应用地球物理课堂走进熔岩管道
——南科大地空系学生海口火山野外实践教学活动纪实
“应用地球物理学是利用物理学原理和专用设备,面向人类实际生产和生活问题,研究地球内部结构和探查自然资源的学科。它通过电磁场、重力场、地震波等探测手段,“透视”地下空间,是现代社会高质量发展背后的关键支撑技术。南方科技大学地球与空间科学系为本科二年级学生开设的“应用地球物理学”课程,旨在将地球物理理论与实际应用紧密结合,让学生深入理解现代地球物理技术的基本原理与应用方法。”
2026年5月8日,南方科技大学地球与空间科学系“应用地球物理学”课程组织学生赴海南省海口市,开展了为期三天的火山熔岩管道探测野外实践活动,围绕熔岩管道这一独特的地质现象开展实地考察与探地雷达探测实践。

南科大地空系师生在熔岩洞口现场
此次野外实践选址位于海口的著名熔岩洞群,其中熔岩管道结构是火山喷发熔岩流动冷却后形成的天然地下通道。研究熔岩管道不仅有助于揭示火山活动历史和熔岩地貌演化规律,还对未来人类移民火星和月球建立地下基地有巨大的实用价值。海口熔岩管道具有分布广泛、形态多样、规模巨大的特点,部分塌陷形成了典型剖面,便于对探测结果进行验证,是理想的教学和科研场所。

师生勘察熔岩管道洞外及内部特征
此次野外实践使用探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)技术进行探测。通过GPR向地下发射电磁脉冲信号,同时接收反射回波,形成地下结构图像,其原理类似医学超声成像。师生首先对熔岩洞及周边地质地貌进行勘查,精确记录了洞口、洞道及出口的地理位置。随后,选用200MHz的屏蔽天线和80MHz的非屏蔽天线在已知熔岩管道上方进行GPR扫描,获取了实地采集的雷达数据。在教师指导下,学生通过小组讨论与软件分析,完成雷达剖面绘制和异常体解读,并在现场验证地质解释,初步掌握了地球物理探测的完整流程。
实验成功从雷达反射信号中识别出了熔岩管道的位置、深度等信息,同时推算出熔岩凝固后形成的岩层电磁波速度。此外,实践活动还前往雷琼世界地质公园,进行了火山地貌与火山活动演化过程实地学习,进一步丰富了“大地学”人才培养所需要的宽广专业基础。

学生操作探地雷达设备采集第一手数据

同学们与教师在现场讨论数据成果

学生采集、处理、解释的探地雷达剖面
通过野外实践课堂,学生们不仅能学习、掌握应用地球物理学科的具体作业技术,还深入了解各个勘察环节、地球物理各方法之间的关系,掌握了基本数据处理流程与地质解释方法,使理论知识得以具象化呈现。通过此次活动,同学们深刻认识到应用地球物理理论知识在解决实际问题中的关键作用,并获得了室内教学无法提供的一手经验和数据资料,切身感受到应用地球物理学科的魅力。
参与活动学生感想:
2024级本科生林家骏:
书本上的公式只有踩在勘探的路上,才算真正装进了心里。
2024级本科生李昊锴:
通过这次实践活动我学习到了很多地球物理仪器的使用方法,同时也认识到只有在实践中亲身体验过,才能真正了解理论是如何才能合理运用到实践中的。
2024级本科生周支宇:
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”在上周的实践活动中,我手持RTK,以脚步丈量祖国大地,在一次次观测、记录与校准中,我切身体会到观测工作的不易,也更加理解了数据背后所承载的责任与意义。烈日下的奔走、仪器前的专注,不仅让我提升了专业技能,更让我对“知行合一”有了更加深刻的认识。
2023级本科生肖桐宇:
置身海南火山熔岩地貌,踏千年玄武岩层峦,以探地雷达为尺,向大地深处求索奥秘。从课堂理论到野外实操,以科技感知地层肌理,在山野间实践求索。这场火山畔的学习,我既领略了自然地质的磅礴壮阔,也沉淀了专业求索的初心与定力。
作为新型研究型大学,南方科技大学持续深化教育教学改革,将本科教学与前沿科研相结合,形成了独具特色的本科教学体系。未来,地球与空间科学系将继续结合专业特色,增设更多野外教学实践,丰富同学们的专业学习体验。
----南方科技大学---
地球与空间科学系
图文:杨滢、杨迪琨、李昊锴
排版:白晨熹
审核:杨迪琨