國土資源部新構造運動與地質災害重點實驗室

基本介紹

• 中文名：國土資源部新地構造運動與地質災害重點實驗室
• 人員總數：38
• 辦公面積：585平方米
• 所屬機構：國土資源部地質力學研究所

實驗室-依託

國土資源部新構造運動與地質災害重點實驗室依託；中國地質科學院地質力學研究所。

實驗室-領域

學科(領域)：地質環境和地質災害

主要研究方向

新構造運動特點及其引發的地質災害與地殼變形產生的地表過程的關係，其對國家重大工程、重點城市和重要經濟區帶的安全造成的危害。通過地殼變形地表過程規律的揭示，為減少相關地質災害的損失提供科學依據。

主要研究內容

地殼變形的地表過程涉及的研究內容廣泛，該實驗室將重點研究新構造運動及其地貌變遷和環境效應、區域地殼穩定性評價、地應力測量及其工程套用、地質災害和地質環境。

1、新構造運動及其地貌變遷和環境效應

全國新構造運動規律和趨勢分析評價、新構造運動與地貌變遷（河流演化）關係研究、新構造運動與地表過程研究、地表過程的表現方式和機理研究、新構造變形幾何學和運動學特徵研究、區域新構造變形研究、現今構造應力場和挽近構造應力場演化、新構造年代學研究、區域新構造運動學、國家重大工程場區的區域活動構造調查評價等。

2、區域地殼穩定性評價

區域地殼穩定性是指地殼某一區域範圍或某工程建設地區，在地殼構造作用力等內、外動力的綜合作用下，現今地殼及其表層的相對穩定程度，以及這種穩定程度與工程建築之間的相互作用和影響。研究區域地殼穩定性是為了選擇相對穩定的地區作為工程建設的基地和場址，或評估一個城市或地區的穩定性對該區的建設和人民生活的影響。李四光教授曾提出在活動構造帶內選擇相對穩定的 "安全島" 作為工程建設基地和場址的理論，進一步深化 "安全島" 理論，擴大其套用領域是本項研究的主要內容。

圍繞國家西部大開發和可持續發展建設的若干標誌性工程的規劃、建設和管理運營進行新構造和活動斷裂調查、監測分析，關鍵工程地段的地應力測量及工程套用分析，現今構造應力場與重大災害機理模擬計算分析，區域工程條件和環境效應調查分析，區域地殼穩定性和工程安全性綜合評價，為國家重大工程規劃、建設和運營進行活動構造和工程地質災害監測、防治及安全評價提供關鍵技術支撐。

主要包括：青藏高原及其周邊區域地殼穩定性評價調查研究，鄂爾多斯及其周緣區域地殼穩定性評價調查研究，秦巴地區地殼穩定性評價研究，川滇地區地殼穩定性調查評價、東部沿海核電站區域地殼穩定性調查評價，重大城市地殼穩定性評價小區劃研究等等。

3、地應力測量及其工程套用

地應力和區域構造應力場研究是區域地殼穩定性評價體系中的重要組成部分，其主要研究內容有：地應力成因、主要特徵及其與構造運動的關係；地應力測量的基礎理論；測量儀器和方法研究；構造應力場的數學模擬；應力場的反分析；不同溫壓和不同邊界條件下岩石的應力-應變規律；工程穩定性應力分析；地應力在工程建設中的套用，包括在礦山、水工、電站、地震及石油工業中的套用。

在重要工程場地的地應力絕對值測量和相對值測量，確定現今應力狀態及其隨時間的動態變化，探測地質災害形成過程，捕捉災害前兆信息。同時進行在資源開發和災害預報中的地應力動態監測研究。

在我國大陸地域建立幾條貫穿不同構造單元的地表主幹地應力測量剖面，在關鍵地域建立地應力監測系統，進行長期的地應力實時監測，基本摸清我國大陸地殼表層總體應力狀態和分布規律，深入研究地殼內動力引起的地質災害發生機理，提高地質災害預測預報能力。

4、地質災害預測評價研究

主要包括：地質災害形成機理和過程研究，特別是與地表過程相關的群發地質災害演化過程、誘發因素和臨界誘發條件研究，區域地質災害分布規律和發展趨勢研究，地質災害危險性和敏感性分區評價，地質災害評價和預測預報的指標判據體系研究；地質災害預測評價的理論及監測預警的關鍵技術研究，地質災害演化過程仿真模擬計算和預測模型研究，地質災害對線性工程的破壞性和危險性定量評估技術方法研究；地質災害損失評估和重大災情應急救災關鍵技術研究，基於3S技術的區域（特別是與國家重大工程相關的）地質災害監測預警信息系統研究等。

