2018年度國家科學技術獎勵中,國家技術發明獎作為三大獎項之一(國家科學技術獎三大獎項包括國家自然科學獎、國家技術發明獎、國家科學技術進步獎),就有67項發明獲獎,其中一等獎4項,包括「大深度高精度廣域電磁勘探技術與裝備」。該設備可以給地球「做CT」、「做核磁」,能在地下8千米深度,更能精準探測礦產資源。
全球各國深地勘探技術均受限
我國江西省朱溪鎢銅礦,擁有世界最大規模的鎢礦儲量。
江西朱溪鎢銅礦深地探測,是我國「深空、深海、深地」三深戰略中的一個生動案例,是保證國家資源和能源安全的戰略。但由於地質構造複雜,尤其面對3000米深度的精細勘探要求,物探常用的CSAMT法等,紛紛失效。
中國工程院院士 何繼善:
(戰略)核心是要找到優質資源,越往深部,資源情況越好。從油氣資源來說,就需要探測8到10公裡(深),在原來的CSAMT法的這種基礎上面去做修補,是解決不了這個問題的。
所謂「CSAMT法」(「可控源音頻大地電磁法」英文縮寫),是目前國際普遍使用的物探手段。但是電磁波向地下傳播方程的求解極其複雜,國際上不得不採用近似的簡化的公式來實際應用,由此導致只能勘測到地下1.5公裡。
中國工程院院士 何繼善:
美國、加拿大的儀器到那兒去都失敗了,這麼深,它們根本就得不到相關的信息。
打破西方壟斷 探測深度領先世界5倍深
為了解決「深地探測」的問題,1996年開始,歷時10年演算,何繼善提出了精確求解地下電磁波方程的「廣域電磁法」。
4年後,他又正式推出以自主創新理論為基礎研發的電磁探測成套裝備,探測深度由1.5公裡增加到8公裡,是世界先進方法的5倍,打破了西方在該領域的壟斷。
廣域電磁勘探技術裝備介入後,很快獲得了該礦區3000米深度範圍內電阻率的精細分布,首次清晰地揭示了深部控巖控礦構造,為後續勘探提供了科學依據。
何繼善:希望該技術能很快被取代
據了解,廣域電磁勘探技術及裝備在全國成功推廣應用,提交頁巖氣資源量3401.22億方、地質儲量1240億方,常規油氣地質儲量1.86億噸,生物氣可採資源量80億方;經濟和社會效應顯著。
中國工程院院士 何繼善:
廣域電磁法也只不過是我們對原來比較粗放的做法,往前走了一步。科學技術的發展是沒有止境的,我希望廣域電磁法很快被取代,那說明我們又往前走了。
當過4年礦工,全靠自學考上大學;為做實驗,也曾變賣衣物買設備;為實地檢測,幾乎攀遍我國崇山峻岭……如今,84歲的何繼善院士,依然奮鬥在科研前線,下一步,他和團隊打算將這套技術裝備應用到地質災害防治、城市物探、潛艇探測等領域。