“十一五”以來勘查地球物理發展回顧與展望

肖 都, 張 強, 杜炳銳, 袁桂琴, 劉建勛, 裴發根, 李建華,賁 放, 歐 洋, 王 剛, 馮 斌, 朱 威, 孫 躍

(中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所 國家現代地質勘查工程技術研究中心，廊坊 065000)

0 引言

中國的地球物理勘查工作，包括新中國成立前后時期，已有80多年發展史。期間，世界各國地球物理發展呈現多種模式，而我國走的是一條有中國特色的地球物理發展道路。其技術進步與發展歷程大致分為20世紀60年代-70年代的發展階段、20世紀80年代-90年代的提高階段和21世紀的創新階段。在創新階段，地球物理儀器設備以自主創新、研發和優選引進并存，儀器設備水平呈現數字化、智能化、多功能、多參數、人機可視化等特點，通過引進消化吸收再創新，我國地球物理儀器設備水平有了很大提高。隨著國家科技投入力度加大，地質大調查深入開展，地球物理勘查方法技術呈現全新面貌，高精度、高分辨率采集系統不斷成熟，信息化、數字化水平大幅提升，自動化、智能化發展迅速，總體上地球物理勘查技術已接近或達到國際先進水平。

物化探所自1957年建所以來，堅持以地球物理勘查方法技術研究、示范、應用和推廣為立所之根本，取得了以斜磁化理論及應用研究、激發極化法應用研究等為代表的一系列成果，帶動了全國地球物理勘查工作的發展。“十一五”至今，物化探所在航空電磁法、地面電磁法、地震技術、地下物探等方面的研究成果呈現出勃勃生機，航空-地面-地下立體勘查技術體系進一步完善，應用領域進一步擴大，在油氣與礦產資源、水文地質與工程地質、環境地質與災害地質查、清潔能源等領域都取得了系列創新成果。筆者簡要介紹了近15年來，物化探所在勘查地球物理核心技術與裝備、方法技術體系創新應用、標準體系建設與信息化等方面取得的進展，展望了下一步發展趨勢。

1 自主研發一批物探核心裝備與技術

物化探所長期致力于研發物探關鍵裝備和核心技術，打破西方國家的技術封鎖，通過掌握“航空-地面-井中”自主核心技術來推動工作能力和水平的提升，更好地服務地質調查事業高質量發展。

1.1 固定翼時間域航空電磁測量系統

為滿足國家在自然資源、生態環境地質調查等領域對快速、大深度、高分辨航空電磁勘查技術裝備的需求，物化探所依托國家“863”計劃項目，國家重點研發計劃項目和地質調查項目，歷時15年，研發了我國首套大深度實用化固定翼時間域航空電磁測量系統[1]。實現了1.2×106Am22峰值磁矩發射，為國外同類型GEOTEM系統的1.7倍，探測深度達到650 m，噪聲水平(由十二五期間50 nT/s改善至2 nT/s)、續航時間(由十二五期間3.5 h提升至大于5 h)等關鍵技術指標均滿足實用化調查需求并達到國際先進水平，實現了我國大型航空電磁測量裝備從0到1的突破[2]。2021年，系統在吉林白城-松原、內蒙古興安盟等地區開展航空電磁測量，劃分了松嫩平原山前地帶200 m以淺含水層結構和650 m以淺中生代地層電性結構，解譯了主要斷裂空間展布，支撐了基礎地質、水文地質調查工作，建立了一套實用化的固定翼時間域航空電磁測量技術體系。系統的成功研發并應用打破了西方發達國家的技術壟斷，獲得了2021年度中國地質調查局地質科技十大進展。

1.2 無人機航空磁/放綜合測量系統

依托地質調查項目，物化探所突破了氣動外形、電磁兼容、遙測遙控等關鍵技術，在國際上首次研制了中大型無人機航空磁/放綜合勘查系統[3]。實現了高精度超低空地形跟隨飛行測量，提高了航空物探測量精度；攻克了超遠程測控及夜航測量技術，提高了測量效率。航磁數據補償后標準差53 pT，改善比11.3，動態噪聲水平優于60 pT，磁測總精度達到1.65 nT，航空放射性穩定性優于±1%，晶體分辨率優于12%，峰位漂移小于±1道，系統單架次續航超過7.5 h1 200測線km，測線偏航小于±10 m，實用化性能優越。該系統目前已完成了國內外油氣、礦產資源及灘涂區無人機航空物探調查任務總計約26萬測線千米，取得了高質量的航空物探測量數據和很好的地質效果，獲得了中國地質學會2013年度十大科技進展、中國地質科學院2013年度十大科技進展、中國地質調查局2013年度地質調查十大進展[4]。

