近年来，科技创新已经成为推动区域经济转型升级的核心支撑要素。“十二五”期间，国土资源部把强化科技创新平台建设摆在实施创新驱动发展战略、建设创新型国土资源的突出位置，围绕节约集约利用资源和找矿突破战略行动需求，在矿产资源综合利用先进适用技术和数字地质调查理论技术方法研究与推广平台建设上，取得了较大的进展。

 

技术推广平台让资源利用效率更高

 

低品位、共伴生、难利用矿多是我国矿产资源的基本特点。新中国成立以来，我国在石油、天然气、煤炭、金属、化工等重要矿产采、选和综合利用方面，取得了一系列先进适用技术，但技术的转化率和普及率低。如何提高矿产资源的利用效率，增强保障能力，是近年来矿产资源管理的重大问题之一。

因此，建立健全先进适用技术推广发布制度，分批发布矿产资源节约与综合利用先进适用技术，发挥其导向和示范作用尤为重要。据中国国土资源经济研究院相关人士介绍，先进适用技术不仅包含矿山开发利用的采、选、废弃物处置全流程的技术和装备，而且还涵盖矿山信息化建设等领域，汇集了当前适合我国矿产资源开发利用的先进技术。专家表示，先进适用技术推广平台建设，以企业和科研院所为基础，以提高矿产资源利用“三率”为核心，以网络为媒介，打通了矿山企业对先进适用技术信息获取的渠道，实现了“两个找到”，即让有需求的矿山找到先进技术，让先进技术找到适用矿山。

——建立先进适用技术推广发布制度。推广先进适用技术是提高矿产资源开采回采率、选矿回收率和综合利用率的关键环节。2012年，国土资源部印发了《关于推广先进适用技术提高矿产资源节约与综合利用水平的通知》（国土资发〔2012〕154号），明确了重点领域先进适用技术的推广工作，建立了先进适用技术推广发布制度，搭建宣传、交流和推广平台，并强化了推广先进技术的监督管理。

——建立科学规范的遴选机制。为确保能够评选出具有时代特色、符合形势需求，真正代表行业先进水平、具有影响力的先进技术，首先明确重点推荐范围，科学设定推荐条件，规范推荐评选程序，然后在各省（自治区、直辖市）国土资源主管部门和有关中央企业组织推荐基础上，组织国内各行业资深专家从创新性、先进性、适用性、成效显著性和推广可行性五方面进行评选。最后，对专家优选出的先进技术，在国土资源部门户网站公示，公开征求各省级国土资源主管部门和社会的意见，经部领导审定后公告发布。

——构建了分领域和环节的先进适用技术体系。2012~2015年，共发布四批210项矿产资源节约与综合利用先进适用技术，涵盖了能源、金属和非金属等各个领域的采矿、选矿及综合利用等开发利用环节。其中，油气类30项，包括特超稠油藏、致密砂岩气、低渗透油藏等高效开发技术；煤炭类45项，包含以矸换煤充填开采、煤层气抽采利用、保水开采、干法选煤等煤炭资源高效开采和清洁利用技术；金属类94项，包含低品位资源利用、尾砂充填、共伴生资源高效复选、高压辊磨机超细碎、尾液处理等技术；非金属矿产41项，包含低品位磷矿、固体钾盐、含铀硼铁矿等高效利用技术等。

——搭建先进适用技术推广信息共享平台。先进技术发布后，搭建推广信息平台，采取多种形式的宣传，力求推广效能达到最大。一是举办多场现场推广会或经验交流会，并利用国际矿业大会的平台，加强管理部门、科研院所、行业组织、矿山企业之间的交流，促进产、学、研平台建设。二是在媒体开设先进技术推广专栏，对先进技术进行全面介绍，扩大宣传面。三是在国土资源部门户网站开设先进技术信息共享平台，设立综合利用最新动态、通知公告、综合利用知识普及、政策法规、标准规范和先进技术介绍6个专栏，将先进技术信息及综合利用最新进展及时向社会发布。集中展现先进适用技术的推广政策、工作进展和先进典型，完整介绍推广技术的适用范围、技术参数和典型案例，实现矿山企业快速查询。

——建立先进适用技术激励约束机制。进一步明确政策支持措施，将先进技术作为先进技术推广应用示范矿山和国土资源节约集约模范县（市）创建的考核内容，并通过经济手段支持先进适用技术的应用。同时，强化监督管理，将先进适用技术推广工作与矿产资源开发利用监管、“三率”考核、矿山地质环境保护等工作紧密结合，鼓励和引导先进适用技术的应用，逐步淘汰落后技术和产能。

专家表示，先进适用技术推广普及后，将极大提升我国资源利用效率和保障能力。国土资源部提供的资料显示，油气资源推广应用特超稠油藏、高含水油藏及低渗透油藏高效开采技术，预计可新增可采储量近27亿吨；煤炭资源推广应用充填开采、薄煤层机械化开采等技术后，预计可盘活我国煤炭资源140亿吨；金属矿产推广应用充填开采、矿石超细碎、低品位资源高效选矿及废弃物综合利用等技术，预计60亿吨难利用铁矿资源将得到有效利用；化工矿产推广应用低品位磷矿浮选和固体钾矿高效利用技术，预计将盘活我国低品位胶磷矿近17亿吨，盘活固体钾盐1.7亿吨。

