海底科學與探測技術教育部重點實驗室

實驗室主要從事海底科學與探測技術的基礎與開發研究。現有科研人員48人，流動人員10人，其中，院士2人，“973”首席科學家1人，教授24人（其中博士生導師15人），副教授11人，講師6人，實驗室技術管理人員7人。擁有基礎設施優良的研究實驗場所，總面積約3000m2；初步建成由系列大型儀器設備構成的海底科學與探測技術研究與創新平台，設備總值達3200餘萬元。實驗室現有海洋地質博士後流動站點，3個博士點，1個碩士學位授權一級學科（涵蓋5個碩士點）和4個碩士點，和3個本科專業，構成了完善的以海底科學與探測技術為特色研究方向的人才培養體系。實驗室擁有1個山東省“泰山學者建設工程”設崗學科(海洋地質學)。目前，已累計培養本科生3000餘人，碩士539名，博士172名，出站博士後6名；現在讀碩士生122名，博士生78名，在站博士後2名。 ^[2] 

長期以來，實驗室一直圍繞着國內外海底科學與探測技術研究的熱點和前沿領域，根據國家的發展需求，開展了一系列基礎、應用基礎和技術開發研究，主要研究領域涉及海洋沉積與工程環境、海底資源與成礦作用、海底能源探測與信息技術和大陸邊緣構造與盆地分析等。“十五”期間，實驗室主持承擔國家重大基礎研究"973"項目(1項) 、"973"課題(4項)、國家西北太平洋環境調查專項(1項)、國家海洋"863"項目(6項)、國家自然科學基金重點項目(1項)、國家“908”重大專項(5項)、國家自然科學基金面上項目(18項)等國家級科技項目30餘項，國際合作項目7項，省部級基金和攻關項目6項；立項經費達6170餘萬元，實際到位經費達4560萬元，實驗室已成為國家海底科學與探測技術領域重大科技計劃項目的主要承擔者之一，並獲得一批有較大影響的科技成果。作為第一完成單位獲教育部科技進步一等獎2項、二等獎2項，海洋局海洋創新成果二等獎1項，獲得國家發明授權專利10項，自主開發了一套應用於海洋油氣勘探的大型軟件處理系統（MBP1.0）。出版專（編、譯）著9部，發表SCI收錄的高水平論文72篇。

近年來，實驗室先後與國內同領域知名的研究機構建立了密切的多層面合作關係，如國家海洋局一、二、三所、北海分局、青島海洋地質研究所、廣州海洋地質調查局、上海第一海洋地質調查大隊、西北大學、華東師範大學、同濟大學、南京大學、中海油、中石油、中石化等高校院所和大型企業部門；與美國（德州A&M大學、聖路易斯大學、北卡州立大學等）、德國（不來梅大學、基爾大學、漢堡大學）、日本（地調所）、韓國海洋研究所等在資源共享、人員互派、科學研究等方面也建立了廣泛的合作關係。

研究方向一:海洋沉積與工程環境

從事從水體到海底邊界層的海洋沉積過程、全球變化與區域響應、海洋地質災害、海底探測技術和海底工程安全保障技術研究。“十五”到“十二五”期間，主持國家自然科學重點基金3項、面上基金5項、973課題3項、863課題3項、908專項課題4項，承擔大型企業技術服務項目300餘項。在國內外學術刊物發表論文300餘篇，其中SCI約100餘篇，獲部級一等獎1項、二等獎2項，發明專利30項，出版專著5部。是我國最早開展海洋工程地質、海洋災害地質研究和人才培養的單位之一，被多個海洋油田選為長期技術支撐單位。

主要研究內容

1．沉積物“源-匯”效應與沉積記錄

圍繞海洋沉積物“源－匯”效應、海洋沉積記錄與環境演變開展工作，未來突破方向：(1)河口海岸與陸架邊緣海顆粒物傳輸、沉積和再分配的過程與機制；(2)陸架海顆粒物相關的生源要素和污染物的“源－匯”過程及環境效應；(3) 海底沉積記錄與海洋環境演化及其對全球氣候變化的響應。

2．海底沉積過程與工程安全

圍繞海底沉積環境與沉積過程、海底工程探測與安全評價開展研究工作，未來突破方向：(1)與我國深海能源開發結合，加快南海海底沉積環境與工程環境製圖研究；(2) 海底災害地質體形成演化的機制和複雜海底工程探測圖譜的編制；(3) 海洋工程安全保障探測技術的推廣和海底管道狀態探測自動識別系統的研製；(4) 逐步完善勝利埕島油田海底工程數字化系統，成為我國海底工程數字化的示範。

3．海洋工程地質與環境評價

圍繞海底土動力學、海洋工程地質調查與評價開展研究工作，未來突破方向：(1)浪、流、潮聯合作用下海底土動態響應機理研究；(2)海洋地質災害發生機理及其對海底工程影響評價；(3)海底工程安全評價軟件系統開發。