1.3 大深度多功能三維電磁測量系統

為打破國外壟斷，在國家863重點、國家重大科學儀器設備開發專項、國家重點研發計劃、地質調查等項目支持下，針對我國能源資源勘查對地球電磁特性大深度高分辨的探測需求，物化探所成功研發了具有自主知識產權的大功率多功能三維電磁測量系統，填補了國內空白，并實現了我國電磁勘探技術由二維測量向三維測量的跨越式發展。基于天然電磁場和人工電磁場的傳播特點，創新提出了多種電法(AMT/MT、CSAMT、TDIP、SIP)的三維分布式探測方法；攻克電流精細采樣的大功率發射、大動態范圍的陣列分布式測量，以及高精度同步等關鍵技術，成功研發了大功率多功能的電磁法測量設備，最大發射功率達160 kw，最大電流為100 A；通過研究抗干擾數據采集、處理與帶地形的電磁二、三維正反演解釋方法，開發集成了實用化國產多功能三維電磁軟件，當以50 Hz為主的環境電磁干擾超過測量有效信號1 000倍時，仍可獲取可靠的電性信息[5-7]。近年來在資源能源勘查、三維地質填圖、深部結構探測等領域開展了廣泛的應用示范，取得顯著成效。相關研究成果獲國土資源部科技進步二等獎和中國地質調查局科技進步二等獎。

1.4 全區多源電磁探測技術

為解決可控源電磁法固有的場源效應、靜態位移影響，以及CSAMT因限于“遠區”觀測而深度受限等問題，研究了全區多源觀測方法，以及靜態位移改正、電磁場直接反演等數據處理與解釋技術，創新形成了全區多源電磁探測方法(MSEM)。作為一種新型的人工源頻率域電磁勘探方法，突破了傳統可控源電磁測深法的場源效應畸變和靜態位移影響等，增強了觀測數據質量，提升了勘探深度和精度，使得可控源電磁法探測深度從傳統方法的1 500 m提升到5 000 m。研發方法技術獲國家發明專利3項，支撐我國多金屬礦產、地熱、頁巖氣等能源資源勘探開發取得重要進展，如在河北省博野縣建議的地熱孔揭示地層與推斷地層吻合良好，在3 240 m～4 007 m見到溫度為135℃的地下熱水，單井可供暖面積超過25×104m2。

1.5 大透距地下電磁波層析成像系統

地下電磁波法是在鉆孔或坑道中，利用介質對電磁波傳播造成的振幅衰減或時間延遲異常，來探測地下目標體的一種地下物探方法。物化探所從1959年就開始了地下電磁波法儀器與方法技術研究，使我國躋身開展地下電磁波層析成像技術研究與應用最早的國家之一。在國家“863”課題、國土資源公益性行業科研專項、地質調查等項目的資助下，物化探所攻關深井電磁波大功率發射、高靈敏度接收及耐高溫高壓技術，研發了集軟硬件一體的大透距地下電磁波層析成像系統。該系統發射機輸出功率由10 W提高到100 W，接收機靈敏度提升到0.1 V，耐溫、耐壓分別達到85℃、25 MPa，探測深度增加到2 000 m，實現了大功率發射和高靈敏度接收，在中高電阻率條件下跨孔透距達500 m，主要技術指標與應用水平均達到國際先進水平。在礦產勘查，尤其深部找礦、危機礦山隱伏礦探查中發揮了重要作用，還廣泛應用于煤炭、油氣資源開發、水文地質、工程地質、地質災害防治等國家基礎地質調查及重大工程領域。近十年已累計向25家生產單位及科研院所推廣26臺套，相關成果獲得中國地質科學院2012年度十大科技進展獎、2019年度中國地質調查局地質科技一等獎。

