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怎么才能有效给地球“做CT”?有标准了!

发布时间:2022-09-05 12:22:02浏览:1330

日前,自然资源部发布公告,批准、发布《汞蒸气测量规程》《大地电磁测深法技术规程》广域电磁法技术规程《侧扫声呐测量技术规程》《陆域天然气水合物钻探技术规程》《地质钻探护壁堵漏技术规程》《浅层地下水连续多通道管监测井建设规程》等7项行业标准,并于2022年12月1日正式实施。

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其中,《广域电磁法技术规程》的发布,标志着我国在人工源频率域电磁法探测技术上,形成了从理论、技术、产品、应用到标准的完整创新链条。

  广域电磁法(简称 WFEM 法)是我国地球物理学家、中国工程院院士何继善在本世纪初创新地球电磁学理论发展起来的人工源电磁测深技术。何继善带领的团队因此荣获了2018年度国家技术发明奖一等奖。与其他电磁法通过假设在远区、将高次项省略、采用简化版的视电阻率方程式不同,广域电磁法采用人工场源,从电磁场精确的表达式出发,严格定义了广域电磁法视电阻率参数,可在大区域范围内进行测深。在同等收发距条件下,该方法比同类电磁法勘探深度更大。以广域电磁法理论为基础研发的仪器,已在我国能源、金属与非金属等矿产资源勘查,以及水文、工程、环境、灾害等地质调查领域得到广泛应用,并发挥了重要作用。

为规范该方法的应用,进一步提高该方法的工作质量和应用水平,2018年,全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会(原国土资源标准委员会)委托以中国地质调查局油气资源调查中心为主、中南大学协作,开始了相关标准的编制工作。编制工作组在广泛调研、分析WFEM方法技术应用与研究现状基础上,将 WFEM 方法技术的应用条件、仪器技术指标、当前野外方法技术、室内数据处理与解释方法现状、未来发展趋势以及当前存在的问题等进行系统概括和总结,并分别以强制性、推荐性、参考性的条款有机地体现在《广域电磁法技术规程》及附录中。

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(2018年央视新闻报道画面)

时间回溯到2018年。在2018年度国家科学技术奖励中,三大奖之一的国家技术发明奖有67项获奖,其中一等奖4项,“大深度高精度广域电磁勘探技术与装备”就是这四个一等奖之一。

用何继善院士的话来说,这项技术可以给地球“做CT”“做核磁”,帮助我们在地下8千米深度更加精准地探测矿产资源。

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我国江西省朱溪钨铜矿拥有世界最大规模的钨矿储量。由于地质构造复杂,尤其面对3000米深度的精细勘探要求,物探常用的CSAMT法等等纷纷失效。广域电磁勘探技术装备介入后,就获得了该矿区3000米深度范围内电阻率的精细分布,首次清晰地揭示了深部控岩控矿构造,为后续勘探提供了科学依据。

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(2018年央视新闻报道画面)

中国工程院院士何继善:美国、加拿大的仪器到那儿去都失败了,因为这个矿体这么深,根本就得不到相关的信息。广域电磁法做了之后,就扩大了它的找矿的空间,把这个位置定得更准了。

江西朱溪钨铜矿深地探测,是我国“深空、深海、深地”三深战略中的一个生动案例。随着地球浅层资源日渐枯竭,我国及时提出向地球深部进军的“深地”战略,来保证国家的资源和能源安全。

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(2018年央视新闻报道画面)

中国工程院院士何继善:我们的核心是要找到优质资源,越往深部,资源情况越好。从这个油气资源来说,就需要探测8到10公里(深),在原来的CSAMT法的这种基础上面去做修补,是解决不了这个问题的。

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(2018年央视新闻报道画面)

何继善院士所说的CSAMT法(“可控源音频大地电磁法”英文缩写),是目前国际普遍使用的物探手段。但是电磁波向地下传播方程的求解极其复杂,国际上不得不采用近似的简化的公式来实际应用,由此导致只能勘测到地下1.5公里。瞄准“深地探测”,1996年开始,历时10年演算,何继善提出精确求解地下电磁波方程的“广域电磁法”,4年后,又正式推出以自主创新理论为基础研发的电磁探测成套装备,探测深度由1.5公里增加到8公里,是世界先进方法的5倍,打破了西方在该领域的垄断。

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(2018年央视新闻报道画面)

中国工程院院士何继善:真正把它推到一个工业部门去,我们就必须要有自己的仪器设备。

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据了解,广域电磁勘探技术及装备在全国成功推广应用以来,提交页岩气资源量3401.22亿方、地质储量1240亿方,常规油气地质储量1.86亿吨,生物气可采资源量80亿方;经济和社会效益显著。((2018年央视新闻报道数据)

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中国工程院院士何继善广域电磁法也只不过是在这样一个领域里面,我们对原来这种粗放的做法,往前走了一步。科学技术的发展是没有止境的,我希望广域电磁法很快被取代,那就说明我们又往前走了。

当过4年矿工,全靠自学考上大学;为做实验,也曾变卖衣物买设备;为实地检测,几乎攀遍我国崇山峻岭;如今,88岁的何继善院士依然奋斗在科研前线。近日,《中国矿业报》专门派出采访组,在长沙对何继善院士进行了专访,相关内容将于近期在各平台陆续发布,敬请期待。

资料来源:自然资源部网站、央视新闻、中国自然资源报等




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