 

数字平台让地质调查工作更加便捷

 

数字地质调查理论技术方法研究与推广应用是《中国地质调查局中长期发展规划纲要（2011~2015年）》和国土资源部《国土资源信息化“十二五” 规划》的重要内容之一。地质调查主流程信息化团队经过近8年的持续集成研发和推广应用，逐步形成了比较完整的地质矿产调查全流程数字化理论、技术方法和自主软件平台。

据了解，自2008年开始，数字填图系统全面升级与扩展到数字地质调查系统，使数字地质调查系统贯穿整个地质矿产资源调查全过程，涵盖地质调查、地质填图与三维建模、矿产资源勘查、矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿体三维建模、矿山开采系统优化等内容，并出版了《数字地质调查技术理论研究与应用实践》等5本专著。中国地质调查局发展研究中心提供的资料显示，2010年，我国数字地质调查系统开始进入新的发展阶段，形成了具有自主知识产权的数字地质调查GIS基础平台和智能数字地质调查系统，逐步实现了从数字化转向智能化、从2D走向3D的地质调查。初步形成了天地一体的野外地质调查工作、管理、安全保障和泛在服务模式。主要取得了以下九大突破性成果：

——创建了中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程无缝数字过程及理论方法。基于“3S”技术，创建了PRB粒度理论与技术方法、地质路线（PRB）双重三维建模技术、第三代地质图数据模型技术、不同阶段数据继承与数据流池技术、三级野外与室内数据综合一致性约束技术、不同阶段数据业务流程耦合三维模型技术、野外地质编录图件同步增量覆盖技术、地质调查DGSGIS中间件等综合技术方法和理论，开发了数字填图系统、探矿工程编录系统、数字地质调查综合平台、资源量估算与矿体三维建模系统。在中大比例尺地质填图、地质三维填图与建模、矿产调查与勘查到成果发布全过程，实现了从野外数据采集到最终成果的数字化、信息化和部分智能化；并在保持全过程数据模型的一致性和继承性等体系方面，从体系架构上支持了地质矿产调查勘查全过程无缝数字过程，并在国内外同类软件系统保持领先水平。

——建立了覆盖基础地质调查和矿产调查过程的《固体矿产勘查数据库内容和结构》标准，把数据库建设流程与具体地质矿产勘查业务工作充分地融合在一起，形成新的工作模式。数据库基本内容涉及矿产地质填图、探矿工程、地球化学勘查、地球物理勘查、重砂测量、遥感地质调查、矿产检查、资源量估算、区域地质图与地质矿产图、成矿规律与矿产预测等综合研究等，涉及数据模型表格339个，约3499个数据项。首次对涉及的要素类、表、实体进行了统一表述，规范标准数据模型的统一描述，充分体现了数据库、数据字库、要素类、数据表的层次关系与结构。

——对PRB理论从二维向三维进行扩展和完善，创建了地质填图PRB双重三维构模技术，建立了浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术。通过对地质填图PRB核心技术从二维到三维的扩展研究，提出了地质填图PRB双重三维构模技术，实现了地质填图过程从二维到三维的提升。同时，通过地表地质调查数据，能够快速构建工作区初始三维地质模型，集成地表地质、地球物理、钻孔等数据，形成了“地质路线+ 轮廓线重构与变异函数+晶胞模型+块体模型”的浅地表地质体和深部地质体的一体化建模技术体系，并开发形成地质、地球物理、钻探多专业数据约束的三维地质建模工具。

——面向数字地质调查特点和需求，形成了智能化地质调查DGSGIS底层自主平台。针对数字地质调查应用的需求，强化地质调查业务流程数字无缝性，形成了桌面和移动的智能地质调查 DGSGIS平台。通过底层框架的独立性构建，使数字地质调查软件平台可以跨平台保持无缝连接。该软件平台开始对其他专业系统提供基础平台支撑，在地下水、地球物理、地球化学等领域以公益形式推广应用。

——建立了集成国内外主流资源储量估算方法与业务流程的地质矿产勘查从野外到矿产资源评价（靶区圈定）、资源储量估算及矿体三维建模一体化的软件体系。该成果创建了野外数据采集、成果综合、资源储量估算和矿体三维建模与表现的全过程信息化和数字流程，为资源量估算和矿体三维显示提供了有效工具和平台，与目前国内外市场同类软件相比，其最大的特点是计算机数字化流程与业务流程完全一致，从槽井坑钻野外数据采集到资源量计算和矿体三维显示无缝连接、零数据交换，使得在具体应用中，充分体现了提高效率和成果精度、节省大量人力和物力所带来的优势。

——建成了以北京、大区、省级三级体系组成的中国地质调查信息网格结点体系（分布全国 20个结点群），成为国内最大的行业网格之一。基于本体理论，按照资源聚合器标准规范，进行统一的数据描述与组织，提供统一的发现、集成整合与发布，数据量已达TB级。在整合公开地理信息资源基础上，通过地质调查信息空间和物理空间智能叠加，构建从地理空间向知识空间的地质调查智能空间平台，以多比例尺地质图数据、地质工作程度等200余种地质专题数据服务为中心，以“天地图”等地理信息为衬托，面向专业和非专业人士提供了主要由13个功能模块构成的 “5+1”服务模式工作流。通过各专业结点的特色服务，体现出具有高效性、及时性、易得性和多元化等时代特征的新一代地学信息服务模式。

