海底科学与探测技术教育部重点实验室

位于青岛市崂山区的实验室

海底科学与探测技术教育部重点实验室依托于中国海洋大学海洋地球科学学院，学院建制于1946年，是我国从事海洋地质、海洋地球物理本科教育最早、持续时间最长、培养学生最多的人才培养基地，也是我国较早从事海底科学与探测技术综合研究的重要机构之一。2001年12月，我院提请国家教育部对海底科学与探测技术重点实验室立项建设；2002年1月开始，实验室建设正式列入学校“211工程”和“985工程”的重点建设项目。

简介

实验室主要从事海底科学与探测技术的基础与开发研究。现有科研人员48人，流动人员10人，其中，院士2人，“973”首席科学家1人，教授24人（其中博士生导师15人），副教授11人，讲师6人，实验室技术管理人员7人。拥有基础设施优良的研究实验场所，总面积约3000m2；初步建成由系列大型仪器设备构成的海底科学与探测技术研究与创新平台，设备总值达3200余万元。实验室现有海洋地质博士后流动站点，3个博士点，1个硕士学位授权一级学科（涵盖5个硕士点）和4个硕士点，和3个本科专业，构成了完善的以海底科学与探测技术为特色研究方向的人才培养体系。实验室拥有1个山东省“泰山学者建设工程”设岗学科(海洋地质学)。目前，已累计培养本科生3000余人，硕士539名，博士172名，出站博士后6名；现在读硕士生122名，博士生78名，在站博士后2名。

国家自然科学基金重点项目(1项)、国家“908”重大专项(5项)、国家自然科学基金面上项目(18项)等国家级科技项目30余项，国际合作项目7项，省部级基金和攻关项目6项；立项经费达6170余万元，实际到位经费达4560万元，实验室已成为国家海底科学与探测技术领域重大科技计划项目的主要承担者之一，并获得一批有较大影响的科技成果。作为第一完成单位获教育部科技进步一等奖2项、二等奖2项，海洋局海洋创新成果二等奖1项，获得国家发明授权专利10项，自主开发了一套应用于海洋油气勘探的大型软件处理系统（MBP1.0）。出版专（编、译）著9部，发表SCI收录的高水平论文72篇。

近年来，实验室先后与国内同领域知名的研究机构建立了密切的多层面合作关系，如国家海洋局一、二、三所、北海分局、青岛海洋地质研究所、广州海洋地质调查局、上海第一海洋地质调查大队、西北大学、华东师范大学、同济大学、南京大学、中海油、中石油、中石化等高校院所和大型企业部门；与美国（德州A&M大学、圣路易斯大学、北卡州立大学等）、德国（不来梅大学、基尔大学、汉堡大学）、日本（地调所）、韩国海洋研究所等在资源共享、人员互派、科学研究等方面也建立了广泛的合作关系。

研究方向

研究方向一:海洋沉积与工程环境

从事从水体到海底边界层的海洋沉积过程、全球变化与区域响应、海洋地质灾害、海底探测技术和海底工程安全保障技术研究。“十五”到“十二五”期间，主持国家自然科学重点基金3项、面上基金5项、973课题3项、863课题3项、908专项课题4项，承担大型企业技术服务项目300余项。在国内外学术刊物发表论文300余篇，其中SCI约100余篇，获部级一等奖1项、二等奖2项，发明专利30项，出版专著5部。是我国最早开展海洋工程地质、海洋灾害地质研究和人才培养的单位之一，被多个海洋油田选为长期技术支撑单位。

主要研究内容

1．沉积物“源-汇”效应与沉积记录

围绕海洋沉积物“源－汇”效应、海洋沉积记录与环境演变开展工作，未来突破方向：(1)河口海岸与陆架边缘海颗粒物传输、沉积和再分配的过程与机制；(2)陆架海颗粒物相关的生源要素和污染物的“源－汇”过程及环境效应；(3) 海底沉积记录与海洋环境演化及其对全球气候变化的响应。

2．海底沉积过程与工程安全

围绕海底沉积环境与沉积过程、海底工程探测与安全评价开展研究工作，未来突破方向：(1)与我国深海能源开发结合，加快南海海底沉积环境与工程环境制图研究；(2) 海底灾害地质体形成演化的机制和复杂海底工程探测图谱的编制；(3) 海洋工程安全保障探测技术的推广和海底管道状态探测自动识别系统的研制；(4) 逐步完善胜利埕岛油田海底工程数字化系统，成为我国海底工程数字化的示范。

3．海洋工程地质与环境评价

围绕海底土动力学、海洋工程地质调查与评价开展研究工作，未来突破方向：(1)浪、流、潮联合作用下海底土动态响应机理研究；(2)海洋地质灾害发生机理及其对海底工程影响评价；(3)海底工程安全评价软件系统开发。

