國土資源部地球物理電磁法探測技術重點實驗室依託；中國地質科學院地球物理地球的化學勘查研究所。
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實驗室-依託
國土資源部地球物理電磁法探測技術重點實驗室依託；中國地質科學院地球物理地球的化學勘查研究所。
實驗室-領域
學科：勘查地球物理
通過分析研究國內外地球物理勘查技術發展現狀和趨勢，結合當前國家地質調查隊氣球物理勘查技術的需求，勘查地球物理開放實驗室在試運行階段初步設立以下四個研究方向：
●研究方向一：彈性波場探測的新方法、新套用
●研究方向二：電(磁)場精細、快速探測的新技術、新套用
●研究方向三：位場探測的新方法、新技術、新套用
●研究方向四：多元信息集成與可視化
實驗室主要研究內容：
研究方向一： 彈性波場探測的新方法、新套用
1.寬頻地震理論與方法
2.城市多波列地震技術
3.金屬礦地震
4.深部地震精細探測理論與方法
5.地下/地面聲波探測技術
研究方向二：電磁場精細、快速探測的新技術、新套用
1.精細、快速探測的電磁法新技術
2.高溫超導磁強計套用技術
3.陣列MT新套用技術
4.混場源電磁法新技術
5.航空瞬變電磁方法技術
研究方向三：位場探測的新方法、新技術、新套用
1.重磁梯度測量新技術
2.海、陸高精度重力在油氣領域新套用
研究方向四： 多元信息集成與可視化
1.物探三維反演新方法及可視化
2.多參數互約束聯合反演技術與可視化
實驗室-目標
實驗室預期目標：充分利用物化探所現有在方法技術、儀器和軟體等方面的創新和開發能力，以高科技手段推動以物探技術為核心的現代地質勘查技術進步，為當前的城市立體地質填圖和礦產資源調查提供一系列現代地球物理勘查技術；為承擔國家地質調查套用基礎、公益性、戰略性研究任務研創系列勘查地球物理新方法、新技術、新套用。並以本實驗室為基地，通過開放、交流，逐漸建立一支從事勘查地球物理套用基礎創新研究和地質大調查技術創新支撐隊伍，成為中國地質調查行業的勘查地球物理技術研究中心。
實驗室-成果
1、東天山西段找礦靶區評價及大型礦床定位預測（國家攻關專題）
研究並建立了小熱泉子銅礦的成因模型和找礦模型，採用物探新方法新技術，獲得了可靠的礦異常信息，在原發現的已知礦床的南北兩側，又發現了新的厚大礦體，提出的驗證九個鑽孔，礦山鑽探驗證了7個孔，孔孔見礦。其中5個孔見富礦（品位大於2%），其中ZK901孔見礦累計厚度達81米，平均品位1.6%，ZK501孔見礦累計厚度達64米，最高品位達7.2%，平均品位1.52%；ZK705（224m深）幾乎全孔是礦，其中52-105m為連續的富礦體，該段平均品位達2.05%。使小熱泉子銅礦的找礦又取得重大突破，可望達到大型礦床規模。
2、寬頻地震探測技術（部重點科技項目）
（1）完成了銅陵金屬礦區寬頻地震探測技術的試驗研究：使用4台套目前國際上最先進的儀器設備在銅陵金屬礦區進行了試驗研究，在方法技術研究上，設計了三維層析成像觀測和高解析度觀測。（2）研究了寬頻地震資料的處理技術，並取得了很好的研究成果：地面地震層析成像的關鍵是準確拾取各地震記錄上首波的走時，經過反覆實驗研究，在本次處理中，當地震首波能量較弱，或外界干擾較大時，採用譜分析濾波和相干拾取地震首波的方法，取得了較好的處理效果。（3）完成了模型試驗的研究：通過研究，進一步了解複雜地質模型結構下的地震回響特徵，並用理論研究成果指導寬頻地震探測方法技術的研究。地震記錄的解析度與地震信號的頻頻寬度有關，本課題研究了不同頻頻寬度和相同頻頻寬度、不同高（低）截止頻率對地震記錄解析度的影響。在理論模型研究中，還選取了有代表性的地質模型，對該模型進行了非線性地面地震首波層析成像的研究，為後期實際地震記錄的地面地震層析成像研究奠定了基礎
3、多參數反演技術（部重點科技項目）
（1）形成方法技術的主要計算方法和相關的軟體，通過數據試算，增強了對三維反演關鍵技術和難點的認識，並改進方法技術，提高了起伏地形下物探三維解釋的能力。
（2）形成數據與模型三維可視化的基本手段，為物探三維數據解釋和信息提取，提供輔助工具。
