院物探发展历程与展望

2015-12-25


齐文秀

摘要本文回顾了北京矿产地质研究院六十年来物探工作的发展历程与取得的成效,展望了北京矿产地质研究院物探今后在区域调查、矿产勘查和水文、工程、环境勘查三个领域的应用与发展,并提出了发展综合物探模式与先进技术装备是今后发展的重点和方向。

前言

地球物理勘查(简称:物探)是利用重、磁、电、声、核、热等物理方法进行矿产资源勘查及其研究地下复杂的地质构造。实践证明,它对于在新时期区域调查、矿产资源勘查和自然灾害的预测和环境污染的监测等领域,都可以发挥十分重要的作用。

球物理勘查是北京矿产地质研究院学科建设的重要组成部分,六十年来,在北京矿产地质研究院的建设和发展中发挥了积极的作用。本文通过回顾我院物探工作的发展与进步,希望激励本院年轻物探工作者在北京矿产地质研究院新的建设时期以及在国内外地质工作中做出新的贡献,创造新的辉煌。

1我院物探的发展历程

北京矿产地质研究院物探的发展大致经历了起步、发展、提高三个发展阶段。各个阶段,在方法技术和地质找矿方面都取得了可喜进展。

(1)起步阶段,上世纪50年代中,建院初期物探是在1954年原重工业部物探总队的基础上组建的。主要技术骨干是解放初期物理系毕业的大学生,如我院的王敬尧教授、欧阳这宗圻教授、熊光楚教授、贺永康和彭振华教授等。这支早期的核心力量,奠定了我院地球物理勘查发展的基础。

1956年李恭同志、1957年任培援、周智桂同志、1959年陈桂梅同志等北京地质学院物探系本科毕业生先后分配到我所物探室,以及招收的社会初、高中毕业生经过培训参加工作的其他同志,他们都在物探室早期建设中发挥了积极作用。

(2)发展阶段,上世纪60年代是我院物探大发展时期,物探研究室,设有磁法勘探方法、激发极化仪器、振幅相位仪器、井中单分量、三分量磁力仪等专题研究组,人员近60人,他们是:王敬尧、熊光楚、贺永康、彭振华、、关礼昌、骆心亮、王庆乙、李恭、何泽成、任培援、周智桂、陈桂梅、阎立光、钱世和、陈跃坤、邵梦林、郑达源、李淼健、栾文贵、李赛林、王玉香、王振平、李杏林、杨罗根、李素琴、姜秀明、李继林、廖梦林、张怀圣、阮永才、黄克辉、朱明忠、陈海光、诸元富、张静明、陈石山、徐庆滨、周淦、朱礼、陈丽英、陈中强、费栋宇、齐文秀、裴承勇、华枚均、程玉琪、舒小予、刘德馨、汪光照、岑久根、石昆法、李学圣、韦志洪、张秀婷、付敬友、史勤修、郝孝中、王英华等。物探技术人员包括:留苏生、研究生、大学毕业生约占全室人员的50%,除室党支部书记郝孝中同志和王英华同志外,其余都是技术人员。

这期间,研制成功激发极化仪(专题组长李恭)、振幅相位仪(专题组长贺永康)、井中单分量磁力仪(专题组长王庆乙)。

在磁法勘探方法研究方面,以熊光楚教授为组长的磁法组,总结了我国斜磁化条件下磁异常解释的理论和半定量,定量解释方法;在河北邯邢、湖北大冶、山东莱芜等地区磁异常的推断解释中取得了显著的找矿效果。解释方法处于国内领先水平。

图为1964年磁法组同志在野外进行物性参数测定工作照片。

左1:钱世和,左2:裴承勇,右1:齐文秀

上世纪60年代末(1969年3月),是一个特殊时期,物探室部分人员随北京地质研究所赴“五七”干校大军,来到云南蒙自县草坝冶金部“五七”干校,进行劳动锻炼。云南蒙自县草坝是一个干坝,干校分五个营,几百号人吃饭、种地缺水。校部决定五营十五连物探人员不用种地,负责找水。根据安排,由物探五七战士李恭、王庆乙、齐文秀、杨罗根等同志成立找水组,在草坝、开远地区,开展找水工作。当时我们年轻力壮,干农活很卖力气,干物探是本行,充分发挥物探的技术优势,应用电测深法找水,效果十分明显,为草坝找到水源,为开远县粮站找到了自流井,喷出地面一米高,解决了粮站防火缺水问题,取得了很好的社会效益,冶金部草坝五七干校找水组被当地老百姓冠以“中央找水团”的美誉。

