新书推荐：地面地球物理技术与装备——重磁电震系统|地球|成矿|油气|深部|物探|物理技术|重磁电震系统

在实现地面地球物理探测（重磁电震）装备自主化进程中，在国家重点研发计划“深地资源勘查开采”专项的支持下，作者团队实现了地面多功能电磁探测系统的产品化，开发出了全三维分布式地面多功能电磁探测装备、轻便液压伺服可控震源系统和无缆遥测地震采集系统，达到了实用化，形成了智能多类型数据的重磁测量系统。本书介绍了解决多年严重依赖进口的多项技术难题的关键技术，在方法原理、系统设计、结构设计、电子线路设计和器件工艺研究等方面，向读者倾囊相授，并展示了相关产业化系统的应用示范效果。

地球深部蕴藏着丰富的能源与矿产资源。随着地表资源的开采殆尽，矿产勘查开发向深部及覆盖和难进入区开拓，已成为全球的必然，深部资源增储势在必行。在此背景下，为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》提出的资源勘探增储要求和《找矿突破战略行动纲要（2011—2020年）》相关部署，科技部在2016年启动了“十三五”国家重点研发计划“深地资源勘查开采”（DREAM）重点专项。

专项以突破深地资源“第二勘查空间”、实现资源发现与储量增长双跨越、提高资源保障能力为目标，按照“提高深部资源时空分布规律认知，提升深部资源勘查评价与开采能力，促进深部资源能源发现与开发”的思路，破解深部资源能源勘查的关键科学瓶颈，突破深部资源能源勘查的关键技术，构建深部资源开采理论技术体系，构建1500m采矿新空间，进军3000m勘查新深度，开辟覆盖区找矿“新大陆”，拓展油气万米深层新领域，支撑找矿突破战略行动，提升深部资源勘查开采能力，提高保障资源保证程度，缓解资源能源巨大压力。按照全链条布局、一体化实施的思路，专项部署了深部资源勘查、深部开采与深层超深层油气三大板块，以及成矿系统的三维结构与控制要素、深部矿产资源评价理论与预测、移动平台地球物理探测技术装备与覆盖区勘查示范、大深度立体探测技术装备与深部找矿示范、深部矿产资源勘查增储工程实践、深部矿产资源开采理论与技术研究、超深层新层系油气资源评价技术等七大任务。

“深地资源勘查开采”重点专项紧密结合战略性矿产资源勘查开采与产业高质量发展的重大需求，按照理论创新、技术突破、应用示范的创新链，部署相关研究，不断提升勘查技术水平与资源评价能力，取得了重要进展：

（1）深化成矿系统理论研究，破解深部找矿方向难题。构建了板块汇聚全生命周期的成矿系统，创新发展了成矿系统理论，建立了与俯冲－增生造山、碰撞造山、复合造山、陆内造山和克拉通破坏等相关的成矿系统，形成大陆碰撞成矿、克拉通破坏成矿、“陆内俯冲”诱发成矿和增生造山成矿等理论，揭示了区域构造挤压与伸展事件、岩浆活动与成矿的时空分布规律，解决了找什么矿、到哪儿找矿的问题。探明成矿系统深部精细结构，揭示了深部过程与成矿效应。

（2）突破资源勘查“卡脖子”技术，显著提升勘查能力。构建形成了航空－地面－地下立体勘查技术体系。航空重力仪与重力梯度仪、航空电磁勘查与磁场测量、高分辨航空伽马能谱测量等移动平台探测技术装备研发取得重大进展，大大提高了测量精度，为覆盖区深地资源勘查提供了技术支撑。构建形成以大深度全三维多功能地面电磁探测系统、广域电磁法多频伪随机信号收发、5000m智能地质岩心钻机和深穿透地球化学与同位素填图技术等为代表的大深度立体探测技术装备体系，地面重力与磁力测量系统达到工程化。深地资源探测深度不断延伸，实现了多个矿集区3000m“透明化”。创建深地资源定量预测评价理论，预测评价智能化水平不断提高，扩大了远景资源量。

（3）积极拓展有效找矿深度，实现深部找矿重大突破。发现风成砂岩型铀矿等新的资源类型，创建“五元一体”稀土、“五位一体”铍钨锡萤石铅锌矿等找矿勘查新模型与表生风化－沉积型三稀金属成矿体系；新发现和建立了多个大型资源基地，深部矿产资源勘查增储应用示范成效显著，取得了大宗金属矿产、“三稀”、铀、锂、钾盐等战略性矿产资源和金等贵金属深部找矿突破，深层地热资源探测取得重要进展。