（3）非線性反演可能是未來聯合反演研究的主要途徑
4、秦皇陵考古地球物理綜合探測技術（國家"863"計畫子課題）
該實驗室承擔了高密度電阻率、TEM、對稱四極測深、彈性波、地質雷達、激電中梯、測汞、測氡法等10餘種物化探方法技術的研究工作。其中彈性波法對地宮的開挖範圍、邊界的確定提供了重要依據；三極高密度、TEM、地震、對稱四極測深利用考古隊驗證資料作為約束條件，探測了墓室的大小和規模； TEM、地震方法探測墓道，確定的墓道寬度，底部埋深與考古隊驗證的一致；小四極測深有效探測了陪葬墓；地質雷達在探測陪葬坑方法試驗給出了方法有效性的肯定回答，否定了起初工作中地質雷達無效的結論；測氡方法為地宮尚未坍塌提供了依據；自然電場法顯示目前阻排水渠阻水效果良好，可佐證墓室未進水。該子課題已通過科技部組織的驗收，社會反響強烈。該項目2005年被評為國土資源部一等獎。(註：科學技術部在2002年度863計畫中批准了《考古遙感與地球物理綜合探測技術》研究課題，該課題的第二子課題為地調局組織承擔的"考古地球物理綜合探測技術"子課題，發展中心和物化探所負責實施
5、高溫超導量子干涉器磁強計在勘查地球物理中的套用（計委高技術套用部門發展項目）
研製出一台適應瞬變電磁法（TEM）野外需要的高溫超導量子干涉器磁強計科研樣機，儀器擺率：1.2mT/s；磁場靈敏度（檢出率）：97fT/ ；系統輸入端噪聲：1.27nV/ 。通過研究，解決了高溫超導磁強計在瞬變電磁法上套用的一些關鍵技術問題。通過野外試驗，與傳統的TEM相比，早延時數據對應很好；晚延時數據的信噪比明顯高於用感應線圈觀測的數據，且觀測延時長，顯示了高溫SQUID磁強計之優點；在國際上首次使用高溫超導磁強計取得的磁場數據計算了視電阻率，並且得到了視電阻率-深度曲線。研製出適應TEM的高頻無磁杜瓦，提高了我國高頻無磁杜瓦的研製水平。高溫超導磁強計由於勘探深度比感應線圈測量深度大，可用於隱伏礦產、水資源、油氣資源等勘查。該項目2004年被評為科技部科技成果二等獎。
6、高溫超導三分量磁測技術研究（地質大調查項目）
研製了兩台高溫超導磁強計的前置放大器、一台控制器，對單分量高溫超導磁強計科研樣機進行了實用化處理，為提供三分量科研樣機打下堅實的基礎；（2）瞬變電磁感應磁場信號的數據方法技術方面編制了各部分數據處理的子程式，為瞬變電磁感應磁場信號的數據的處理打下基礎。（3）已開展了野外實地觀測試驗，對高溫超導磁強計的穩定性、探頭結構進行考驗，試驗表明：高溫超導磁強計滿足設計要求。（4）瞬變電磁磁場數據的處理與解釋技術研究方面：分別對磁場數據的干擾識別方法，濾波、後沿改正、電阻率轉換的公式進行了推導，並編制了測試的子程式，這些子程式得到野外實測數據檢驗後，還需做一些調整；開展了瞬變電磁感應磁場"煙圈"電阻率成像和複雜地電條件下的三維正演模擬方法的預研究工作。
研製的高溫超導磁強計用作為瞬變電磁測量的磁感測器將TEM晚期有效信號時間長度延長2到3倍，大大地提高了TEM測深的勘探深度。正在研製的三分量TEM磁感測器將是今後航空TEM方法技術研究中接收系統研製的首選技術。
7、混場源電磁法探測技術（部重點科技項目）
（1）通過面積性的試套用工作，檢驗了原有陣列被動源電磁法系統的有效性和實用性，同時也發現了所存在的不足（主要為儀器系統外圍的接外掛程式故障率較高）。（2）完成了陣列被動源電磁法系統的數據處理及資料解釋的最佳化完善工作。（3）完成了陣列被動源電磁法商品化儀器的電子元器件選型，關鍵器件採用工業標準，如高、低速24位模數轉換器（A/D）、GPS模組、PC104工控機、晶體振盪器等,開發了FPGA及CPLD集成技術，完成了電子線路原理圖與印刷電路板圖的設計工作及樣機的調試、實驗工作。使陣列電磁法系統的接收機具有高集成化、時頻域多參量觀測的顯著特點。（4）完成了程控SIP發射機總體方案的調研、論證及確定；主要功率器件的調研、驗證及實驗室測試；大功率穩流方案的確定；多頻發射波形的理論研究與電子線路的實現；發射機遠程控制技術開發。使混場源電磁法大功率發射機具有程控多頻發射，適於IP、SIP、CSAMT以及LOTEM等人工源工作的需要，可顯著提高工作效率的特點。（5）研究了2.5維問題：完成了三維源二維地電模型的電磁場方程理論推導；初步編制了三維源二維地電模型有限元正演程式。
