Question

四 地质调查新方法新技术

Answer 1

现代高新技术的发展，不仅为复杂地质调查工作提供了快捷有效的工具，而且为新的地质理论的产生提供了更多的机遇。物探、化探、遥感、测试分析、钻探等技术为考古、天然气水合物调查、土地和矿产资源的合理利用、生态环境问题的解决等开辟了新的途径。

考古地球物理探测技术及其应用

在秦始皇帝陵园采用了高精度重力法、高精度磁法、复电阻率法和瞬变电磁法等电磁测深法、直流/交流电阻率（激发极化）深测和剖面法、地质雷达法、弹性波法、土壤汞测量和壤中汞气测量法、核磁共振法、α杯法、地温测量和自然电位法等22种先进方法技术完成剖面测量。

探测发现地宫、墓室在封土堆之下，封土堆中存在细夯土墙和西向墓道，墓室中可能存在金属制品，墓室主体尚未坍塌、进水，给出了地宫开挖范围和深度、墓室大小的数据和墓室建筑材质的推断，认为阻排水渠的阻水效果目前仍然良好，封土堆南侧有一东西向砂砾石堆积带，以及对旁行三百丈和汞异常分布特点的新解释等12项。其中，封土堆下存在墓室、细夯土墙、西向墓道和地宫开挖范围、阻排水渠的阻水效果仍在、封土堆南侧存在砂砾石堆积等经验证已经得到初步证实。

筛选出了地球物理探测方法在探测地宫及其陪葬坑、陪葬墓及地面建筑遗址等方面有效方法技术的组合。

电法二维反演模型与洛阳铲探孔综合断面图

封土堆磁异常与细夯土墙钻探验证结果

地球化学填图的战略、方法、技术与应用研究

自1979年“区域化探全国扫面计划”正式实施到2005年底，填图已覆盖全国673万km²。中国有关地球化学填图的新理论、新战略、新方法技术已为全世界许多国家认可，许多国家已在中国指导下开展许多合作项目。

研制了高寒山区、干旱荒漠区、半干旱草原荒漠区等景观区的区域化探扫面方法；建立了39种多方法分析系统，采用以X荧光或等离体发射光谱分析为主体，配以原子吸收、原子荧光和极谱、离子选择电极，构成多元素多方法分析系统；研制了全国分析质量监控方案和标准物质，实现了对投入分析方法可选性监控、对不同分析批次间偏倚的控制、对图幅间省际间分析偏倚的监测；研制了金矿地球化学勘查新技术，针对超微细金，将金的检出限降至百亿分之二，从而圈定出有经济价值金矿床四周的数十至数百平方千米的区域性异常，从而扩大了找金的靶区。

中国地球化学景观分区图

中国铅地球化学图

中国及其毗邻海域航空磁力△T异常图（1:500万）

分析了全国493个航磁测区的基本情况；针对我国具体的地理、地球物理条件，面对实际数据和国家有关标准制定了合理的编图方案；它是迄今为止资料最新、最全、覆盖中国国土面积最大的航磁基础图件；采用的编图方法应用了航磁处理编图软件技术，其中最小曲率随机网格化方法、数字网格评价拼接方法等关键技术，保证了编图质量；编图过程全部数字化，编图方法有重大改进；形成了我国国土资源系统的一套完整的航磁测量数据。

装有航磁梯度测量系统的y-12型飞机

中国及其毗邻海域航空磁力△T异常图

贵州省国土资源遥感综合调查研究

利用遥感信息量大、成图快、多层次和宏观、综合的技术优势，应用遥感与计算机、地理信息系统等新技术，结合常规调查方法，开展了多学科综合性的国土资源调查，调查内容丰富。涵盖了贵州省资源与环境的主要方面，包括土地资源、矿产资源、水资源、森林资源、旅游资源、地质构造、地质灾害、水土流失、土地石漠化、地表水污染、气象灾害和重点地区——贵阳市城市用地现状、绿化现状、大气环境、水环境、声环境、生态景观以及典型地区——清镇市坡耕地调查等内容，基本查清贵州省国土资源及环境最新状况，编制了贵州省国土资源和环境系列图件及相应的研究成果报告，建立了贵州省国土资源基础信息系统。

