50年代的国际地球物理年，舰年代的上地幔计划，70年代的地球动力学计划、国际磁层计划，幼年代、切年代的国际岩石层（圈）计划、地圈一生物圈计划、全球电离层和热层计划、国际日地物理计划，使地球物理学研究取得了新的进展。板块构造学说的提出和新地球观的形成，日地空间各层次能量耦合作用的发现，改变了一系列传统观念。

近代正在发展的岩石层（圈）地震层析成象，全球与区域的三维结构，复杂地质构造中地震波理论，地震震源的动力学破裂理论，地球内部介质的不均匀性和非线性特征，热动力机制与演化，环境地球物理，地震灾害预测，流体在岩石层（圈）介质中的作用，日地系统整体变化和地球空间环境预报，反演理论与方法等方面的研究，以及大型快速电子计算机、航空、海洋和空间探测技术的应用，将进一步提高地球物理的研究水平，深化人类对地球物理问题的认识。

地球物理学是一门应用性很强的基础学科，它的研究成果有助于增进人类对所生息的地球及其周围空间环境的科学认识，而且支持着众多的国民经济建设中具有重要意义的产业部门或高科技领域。例如，勘探和开发利用石油与天然气、地热资源、金属与非金属矿藏，预测与预防（或防治）诸如地震、火山、滑坡及岩爆等自然灾害，保护与监测地球生态环境，保障目地空间环境中航天飞行安全等。地球物理学已成为地球科学中最具活力的学科之一，并且与地质科学有密切联系，其研究成果将对21世纪人类的生存发展产生重要影响。

当代地球物理学面临严峻的挑战，如自然灾害、能源需求急增、资源短缺、环境恶化、人口增长对土地的压力等均直接威胁着人类的生存与进步，空间开发国际竞争则直接关系到国家安全和利益。地球物理学家必须投入研究和解决一系列严峻的挑战性问题，为确保人类社会的可持续发展作出贡献。

地球物理学包括固体地球物理学和空间物理学两个二级学科。

地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。已故著名地球物理学家赵九章先生是这样形容地球物理学的——“上穷碧落下黄泉、两处茫茫都不见”。

地球物理学的研究内容总体上可以分为应用和理论地球物理两大类。应用地球物理（又称勘探地球物理）的研究范围比较广泛，主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与工程探测等。勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、工程和环境监测以及构造研究等，方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等，通过先进的地球物理测量仪器，测量来自地下的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、反演、解释，进而推测地下的结构构造和矿产分布。勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型工程基址等的勘察及探测的主要学科。

理论地球物理研究对地球本体认识的理论与方法。如：地球起源、内部圈层结构、地球年龄、地球自转与形状等，具体包括地震学、地磁学、地电学、地热学和重力学等。理论地球物理学通过地震波场和电磁波场探测发现了位于上地幔的软流层，为活动论的新的地球观提供了惟一站得住脚的理论依据；通过全球大地热流量的测量圈定了热的洋脊和冷的消减带，结合古地磁研究结果和大洋中脊的条带状磁异常特征，为海底扩张和大陆飘移学说提供了令人信服的佐证；通过全球地震活动性和震源空间分布特征、全球重力、地磁和地热测量，为板块边界的划分提供了准确的依据；综合各种全球性的地球物理观测结果，对地球热状态、岩石圈热结构和流变性质提供了新的认识，为一直悬而未决的板块运动驱动机制问题的解决提供了新的依据。

地球物理学是以地球为研究对象的现代应用物理学，这门学科从20世纪初就自成体系。到了20世纪60年代发展极为迅速，地球物理学包含许多分之学科，涉及陆、海、空三域，是天文、物理、数学、化学和地质学之间的一门边缘学科。随着时代的发展，地球物理学的多学科交叉现象越来越明显，数学、物理、计算机科学、天文学等众多学科的发展大大促进了地球物理学的发展。在地球物理学天地里，既可以从事地磁场起源、地震发生机理这样的极负挑战性的研究，可以从事油气勘探、矿产勘探这样的关系到国家经济建设的应用性研究工作，也可以从事大气物理等交叉学科的研究工作。通过地球物理学专业培养出来的学生要掌握系统的数学物理基础理论和基本知识，有较强的计算机应用能力和较高的外语水平，具有扎实的地球物理专业知识和基本的实验技能，受过从事基础研究或应用研究的初步训练，具有较强的知识更新能力。