8、全國岩石物性資料庫研究（地質大調查項目）
建成了以Visual Basic為程式語言、Microsoft Access2000為操作平台、Mapinfo Professional為分析手段的全國岩石物性資料庫管理系統，並已成功用於6省區及其綜合物性資料庫的管理工作。初步形成了一定規模的全國岩石物性資料庫。編制了河北、江西、山西、陝西、河南、寧夏6省區以及華北地層大區的岩石、地層、岩體的統計圖表，繪製了各省區及華北區的1/100萬表層岩土密度等值線圖。通過對6省區進行物性數據清理、12個省區岩石物性情況的整理、對其它省區物性調查的分析，並結合全國區域地球物理調查特別是區域重力調查程度的分析，得到全國岩石物性數據的最低估計，並由此提出了《全國岩石物性調查方案》建議。編制了《岩石物性數據質量評價體系》和《區域岩石物性資料庫入庫規範》等技術檔案推薦稿。利用岩石物性資料庫的功能，開展了某些地質問題的套用研究，例如在沉積環境與沉積礦產、岩漿-構造-成礦作用、變質岩分布區找礦方向等方面進行了有意義的探討。
9、電法勘探工作站研究（地質大調查項目）
在原電法工作站（CES2.0）基礎上增加了幅相激電法、陣列MT法和高密度電法的處理與反演功能，形成了包括常規電阻率法/激電法、磁性源瞬變電磁法、幅相激電法、陣列MT法和高密度電法等五個程式組，總計21個功能程式的電法勘探工作站（每個子系統可拆分和獨立運行）。
開發了一維地電模型圖示人機互動程式、剖面和測深曲線圖示與人機互動程式、二維地電模型人機互動建模與剖分程式、三角網和四邊形網等值線與顏色填充程式和三維異常體可視化與人機互動程式，並形成了相應的動態連線庫。編制了HTML在線上幫助文檔、操作說明。
10、用於尋找隱伏金屬礦的地面物探新技術研究（地質大調查項目）
金屬礦地震法：根據兩個試驗區的特定地質剖面，製作了相應地震模型，按野外數據採集方式進行了數字模擬，得到了整條剖面的炮集記錄，經特殊處理的時間剖面與地震模型尚能吻合。編制了地震散射波成像程式，對簡單不均勻體模型炮集進行了處理，得到的成像結果與理論模型十分相似。
被動源激電法：推導出了地面電磁場振幅和相位的近似解析表達式，計算了不同條件下的幅頻和相頻曲線及不同條件下視頻散率與相位的剖面等曲線，並繪製了歸一化的擬斷面圖。用有限元法編制了二層水平地層的底層中存在二維極化體的數值模擬正演軟體，計算了不同電阻率斷面的視電阻率比值、視頻散率及阻抗相位差，並繪製了剖面圖。
11、頻率域激發極化普查型幅相儀研製及套用研究
研製了FX-1型幅相儀系統，完成野外試驗並取得良好地質效果。該系統是可同時測量激發極化效應幅值和絕對相位的儀器，儀器具有重量輕、快速、高效的特點，適於普查。可同時進行時間域、頻率域、復電阻率或譜激電法測量，一機多參數。儀器可進行數字濾波和多次疊加，實現了大量數據的存儲和實時處理，並可實時顯示供電電流曲線和測量電壓曲線，使得操作人員可直接判斷觀測質量和干擾水平。野外試驗結果表明，儀器性能良好、指標符合設計要求。方法研究方面，推導了電偶極子場時間域、頻率域的表達式，為解決其校正問題打下了理論基礎。對均勻大地條件下偶極電磁耦合進行了理論計算及特徵分析，確定了偶極電磁耦合校正方法與處理程式。提供了一套幾種形體偶極裝置模型實驗相位曲線，為建立正演概念和異常解釋提供了依據。FX-1型幅相儀系統可用於西部中高山區1：5萬乃至更小比例尺的電法普查。
12、快速、輕便、大探測深度電法實用技術研究
針對實際資料解釋中存在的問題，對TEM法干擾信號的自動識別和剔除、晚期信號的數據處理方法做了實用性改進；最佳化改進了複雜地電條件下瞬變電磁三維正演模擬算法，解決了包括覆蓋層、橫向非均勻導電圍岩條件下，斷面任意形體的瞬變電磁三維正演模擬問題；對小波函式變換最佳化陣列被動源電磁法有效信號的自動識別和提取的數據處理方法技術進行了實用化改進、並改進了二維地形條件下的反演解釋算法，相對提高了反演精度，增強了數據處理和解釋的實際效果；研製了瞬變電磁儀，具有早期1μs的高速採樣率，雙A/D分段採樣動態範圍達160db等特點，具有很廣的推廣前景。TEM儀器可用於礦產資源、水資源和環境勘查。