該方向主要正高職研究人員：

董平（千人學者）、李廣雪（教授/泰山學者）、王厚傑（傑青）、徐景平（泰山學者/築峯人才）、範德江（教授）、王永紅（教授）、吳建政（教授）、馮秀麗（教授）、曹麗華（教授）、楊榮民（教授）

研究方向二:洋底動力過程與資源災害效應

主要從事海底邊界層至海底固體圈層的大陸邊緣構造、洋底動力學、海洋地球化學、海底成礦成藏成災作用和海底資源環境調查－採樣－監測－模擬技術開展研究工作。“十五”至“十二五”期間，主持承擔國家973項目、973課題、863重點項目、703國家專項、國家基金重大項目課題、國家傑出青年基金等項目60多項，立項經費上億元。獲國家自然科學獎二等獎1項、部級自然科學獎二等獎1項、部級科技進步一等獎1項，二等獎3項，獲得授權發明專利50多項，出版專（編、譯）著10餘部，在Nature子刊、Geology、Journal of Geophysical Research、Precambrian Research、Tectonophysics等刊物發表SCI或EI收錄的高水平論文330餘篇。863成果-深海電視抓鬥技術，是一種深海可視化智能採樣技術，專家鑑定達國際領先水平。在我國大洋調查、特別是2005年“大洋一號”環球科學考察中發揮了重要作用；在含油氣盆地研究領域取得原創成果，已累計實現經濟效益30多億元，在國內外產生重要影響。

主要研究內容有：

1．海底物質組成、演化與成礦

建立海洋地球化學實驗分析方法體系，重點應用於現代海底熱液活動、海底岩石地球化學、同位素地球化學和海洋沉積地球化學等方面的研究。從海底成礦系統的角度研究海底富鈷結殼、多金屬結核、熱液硫化物等礦產資源的分佈規律、賦存狀態、成礦環境與成礦機制，並突出進行海陸成礦作用等對比。以印度洋洋中脊為重點研究對象，研究洋中脊差異擴張過程與深部動力學、洋脊分段過程與動力學、脊—柱相互作用與複雜洋底構造演化、海洋核雜巖與洋底構造樣式的多樣性，以揭示印度洋中脊的構造－岩漿過程、動力學及其對成礦過程的制約。同時關注西北太平洋大火成岩省、海山羣、海山鏈的研究，揭示海底石化熱液噴口與成礦規律，通過多學科交叉，創新重建古太平洋洋盆演化，乃至古環流格局，探索海底邊界層成礦規律。

2.陸架－邊緣海盆地動力學與成藏

重點研究渤海、黃海、東海和南海陸架海盆結構構造、成盆動力學與油－氣－水合物成藏機理；重建南海、菲律賓海、日本海等邊緣海盆地的形成過程，分析陸緣後撤與地幔楔過程對其形成演化的關聯；剖析沖繩海槽、馬里亞納海槽結構構造與成盆過程，揭示弧後盆地形成的深淺部動力學關聯，建立淺部海底熱液過程與深部物質－能量循環關聯。

3.洋-陸過渡帶殼幔過程與災害

重建不同時空的洋-陸格局，從全球和區域、盆地三個尺度重建三維大地構造格局和深部結構，以深化發展板塊構造，創新大洋內部構造格局的重建技術與方法，建立古大陸邊緣與古洋盆演化關聯；重點開展西太平洋和南海板塊動力學重建，揭示中國東部大陸邊緣俯衝動力學及典型時期陸架－邊緣海盆地動力學過程；並以此為基礎，探討洋底多圈層間的相互作用。建立西太平洋海底災害監測預警網絡，研究西太平洋板塊和歐亞大陸板塊間的交接轉換關係，揭示“俯衝工廠”中水、碳等循環、能量集中與華北克拉通破壞、華南大陸再造等時空關聯過程；探討洋-陸間不同的交接轉換類型及各自特徵，重點研究雙俯衝系統的俯衝消減過程和地幔楔－地表效應的複雜性；開展南海北部等洋-陸轉換帶結構構造調查與研究。最終，服務地震、地震海嘯、水合物穩定性、海底滑坡和沉積動力災害等海洋災害效應研究。

4．海底資源環境調查－採樣－監測－模擬技術

針對近年來我國大洋資源環境調查的技術需求，研發系列深海底質樣品採樣技術，特別是深海熱液極端環境下的成礦作用與生物基因資源的探測與研究，要求發展能夠針對深海極端環境下的各類樣品按需求實施快速、便捷、高效地保真（保温、保壓、保氣、防污染等）採樣技術。針對大洋礦產資源（熱液硫化物資源、天然氣水合物資源）地球化學探測的薄弱環節，研究針對深海極端環境下多相態化學成分的非接觸式原位化學傳感器技術，如，深海原位激光拉曼光譜技術；

建立完善實驗室的海底成礦作用實驗模擬技術，為深化海底成礦系統研究搭建研究平台。發明相關物理模擬設備，開發自主知識產權的模擬軟件，利用數值模擬和物理模擬方法，開展多方位、多尺度的“四維地球”模擬工作，探討地球不同時期不同類型的動力學演化過程及其資源、環境和災害效應。