2005～2006国土资源部科技发展报告

合成波段:TM 7.4.3(1998.117)遥感图

新型镶齿式金刚石钻头及工艺研究应用

研制成功具有独立自主知识产权的新型镶齿式金刚石钻头。对预合金化纳米级粉末进行研制，采用镶齿式钻头炉中自动焊接工艺，焊接了金刚石胎块表面存在的焊接层。新型镶齿式金刚石钻头具有大水口、高比压、高金刚石层的独特结构，将3种钻头制造方法（热压、无压、钎焊）集中于一体，使钻头对地层适当性增强，钻头寿命延长，机械钻速提高，从而节约了钻井成本，缩短了钻井周期，加快了资源勘探的速度；钻头胎块焊接强度高，解决了钻头制造中的关键难题，在深孔（井）钻进中未发生胎块脱落现象，保证了深孔（井）的安全钻进。

大陆科学钻探中使用的新型镶齿式金刚石钻头

海洋天然气水合物模拟实验研究

开展了天然气水合物模拟实验研究，建立了3 套具有完全独立自主知识产权的模拟实验装置，进行了海洋沉积物中水合物稳定条件、地球化学和地球物理特征的研究，为我国海域天然气水合物的勘探开发提供了基础参数和技术支撑。

水合物相平衡条件研究的主要实验室设备装置

金属矿地震方法技术研究

对金属矿勘查中的地震方法技术进行了系统研究，包括适合于金属矿地震探测的理论基础、数值模拟、野外数据采集、资料处理和综合解释技术等，在资料处理中，研制了一些适合于金属矿地震资料的处理软件。开展了地面地震层析成像的方法技术研究，根据地面地震层析反演的速度剖面，可直观地解释地层的构造形态、隐伏岩体和断裂构造的分布。

综合利用高分辨率地震剖面和地面地震层析速度剖面探测到了岩体内部的不均匀体；根据获得的地震剖面和钻孔资料，对钻孔之间矿体连接的方式进行了修正，对钻孔揭示的矿体进行了横向追踪，得出了能精细反映矿体分布和地质构造的地震地质剖面图；成功地利用地震散射波探测到了与块状硫化物金属矿有关的局部不均匀体，并得到钻探验证，研制了适合于散射波成像的地震处理软件；提出利用反射波探测控矿构造和隐伏岩体分布、利用散射波探测与块状硫化物金属矿有关的局部不均匀体的综合地震探测技术。

地面地震层析成像速度剖面图

某多金属矿区的高分辨率地震反射剖面

大型科学装备远程共享示范研究——离子探针示范系统

以计算机远程控制技术和公众宽带网技术为支撑，通过远程控制、远程数据采集和远程交互式协同研究的技术应用，最终构建大型离子探针质谱仪的远程操作与共享研究平台。项目实现了基于公共网络环境，实时远程控制离子探针质谱计，达到了亲临北京离子探针中心进行实验的效果，并能够满足多个科学家异地实时进行协同实验的需要。

项目组先后在湖北宜昌、巴西圣保罗大学建立远程工作站并取得圆满成功。2006年在成功实现离子探针远程共享示范系统的基础上，针对微束分析仪器的特点，研制出此类仪器远程共享的通用系统，逐步实现了离子探针类、电子探针类、激光探针类大型仪器远程共享，已经初步构建了以SHRIMP II、扫描电镜和MAT900三台仪器为核心的网络虚拟实验中心。

巴西圣保罗大学师生远程操作离子探针

中巴科学家远程交流

中国土壤生态地球化学基准值及数据库研究

研究区包括三江平原、松辽平原、黄淮海平原、长江三角洲平原、江汉平原、鄱阳湖平原、南阳盆地和珠江三角洲。利用元素相关关系法确定了适宜的采样深度（-150～-175cm）。在大约85万km²的研究区内，共采集土壤样品517件，定量分析测试了88项指标，其中包括76项化学元素指标、4项土壤理化性质指标、3项土壤粒级组成指标（粘粒、粉砂粒、砂粒）和5项土壤矿物组成指标（蒙脱石、水云母、高岭石、石英、长石）。

以样品分析测试数据为基础，分别统计出8个冲积平原和整个东部平原共9个统计单元内76个化学元素（包括氧化物）的土壤生态地球化学基准值和pH值、电导率、有机碳、H₂O＋等4项理化指标的基准值。根据土壤粒级组成定量分析结果对我国东部平原区的土壤质地进行了分类。应用MAPGIS地理信息系统，构建了我国东部平原土壤生态地球化学基准值空间数据库，实现了基准值研究成果的可视化，并且通过数据库的形式将所有原始分析数据予以公开。

土壤生态地球化学基准值空间数据库界面