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礦產資源，是大自然給人類的珍貴饋贈。正是基于對這一饋贈的開發利用，人類才得以從原始的茹毛飲血時代，逐步進入到自給自足的農業時代，進而步入依靠工業化生產滿足自身物質、精神需求的現代社會。但要找到礦產并不容易，必須用一定的技術才能使其現出真身。日前，通過科技部驗收的“十二五”國家863計劃“深部礦產資源勘探技術”重大項目，就是一套能讓深部礦產現身的技術。

要有一組“透視眼”該多好

礦，其實就是石頭，只是這些石頭中含有足夠多的人類想利用的元素。專業說法稱之為有益元素的豐度，即礦石品位，用以區別礦產的貧富程度。

受地質運動、元素富集條件等因素影響，各類元素在不同巖體甚至同一巖體中的豐度差別很大。因此，人們以現有經濟技術條件下開發能獲利為標準，確定了不同礦產可開發的豐度值，將其稱為工業品位。如果達到工業品位的巖石集中連片分布在一定區域，人們就將其稱為礦體。根據集中連片分布的平面面積、空間體積的大小，人們將礦體按規模分為小型、中型、大型、特大型、超大型等不同級別。

要找到蘊藏在巖石內部的礦產困難重重：

一是對裸露的巖石，人們可以通過以前積累的經驗判定，并將裸露出的礦稱為露頭礦。但對蘊藏在巖石內部的礦產分布區域、空間邊界、礦體形狀及走向等，人們仍無法作出結論。

二是巖石裸露部分所占比例往往很小，山區的巖石往往會被樹葉、雜草等覆蓋，而山腳下和平原地區的巖石則被厚厚的土層覆蓋，有的甚至厚達上千米。

三是同一礦種的礦體在不同地區不同巖石、甚至同一地區同一巖石中賦存形態、分布規律都是有區別的。對此，業內常說“世界上沒有完全相同的礦”。

更嚴峻的是，隨著工業化程度的逐年加深，人類對礦產資源的需求日益旺盛，而露頭礦卻越來越少。不得已，人們將找礦的目光投向地球深部。據統計，一個世紀來，全球礦產勘探深度已由最初的地表延伸到地下500米以深。其中，人類開發礦產的最大深度是南非的Western Deep Level金礦，其最深點已到地下4800米處。

雖說深部的礦更大更富，但勘探發現的難度也更大。因為，無論是對巖石內部還是覆蓋層以下的情況，人們既看不到也摸不著。

要是有雙能穿透覆蓋層或巖石的“透視眼”該有多好！

于是，人們總結已探明礦體與地質運動間的關系，以及其賦存規律、控礦要素等，形成了系列礦產勘查理論，通過應用物理、化學等手段形成了礦產勘探方法技術，逐步提高了對深部礦產的勘探能力。

這次通過科技部驗收的深部礦產資源勘探技術，其實就是中國地質人打造的一組“透視眼”，其透視深度可達2000米。有了這組“透視眼”，我國向地球深部進軍、發掘深礦產資源潛力的能力得到了進一步提升。

五方面提升礦產探測透視力

這組“透視眼”具備強大的探測透視力，在電性結構探測技術、密度與磁性結構探測技術、速度結構探測技術、鉆探及井中探測技術等方面取得創新，涉及重磁、電磁、金屬礦地震、井中探測及鉆探等5個方面。

在重磁勘探技術與裝備方面，突破了高靈敏度微重力測量傳感器和銫光泵磁場傳感器核心技術；成功研制了地面高精度數字重力儀、地面高精度絕對重力儀，初步實現了產業化。動態激發核磁共振磁傳感器和銫光泵磁傳感器核心技術取得重大突破，研制成功兩型磁力儀樣機；開發出國際一流的重磁數據處理反演解釋技術和軟件系統，實現了復雜地表條件下的重、磁、電、震、地—井聯合等多參量三維聯合反演解釋技術。

在電法及電磁探測技術與設備方面，攻克了高靈敏度寬頻感應式電磁傳感器技術及檢測標定技術，使電磁傳感器在一致性、穩定性和重復性上達到國外同類產品水平；研發成功高靈敏度三分量磁通門傳感器，技術指標達到國際同類產品水平；研制出分布式多參數電磁探測系統、大功率偽隨機廣域電磁探測系統和長周期分布式大地電磁觀測系統，改變了我國多功能電法儀器高度依賴國外的現狀；創新電磁方法體系，構建了適合任意復雜模型的大規模三維電磁正反演與可視化解釋軟件平臺。

