地球科学的研究方法精选(九篇)

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第1篇：地球科学的研究方法范文

【关键词】澳大利亚国立大学地球科学教育发展

【中图分类号】G649【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)3-0028-02

一、澳大利亚国立大学及地球科学学院概况

澳大利亚国立大学(以下简称ANU)于1946年由澳大利亚政府创建。该校拥有教职员工3600多人,学生13500多人,学生以研究生为主,本科生较少。ANU是一所在教学和研究方面均卓有成效的世界一流大学。在整个发展过程中,ANU始终以研究为主,同时又不忽视大学的教学工作。教学及研究水平获得了国际认可,享有很好的声誉,曾两度被澳大利亚高等教育品质保证委员会评议为第一等级大学。全校有大小图书馆10个,藏书量超过100万册,为本校师生的研究提供了很好的保障。

ANU地球科学学院是前地球科学系和海洋科学学院与2008年1月合并形成,该院主要以培养研究生为主,同时培养少量的本科生。ANU地球科学被评为澳大利亚国内大学同类学科中最优秀的学科,在世界同类学科中排名前十。地学院在物理、化学、材料性能和地球环境研究方面处于世界领先地位。该院地球科学研究主要涉及四个研究领域:地球化学、地球环境、地球材料与工艺和地球物理学。该院在全体教职员工和学生中贯彻学校“发现”的文化,并且渗透到所从事的一切活动中,从而使该院在教学和科研中不断有新的突破。

二、澳大利亚国立大学地球科学教育发展特点

致力于建立世界地球科学领域中一流顶尖大学,ANU地球科学教育在自身发展过程中体现了以下独特的特点:

1.广泛的地学研究视角

ANU地球科学研究的根本问题是解决地球的形成、演化、目前的性质和在太阳系中的地位。强调在全球范围的视角下进行研究和教学,同时就具有全球意义的问题提供一个独特的南半球的观点。另外,地球科学学院还负责从全球的角度来研究澳大利亚大陆及其周边海洋的历史、地理和独特的环境条件。

2.独特而优越的研究条件

学校为研究提供了大量设施,包括核磁共振观察仪、高清晰度显微镜、多功能望远镜。同时,它还在堪培拉的Mt Stromlo和新南威士州的Siding Spring设置了观察中心。学校拥有大量的现代化设施,其中包括设备优良的演讲厅和实验室,全澳洲大学中最先进、容量最大的超级计算机设备。作为主要的地球物理和地球化学研究领域,ANU的天文台分布范围从喜马拉雅山到南极洲,涵盖了地壳最古老和最干旱的部分,包括三个主要的海洋,从热带到极地的气候体验。

3.系统性和交叉性的研究课题

ANU地球科学还研究商业和社会的发展对地球的影响,如自然资源的形成、景观和环境的变化和演变。该领域是国家研究中心的优先项目,主要研究我们居住的地球如何形成、澳大利亚的自然资源、居住在澳大利亚的人类的过去和现在对环境和景观的影响,关注未来全球变化的可能性。随着人口和经济持续增长,人类对自然资源和环境的压力不断增加,社会对地球科学人才的需求将日益增加,要求其提供知识丰富、信息灵通的毕业生。

4.各系统平衡性的研究

为了使研究更加全面、系统,2008年1月地球科学系和海洋科学学院合并形成了现在的地球科学学院。过去几年研究关注的重点是“固体地球”,目前注重“固体地球”和“海洋与环境”之间研究的平衡。研究也关注地表的变化过程,景观和气候变化。自从原地球系的地球物理流体动力学和环境地球化学以及原海洋科学学院的古海洋学的引进,通过对现有工作人员、化学海洋学、海洋碳循环等研究课题的不断整合,研究领域不断扩大,研究更加具有系统性和平衡性。

5.影响较大的地球科学研究

ANU的地球科学计划在世界综合性大学同类计划中是一致公认的前十名大学之一,它出版刊物的影响在澳大利亚全国大学出版刊物中名列前茅。该院物理、化学和地球材料特性研究以及环境条件和气候变化研究在澳大利亚首屈一指。由于澳大利亚独特的地理位置,该国环境气候变化的脆弱性和土地过度利用,国家对自然资源严重依赖,以及澳大利亚作为该地区最发达国家,ANU必须通过在地球科学教学和研究的领先项目为国家做出贡献。该院将致力于保持其在该领域的世界领先地位,将资源转移到日益重要的新的地球科学领域并表现出灵活性。

三、澳大利亚国立大学地学院学生培养特点

ANU地学院允许学生同时选修多个学位课程,这形成了ANU与其它学校不同的特色。因为地球科学是一个综合性领域,需要广博的学科知识。为了扩大学生的知识面,帮助学生获得技能,并培养学生作为一个全球公民而应具备的知识和能力,该院要求学生在第一学年至少选修一门选修课程。此外还要求根据个人的实际情况选修一些针对性的课程。该院把基础知识延伸到专业的职业化教育中,复合学位的选择和灵活的课程设计使学生的学习能跨越基础和专业的各领域,让学生探索出有效的学习方法。强调团队合作和跨学科研究是该院在地学研究领域能不断有所发现和创新的关键。

1.本科生教育培养特点

(1)强调学科的综合性和交叉性,培养学生科学意识。本科生除了要学好专业基础知识课程外,还要广泛涉猎其它学科知识,此外还要根据个人的实际情况选修一门针对性的课程。该院要求每位本科生在第一学期至少选修一门以上的选修课程。学院从新生入学就对其进行科学知识教育,培养学生的科学意识。

(2)进行鼓励教育,树立学生信心。本科学生在其接触地球科学的最初阶段存在许多不确定因素,学院这时会对学生进行鼓励教育。鼓励他们提出问题、分析问题、解决问题,给他们信心,发挥他们的分析和解决问题的能力。同时该院还同国际社会的学者合作,探索并解决澳大利亚和世界面临的最重要的问题,为本科生和研究生营造一个良好的学术环境,鼓励学生参加国际国内学术会议,在会议上发言提问。由于一直被鼓励获取更多的知识,该院的学生培养了信心和能力,这样在以后的学术和专业生涯中,他们可以对自身所遇到的一切问题进行解答。

(3)强调基础知识学习和实践锻炼相结合。除了基础课程学习之外,教师会指导学生参加一些简单的实践活动,创造野外实习或实验的机会,促进师生之间建立起团队意识和互动关系。目前,ANU地球科学学院经常在夏季暑假期间对学生开展短途野外实习、对研究和职业生涯进行指导、外出郊游远足、进行简单的野外观察和样本采集等丰富的活动。

(4)加强教师指导,注重不同学科之间的交流。本科生在开学之初就有固定的教员带领,指导学生学习和研究。由于获得了学校和国家更多的资助,该院还计划和其它院系合作,引进更多的其它学科的优秀教师和研究人员,一方面减轻了每位教师所承担的教学任务从而有更多的时间投入到科研中去;另一方面学生可以从来自于与地球科学相关的更多专业或研究方向的老师那里获得新信息、拓宽知识范围、启发新思路。

2.研究生教育培养特点

致力于建设世界一流地球科学研究院,ANU地球科学学院实施以培养研究生为主的教育发展战略:创建以学生培养为中心的地球科学专业、引进更多优秀的教职人员尤其是那些能够有效实践该院发展目标的优秀人才,进一步拓宽和深化研究团队的研究领域,逐步建立有着良好科研氛围的机制。

(1)强调以学生为中心个性化培养教育模式。充分围绕学生,根据学生的实际情况安排个性化的教学是该院教学活动的一个特色。该院发展战略中很重要的一点就是创造一个最大程度上以学生为中心的地球科学院系。

(2)贯彻“发现”理念,促进学生探索创新。该院秉承学校“发现”的文化和“重要的是发现事物的本质”的校训,在教学和科研中要求学生不断去发现新事物,探索事物的本质,并且渗透到一切教育和科研活动中,使“发现”的理念深入人心,培养学生对于他们感兴趣的领域进行深入的广泛的新的理解。

(3)强调不同学科之间的交流,培养学生全面系统的学科知识。该院非常重视培养学生全面的学科知识,因为地球科学研究是一个涉及到各个方面的综合性研究领域,它要求研究者具备广博精深的系统知识。为此,该院和其它学院合作,广泛引进不同学科和专业人才,不断探索扩大研究领域,师生可以在其专业和职业范围里研究学习,也可以跨越专业和职业的范围去工作,因此能使该院在研究和教学领域不断有所发现和创新。

(4)注重学习与职业生涯规划相结合。该院强调本院教授、研究人员和专职学生事务管理者要从研究生资金资助、就业指导到未来学术生涯规划等给学生以全程指导,要考虑如何帮助学生将学习、工作和职业规划很好地结合起来。

四、对我国地球科学教育发展的启示

1.积极吸收优秀人才,加强对外交流。

澳大利亚由于本国人口较少,积极吸收世界各国外来人口,因此留学生比例较大。ANU地球科学学院每年也招收大量的外国留学生,在本国学生和外国学生如何培养上,该院采取了灵活的培养模式。在入学时间、学制、入学申请和课程的学习上都有不同的灵活方式。随着我国对外开放的范围越来越大、程度越来越广,高等教育的对外交流也逐步加深。外国专家、学者、海外学生来我国交流、学习也逐渐增多。因此我国高等地质教育应根据社会发展的需要,在诸如培养模式、学制、入学方式等方面可以借鉴ANU地学院的经验。

