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教学实验平台

作者:地球科学与工程学院管理员 发布日期:2018-06-11

 目前,学院拥有“广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室”和本科教学实验室中心:地球物理实验室、显微镜实验室、地质工程专业实验室、地球信息技术实验室;正在筹办“广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室”。根据中山大学地球科学学院学科基础和发展规划,以形成“国内特色、国际知名、不可替代”的学科优势,实现中山大学地球科学进入第一方阵的预期目标。需要集中力量建设“地球动力作用与灾害”大平台、优先筹建“物质成分与结构分析系统”、“构造变形观测与探测系统”、“年代学测试系统”、“模拟计算与地球动力学系统”和“地质灾害与工程试验系统”。以上支撑平台与设备集中建设在珠海校区,以在珠海校区形成地球科学领域的共享大平台。

 

(1) 物质成分与结构分析系统: 
认知与阐明地球物质的组成与来源是现代地球科学发展的基本要素和支柱,该平台主要围绕物质的元素成分和同位素测试而建设,将着重建设样品预处理系统、物质成分测试系统和物质结构分析系统。
(i) 样品预处理实验室:包括宇宙成因核素测年前处理系统、放射性碳14测年前处理系统、同位素超净实验室、热重分析仪、切割分析仪、粉碎加工与磨片室等;
(ii) 物质成分测试实验室:激光多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-LA-ICPMS)、热电离质谱仪(TIMS)、高分辨率X荧光光谱分析仪(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS);稳定同位素质谱仪(MAT253)、高效液相色谱仪、野外半定量分析仪等;

(iii) 物质结构分析实验室:电子探针、透射电镜、CL3阴极发光仪、EBSD扫描电镜、高分辨率岩芯扫描仪、冷热台偏光显微镜、激光拉曼光谱仪、X射线三维显微镜等。

 

(2) 构造变形观测与探测系统
主要围绕地表及地球内部形变和应变观测、地球不同圈层结构构造探测、海洋地貌格局及资源探查、及空间对地观测等研究领域来设计,以实现中山大学地球科学在“深地”、“深海”和“深空"探测研究领域形成自己的特色。
(i) 地表形变观测实验室:包括高精度地表变形测量系统,活动构造地表精细结构遥测系统、中远距离地面激光扫描仪和专业无人机系统,地表过程与构造变形物理模拟系统,岩石变形的应力应变观测系统,地表变形数据处理和图像显示系统等;
(ii) 空间对地观测实验室:全球卫星导航系统(GNSS)接收机,中远距离地面和无人机载激光雷达(LiDAR)扫描系统,InSAR人工反射器平台和数据处理系统,高分辨率卫星遥感接收系统等,卫星重力和卫星电磁信号接收和处理系统;
(iii) 地球内部活动监测实验室,主要是高分辨率宽频带地震仪、短周期流动观测数字地震仪,长周期大地电磁测深阵列、高密度电法探测仪器系统、流动相对重力仪,高精度绝对重力仪、地质雷达探测系统等;

(iv) 边缘海与深海探测实验室:海底地震仪、海底地磁仪、高分辨率海底声呐、深潜器等。

 

(3) 年代学测试系统
现代地球科学的革命性发展在于完整认知地球演化及人地交互作用,而年代学测试平台正是促进其变革的必需手段,通过购置以下年代学设备、以及与国内外相关实验室的交互式远程测试平台的协作,实现中山大学地学及人类学学科研究的全面提升,力求打造国内一流的“多视角-全手段-宽范围-高精度”的“深时”实验平台。
(i) 高温测年实验室(购置Cameca IMS-1280HR离子探针等) ;
(ii) 中温测年实验室(购置5400-40Ar/39Ar测试仪等) ;
(iii) 低温测年实验室(购置释光测量仪,裂变径迹测量仪,U-Th/He低温学测定仪等) ;
(iv) 古地磁测年实验室(购置超导磁力仪等) ;

(v) 在条件允许的条件下,建设加速器质谱实验室。

 

(4) 模拟计算与地球动力学系统
定量化和虚拟可视化是21世纪地球科学发展的全新领域,陆地与海洋资源的交互式现场模拟、地球动力学过程的四维再现、地质灾害成生与工程建设的全过程仿真等更是未来一段时间国内外关注的前沿研究领域。该平台可利用天河二号超级运算,正、反演地球动力学过程,使漫长而复杂的过程可视化,需要建设的内容主要涵盖两个方面:
(i) 仿真设备建设(三维实时立体图形工作站集群、CAVE系统和环幕投影系统、大屏幕或半球形图形显示系统等);

(ii) 数值模拟软件系统。

 

(5) 地质灾害与工程试验系统
以深地非常规资源开采和环南海战略要冲特殊岩土为核心研究对象,以地质灾害和地质工程理论为基础,重点研究上述研究对象的多孔介质水力特性及改造的关键技术、特殊岩土力学性能及其工程环境灾害等,构建地质工程与地质灾害防治实验平台。
(i) 常规岩土力学与水力学实验室:完善标准应力路径三轴试验,购置数控多功能电动击实仪,三联固结智能系统,三联直剪智能系统,激光位移测量装置等;
(ii) 特殊岩土力学实验室:完善现有设备,购置动静态真三轴测试系统/GDSTTA,麦克全自动压汞仪(AutoPore IV), 原子力显微镜,MTS万能电子伺服试验系统,高级液压固结试验系统、共振柱测试系统。购置土工离心机振动台测试系统g等;
(iii) 高温高压孔隙介质多相流体力学实验室:购置温度-力学-水力多场控制系统、可燃冰低温高压三轴测试系统、动态蒸汽吸附仪,2000°C真空烧结炉等;
(v) 高温高压岩土力学实验室:购置高温高压岩石三轴测试系统、并配套声发射测试系统、BOTDA布里渊散射分布式光纤测试系统(光纳仪)等。