湖南科技大學(xué)資源與勘查專(zhuān)業(yè)的地球物理特色及其發(fā)展方向

廖建平

(湖南科技大學(xué)煤炭資源清潔利用與礦山環(huán)境保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭411201)

湖南科技大學(xué)資源與勘查專(zhuān)業(yè)的地球物理特色及其發(fā)展方向

廖建平

(湖南科技大學(xué)煤炭資源清潔利用與礦山環(huán)境保護(hù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南湘潭411201)

在湖南科技大學(xué)地質(zhì)系辦學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)資源與勘查專(zhuān)業(yè)作了較詳細(xì)的論述，對(duì)該專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景作了分析。指出湖南科技大學(xué)資源與勘查專(zhuān)業(yè)的地球物理特色及其發(fā)展方向。

資源與勘查專(zhuān)業(yè);地球物理特色;發(fā)展方向

湖南科技大學(xué)地質(zhì)系包括勘查技術(shù)與工程和資源與勘查兩個(gè)專(zhuān)業(yè)。通過(guò)30多年的建設(shè)，本學(xué)科已形成固體礦產(chǎn)成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)、非常規(guī)天然氣賦存規(guī)律及探測(cè)技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機(jī)制與災(zāi)害地球物理、水資源勘查與水環(huán)境保護(hù)4個(gè)穩(wěn)定的研究方向，具有鮮明的特色。

全球頁(yè)巖氣資源非常豐富，引起了勘探家們的廣泛關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界的頁(yè)巖氣總資源量相當(dāng)于常規(guī)天然氣資源量的1．4倍，并且近年來(lái)還有不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，頁(yè)巖氣主要分布在北美、中亞、中國(guó)、拉美、中東、北非和前蘇聯(lián)等地區(qū)。現(xiàn)在已經(jīng)有30多個(gè)國(guó)家開(kāi)展了頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)，美國(guó)、加拿大率先實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣的有效工業(yè)開(kāi)發(fā)，并步入快速發(fā)展階段。大規(guī)模開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣使得美國(guó)實(shí)現(xiàn)了天然氣的自給自足，改變了天然氣供應(yīng)格局。

據(jù)估計(jì)，我國(guó)的非常規(guī)天然氣的遠(yuǎn)景地質(zhì)儲(chǔ)量約占全世界的10%。頁(yè)巖氣已經(jīng)引起我國(guó)政府和相關(guān)企業(yè)的高度重視，正在積極地進(jìn)行我國(guó)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)。

湖南科技大學(xué)地質(zhì)系緊緊抓住歷史的發(fā)展機(jī)遇，在兼職教授－中國(guó)工程院院士何繼善教授的關(guān)懷下，成立了非常規(guī)天然氣地質(zhì)地球物理研究中心。在非常規(guī)天然氣賦存規(guī)律及探測(cè)技術(shù)研究方面，系統(tǒng)地總結(jié)了我國(guó)南方煤儲(chǔ)層含氣量特征及其影響因素、煤儲(chǔ)層物性特征以及煤層氣資源的分布規(guī)律，圈定了我國(guó)南方煤層氣勘探的有利區(qū)塊，提出了復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造時(shí)高煤級(jí)煤儲(chǔ)層的生氣機(jī)理和成藏機(jī)制;針對(duì)頁(yè)巖氣獨(dú)特的賦存狀態(tài)，初步查明湖南頁(yè)巖氣資源的層系分布以及可能的分布范圍，并估算了湖南地區(qū)頁(yè)巖氣的遠(yuǎn)景資源量，提出了湖南地區(qū)頁(yè)巖氣成藏的主控因素。隨著石油資源的日漸枯竭以及各國(guó)對(duì)能源的需求直線(xiàn)上升，能源供求矛盾將愈發(fā)突出，勘探開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣是增強(qiáng)能源供應(yīng)的必然選擇。我們?cè)诤系貐^(qū)進(jìn)行非常規(guī)天然氣勘探時(shí)，將何繼善院士提出的廣域電磁法成功應(yīng)用于湖南地區(qū)非常規(guī)天然氣的地球物理探測(cè)中，并將結(jié)合三維地震勘探，最終得到有利于存儲(chǔ)非常規(guī)天然氣的構(gòu)造圖，為湖南地區(qū)的非常規(guī)天然氣的勘探開(kāi)發(fā)提供科學(xué)可靠的地質(zhì)支撐。

在災(zāi)害地球物理研究方面，我們建立了災(zāi)害地質(zhì)體反射地震法、電磁法地質(zhì)地球物理模型，并成功應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)條件的隧(巷)道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào);提出了基于天然電磁場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息的地下水探測(cè)理論和方法，廣泛應(yīng)用到因過(guò)度開(kāi)采和井巷強(qiáng)排地下水導(dǎo)致地表開(kāi)裂、沉陷等地質(zhì)災(zāi)害治理中。

在水資源勘查研究方面，針對(duì)我國(guó)南方地區(qū)水質(zhì)性缺水的問(wèn)題，提出建立應(yīng)急水源地的方案和開(kāi)發(fā)利用模式，并根據(jù)地下徑流的動(dòng)態(tài)特征及其對(duì)天然電磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁擾動(dòng)的機(jī)理和規(guī)律，研制出相應(yīng)的觀測(cè)儀器，獲得了國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)察管理總局三等獎(jiǎng)，為缺水地區(qū)的水文地質(zhì)勘查及礦山水害防治提供了保障。

