曾融生

求学生涯

曾融生祖籍福建平潭。父亲曾文基是美以美基督教会牧师。在父亲的熏陶下，曾融生从小就养成了办事认真的习惯、对人诚挚的品质。

曾融生先在平潭读小学、初中，1937年转学福清龙田融美初中，1938年考入福州英华中学读高中。英华中学是一所教会学校，对英语要求较高，他入学之初颇感吃力，但凭着勤奋努力很快就赶了上去，而且数学、物理成绩一向名列前茅。

当时教育部门要求，凡高中学生都要参加“民训”、“民教”工作。曾融生读完高中一年级后由于不到规定的年龄，没有参加“民训”和“民教”，而是到福清龙田融美附属小学教书。他住在一座破庙里，夜里一盏油灯伴着他批改作业，每天三顿地瓜稀饭就着炒豆渣或盐水煮蚬仔。一年的教学生活，对他了解社会、认识人生、增强独立生活能力有很大的帮助。1940年，他回到英华中学继续上学。1942年毕业，以优异的成绩被保送到厦门大学数理系学习。

当时，厦门大学虽然称不上是全国第一流的高等学府，却有几位名教授，开设了几门当时仅有少数几所大学开设的课程，如近代物理、数理方程、高等电磁学等。4年的大学学习中，曾融生打下了坚实的数理基础。1946年，他大学毕业，留校在数理系做助教。

1947年，曾融生进入北平研究院物理研究所做地球物理学家顾功叙教授的助手。当时顾功叙正在利用中国境内观测的重力加速度资料进行重力均衡的研究，曾融生帮助顾功叙做计算分析工作。地球物理科学对他来说是陌生的，但凭借着深厚的英文功底和扎实的数理科学基础，他一边工作一边钻研有关的中外文献，很快便进入了地球物理研究之堂。1949年，顾功叙和他联名发表了题为《中国境内208处重力加速度测点之海陆均衡变差》的一组论文。

建国之后

中华人民共和国成立之初，迫切需要开展地球物理勘探工作，而当时从事这方面工作的只有几个人。为此，协助顾功叙在北京举办了地球物理勘探短期培训班。学员三十余人，由高中毕业生和大学毕业生组成，经基本培训后即带往东北长春、鞍山等地实地勘探，边实践边学习，很快成长起来，后来大多成为冶金工业部地球物理勘探队伍的骨干。

1950年中国科学院成立后，即在南京建立了地球物理研究所。曾融生到该所在傅承义和顾功叙领导下从事地球物理勘探工作。他在湖北大冶尖林山发现有磁异常，建议钻井证实，地质部总工程师谢家荣与苏联专家采纳他的建议布井钻探，果然发现了富铁矿层，为大冶铁矿的开发立了一功。

1953年，曾融生主要从事电阻率仪器的改进实验研究。他感到原在官厅水库勘测坝址所用美国进口的电阻率仪器过于笨重，操作起来甚为不便，因而拟用电子线路改进电阻率仪器。经过反复实验研究，终于获得成功，并发表了题为《真空管的电阻率探矿仪》的论文。1953—1954年，他还协助傅承义创办了北京地质学院地球物理勘探教研室，并应国家经济建设急需，举办物探短训班，他主要负责实验室的建设工作。

严谨的学风、忘我的劳动、认真负责的工作态度，为师生们树立了良好的学习榜样。当时，王鸿祯、张炳熹、池际尚、马杏垣等教授很愿意与地球物理研究者共事，把他引入地质学院。1954年，他与志同道合的戴爱云结婚。戴爱云毕业于南京大学生物系，后成为中国科学院动物研究所颇有造诣的动物学家。1992年，她和曾融生一同列入《中华当代文化名人大辞典》。

1956年，曾融生随傅承义到北京大学组建固体地球物理教研室，并讲授地球物理勘探课程。1957年，武汉大学地球物理专业的学生全部转入北京大学学习。同年，他升任副研究员。

1960年，中国科学院地球物理研究所组建了地壳物理研究室，顾功叙副所长兼室主任，曾融生主持室内常务工作。他根据地壳物理的研究方向，组建了地壳深部探测、高温高压和模拟实验，利用天然地震研究地球深部构造及重力等研究组，取得了丰硕的成果。1965—1966年，他在中国科学技术大学讲授地壳物理课程。1965年，地球物理研究所在昆明成立工作站，他所在的研究室迁往昆明。半年后，地球物理研究所昆明工作站改为昆明地球物理研究所，他担任第一研究室(地震研究室)主任和第三研究室(地壳物理研究室)主任。

