地球物理勘查仪器研制及方法技术开发与发展研究

地球物理勘查仪器研制及方法技术开发与发展研究

雷振英米宏泽

（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）

内容提要：本文概括了地质大调查以来，我国物探仪器研制与方法技术研究的成果总结和发展研究中的绝大部分内容，主要为重磁方法技术与仪器、金属矿地震方法与仪器、电法方法技术与仪器、地温调查方法技术、岩石物性数据库建设、地下物探方法技术与仪器及综合物探方法技术与应用等七大部分。从总体上凸显出近十年来地球物理勘查方法技术的创新发展高水平，成果实用化大提升的好形势。

1 前言

本文汇集了十年来我国地球物理勘查界院校、科研所、生产部门广大科技工作者完成的“物探仪器研制与方法技术研究”成果及其精华，反映出我国国内勘查地球物理的最新成就。根据我国矿产资源需要，结合国内外地球物理勘查发展形势，采用多方法、多层次研究适合我国矿产勘查的物探方法技术及其优化组合。包括：围绕找隐伏矿开展的新类型电磁法找矿试验研究，重要成矿区带电法快速普查研究，大探测深度阵列MT法研究等，以及相应成果的示范、推广；为提高我国物探仪器研发水平，成功研发了普查型双频激电幅相仪、单、三分量高温超导磁强计、高精度井中三分量磁力仪、高精度重力义等。这些具有自主知识产权的新技术、新仪器的成功研制与推广为我国复杂地质条件下的矿产资源开发提供了有力的技术手段，为我国地质勘查技术装备国产化水平上了一个新台阶。

本文最大特点是，通过两年系统地调研梳理与总结，对60多项研究成果进行了分门别类的汇集；既有专题研究的理论深度，又有方法的实用效果和地质效果，内容全面，重点突出，具有实用价值，将为“十二五”期间地球物理勘查的科研与生产的发展与进步提供了非常丰富有价值的资料，发挥它积极作用；有助于从事物探科研与生产技术人员扩展眼界、提高专业水平，有利于物

探新方法新技术和新仪器设备的推广应用，促进物探这门先进勘查技术在我国矿产资源开发中不断有突破性的进展，取得更丰硕的创新成果。

2 主要成果

根据2009年—2010年的工作任务，开展了物探勘查新仪器装备和勘查方法技术发展的国际追踪研究，物探仪器的国产品牌化发展研究、技术培训与推广应用，以及开展地质大调查以来我国物探仪器研制与方法技术研究的成果总结和发展研究。两年来完成的主要实物工作量有收集、查阅国内相关文献资料120份，整理成相应目录三份；收集、查阅和分析研究国内物探方法技术研究与应用单位及物探仪器生产厂家的相关资料，并整理出一份“国内外物探仪器装备总览”。调研、收集、查阅、疏理地质大调查项目成果资料65份，对其经过整理、分析与研究，写出了概要性的成果总结资料汇编。

“成果总结资料汇编”涉及的主要内容有：新疆土屋矿区寻找深部矿勘查方法技术研究；对瞬变电磁法的方法技术研究与改进；被动源电磁法资料反演解释中地形影响问题；金属矿勘查中可控源音频大地电磁测深方法的研究与试验；用于金属矿勘查的物探新方法、新技术研究；PHV-1型轻便可控震源中试研究；隐伏金属矿勘查中被动源激电法的方法研究；内蒙古陈家杖子多金属矿区示范试验研究；内蒙北山地区阵列被动源电磁法面积测量；矿山干扰条件下电磁法探测与解释方法技术的研究；复杂地质条件下地球物理二、三维数据处理、解释与探测技术的研究；重磁三维数据处理与解释系统开发研究；具有自主版权的多功能电法勘探工作站的研制；起伏地形可控源音频大地电磁法、相位激电法二维正、反演方法技术研究和处理程序编制；全国岩石物性数据库建设；地一井TEM三维正、反演方法技术研究；直接用于野外现场实时钻孔、地质与地下物探数据的人机交互可视化处理与解释系统的研究；GDP多功能电法仪接收机前置抗干扰多极陷波放大器的研制;金属矿地下物探方法技术研究与示范；大透距无线电波仪和声波透视仪的研制与方法技术示范；地下物探综合工作站研究；东昆仑成矿带东段资源评价中井中物探方法技术研究与示范等。

本次成果梳理的地质大调查项目分为勘查地球物理新方法新技术的研究与试验；勘查地球物理新技术新方法示范、完善与推广应用以及系列物探仪器研发三大类。由于航空地球物理勘查技术部分由中国国土资源航空遥感中心负责

梳理并单独编写成果梳理报告。本汇编只涉及地面和地下物探方法技术及其系列仪器研发部分的内容，按三大类分门别类地进行了整理。

新方法新技术研究与试验成果主要包括：地面轻便、大探测深度实用的多种电法、电磁法方法技术研究与试验；用于金属矿勘查的地震方法研究与试验；地下物探方法技术研究与试验等。

技术示范、完善与推广应用项目成果主要包括：地下物探方法示范、阵列MT方法示范与推广、电法勘探工作站完善与推广、物化遥综合解释系统完善与推广、普查型幅相仪系统方法技术研究与推广、瞬变电磁系统方法技术研究与推广、高温超导在瞬变电磁法中的应用技术研究与推广培训等。

系列物探仪器研发主要包括：大功率多功能电法系统、轻便普查型幅相仪、井中高精度质子磁力仪和三分量磁力仪、高温超导三分量磁强计、高精度重力仪、水压致裂地应力测量系统等。

这些项目成果总结主要涉及三大方面的内容：①针对隐伏矿地球物理勘查，通过方法研究与试验，取得了一批高水平快速、轻便、大探测深度实用物探技术成果，在资源勘查中获得较好的应用效果。②新方法新技术的示范、完善与推广方面，一批具有良好基础的较完善的物探勘查技术与设备，面向基层勘查单位进行了推广，为地质调查和经济发展起到了技术支撑和引领作用。③具有我国自主知识产权的新技术新设备的成功研发与推广应用，为我国复杂地形地质条件下的资源勘查提供了实用的探测手段。

3 物探方法技术发展研究

3.1物探方法技术发展现状

3.1.1物探方法技术的发展趋势与主要特征

总体而言，物探方法技术的发展趋势是，理论不断完善，方法层出多样，仪器系统智能化、多功能化、集成化、网络化水平不断提高，资料处理精细化、解释自动化、软件集成化程度不断增强。物探在地质填图、矿产勘查和水、工、环地质调查三大领域中已得到广泛的应用[118]。

物探方法技术的发展趋势与主要特征如表1所示。

表1 物探方法技术的发展趋势与主要特征

应用领域发展趋势与主要特征