松潘-甘孜地块中、下地壳范围内存在大型低阻体。发现龙门山壳幔楔形构造;上扬子地块的西缘边界,在地表以茂汶断裂带为界,深部以松潘壳幔韧性剪切带为边界;
7、研发了区域位场资料处理方法技术,包括低纬度变倾角化极技术、基于优化滤波思想的位场异常分离技术、位场构造信息提取与增强技术、GPU并行成像反演技术和界面变密度约束反演技术等,取得了实用化进展;
8、精细处理与综合分析了卫星重力、磁力资料获得的我国大陆空间重力、布格重力和ΔT化极磁异常,结合大地电磁、岩石物性等相关地质地球物理资料,探索了基于卫星重磁资料研究大陆一级构造单元尺度结构构造特征的方法技术;
9、对青藏高原1:100万、华北1:50万的区域重力、磁力数据进行了精细处理与综合分析,结合大地电磁、地质、地震和岩石物性等研究成果,获得了华北和青藏高原二级构造单元尺度结构构造特征;
10、基于南海高精度重力和磁力数据的精细处理与综合研究,结合地质、地震等资料,取得了南海海域深部结构、区域构造、磁条带识别与海盆扩张模式的新认识。
深部专项大地电磁类六个课题共发表论文86篇(其中SCI论文39篇,EI、核心期刊论文47篇),科普文章4篇,制作科普视频片1部,专著1部,获得软件著作权5项;培养研究生80余名,全面完成任务书考核指标,专家组最后一致同意通过所有六个课题的结题成果验收。
深部专项负责人董树文研究员发言
验收会结束时,深部探测专项负责人、专项首席科学家董树文研究员表达了向全体大地电磁类课题的在研人员、学生、评委和中国地质大学的支持谢意和祝 贺,他说:首次在中国大陆完成了覆盖全国的4°×4°大地电磁测深标准网试验以及覆盖了华北和青藏的1°×1°的标准网,探测技术和模式具有开创性;获得 了海量的高质量数据,并进行了大规模三维处理,加深了我们对岩石圈结构和过程的认识;第一次给出了青藏高原和华北岩石圈、地壳尺度的三维导电性结构模型, 其精度处于世界上领先地位;5年中,形成了一支大地电磁技术与研究的老中轻结合的可持续发展的队伍,项目从以杨文采院士、魏文博教授为首的资深专家、到一 批中坚力量的教授团队和六、七十名 硕博士研究生,值得总结;完成了“认识电力的作用”科普片受到好评,推动公众对地球深部的认识,加强科学知识的公众教育。