1978年，曾融生调到北京国家地震局地球物理研究所，后任地球内部构造研究室主任，同年晋升为研究员。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。

曾融生先后担任国务院学位委员会第二、三届学科评议组成员，第二、三届国家自然科学奖励委员会委员，中国地球物理学会副理事长，中国地震学会理事。他曾当选为国际岩石圈计划岩石圈构造和组成委员会委员，可控源地震学国际委员会委员，国际地幔软流圈研究组成员，荷兰《地球动力学》(JournalofGeodynamics)杂志编委等。

经他指导的硕士和博士研究生已取得学位的有二十余人，他们已成为地球物理各条战线上的骨干力量。他先后发表了二十多篇(部)极有影响的学术论文和专著，其中有些已成为我国地球物理学中的经典著作。他多次获得国家级奖励。他领导的“柴达木盆地地壳构造的研究”，1978年获得全国科学大会奖。

他主持的“北京地区地壳构造的研究”获国家地震局1979—1981年度科技成果二等奖；他主持的“沙特阿拉伯地震测深数据的解释”获国家地震局1979—1981年度科技成果三等奖。国内外学术界对他的科学贡献有很高的评价。1991年他被载入英国剑桥国际传记中心出版的《有成就的人》(Menofachievement,第15版)，同年美国传记协会也将他收入到《世界5000名人录》(5000personalitiesoftheworld,第3版)中。

重大贡献

曾融生院士为开拓我国地球物理科学事业，尤其是在开辟我国地球深部构造的研究方面作出了重大贡献。

1.开创我国地球深部构造的研究

曾融生院士是我国地球深部构造研究工作的开创者。1958年以前，我国还没有开展地球深部构造的研究工作，也没有这方面的研究力量，然而探求地球深部的奥秘，无论是其理论意义还是实际价值都是十分重要的。

(1)对人工折射地震方法的研究1958年，中国科学院地球物理研究所在石油工业部的支持下，利用由前苏联引进的低频(频率小于10赫兹)地震方法和技术探测柴达木盆地很深的基岩界面。曾融生主持这项工作，并取得十分可喜的成果。他和同事从地震波的理论出发，详细分析了所获得的极强的续至波的性质，鉴定出不同类型的震相。其中包括：

①基岩界面的首波；

②地壳内高速夹层所产生的首波和回折波；

③莫霍界面的反射波；

④不同类型的多次波等。

他们首次测定了柴达木盆地基岩界面的深度和起伏，解决了柴达木盆地的一个难题。

在续至波中鉴别并利用莫霍界面的广角反射波(即后来通常所称的PmP波)来测定地壳的厚度，20世纪60年代初期在国际上还很少见。直至60年代中期，在欧洲爆破地震的解释中才受到重视。到80年代，这种方法已被广泛利用。当时确定柴达木盆地莫霍界面的深度为56公里，这个结果在后来的地震探测中得到进一步证实。

过去一般认为地壳是由花岗岩层和玄武岩层两个厚层所组成，虽然有些地震学家提出地壳中存在低速层，但是没有很好证实。曾融生等在分析柴达木及甘肃地区所得的地震记录中，发现了一组速度很高、振幅很强的续至波，计算得到的结果说明地壳内部存在高速的夹层。当时这是一个新的发现。在后来的地震测深中，许多地区得到类似的复杂地壳结构。他还研究了不同类型多次波的性质及鉴别方法。

上述研究对于后来我国地震测深的解释工作有很大贡献。

1978年以后，曾融生主持了国家地震局地球物理所的深部构造研究工作。此时，欧洲及美国的地震测深工作有很大发展。在新的形势下，他首先组织本研究所的施汝斌、郭强绪、陆其浩等研制了新一代的模拟地震测深仪器，这些仪器与当时美国和欧洲所用的仪器性能相似。利用这些仪器，他们在湖北、云南等地进行了地震测深观测，取得了丰硕的成果。在此期间国家地震局组织了地震测深工作协调组，曾融生任主任，对推动我国后来的深部构造研究起到很重要作用。

1990年，曾融生等完成了中国大陆莫霍界面深度图的编制，并对中国大陆构造作了阐释。在湖北随县的地震测深记录中，在震中距为350公里时，初至Pn震相之后尚有一个速度与Pn的相同，而振幅更强的震相。曾融生从地震波理论及超声波模型实验中阐明了华北地壳的底面存在多个波速均为8.1公里/秒左右的高速薄层，两薄层的深度相差10公里左右。