1.6 高靈敏度磁傳器

我國高靈敏度磁場傳感器匱乏，長期依賴國外進口，同時深部地質調查及深部能源、礦產資源勘查急需高靈敏度磁場傳感器。2011年，在國家重大儀器專項和地質大調查項目的支持下，物化探所開展了高溫超導三分量磁測技術研究和感應式磁場傳感器研制，采用阻抗匹配、高頻小信號放大、光電隔離、分格繞制、磁通反饋以及弱信號低噪聲放大等關鍵技術，研制了高溫超導三分量磁測系統和系列高靈敏度磁場傳感器，實現了多分量、多頻段、寬頻帶磁場信號測量，性能指標達到(近半數超過)國外同類產品水平，具有高靈敏度、低噪聲、頻帶寬、防水性好和返修率低的特點，獲得國土資源科學技術獎二等獎一項[8-9]。該項技術在青海、甘肅、新疆等地區開展了大量工作，獲得了高質量的原始數據[10]。高靈敏度磁場傳感器的成功研制和應用，實現了助推國內電磁探測裝備進步、打破國外產品壟斷的明顯成效。

2 創新集成一批有效方法技術體系

當今世界正處于百年未有之大變局。圍繞新時代地質工作面臨的新形勢、新任務、新需求，物化探所加大地球物理技術對地質調查工作的支撐力度，優化完善傳統應用領域，加快拓展新應用領域，初步構建了現代地球物理研發與應用體系。

2.1 礦產資源勘查領域

2.1.1 金屬礦電磁勘探技術

我國礦區找礦的目標已指向“第二深度空間”，對當前的礦區物探方法深部找礦提出了更高的要求。物化探所在國家重點研發計劃、重大儀器專項、基礎地質調查等項目的資助下開展了地面大功率高溫超導瞬變電磁、大功率地-井瞬變電磁、大功率綜合電磁法測量等方法技術的研究和裝備研制。利用高溫超導瞬變電磁法直接測量磁場，大大提高觀測時間和晚期信噪比將常規瞬變電磁的探測深度提高50%。地-井瞬變電磁方法采用地面發射井中接收的裝置形式，傳感器沿鉆孔深入地下更接近于深部目標體，從而提高見礦率和找礦效果。大功率IP測量中，基于傳統的時域激電觀測模式，創新研究了基于全波形采樣的時頻激電多參數提取的數據處理方法，僅一次供電即可提取多種時、頻域激電參數[11]；CSAMT中，創新研究了場源效應畸變和靜態位移影響校正方法，頻點優化、數字濾波、二/三維正反演等，可有效壓制人文干擾和電性不均勻體造成的靜態位移等；三維IP/ CSAMT測量可多角度、多細節顯示地下介質電性特征的分布情況，明確電性突變界面的延展狀態，快速圈定成礦有利區[12]。利用研發的高溫超導瞬變電磁、地-井瞬變電磁和綜合電磁法測量系統已經在新疆、內蒙、云南、青海、西藏、遼寧、吉林地等多個金屬礦區開展應用示范，獲得了良好的應用效果[13-16]。

2.1.2 金屬礦地震勘探技術

在金屬礦資源勘查領域，創新形成了適合我國金屬礦資源特點的深部精細探測地震方法技術體系。首次提出利用地震散射波尋找塊狀硫化物金屬礦體的新理念，研發了散射波地震成像新技術和反演處理新思路，在山東、內蒙古以及新疆等地金屬礦勘查中得到了成功應用。率先在國內開展了高分辨率反射地震與地震層析成像聯合勘探技術研究，應用地面地震層析成像技術有效解決了復雜地質條件下高精度速度構造問題，研發的寬頻去噪和礦體追蹤地震處理解釋技術，降低了金屬礦地震勘探成果的多解性，有效勘探深度達到10 km。該項成果應用于新疆喀拉通克銅鎳礦區，首次在礦區深部新發現了隱伏含礦巖體(671.45 m～1 176.25 m)并獲鉆探驗證，對礦區尋找深部隱伏礦具有重要指導意義。在國內首次開展了金屬礦三分量地震試驗研究，突破了三分量金屬礦地震數據采集、處理和解釋的關鍵技術難點，利用三分量成像技術對礦體進行了橫向追蹤，利用縱-橫波速度比預測了巖體巖性，實現了我國深部金屬礦地震勘探技術的又一突破。

