地下物探，是礦產(chǎn)勘查的重要手段之一。就像給人做胃鏡一樣，地下物探是將物探儀器全部或部分置于鉆孔或坑道中進行激發(fā)和觀測地球物理場的勘探方法。地下物探儀器放在鉆孔或坑道中，可以讓測點更接近礦體或勘探對象，加大異常的顯示強度，降低地形、覆蓋層等干擾因素的影響，從而大大增加勘探深度，讓采集到的信息能更加精準(zhǔn)地刻畫出探測對象的本來面目。

 

現(xiàn)在，在中國地質(zhì)調(diào)查局地球物理地球化學(xué)勘查研究所（以下簡稱物化探所）的努力下，具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的小口徑地下物探技術(shù)已進入世界先進行列，成為我國礦產(chǎn)勘查屢獲突破的利器。

 

成果 從單一方法應(yīng)用到集硬軟件一體的綜合地下物探技術(shù)體系

 

1958年，物化探所在遼寧省大套岫峪鉛鋅礦區(qū)進行的井中單分量磁測試驗，開啟了我國井中物探工作的開端。該試驗取得了我國首條井中磁測曲線，在磁黃鐵礦層上獲得明顯地磁異常。

 

從此，物化探所走上了豐富完善地下物探技術(shù)的自主創(chuàng)新之路。

 

20世紀(jì)60年代，物化探所相繼開展了較系統(tǒng)的井中電磁波、井中激電技術(shù)方法的研究、試驗和應(yīng)用。相關(guān)成果在找深部盲礦、確定礦體走向、指導(dǎo)勘探工程等工作中發(fā)揮了重要作用。

 

20世紀(jì)80年代，物化探所開展了井中聲波、地—井瞬變電磁研究，在深部礦產(chǎn)資源勘查方面形成了方法較齊全的地下物探技術(shù)。

 

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，物化探所1979年將CT技術(shù)引入井中電磁波研究，使地下物探技術(shù)數(shù)據(jù)處理解釋水平躍上新的臺階。該技術(shù)經(jīng)過物理數(shù)學(xué)模型處理，由計算機運算、重建目標(biāo)體與圍巖物性參數(shù)圖像，直觀、準(zhǔn)確地揭示出地下巖體二維或三維斷面結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及巖性差異特征，使地下物探技術(shù)的應(yīng)用范圍由固體礦產(chǎn)勘探，擴展到基礎(chǔ)地質(zhì)、巖溶地質(zhì)，水工環(huán)，地?zé)?、頁巖氣等資源調(diào)查、勘探開采等領(lǐng)域。

 

步入21世紀(jì)，物化探所地下物探技術(shù)創(chuàng)新也進入到高速發(fā)展期。在中國地質(zhì)調(diào)查局的支持下，物化探所先后承擔(dān)實施了“大透距地下物探方法示范試驗”“地下物探綜合工作站研究”“金屬礦地下物探技術(shù)方法研究與示范”“高精度井中三分量磁力儀研制與應(yīng)用示范”“危機礦山找礦地下物探示范成果綜合與集成”“井中多分量高精度磁測處理解釋新方法技術(shù)及應(yīng)用示范”等項目，逐步形成了綜合地下物探技術(shù)體系。

 

2014年～2018年，物化探所承擔(dān)了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）課題“金屬礦小口徑地下物探技術(shù)與設(shè)備”，建立了硬軟件一體的地下物探勘查技術(shù)體系，提高了地下物探技術(shù)儀器性能和反演解釋整體水平，為我國深部礦產(chǎn)勘查等領(lǐng)域提供了先進的地下物探技術(shù)裝備。

 

至此，物化探所研發(fā)的地下物探技術(shù)，從單一方法應(yīng)用，發(fā)展到包括井中磁測、井中激電、井中電磁波、井中聲波、地—井瞬變電磁和地球物理測井的綜合地下物探技術(shù)體系，鉆孔探測深度由1500米提升到4000米，井中磁測精度由數(shù)百納特提升至30納特，井中激電發(fā)射功率由10千瓦提高到50千瓦，井中電磁波跨孔探測距離達數(shù)百米，分辨率達到米級。融合信息化技術(shù)后，物化探所研發(fā)的地下物探技術(shù)進而發(fā)展成集硬軟件為一體的小口徑地下物探技術(shù)體系，探測精度和工作效率進一步提高。

 

應(yīng)用 地下物探精細探測技術(shù)助力科研與生產(chǎn)

 

目前，物化探所自主研發(fā)的井中電磁波、井中聲波、地—井瞬變電磁等200余套新型地下物探設(shè)備，銷售到了全國30多個?。▍^(qū)、市）。地下物探勘查技術(shù)體系，已成為我國高質(zhì)量低成本開展科研與生產(chǎn)的利器。

 

在雄安新區(qū)，應(yīng)用工程和地?zé)峋C合測井技術(shù)，相關(guān)單位通過開展工程地質(zhì)和地?zé)豳Y源調(diào)查綜合地球物理測井評價工作，建立了新區(qū)地層物性柱，查明了新區(qū)建筑場地類型、砂體空間展布、地?zé)醿訉游?，為雄安新區(qū)城市地下空間規(guī)劃、地?zé)豳Y源開發(fā)利用提供了重要技術(shù)支撐。

 

在青海共和盆地，應(yīng)用高溫測井技術(shù)，相關(guān)單位完成了干熱巖井溫度測井技術(shù)示范及解釋、地球物理測井現(xiàn)場解釋與綜合評價工作，形成了超高溫度測井技術(shù)，及時獲取了三段壓裂有利層位依據(jù)，有效支撐了壓裂方案的設(shè)計。

 

在汶川科學(xué)鉆探中，應(yīng)用小口徑綜合測井技術(shù)技術(shù)，科研組通過對主震斷裂帶測井響應(yīng)特征的綜合分析，提出了汶川地震斷裂帶主滑動面的準(zhǔn)確位置，為川西地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

物化探所還通過積極示范，將地下物探技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域擴展到重大工程建設(shè)及災(zāi)害防治中——承擔(dān)了我國第一條鐵路客運專線“石太鐵路客運專線勘察綜合測井”工作，評價了橋隧線路的地質(zhì)條件。后來，該所又相繼承擔(dān)了十多項高速鐵路勘查測井和井中物探任務(wù)，取得良好的地質(zhì)效果。武漢、昆明、南寧等城市地鐵建設(shè)過程中，利用地下物化探技術(shù)進行了巖溶勘查，為地鐵建設(shè)和運營安全提供了科學(xué)依據(jù)。該所利用井中電磁波法，還在香港成功探測出十余處高層建筑下地基巖溶及空洞分布。

 

在國內(nèi)應(yīng)用的同時，物化探所還積極開拓國際市場——利用井中電磁波法為匈牙利開發(fā)鋁土礦，解決了礦體連接和尋找盲礦的技術(shù)難題，取得良好地質(zhì)效果和經(jīng)濟效益。