(2)对人工深反射地震的研究铅直反射地震方法在石油勘探中有很大发展，70年代以后美国的COCORP小组对地壳深反射取得很大成就，但是，在我国利用人工爆破的深铅直反射探测却起步较晚。曾融生、林中洋等人在石油工业部地球物理勘探局的大力协助下，于1982年开始在唐山地区进行试验，虽然没有得到预期的结果，但他们的工作在国内具有开创性意义。

1984年，陆涵行等在唐山地区进行另一次试验，虽然莫霍界面的反射波不明显，却得到了较好的地壳深层的反射波。1991年，王椿镛等在邢台地区试验，获得了很高质量的莫霍界面反射波。曾融生等利用唐山地区深反射记录和折射剖面结果，对唐山地震区的构造进行了综合研究。

(3)对天然地震波与深部构造的研究20世纪60年代国内有些人已开始利用两地震台之间的面波群速度进行深部速度构造的研究。曾融生等在1965年发表了《我国境内Rayleigh波的相速度》一文，对比了国内不同地区地震台站的瑞利(Rayleigh)面波相速度和相应的速度构造与地壳厚度。这是第一次对全国不同地区的地壳厚度和速度构造进行系统的比较。

20世纪80年代以后，刘福田研究地震体波的三维构造与层析成像取得很大进展，对此，曾融生曾给予极大支持。曾融生也曾带领研究生在京、津、唐、张及川、滇地区，利用遥控地震台网的资料，分别研究近震及远震的层析成像方法，取得很好的结果。

1991—1992年，曾融生与美国纽约州立大学宾厄姆顿分校吴大铭教授合作，在青藏高原内部设置11个PASSCAL地震仪器记录近震和远震的体波及面波，取得丰富的资料。结果表明，青藏高原内部速度构造在水平横向上的变化与高原的地壳动力及演化过程有密切联系。

为适应当代固体地球物理学迅速发展的形势，曾融生自1976年开始广泛收集并系统整理国际最新资料、成果和理论，以及我国地球物理工作者对地球内部研究的新进展，编写成66万字的《固体地球物理学导论》专著，1984年出版。该书全面讨论了有关地球内部的研究方法，重点探讨地球内部结构、组成，并深入研究地球动力及其对地球表面构造的影响，此外还将其他行星的探测结果同地球进行对比。它是我国第一部完整而系统地论述固体地球物理理论和应用的重要论著，对地球物理科学研究和教学都有很大影响。

2.对震源构造及大陆地壳动力学的研究

曾融生另一方面的成就是利用深部构造资料对大陆地壳动力学的探讨。

1973年，他根据地壳厚度、重力及地形资料，提出：华北与华南属于两个不同的块体，它们各自已经达到重力均衡状态；它们的标准地壳厚度和密度分布各不相同；它们的地壳厚度和重力的关系可以两个不同方程来表示。

1974年5月，云南永善大关一带发生地震，曾融生研究了不同震中距处的地震图，发现该地震的震源具有多重性，主震发生前有多个断裂点，其中有些断裂点可以测定出它们的位置。整个破裂过程可延续60秒左右。这与以往认为地震都是一次破裂的概念有很大的不同。

对于1976年发生的唐山地震，他自1980年以来先后对地震测深、反射地震及天然地震的资料进行解释，并连续发表了《从地震折射和反射剖面结果讨论唐山地震成因》(1988)、《华北盆地强震的震源模型兼论强震和盆地成因》(1991)等多篇文章。

长期以来，对唐山地震有很多不同见解，众说纷纭。他根据深反射和地壳形变结果，分析唐山地震时在地表几公里内陡河正断层产生滑动(陡河正断层位于开平向斜的西侧)，因而认为地震的发生与盆地的沉降有着同样的成因。在地表数公里内地震产生的形变与盆地同受张应力的作用，但是陡河地震断层在深度6公里以下便不存在。根据震源机制的研究结果，在深度十余公里以下的震源区，其应力场与区域的压应力相同。由于地壳中部的塑性比较显著，该处的破裂形式可能与上地壳的脆性断层破裂不同。

