十年磨一剑，走好新长征

2016年，习近平总书记为中国地质博物馆成立100周年致重要贺信中指出“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼”。10年来，成都地质调查中心勘查技术室将贺信精神深度融入新一轮找矿突破战略行动，践行“向地球深部进军”的号召，开展方法创新、技术融合，在地球物理重磁反演算法、盆山结合带各向异性三维大地电磁反演技术、青藏高原战略性矿产融合探测技术等方面取得了原创性成果。

重磁反演领域的领先成果

重磁反演本质上是非线性问题，传统的线性近似方法精度有限，而非线性反演算法（如模拟退火、遗传算法）虽然能找到全局最优解，但计算量巨大，尤其是针对大规模三维数据，往往需要消耗大量的计算资源和时间，同时也面临成像分辨率低下的难题。

成都地调中心地球物理团队针对该痛点，创新提出了权重动态更新技术与基于分块矩阵的目标函数优化技术并形成了试用软件。通过不断优化，将目前主流重磁反演的速度提高了20 倍以上，更将地下模型的分辨率提高了8 倍以上，具有以下五项显著特点：一是内存占用少，理论上可以在普通计算上反演大规模、超大规模问题；二是反演效率高，是普通算法的几倍，问题规模越大、提升越明显；三是反演方法丰富，高达7种。特别是自研的光滑反演联合加权、聚集反演动态加权和任意先验信息优化加权，可以显著提高解的分辨能力，特别是对缓倾斜异常、深部弱异常的反映效果显著提升；四是模块化操作界面，方便生产作业，高级设置满足专项研究需要；五是完全自主的知识产权，所有代码均为自研，创新算法成果发表在《中国科学》、Gondwana Research等国内外知名期刊并获得多项软件著作权及发明专利知识产权。

同时，该算法在四川会理钴镍矿、里伍铜矿、西藏扎西康铅锌矿等矿产找矿突破中发挥了重要作用，中国地球物理学会组织行业专家成果鉴定，认为该技术处于行业领先地位。

图1  软件三维反演界面

图2  软件反演切片界面

图3  软件二维反演界面

盆山结合带深部探测与地质结合的典范

盆山结合带是地质板块汇聚、矿产资源产出、活动断层集中的关键“枢纽区”。然而，盆山结合带陡变的地形梯度导致了传统的重磁观测方法存在精度不足的问题，同时复杂的地质构造背景造成了深部强烈的各向异性地球物理特征也使得单一方法和传统二维反演技术难以准确反映地下三维地质结构特征。

成都地调中心地球物理团队通过算法创新、软件集成与示范应用，形成了一套盆山结合带复杂地形与地质条件地球物理调查关键技术，一是提出了基于自适应四面体剖分策略的重力地形改正方法、基于地形自适应网格剖分的重磁三维聚焦反演算法以及基于互相关系数自约束的重磁三维反演算法，显著提升了重磁资料的精准度和成像分辨率；二是实现了基于有限差分法的三维任意各向异性介质大地电磁响应正演模拟方法，形成了各向异性电性结构精细反演的核心技术；三是提出了“电性－密度/磁化率联合约束”的MT-重磁协同反演方法，构建了多参数交叉梯度耦合框架。本项创新成果发表在Precambrian Research、Tectonophysics等国际知名地学期刊上并出版专著《盐源－宁蒗盆地深部结构与油气勘探》，同时获得多项国家发明专利。

该项技术在中石化胜利油田、云南大关页岩气、四川盆地页岩气等深部资源能源勘探，以及四川盆地及周缘深部结构探测中成效显著。中国地质学会组织成果鉴定，以院士为组长的专家组认为，其中的盆山结合带浅地表岩溶探测技术达到国际领先水平。

图4  四川盆地及周缘不同深度地壳电性结构

图5 盐源－宁蒗盆地深部结构与页岩气预测

青藏高原战略性矿产勘查技术的深度探索

青藏高原既是我国重要的生态屏障，也是重要的战略性矿产后备基地。班公湖－怒江成矿带、冈底斯成矿带、喜马拉雅成矿带是青藏高原最重要的三条成矿带，经历了多期次的构造运动，地层褶皱、断裂发育，深部岩浆活动频繁，形成了复杂的地质结构。这种叠加的地质背景会使重磁、电磁等异常相互干扰，难以区分是目标矿体引起的异常，还是构造或其他地质体产生的干扰异常。

成都地调中心地球物理团队深耕青藏高原多年，通过长期的实践应用，针对不同矿产，总结了不同的方法组合：一是针对锡石硫化物型锡多金属矿受穹隆拆离断层控制的特点，构建了重力+重磁相关性+激电+大地电磁与高密度勘查技术组合；二是针对伟晶岩型锂矿赋存于穹隆变形带大理岩与片岩的特点，构建了地面光谱测量+大功率激电+高密度电法勘查技术组合；三是针对构造热液型铅锌矿，在地质复杂区分别按照构造、围岩、成矿地质体，构建了高密度电法+大功率激电+音频大地电磁+重力小波的方法组合。相关成果发表在IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、Geological Journal等国际知名地学期刊上。

这些重磁电融合处理技术能够清晰反映西藏错那洞穹隆的三层结构，为北喜马拉雅穹隆带矿产调查提供思路和方向，并为西藏祥林锡多金属矿、嘎波伟晶岩型锂矿、扎西康铅锌矿等找矿突破提供了有效助力。

图6  羌塘盆地密度切片

图7  密度结构有效约束错那洞穹隆花岗岩

结语

2026年是红军长征胜利90周年，“长征精神”始终激励着我们。在建设社会主义现代化强国的新征程上，成都地调中心勘查技术室将持续深入贯彻落实习近平总书记关于科技创新的重要讲话精神及给山东省地矿局第六地质大队全体地质工作者重要回信精神，把方法技术创新继续融入新一轮找矿突破战略行动、融入自然资源管理、融入地质调查事业，为提升解决能源资源问题的能力贡献力量。

（勘查技术室 唐发伟 供稿）