上世纪70年代初(1970年10月),我院搬迁到了广西桂林冶金地校内,人员有所变动,但物探室基本保持了原有的技术力量,依然是以磁法和电法研究为主。1975年,在所领导的支持下,花费约90万人民币(在当时是一笔很大的投入)为物探室购置了DJS-6计算机(这是一台国产第二代中型通用数字计算机,又称108乙机),开展了利用计算机进行了磁异常的数据处理和解释推断方法研究,培养了计算机应用人才,为以后计算机的应用奠定了基础,推动了我所物探方法技术的现代化建设。

在电法勘探研究方面:我院物探室航电组同志,敢想敢干,勇于创新,开展了时间域航空电法仪器的研制工作(当时是我国最早自主研发航空电法仪器的单位之一),在物探室航电组同志的努力下,研制出样机并在邯邢地区进行了试飞。

70年代末,我所物探室一分为二,部分技术人员调回北京,恢复建设我所物探工作。80年代初至90年代中为恢复建设时期,这期间在有色总公司地质总局的支持下,从加拿大引进航空物探综合系统(包括:航磁、航电、航放),并在内蒙大井地区、辽宁红透山地区完成了1:1万大比例尺航空物探测量10000平方千米,在这两个成矿带发现了很好的航磁异常,首次为有色地质系统找矿预测提供了大比例尺的航磁资料。

下图为航空物探组在桂林机场与机组人员合影。

1988年航空物探组在航测“安-2”型飞机前与机组人员合影.后排左起依次为:李学圣、岑久根、机组同志、刘东生、机组同志、齐文秀、机组同志、雷新民、李志伟、机组同志。前排右1为谢国勋及航空物探组、机组其他成员。

80年代,冶金部物探公司物探专家顾振津教授、赵明昌教授、吴毅端教授、关礼昌教授等来访我所与物探室老同志王敬尧、欧阳宗圻、贺永康、熊光楚、李恭等在所大门前合影。

上世纪80年代物探室同志与冶金部物探公司来访的物探专家在所大门前合影

前排:右3顾振津(女),后排:右2李恭,后排:右3欧阳宗圻,后排右4王敬尧,后排右6赵明昌,后排右7邵梦林,后排右8王振平,后排右9贺永康,后排右10吴毅端

前排:左1齐文秀,左2崔桂忠,左3熊光楚,左4关礼昌,左5王庆乙

下图为1989年由中国地球物理学会主办,在北京召开“勘探地球物理北京(89)国际讨论会,部分代表合影,中国地球物理学会常务理事熊光楚教授为会议主持人之一。

1989年8月在北京召开“勘探地球物理北京(89)国际讨论会

前排右起第4为会议中方主席中国地球物理学会理事长、地球物理学家顾功叙院士,前排左1为北京所物探专家熊光楚教授。

80年代初至90年代中,这期间,物探室增加了新生力量。如,杨生、曹联泽、张晓军、胡良吉、朱添宝、施婉华、张兆富、何华、黄利贤等。从加拿大引进IPR-8、IPR-11激发极化仪,开展了区分激电异常性质的方法研究、24道浅层地震仪器的研制工作。同时,围绕中国有色金属工业总公司地质总局的任务和要求开展物探技术服务和管理等工作。比如,举办物探技术培训、新方法新技术研讨等活动。

1987年受有色总公司地质总局委托在天津华北有色地勘局首次召开全国有色地质系统电法工作研讨会(召集人齐文秀),参会的主要是各勘查局物探主管、物探队技术负责、院校从事电法工作的老师。图为与会同志合影。

前排左起依次为:蒋彬、黑龙江局、牛之连、齐文秀、夏志明、王庆乙、丁俊德、李志伟,前排右1付万成,右2曹显光。二排左3汪懋忠,左6沈清涛,左7杨生,右1鲍光淑,右5郑长生,三排左1淡达。