整体而言，地球物理学是利用物理方法研究地球或其他行星的科学，主要研究地球的各种物理性质，包括地球内部及表面的组成及各种自然作用与变化规律。其领域又可区分以下的类别：

地震学（Seismology）：

研究地震、地震波及其在地球的内部传播等与地震有关的科学。地震学是用来研究地球内部结构的一门重要科学。

重力学（Gravity）：

研究关于地球重力的科学，研究范围包括地球上的重力现象、重力分布、重力场及其他相关性质的研究。

地磁学（Geomagnetism）：

研究地球和大气圈之磁性的科学，主要研究有磁性的现象、来源、磁场等方面。

地电学（Geoelectricity）：

研究地球电场的科学，藉以推导地球内部介质的物性、组成和分布状态。

地热学（Geothermometry）：

研究地球热的科学，包括地球的温度、内部的热流、地表温度分布的现象及地球热能的来源等。

地球物理探勘学（GeophysicalProspecting）：

此为地球物理技术的运用，包括地震、地电、重力和地热等方面，可利用在石油、金属与非金属矿床、地下水资源及工程基址等的探勘及探测上。

地球物理学就是以地球为对象的一门应用物理学。这门学科自20世纪之初就已自成体系。到了20世纪六十年代以后，发展极为迅速。它包含许多分支学科，涉及海、陆、空三界，是天文、物理、化学、地质学之间的一门边缘科学。作为一个天体来研究地球，地球物理学和天体物理学是分不开的；研究地球本身的结构和发展时，地球物理学又和地质学有很密切的联系。但地球物理学所探讨的范围远不止此，它还包括研究地面形状的大地测量学，研究海洋运动的海洋物理学，研究低空的气象学和大气物理学，研究高空以至行星际空间物理学，研究地球本体的固体地球物理学（或叫做地体学），还有一些较小的分支，如火山学、冰川学、大地构造物理学等等。这些学科中，有的又各有独立的分支。人造卫星出现后，地球物理现象的观测扩展到了行星际空间。行星物理学是地球物理学的一引伸，但它所要解决的问题，离地球越来越远了。

地球物理学，如果狭义的理解，指的就是固体地球物理学。这一般又可分为两大方面：研究大尺度现象和一般原理的叫做普通地球物理学，利用由此发展出来的方法来勘探有用矿床和石油的，叫做勘探地球物理学（或物理探矿学）。应用于工程地质勘探、工程检测的发展为工程地球物理学，应用于环境探测和监测及环境保护而形成的环境地球物理学。地球物理学形成了独立的分支学科：地震学、重力学、地电学、地磁学，还有正在发展可能形成地热学。

1. 从事地质类专业勘查，以科研工作为主要方向，通过各种地球物理方法从事地质研究。包括复杂地质条件下大型岩体工程稳定性分析的理论与方法；地震正反演及地震数据处理中的热点问题研究；重大工程建设和城市发展中的环境工程地质问题；灾害环境下重大工程安全性问题的基础研究；滑坡形成机理与预测预报等。可以到地质调查局、海洋局等相关单位就职或科研院所，大专院校做相关的研究，教学工作。

2. 预测自然灾害，利用各种数字地震台网和台站观测数据为基础，结合重力、形变等地球物理观测手段，通过震源运动学与动力学、近断层地面运动和重力变化场等方面的研究，为地震发生机理研究与地震预测提供理论指导。开展工程与城市防震减灾基础理论和应用技术研究；开展地震区划理论研究，编制地震区划图；开展强震观测、震害调查场地勘测与工程结构测试与分析；开展城市灾害预警和减灾技术、地震紧急救援技术与方法研究。