——提出与发展了基于网格环境下海量数据空间分析与处理服务、多源空间数据集成应用、空间信息分布式协同计算等多项关键技术，为我国网格技术的应用实践提供了开创性示范实例。

——面向以大数据、云计算、智能感知服务、第四范式与泛在服务为特点的地质调查智能空间平台改造与升级。开展以智能感知、非结构化数据的挖掘和知识发现为核心的技术方法研究，初步构建地质调查智能空间平台原型系统，形成天地一体化地质调查、管理和智能服务体系雏形；以大数据技术为依托，初步形成智能地质调查非结构化数据发现与挖掘服务雏形，实现了地质大数据的一键式存储、组织、管理、快速检索与智能挖掘等。推进野外地质调查工作向智能流程的再造，为地质调查信息化流程提供后台支撑平台服务，创新地质调查方式和服务方式。

——与时俱进，把新一代信息技术融入数字地质调查体系，构建了智能地质调查体系，提供现代地质调查工作、管理与服务的新模式。基于大数据和云计算等新一代信息技术，把智能设备、北斗系统充分融入数字地质调查系统，集成开发了基于大数据技术和北斗卫星技术的应用数字地质调查系统，为构建“野外地质调查工作+管理+安全保障服务”的天地空一体化服务体系架构和模式奠定基础。

——创建了天地空野外地质调查工作现场管理调度、野外现场技术指导与专家会诊、艰苦地区安全保障服务一体化新模式，建立了多通信技术与网格技术的协同集成技术、适合“野外地质工作+管理+安全保障服务”的静动态北斗4级组网技术、野外地质调查安全保障主动服务技术。

数字地质调查理论、技术方法与软件平台的应用为现代化野外地质工作各个环节提供了全方位技术支撑；创新了野外地质工作、管理和服务模式，推动了我国地质调查从数字化走向智能化和智慧化的快速发展，培养了一批跨学科的技术人才，取得了显著的社会效益。据了解，“数字地质调查系统”已在地质调查实际生产和许多矿业公司中全面应用。从2006年开始，成果已广泛应用于全国区域地质调查、矿产远景调查、矿产资源调查评价及危机矿山接替资源调查等专项及矿区勘探等领域。目前，成果推广应用单位超过1000家、人员超过15000人，涉及全国地质、冶金、有色、核工业、建材、化工、煤炭等行业部门、高校科研部门和国内大型矿业公司。创立的数字填图技术与方法已被多个大学列入本科生教学课程。

 

数字地质调查理论技术方法与软件平台

（一）自主成功研发深海浅软地层大口径水平井技术

深海浅软地层完成水平井建井

该成果由中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头，中国地质调查局勘探技术研究所、中国石油集团海洋工程有限公司等单位共同参与完成。牵头完成人为叶建良、秦绪文、谢文卫、刘春生。其主要进展及创新：

1.创造了深海浅软未固结地层17-1/2″井眼造斜率＞15°/30米的世界造斜新纪录。研发了专用大直径高造斜钻具，创新软弱未固结地层的水平井定向钻进工艺，经过4个试验场累积12824米试验，在水深大于1200米的试采井现场施工中实现连续8个靶点高精度中靶，确保了井身轨迹精准穿越储层地质甜点。

2.首次采用开路钻完井技术钻开储层，大幅度拓宽了钻井液安全密度窗口，有效解决了未固结浅部地层易破裂等问题。综合优化利用施工平台双井架同时作业，实现浅软地层水平井安全高效建井。

3.创新研发了动力导向下套管技术，攻克浅软地层中高造斜率大直径套管下入难题。利用动力导向工具引导套管下入，大幅度降低管柱下入摩阻，减少粘附卡钻风险，避免新井眼的产生，创造深水浅软地层套管下入纪录。

4.研发全球领先的第四代“慧磁”高精度中靶系统，拓展了姿态测量模式，并提高了仪器的探测距离和测量精度，精准控制监测井与试采井间距，为实现储层精确监测提供了技术保障。

 

（二）干热岩高效控缝控震压裂和高温硬岩多靶点精准定向钻井技术取得突破

青海共和 GH-01 井压裂现场

该成果由青海共和盆地干热岩勘查与试采科技攻坚战指挥部牵头，中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位共同参与完成。牵头完成人为叶成明。其主要进展及创新：

1.自主攻关形成干热岩裂缝定向控制压裂技术，以裂缝系统净压力控制为关键手段，调整工艺和参数，研发应用超高温、长效封堵暂堵转向剂促使裂缝向高应力方位延伸，达到有效控制裂缝走向和延展距离的目的。

2.基本掌握干热岩压裂高效控震技术，建立多场耦合三维地质模型，评价诱发地震风险。采取填砂封堵敏感结构面、无级变速压裂缓停泵、中小排量连续泵注等工艺，减缓压裂诱发地震。实时获取诱发地震信息，动态评价诱发地震风险，指导压裂参数调整。