曾融生通过地震测深资料解释，得到唐山下面的莫霍界面出现3—5公里断裂的现象。而且根据远震与近震所得到的地震层析成像结果，都说明在唐山下面自地幔顶部到地壳中部有一个范围约为数十公里的低速区。因此他认为，热物体自破裂的莫霍界面涌入到地壳中部，它所产生的应力扰动与地震的发生有密切关系。他的计算结果表明，热物体上升，可以在地表产生张应力，而在地壳中部却产生压应力，这就解释了地表张应力与震源深处压应力之间的矛盾。他进而提出一个与Zoback等人不同的伸展盆地形成模型。其后，王椿镛等在邢台地区进行的深反射结果，进一步证明了曾融生提出的理论。

青藏高原是唯一尚在进行的大规模大陆碰撞的产物，它的深部构造对大陆地壳动力学以及中国西部的构造学均有重要意义。20世纪80年代末以后，曾融生对青藏高原特别重视，对其地质背景、地震活动性、震源机制及深部构造进行了系统总结，并重新划分了青藏高原的地震带。根据面波的地震层析成像结果，他认为印度板块可向青藏高原的下地壳挤入，而不是从莫霍界面下或软流圈中挤入。

由于阿尔金山以北坚硬地块的限制，多余的挤入物质向东流动，并储藏于青藏高原东部的上地幔(深度为90—110公里)处。近来他通过对中深源地震活动性以及地壳构造的研究，在喜马拉雅—南藏发现多重地壳俯冲带，它与海洋碰撞产生的岩石圈俯冲带不同。这个结果对于大陆碰撞动力学有很大的意义。

所获奖励

1．“柴达木盆地的地震波传播”1978年获全国科技大奖；

2．“固体地球物理学导论”1989年获国家地震局科技进步二等奖；

3．“唐山寺区的岩石圈构造及伸张盆地的动力学过程”1997年获国家地震局科技进步一等奖；1999年获国家自然科学三等奖；

4．“青藏高原地壳上地幔结构及印度-欧亚碰撞过程的研究”2000年获中国地震局地球物理研究所科技进步一等奖。

科技成就

1.解放初期，曾融生为地矿部、冶金部等单位培养物探人才。五十年代和六十年代，协助付承义先生创办北京地质学院地物探系、北大地球物理系、科大地球物理系，并在上述院校开设物探和地球物理学课程。1964年科学院招收第一批研究生以及1978年恢复招收研究生后，陆续为我国培养固体地球物理学硕士和博士多人，它们中有些人在国内外已成杰出的地球物理学家。

1984年出版了《固体地球物理学导论》一书，是国内第一部系统论述固体地球物理原理与应用的专著，是地球物理学本科生和研究生的一门重要参考书。

他对我国地球物理学教育以及培养人才方面做出了卓越的贡献。

2.建国初期他积极参加坝址选择、水资源、金属资源以及石油资源的勘探工作；先后领队在鞍山、大冶、苏北、大庆以及柴达木盆地进行物理探矿，为寻找资源做出贡献。

积极推动地震预测工作。1965年在昆明地球物理所工作站成立地震预测实验室，研制仪器并进行地震预测实践，文化大革命后被追停止。在西南工作期间，对云南大地震区进行考察，发现永善强震发生时出现多个破裂点，并测定它们的位置，使人们对地震发生的规律有新的认识。

1976年唐山大地震后，对唐山震区的深产构造、地质条件及地震成因进行研究，发现在唐山以及整个华北—渤海盆地中，地壳上部属于张应力区，地壳中下部属于压力区。这种现象与热物质侵入地壳有关。在美国考察盆——岭地区地地震时，发现相似的规律。最后自理论上对唐山地震以及伸展盆地的形成过程做出合理的解释，它比国际上已有理论更符合观察数据。本项工作获得国家地震局科技进步一等奖和国家自然科学三等奖。

3.在我国首先开展地壳和上地幔构造的探测和研究。1960年自爆破地震图中发现柴达木盆地的PmP波，并首次测定地壳厚度。同时发现西北地区地壳中的高速薄层和速度梯度层。1984年发现华北上地幔顶部的薄层，上述研究均属开创性工作。他还利用地震面波，对中国不同地区的地壳做了对比和分区。曾领导国家地震局的地震测深研究组，对我国广大地区进行地壳构造研究。又与研究组共同对唐山、云南等震区以及青藏高原的碰撞带进行地震波层析成像，研究该区地壳与上地幔的三维构造。

4.九十年代初期美国合作进行“青藏高原岩石圈构造和地球动力学研究”项目，初次在高原布置最先进的数字地震台网，取得丰硕成果。他发现陆—陆岩石圈碰撞时，地壳与上地幔脱耦（decouple），而且产生多次地壳俯冲。根据青藏高原中深源地震活动规律以及深部构造的证据他提出印度—欧亚碰撞过程的新模型。它与过去沿用海洋—大陆碰撞概念来解释陆—陆碰撞的过程截然不同。