2.以“发现”为理念,建立以学生为中心的培养方式。

ANU在学生的培养过程中不断向学生贯彻“发现”的理念,使这一理念深入人心,鼓励学生不断去探索新事物,发现新问题,这是该院在研究流域能不断创新的关键。该院充分考虑到每位研究生的不同特点,根据本人实际情况制定培养方案,这样能充分鼓励学生学习的积极性,充分发挥每个人的特长。我国高等地质教育在学生的培养过程中应避免“一刀切”的现象,充分考虑每一位学生的特点,积极鼓励,培养学生发现问题、解决问题的能力。

3.加强学科间的交流,建立系统综合的学科知识体系。

ANU地学院在发展的过程中非常注意和其它领域的专家、学科相结合,不断探索新的发展领域,用新的视角去研究课题。允许学生跨学科、跨专业、跨学校选修课程,鼓励不同领域的专家到该院交流、任教,这是其在地学研究领域一直能居于领跑者地位的关键。对我国高等地质教育来说,“各领域如地质学、地理学、大气科学等传统学科领域因囿于专业面过窄等原因无法适应当代地球科学发展的需要”,有必要借鉴ANU地学院的经验,加强不同学科、专家学者之间的交流,加强与国内外高校之间的合作,开阔视野,扩大研究领域,提高我国地学教育和科研水平。

4.积极鼓励参与各种研究活动,提高学生科学研究能力。

ANU地球科学学院要求每位研究生除了专业课学习之外,主要跟从导师从事研究工作和野外实践活动。同时,该院积极为研究生创造各种国内、国际的学术交流、研讨会议,鼓励学生在会议上发言、提问。校内外各种团体之间也定期开展交流活动。这种活跃的学术培养模式可以为我们所借鉴。我国有关地球科学教育的高校和专业研究机构间应建立更为紧密的学术和教学合作关系,积极鼓励学生参加国际国内学术交流活动,使学生能不断接触到该学科领域的不同观点,掌握该领域的最新发展动态和新的理论及研究方法,从而提高学生的科研能力,促进我国地学研究发展。

五、结 语

ANU地球科学学院专业的发展规划是基于澳大利亚本国或者说发达国家地球科学研究近年来的发展和变化趋势而制定的。该院一直把实现在地球科学领域世界级顶尖一流学科作为其发展的方向,随着近年来不断发展,该院地球科学领域研究在世界的影响不断加强,基本上实现了该院的目标。如何对未来中国高等地质教育做出科学的定位,就要求我们将中国地球科学的未来立足于我国经济社会发展的需要,在世界政治、经济、科技和社会发展趋势的大背景下去思考。“如何从外部的国家产业和基础科学发展的制度层面,从高等教育发展的制度层面,从地球科学自身发展的层面等多角度综合分析、协调一致”,并积极借鉴ANU地学院及西方发达国家高等地质教育的经验和教训,促进我国地质教育协调发展。

第2篇：地球科学的研究方法范文

【关键词】校本课程；地球科学实验室；资源

一、以“地球科学”为核心的特色校本课程研究的背景

（一）学校特色发展的需要

教师根据高中阶段创新人才培养目标，依托地球科学重点实验室和本区优质的地质资源，结合学校育人特色，开展适合高中学生特色校本课程建设的研究与实践，探索以创新人才培养为核心的学校特色化发展之路。

（二）学生多样化发展的需要

“地球科学”是一门综合性、实践性很强的学科，几乎辐 射到自然科学的各个领域。因此在“地球科学”校本课程开发的过程中，鼓励教师进行多学科的整合，从地球物理、地球化学、古生物学等方面深入研究，探索跨学科协同培养创新型人才的新型培养模式。各科教师引导学生从不同角度认识地球科学，满足学生多样化发展需求，为研究性学习、创新人才的培养提供平台。

（三）丰富的校内外资源为依托

学校拥有先进的北京市地球科学重点实验室和一座现代化的天象馆，共计400余平方米。

门头沟地质资源非常丰富，在地质界素有“天然地质博物馆”、“中国地质工作摇篮”的美誉。丰富的地质地貌资源，为开展“地球科学”特色校本课程的开发提供了资源保障。学校教师依托丰富的地质资源和地球科学实验室，积极开发特色校本课程，引导学生开展各种研究性性活动，促进创新人才培养。

二、依托地球科学实验室，建构特色校本课程

（一）特色校本课程的组织形式

1.基础性课程――基础知识学习

基础性课程主要面向全体学生，进行地球科学基础知识的普及，开展地质科普讲座，创造科研氛围。

2.探究性课程――地学实验研究

探究性课程是在理论学习的基础上，以地球科学实验室为依托，在高一高二年级通过双向选择，针对一些对地球科学充满热情、拥有创新精神与能力的拔尖学生，开设大学先修课程和微课题研究活动，并聘请大学教授、科普场馆的专家等对学生进行辅导，通过小课题研究等活动进一步培养学生科研意识和实践创新能力。

（二）整合优势资源，对校内外资源进行教学化开发

1.校茸试

学校内部的课程资源非常丰富，目前已经建成一座现代化的天象馆、完善了拥有二十年观测历史的地震监测室，还有北京市“地球科学”重点开放实验室，丰富的校内资源为校本课程开发提供设备保障。地球科学实验室有先进的天文望远镜、各种各样的岩石矿物，还有内外力作用模拟台等，教师以此为依托，根据不同学生的学习层次和能力，积极开发丰富多彩的校本课程。

2.校外资源

北京市拥有丰富的科技、文化与教育等资源，在地球科学系列校本课程开发与实施的过程中，学校积极与高等院校和科普场馆建立联系，不断的进行课程资源的积累和课程特色的开发，如走进灵溪地质科普走廊、参观中国地质博物馆、探寻沿河城古火山口等，形成以“地球科学”为核心的探究类校本课程，并使之系统化、科学化。

（三）“跨学段、跨学科”协同培养创新型人才的课程模式

1.初高中跨学段阶梯式培养模式

我校是一所典型的具有初高中的完全中学，在近几年的教学实践中， 不断尝试初高中衔接创新人才的培养研究，包括教师教学理念、教学方法的转变、课程内容的整合与完善，以及在此推动下的学生学习方式的转变。《美丽的石头会说话》在开发课程中，也在不断的尝试与实践，将课程进行分段分类有效整合，面向初高中学生开展参观中国地质博物馆、科普讲座、野外地质考察等活动，引导不同阶段的学生共同参与和交流。

2.物化生跨学科合作式培养模式

教师从地球物理、地球化学、古生物学等方面深入挖掘岩石的特点，如生物教师结合化石讲解地球的古环境，化学教师结合分子式探索不同岩石的成分，物理教师结合物理知识探索变质岩的形成等，引导学生从不同角度认识岩石矿物的成因和特征，满足学生多样化发展需求，为研究性学习、创新人才的培养提供平台。

三、以“地球科学”为核心的特色校本课程建设的实施效果

（一）转变了学生的思维

在学习和参加的各种地质考察过程中，面对美丽的大自然，丰富多彩的地质地貌景观等，学生的情感被激发，更加热爱周围的一切，开始尝试着用发现的眼睛看待周围的一切。在实践活动实施过程中学校还聘请高等院校和科普场馆的专家对学生进行指导，在与教授们交流的过程中，学生思维更加活跃，学会了思考与质疑，科学素养也得到不同程度的提升，对地球科学充满了好奇与向往。

（二）促进了教师专业化成长

在校本课程开放与实施的过程中，学生在成长，教师也在不断的进步与发展。在活动设计过程中，教师依托区域地质资源和地球科学实验室，积极进行特色实践活动开发与研究，地质知识不断丰富、专业素养不断提升。在课程建设与考察过程中，学校鼓励教师外出考察，积极聘请高等院校与科普场馆的专家、教授对教师进行培训和指导。

（三）丰富了学校校本课程形式

依托地球科学实验室建构特色校本课程，丰富了学校课程形式，为创新实践类课程重要组成部分，在打造学校特色，培养创新型人才中发挥重要的作用。通过“地球科学”特色校本课程的开发与实施，实现了学校、教师和学生的同成长、共进步。在此基础上，学校将对该课程的内容与形式进行不断的提升与完善，力争成为学校的品牌，师生的幸福港湾。

第3篇：地球科学的研究方法范文

关键词：地球科学，全球变化科学，城市环境，工程地质

中图分类号：TU984文献标识码： A

引言：

地球科学的起源是从人们对地球上各种表象的直觉感悟和描述开始的，那是一种博物性的自然界的认识和逐步的分类。今天的人类社会，无奈地面临着人口、资源、环境和灾害的巨大压力，社会的可持续发展需要地球科学历史地承担起勘探巨型矿区和油气区，揭示大气与大洋大幅度升降和全球性生态环境巨变的规律性，深究巨大自然灾害的可预测性，进而探求人类应对的策略。

