1月8日，在2018年度国家科学技术奖励大会上，由何继善院士创立的大深度高精度广域电磁勘探技术与装备，获得国家技术发明奖一等奖。这也是国土资源领域首次获得国家技术发明奖一等奖。

向未知发起挑战 破欧美仪器神话

矿产资源是地球给予人类的馈赠，也是我国实现“两个一百年”奋斗目标的物质基础。然而，随着浅部资源的日渐枯竭，各国都已认识到，面对地表，谁能看得越深越清，谁找到宝藏的机会就越大。我国提出“深地”战略，决定向地球深部进军。数十年如一日的刻苦攻关，中南大学何继善院士成为了全球深地探测领域最能“挖”的人。

       上世纪初电磁法探测理论诞生，并在70年代先后发展为大地电磁法（MT）和可控源音频大地电磁法（CSAMT）两大理论和探测装备系列。但自上世纪末开始，何继善院士在潜心研究后发现，无论是大地电磁法还是可控源音频大地电磁法，都存在探测精度低、效率低、深部探测能力差和抗干扰能力差等缺陷，无法担当“深地”探测重任。

对此，中南大学何继善院士发起了挑战。1996年，何继善院士开始广域电磁法理论研究，经过多年艰苦努力，最终研发了具有完全自主知识产权的大深度高精度探测技术与装备。

2006年，由中南大学和湖南继善高科技有限公司开始仪器装备试制并进行推广实验。原国土资源部在安徽冬瓜山矿区，开展了一项名为“危机矿山电磁方法有效性比对”的研究，即在已知地质资料的情况下，对国内外电磁法探测仪器有效性进行对比。欧美先进仪器均宣告失败，但由何继善院士自主研发生产的广域电磁仪却在冬瓜山轻松地测到了有效数据，与已知的地质资料吻合，并在已知矿体旁边发现了新的异常。这一成果打破了欧美仪器的神话。

三大亮点显成效 成就业内“领跑者”

深度高精度广域电磁勘探技术与装备打破了西方在该领域的垄断，使我国在电磁探测装备的研发上，实现了由仿制到自主研发的根本性转变。据项目组介绍，此次获奖项目最核心的发明点有3个：

首先是可在不限于“远区”的“广大区域”测量的“广域电磁法”。在此之前，“可控源音频大地电磁法”始终沿袭“大地电磁法”视电阻率计算公式，但此公式所得结果并不精准，对勘探结果造成很大影响。对此，项目组在国际上首次严格从电磁波方程出发，将所有参数考虑在内，定义了在任意位置都是正确的广域视电阻率参数，发明了可在不限于“远区”的“广大区域”测量的“广域电磁法”，颠覆了频率域电磁法只能在“远区”测量的思想。

其次是大深度高精度广域电磁探测系统。不仅要有理论，还要有能应用理论的仪器。项目组通过反复试验，终于得到了大深度高精度广域电磁探测系统，真正践行了如中南大学校训说的那样：“知行合一，经世致用”。

最后是采用“反演”方法解出噪声实现信号—噪声高度分离。当人们向地下发射电磁波时，会收到来自岩石矿石的“回复”和噪音干扰。为了解决这一问题，项目组另辟蹊径，用“反演”方法解出噪声，使信号和噪声各走各道，极大提高了频率数据密度。

绿色技术显身手 创社会经济效益

“广域电磁法”将人工源频率域电磁法探测的深度延伸到了地下8公里，且具有较强的抗干扰能力，实现了真正的三维电磁法勘探。近年来，以此为支撑的大深度高精度探测技术与装备已在常规油气、页岩气、固体矿产、煤田水害等勘探方面成功应用，被誉为是一项“绿色、高效、低成本”的勘探技术。

该项技术已提交页岩气资源量3401.22亿m³、地质储量1240亿m³，常规油气地质储量1.86亿吨，生物气可采资源量80亿，释放了2000多万吨煤炭，获得了显著的经济和社会效益。与此同时，该发明也为深地探测提供了“中国范本”，为保证国家资源和能源安全提供了技术保障。

目前，“广域电磁法”已经成为“深地”战略的关键支撑技术，但项目组前进的步伐不会就此停止。据项目组透露，其正在进行高效频谱拖曳式海洋广域电磁法探测技术与装备的攻关，也正在开展测量磁场的低空无人机广域电磁法探测技术与装备的攻关，让这项技术能在更多领域发挥作用。

采编 | 谢乐乐

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