3.创新建立微地震-时频电磁高精度裂缝联合观测系统，实时获取微震响应和裂缝延展特征，形成了适合干热岩压裂微震监测的高精度微地震监测技术，支撑压裂工艺参数调整和诱发地震风险管控。

 

（三）新发现和厘定鲜水河木格措南全新世活动断层与色拉哈挤压阶区并有效服务重大工程规划论证（略）

 

 （四）智能滑坡监测预警系统研发与地质灾害隐患遥感识别技术取得突破并成功应用

滑坡仪-GNSS位移监测设备

该成果由中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局地质力学研究所等单位共同参与完成。牵头完成人为邢丽霞、殷跃平。其主要进展及创新：

1.第Ⅰ代滑坡仪定型试制。融合应用新型微机电传感、北斗高精定位、天-地窄带物联、人工智能等多学科技术，突破低耗采集、变频监测、组网定位与多模通信等关键技术瓶颈，可靠性不断提升，达到95%优秀级；集成度大幅提高，实现多测项按需集成。

2.智能预警系统多级应用成效显著。系统实现“建设-运行-维护”全流程在线管理，并构建了“人机结合”决策模式与技术流程，初步实现人机综合研判。

3.“1+4”监测预警技术标准体系初步形成。构建1总4分技术标准体系，其中《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》已印发执行。

4.隐患识别方法体系初步建成。提出融合多源、遥感观测，涵盖形态、形变、形势的隐患识别技术方法，形成专题信息提取、隐患特征识别、野外核查验证的业务流程。

 

（五）深部地热系统成因理论及模式支撑找热取得新成效

“同源共生-壳幔生热-构造控热”成因模式示意图

该成果由中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局地质科学院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地质调查局北京探矿工程研究所等单位共同参与完成。牵头完成人为王贵玲。其主要进展及创新：

1.建立了深部水热型和干热岩型地热资源系统的成因理论，从地热系统的角度阐释了两种类型地热资源的关联和差异，统一了地热找矿新思路。提出不同构造区水热与岩热相伴生的“同源共生-壳幔生热-构造聚热”的成因理论，进一步完善了地热资源研究的基础理论。

2.将深部地热系统划分为沉积盆地古潜山复合型、沉积盆地深坳陷层控型、断陷盆地地压型、陆陆碰撞板缘型、板缘俯冲带热控构造型、隆起山地深循环型以及近代火山型七种类型，为区域地热资源勘查开发提供了理论依据。

3.基于此理论，相继在雄安新区、东南沿海、江西宁都等地区实现找热突破。在雄安新区钻获华北迄今温度最高的地热井，在广东惠州钻获东南沿海迄今温度最高、流量最大的地热井，在江西宁都小布镇钻获了当地第一口可供商业开发的地热井。

 

（六）航磁超导全张量梯度测量系统研发成功

低温超导（左）和高温超导（右）航磁全张量梯度测量系统试飞团队

该成果由中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国科学院空天信息创新研究院、吉林大学等单位共同参与完成。牵头完成人为刘浩军、郭华、郭子祺。其主要进展及创新：

1.对无磁杜瓦进行小型化、轻量化设计，并通过电磁屏蔽技术保证杜瓦低涡流噪声性能，提高系统稳定性。设计高、低温超导系统通用的读出电路和惯导系统匹配的主测控装置，实现了多通道SQUID测控系统工作点自动调节技术，以及八通道磁测数据和姿态数据的同步采集、存储和上传；设计并研制水滴形吊舱及配套吊缆，通过空气动力学、电磁兼容性等分析测试，解决水滴形吊舱研制和飞行姿态控制等关键技术问题。

2.高温超导测量系统采用全新探头结构设计，通过增加芯片基线距离，提高磁梯度灵敏度。

3.低温超导测量系统采用六棱台绝对对称结构设计，通过多芯片设计增加磁测数据冗余度，结合磁通变换器，提高磁测数据质量和稳定性。

 

（七）中国东部克拉通古陆核形成与大陆演化研究取得重大进展

该成果由中国地质调查局武汉地质调查中心、中国地质调查局成都地质调查中心、中国地质调查局南京地质调查中心、中国地质调查局天津地质调查中心、中国地质调查局地质研究所共同参与完成。牵头完成人为邓新。其主要进展及创新：

1.在黄陵古陆核发现扬子克拉通已知最古老的（29.5亿年）表壳岩系、华南最古老的（33亿年）TTG岩系，发现迄今扬子克拉通最古老的冥古宙（40亿年）继承锆石，在云南元江地区查明存在扬子克拉通南部最古老的（31~28亿年）结晶基底。

2.在胶北发现27亿年富钾花岗岩，指示该区太古宙地壳在27亿年时已完成由不成熟的TTG片麻岩向成熟的壳熔花岗岩转变，限定华北克拉通吕梁群的时代为新太古代（25亿年），改写了华北古元古代BIF成矿历史。

3.重塑了华南元古宙弧盆系演化格局，为深化认识显生宙战略性矿产区域成矿规律提供了基底构造信息。

4.深化了中国东部克拉通古陆核地壳演化的认识，为探索全球早期陆壳形成及其与板块构造体制的关系提供了新资料，相关成果发布后引起了地学界广泛关注，实现了基础地质理论创新。