該方向主要正高職研究人員：

張國偉（院士）、周華偉（千人學者）、翟世奎（傑青）、李三忠（傑青/泰山學者）、趙廣濤（教授/省教學名師）、姜效典（教授）、韓宗珠（教授）、於新生（研究員）、李巍然（教授）、曹志敏（教授）、劉東生（教授）

研究方向三：海底能源探測與信息技術

以海洋地球物理勘探與信息技術、海岸帶工程地球物理、計算地球物理和大型處理解釋軟件研發為主要研究內容。“十五”至“十二五”期間，主持承擔了4項“十五”863課題、1項“十二五”863重點項目、1項國家“118”專項、10項國家自然科學基金課題、多項省自然科學基金課題、1項國際合作課題、1項中科院知識創新課題、1項共建實驗室重點課題和10餘項與科研生產單位的合作研究項目。發表論文210餘篇（其中SCI/EI/ISTP收100餘篇）。出版專著10多部，翻譯出版了在國際上具有重大影響的《地震資料分析——地震資料處理、反演和解釋》一書。

主要研究內容：

1.海洋地球物理勘探與信息技術

本研究方向以解決當前海洋地球物理勘探與信息技術中的重大技術難題為研究目標，以研究和開發地震勘探和數據處理的新方法、新技術為特色，注重於將科技成果轉化為生產力的技術開發工作，現主要進行基於模型的地震信息處理軟件系統的研製與開發、複雜油氣田物探方法研究、灘淺海複雜地表條件下的檢波器藕合研究和海底天然氣水合物的識別與預測等方面的研究。本研究方向以國家“十五”863重大項目為依託，研製開發並登記註冊了具有自主知識產權的、含有120個功能模塊組合的地震資料處理系統一套（MBP 1.0）。由863主題辦組織的軟件測評和課題驗收專家組一致給與很高的評價，認為該系統“在疊前偏移速度分析、速度模型建立、疊前偏移成像、即時處理效果的模擬檢驗以及深水長週期鳴震的壓制等多方面具有明顯特色。在目前我國地震資料的生產性處理主要依靠國外軟件的狀況下，該系統的研發成功具有重要的現實意義”。同時，本研究方向在山地地震勘探、複雜地質區噪音剔除技術等方面獲得了系列研究成果。近幾年來致力於探索灘淺海高精度地震勘探技術，通過與勝利油田有關人員共同合作，在灘淺海複雜地表條件下的“檢波器藕合研究”方面取得了顯著進展，該項成果已登記並授權6項專利。

2.海岸帶工程地球物理

本研究方向以解決海岸帶工程勘查中地球物理理論和方法技術的難題為研究目標，對工程探測的數據採集方法、數據處理、介質成像和地質解釋等進行了系統研究，在地質雷達探測、淺層工程地震勘探和相應的數據處理等方面形成了自己的研究特色。本研究方向以國家自然科學基金與多項生產合作研究項目為依託，已在基於麥克斯韋方程的地質雷達數據疊前偏移方法、穩定偏移速度分析方法、地質雷達資料的時間域非線性反演方法、井間雷達探測裂隙和監測示蹤劑隨時間變化的方法研究方面取得了可喜進展。在淺層工程地震勘探方面所形成的多次疊加反射波探測和淺地層疊前偏移等技術方法已在海岸地質構造斷裂帶的調查、橋基基礎地質構造斷裂帶的調查和青島市奧運場地構造斷裂帶研究與安全性評價等方面得到了應用，獲得了很好的評價。

3.計算地球物理

計算地球物理是本學科長期從事科研工作和培養研究生以來形成的研究方向。本研究方向涉及重、磁、測井、地震、大地測量、數學地質模型等多個方面，側重於地球物理數據的各種正演及反演方法研究和實際應用，已在井間地震與井間電磁的聯合反演技術和地震波動方程正演模擬方面形成了自己研究特色。井間電磁成像用來對井間電導率分佈進行成像，與電測井相比，它具有更深更大的探測範圍；與大地電磁及地面-井電磁法相比，它具有更高的精度更深的探測範圍，是國內外專家研究的熱點。本研究方向以國家自然科學基金、省基金與合作研究項目課題為依託，很好地解決了在油田生產測井中由於有套管對電磁波的屏蔽作用難以測量地層電阻率的問題和井下套管壁厚測量的定量解釋問題，這對研製相應的測井儀以及定量解釋地層電阻率具有重要的理論指導意義和較高的實用價值，填補了國內該領域的一項空白。

該方向主要正高職研究人員：

李慶忠（院士）、周華偉（千人學者）、王修田（教授）、李予國（泰山學者/築峯人才）、張建中（教授/築峯人才）、劉懷山（教授）、孟凡順（教授）、童思友（教授）、何兵壽（教授） ^[3] 

1．實驗室組織機構

主任：翟世奎

副主任：趙廣濤，李三忠

秘書：褚忠信，裴建新 ^[4] 

2．第二屆學術委員會組成名單（共17人）