3. 从事工程探测类，通过地球物理方法，探测工程、建筑进行水文工程地质、城市环境与建筑基础以及地下管线铺设情况的勘查等，通过工程地质、浅层地球物理与岩土力学的理论、实验研究和工程实践及其信息综合集成，认识地球表层物质、结构、状态及其在自然和工程作用下变形破坏机理与过程，评价工程岩土体的稳定性及其环境效应，寻求相应的工程技术与处理措施，保证重大工程的安全构筑与运行，实施工程建设与环境保护、改善相互协调。

4. 用以勘查石油与天然气和煤田地质构造，寻找金属与非金属矿产，可以到涉及到煤田、油田、矿井性质的国有大中型企业做相关技术性工作。中国石化，中国石油，中国海洋石油等大型国企都有大量的地球物理学专业人才。

5. 做相应的地球物理软件程序设计，地球物理仪器开发等工作，广泛应用于环保、城市给排水、地质、冶金、卫生防疫、商检、农业、渔业及教育科研等多个领域，这是在国内较为紧缺的行业。

6. 其他工程应用。提供区域地质；矿产地质；工程地质勘查；地球物理勘查；水文凿井；城市地下管线勘测及系统建设；路、桥、基桩质量无损检测；地质灾害评估与治理；地形测量、工程测量；管道测漏；地理信息系统建设；专题地图制作；农业地质；旅游地质；非开挖管线铺设；岩矿测试；矿产品开发等服务。总之，地球物理专业主要致力于开展战略性、综合性、先导性的应用基础创新研究，以解决国家在进行水电、矿山、油气勘探、铁路、交通、国防等部门工程建设中所提出的各种工程地质力学、地表结构、勘探地震资料处理难题。随着国民经济的快速发展，随着市场需求的不断增长，地球物理专业有着越来越广阔的发展空间。

主干学科：（地质学、物理学）、数学、信号与系统、计算机技术

主要课程：地球物理学（地震学、重力学、地磁学、地电学）、地球物理观测、地球物理数据处理、地球物理正反演、地球物理资料解释、地质学、电动力学、场理论、连续介质力学、信号与系统、数学物理方程、积分变换、复变函数计算机及信息处理等

主要实践性教学环节：包括主要课程的实验和实习、野外地质实习、毕业实习等，一般安排6周～12周。

修业年限：四年

授予学位：理学学士

相近专业：地质学、勘查技术与工程、资源勘查工程

开设院校：中国科学技术大学，北京大学，中国地质大学，吉林大学，防灾科技学院，同济大学，中国石油大学，云南大学，中国矿业大学（北京），中国矿业大学，长安大学，长江大学，成都理工大学，武汉大学，山东科技大学，东华理工大学，东北石油大学

地球物理学专业的主干学科概况

尽管关于地球物理学的研究具有数百年的悠久历史（关于地球磁场起源于地球内部的文献发表于1600年），但作为一个独立的学科却只有100多年 的历史。1898年，德国哥廷根大学设立了世界上第一个地球物理学教授职位，并成立了世界上第一个地球物理研究所。在这里，著名地球物理学家 Wiechert开设了一系列关于地球物理观测仪器的课程，培养出了如Gutenberg、Gaiger等一批闻名世界的地球物理学家。

中国的地球物理学是经过了几代人的艰苦努力而发展起来的。1952年，根据新中国经济建设对矿产资源的需求，北京地质学院（现改为中国地质大 学）和长春地质学院（现合并到吉林大学）相继成立了地球物理系。从此，一个正规的地球物理教育体系逐渐地建立了起来。1956年，成都地质学院（现改名为 成都理工大学）宣告成立，其勘探地球物理系在1958年开始招生。上述3所地质学院当时均隶属于地质矿产部，其地球物理学课程设置侧重于地球物理方法在固 体矿产、石油和天然气勘探及工程勘探中的应用（应用或勘探地球物理）。这3所学校为新中国培养了大约15000名地球物理工程师和应用地球物理学专家。