1 全球变化的科学进展

1.1 全球科学的新认识

全球变化科学(Global change science)是20世纪80年代开始的一个新兴科学领域。它的科学目标是描述和理解人类赖以生存的地球环境系统的运转机制以及它的变化规律和人类活动对地球环境系统的影响，从而提高对未来环境变化及对人类社会发展影响的预测和评估能力。

1.2 研究方向的变化

（1）以认识地球系统基本规律的纯基础研究为主，扩展到与人类社会可持续发展密切相关的一系列生存环境实际问题的研究，全球变化的区域相应的研究成为重点研究领域之一。

（2）从研究人类活动对环境变化的影响，扩展到研究人类如何适应全球环境的变化。

（3）在更高层次上进行地球系统的综合集成研究。

1.3 二十一世纪全球变化科学的发展战略

（1）在21世纪，人类通过空间遥感监测系统、地面观测系统和信息系统组成地球环境监测体系，实现对地球环境长期、立体、动态和高分辨的监测，为认识地球环境的整体行为，预测其未来的变化提供信息来源和观测依据。同时还在酝酿成立全球古气候观测系统(GPOS)，建立古气候系统资料。此外，通过飞速发展的计算机和信息技术的支持，可以实施对海量的地球环境信息的传输、 储存和处理。

（2）发展包括大气、海洋、陆地和生物圈，合理地描写物理、化学和生物过程及它们之间的相互作用的地球系统数学模型，建立起客观和定量地研究地球环境变化机理和预测的工具。

2 二十一世纪矿业发展势态

21世纪的矿业发展模式不应再依靠过量的耗散资源，损害生态环境发展经济。其发展势态的主要目标为：供给需求要保持平衡；管理与保护措施要有效；政策与法规要健全；环境与经济发展要协调。

采取的主要战略是：开放性的资源供给；节约型的资源消耗；集约与科技推动型的资源开发；协调性的矿产资源发展。

依靠的主要措施是：大力依靠科学技术创新，提高职能和深化认识；按各国家(地区)矿产资源的具体情况，周密地安排矿产资源调查评价、勘察与开发；加强政策的宏观调控，建立矿产资源调查评价、勘察和开发的区域管理；实行统筹规划和统一管理，强化开发过程中的监督和有效利用；强调节约资源和生态环境保护；加大矿业技术开发的科研投入，强调矿业开发环境保护；开展全球矿产资源成矿研究，有计划地开拓和利用国内外两种矿产资源，两个市场，有目的地进行国外资源调查，实行资源互补；发挥国家优势矿产出口，调整矿产品进口战略；从产业优化改变消费方式，提高单位矿产资源产业效益，保证社会消费和生产体系长期稳定。

3 大地测量学近20年来发展的特点和趋势

传统的大地测量学大体可分为3个方面的内容: 第一，确定地球形状和大小，确定点的位置，测定地表、冰面、海面的起伏；第二，求定地球重力场；第三，测定地球自转（章动、极移和周日长）。

在过去的20 年中，空间大地测量学有了飞跃的发展，使上述三个方面注入了新的内容，如大地测量已经有能力测定全球的板块运动、冰原和冰川的流动、洋流和海平面的变化，可以测定大气和海洋角动量的变化与地球自转的关系。所有这些以10- 9相对精度测量的空间大地测量成果，使得时间已作为大地测量学中的第四个坐标（第四维），这是大地测量学近 20 年来发展的第一个特点。大地测量学近 20 年来发展的第二个特点是学术领域的扩大以及与其他学科的融合。例如，过去传统的看法是，大气折射对所有大地测量中的电磁波都是一种误差源，是一种自然的制约因素，而当今大地测量却要利用卫星和地面站之间或卫星和卫星之间的电磁波定位测量技术，对大气中的电离层和对流层进行连续密集的测量。大地测量采用现代的求逆技术，已经可以实时提供大气最主要物理性质的三维综合影像，这对天气预报和研究，电离层预报和研究都有一定作用。

4 城市环境研究之发展方向

4.1 我国城市环境地质亟待解决的问题

水工环基础研究不能适应经济建设和城市化发展的需要；部分地区地下水资源对社会经济发展程度提出了更高的要求；地质灾害频繁发生；城市水资源与环境地质问题。

4.2 城市环境地质问题研究的发展

近年来，可用于城市环境地质问题研究的高科技手段和计算机系统程序发展较快，主要有：（1）遥感技术、应用于水文地质普查、灾害地质、生态环境等地质信息的分析研究；（2）地理信息系统（GIS），应用于城市环境地质资料的数字化处理、地质数据库的建立，多种综合地质信息的综合分析和辅助决策等工作；（3）地理信息系统的三维空间可视化研究，应用于城市地质条件分析，服务于城市环境地质管理和政府决策。

4.3 可视化在城市地质研究中的作用

可视化是一种新的地质信息交流手段； 地质信息的可视化是进一步实现地质信息的GIS 管理分析的重要基础；地质信息可视化技术可作为科学发现的手段。

4.4 三维可视化研究技术在城市环境地质研究中的应用

三维可视化城市环境地质图件，其主要研究方向就是对区域地质条件进行脆弱性地质评价，地下水资源脆弱性的全面评价需要详细的水文地质和现场调查研究，评价的主要内容包括: 地下水脆弱性的三位分区、非饱和带的补给、土壤性质、厚度、渗透性和稀释能力，以及含水层解释能力的评价。

5 工程地质回顾与展望

5.1 50 年来我国工程地质的主要成就

岩体结构控制和工程地质力学理论的确立；典型人类工程活动与地质环境相互作用的研究；三峡工程区域稳定性和边坡稳定性研究；两类环境、两类悬河问题与优势面理论研究； 地质工程与地质灾害治理；非线性工程地质分析体系；时效变形理论和地质过程机制分析和量化评价体系；岩土工程丛书的出版。

5.2 发展方向与前景

环境工程地质或环境岩土工程问题和地质灾害研究的核心是预测预报和地质工程治理。新世纪伊始， 我国工程地质在进入新的发展阶段后又面临西部大开发，中部经济结构调整和东部高科技化的大好发展机遇。

6 讨论

中国科学院院士於崇文教授认为自然科学的研究程度由浅入深可以分为以下四个层次: 第一，将观察所得的经验事实进行总结；第二，将基本现象进行归纳和演绎，并形成唯象理论( phenomenology ) ；第三，上升到具有普适性( universality )和( comprehensiveness) 包容性的基础理论和方法论；第四，抽象为数学的形式体系( formalism)和哲学思维。

审视目前国内外的地学研究大多是在第二层次上。许多研究成果在观察的经验事实方面较前人工作可能有所补充或更新，然而在基础理论和方法论上缺乏创新，大体在同一水平上重复，本质上还是徘徊于必然王国之中，因此无论是国际还是国内地学界所面临的迫切任务都是要努力将地学的研究水平从第二层次提升到第三、四层次，实现从必然王国到自由王国的飞跃。

参考文献：

[ 1] 陈俊勇.大地测量学的新进展-国际大地测量协会( IAG) 2001年科学大会综述[J] .地球科学进展. 2002, ( 3) : 305-310.

[ 2] 叶笃正等.全球变化科学进展与未来趋势[J].地球科学进展.2002,( 4) : 467-469.

[3] 罗国煜,阎长虹等.新世纪伊始中国工程地质回顾与展望[J].工程地质学报.2002, (1) : 3-9.

第4篇：地球科学的研究方法范文

背起了我们的行装，攀上了层层的山峰。

我们满怀无限的希望，为祖国寻找出丰富的矿藏。

前任总理曾说：“地质工作是非常重要的先行性、基础性工作，资源能源矿产是国民经济、国家安全的重要保障。”

于我们而言，学习地学有机会饱览世界各地的名山大川，可以经常在户外了解自然，谋求人类与地球和谐发展。可以说，学习地质学，认识地球、保护地球、与地球做朋友，是会让你一生都感到愉快的事情。

中国地质大学（北京）

学校是教育部直属的，以地质、资源、环境、地学工程技术为主要特色的国家“211工程”“985工程优势学科创新平台”重点建设高校。

中国地质大学（北京）的地学类学科在国内数一数二，有两个一级学科排名位列第一，第一个是地质学专业，这是一个大专业，包括地质学、地质学基地班、资源环境与城乡规划、地球化学专业；另外一个是地质资源与地质工程专业，这也是一个大专业，涵盖了地质工程、地球物理与动力实验班、资源勘察工程及基地班、地球信息科学与技术、地球物理学、海洋科学、石油工程、土地资源管理、水文水资源、土木工程、勘察技术工程。

“地球科学精英班”于2012年开始面向全国招生。精英班管理采取大学二年级分流补进，大学三、四年级只分流不再补进的举措。入选精英班的学生，将在本科阶段采取“双导师制”和“2+1+1”人才培养模式，即大一、大二集中学习基础课，大三分四个专业自主选择学习，大四进入中科院和地科院相关研究所跟随导师进行研究性学习。本科期间有机会参加由中科院、地科院相关专家开设的专题课程和讲座。本科学习期间，成绩优秀者可获得专项奖学金，并可获得推荐保送攻读中科院和地科院相关研究所及本校研究生的机会。