后排左2姚治龙,左3白宜成,左4雷志源,左5王应均,后排右1刘德馨。

1992年受有色总公司地质总局委托在中南工业大学召开物探新方法研讨会(召集人齐文秀),图为与会同志合影。

前排:左2中南工大何继善教授,左3杨生,左4郭刚,右1新疆物探队曾湘毓,右2中南工大温佩林教授,右3张宪润。

二排:左1齐文秀,左2江西五队杨正臣,左3吉林局吴湘赫,左4广东局物探主管,右1辽宁物探队郑长生,右2熊光楚教授。右3云南局物探主管,

后排:右1中南工大鲍光淑,左2湖南局雷志源。

(3)提高阶段,进入本世纪以来,随着我国地质找矿工作的迅猛发展,在院领导的高度重视下,我院物探工作进入第二个大发展、大提高阶段。院领导抓住时机,引进一批年轻物探技术人员,如,刘涛、徐飞、杨州、候朝勇、柯国秋、李天成、张斌、张平等。投入巨资引进大批先进物探仪器设备,如G-856,MP-4高精度磁力仪、CG-5自动重力仪,瞬变电磁仪,EH-4电导率剖面仪,V8多功能综合电法系统等,物探仪器设备数量和质量大幅度的提高。重力勘探、磁法勘探、电法勘探工作全面实现了高精度、数据处理、异常解释计算机化,使我院物探工作整体水平得到了显著的提升,成为我国物探行业一支具有影响力的队伍,在国内外地质找矿中发挥了积极作用,取得了突出的成绩。

2展望未来

近年来,我国金属矿物探工作,取得了明显的进步。特别是2003—2013年全国危机矿山找矿专项,在老矿山深部找矿中取得了突破性的进展,取得了巨大的经济效益、社会效益以及方法技术进步和找矿成果。北京矿产地质研究院(有色金属矿产地质调查中心)承担的危机矿山找矿项目,得到了全国危机矿山项目办的好评和奖励。物探方法技术在老矿山深部找矿中发挥了不可替代的作用,取得了可喜的进步。但是随着我国地质找矿的战略西移,进入困难地区的找矿,对物探方法技术提出了新的要求,在这方面我院已经取得了比较明显的效果,比如,青海省兴海县赛什塘铜矿区综合物探方法应用、新疆哈密市卡拉塔格地区铜多金属矿勘查区找矿,物探方法效果显著,积累了比较丰富的经验。未来物探方法主要应用于区域调查、矿产勘查和水文、工程、环境勘查等三大领域。

(1)区域调查应用技术

区域调查,目前采用的方法主要是区域重力、航空磁测、航空放射性和少量航空电法以及地面电法工作。为适应新任务和困难地区的工作,今后将采用航空重力、区域电法、区域物性调查等方法。为此,我院应根据市场需要开展相应方法的研究或引进有关技术。

(2)矿产勘查应用技术

根据不同矿种、不同矿床类型以及具体勘查任务采用相应的方法技术。对金属矿而言,当前主要采用高精度磁法、高精度重力、综合电法、放射性方法及相应的井中物探方法和综合测井等。我院几经变迁在物探方法技术与设备配套方面仍不能满足矿产勘查领域的需要,为此,要不断完善现有的方法技术,以适应“十三五”新时期的新要求。

(3)水文、工程、环境勘查应用技术

水文、工程、环境勘查领域,包括地下水勘查、地热资源勘查、地质灾害防治、隧道基底勘查、核电站选址等。目前主要采用综合电法、地震、放射性和探地雷达,以及地下物探和综合测井等。在水文、工程、环境勘查领域我院物探的发展空间很大,为适应这个领域不断提出的新任务,应加强该领域的方法技术的开发与研究的力度。

3结论

我院物探工作者走过了60年的历程,取得了可喜的成绩,回顾过去,我们感到兴奋与自豪。展望未来,我院物探工作前景美好。今后物探工作主要应用在区域地质调查、矿产资源勘查和水文、工程、环境勘查三大领域,由于应用领域解决的任务不同、地质问题和地球物理条件不同,因此,物探方法技术遇到的问题也很复杂。实践经验证明,在解决复杂的地质任务时,采用单一的物探方法有很大的局限性,应用综合物探方法是解决复杂地质问题的有效途径,今后应进一步加强综合物探发展模式、采用引进与自主创新相结合,发展重、磁、电、震立体填图技术,推广应用轻便航空电、磁法系统,关注航空重力技术,发挥物探在三大领域勘查中的特殊作用,使我院地球物理勘查在国内外地质工作中取得更大的成绩。

让我们继承我院过去60年的光辉历程,大胆探索,勇于创新,为我院在新的建设期间,做出新的贡献。



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