2.1.3 地下及井中地球物理勘探技術

在深部礦產資源勘查中，深部礦體異常弱、地表干擾嚴重等問題影響了物探工作的效果，地下及井中地球物理探測技術作為物探勘查技術的重要組成部分，能夠在鉆孔中實現全方位測量，避開了淺部干擾，更接近地質體，具有較高的垂向分辨率，是服務深部礦產資源勘查，礦體精細定位的重要技術手段。物化探所是我國井中物探領域的先行者，并通過不斷創新，逐步形成了地下及井中地球物理探測技術體系。近十幾年來，物化探所研發的井中物探與測井技術，從單一方法應用，發展成為包括井中磁測、井中激電、地下電磁波、井中聲波、地-井瞬變電磁和地球物理測井的綜合物探技術體系，探測深度由1 500 m提升到4 000 m，井中磁測精度由數百納特提升至30 nT，井中激電發射功率由10 kW提高到50 kW，地下電磁波跨孔探測距離達數百米。融合信息化技術后，形成集硬軟件為一體的地下及井中地球物理探測技術體系，探測精度和工作效率進一步提高[17-19]。目前，物化探所自主研發的井中電磁波、井中聲波、地-井瞬變電磁等新型地下物探設備，推廣應用到全國30多個省(區、市)，已成為我國高質量低成本開展科研與生產的利器；地球物理測井在安徽某礦集區鉆孔1 500 m～1 900 m井段連續發現21處強放射性異常，異常段累計厚度達93.02 m，取得了重要地質發現[20]。相關成果獲2017年度中國地質調查局地質科技一等獎、2018年度國土資源科學技術獎一等獎。

2.2 能源資源調查領域

2.2.1 油氣地球物理勘探技術

我國油氣對外依存度逐年攀升，能源安全形勢嚴峻，加大油氣資源勘探開發和增儲上產力度日益迫切。自2008年起，物化探所參加了中國地質調查局新一輪油氣資源戰略調查與評價工作，在油氣地球物理勘探新技術、新方法和儀器研發等方面取得重要進展[21-23]。針對制約火山巖下伏地層成像質量的六大因素，創新建立了“兩高、一寬、一長”地震采集技術和高保真去噪、長排列各向異性處理等精細成像技術，總結提出了銀額盆地石炭-二疊系“三套標志層+三個不整合面”的地質地球物理識別標志，顯著提高了火山巖覆蓋區油氣地球物理調查技術的應用效果[24]。針對復雜地表、復雜構造區油氣頁巖氣勘探需求，集成創新了“雙復雜”區地球物理勘探技術，建立了“有線+節點”聯合采集的寬線地震探測技術方法，首次應用于柴達木盆地東部取得良好實效；全區多源電磁測量技術在硬件和軟件方面得到進一步升級和完善，在長江下游頁巖氣勘探中實現了大深度勘探，成功實現向能源調查領域應用轉型。開展了頁巖氣水力壓裂電磁監測技術和微地震監測技術試驗，在川中和長江下游等地區頁巖氣壓裂監測中取得了良好應用效果，為非常規能源開發提供了技術支撐。

2.2.2 陸域凍土區天然氣水合物地球物理勘探技術

天然氣水合物資源調查評價及開發技術是當今國際地學領域的熱點和前沿。自2009年起，在國家863計劃、行業專項、地質調查項目等支持下，物化探所歷經10年進行永久凍土區天然氣水合物地球物理調查評價關鍵技術攻關。開展了水合物物性特征物理實驗和數值模擬研究，揭示了低孔低滲硬巖型水合物儲層導熱性、彈性、電性、密度等基礎性質的變化規律、微觀主控因素和響應機制；攻克了高速凍土層屏蔽效應、可控震源諧波干擾、低信噪比地震數據保真處理、水合物藏地震學識別等技術難題，建立了凍土區天然氣水合物地震勘探技術[25]；攻克了音頻大地電磁場噪聲壓制、“死頻段”數據采集、凍土層反演、水合物藏電磁學識別等技術難題，建立了凍土區天然氣水合物電磁勘探技術[26-27]；創新集成了大深度低頻探地雷達系統，首次將低頻探地雷達技術應用于凍土區天然氣水合物勘探[28]。建立了水合物藏綜合地球物理識別標志和勘查模型，開發了凍土區天然氣水合物儲層識別與參數評價系統和天然氣水合物成藏預測系統。提出的建議井位成功鉆獲天然氣水合物實物樣品，方法有效性得到檢驗。在羌塘盆地、南祁連盆地和東北漠河盆地等地區開展了調查應用，圈定了多處水合物成藏有利遠景區，為我國陸域天然氣水合物資源調查評價提供了重要的技術支撐和基礎數據。“青藏高原永久凍土區天然氣水合物地球物理勘探關鍵技術”獲2022年中國地球物理科學技術進步獎二等獎。