与上述各地质学院不同，新中国的综合性大学和研究机构侧重于地球物理学理论的研究与教学。1956年北京大学设置了地球物理学课程，1958年成立地球物理系；中国科学技术大学在1959年设立地球物理系；云南大学在20世纪60年代初开设地球物理学课程。综合性大学40多年来为我国固体地球物 理学、航天、通讯和太空科学领域培养了许多优秀的骨干人才，教学科研水平受到国内外同行的肯定，是我国培养固体地球物理学和空间科学人才的重要基地。

在20世纪50年代末和60年代初，随着固体矿产和碳氢化合物能源勘探任务的增加，国家对应用（勘探）地球物理学人才的需求量也极大地上升了。 为了满足国家的需要，当时隶属于不同部委的大约10所大学和学院招收地球物理学或应用地球物理学生，这些学生主要是地球物理专门化的学生。因此，地球物理 学毕业生急剧增加。

表1 1997年授予地球物理学学士学位高校一览表

注：[1]、[2]中国地质大学（北京）、中国地质大学（武汉）原名为北京地质学院；[3]长春科技大学原名为长春地质学院；[4]成都理工大学原名为成都地质学院；[5]西安工程学院原名为西安地质学院；[6]石家庄经济学院原名为河北地质学院。

随着国家经济体制改革教育事业处于历史上最困难的时期。

1998年教育部颁布实施新修订的《普通高等学校本科专业目录》。在这一《专业目录》中，开设了40余年的应用地球物理专业与勘察工程、水文地 质与工程地质（部分）、应用地球化学被作为一种技 术方法而不是一个专业，这直接影响了地球物理学专业的发展。新《专业目录》公布后，有关高校为了地球物理学的学科专业建设，同时也为了满足社会经济发展对 地球物理专业人才的需要，在1998年以后纷纷设立了地球物理学专业。开设地球物理学专业的高校已达到10所（见表2），其中大部分学校的地 球物理学专业是在原勘探地球物理（应用地球物理）的基础上发展起来的。虽然其课程设置各具特色，但尚未形成地球物理学的规范课程体系。

表2 2009年开设地球物理学专业高校一览表

注：[1]原长春科技大学于2000年并入新吉林大学。[2]原西安工程学院于2000年并入新长安大学。[3]原桂林工学院；[4]原武汉测绘科技大学并入武汉大学后设的一个学科。

地球物理学是在20世纪发展起来的重要边缘学科之一。在碳氢能源与固体矿产资源的勘探与开发、地质灾害的预防与监测、地球环境保护和污染监测等 方面发挥着越来越大的作用。在历史上，地球物理学的发展主要体现在三个方面：（1）不断改进仪器性能和观测技术，提高数据采集精度；（2）不断改进数据处 理和解释方法，提高信息处理、提取和解释的精度；（3）不断提出新的物理参数，扩大信息来源和信息量。

在科教兴国和可持续发展的战略框架下，地球物理学面临着新的挑战和时代赋予的机遇，在地球内部圈层结构，物质-能量的交换和耦合及深层要素等前沿领域有着艰巨的攻关任务。为了深化对地球本体的认识，为资源、灾害、环境和全球变化提供地球深层物质运动要素，并对其潜在前景进行预测，作为高等学校， 既要参加国内外科研攻关，更重要的是培养高层次的地球物理学人才，为中国地球物理学的发展提供人才保证。

专家研究认为，科学技术发展到今天，越来越显示出科学技术化、技术科学化的趋势。当今和未来技术的主体是高度科学化的技术，而当今和未来的科 学是高度技术化的科学[1]。地球物理学的发展也是如此。勘探地球物理技术的发展离不开地球物理学理论研究的进步，更需要数学、物理学、电子科学和计算机 科学的最新成就。同样，地球物理学理论研究也不可能没有勘探地球物理学所提供的技术支持。

