來源：【礦業(yè)界】

20世紀(jì)70年代，西方在頻率域電法領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。1986年，一位中國學(xué)者攜他創(chuàng)立的雙頻激電法在國際上亮相，引起了地球物理界的轟動。被稱為“變頻法之父”的地球物理學(xué)家維特教授稱：“我們落后了，中國在這方面已超過了我們。”這位學(xué)者就是當(dāng)時剛當(dāng)上教授的何繼善。

何繼善是我國著名的應(yīng)用地球物理學(xué)家、中國工程院院士、中南大學(xué)教授和博士生導(dǎo)師。他出身于礦工，憑借自學(xué)考上大學(xué)，成為世界頻率域電法領(lǐng)域的重要人物。美國著名應(yīng)用地球物理學(xué)家霍曼教授評價何繼善說：“他的雙頻激電理論和實(shí)踐，是近年來應(yīng)用地球物理學(xué)界的一件大事?！?/p>

何繼善曾先后獲得全國科學(xué)大會獎1項(xiàng)、國家發(fā)明獎2項(xiàng)、國家科技進(jìn)步獎2項(xiàng)和省部級獎勵18項(xiàng)，1986年被授予“有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”稱號，1995年被評為全國有色金屬勞動模范，2000年被評為全國教育先進(jìn)工作者，2005年被評為全國先進(jìn)工作者。

不僅在理論方面取得成果，他還將自己創(chuàng)立的方法應(yīng)用于實(shí)踐。以中南大學(xué)為依托，由何繼善發(fā)起成立的湖南繼善高科技有限公司，長期致力于地球物理資源勘探、應(yīng)急查險(xiǎn)搶險(xiǎn)救援技術(shù)與智能裝備研究。據(jù)媒體報(bào)道，依托何繼善發(fā)明的儀器裝備找到的礦產(chǎn)資源累計(jì)價值已達(dá)數(shù)千億元。

新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動的沖鋒號已經(jīng)吹響，在服務(wù)國家戰(zhàn)略、助力新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動過程中，地球物理學(xué)科能做些什么？帶著這一問題，中國礦業(yè)報(bào)社派出采訪團(tuán)隊(duì)，在中南大學(xué)對何繼善院士進(jìn)行了專訪。

應(yīng)用地球物理學(xué)家、中國工程院院士 何繼善

《中國礦業(yè)報(bào)》

當(dāng)前，我國地球物理學(xué)科領(lǐng)域有哪些最新科技成果，在地質(zhì)勘查工作中的轉(zhuǎn)化應(yīng)用情況怎樣？這些研究成果的國際地位如何？

何繼善

在地球物理的方法領(lǐng)域，我們?nèi)〉玫淖钚鲁晒袕V域電磁法。

20世紀(jì)70年代，西方國家發(fā)明了可控源音頻大地電磁法，風(fēng)行全世界。這個方法的理論基礎(chǔ)是把曲面波簡化成平面波。但是，我國在使用中發(fā)現(xiàn)，它的探測深度一般只探測到600來米，原因在于深度加大以后，平面波跟曲面波的差異越來越大。因此，我認(rèn)為，要發(fā)展電磁法，一定要解曲面波方程。

經(jīng)過不斷研究，我把曲面波方程解出來了，這是廣域電磁法的基礎(chǔ)。我覺得它有發(fā)展前途，可以超過可控源音頻大地電磁法。因此，我們研制了儀器，同時到野外推廣。經(jīng)過近10年的推廣，慢慢地，大家對它的認(rèn)可程度提高了?，F(xiàn)在，廣域電磁法在油氣行業(yè)、礦產(chǎn)資源行業(yè)，以及地質(zhì)工程行業(yè)都得到了比較廣泛的應(yīng)用。

2022年底，自然資源部發(fā)布公告，批準(zhǔn)《廣域電磁法技術(shù)規(guī)程》從2022年12月1日起開始實(shí)施，也就意味著我們有了國家級的規(guī)范。實(shí)事求是地說，廣域電磁法是目前世界上最先進(jìn)的電磁方法。利用這項(xiàng)方法技術(shù)，我們在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)將探測深度進(jìn)行到地下8000米左右了。

并且，在有些地形特殊的地方，廣域電磁法甚至比地震法更好用。在四川盆地探測頁巖氣的過程中，中石化就用兩種方法做了對比。結(jié)果顯示，廣域電磁法的成本只有地震法的1/45~1/20。南方的頁巖氣資源所在地，地表的很多地方是灰?guī)r，不適合地震法。在這樣的應(yīng)用條件下，廣域電磁法更適合。