5、地質環境

第四紀地質與環境領域主要研究第四紀不同時間尺度的構造運動-氣候演化-環境變遷相互耦合關係，服務於國土環境監測與治理，是二十一世紀國際地學界關注的前沿性套用基礎研究領域。主要包括第四紀黃土與環境、第四紀冰川與環境、第四紀磁性地層、亞洲大陸古季風與古氣候環境、新構造運動與第四紀地貌、主要江河流域變遷與環境、第四紀重要生物化石層磁性與環境、城市地質生態環境、湖泊沉積與環境等研究內容。

實驗室-目標

預期目標：

在3年的時間內，通過對現有實驗室的技術整合、調整、充實和改造擴建，建立3－5個有關鍵技術支撐的地殼變形地表過程實驗室，在地應力測量及其工程套用、活動構造監測、新構造年代學、地殼變形與地質災害相關分析、區域地殼穩定性評價等方面成為國內領先的實驗室。

實現預期目標的基礎條件是，近三年內，地質力學研究所將得到中國地質調查局2000多萬元的與實驗室建設密切相關的儀器設備；地質力學研究所目前正承擔中國地質調查局資助的有關青藏鐵路沿線的新構造和工程地質災害的專項研究、南水北調西線工程沿線的區域地殼穩定性評價調查評價、三峽引水工程秦巴段地殼穩定性調查評價、西氣東輸西段活動構造與地殼穩定性評價等，這些研究都涉及地殼變形地表過程的研究，並為實驗室提供了非常難得的野外實驗基地和項目支撐。

實驗室-成果

2001年以來取得的成果：

2001年～2003年，以該實驗室研究人員為骨幹與鐵道第一勘察設計院合作，完成了青藏鐵路沿線活動斷裂勘測和地應力測量及其工程套用項目，科研報告被專家評為優秀，並為鐵路建設設計部門所採用。主持完成了三峽庫區地質災害預測、三峽引水工程、南水北調西線工程、西氣東輸工程、黃河上游新構造活動與地殼穩定性調查研究等一批新構造運動與區域地殼穩定性評價的與國家重大工程有關的研究項目，取得了重要成果和學術進展。

1、研究了青藏高原北緣阿爾金斷裂帶晚新生代左旋走滑歷史，估算了走滑速率；確定新生代時期大華北地區經歷了三期引張應力方向轉換過程，古近紀NW－SE向，中新世NNE－SSW向和上新世－第四紀時期NW－SE向，其分別對應三個不同盆地的演化階段；初步識別出中新世以來青藏高原東緣經歷了二期幕式擠出事件。

2、在青藏高原地區獲得系統的原地地應力測量數據，初步建立區域地應力網路格架；獲得大地震前後地應力變化的實測數據，研究結果在國際權威雜誌發表；地應力隨深度變化的研究取得重要進展；地應力測量和區域地殼穩定性評價工作服務於青藏鐵路工程建設取得顯著社會和經濟效益。

3、利用GIS技術，完成了三峽庫區豐都縣和巴東縣城區地質災害（土石流、滑坡）空間資料庫和信息系統；結合典型滑坡成因機理解析，探討了3類滑坡發生機制，初步建立了滑坡預測預警判據體系。

4、建立地應力測量實時數據採集傳輸系統；開闢套用地震層析成像技術進行活動構造研究，確定誘發地震的震源空間分布及其遷移過程、破裂位移三維展布、應力張量的空間分布及其變化。

在學術論文方面，先後在Science、Geophysical Research Letter、Geophysical Journal International、Journal of Geophysical Research、Tectonophysics、Geology、Environmental Geology、Engineering Geology等國際SCI期刊和中國科學、地質學報等國核心心期刊上發表論文一百二十餘篇。

實驗室-支撐

科研隊伍、實驗條件及儀器、設備

1、科研隊伍總體狀況

現有固定研究人員15人，實驗技術人員5人；管理人員1人，所外客座研究人員11人，所內客座研究人員7人。固定研究人員中研究員15人，60歲以上2人，50歲以上2人，40歲以上8人，40歲以下3人，有博士後資歷4人，博士10人（含博士後），碩士2人，本科3人。該實驗室現有博士研究生導師10 人，碩士研究生導師 5 人。從2000年以來已有2名博士研究生畢業，4名碩士研究生畢業，並有2名博士後人員完成研究工作出站；總計招收博士研究生18人，招收碩士研究生10人，4名博士後人員進站工作。

