生物地球物理:地球物理方法在研究生物地球化学过程中的应用和发展

张弛; 董毅

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生物地球物理:地球物理方法在研究生物地球化学过程中的应用和发展

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微生物广泛参与了其所处地质环境的物理和化学性质改造过程.监控微生物与地质介质之间相互作用的过程并了解其机制对近地面环境工程中土壤及地下水污染整治等实际应用有着至关重要的作用.地球物理勘测成像技术不仅能够在传统应用中测量和表征地表以下的物理特性变化,大量直接有效的证据表明这些方法还可以捕获孔隙介质中的生物地球化学变化的动态过程,包括监测微生物、微生物活动以及它们与矿物之间的相互作用.生物地球物理(Biogeophysics)作为勘探地球物理的一个新兴分支学科,包含了微生物学、生物地球科学以及地球物理勘测等多个学科,侧重于研究微生物与地质介质相互作用对地球物理场的影响.过去十几年在生物地球物理领域的研究充分表明和验证了地球物理勘测方法的独特优点(最小化侵入、时空连续及跨尺度运用),并为将传统勘测方法用于探索跨时间空间各尺度的地下生物地球化学动态过程提供了理论及实验依据.本篇综述将系统介绍生物地球物理学科的理论背景、发展和研究前沿.首先讨论微生物及其活动引起的孔隙介质中物理化学性质的变化.其次,将侧重于探讨微生物活动对包括地电法、电磁法、探地雷达以及地震法等不同地球物理场的响应.最后将讨论生物地球物理领域的机遇、挑战和潜在应用.

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来源
《地球物理学报》 |2015年第8期|2718-2729|共12页
作者
张弛; 董毅;
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作者单位

美国堪萨斯大学地质系,堪萨斯66045;

美国科罗拉多矿业学院土木及环境工程系,科罗拉多 80401;

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正文语种 chi
中图分类地球物理勘探;
关键词
生物地球物理; 地球物理勘测方法; 微生物过程; 生物地球化学过程; 微生物矿物相互作用;

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