目前，我們的科研團(tuán)隊(duì)還在開展地?zé)豳Y源利用的有關(guān)研究工作?？衫玫牡?zé)豳Y源有幾個要求：溫度要高、埋藏不要太深、規(guī)模要求較大，這樣的地?zé)豳Y源才有開發(fā)的意義。要利用地?zé)?，首先要把資源弄清。我們在云南大理和普洱組建了兩個研究團(tuán)隊(duì)，專門應(yīng)用廣域電磁法研究地?zé)?，得到了?dāng)?shù)卣拇罅χС帧?/p>

之所以研究地?zé)?，是因?yàn)檫@符合我國提出的“雙碳”目標(biāo)要求。我國的主要能源消耗是化石能源。要減少用煤，就要有規(guī)模巨大的清潔能源去取代它，否則解決不了十幾億人口的能源問題。目前的研究成果表明，我國的地?zé)豳Y源十分豐富，資源當(dāng)量可以達(dá)到煤炭人均資源量的170多倍。

所以，我們現(xiàn)在著手去查明那些埋藏較淺、規(guī)模巨大、溫度較高的地?zé)豳Y源，恰好能夠發(fā)揮廣域電磁法的優(yōu)勢。

除了廣域電磁法之外，我們還研發(fā)了雙頻激電法和偽隨機(jī)信號電磁法。其中，偽隨機(jī)信號電磁法是目前國際上最先進(jìn)的方法之一。

《中國礦業(yè)報(bào)》

在您看來，未來一段時間，地球物理在助力新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動、保障國家能源資源安全方面如何更好地發(fā)揮作用？

何繼善

幾十年來，國家在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的各個方面都取得了諸多讓人可喜的成就。當(dāng)前，國家高度重視能源資源的安全和保障，這也給整個地礦行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。在這一過程中，我認(rèn)為地球物理也將大有可為。

我們要根據(jù)我國的實(shí)際國情去發(fā)明和使用適合我們的先進(jìn)技術(shù)方法。先進(jìn)的儀器設(shè)備，首先它本身是凝聚了設(shè)計(jì)者的思想。特別是一些外國的儀器設(shè)備，方法技術(shù)都很先進(jìn)，但它更多的是設(shè)計(jì)者根據(jù)自己國家的地質(zhì)情況去設(shè)計(jì)的，不一定適合我國的地質(zhì)情況。和澳大利亞、非洲和中東等國家和地區(qū)相比，我國的能源資源稟賦優(yōu)勢其實(shí)并不是特別明顯，而且部分礦種還存在“又難找、又難選”的問題，這就更加需要我們根據(jù)實(shí)際的資源國情開展更深入的研究，創(chuàng)新更適合的方法技術(shù)。

而且，當(dāng)前國內(nèi)的礦產(chǎn)資源勘探，經(jīng)過多年工作，淺表部的資源很多都已被探明，很難再有新的、大的發(fā)現(xiàn)，這就需要我們適當(dāng)增加探測深度。在開展深部探測的過程中，地球物理的方法技術(shù)手段將有效發(fā)揮優(yōu)勢，能夠在適當(dāng)?shù)奶綔y深度做到精準(zhǔn)、細(xì)致的結(jié)果反饋，這勢必也將為找礦突破做出很大貢獻(xiàn)。

《中國礦業(yè)報(bào)》

近年來，國家高度重視基礎(chǔ)科學(xué)研究。您覺得當(dāng)前地球物理學(xué)科的基礎(chǔ)性研究工作隨著時代發(fā)展、科技發(fā)展有哪些新的變化？

何繼善

這個變化可以說是非常大的。記得我剛參加工作的時候，我們國家還沒大規(guī)模普及地球物理方面的技術(shù)，那時主要是向蘇聯(lián)學(xué)習(xí)，引進(jìn)方法理論和儀器設(shè)備；改革開放之后，我國又向西方國家引進(jìn)了一批相關(guān)的技術(shù)。直到最近二十年，我們國家自己的科學(xué)研究有了很大進(jìn)展，一批自主研發(fā)的技術(shù)、設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用。這個過程中，無論是看問題的方法，還是使用的儀器設(shè)備，都發(fā)生了巨大的變化。