但作为地球物理学教育，情况并非完全如此。我们刊登本文是，在地球物理学教育中存在着严重的理、工科分离问题。能否处理好这方面的关系，既是关系到地球物 理学教育的关键问题，也是地球物理学学科建设的一个重要方面。地球物理学教育的发展趋势应该是培养基础研究型、应用研究型复合性人才，同时应具有处理一定 层次技术问题的能力。各高校根据自己的实际情况选择侧重于地球物理学工科和地球物理学理科，或者是理工结合。

学科排名

本一级学科中，全国具有“博士一级”授权的高校共7所，2012年第三次教育部学科评估有6所参评；还有部分具有“博士二级”授权和硕士授权的高校参加了评估；参评高校共计7所。 注：以下得分相同的高校按学校代码顺序排列。

培养目标

本专业培养具备坚实的数理基础和较系统的地球物理学基本理论、基本知识和基本技能，受到基础研究和应用基础研究的基本训练，具有较好的科学素养及初步教学、研究能力，能在科研机构、高等学校或相关的技术和行政部门从事科研、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才。

培养要求

本专业学生主要学习地球物理学方面的基本理论和基本知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，掌握地球深部构造、地震预测、地球物理工程、能源及矿产资源勘察等研究与开发的基本技能。

专业特色

地球物理学是一门介于物理学、地质学、大气科学、海洋科学和天文学之间的边缘学科。它的主要研究对象是人类生息的地球及其周围空间。它用物理学的原理和方法，通过利用先进的电子和信息技术、航空航天技术和空间探测技术对各种地球物理场进行观测，来探索地球内部及其周围空间、近地太空的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上优化和改善人类生存和活动环境，防御及减轻地球与空间灾害对人类的影响，为探测和开发国民经济中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术。而空间物理则以太阳系特别是日地空间物理环境作为主要研究对象。地球物理学是一门应用性很强的基础学科，它的研究成果不仅有助于增进人类地球及其空间环境的科学认识，为太空时代的人类活动提供了必要的基础。地球物理学已成为地球科学中最具活力的学科之一，其研究成果将对21世纪人类的生存发展、太空环境的充分利用产生重要影响。

毕业生主要到科研机构（如中科院、航天部门），高等院校，能源与资源、灾害预测预报、通讯等部门，国家机关，及计算机行业从事科研、教学、工程技术与业务管理工作。

地球物理学领域的国内代表性学术期刊有《地球物理学报》等。在美欧日等发达国家，地球物理学领域的知名国际性学术期刊有美国的《地球物理学研究杂志》（Journal of Geophysical Research）和《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters），欧洲（德国）的《地球物理学年鉴》（Annales Geophysicae），欧洲（英国）的《Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics》和日本的《地球，行星和宇宙空间》（Earth, Planets and Space）等。

威歇特（Emil Wiechert）是世界上第一位地球物理学教授。

在阅读地球物理经典论文的同时，对照着追踪撰写这些经典论文的作者生平，包括他们的童年时代，以及他们的前后学术家谱，有时候也是一件非常有趣并值得深思的事情。

大多数人都对地震学家里克特（Charles Francis Richter）耳熟能详，主要是因为他那著名的里氏地震震级的标定方法。里克特是幸运的，能够正好赶上地震学日新月异快速发展的大好时代。他学术出身于传统的经典物理学，博士毕业之前，便能够得到诺贝尔奖获得者——密立根的赏识，进入到蒸蒸日上的后来挪至加州理工学院的地震学实验室工作，并因此能够“傍上”当时地震学界的超级大腕——地震学家古登堡（Beno Gutenberg）；反过来，因为古登堡与里克特等人的开创性工作，加州理工学院的地震学实验室，也包括加州理工学院本身，因此而变得更加地有名。

关于古登堡，我曾经在“纪念人类发现地壳100周年”一文中介绍了他的代表性工作，是他发现了地球内部的地幔地核界面——我们称之为古登堡界面，并且准确地通过地震学的方法确定了这个界面的深度，他的这项非凡的工作发表于1914年。到了1930年，也就是里克特获得他的物理学博士学位的两年后，古登堡因为他的犹太裔身份，被迫从当时的自然科学中心德国，转道美国任加州理工学院地震学实验室的教授，从而开始了他与里克特两人之间长时间的亲密合作。