另外，学校与加拿大滑铁卢大学、莫斯科国立大学、澳大利亚国立大学等签订了校际合作协议，双方互相承认学分，培养形式分别采取“2+2”“2+3”形式，属公派自费留学。

中国地质大学（武汉）

学校是国家“211工程”“985工程优势学科创新平台”重点建设高校，由教育部和国土资源部共同建设。

学校以地球科学和工程技术为主要特色，在国际地球科学界享有盛誉。学校在校际交流方面实行“七校联合办学”[由武汉大学、华中科技大学、华中师范大学、中国地质大学（武汉）、武汉理工大学、中南财经政法大学七所湖北省的部属院校共同建立的联合办学体制]，学生在大一下半年，可根据自己的实际情况跨校进行专业选择，每所成员学校都会拿出一定的专业提供给另外六所院校的学生选择。只要学生学有余力，他们毕业的时候都可以拿到两所学校、两个专业的学位证书。

珠宝专业也是中国地质大学（武汉）一个非常有特色的专业，学校可被誉为“中国珠宝教学的摇篮”，是国内最早开办这个专业的院校，也是为世界珠宝行业深深认可的院校。珠宝专业目前分为宝石材料工艺学和艺术类两个方向。

学校的国际交流也非常多，目前和莫斯科国立大学、澳大利亚的国立大学、加拿大滑铁卢大学都有合作办学项目，采用“2+2”模式[前两年在中国地质大学（武汉）进行本专业的学习，大学三年级可以提出申请，参加相关的外语水平考试，通过以上学校的面试以后，就可以到这些学校相应的专业继续深造，在这些学校再读两年]，通过四年学习，毕业的时候可以拿到中国地质大学（武汉），以及他们选修的国外大学这两所学校的学位证书。

吉林大学

吉林大学的地质类专业主要集中在地球科学学部，其前身是长春地质学院地质系。

1951年根据国家大规模经济建设需要，东北地质专科学校成立，著名地质学家李四光教授任校长。后经过一系列的调整，该校又经历了更名为东北地质学院、长春地质学院、长春科技大学三个发展阶段。2000年，长春科技大学与吉林大学合并，原文管学院的国土资源系并入地球科学学院，保留地球科学学院设置及名称。学院现与英国、法国、德国、奥地利、俄罗斯、乌克兰、日本、韩国、澳大利亚、加拿大、美国等20余个国家和地区的近40所大学、研究机构及地质调查部门在科学研究、学术交流和人才培养等方面建立了密切合作关系。

学校地质类专业旨在培养热爱自然，具备地质学基本理论、知识、技能和相关学科基础知识，具有良好科学素养的研究型人才。该专业主要学习研究地球的物质组成，演化的基本理论，地学研究的调查、测试方法和技术。是具有典型的探索性的基础自然科学，在全球变化和人类生存发展的研究中作用愈显重要。

学校设有地质学理科基地班，注重培养学生的科学研究能力和发展潜力，实行“完全开放式”管理，再“优补劣汰”。基地班实行导师制，设立“科学研究基金”和“学生科研工作室”，实现了“放”（教师科研项目和实验室对学生开放），注重研究型学习。

中南大学

第5篇：地球科学的研究方法范文

一

朱日祥院士是研究地球磁场的。

听起来，有点儿深奥，或者感觉不到与人类有什么关系。的确，它不像空气和水之于人那么习以为常。没有了空气、水或者空气、水被污染了，人们马上就有感觉。其实，地球磁场也像空气一样，人人都生活在其中。要说地球磁场与空气的差别，最显著之处是它不仅存在于地球表面及其周围，而且存在于地球内部。如同空气一样，地球磁场也随时间和空间变化，只不过它的变化极其缓慢，往往被人类忽视。对地球磁场随时间变化的研究历史是非常有趣的，中国人在公元720～1280年之间至少对地磁偏角进行了9次有文字记载的观测，这些观测也显示了地磁场并不是恒定不变的。但令人遗憾的是，我们的祖先没有认识到这是地磁场随时间变化这一重要性质，也没有文字记载我们祖先曾讨论过地磁场随时间的变化，直到1634年英国人吉里布瑞蒂才论证了地磁场是随时间变化的。既然地磁场是客观存在，并且随时间变化的，而且地表的一切生物和植物都生活在地磁场环境中，那么，它必然会影响地表生物和植物的演化过程。要想弄明白这一问题，我们就必须了解地球为什么会有磁场。来日祥院士的研究就是力图从地表岩石剩磁这部“天书”中获取地磁场是如何变化，又如何影响地表生物和植物演化的。尽管科学已经发展到了今天，人类对于自身以及我们生活的地球仍然有很多问题没有搞清楚。在这无数的未知领域中，地磁场的由来及其对地表生物和植物的影响就是其中之一。

1992年，法国科研中心邀请朱日祥赴法进行合作研究，他去的这个实验室在地球科学领域属国际一流，实验设备齐全、环境优雅。在这里工作的研究人员来自世界各地，这使他有机会与一些国际著名科学家交流学术思想和研究成果。在广泛的交流与研究中，朱日祥提出利用沉积速率较高的黄土沉积物研究地球科学的前沿课题――极性转换期间地磁场的变化。他与合作者一起通过大量的实验和理论分析，发现了极性转换期间地磁场是由多次快速倒转构成以及快速倒转在时间分布上随机性的规律。确定了地质历史时期一些地磁极性转换期间虚地磁极主要环太平洋分布，为解决国际上对极性转换期间虚地磁极轨迹的争论提供了新的证据。这些研究结果引起国内外学者的广泛关注，被国际同行认为是“对极性转换期间地球磁场形态学是很重要的”，并被多次引用。例如，Rev Geophys发表的总结性文章中六次详细评论他们的研究成果。

朱日祥之所以能在科学研究中取得创新成果，主要源自于他对科学研究的执着和敏锐。同时，他的研究成果也使他的科研能力和勇于开拓的精神在那时开始崭露头角。

也就在此时，与他合作的拉艾教授希望他延长在法的工作时间，并提出给他相当优厚的待遇，对朱日祥来说，这一切，不是没有吸引力。但是，想到国内工作的需要，以及所领导的关怀和支持，他按期回国了。1993年，拉艾教授再次邀请他赴法进行为期4个月的短期工作。刚到一个半月的时候，所领导给他打电话，希望他尽快回国主持国家自然科学基金委“八五”计划的一个重点项目。这一下让朱日祥为难了。一方面，中国科学院以及所里对他的工作与生活给予了极大的支持与关心，特批他为研究员，使他感到了肩上的重任；另一方面，法方不仅为他提供了资助，还负责他的国际旅费，如果没有完成工作就回国，他心里觉得有一种负债感。考虑再三，他决定，自己再努把力，加快工作进程，尽快完成预定的计划。为此，那段时间里，他每天在实验室工作12个小时以上，终于在两个半月里完成了原定计划，提前回国了。回忆往事，朱日祥坦率地说：“上世纪90年代初，国内的工作和生活条件在很多方面确实不如西方国家，但是，为自己国家做事，苦归苦，心情舒畅。而且在自己的祖国大有用武之地。”

二

近年来来日祥在地磁极性倒转、地磁场与地球深部过程的相关性以及沉积盆地古地磁定年等领域取得了系统性、创新性的成果。他主持创建了集成岩石磁学、古地磁学、地磁场古强度测定和氩一氩年代学研究的综合实验室，开拓了新的实验技术和方法，实现了从单纯引进设备到自行设计从重复前人的方法到提出新技术和新方法的跨越。该实验室已成为岩石磁学与古地磁学领域国内外研究中心之一，提升了我国这一研究领域在国际上的地位和影响。

由于沉积物缺乏适合同位素定年的材料和沉积剩磁的复杂性，沉积盆地定年一直是地学研究的难点之一。针对这一难题。朱日祥和他的研究小组从实验技术和方法入手，研究了陆相沉积物剩磁复杂性和记录地球磁场信息不确定性等基本问题，提高了古地磁实验数据的可靠性，为运用磁性地层学在复杂盆地沉积物的定年提供了途径。在此基础上，确定了争论已久的河北阳原泥河湾小长梁旧石器遗址的年代。该项研究成果于2001年在Nature发表后，Science等多家杂志发表了评论，认为这一研究为盆地沉积物定年提供了“突破点”。利用这些创新的实验技术和方法，对泥河湾盆地马圈沟剖面的4个古人类遗址层进行了详细的磁性地层学研究，将泥河湾盆地早期人类活动时代向前追溯至距今166万年。他们还在马圈沟-Ⅲ，旧石器遗址中发现了大量的大象足迹和古人类利用石器获取动物组织作为食物的可靠证据。这些新的发现为人们展示了一幅距今166万年前泥河湾古湖岸边早期人类和大象等动物群繁衍生息的生动场景。北纬40度泥河湾盆地发现的100多万年前古人类活动遗迹表明，那时的古人类凭借简单的工具，已经能在气候多变的温带环境中生存下来，并且具有了很强的适应环境变化的能力。这项研究工作又于2004年9月在Nature发表(美国纽约时报专门作了报道)。