2.2.3 地熱(干熱巖)資源調查與開發中的地球物理勘探技術

地熱資源是一種綠色低碳的可再生資源，是未來改變我國能源結構的重要基礎能源。近年來，物化探所依托地質調查和科技項目，致力于地熱勘查技術體系的建設與深井測井儀器的研發，充分發揮綜合物探技術優勢，構建了基于地震、長周期/寬頻大地電磁與地球物理測井等方法的地熱勘查方法技術體系，在冀中坳陷區，特別是雄安新區的地熱資源調查評價、熱源機制研究、靶區優選、井位建議等方面均取得了優質成果，高質量支撐了京津冀地區水熱性地熱資源與青海共和干熱巖資源調查。研發集成了300℃存儲式井溫測井儀、230℃直讀式井溫測井儀、200℃超聲成像測井儀，創新形成了地熱(干熱巖)儲層測井評價解釋方法，建立了高溫綜合測井數據采集及地熱儲層測井評價技術體系。完成的共和盆地6口干熱巖井成像測井和綜合評價解釋工作，精準獲取三段壓裂有利層位，有效支撐壓裂方案設計，相關成果獲2020年、2021年度中國地質調查局地質調查十大進展。

2.3 基礎地質調查領域

2.3.1 厚覆蓋區地質填圖中的地球物理勘探技術

京津冀地區是中國的“首都經濟圈”，位于平原覆蓋區。近年來城市國土空間規劃利用的迫切需求對基礎地質調查提出了更高的要求，傳統基巖區地質填圖的手段已不能滿足覆蓋區地質填圖的需求，急需開展厚覆蓋區地質填圖方法技術研究。物化探所承擔了地質調查項目“永定河沖積平原區域地質調查”試點工作，在永定河中下游平原區涿縣幅等6個1:50 000圖幅內開展了地質填圖示范。針對平原區第四系“二元結構”地質特征，以及建筑密集、人文干擾強和施工難度大的問題，針對不同地球物理方法特點在工作方法、采集裝置、野外采集參數、抗干擾數據處理和施工時間等方面做出了針對性的改進和調整。應用1:50 000區域重力調查、淺層反射地震、大地電磁、瞬變電磁、可控源音頻大地電磁、高密度電法以及綜合測井等物探工作，系統地解決了厚覆蓋區填圖中涉及的構造單元劃分、主要斷裂展布、第四系地層劃分、基巖界面探測、活動斷裂評價和應急水源地圈定等問題[29-31]。形成的基礎地質圖件為京津冀地區經濟建設和基礎地質科學問題研究提供了新資料，總結評價了物探方法技術在填圖問題解決中的作用和效果，形成了一套可供推廣應用的厚覆蓋區物化探填圖方法技術組合，為我國基礎地質調查提供了實用的勘查技術支撐。在2021年度全國區域地質調查優秀圖幅展評中，“宮村幅”入選優秀圖幅。

2.3.2 海岸帶地質填圖中的地球物理勘探技術

灘淺海區屬海陸過渡地帶，陸地和海洋地質調查工作均無法有效地在此類區域開展工作， 造成灘淺海區地質調查工作不足，形成海陸地質調查統籌管理工作的缺失環節。2016年開始至今，物化探所依托中國地質調查項目和基本科研業務費在灘淺海區進行了大量地球物理調查工作，研發了適用的勘探技術，針對灘淺海獨特的基礎地質調查需求，對灘淺海區進行地質填圖，取得了較顯著的成果[32-34]。研發了拖拽式淺層反射地震勘探系統和τ-p域反褶積處理技術，提高了勘探精度和工作效率。改造了音頻大地電磁儀器裝備，解決了海水腐蝕、水中穩定和實時定位、電磁場畸變等技術問題，研發了拖拽式音頻大地電磁數據采集技術和校正處理技術，有效填了陸海過度帶的調查技術空白和基礎地質調查空白，實現了陸海數據一體化采集和處理解釋。集成研發了無人機水平橫向梯度測量系統，提高了磁測數據的水平橫向分辨能力，并首次在灘涂區取得了成功應用。綜合梳理總結了地球物理基礎地質調查的技術組合，針對調查的不同地質目標體，形成了高效、高精度的地球物理技術方法組合，進而形成了服務與基礎地質調查的灘淺海區綜合地球物理調查技術體系，為陸海統籌地質調查提供了海陸過渡地帶的地質調查技術支撐。