 

 

（八）大陆碰撞成矿理论指导成功实施青藏高原首个3000米固体矿产科学深钻并揭露巨厚铜金矿体

甲玛矿区推-滑覆构造控矿体系

该成果由以中国地质调查局矿产资源研究所唐菊兴为首的科研团队牵头完成。其主要进展及创新：

1.在青藏高原甲玛矿区成功实施了固体矿产首个3000米科学深钻，精细揭示斑岩成矿系统结构，实现地质信息“透明化”，累计揭示584.36米铜钼（金、银）矿体，建立了完备的高原科学深钻施工工艺，也为构建3000米以浅的资源勘查和预测技术方法奠定了坚实基础。

2.创建了斑岩成矿系统“多中心复合”成矿作用模型，丰富和完善了碰撞造山成矿理论，并依此新发现则古朗北矿段的巨厚斑岩和矽卡岩矿体。在矿区深部及外围取得重大找矿突破，据最新估算成果，甲玛矿区累计探获资源量铜882.5万吨（Cu 0.7%以上 392.8万吨），钼85.6万吨，铅111万吨，锌63.8万吨，伴生金244吨，伴生银13000吨，当量铜1814.8万吨。

3.通过“产、学、研、用”技术理念以及科技成果转化，项目成果直接应用于矿山深部和外围找矿，并取得重大找矿突破。

 

（九）望谟生物群首次发现并揭示三叠纪早期海洋生命复苏与演化

 

望谟生物群化石类型

该成果由以中国地质调查局成都地质调查中心的周长勇、张启跃为首的科研团队牵头完成。其主要进展及创新：

1.在南盘江盆地首次发现早三叠世海洋生物化石群落，初步鉴定包括6门14纲，命名为“望谟生物群”。其丰富的化石门类展示出从初级消费者到顶级捕食者的复杂食物链，表明在早三叠世一个复杂的海洋生态系统已经形成，海洋生态系统恢复时间小于5百万年，是研究早三叠世海洋生态快速复苏机制的窗口。

2.填补了南盘江盆地早三叠世海生爬行动物演化空白，与之后的罗平生物群、兴义动物群、关岭生物群形成了华南三叠纪海洋生态演化的完整系列，对深入研究二叠纪末生物大灭绝后海洋生态系统复苏、辐射具有重大意义。

3.地方政府和相关部门高度重视望谟生物群化石保护和研究，已协调黄百铁路等基础建设改线避让以促进妥善保护化石产地。

 

（十）水平衡理论与北方生态水文演变研究取得新认识

坝上高原及察汗淖尔流域盐尘空间分布

该成果由中国地质调查局水文地质环境地质研究所、中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心、中国地质调查局地质环境监测院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位共同参与完成。牵头完成人为石建省、吴爱民、聂振龙、张光辉。其主要进展及创新：

1.构建水平衡理论体系，提出水平衡区域控制、水平衡问题响应、水平衡危机预警等水平衡“红线”指标。从技术逻辑出发，对多尺度自然单元进行水平衡分析研究，提出水平衡关键要素发生重大变化的指标界限，再以行政逻辑为着眼点，按多级行政单元对技术型结论进行管控分配，形成在生态系统合理维持前提下，水平衡状态满足经济社会发展需求的可调节指标、范围和途径。

2. 提出了内蒙古高原萎缩型湖泊与青藏高原扩张型湖泊的水平衡模式，揭示内蒙古高原察汗淖尔、达里诺尔、岱海等湖泊萎缩的主要原因是干旱气候背景下地表水过度开发和地下水超采；查明了盐湖流域四湖水源构成，定量识别了冰川冻土融水及地下水补给量，精准预测了盐湖水位的溢出时间，实现了高寒湖泊水平衡分析理论方法创新。

3. 创建了西北干旱区地下水生态功能渐变-质变-灾变识别理论方法，揭示了西北干旱区地下水生态危机形成机制。

在新一轮找矿突破战略行动中，中国地质科学院（以下简称“地科院”）充分发挥其在地球物理探测技术领域的技术积淀与创新优势，以三维激电探测技术为利刃，在全国多个重点成矿区带取得显著找矿成果，为保障国家能源资源安全提供了坚实力量。

近年来，地科院科研团队在三维激电探测技术研究方面取得丰硕成果。获国内外多项专利授权，涵盖三维激电测量装置、数据采集与处理方法等多个关键环节；成功登记一系列软件著作权，如三维激电数据处理软件等，极大地提升三维激电探测数据的处理效率与解释精度；同时，发表多篇高水平学术论文，深入剖析三维激电方法的理论基础、数据处理方法及地质解释模型，为该技术的广泛应用提供了坚实的理论支撑。

团队获得的三维激电方法技术发明专利证书 

（左：南非发明专利；中：国内发明专利；右：美国发明专利） 

 

团队取得的三维激电方法技术软件著作权 

团队发表的三维激电方法技术部分相关文章

此外，地科院在硬件设备储备上同样优势显著。目前，已配备超过 150 台全波形分布式三维激电接收机，是全国该型号设备保有量最大的机构。这一庞大的设备储备，为开展大规模、高精度的三维激电探测工作提供了坚实的硬件支撑，有力支持深地探测重点实验室各项目任务，从容应对不同区域、不同规模的勘查需求，为技术持续应用和创新提供了强力保障。