地質(zhì)系資源與勘查專(zhuān)業(yè)的總體建設(shè)目標(biāo)是:面向國(guó)家資源需求目標(biāo)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，以資源勘查中重大戰(zhàn)略性問(wèn)題為重點(diǎn)，深入開(kāi)展非常規(guī)天然氣的形成機(jī)理、分布規(guī)律和預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)研究，復(fù)雜條件下非常規(guī)天然氣資源的地球物理探測(cè)研究，產(chǎn)生一批對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步有較大貢獻(xiàn)的標(biāo)志性成果，增強(qiáng)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)和特色;提高科學(xué)研究、人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平，成為知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、理論創(chuàng)新的重要基地，盡快縮小與國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)大學(xué)同類(lèi)學(xué)科的差距。具體的目標(biāo)和措施為:

1．人才培養(yǎng)目標(biāo)

在人才培養(yǎng)上，應(yīng)充分體現(xiàn)“重視基礎(chǔ)、重視實(shí)踐”的思想，在資源與勘查領(lǐng)域培養(yǎng)一批具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、知識(shí)面廣、具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和吃苦耐勞精神的優(yōu)良學(xué)風(fēng)，能在相關(guān)領(lǐng)域中從事科學(xué)研究、教學(xué)和管理工作的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。計(jì)劃每年招收本科生60人，碩士生10人。

2．資源與勘查專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景預(yù)測(cè)

資源與勘查是以地質(zhì)學(xué)、應(yīng)用地球物理學(xué)等為基礎(chǔ)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)資源與勘查專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能，將其應(yīng)用于油氣(包括非常規(guī)天然氣)等資源勘查中。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，資源與勘查應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，除傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查工作外，已廣泛應(yīng)用于油氣資源、煤炭等勘探開(kāi)發(fā)中。涉及地質(zhì)、石油、煤炭等行業(yè)，本專(zhuān)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有十分重要的地位。

資源與勘查是保證人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，具有廣闊的應(yīng)用前景:

(1)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步增強(qiáng)

經(jīng)過(guò)多年的勘探開(kāi)發(fā)，淺部礦產(chǎn)資源大多已被發(fā)現(xiàn)和利用。礦產(chǎn)資源的新發(fā)現(xiàn)向深部和海洋發(fā)展，勘探開(kāi)發(fā)的難度、風(fēng)險(xiǎn)性越來(lái)越大。特別是近年來(lái)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源日益增長(zhǎng)的需要，必須加大固體礦產(chǎn)(包括有色和煤炭)的勘探開(kāi)發(fā)力度，培養(yǎng)該領(lǐng)域的專(zhuān)門(mén)人才。

(2)向非常規(guī)天然氣、可燃冰勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)軍

目前我國(guó)能源供需矛盾日漸突出，尋找新能源至關(guān)重要。非常規(guī)天然氣以及天然氣水合物(可燃冰)，都需要高精尖的地球物理勘探技術(shù)做支撐，才能夠成功地進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)。因此，地球物理在非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)中將扮演越來(lái)越重要的角色，同時(shí)也要求我們?cè)谫Y源與勘查專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)更多相關(guān)的地球物理數(shù)字處理課程，以培養(yǎng)更多的能夠從事非常規(guī)天然氣和可燃冰勘探的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

3．我校資源與勘查專(zhuān)業(yè)的特色及方向

根據(jù)資源與勘查專(zhuān)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用，結(jié)合我校本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，確定了我校資源與勘查專(zhuān)業(yè)以固體礦產(chǎn)成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)、非常規(guī)天然氣賦存規(guī)律及探測(cè)技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)機(jī)制與災(zāi)害地球物理為專(zhuān)業(yè)特色，將非常規(guī)天然氣勘探和固體礦產(chǎn)勘探的新方法、新技術(shù)作為專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向。同時(shí)，拓寬本專(zhuān)業(yè)在地質(zhì)災(zāi)害防治等方面的應(yīng)用。采取如下措施、方法:

(1)進(jìn)一步加強(qiáng)教師的科研工作，提高教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平

按學(xué)科方向組建教師團(tuán)隊(duì)，積極參與課題研究工作，提高教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平;支持教師參與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力培訓(xùn)等措施。通過(guò)多種形式的教研教改活動(dòng)，提高教師的教學(xué)能力，營(yíng)造良好的教學(xué)科研環(huán)境。

(2)著手培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，將本學(xué)科前沿知識(shí)引入課堂，積極地讓學(xué)生參與教師的科研課題中，使學(xué)生能夠受到良好的科學(xué)研究的熏陶，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。

(3)建設(shè)和完善相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室

在進(jìn)一步完善和充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，在校內(nèi)建設(shè)非常規(guī)天然氣勘探地球物理實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試的試驗(yàn)室。通過(guò)科學(xué)的管理和實(shí)驗(yàn)條件的改善，為本專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和科研提供良好的實(shí)踐條件。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，尤其是要提高地球物理實(shí)踐的質(zhì)量，讓學(xué)生真正懂得地球物理數(shù)字處理的基本方法和基本技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)從以教師為中心轉(zhuǎn)變成以學(xué)生為中心，從強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)性轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撆c實(shí)踐相結(jié)合。

(4)加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外的合作，促進(jìn)“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合

通過(guò)聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名專(zhuān)家、學(xué)者講學(xué)，與相關(guān)企業(yè)、事業(yè)單位聯(lián)合建立實(shí)習(xí)基地，聯(lián)合開(kāi)展科研攻關(guān)等活動(dòng)，逐步實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

［1］劉吉余．資源勘查工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究與實(shí)踐［J］．黑龍江教育，2009．

P631

A

1674－5884(2012)04－0153－02

2012－02－17

成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金課題(PLC201003);湖南省教育廳一般項(xiàng)目(11C0516)

廖建平(1976－)，男，衡陽(yáng)常寧人，固體地球物理學(xué)博士，講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事石油天然氣及非常規(guī)天然氣的地球物理勘探理論方法研究。

(責(zé)任編校 龍四清)