舉個例子來說，早期我們從蘇聯(lián)學(xué)的電磁法，利用的是垂直磁場。一開始，我們直接把國外的方法拿來用，但后來我們發(fā)現(xiàn)這個方法并不適合我國。因?yàn)閷Ψ降木暥雀?，因此磁場基本上都是垂直的，而在我?span id="glwbhy9" class="candidate-entity-word" data-gid="741333">海南島附近，磁場幾乎是平的，從南向北，磁場慢慢變成30度、40度、50度，到最北方甚至接近垂直，它是存在變化的。因此，我們國家后來重新建立了電磁場理論。這個例子說明，我們不能太盲目地相信國外的技術(shù)，而且現(xiàn)在我們也逐步形成了具有自主特色的科學(xué)研究體系。

《中國礦業(yè)報(bào)》

您認(rèn)為，我國的地球科學(xué)工作者如何才能更好地實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新，服務(wù)地質(zhì)找礦工作？

何繼善

原始創(chuàng)新是很難的，因?yàn)樵紕?chuàng)新意味著要做得更加深入。

以地球物理為例來說，這一學(xué)科的研究對象都深埋于地下，真正要把它做得又深又精準(zhǔn)是非常困難的，因?yàn)榈叵碌牡刭|(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜。有人打比方說，地球物理工作就是在給地球“做CT”，這個比喻非常形象。但是，在醫(yī)院給病人做CT，病人會配合醫(yī)生，而且人體的各個器官的位置是明確的、固定的、已知的，而地球卻不一樣，地下的礦產(chǎn)資源分布的位置、形態(tài)是未知的，這就是難點(diǎn)所在。

地球物理探測的結(jié)果也需要解譯。例如，當(dāng)一個人感冒，他可能會打噴嚏、流鼻涕，但當(dāng)一個人出現(xiàn)打噴嚏、流鼻涕的癥狀時，卻不能判斷他一定就是感冒。地球物理探測的數(shù)據(jù)解譯跟這個道理類似，它是多解性的。我們用電磁法的數(shù)據(jù)只能去推測地下可能存在的礦藏，為了減少多解性，這就需要地球物理工作者要復(fù)合地質(zhì)學(xué)理論等多學(xué)科知識，并且與地質(zhì)學(xué)家的工作密切配合，才能盡可能把多種可能性減到最少。

此外，我們的科技工作者一定要根據(jù)我們國家的地質(zhì)條件、地球物理特點(diǎn)和實(shí)際情況去開展研究工作，真正去創(chuàng)新適合于我們復(fù)雜地質(zhì)國情的方法技術(shù)和儀器設(shè)備。

《中國礦業(yè)報(bào)》

當(dāng)前，我國礦業(yè)領(lǐng)域、地勘行業(yè)都正面臨著深度調(diào)整和轉(zhuǎn)型發(fā)展，特別是很多傳統(tǒng)的地礦單位和工作人員似乎也正處于一種“迷?！钡臓顟B(tài)。對此，您認(rèn)為這些單位應(yīng)該如何更好地找準(zhǔn)自身定位和發(fā)展方向？

何繼善

資源、能源是大自然給人類的禮物。無論哪個國家，其發(fā)展都在很大程度上受益于這些資源。我們需要優(yōu)化自身，更好地提高自身的認(rèn)識水平和相應(yīng)的能力水平，要根據(jù)國家和社會的需要，把方向做對、把技術(shù)能力提高，在當(dāng)前大發(fā)展的社會環(huán)境下，一定是會找到適合自己的方向越做越好的。

《中國礦業(yè)報(bào)》

新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動的“沖鋒號”已經(jīng)吹響，對于地礦行業(yè)的科技工作者、生產(chǎn)一線人員，特別是青年科技人才，您有什么叮囑和寄語？

何繼善

地礦行業(yè)因其工作地、實(shí)驗(yàn)室在大地、在野外，所以工作環(huán)境、工作條件相對會更加艱苦。我希望年輕的同志們，無論是高校的學(xué)生、老師，還是生產(chǎn)單位的工作人員，一定要深刻認(rèn)識到地礦行業(yè)和我們所從事的工作對于國家、對于社會的重要意義，也要堅(jiān)定對行業(yè)發(fā)展前景的信心，繼而去克服困難，潛心鉆研適合我們國家國情的技術(shù)方法。

本文原載于4月10日《中國礦業(yè)報(bào)》1版

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