13、適用於地質災害調查的部分地面物探新方法新技術開發試驗
取得的主要成果：研製了DSP-1型32道自然電位陣列數據採集系統，研製了RCW-1型快速淺層測溫系統兩種科研樣機，開發出能成功消除地表電性不均勻影響的高密度電阻率數據處理系統。開發總結出地質災害勘察的組合物探新技術方法。
實驗室-支撐
1、科研隊伍狀況
本實驗室總計擁有地球物理專業教授級高級工程師21人，高級工程師50人，工程師30人和其他輔助人員30人。分布在五個主要物探研究室和所部技術管理部門。
近年來，由於所大力加強人才隊伍的培養和建設，所高層次人才總量大幅度增長
1999年 博士4人，占在職職工總數1%
2003年 博士19人，占在職職工總數5%
2005年 博士26人，占在職職工總數7%
另外， 2005年仍有地球物理專業在讀博士研究生14人，碩士研究生3人，分布在地球物理重磁電震和地下物探、信息技術等各個研究領域，是本開放實驗室的骨幹技術力量。
2、已具備的實驗條件
為適應學科發展的需要，依託單位物化探研究所已將勘查地球物理領域的技術人員按不同的研究領域調整為五個研究室：地震方法研究室、重磁電綜合研究室、電（磁）法研究室、信息技術研究室(計算中心)、地下物探研究室。
上述研究室在過去幾年的研究工作中，積累了豐富的經驗並取得了豐碩的研究成果，為本實驗室的研究奠定了良好的基礎並提供了有力的支撐條件，同時展示了物化探所強大的創新開發能力。如：
研究開發Y-11B（Y-12）三頻航空（電/磁）綜合站，主要技術指標達到了國際一流水平，用於礦產資源、水資源、土地質量評價等領域，具有快速經濟的優點，在內蒙滿洲里找礦、吉林乾按地下水評價等地的工作取得良好效果；
物探方法技術在1:25萬區域地質填圖中的套用示範研究，以GIS為基本工作平台，用已知地質資料為約束，通過定性為主，輔以控制剖面的定量推斷等綜合解釋，實現了區域物探成圖全過程計算機化；研製開發物探儀器裝備，推動物探方法技術進步。如： 無線遙測陣列MT系統；瞬變電磁系統；FX-1型幅相儀系統研製；高溫超導磁強計研製；地下電磁波探測系統等。
研究開發了適合西部中高山區的資源勘查的電磁法陣列觀測技術，實現了電磁法技術的重大突破（陣列同步技術、具有高密度、大範圍覆蓋）；首次將高溫超導材料套用於物探的磁感測器，直接測量磁場套用前景廣闊，處於國際先進水平；FX-1型幅相儀系統，儀器具有重量輕、快速、高效的特點，適於普查，能同時進行時間域、頻率域等測量，實現了一機多參數；城市活動斷層探測，近4年，利用抗干擾人工地震方法分別在上海、天津和福建漳州等地，開展與地震頻繁發生密切相關的城市活動性斷層的探測研究，取得重要勘查研究成果，對防震抗災意義重大,社會和經濟效益顯著。淺海海底高精度重力測量，套用該方法近年來在渤海、黃海、瓊州海峽等海域工作，填補了水深10米左右的淺海區因技術原因而保留的空白,為油氣資源的勘查提供了豐富的基礎資料
物化探方法技術指導礦產資源勘查，套用物化探技術圈定找礦靶區，進行資源預測和礦體定位，在甘肅、新疆、河北等地的工作中取得顯著效果。物化探所龐大的科研大樓將在2005年進行徹底地改造和裝修，並將根據勘查地球物理開放實驗室的實際需要，建設物探儀器裝備研製試驗室、勘查地球物理信息中心和各方法技術研究室，這將進一步改善勘查地球物理開放實驗室的科研與工作條件。現已基本竣工，年底完成回遷工作。
3、儀器設備
在硬體設施方面，除了物化探所自行研製的系列物探儀器設備外，該實驗室還擁有物探重、磁、電、震等各種較先進的國外引進的儀器裝備（詳情請參閱後附的"現有主要物探儀器設備一覽表" ），並即將引進的各種具有當今國際先進水平的地球物理勘查和研究儀器設備，主要包括多功能電法儀、多道數字地震儀、三維高密度電法儀、攜帶型可控震源、PS波可控震源、地面及跨孔地質雷達層析成像系統、高精度重力、磁力儀等地球物理勘查儀器裝備，這為本實驗室的創新研究提供了良好的物質基礎和現代化的實驗研究設備。