凭借先进的三维激电探测技术，目前地科院项目团队已承接新疆、宁夏、内蒙古和黑龙江等多地的金属矿地球物理探测勘查工作，项目总额超过400万元。在新疆某重点成矿带开展勘查中，通过三维激电探测，精准圈定了具有重要找矿潜力的异常区域；在某铜多金属矿勘查项目中，依据三维激电数据构建的地下地质模型，清晰揭示了深部矿体的空间分布形态与赋存规律。经对比钻探验证，成功发现了地下隐伏的脉状金矿体，显著提升了该地区的资源储量规模与找矿潜力。

某金矿三维激电探测反演综合图

在宁夏，聚焦中卫北山地区金属矿勘查，团队利用三维激电探测技术，有效识别出矿区回填物覆盖层下部物探异常，为后续地质调查与找矿工作指明了方向，大大提高了找矿工作的针对性与成功率；在内蒙古，团队深入大兴安岭北段等重点区域开展勘查作业，借助三维激电探测技术准确获取深部地质体的电性信息，成功圈定多个与铜钼矿相关的异常靶区；在黑龙江，团队针对黑河三道湾子金矿开展了详细的地球物理探测工作，通过三维激电探测，对主体构造与深部岩体分布形态进行大体了解，有待对极化率信息及关键示矿信息的地质意义及信息提取进行深入研究。在此基础上，团队还成功预测多个潜在矿体分布区域，为进一步扩大矿区资源储量提供了有力依据。

 

  

黑龙江三道湾子金矿三维激电反演解释图（上）和综合剖面图（下）

地科院三维激电探测技术在新一轮找矿突破战略行动中的卓越表现，不仅展示了地球物理技术在深部资源勘查中的强大威力，也为我国矿产资源勘查工作提供了全新的技术思路与方法范式。未来，地科院将继续加大在地球物理探测技术领域的研发投入，不断优化三维激电探测技术体系，为推动我国找矿突破战略行动持续深入开展、实现深部找矿重大突破贡献更多智慧与力量。

 

地调局航空物探遥感中心近期完成了“大范围高陡斜坡活动性InSAR监测”数据的外业核查，对四川省岷江与小金川流域的20余处InSAR集成处理所发现的典型高陡斜坡，从坡体边界、活动范围和变形强度上予以实地查证。

该工作是四川茂县大型滑坡灾后大范围隐患排查的延续，是在利用InSAR技术提取山区坡体形变信息，识别典型活动坡体的基础上进行的。在此之前，大规模的InSAR监测采用Sentinel-1卫星SAR数据，综合InSAR时序分析技术与基于GACOS的大气校正方法提取山区坡体形变信息，完成了包含四川阿坝、绵阳、德阳和甘肃陇南在内的4万平方公里范围调查，识别出岷江流域的典型活动坡体50余处。

本次实地勘查的20余处坡体主要集中在汶川县、茂县、理县与小金县等地，整体滑移以及局部滑移幅度明显，海拔普遍达到3000-3500米，垂直距离达1500-2500米，河谷地带村镇密集，坡顶活动区多为零散分布的自然村，一些大型坡体上作物种植密集，为古滑坡和泥石流冲沟形成。实地调查发现了坡体上建筑物拉裂破坏、盘山道路剪切破坏和狭窄河谷地带桥梁挤压破坏等现象。

调查表明，通过InSAR技术可有效提取植被稀少地区，村庄、道路和裸露岩体分布条件下高陡边坡的变形信息，用于滑坡灾害的早期识别与活动状态表征。大范围InSAR数据整体处理突破了以往针对单体滑坡监测范围有限的瓶颈，可实现数万平方公里内不同边坡活动状态的有效识别，用于指导地方开展实地监测与群防群策，为大型滑坡体的预警与防治提供技术支撑。

理县杂谷脑河沿岸典型滑坡分布

小金县波萝村坡体下移引发谷底拱桥挤压破坏

编者按 

“是那山谷的风，吹动了我们的红旗……我们满怀无限的希望，为祖国寻找着富饶的矿藏。”

新一轮找矿突破战略行动启动以来，广大地质工作者大力弘扬爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗的优良传统，把智慧、汗水洒遍山川大地，为地质找矿事业书写崭新的时代篇章。《中国自然资源报》开设“地质足迹印山川”栏目，通过系列报道展示地质人物和团队的感人事迹，推动新一轮找矿突破战略行动取得更大成果。

 

“要想立足国内实现资源自给，资源勘查必须往深走。”这是第十八次李四光地质科学奖获得者吕庆田一贯的观点。

地层深处高温高压，遍布坚硬的岩石。“入地”之旅怎么走？如何才能“入地”更深？20多年来，中国地质科学院地球深部探测中心研究员吕庆田带领团队在陆内成矿理论和深部找矿预测新方法研究、深部勘探仪器设备研发等方面取得系列成果，给出了答案。