2.3.3 區域地球物理調查技術

近年來，為了更好地發揮區域地球物理的基礎性、先行性作用，物化探所依托地質調查工程、國土資源公益性行業科研專項等組織開展了1:1 000 000區域大地電磁測深，為我國區域地球物理調查增添了一項新的調查參數。編制形成了《1:1 000 000區域大地電磁調查技術指南》，開展了大地電磁數據去噪、反演方法技術研究，形成了搭載國際主流反演程序的三維大地電磁測深反演處理平臺，基本形成了一套涵蓋“數據采集-數據處理-地質解譯”的區域大地電磁測深方法技術體系，并為多個公益性、基礎性調查項目提供了計算服務[35-37]。組織完成了華南地區、松遼盆地、銀額盆地及四川盆地南部等地區1:1 000 000區域大地電磁測量工作，覆蓋陸域國土面積達110×104km2，獲得了這些地區巖石圈三維電性結構模型，在深部結構和成礦成藏背景等方面取得了一些重要發現和認識[38-40]。積極推進區域重力調查由造山帶向含油氣盆地拓展，累計完成1:250 000區域重力調查143×104km2，研發了重力三維快速約束反演算法[41]，初步建立了多地球物理方法綜合識別隱伏斷裂技術，在構建三維精細結構模型、深化盆山耦合關系研究等方面發揮了積極作用。

2.4 工程環境調查監測領域

2.4.1 城市地下空間調查與開發利用中的地球物理勘探技術

隨著我國城市化進程的加速，城市建設開始由地表轉向地下。開展地下空間資源調查，摸清地下空間資源底數，既是國家戰略的客觀需求，也是服務民生的重要保障。依托地質調查項目與基本科研業務費，針對物探方法在城市地下空間調查中面臨的諸多挑戰，物化探所創新研發基于層剝離的Laplace-Fourier域多尺度全波形反演方法，有效克服實測數據缺少低頻信息的問題；發展地震和大地電磁同步聯合反演方法，同時提高地震反演精度與電阻率異常刻畫精度；研發多電磁法數據聯合反演技術，在保證淺部探測分辨率的基礎上獲得了深部電性信息；研發水上拖曳式瞬變電磁系統、解決了水上實時定位、連續采集技術難題[42]。在雄安新區三維地質結構調查工作中，物化探所應用創新成果，充分發揮各方法特點，針對不同地質問題進行有機結合，開展鉆孔-地震-重磁電逐級標定解釋，實現點-線-面綜合解譯，精準推斷地層結構及構造形態，獲取地下萬米地質結構，構建了新區“淺-中-深”不同尺度三維可視化地質結構模型，有力支撐城市水工環地質調查，為雄安新區規劃建設、地下空間利用提供了可靠依據[43-44]。

2.4.2 地質災害調查中的地球物理勘探技術

我國是地質災害最嚴重的國家之一，其中滑坡災害危害尤為突出。滑坡體地球物理探測方面的研究還存在許多薄弱環節，特別是缺少快速可靠圈定滑坡體規模和探測滑坡體精細結構的技術方法。物化探所從2020年開始，陸續開展了南方地區典型滑坡地球物理調查研究、西南地區典型滑坡三維速度結構與災害風險評價研究和國家自然科學基金面上項目“土質滑坡體淺地表結構主動源和被動源聯合成像研究”，針對滑坡地質災害探測的關鍵技術開展攻關。突破了空中寬頻傳感器繞制工藝、收發高精度同步等關鍵技術，解決了接收機降噪、傳感器失穩等飛行平臺改裝難題，研發成功基于旋翼無人機的回線源地空瞬變電磁系統，并在重慶彭水、貴州六盤水、廣西河池等地開展了應用試驗，獲得了良好應用效果，相關成果已申請11項國家發明和實用新型專利[45]。

