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地球探测“领跑者”
  新华网 ( 2019-06-25 07:26:13 ) 来源: 《环球》杂志
 

    目前,国际主流探测方式以航空、地面和井中为主,并在向空-天-地-海立体探测的模式发展。

文/于平

  地球探测技术的先进性和科学组合,决定着获取地学信息的广度、精度、效率,进而影响着对探测目标的发现能力。目前,国际主流探测方式以航空、地面和井中为主,并在向空-天-地-海立体探测的模式发展。

  长期以来,美国、俄罗斯、加拿大、法国等研发的地球物理探测装备及软件产品占据了全球主体市场。近年来,国外一些研究机构和相关企业更是凭借材料制备工艺、微弱信号检测技术和系统集成方法等方面的突破,不断巩固着地球物理探测装备技术引领者的地位。

  航空地球物理探测技术主要包括航空磁测、航空电磁、航空重力/重力梯度、航空放射性以及航空物探遥感综合探测系统等。这些技术具有勘探范围大、效率高、精度高等特点,适用于海域、陆域复杂地理环境和地质条件下的精细探测,目前,已广泛应用于油气和固体矿产资源勘探以及军事探测工程领域。

  目前,发达国家的地质调查机构都建立了自己的航空地球物理静态和动态试验基地。加拿大航空地球物理公司在一个地面电磁干扰小的村庄建立了较为理想的航空电磁仪器地面试验基地,还在渥太华东部附近的低山区与平原区交界处建立了一个航空重力动态试验场。值得一提的是,这个动态试验场有非常详细的地面重力测量资料,也有不同高度和不同方向的航空重力测量资料、空地资料做详细的对比。

  地面和井中勘探是传统地球物理勘探和地球深部探测的主体手段,主要包括地震、重磁和测井等探测技术。

  目前,法国的地震勘探装备占据全球油气勘探装备主体市场,其宽频带和三分量等高端技术为特色的装备产品在国外很受欢迎。法国舍赛尔公司(Sercel)一直是世界上最大的地震仪器厂商,成立于1962年,总部设在南特。

  重磁勘探是以地球的重力场作为被探测物体的引力场,以地球的磁场作为被探测物体的磁化场,从而用重、磁力仪器观测被探测物体受地球的吸引所产生的重力异常及其被地磁场磁化后所产生的磁异常,来达到探测目的。

  美国和加拿大在重磁勘探装备技术方面处于领先地位,拥有绝对的市场占有率,并凭借高精度、小型化产品跨代研发收获了巨大的经济效益,代表性的企业有美国飞歌物探公司等。

  测井是利用岩层的电化学特征、声学特性以及放射性等地球物理特性,测量地球物理参数的方法。法国人康拉德·斯伦贝谢是测井技术的发明者,也是世界油田服务行业斯伦贝谢公司的创始人。1941年,康拉德和马瑟尔两兄弟共同获得了美国石油工程学会(SPE)授予的安东尼卢卡斯金奖,以表彰他们为开发测井技术所做的开创性工作。自上世纪70年代后,斯伦贝谢已经发展成为集物探、测井、钻井等为一体的综合性油田服务企业。

  随着信息技术的日新月异,地球物理勘探技术也在朝着信息化方向发展,一些地球物理勘探软件也逐渐问世。代表性的有加拿大Geosoft公司研发的Oasis montaj软件、英国ARKeX系列产品、法国斯伦贝谢公司的GeoFrame和Petrel系统等。这些地球物理勘探软件实现了多类勘探方法、海量数据、多种处理和解释技术的高效集成。

  近20年来,中国虽然在前沿技术研发、装备实用化与产业化方面仍然处于相对落后状态,但自“十二五”规划以来,中国的探测技术装备研发坚持自主创新,以提高勘探装备的测量精度、稳定性、实用性、自动化程度和标准化水平为目标,着力攻关核心技术的研发与集成和针对性,在关键领域力求打破国际垄断。

  (作者系吉林大学地球探测科学与技术学院教授)

来源:2019年6月26日出版的《环球》杂志 第13期

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