吕庆田2017年参加在美国阿拉斯加举行的 EarthScope会议。

加强地球深部探测

破解资源环境及灾害问题

1981年，17岁的吕庆田在老师建议下，顺利考入长春地质学院应用地球物理专业。1988年硕士毕业后，他被分配到中国地质科学院矿床地质研究所（现中国地质科学院矿产资源研究所），从一名实习研究员干起。之后，他一直在各个项目区通过地球物理的手段研究岩石圈结构等地球科学问题。

2000年，国土资源部“十五”专项研究计划“大型矿集区深部精细结构探测研究”启动，吕庆田参与其中。自此，他的学术方向开始了明确的变化——执着于探向地球深部。

为什么要探测深部、认识深部？“两大因素使然。”吕庆田说。

一是当时全球的矿产勘查都在向深部500米以下进军，我国起步已晚，必须加速赶上。

二是深部因素对成矿的控制作用逐渐被认识到，如幔源岩浆、新生地壳熔融、拆沉与底侵和深大断裂对成矿金属类型和矿床分布的一级控制等。

但深部地质结构、物质性质不清，控矿要素不明确等原因，让勘查深度难以突破，拓展深部资源遇到严峻挑战。为此，吕庆田带领团队先后承担了“十三五”重点研发计划项目“华南陆内成矿系统的深部过程与物质响应”、深部探测专项第3项目等20余项深部金属矿勘查技术和应用研究工作。

2016年5月30日，习近平总书记在“科技三会”上指出，“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。同年，我国酝酿启动深地国家科技重大专项，瞄准国际地球科学前沿进行布局。吕庆田积极参与其立项和申报工作，并负责相关内容的编写。

此后近十年，吕庆田带领团队，以我国东部长江中下游成矿带和西部东准噶尔成矿带为探测对象，在成矿系统理论框架下开展了多尺度地球物理综合探测和研究，在陆内成矿系统的三维结构、深部找矿思路和找矿发现等方面取得重大进展。

选择我国东部长江中下游成矿带和南岭成矿带，以及铜陵、庐枞、于都—赣县等典型矿集区，吕庆田带领团队在成矿带岩石圈层次、矿集区地壳结构层次、矿床（田）精细探测层次，部署开展了三个层次的“入地”探测研究工作。

三个层次的探测研究工作，在揭示区域成藏成矿控制因素、开辟找矿新空间的同时，把握地壳活动脉搏，为提升区域地质灾害监测预警能力提供技术支撑。吕庆田说：“加强地球深部探测，对我国资源能源安全和减灾防灾意义重大。”

发展陆内成矿理论

解开地球深部成矿奥秘

岩石圈结构、物质和深部过程对成矿系统具有关键控制作用，但存在诸多认知“盲区”。

对此，综合20多年开展的综合探测研究，吕庆田带领团队创新性开创了以多尺度探测为特色的成矿系统研究新领域，提出陆内成矿系统受岩石圈拆沉、地壳属性和块体边界控制的新认识，发展了陆内成矿理论。相关成果在“十三五”国家重点研发计划深部探测专项中被充分吸纳。

“比如，以往认为成矿作用大都发生在板块边缘，与板块边缘造山作用密不可分，如洋—陆俯冲造山、陆—陆碰撞造山，而对于大陆板块内部的成矿作用及深部动力学机制却鲜有了解。”吕庆田说，他带领深部探测专项第3项目组在长江中下游成矿带经过4年努力，解开了大陆板块内部成矿的“深部奥秘”。

他们在长江中下游成矿带发现了岩石圈增厚、拆沉和软流圈隆起的关键证据，建立了陆内成矿的深部动力学模型。更为重要的是，他们获取了陆内下地壳和岩石圈地幔俯冲的清晰图像。

“这些发现诠释了为什么在长江中下游这个狭窄的带内，形成了数百个金属矿床。”吕庆田进一步解释说：“与板块边缘成矿类似，大陆内部在远程应力的作用下，也可以发生大陆俯冲，俯冲导致壳幔强烈相互作用，最终沿俯冲带形成大陆内部的巨型成矿带。”

前期扎实的探测研究工作，为钻探验证奠定了良好的基础。庐枞矿集区深部异常验证钻孔取得了深部重大找矿线索，发现了高强度的铀矿化，深部铀矿化为交代碱性岩复合型铀矿的新认识据此被提出。这一发现对庐枞深部找铀具有重大的理论和实际意义，并被推广到华南陆内造山等成矿系统的研究中。

创新深部探测技术

让矿集区结构“透明化”

知道深部有矿，怎么找？当时，国内外都没有多少经验可以借鉴。“

对深部矿产勘查来说，不仅需要突破精度、灵敏度更高的各种传感器技术，提升野外测量设备的稳定性，还要发展新的数据解释技术，把观测的数据转换为‘透视’地下的图像。”吕庆田说。

这一目标，在他带领深部探测专项第3项目组开展长江中下游成矿带深部探测试验时实现了。他们形成了一套针对大型成矿带岩石圈结构探测的技术解决方案，发展了多种地球物理数据处理与解释技术。

通过骨干剖面的反射地震探测和重磁数据的全三维反演，项目组揭示了庐枞、铜陵矿集区的地壳结构框架，发现了一批新的断裂，建立了该地区的三维地质模型，初步实现了矿集区的“透明化”，为认识成矿作用和助力深部找矿起到了关键作用。