地磁场是矢量场，也就是说它既有方向，又有强度。人类从公元8世纪就开始观测地磁场方向，但直到公元1799才认识到地磁场强度随地理纬度变化的特征。可见，这些直接的观测记录对于认识与地球形成相同历史的地磁场是显得太短了。朱日祥利用自行研制的地磁场古强度测定设备和实验方法，从岩石磁学的角度，研究了火山岩适合于地磁场古强度测定的条件。获得了极性转换期间地磁场强度可衰减至现今值20％左右的实验证据；确定了白垩纪超静磁带发生之前地磁场强度仅为现今值的一半，论证了地磁极性倒转频率与地磁场强度呈负相关性。这些工作不仅在国内开辟了地质时期地磁场古强度研究新领域，而且将古地磁学的研究范畴拓展到认识地球内部过程，是固体地球科学领域的重要进展。

目前，地磁学研究更深入一步地探索地磁与地表生物的直接关系。朱日祥和他的同事们已经开始在探索通过人为创造无磁环境或与现今地磁场完全相反的磁场环境，观察那些演化快的植物、微生物或者动物(老鼠)的行为、生理变化。

地磁学研究，要取得突破非常困难，且不说理论研究和实验测试的寂寞与单调，就说野外考察也是充满了艰辛甚至危险。每次采集样品，除了身上要背着水箱、钻机和冰镐外，还要爬几百米高的山。为了节约时间，他们往往早晨出发，一直干到天黑才回来。自从干上了这一行。在朱日祥的日程里几乎就没有了节假日。虽然如此，朱日祥在这一领域一干就是20多年，他已经将自己的生命融入了这一事业中。对他来说，阅读自然界岩石剩磁这部“天书”中记录的地球演化信息既富有挑战，也充满快乐。

近年来，由于实验室良好的研究环境，创新实验方法以及富有开拓性的研究思路，吸引了许多包括欧美国家在内的国际知名学者来实验室开展合作研究，每年都有一批实验数据在国际著名学术刊物上发表，提升了我国该研究领域在国际上的地位与影响。他的实验室已经成为该领域在国际上的研究基地之一。在不断开拓与进取的过程中，朱日祥领导的研究小组也成长为一支富有创新能力和国际竞争力的科研团队。他们先后培养了博士16名，其中2人已获得国家杰出青年基金资助，1人获德国洪堡基金，1人获中科院青年科学家二等奖。

三

是什么支撑着朱日祥这样痴迷探索，执着追求?

寻着朱日祥生活成长的轨迹，我了解到了一个中国院士的成长经历，更为他献身科学的精神找到了注脚。

49年前，朱日祥出生在山西和内蒙古交界的一个贫苦的小山村。当他4岁时，父亲因病去世，留下母亲和他们兄妹四个未成年的孩子。母亲和12岁的哥哥、8岁的姐姐成了家里的顶梁柱。体力活儿，主要靠哥哥，姐姐主要照顾小妹妹。童年留给朱日祥最深的记忆就是跟着母亲下地干活儿的情景，秋冬季早上，天刚蒙蒙亮，他就跟在母亲身后，提着一罐稀饭，到离家很远的自留地里干活儿。那一罐儿稀饭就是母亲和他的年饭。多数时候，母亲在地里劳作，他在田埂边玩耍。如今，母亲弯腰劳作的背影，已经深深地刻在朱日祥的心底里。家境如此窘迫，但是，母亲却有着比常人更远的目光，其实，她也只是凭着自己一个农村妇女的朴素认识：只有读书才有出路，才能摆脱贫困。她下决心，有再大的困难，也要让来日祥和他的小妹妹读书。因为，四个孩子中，老大和老二的失学已经让她非常愧疚。就是这样淳朴而伟大的母爱，让朱日祥走出了封闭的小山村。

读小学的时候，一年级到六年级的学生们同在一个教室里，全校就一个老师，上复式课。初中时，他转到了一个条件稍好些的学校，但是正值“”，朱日祥印象中好像什么也没学就初中毕业了。他想回乡务农，以减轻母亲的负担，但是，母亲坚决要他继续读书。拗不过母亲，他怀着复杂的心情到大同一中继续学业。在大同一中，他第一次接触到真正意义上的学校。那里有不错的图书馆和实验室，在那里，他第一次接触到小说，并且遇到了他终身敬仰的数学老师王元达先生。从这里起步，朱日祥一步步走向世界。这一切源于朱日祥有一位伟大的母亲。母亲让朱日祥幸运终身，也是他最崇敬的人。

四

朱院士谈起自己从事科研工作的体会，他认为最主要的是四个方面。

首先是对所研究的问题感“兴趣”。虽然地球科学充满未知与挑战，但是，未知领域的一个个问号，始终吸引着他。哪怕是对科学问题的一丁点回答，都充满喜悦。

其次要有强烈的求知欲，扩大知识面。科研工作者在某些方面有点像音乐大师，看似简单的方法经过他们的有机组合，就能做出富有生命力、创造力的工作。要想达到这样的境界，除了必须掌握本领域的知识外，也应该具备相关学科的知识。因为比较单一的知识会局限我们对问题的真正认识。

第6篇：地球科学的研究方法范文

关键词：乌兰51级地震；CAP方法；sPn震相

中图分类号：P3157文献标识码：A文章编号：1000-0666（2017）01-0088-06

0引言

柴达木盆地的形成和演化过程与印度板块和欧亚板块的陆-陆碰撞有着密切关系（Tapponnier，Molnar，1976；Clark，Royden，2000；尹安，2001；宋春晖，2006），盆地周边受到阿尔金断裂、大柴旦―宗务隆山断裂、鄂拉山断裂、昆中断裂等大型断裂所围限（张培震等，2003；吕宝凤等，2011）。由于板块运动的影响，盆地基底刚性程度不一，内部及边缘构造众多、应力场多变（吕宝凤等，2011），近期发生多次MS≥60强震，如1962年北霍布逊湖附近68级地震、1977年1月19日霍布逊湖63级地震、2003年德令哈66级地震、2008年大柴旦63级地震、2009年大柴旦64级地震等，显示出盆地及周边具有较强的地震活动性。

2014年10月2日青海乌兰（364°N，978°E）发生51级地震，该地震位于柴达木盆地东部，震中周围50 km内历史上无强震记录。根据地震应急人员的现场考察，该地震造成的地表破裂不明显，无法从宏观现象判断地震的性质。震源机制解、震源深度是地震的重要参数，对于研究发震构造、震源破裂等有重要意义，本文利用近场宽频带波形资料，采用CAP方法反演本次地震的震源机制解，并采用滑动时窗相关法识别sPn震相，进一步确定了乌兰地震的震源深度。

1研究方法及结果

11资料选取

本文所用资料来源于青海“十五”数字地震台网（图1），地震震中周边的台站比较稀疏，不过对震中形成了较好的包围，适合利用CAP方法及sPn深度震相计算该地震震源机制解、震源深度等参数。

12震源机制解反演

目前反演震源机制的常用方法有P波初动法和波形反演法，P波初动法是震源机制解反演的传统方法，该方法物理基础清晰、结果可靠，不过需要用大量的P波初动符号，而且要求台站在震中周边均匀分布，因此在地震监测能力较弱的地区受到一定限制。随着数字地震学的发展，地震学家发展了CAP方法来反演震源机制（Zhao，Helmberger，1994；Zhu，Helmberger，1996），利用宽频带近震记录的体波和面波波形记录联合反演矩张量解，分别拟合体波和面波，具有所需台站少、反演结果对速度模型和地壳结构横向变化的依赖性相对较小等优点，并且可给出震源机制反演过程中根据波形拟合得到的最佳震源深度

地震研究40卷第1期李国佑等：2014年10月2日青海乌兰51级地震震源机制、震源深度的确定（郑勇等，2009；黄建平等，2009）。该方法近年来得到了广泛的应用，曾反演了2008年汶川地震余震、2008年8月30日攀枝花―会理61级地震、2010年玉树70地震、2010年河南太康46级地震、2013年中哈交界61级地震等中强震的震源机制解（龙锋等，2010；吕坚等，2011；韩立波等，2012；高朝军等，2013），得到了广泛的应用。考虑到该区地壳结构研究尚不详细，震源机制解反演过程中采用Crust 10模型，该模型在全球尺度上提供了1°×1°分辨率的地壳速度结构，分辨精度与结果比较可靠。

操作过程中，去除观测数据中的仪器响应，旋转得到径向、切向和垂向的地动位移。为了消除速度结构横向变化的影响，对Pnl波和面波波形分别通过005～02 Hz和005～01 Hz的4阶Butterworth带通滤波器压制噪音。通过频率-波数法（F-K）计算格林函数，进而得到理论地震图，对理论波形采用与观测波形相同的分解、滤波规则。震源参数采用全空间中格点搜索，对不同的波段数据分别做互相关，得到不同深度上的震源机制和误差，再根据误差的大小确定震源深度，当满足具有最小误差值时对应的断层面解即为最佳震源机制解。