在金屬礦地震探測及處理解釋技術與裝備方面，研制出適合復雜山地條件的小型化掃頻可控震源和輕便分布式遙測金屬礦地震勘探采集系統。該系統在輕便主站、混合遙測交叉站和小型可控震源技術等方面具有很強的創新性，同時兼具大型地震采集系統的高分辨、高保真地震信號實時采集功能和超萬道采集能力；研發的金屬礦地震處理、解釋新技術與軟件系統和三維地震數據采集與觀測系統設計軟件，代表了國內最為完善和領先的金屬礦地震數據采集和處理解釋方法技術體系。

在地下與井中地球物理探測技術與裝備方面，實現了井中電磁波大功率脈沖調制等多項關鍵技術創新，突破了3000米小口徑多參數測井儀器的耐高溫高壓技術和實用工藝；研發了大功率坑—井—地三維電磁成像系統、井間電磁波層析成像系統、井中多道激發極化儀、大深度小口徑多參數測井儀等4種地下和井中探測儀器，技術指標總體達到國際同類產品水平，部分達到國際領先水平；創新了地下和井中探測方法技術體系，構建了功能齊全的地下物探數據處理、反演解釋軟件系統。

在大深度、小口徑巖芯智能鉆探技術與裝備方面，自主研制成功4000 米地質巖芯鉆探成套裝備和自動化智能化鉆探技術，實現了系列技術和工藝的創新；建立了典型孔內工況判別準則和優化鉆進模型，研發出了巖芯鉆探智能化鉆進監控硬件系統和軟件系統。

還需進一步精細打磨

“深部礦產資源勘探技術”重大項目，是2014年在科技部支持下正式啟動的。4年來，在自然資源部中國地質調查局礦產資源研究所的組織下，18個單位、300多名科技人員聯合攻關、持續創新，終于打磨出這組“透視眼”。

有了這組“透視眼”，我國全面突破了2000米以淺礦產資源勘探方法、技術、裝備障礙，形成了從地面到地下、從結構探測到物性探測、適應復雜地質條件的立體探測技術體系。今后，我國向地球深部進軍、實現深部礦產勘探突破有了有力技術支撐。

對這雙組透視眼，參加驗收的專家給予了高度評價：經過4年研發，在關鍵技術攻關、儀器設備研發與完善、地球物理方法創新和軟件研制等方面形成了系列成果，大幅提高了我國深部資源勘查技術自主研發能力，提升了國際競爭力。

但無論是參加驗收的專家，還是參與研發的科技人員都表示：這組“透視眼”并不是萬能的，還需要實施一系列后續項目，做進一步的精細打磨。

首先，雖然我國的深部礦產地球物理勘探技術體系已經建立，但仍有一些技術指標與國外先進水平存在差距。在重磁探測方面，絕對重力儀的精度仍需進一步提高，動態激發核磁共振磁傳感器和銫光泵磁傳感器等仍需攻關。在電磁探測方面，電磁傳感器的靈敏度、頻帶范圍和噪聲水平還需進一步提升、儀器系統的全三維觀測能力及軟件的多參數聯合反演解釋能力有待加強。在金屬礦地震勘探方面，適合于金屬礦探測的三維高密點長排列采集技術、弱信息提取技術、綜合解釋技術等還不完善。在井中探測方面，儀器設備的發射功率、噪聲水平、接收靈敏度等尚有提升空間。在鉆探方面，需要進一步研究更大深度、更高智能化的地質巖芯鉆探技術與裝備。

其次，我國深部礦產資源勘查技術與裝備的產業化和商品化程度與國外相比尚有較大差距。國外由于技術研發起步較早，產學研一體化鏈條完善，目前已實現了高度商品化。國外CG-5、GSM等重磁儀器，V8、GDP-32等電磁儀器，Sercel 428等地震儀器仍在我國占據市場主流。而我國的核心技術與裝備剛剛研發成功，成果的商品化、產業化程度還較低。因此，需要進一步提升儀器工藝和實用化水平，包括：輕便性、穩定性、抗干擾能力、制作工藝等，同時還要與高新技術企業加強合作，加速實現技術和裝備研發成果的商品化。

此外，我國目前研發的勘探地球物理儀器內部所用的高端關鍵元器件仍有相當部分依賴進口，部分高端電子元器件和傳感器對我國高度禁運。目前，在中國市場上可以獲取的一些高端元器件專用模塊與芯片產品質量往往不穩定，使用這些“高端元器件”的儀器設備，會造成性能不穩定、甚至整體癱瘓。因此，我國還需要在芯片、FPGA、ARM、DSP、高位低速ADC、弱信號檢測電路等核心電子信息技術方面進行研發，真正實現核心技術不受制于人。

要真正實現我國深部礦產資源的透明化、立體化探測，任重而道遠，仍需廣大科研人員團結一心、再接再厲，為祖國的地質礦產勘查事業奉獻力量。