“希望我们在长江中下游成矿带、矿集区到矿田的探测模式和技术思路可以推广到其他成矿带去。”吕庆田这样表示。为此，他带领团队经过长期实践探索，提出了稀疏地震剖面、地表地质约束的三维重、磁交互反演地质建模方法，并以此为物性反演初始模型，采用求取置信区间确定物性变化、通过逻辑拓扑实现岩性识别，完善了岩性填图技术，为矿集区结构“透明化”提供了技术手段。

在以上成果基础上，他带着团队经过进一步研究，形成“三维结构+成矿模式+综合信息”相融合的深部找矿“三元”预测方法——通过提取已知矿床地质属性特征，通过三维证据权方法、专家系统、机器学习算法，实现深部成矿预测的自动化和定量化。

利用该方法，他带领团队在安徽庐枞矿集区井边—巴家滩预测区深1500米～1740米之间，发现累计厚97米的高品位铀矿化体；在新疆伊吾县戈壁滩，发现拉伊克勒克大型隐伏斑岩—矽卡岩铜铁矿床，获得333+334铜资源量118.8万吨。矿集区“透明化”探测和“三元”成矿预测方法的有效性得到验证。

目前，“三元”成矿预测方法已推广应用到安徽、新疆、江西、山东等地区，取得了良好深部找矿效果。

研发系列勘探设备

推动我国勘探技术进步

多年的深部探测实践，让吕庆田越来越深刻意识到，突破“卡脖子”核心技术，降低对外依赖，对保障国家资源安全意义重大。强烈的使命感、责任感使吕庆田和他带领的研发团队担起了“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”研发任务。

作为该计划重大项目首席专家，吕庆田带领团队先后突破了高精度微重力传感器技术、铯光泵磁力仪传感器技术、宽带感应式电磁传感器技术等10项关键核心技术。其中，微重力传感器的突破使我国成为国际上为数不多的可以自主生产高精度重力仪的国家。

在重磁、电磁、地震、井中勘探仪器和钻探设备方面，他们研制出高精度地面数字重力仪、大功率多功能电磁探测系统、4000米地质岩心钻探成套技术装备等18套急需的勘探地球物理仪器设备，形成了从地面到地下的系列仪器装备。

在地球物理方法数据处理和解释方面，他们完善了直流电阻率与极化率三维反演方法、重磁三维约束反演方法等20多项地球物理数据处理解释方法，研制出多参量地球物理数据处理与反演软件系统、金属矿地震处理解释新技术与软件系统2套大型软件系统，形成了多功能三维电磁正反演与可视化交互解释软件系统、金属矿地下物探数据处理解释系统等8个专用软件系统。

“这一轮的技术研发，使我国在地球物理勘查技术领域极大地缩小了与国外的差距，大幅度降低对国外勘查设备和解释软件系统的依赖，一定程度上打破了国外在此领域的仪器设备垄断，大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力和国际竞争力。”吕庆田说。

他带领的团队因此荣获2022年自然资源科学技术奖特等奖，获得发明专利授权66项、实用新型专利授权45项、软件著作权105项。现在，相关成果广泛应用到矿产勘查、国防、科研和工程等领域，替代国外进口，解决国家重大需求，极大促进了我国金属矿勘探技术的系统提升、整体跨越和进步。

收获“深地”成果

一路艰辛成为美好回忆

系列重大成果的取得并不是一帆风顺的。

“我带着深部探测专项第3项目组在庐枞、铜陵矿集区开展三维立体探测施工的时候困难重重。在野外，我们遇到的最大困难是各种看不见的电磁和振动干扰，这些干扰来自各种电线、工厂、高速路和居民生活区。”吕庆田苦笑着说，因为反射地震的数据采集要记录地下几十千米反射上来的信号，需要绝对的安静。

为了获得高信噪比的数据，项目组不得不在夜深人静的时候采集数据。有时，他们还需要设置警戒，或与周边的工厂协调暂时停工。这需要他们和当地相关部门和百姓反复沟通。

“技术上的难题、施工上的困难、与当地相关部门协调等，多年下来，大家都成了多面手。”吕庆田笑着说。

20多年在深地探测领域的不懈努力和学术积累，让吕庆田及其团队先后获得国家科技进步奖一等奖、二等奖各一项；国土资源科学技术奖一等奖3项，二等奖1项。他本人于2009年入选国家“新世纪百千万人才工程”国家级人选，2019年入选自然资源部高层次科技创新人才第二梯队人才和科技创新团队（负责人），2023年获得第十八次李四光地质科学奖（科研奖）。他先后为国家培养了18位硕士、20多位博士和10多位博士后，带领的深部资源探测研究团队于2018年入选自然资源部高层次科技创新团队。

“与6000多千米的地球半径相比，我们的研究还仅仅停留在地球的表皮。”吕庆田说，“我毕生奋斗的方向就是带领团队拓展深部空间，认识地球深部运行规律，发现更多的资源。为了在这个方向走得更远，我们比以往任何时候都更加需要弘扬李四光等老一辈科学家的精神，坚持真理、严谨求实、锐意创新，以李四光先生的崇高精神为标杆，主动服务国家发展战略需求，积极投身地球科技创新前沿，努力为建设科技强国贡献力量！”