利用上述方法，得到最佳震源机制解和震源深度，结果如图2（采用下半球投影）所示。图2a为乌兰51级地震震源机制解及波形拟合图，灰色虚线表示理论地震图，黑线表示实际观测地震，其下的数字分别表示理论地震图相对观测地震图的相对移动时间和二者的相关系数，波形左侧的文字分别为震中距、台站名、方位角（°）。由图可见，波形拟合互相关系数多数在90%以上，这表明波形Pnl和Snl部分都有较好的对应关系。图2b为反演误差随深度的变化以及不同震源深度下搜索的机制解所对应的误差，由图可以看出当深度为16 km时误差最小，此深度以及对应的震源机制解即为所求的解。其中，节面I走向279°、倾角48°、滑动角81°；节面Ⅱ走向112°、倾角43°、滑动角100°，矩震级MW505，最佳矩心深度15 km，表现为逆冲性质。对比中国地震局地球物理研究所（CEA-IGP）给出的本次MS51主震震源机制解参数（表1），本文获得结果与其比较接近，说明本文反演结果是比较可靠的。

结果来源节面Ⅰ节面ⅡP轴T轴B轴走向滑动倾角走向滑动倾角方位倾角方位倾角方位倾角CEA-IGP287°80°47°121°101°44°24°2°126°83°294°7°本文279°81°48°112°100°43°15°3°127°83°285°7°

13采用sPn震相确定震源深度

震源深度是震源信息中最不易测准的参数，地震台站记录越少，震源深度的误差往往越大。研究表明，可以利用深度震相来提高震源深度的测定精度（Langston，1987，1994；Saikia，2000；韦生吉等，2009；崇加军等，2010；罗艳等，2010；韩立波等，2012）。谢祖军等（2012）利用近震波形资料，采用CAP方法反演了2011年1月19日安徽安庆ML48地震的震源机制解，然后结合P、sP、pP和sPmP等深度震相对震源深度进行了精确确定。深度震相sPn是测定近距离（Δ

由图2b可知，震源机制解节面参数在深度范围13～17 km之间偏差较小，为进一步确认震源深度结果的可靠性，利用深度震相sPn与参考震相Pn对深度进行进一步分析。深度震相sPn出现在Pn与Pg震相之间，主要出现在300～800 km震中距范内，其形成的原因为壳内地震原生S波的SV成分在地表震中附近反射转换为P波，转换后的P波入射到莫霍面时，当入射角为临界角时，可形成sPn波，其振幅和周期均大于Pn波，若初动清晰，sPn波与Pn波反向。sPn与Pn波到时差仅随震源深度增加而增加，并不随震中距变化，可根据这个特征测定震源深度。我们在震中距为300～400 km的部分台站观察到了清晰的sPn波（图3），部分台站因为其它震相淹没或干扰等原因未能准确识别。

为了提高sPn-Pn到时差测定的准确性，本文利用滑动时窗相关法提取sPn震相，挑选7个台站初动一致向上、清晰可辨的垂直向记录，根据Pn/sPn的优势频率，经过低通滤波，然后以01 s为步长，利用滑动时窗相关法计算两条波形文件的相关系数，对所有波形文件做两两相关，将相关系数相加，最后获取两个相关系数最高的点的时间差，即我们所需要的sPn和Pn震相到时差。根据sPn和Pn震相到时差，以及相应的区域速度结构，代入到震源深度计算公式中，测定出该事件的震源深度。

经过上述处理，7个台站Pn波初对应的相关系数为099（图4）。在Pn初至后约53 s，可明显追踪到一周期较大、初至向下的震相，对应的相关系数为090根据sPn波特征及与Pn 震相之间相同的走时差，表明此震相即为sPn震相，与手动标注相近，但更为稳定可靠。

对于一维多层地壳速度模型，sPn与Pn之间的走时差（洪星等，2006）可表示为

其中，h为震源深度，Hn为第n层地壳的厚度，VPM为莫霍界面的P波速度，震源位于第i层内，VPn和VSn分别是第n层的P波和S波速度。

利用sPn与Pn走时差确定震源深度，其误差主要源自sPn-Pn走时差的测定误差和震源附近一维速度模型的误差，本文的地壳模型主要源自Crust 10及王有学和钱辉（2000）研究成果。利用Crust 10模型下，计算的震源深度为1473 km；利用王有学和钱辉（2000）的研究成果，计算的震源深度为1483 km，两者差别仅为01 km，且与CAP反演结果相一致，进一步验证了CAP方法在深度约束上的可靠性。

2结论

采用CAP方法反演得到了2014年10月2日乌兰51级地震的震源机制解，节面I走向279°、倾角48°、滑动角81°；节面Ⅱ走向112°、倾角43°、滑动角100°，最佳矩心深度为15 km，为逆冲型地震。利用滑动时窗相关法提取sPn深度震相，通过一维多层地壳速度模型计算了本次地震的震源深度，与CAP反演结果相差小于05 km。

本次地震发生在强震记录较少的柴达木盆地东部地区，该区是东昆仑、祁连山与柴达木盆地基底、共和盆地基底共同作用的构造体系复合部位，主要由南边的柴达木南缘断裂和北边的柴达木北缘断裂以及它们之间的一系列逆冲推覆构造所组成。研究显示乌兰地震震源机制解两个节面倾角参数均为45°左右的，是一个倾角较高的逆冲型地震，该地震余震不丰富，仅有10次左右ML1～2小震，是个典型的孤立型地震。目前缺乏对震中区附近活动构造的详细研究，周边较大的断裂有柴达木盆地南缘断裂，其东端距该地震震中约35 km，两者的具体关系需要进一步研究。

相关图件用GMT绘制，审稿专家给予了不少指导，在此表示感谢。

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第7篇：地球科学的研究方法范文

想认识地球的脾气，得了解一下与研究地球相关的专业。下面我们简单介绍三个。

地质学

生活在“地球”上，可以说人类与地球休戚相关。那么，地球内部啥样？为什么会发生地质灾害呢……地质学告诉我们答案。地质学是一门研究关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史等知识体系的综合性学科。作为一级学科地质学，其主要的分支二级学科有：矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、古生物和地层学。

地质学的研究对象是庞大的地球及地球悠远的历史，决定了这门学科具有特殊的复杂性。地质学是提高人类认识自然，增进与环境的协调和求得环境改善的科学。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。地球表层的生物和人类的大量活动，都与地质条件相关。

地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用，还和人类生存、生活环境的诸多方面直接相关。现在，地质学已成为人类社会所普遍需要的科学。

培养目标——培养具备地质学基本理论、基本知识、基本技能和相关学科基础知识，具有较好科学素养及初步研究、教学和管理能力的高级专门人才。

主要课程——地质学、结晶矿物学、古生物学、地史学、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理及勘探方法、地球化学、遥感技术等。学校一般会安排很多野外地质学习或区域地质测量实习。

由于地质学的发展和社会的发展互相支持、互相依赖，因此对地质学从史学、哲学和社会学的角度进行交叉研究所取得的进展，也将孕育新的学科。

该专业毕业生可以在地质、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水电、城建、核能、海洋科学、材料科学等有关研究单位、高等院校和生产部门从事基础理论及应用研究、教学和生产实际工作。如今，与环境相关的行业内如石油天然气开采与利用、水污染治理、国土资源评价等也提供了大量的就业机会。

国内现在有十几所大学设置了这个专业。较知名的综合性大学主要有：中国地质大学、北京大学、南京大学、浙江大学、同济大学、中山大学、吉林大学、西北大学、兰州大学等。此外，还有成都理工大学、长安大学、中国海洋大学等一些专业性院校。

专家提醒，由于人类社会和科学技术的发展，建议有志报考该专业的学生将重点集中在环境方向。

地理信息科学

2012年教育部最新本科专业将地理信息系统改名为地理信息科学。它主要培养的是具备地理信息系统与地图学基本知识、基本技能的高级专门人才。

地理信息系统是在计算机硬、软件系统地支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它的处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。其实，说得直白一点，这个专业就是一个地球的“会计”——搜集整理各种地球资料数据。因为要“搜集数据”，所以它与测绘学和地理学专业有密切关系。自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等就都是必修课程啦。但是，该专业学生要做好常常在室外甚至野外工作的准备。

其主干学科有地理学、地图学、计算机科学与技术，主要课程包括自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。

近年来，此专业毕业生在国际人才市场上属于热门人选，美国劳工部更是将地球空间信息科学、纳米技术和生物技术并称为未来最有发展潜力的三大技术。毕业生可在国土管理、城市管理、规划管理、交通、农业、电力、电信、环保、国防、军事、公安等部门及有关科研单位从事信息系统的设计、开发建立、维护管理和信息处理分析工作。而拥有良好的计算机技术也使此专业毕业生有更多选择。