3 構建地球物理勘查技術標準體系

我國自上世紀90年代開始制定地球物理勘查技術標準，經過30多年幾代人不懈地努力，使地球物理勘查技術標準從零散到成系列，逐步形成重磁測量技術標準、電法測量技術標準、地震測量技術標準、測井及井中地球物理勘查標準、地球物理綜合方法應用標準等5個門類。不同層次、配套齊全、適應空中-地面-地下立體探測的技術標準體系[A]，涵蓋地球物理勘查技術標準61項，其中國家標準5項、行業標準53項、中國地質調查局標準3項。這些標準中，由物化探所牽頭或參與制修訂的標準共25項。近年來，物化探所在地球物理勘查技術標準制修訂方面取得累累碩果，出臺多項在業內有影響的行業標準[B]，研制了無人機航空磁測、天然場音頻大地電磁法、可控源音頻大地電磁法、鉆孔電磁波法、地-井瞬變電磁法等一批新方法新技術標準；制修訂了地球物理勘查術語、技術符號、圖式圖例及色標、巖礦石標本物性測量等學科通用標準；更新了大地電磁測深法、區域重力調查、電阻率剖面法、自然電場法、充電法等一批老標準，極大提升了標準適應性，為我國地球物理勘查技術方法體系不斷完善和新方法新技術推廣發揮了重要作用。

4 信息化建設取得進展

近年來，物化探所信息化建設實現快速發展，通過 “地球物理地球化學數據集成與服務”、“地質大數據支撐平臺建設”等地質調查項目和基本科研業務費的資助，在信息化基礎設施、數據庫建設、數據處理系統研發等方面取得了一系列突出進展。建成了地質云物化探所分節點，搭建了物化探數據共享服務系統，構建了多專業、多要素的物化探數據“一張圖”，建立了重力、電磁法、地震探測、測井、巖石物性、區域地球化學、土地質量地球化學等地球科學核心數據庫。累計共享發布物化探數據服務300余個、地質信息服務產品1 400余個，范圍覆蓋全國90%陸域面積，數據量達100 GB，提供下載服務6.6×104余次，有力地支撐了資源能源勘查、區域地質調查、土地利用規劃、特色土地資源開發和污染土地整治修復等工作。相關成果獲中國地質調查局、中國地質科學院地質調查十大進展2項、地質科技十大進展2項、地理信息科技進步二等獎1項。

物化探數據處理新方法、新技術和軟件開發工作成果斐然，在國家重大科學儀器設備開發專項、“863”課題、地質調查等項目資助下，自主研發形成了“電法工作站軟件系統”“三維電磁測量數據處理與反演軟件系統”“重、磁數據三維交互反演系統”“金屬礦地下物探數據處理解釋系統”等軟件系統，覆蓋了重、磁、電等數據預處理到反演成像等實用化功能，并應用到能源與礦產資源勘查、基礎地質調查等領域，為地質解譯提供了強有力支撐，向全國的地調、煤田、冶金、石油、核工業等部門的生產單位以及有關院校、院所、地質儀器廠等單位推廣400余套，在實際應用中取得了較好的效果。

5 發展趨勢與展望

綜上所述，在科技部、自然資源部、中國地質調查局持續支持下，依托國家科技和地質調查項目，物化探所在地球物理技術研發和儀器裝備研制方面形成了一批重要成果，構建了具有自主知識產權的“航空-地面-地下”地球物理立體探測技術體系，取得了服務能源與礦產資源勘查、基礎地質調查、工程與環境調查等領域的良好應用成效，形成了一批國內外有一定影響力的優勢研究領域和方向，為推動我國地球物理學科建設和勘查地球物理事業發展起到了重要作用。面對國家和時代發展的需要，物化探所勘查地球物理事業發展將堅持守正創新，既要傳承，又要創新。對照國內外勘查地球物理前沿進展與現實差距，未來在技術創新上要向深部探測和淺部精細精準探測并重發展，在探測方式上要從二維、三維探測向立體探測乃至時空探測發展，在工作范式上要加快地球物理大數據和智能化應用并向基于知識和機器的預測發展。

“十四五”期間，物化探所將圍繞國家需求，堅持使命導向，聚焦支撐國家能源資源安全保障、服務生態文明建設和自然資源管理中心工作，攻克一批勘查地球物理探測關鍵核心技術裝備；加快勘查地球物理技術與大數據、人工智能等新興技術的融合發展，推進具備大數據管理、智能識別與分析能力的地球物理數值模擬預測技術研究；進一步加大國內、外開放合作，推動依托物化探所建設運行的國家現代地質勘查工程技術研究中心、自然資源部地球物理電磁法探測技術重點實驗室、中國地質調查局陸域地球物理研究中心聚力發展，打通數據獲取、基礎研究、技術研發、成果轉化的創新鏈條，探索構建產學研用高效協同的新機制，為我國勘查地球物理事業高質量發展做出新的貢獻。