2、現有儀器、設備

實驗室現擁有的房間數有38個自然間總計585m2，約占依託單位科研樓科研用房面積的33%，主要儀器設備如下：電子自旋共振波譜儀（ESR-95）、2G超導磁力儀系統、D-MAX射線衍射儀、微地震台陣網天然地震層析系統、14C同位素測年（WALLAC-1220QUANT）、RIKPA-420型三維光彈測試儀、GPS高精度位移監測系統（shtechuZ-CGRS系統）、地質雷達（pulseDKKO100A）、熱釋光、光釋光測年系統（TL/OSL-DA-15A/B）、多極質譜儀（UTI 100c）等地殼變形地表過程實驗室依託於地質力學研究所，與所的科技創新基地緊密配合，採取實驗室主任負責制，聘任學科帶頭人為重點實驗室（組）的負責人，建立小而精的管理辦事機構，聘請國內本領域著名院士專家組成開放實驗室學術委員會，對實驗室研究方向、學術活動、研究課題立項、實施給予指導。實行以項目管理為主導，輔之人員管理、經費管理、設備管理，以抓科研成果、抓人才培養為基本目標，積極承擔國家九七三項目、科技攻關項目、自然科學基金項目、國土資源部和其他部委、省市自治區項目，以其中有重要科學意義、確需開展深入研究的內容設立實驗研究課題，以能居於國際地學前沿的研究題目為支持目標，向國內外有學術影響的專家開放，聯絡國內外各有關科研單位的知名專家，採取派出訪問和接待來訪共同研究方式積極開展國際和國內合作。採用國際科研單位通用的運行方式，建立"項目管理"、"經費管理"、"成果管理"、"固定與客座研究員評審、聘任制度"等一系列規章制度，研究制定"實驗室管理辦法"。學術委員會（或基金委員會）定期舉行會議，對實驗室研究工作進行指導，評議審定資助項目，以公平、公正、公開原則，高度認真負責的態度，管理好實驗室科研經費和運行經費，用有限的資金支持重點項目，直接資助申請人來實驗室開展實驗研究（實驗室計畫準備必要食宿條件），以取得具有國際水平的研究成果，在國際著名學術期刊和科學會議學術機構發表研究成果，組織和參加國際多邊或雙邊學術討論會等交流活動，擴大學術影響。

實驗室-定位

實驗室立足於建成國土資源部的優秀開放實驗室，發揮現有學科、專業和人才優勢，建立"開放、流動、競爭、協作"的運行機制，與國內外優勢院校開展廣泛合作，以邀請客座研究人員方式進行有關科學研究，以流動管理方式吸引優秀人才，加強人員往來和學術交流，堅持地質力學科技創新，在完成科研項目當中培養人才，進一步完善實驗室基本建設，提交有國際先進水平的成果，要加快開放實驗室的硬體和軟體建設，在3－5年內建立起本領域國內領先、達到國際水平，具有一流設備和一流人才的研究基地，成為國家公益性研究所的重要技術支撐。驗室選擇地殼形變地表過程、挽近構造運動、現今活動構造的運動學及其與自然界外營力相互作用引發地質災害的規律和動力學機制的研究為主攻目標；選擇青藏高原與周邊區以及控制我國大陸現今地貌的主要的新生代構造帶為重點區帶，以核心城市、大城市周邊、重要經濟建設區、重大工程基地、自然生態脆弱地帶為研究的重點區塊；通過承擔國家各類項目以及以橫向合作方式，開展新構造運動、地殼變形或地質災害對國家重大工程和重要政治經濟中心區安全性影響的研究，查清地殼表層變形機理與地質災害的分布與發生規律，在動態的三維空間考查構造體系的發生髮展，為國土資源大調查服務。建立地質災害多發區與重大工程區地質災害和環境評價技術體系，建立地質災害預測預警系統，為國土資源規劃、管理、分級、分類和合理開發利用提供科學依據。研究第四紀不同時間尺度的構造運動-氣候演化-環境變遷相互耦合關係，為區域地殼穩定性評價研究提供地質背景，服務於國土環境監測與治理。

實驗室-交流

三年中派出19人次赴美國、巴西、法國、日本、俄羅斯等國家和台灣地區進行訪問、開展合作研究、參加學術討論會；三年中接待了美國加州大學、紐約州立大學、德國烏茲大學、日本神戶大學、靜岡大學、瑞士伯爾尼大學、法國巴黎地球物理所的專家29人次來華訪問、合作研究和學術交流活動。

2001年結合所承擔的"青藏鐵路沿線地質災害評估、活動斷裂勘測與地應力測量及工程套用"項目，邀請鐵道工程、地震地質、地應力等方面的專家舉行了4次地質災害與工程穩定性專題講座和座談會；2002年結合研究所和實驗室的國際、國內合作項目，邀請國內外專家組織了6次學術報告會。2003年10月主辦有美、英、日、俄、中地質學家參加的東亞中生代大地構造學術研討會。2004年3月主辦中國東部中生代大地構造研討會。

在學術交流方面，與美國、日本、法國、英國、俄羅斯等國家進行不同方式的交流與合作，實驗室資助美國、日本客座研究人員開展與實驗室主要研究方向和社會發展緊密結合的課題，並取得重要研究結果。