国内开设该专业的高校比较好的有：武汉大学、北京大学、南京师范大学、南京大学、华东师范大学、中国地质大学等。

地球物理学

你是否听过地球上的六大板块呢？汶川大地震是怎么造成的？地震怎么会有如此巨大的能量……

如果你对这些感兴趣，不妨学习一下地球物理学。它是研究广泛系列的地质现象，主要研究对象是人类生息的地球及其周围空间。具体地，是运用物理学的原理和方法，先进的电子和信息技术、地基监测和空间探测技术等手段对各种地球物理场进行观测，探索地球内部奥秘，发现地球内部的各种物理过程并揭示其规律，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为优化和改善人类生存环境，为预防及减轻自然灾害，为探测和开发国民经济建设中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术，也为人类的太空活动提供空间环境保证。

由于其学习内容非常广泛，地球本体、地球动力、机制、环境与灾害预报、地球大气、地磁与高空物理、近地空间环境、高层大气……甚至整个太阳系的物理现象都是它的研究对象，所以在实际学习中，还会安排一定时间的野外地质实习，因此，坚韧不拔的耐力和相当的务实精神是对想学者必不可少的要求。

北京大学地球物理学专业创建于1956年，在全国同类专业中历史最悠久，师资力量雄厚，并与国外著名大学和研究机构有着密切的联系及良好的合作关系。

第8篇：地球科学的研究方法范文

[关键词]广西金矿成矿 地质特征 找矿标志 找矿远景

[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-51-1

1前言

随着世界金矿业结构的不断调整，世界金矿业巨头的重新整合和中国金业的崛起，刺激了整个中国金矿的发展。中国近十年来所形成的金业优势，为中国金业企业储备了雄厚的资金和先进的生产技术，也为中国地方政府增强了加快发展金业、扶持发展金业的信心和决心。因此，展望未来，中国金矿业在中国金业蓬勃发展的潮流中，就不会因国外金矿优势的冲击而停滞不前，反而就会扬长避短得到更大的发展。广西金矿如何更好地为社会主义现代化建设服务，是摆在找矿工作者面前一项重要而艰巨的任务；同时，对广西金矿找矿来说，既是良好的机遇也是严峻的挑战。因此，我们必须抓住机遇，迎接挑战，提高金矿找矿工作者的工作研究。

2金矿成矿地质背景

广西处于华南板块南缘，并经历了活动特点不同的还西期两大构造运动阶段，在燕山运动时，来自南东方向的太平洋板块和来自南西方向的印度板块的俯冲作用。据研究结果，桂东南地区是复杂地体的拼接区，人为本区存着两个不同时期的地体――灵山地体和博白地体。它们都以深大断裂为界，先后增置和拼贴在古板块上。由于地铁之间的俯冲和碰撞活动，在燕山期褶皱造山，形成我国著名的华南造山带，在造山带内发育一系列的脆及韧性剪切带和逆冲推覆构造，如博白-岑溪脆-韧性剪切带，有利于金矿的形成。

区内岩浆活动强烈，特别在深大断裂带附近表现更为突出。岩浆活动由早到晚可分3期：

（1）加里东期的混合岩化作用，使前寒武系各类岩石大部分变成混合烟和混合花岗岩；

（2）海西期-印支早期发生的断裂变质作用，使加里东期的混合岩进一步重熔和交大，形成各种混合花岗岩伟晶状花岗岩等；

（3）燕山时期主要沿深大断裂带发育深熔侵位花岗岩，其产状以岩株状为主。成岩物质主要来自上地壳且有幔源物质的加入。

3广西金矿的成矿地质特征

中国金矿床主要分类：岩浆热液金矿床、火山及次火山-热液金矿床、沉积-变质金矿床、变质-热液金矿床、地下水溶滤金矿床、风化壳金矿床、沉积金矿床。

（1）对于金矿化与其韧性剪切构造发展演化关系密切，早期的韧性剪切变形促进含金地质体中的金发生活化迁移，有高变形部位向低变形部位聚集而形成矿；

（2）在大断裂带两侧的次级断裂带破碎蚀变岩带控制着成矿或者矿田的空间分布；

（3）更次级的破碎变岩带、挤压带、角砾岩带及岩体内外接触带等往往控制着矿床或者矿体的产生。这些碎裂蚀变构造，发育在不同时期和不同方向的断裂带中，其本身的构造发展演化，不能促进金矿的形成，而只能起控制成矿溶液分布的作用，为成矿提供有力空间，而形成一些规模不等的充填型金矿体；

（4）在多组断裂构造迭加或者交汇部位、产状变化部位及接触断裂复合部位以及破碎蚀变强烈处，金矿化往往较好；

（5）由于该区构造控矿活动具有多期特征，造成了成矿物质多次活化富集的有利构造环境，使成矿构造和矿化活动具有多期性，这是本区构造控矿的最为显著特征。

4金矿分布规律及地球化学元素组合规律

4.1金矿成矿区的分布规律

金是生产中的原料，受生产持续增长拉动，我国对金矿的需求不断攀升。金矿是我国非常重要的资源，广西金矿床更是我国生产规模比较大的重要的金矿山之一，其中的各种金矿资源非常丰富，数不胜数，而其中对金矿床的富集研究是非常重要的，这将有利于对矿山的继续发展，对推动当地发展和当地经济更有着重大的意义。

（1）地层表明：前寒武系变质-混合杂岩中原岩为碳-硅泥质碎屑沉积岩的变质岩层及其混合杂岩；

（2）地球化学异常表明：Au-Ag-Hg-As地球化学高异常带并伴有Cu-Pb-Zn-Bi地球化学异常等；

（3）构造表明：收缩和膨胀及产状变化剧烈的NE、NNE及EW向断裂带；不同走向断裂带交汇部位；

（4）岩浆岩表明：加里东-海西期各种形态的混合岩及混合岩化花岗岩；印支-燕山期的侵入岩，火山岩及次火山岩；

（5）围岩蚀变表明：强烈硅化、黄铁矿化、黄铁绢英岩化、钾长石化及盐酸盐化以及各类型蚀变的迭加部位。

（6）地貌表明：沉积型金矿大多数分布于低山丘陵地区，少数分布于岩溶峰丛洼地或溶丘洼地地区，风化型金矿分布于地下水面以上。

4.2金矿的地球化学元素组合规律

对于地球化学而言，地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学，它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的边缘学科。自20世纪70年代中期以来，地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的三大支柱。它的研究范围也从地球扩展到月球和太阳系的其他天体。

地球化学的理论和方法，对矿产的寻找、评价和开发，农业发展和环境科学等有重要意义。地球科学基础理论的一些重大研究成果，如界限事件、洋底扩张、岩石圈演化等均与地球化学的研究有关。

矿床地球化学是研究矿床的化学组成、化学作用和化学演化。着重探讨成矿的时间、物理化学条件、矿质来源和机理等问题。它综合元素地球化学、同位素地球化学、勘查地球化学和实验地球化学等分支学科的研究方法和成果，为矿产的寻找、评价、开发利用服务。

区域地球化学是研究一定地区某些地质体和圈层的化学组成、化学作用和化学演化，以及元素、同位素的循环、再分配、富集和分散的规律。它为解决区域各类基础地质问题、区域成矿规律和找矿问题以及区域地球化学分区与环境评价等服务。区域地球化学揭示的元素在空间分布的不均匀性，为划分元素地球化学区和成矿远景区提供了依据。

5结论

综上所述，本文阐述了广西金矿找矿中可能出现的一些问题，并提出了相应的解决措施，从而确保我国广西金矿能更好服务于国家及社会，保证国家和社会的建设发展。同时，城市广西金矿是构成城市的基本要素，生机勃勃的金矿业能给城市注入新鲜的活力，伴随着经济水平的不断提升，广西金矿也变得越来越重要，这就需要金矿业不断的发展完善自己，以便更好的服务于社会，促进国家和社会的稳定发展。

参考文献

第9篇：地球科学的研究方法范文

作为全省首批31个基地之一，江苏省天一中学STS综合创新课程基地涵盖了数理化生地等科学课程、信息技术与通用技术等技术课程、人生规划与生活德育等社会课程，强调学科教学与科学技术的发展相结合，与社会生产、生活的实际相结合。

高中地理课程基地作为STS的重要组成部分，探索了以“创新实验室”为载体，以项目学习为依托，以研究活动为平台的创新人才联合培养机制。本文即是在此建设实践基础上的一些思考与总结。

1.教学情境的空洞。

地理学作为一门研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，具有综合性、地域性的显著特点，应较多地采用探究式的方法来组织学习。传统教学中，普通教室多存在模型、实物及现场环境等形象化要素缺失的共性，学生只能就课本中的抽象事物、原理进行简单和机械的学习。

2.社会生活的脱节。

即便在新课标得到广泛认同的今天，高度抽象知识的学习仍占据着高中地理课程学习的主体地位。真实情境的缺失、原始问题的离场，将学生进一步束缚在课本世界之中，粗暴地割裂了学生的学习与社会生产、生活的沟通和联系。这不仅导致学生无法从生活中有效汲取信息和教育资源，而且会造成学生社会责任感的低下，导致其社会智能发育的不良。

3.科学精神的缺失。

作为六大基础自然科学之一，地理学包括气候学、水文学、海洋学、冰川学、地貌学、土壤学等十余个分支学科，是现代科学体系的重要组成部分，在解决人口、资源、环境和发展等问题中具有重要作用。受文理分科的影响，地理在高中普遍被视为文科，相关的科学原理、方法和技术，科学思维与精神等的教育活动存在严重不足。