该方向主要正高职研究人员：

董平（千人学者）、李广雪（教授/泰山学者）、王厚杰（杰青）、徐景平（泰山学者/筑峰人才）、范德江（教授）、王永红（教授）、吴建政（教授）、冯秀丽（教授）、曹丽华（教授）、杨荣民（教授）

研究方向二:洋底动力过程与资源灾害效应

主要从事海底边界层至海底固体圈层的大陆边缘构造、洋底动力学、海洋地球化学、海底成矿成藏成灾作用和海底资源环境调查－采样－监测－模拟技术开展研究工作。“十五”至“十二五”期间，主持承担国家973项目、973课题、863重点项目、703国家专项、国家基金重大项目课题、国家杰出青年基金等项目60多项，立项经费上亿元。获国家自然科学奖二等奖1项、部级自然科学奖二等奖1项、部级科技进步一等奖1项，二等奖3项，获得授权发明专利50多项，出版专（编、译）著10余部，在Nature子刊、Geology、Journal of Geophysical Research、Precambrian Research、Tectonophysics等刊物发表SCI或EI收录的高水平论文330余篇。863成果-深海电视抓斗技术，是一种深海可视化智能采样技术，专家鉴定达国际领先水平。在我国大洋调查、特别是2005年“大洋一号”环球科学考察中发挥了重要作用；在含油气盆地研究领域取得原创成果，已累计实现经济效益30多亿元，在国内外产生重要影响。

主要研究内容有：

1．海底物质组成、演化与成矿

建立海洋地球化学实验分析方法体系，重点应用于现代海底热液活动、海底岩石地球化学、同位素地球化学和海洋沉积地球化学等方面的研究。从海底成矿系统的角度研究海底富钴结壳、多金属结核、热液硫化物等矿产资源的分布规律、赋存状态、成矿环境与成矿机制，并突出进行海陆成矿作用等对比。以印度洋洋中脊为重点研究对象，研究洋中脊差异扩张过程与深部动力学、洋脊分段过程与动力学、脊—柱相互作用与复杂洋底构造演化、海洋核杂岩与洋底构造样式的多样性，以揭示印度洋中脊的构造－岩浆过程、动力学及其对成矿过程的制约。同时关注西北太平洋大火成岩省、海山群、海山链的研究，揭示海底石化热液喷口与成矿规律，通过多学科交叉，创新重建古太平洋洋盆演化，乃至古环流格局，探索海底边界层成矿规律。

2.陆架－边缘海盆地动力学与成藏

重点研究渤海、黄海、东海和南海陆架海盆结构构造、成盆动力学与油－气－水合物成藏机理；重建南海、菲律宾海、日本海等边缘海盆地的形成过程，分析陆缘后撤与地幔楔过程对其形成演化的关联；剖析冲绳海槽、马里亚纳海槽结构构造与成盆过程，揭示弧后盆地形成的深浅部动力学关联，建立浅部海底热液过程与深部物质－能量循环关联。

3.洋-陆过渡带壳幔过程与灾害

重建不同时空的洋-陆格局，从全球和区域、盆地三个尺度重建三维大地构造格局和深部结构，以深化发展板块构造，创新大洋内部构造格局的重建技术与方法，建立古大陆边缘与古洋盆演化关联；重点开展西太平洋和南海板块动力学重建，揭示中国东部大陆边缘俯冲动力学及典型时期陆架－边缘海盆地动力学过程；并以此为基础，探讨洋底多圈层间的相互作用。建立西太平洋海底灾害监测预警网络，研究西太平洋板块和欧亚大陆板块间的交接转换关系，揭示“俯冲工厂”中水、碳等循环、能量集中与华北克拉通破坏、华南大陆再造等时空关联过程；探讨洋-陆间不同的交接转换类型及各自特征，重点研究双俯冲系统的俯冲消减过程和地幔楔－地表效应的复杂性；开展南海北部等洋-陆转换带结构构造调查与研究。最终，服务地震、地震海啸、水合物稳定性、海底滑坡和沉积动力灾害等海洋灾害效应研究。

4．海底资源环境调查－采样－监测－模拟技术

针对近年来我国大洋资源环境调查的技术需求，研发系列深海底质样品采样技术，特别是深海热液极端环境下的成矿作用与生物基因资源的探测与研究，要求发展能够针对深海极端环境下的各类样品按需求实施快速、便捷、高效地保真（保温、保压、保气、防污染等）采样技术。针对大洋矿产资源（热液硫化物资源、天然气水合物资源）地球化学探测的薄弱环节，研究针对深海极端环境下多相态化学成分的非接触式原位化学传感器技术，如，深海原位激光拉曼光谱技术；

建立完善实验室的海底成矿作用实验模拟技术，为深化海底成矿系统研究搭建研究平台。发明相关物理模拟设备，开发自主知识产权的模拟软件，利用数值模拟和物理模拟方法，开展多方位、多尺度的“四维地球”模拟工作，探讨地球不同时期不同类型的动力学演化过程及其资源、环境和灾害效应。