完全可以说，如果没有古登堡的大力提携与高风亮节，那么关于地震震级标定的名称，或许就有可能变成了古氏震级，基本没有里克特与里氏震级什么事了，甚至里克特是否能够成为加州理工学院的教授，都可能是一个未知数。当然，这样的历史不会发生，也不可能发生。

因为古登堡同样遇到了一位很好的学术领路人——地球物理学家威歇特（Emil Wiechert）！凡学过“地震学原理”课程者都知道，地震波在地球内部传播，它的传播速度如何确定？有两个非常经典的办法可以求解，一个是古登堡提出的拐点方法，另一个便是威歇特等人提出的积分方法。换句话说，我们关于地震学的大部分工作，都是建立在威歇特与古登堡师徒二人的工作基础之上的。

进一步追踪可以发现，其实古登堡之所以伟大，一定程度上与威歇特的慧眼识才及其后的大力提拔是分不开的。事实上，称威歇特为一位杰出的传统物理学家一点都不意外，他曾经在世界上第一个成功地测量出了电子的质荷比，只是在具体解释的最后临门一脚中，因为“臭脚”而致球偏出网不入正门。

威歇特随后从一位传统的物理学家，华丽转身为世界上的第一位地球物理学家（1898年），他首先提出了可实证的地球分层模型，并提出来如何确定这些分层的计算方法，随后逐渐地被他自己，与他的得力弟子古登堡等人一一确认与修改。

其实，在量子力学产生以前，传统物理学中表征微观尺度的原子分层模型，这在十九世纪末与二十世纪初那段时间的物理学家们看来，是一件再正常不过的事情。

与之对照，未来的地球物理学如何发展？也同样到了地球物理学家们认真思考的时候了。换句话说，关于地球物理，我们刊登这篇文件时有可能走到了一个临界点，类似于100年前的传统物理学那样的状态——但随后便有了量子物理学。

2016年2月9日至13日，中国第32次南极科考队大洋考察队在南极罗斯海的维多利亚地盆地海域进行地球物理作业，成功采集到了720公里测线的重力、磁力和反射地震等数据。这是近年来我国在罗斯海地区获得数据量最大的一次地球物理考察，它将为中国科学家研究西南极裂谷发育的历史和过程提供坚实的数据资料。

“本次采集到的地球物理数据，将为我们揭示罗斯海维多利亚地盆地及其与西南极裂谷的相互关系，以及罗斯海冰川历史活动范围提供坚实的数据资料。此次测线连接了我国在维多利亚地盆地的已有地球物理资料和深海钻探计划罗斯海钻孔，也将为历史资料的解译提供准确的地层时代标尺。

2009年12月29日，全国科学技术名词审定委员和中国地球物理学会共同组建了第二届地球物理学名词审定委员会，陈运泰院士任主任委员，开始组织第二版地球物理学名词的审定工作，在1988年出版公布的《地球物理学名词》的基础上修订增补，并加注定义或注释。在第二届地球物理学名词审定委员会专家们的共同努力下，经多次审定讨论修改，于2020年12月24日形成了第二版地球物理学名词征求意见稿，在全国科学技术名词审定委员会网站及有关媒体面向全社会公开征求意见。根据反馈意见，第二届地球物理学名词审定委员会再次修改和完善，上报全国科学技术名词审定委员会批准正式公布。

该规范名词内容包括：地震科学、地球动力学、地球重力学、地球电磁学、空间物理学、地热学、地壳流体科学、勘探地球物理学、海洋地球物理学、地球物理信息学、灾害学、环境安全军事地球物理学12部分，共6305条，每条名词均给出了定义或注释。

2022年8月，地球物理学名词经第二届地球物理学名词审定委员会审定，全国科学技术名词审定委员会批准，正式出版公布。全国各科研、教学、生产、经营、新闻出版等单位应遵照使用。