地理课程基地建设的总目标是“满足社会及人的发展需要”，这与学校STS综合创新课程基地提出的培养具有“卓越思维、宏观视野、积极人格、济世情怀”等人格品质的拔尖创新人才的价值使命是一致的。

1.地理课程基地建设的具体诉求之一是营造可视化的教学情境，大量运用模型、实物、图像、视频或软件等资源，借助图形化手段来表达和传递信息，从而化抽象为具体、化静态为动态。课程学习中的重难点可以通过模型建构的方式，直观形象地呈现在学生面前，这对于调动学生的形象思维能力，提高其图文转换能力，加深其对抽象知识的理解与运用，实现感性认识与理性认识的转变及统一是十分有效的。

2.地理课程基地建设的具体诉

求之二是建设社会化的课程体系，通过引入真实问题、原始问题的学习研究，让学生体验社会生产、生活的实际，在体验中发现知识、理解知识、掌握知识，从而运用知识去解决实际问题，让学生的课本世界与生活世界真正互通互联。互通互联不仅仅意味着整个社会都成了教育信息和资源，而且预示着学生也将对社会承担相当程度的责任，在促进地球环境可持续发展和人类文明进步方面担负一定的义务。

3.地理课程基地建设的具体诉

求之三是树立规范化的研究方法，将地理课程核心知识项目化，将学生学习的过程转变为项目研究的过程，进而指导学生发现问题、收集资料、提出假设、界定问题、研究实践、设计成果……依托项目化的平台，组织学生开展项目学习，不仅可以促进学生尽早发现和认识自己的优势智能，激励学生在适合自己的领域内进行较为深入的个性化学习与研究，而且可以引导学生掌握合理、规范、专业化的科学研究思维与

方法。

为实现以上三大诉求，STS地理课程基地以项目学习为依托，进行了多年的实践探索，取得了一些有益的经验。

1.搭建项目学习平台。

在文化与制度建设层面，学校通过各类会议、材料、主题征文的形式，面向全校推出了“三类丰富课程”教学模式理论。项目学习作为其中的第三类丰富课程，也是最高层次的课型，首先在课程基地得到了广泛的实践与应用。为了指导和规范项目学习课型的开展，《项目学习评价表》《学生活动记录表》《学生校本课过程性评价单》等一批学习评价文件先后编制并投入使用；为肯定和推动项目学习课型的开展，“青企奖学金”“恒丰奖教基金”等面向学生、教师的专项奖励基金相继设立并有序运作。

在学习环境创设层面，基于“营造可视化的教学情境”的诉求，学校改建、拓建和新建了一批创新实验室，与地理相关的就有天文实验室、矿石实验室、中草药基地、生态农场等；天一科学院E学习平台、市中小学天文联合会网站等在线资源库的开通，进一步拓展了项目学习的领域，丰富了情境的可视化手段；测光仪、SID监测仪、月球仪、矿石标本、中草药植物等设施设备的配置，为项目学习的开展提供了装备支撑；紫金山天文台、阳山火山地质公园、中国药科大学等专业台站、科普基地、高校与学校的联合，则为项目研究提供了技术指导。

2.设立名师工作中心。

为实现“树立规范化的研究方法”的诉求，学校通过教师自荐、教研组推荐、部门推荐等多种形式，在各创新实验室设立了名师工作室，促成了教师特长、专业发展，学生兴趣、个性发展，学校特色、优质发展三者间的紧密结合，形成了师生学习共同体关系。

如笔者领衔的天文巡星工作室，联合地理、物理、艺术等学科的多位教师，共同出谋划策，提供分类指导，确保了学生在跨学科项目课题（如无锡城市夜空光度监测网络建设、月球陨石坑研究等）的学习与研究过程中，所运用的研究方法、技术原理、操作规范等方面的科学性、准确性。

名师工作室的设立，不仅是基于学生发展的需要，而且还服务于教师的专业发展。工作室以名师支撑基地，以基地培养教师，带动了一批教师向一专多能的具备跨学科教学、项目教学能力的复合型、多元型教师转变，成为教师专业成长的载体。

3.建构核心知识模型。

“社会化课程体系”的建设，强调与社会生产、生活的实际紧密结合，注重体验与探究，注重实际问题的解决与学生社会责任感的增强。

要科学开展“社会化课程体系”的建设，其关键在于核心知识的梳理及模型的建构。

核心知识的梳理，既要考虑国家课程（如人教版高中地理必修3册、选修5册）中的重难点知识，也要结合地方课程与校本课程（如“中学生学天文”“矿石鉴赏”）的特性需求，甚至是与高校相关课程（如北京大学先修课程“地球科学概论”）的衔接。梳理的第二步是建立层级式的知识树，将核心知识及其相互间的因果、从属或并列等各种关系直观、明了地呈现出来。第三步是购置或设计、研发教学模型，通过物态或非物态的模型建构，将抽象的概念形象化、立体化地予以表达。最后一步将是真实问题、原始问题的提出与导入，项目学习主阶段的开始。

根据高中地理课程中的核心知识提出的真实问题开展的项目学习，改进了核心知识的赋存情境、表达方式与传导方式，结合教师对规范化研究方法的指导，可以探索并形成校本化的项目学习课程体系模型架构，如项目引入方式、研究方法、操作程序、评价体系等；可以引导学生不仅获得科学知识与技能、掌握研究精神与能力，而且养成关注社会、关爱社会的人格品质。

以“创新实验室”为载体，结合项目学习教学理念，在对核心知识进行模型建构的基础上，地理课程基地构建了“3+1”的课程体系，“3”指“三类丰富课程”，包括科普型、基础型和研究型三种；“1”指北京大学先修课程“地球科学概论”。

1.科普型课程。

科普型课程指利用基地资源，以体验为基本形式的，以培养学生学科兴趣为主要目的而开设的项目体验课程。

比如，结合人教版高中地理选修一中有关“天体与星空”“太阳系与地月系”等章节的核心知识，地理课程基地设计了野外观星“天一观星营”项目、“科普实验与科技制作”项目，指导学生开展星空观测（辨识星座与亮星、观测日面与月面、观测大行星与深空天体等），模型制作（活动星图、简易日晷、简易望远镜等），实验设计（彗星彗尾实验、陨石冲击实验等）；结合人教版高中地理选修一、选修二中有关“海岸”“海洋水体”等章节的核心知识，基地设计了“天文巡星夏令营”项目，利用暑期带领学生赴浙江舟山等地开展活动，除观星外，还指导学生观察钱塘江口地貌，舟山群岛基岩海岸、砂质海岸，舟山朱家尖岛潮汐涨落规律等地理现象，基地还向上海交大“走向深蓝”海洋夏令营推荐了优秀学生。

2.基础型课程。

基础型课程指结合学科核心知识，在普通教室或创新实验室开设的，以夯实学生学科基础素养为主要目的的项目学习课程。

比如，在“宇宙中的地球”（人教版高中地理必修一）一节中，基地设计了“移民外太空”为主题的项目课程。课程通过真实问题――“火星一号”移民火星计划作为导入，探讨了“火星在哪里”“火星上为何没有生命存在而地球上为何有生命存在”“应去哪里寻找外星生命”等问题，不仅解决了课程标准中要求学生掌握的核心知识（天体系统的层次，以及地球在宇宙中的位置；说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星；分析地球的宇宙位置及自身条件，理解地球上出现生命的原因等），而且以项目为载体，营造了可视化的教学情境，引导学生学习掌握了科学的研究方法，通过引入真实问题的探讨，架设了连通课本世界与生活世界的桥梁。

3.研究型课程。

研究型课程作为最高层次的项目研究课程，以培养学生的问题意识、创新思维及能力为主要目的，仅面向少数对地理及其交叉学科的项目研究感兴趣的学生开设。

比如，中英天文合作“月球陨石坑研究”项目是在人教版高中地理有关“太阳系小天体”“太阳系的演化”“月球概况”等核心知识的学习基础上，面向部分学生开设的。在此项目研究中，学生使用美国宇航局近月飞行器拍摄的月面图像，分析了月球陨石坑的类型（简单型撞击构造、复杂型撞击构造、多环盆地）、分布（正反面、不同纬度）、形态特征（深度、直径、结构特征）等，合作撰写的《Practical Measuring the depth of simple craters》等两篇论文顺利发表。比如，“无锡城市夜空光度测量”项目组在人教版高中地理有关“城市化与城市环境问题”一节教学的基础上，使用Sky Quality Meter-L对无锡市区光污染的地区分布、地平高度及方位分异、时间变化等方面进行了实地测量与数据分析，据此撰写的论文《无锡城市夜空光度测量研究》不仅顺利发表，而且还产生了较大的社会影响，国际天文学会普及办公室向学校发来函件，邀请项目组师生加入国际夜空光度监测网络Globe at Night-Sky Brightness Monitoring Network项目。

4.大学先修课程。

大学先修课程指学校参与的北京大学先修课程（APUC）项目，主要面向学有余力且有意向报考高校地学专业（地质学、地球物理学等）的优秀学生开设。