该方向主要正高职研究人员：

张国伟（院士）、周华伟（千人学者）、翟世奎（杰青）、李三忠（杰青/泰山学者）、赵广涛（教授/省教学名师）、姜效典（教授）、韩宗珠（教授）、于新生（研究员）、李巍然（教授）、曹志敏（教授）、刘东生（教授）

研究方向三：海底能源探测与信息技术

以海洋地球物理勘探与信息技术、海岸带工程地球物理、计算地球物理和大型处理解释软件研发为主要研究内容。“十五”至“十二五”期间，主持承担了4项“十五”863课题、1项“十二五”863重点项目、1项国家“118”专项、10项国家自然科学基金课题、多项省自然科学基金课题、1项国际合作课题、1项中科院知识创新课题、1项共建实验室重点课题和10余项与科研生产单位的合作研究项目。发表论文210余篇（其中SCI/EI/ISTP收100余篇）。出版专著10多部，翻译出版了在国际上具有重大影响的《地震资料分析——地震资料处理、反演和解释》一书。

主要研究内容：

1.海洋地球物理勘探与信息技术

本研究方向以解决当前海洋地球物理勘探与信息技术中的重大技术难题为研究目标，以研究和开发地震勘探和数据处理的新方法、新技术为特色，注重于将科技成果转化为生产力的技术开发工作，现主要进行基于模型的地震信息处理软件系统的研制与开发、复杂油气田物探方法研究、滩浅海复杂地表条件下的检波器藕合研究和海底天然气水合物的识别与预测等方面的研究。本研究方向以国家“十五”863重大项目为依托，研制开发并登记注册了具有自主知识产权的、含有120个功能模块组合的地震资料处理系统一套（MBP 1.0）。由863主题办组织的软件测评和课题验收专家组一致给与很高的评价，认为该系统“在叠前偏移速度分析、速度模型建立、叠前偏移成像、即时处理效果的模拟检验以及深水长周期鸣震的压制等多方面具有明显特色。在目前我国地震资料的生产性处理主要依靠国外软件的状况下，该系统的研发成功具有重要的现实意义”。同时，本研究方向在山地地震勘探、复杂地质区噪音剔除技术等方面获得了系列研究成果。近几年来致力于探索滩浅海高精度地震勘探技术，通过与胜利油田有关人员共同合作，在滩浅海复杂地表条件下的“检波器藕合研究”方面取得了显著进展，该项成果已登记并授权6项专利。

2.海岸带工程地球物理

本研究方向以解决海岸带工程勘查中地球物理理论和方法技术的难题为研究目标，对工程探测的数据采集方法、数据处理、介质成像和地质解释等进行了系统研究，在地质雷达探测、浅层工程地震勘探和相应的数据处理等方面形成了自己的研究特色。本研究方向以国家自然科学基金与多项生产合作研究项目为依托，已在基于麦克斯韦方程的地质雷达数据叠前偏移方法、稳定偏移速度分析方法、地质雷达资料的时间域非线性反演方法、井间雷达探测裂隙和监测示踪剂随时间变化的方法研究方面取得了可喜进展。在浅层工程地震勘探方面所形成的多次叠加反射波探测和浅地层叠前偏移等技术方法已在海岸地质构造断裂带的调查、桥基基础地质构造断裂带的调查和青岛市奥运场地构造断裂带研究与安全性评价等方面得到了应用，获得了很好的评价。

3.计算地球物理

计算地球物理是本学科长期从事科研工作和培养研究生以来形成的研究方向。本研究方向涉及重、磁、测井、地震、大地测量、数学地质模型等多个方面，侧重于地球物理数据的各种正演及反演方法研究和实际应用，已在井间地震与井间电磁的联合反演技术和地震波动方程正演模拟方面形成了自己研究特色。井间电磁成像用来对井间电导率分布进行成像，与电测井相比，它具有更深更大的探测范围；与大地电磁及地面-井电磁法相比，它具有更高的精度更深的探测范围，是国内外专家研究的热点。本研究方向以国家自然科学基金、省基金与合作研究项目课题为依托，很好地解决了在油田生产测井中由于有套管对电磁波的屏蔽作用难以测量地层电阻率的问题和井下套管壁厚测量的定量解释问题，这对研制相应的测井仪以及定量解释地层电阻率具有重要的理论指导意义和较高的实用价值，填补了国内该领域的一项空白。

该方向主要正高职研究人员：

李庆忠（院士）、周华伟（千人学者）、王修田（教授）、李予国（泰山学者/筑峰人才）、张建中（教授/筑峰人才）、刘怀山（教授）、孟凡顺（教授）、童思友（教授）、何兵寿（教授）

学术委员会

1．实验室组织机构

主任：翟世奎

副主任：赵广涛，李三忠

秘书：褚忠信，裴建新

2．第二届学术委员会组成名单（共17人）

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