（4）加强工程技术攻关，有效提升了开采深度与采取效率。系统开展深部岩体力学与开采理论研究，研发了深部原位保真取心、深部岩体变形破裂多尺度立体监测等技术；提出深部金属矿协同开采的理论、方法与技术。形成深部大矿段多采区时空协同连续采矿理论，极大提升深部金属矿连续化无人与绿色开采工艺水平。稀土与盐湖资源开发理论与技术取得进展。

（5）发展深层勘探技术，拓展了万米油气资源新领域。全面完成我国三大陆块中、新元古代超大陆位置重建，揭示深时地球逐步氧化与重大地质－气候事件对烃源岩发育的控制作用。构建形成深层超深层及中新元古界新层系油气成藏理论框架，延拓“油气死亡线”深度，将我国油气资源形成时代前推至16.4亿年前，油气生成保存的深度下限推至9000m以深。大吨位低频可控震源、超大功率电磁仪、弱信号高精度地震成像等复杂油气勘探技术装备向超深层推进，深层超深层及中、新元古界成为我国油气勘探重要接替领域。

为了较为全面、系统地反映和总结“深地资源勘查开采”重点专项在深地资源领域的基础研究进展、成矿理论创新、勘查技术进步和重要找矿勘查成效，专项各项目组在各项研究工作的基础上进行了深化凝练，形成了“深地资源成矿理论与勘查技术丛书”。

我们期望，“深地资源成矿理论与勘查技术丛书”的出版，能够进一步推动我国地球深部探测与矿产资源勘查事业的发展，加快新时代地学研究向深部进军的步伐。

2025年8月8日

地面地球物理探测技术是深部资源勘查的重要手段，但我国地面地球物理探测的核心装备几乎全部依赖进口，落后于世界先进国家，不能满足我国社会经济发展和资源安全供应的需要。

我国一直都在推动使用重力、磁法、电法、地震、放射性、地温、测井、航空物探、海洋物探等方法。20世纪五六十年代，我国开始引进国外的勘查技术和关键的仪器设备，逐渐形成了引进、消化、吸收、研制的仪器发展道路。在深部探测方面，我国学者已经掌握了深部探测先进技术，引进了数量较多的国际一流仪器设备，在一些局部典型地域试验完成了多条高质量的探测剖面，取得了若干重要发现，积累了实际经验，得到了国际同行的认可和赞许。但技术装备落后的现状严重制约着我国矿产资源勘探的发展，也直接制约着我国参与国际资源竞争的能力。为了彻底打破垄断，实现装备的国产化，在自然资源部“深部探测技术与实验研究专项”中的“深部探测关键仪器装备研制与实验”（2010～2012年，SinoProbe09）项目和国家高技术研究发展计划（863计划）资源环境技术领域的“深部矿产资源勘探技术”（2014～2017年，2014AA06A600）重大项目，以及863计划重大项目“轻便分布式遥测地震勘探系统”等多项重大装备研制项目的基础上，依托科技部组织的国家重点研发计划“深地资源勘查开采”（2018～2022年）专项“大深度立体探测技术装备与深部找矿示范”中的“地面地球物理勘探关键技术与装备”项目，进一步开展了电磁、地震、重力、磁力等探测技术与装备的突破和产品化研究。

本书采用多谐振电容补偿与斩波稳零电路、宽频带低噪声磁传感、大功率电磁发射、多功能多通道采集、多源采集信号分离等技术，研制形成了产品化的多功能大深度电磁探测（大地电磁测量、音频大地电磁、可控源音频大地电磁及时间域与频率域激电）装备；攻克了多震源能量叠加聚焦控制技术、不同地面条件下的高输出效率液压伺服震源技术、低功耗无线信道分级接入、接力式无线自组网数据监测与采集技术，形成了轻便液压伺服可控震源与无缆遥测地震采集系统；攻克了基于熔融石英重力传感技术的重力传感单元制备工艺、高精度恒温测温、信号检测与反馈等技术，研制了基于熔融石英弹簧的相对重力仪；攻克了高灵敏度铯原子吸收室抗弛豫膜层设计技术、高精度铯光泵磁场传感技术，研制了三分量高精度铯光泵磁测量系统。在已知地质信息测区，开展各功能仪器分别与国外先进仪器比对测试，完善与优化系统性能，提升一致性、可靠性与稳定性。在典型矿集区利用自主研制的地面电磁、地震、重力、磁法四种探测仪器，以地面地球物理综合勘查示范验证各个系统的探测能力，改变了我国地面地球物理勘查装备严重依赖进口的局面，支撑了“向地球深部进军”的国家战略需求。

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本书可供高等院校地球物理仪器相关专业师生及科研单位技术人员参考使用。