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地刻畫出探測對象的本來面目。

 

現(xiàn)在，在中國地質調查局地球物理地球化學勘查研究所（以下簡稱物化探所）的努力下，具有中國自主知識產(chǎn)權的小口徑地下物探技術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 從單一方法應用到集硬軟件一體的綜合地下物探技術體系

 

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的自主創(chuàng)新之路。

 

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

 

20世紀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。

 

隨著計算機技術的發(fā)展，物化探所1979年將CT技術引入井中電磁波研究，使地下物探技術數(shù)據(jù)處理解釋水平躍上新的臺階。該技術經(jīng)過物理數(shù)學模型處理，由計算機運算、重建目標體與圍巖物性參數(shù)圖像，直觀、準確地揭示出地下巖體二維或三維斷面結構、構造及巖性差異特征，使地下物探技術的應用范圍由固體礦產(chǎn)勘探，擴展到基礎地質、巖溶地質，水工環(huán)，地熱、頁巖氣等資源調查、勘探開采等領域。

 

步入21世紀，物化探所地下物探技術創(chuàng)新也進入到高速發(fā)展期。在中國地質調查局的支持下，物化探所先后承擔實施了“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方法研究與示范”“高精度井中三分量磁力儀研制與應用示范”“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及應用示范”等項目，逐步形成了綜合地下物探技術體系。

 

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

 

至此，物化探所研發(fā)的地下物探技術，從單一方法應用，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。融合信息化技術后，物化探所研發(fā)的地下物探技術進而發(fā)展成集硬軟件為一體的小口徑地下物探技術體系，探測精度和工作效率進一步提高。

 

應用 地下物探精細探測技術助力科研與生產(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備，銷售到了全國30多個?。▍^(qū)、市）。地下物探勘查技術體系，已成為我國高質量低成本開展科研與生產(chǎn)的利器。

 

在雄安新區(qū)，應用工程和地熱綜合測井技術，相關單位通過開展工程地質和地熱資源調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、地熱儲層層位，為雄安新區(qū)城市地下空間規(guī)劃、地熱資源開發(fā)利用提供了重要技術支撐。

 

在青海共和盆地，應用高溫測井技術，相關單位完成了干熱巖井溫度測井技術示范及解釋、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，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計。

 

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

 

物化探所還通過積極示范，將地下物探技術的應用領域擴展到重大工程建設及災害防治中——承擔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條件。后來，該所又相繼承擔了十多項高速鐵路勘查測井和井中物探任務，取得良好的地質效果。武漢、昆明、南寧等城市地鐵建設過程中，利用地下物化探技術進行了巖溶勘查，為地鐵建設和運營安全提供了科學依據(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。

 

在國內應用的同時，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難題，取得良好地質效果和經(jīng)濟效益。