该项成果在今后研究大陆动力学中将会产生重要影响。

代表性论著

1.曾融生、何传大.1961.柴达木盆地低频地震探测的“回折”波和多次波.地球物理学报，10(1)：39—53

2.曾融生、阚荣举等.1961.柴达木盆地低频地震探测的基岩首波和大角度反射波.地球物理学报，10(1)：54—66

3.曾融生、阚荣举.1961.柴达木盆地西部地壳深界面的反射波.地球物理学报，10(1)：120—125

4.ZENGRONGSHENGETAL.1962.REFRACTEDWAVESANDMULTIPLEWAVESINCHAITAMUBASINBYLOWFREQUENCYSEISMICREFRACTIONMETHOD,SCIENTIASINICA,11(1):100—116

5.曾融生、宋子安.1963.我国境内瑞利波的相速度.地球物理学报，12(2)：148—165

6.曾融生、滕吉文等.1965.我国西北地区地壳中的高速夹层.地球物理学报，14(2)：94—106

7.曾融生.1973.莫霍界面的重力补偿和地壳结构的基本模式.地球物理学报，16(1)：1—5

8.曾融生、师洁珊.1978.1974年5月10日云南永善大关主震的多重性.地球物理学报，21(2)：160—173

9.ZENGRONGSHENGETAL.1984.APRELIMINARYANALYSISOFTHESAUDIARABIANDEEPSEISMICSOUNDINGDATA,IN:PROCEEDINGSOFTHE1980WORKSHOPOFIASPEIONTHESEISMICMODELLINGOFLATERALVARYINGSTRUCTURE.PP.117—119,U.S.G.S.CIRCULAR

10.曾融生.1984.固体地球物理学导论.北京：科学出版社

11.曾融生等.1985.唐山地震区的地壳结构及大陆地震成因的探讨.地震学报，7(2)：125—142

12.ZENGRONGSHENGETAL.1986.PROPERTIESOFELASTICWAVESINTHEPRESENCEOFEMBEDDEDHIGHVELOCITYTHINLAYERSANDITSIMPLICATIONSTOTHELITHOSPHERICSTRUCTURE,IN:ADVANCESINSCIENCEOFCHINA,EARTHSCIENCES,VOL.1,PP.45—68,SCIENCEPRESS,BEIJING,ANDJOHNWILEY&SONS,NEWYORK

13.曾融生、陆涵行等.1988.从地震折射和反射剖面结果讨论唐山地震成因.地球物理学报，31(4)：383—398

14.曾融生、朱露培等，1991.华北盆地强震的震源模型兼论强震和盆地的成因.地球物理学报，34(3)：288—300

15.曾融生、朱介寿等.1992.青藏高原及其东部邻区的三维地震波速度结构与大陆碰撞模型.地震学报，14，增刊；523—533

16.曾融生、孙为国.1992.青藏高原及其邻区的地震活动性和震源机制以及高原物质东流的讨论.地震学报，14，增刊：534—564

17.曾融生、孙为国、毛桐恩等.1995.中国大陆莫霍界面深度图.地震学报，8(3)：399—404

18.ZENG,R.ETAL.1995.AREVIEWONTHELITHOSPHERICSTRUCTURESINTHETIBETANPLATEAUANDCONSTRAINTSFORDYNAMICS.PAGEOPH.145(3—4)：425—443

19.ZENG,R.ETAL.1995.ONTHEDYNAMICSOFEXTENSIONALBASIN,PAGEOPH.145(3—4):579—603

20.ZENG,R.ETAL.1997.THECRUSTALSTRUCTUREFROMHIMALAYATOQILIANANDITSIMPLICATIONTOTHECONTINENTALCOLLISIONPROCESS,INPROC.30IGC,6

21.曾融生、丁志峰、吴庆举.1998.喜马拉雅祁连山地壳构造与大陆大陆碰撞过程.地球物理学报，41(1)：49—60

22.曾融生、丁志峰、吴庆举、吴建平.1998.喜马拉雅及南藏的地壳俯冲带以及印度欧亚碰撞的新模式.中国学术期刊文摘(科技快报)，(6)：767

23.曾融生、丁志峰、吴庆举、吴建平.2000.喜马拉雅及南藏的地壳俯冲带——地震学证据.地球物理学报，43(6)

参考资料

著名固体地球物理学家曾融生院士逝世·中国科学院