我國航空物探技術從上世紀五十年代初開始起步，至今經歷了三代技術發展歷程。與國際相比，我國的整體技術還比較落后，一直到上個世紀八九十年代，主要的儀器裝備還要依靠進口。那時候，我們投入巨資、費盡周折才引進的設備，在國外卻不是最先進的，甚至是即將淘汰的。

西方國家長期對我們封鎖技術，哪怕是合作勘查，都不讓我們上飛機，也不讓我們接觸儀器，更不讓我們參與數據處理。在出國考察訪問時，儀器設備只能遠觀，不能靠近。但短短十幾年，我國已經實現了技術裝備的國產化，建立了第三代高分辨綜合航空地球物理勘查技術體系，具備了全地域、多尺度、高精度的綜合勘查能力，整體達到了國際一流水平。

航空物探

在空中給地球做“CT”

在山東齊河—禹城地區，近千米厚的覆蓋層讓億噸級富鐵礦的礦體信息微弱難尋。科研人員駕駛搭載自主研制設備的飛機，在該地區上空開展高精度航空物探調查，就像敏銳的獵鷹搜尋獵物，最終圈定7處找礦靶區。礦致弱異常識別技術能夠提取地層深部的微弱信號，再通過空—地—井協同立體勘查技術實現礦體精準定位。

圖①：“航空地質二號”直升機。圖②：科研人員正在運用地球化學技術開展研究。

【專家看點】

熊盛青（中國地質調查局中國自然資源航空物探遙感中心首席科學家）：

航空地球物理探測技術，簡稱“航空物探”，是地球物理勘探技術與航空技術的結合。它就像在空中給地球做“CT”，透視厚厚的地殼，找到礦藏。

這是怎么實現的？飛行器上裝載航空重力、磁力和電磁等專用物探儀器等“超級聽診器”，在航行過程中捕捉“CT影像里的陰影”——地球磁場、重力場中的微弱波動，再對采集數據信號中的異常信息進行解譯，從而發現地下的地質構造和礦產。

該技術具有全地域、快速、環保等特點，是高海拔等“難進入”地區和深覆蓋區地球物理勘查的最佳選擇。航空物探的效率可達地面勘查的10—100倍。

目前我國航空物探技術經歷了中低精度—高精度—高分辨率等三代技術發展歷程。據不完全統計，通過航空物探調查，已發現150多個沉積盆地、197個油氣遠景區帶和數千處固體礦床，我國有約90%的隱伏磁性鐵礦、80%以上的鈾礦是通過航磁和航空放射性異常發現的。

地球化學

地下礦藏的“尋寶導航”

在云南紅河哈尼族彝族自治州，科研人員運用地球化學技術深入地下，如有“透視眼”般清晰洞察地下資源的脈絡，精準揭示稀土元素的時空分布規律。紅土植被覆蓋區內，中重稀土深藏于深部風化層黏土中，地表難以識別。面對難題，微納米地球化學勘查技術大顯身手。它快速精準地勘查資源，最終發現了超大規模中重稀土礦，潛在資源達115萬噸。

【專家看點】

王學求（中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所研究員）：

我國是稀土資源大國，然而現代高科技和新能源發展需要的中重稀土相對稀缺。到哪去找中重稀土礦，成為最大的挑戰。傳統找礦方法就像大海撈針，往往要花十幾年時間。

中重稀土礦地球化學勘查技術猶如“導航系統”，可實現從全國范圍篩選靶區到進行局部礦體勘查，從全國范圍聚焦到幾十平方公里范圍，相當于從一個市縮小到一個小區；所需時間從原來傳統地質勘查的十幾年縮短到現在的幾年。

云南紅河發現的稀土寶藏，依靠的正是我國自主研發的這套技術。高精度地球化學勘查技術實現地殼物質成分的全元素探測，把元素周期表所有化學元素的空間分布繪制在地球上，形成化學屬性“數字地球”。目前團隊正在分析全球2萬個網格的巖石、土壤、水系樣本，繪制76種關鍵元素的分布圖。

現在，“化學地球”大科學計劃正在繪制全球元素地圖，未來我們不僅能掌握自己的資源家底，還能為全世界“號脈”。

無人機三維建模

讓大地“開口說話”

在云南楚雄彝族自治州，地下埋藏著許多重要礦產，但傳統地質隊員攀巖鉆林數日，往往連礦脈的“半句密語”都難以捕獲。

轉機隨著無人機翩翩降臨。3架搭載“鷹眼”的飛行器盤旋升空，以厘米級精度的三維視角，在樹冠間隙捕捉巖石的褶皺，在斷崖側面讀取地層的沉積日記。通過智能規劃的貼近攝影路徑，無人機化身“地質翻譯官”，僅用6天就完成31平方公里的數據采集——相當于用電子顯微鏡掃描整個西湖景區。

圖③：技術人員正在放飛無人機執行勘探任務。圖④：科研人員在開展野外地質調查。以上圖片均為受訪單位提供

【專家看點】

侯云花（中國地質調查局昆明自然資源綜合調查中心高級工程師）：

在楚雄的山谷中，無人機螺旋槳的“嗡嗡”聲取代了地質錘的敲擊聲。無人機每秒拍攝數張高清照片，智能算法把這些畫面拼成三維地圖——陡峭的懸崖變成可旋轉的立體模型，交錯的斷層化為屏幕上閃爍的紋理。當無人機開啟激光雷達，無數激光脈沖會像透視射線般穿透樹冠，連被樹葉掩埋的地質特征都無處遁形。

無人機何以透視大地？無人機高精度相機載荷以每秒數張的頻率拍攝地面影像，通過特征匹配算法捕捉圖像間的視覺運動信息，并利用同步定位與地圖構建技術自動預估3D攝像機的位置和幾何場景問題。這些算法結合運動恢復結構技術可以高效構建三維地質模型，能將陡峭的巖壁、交錯的斷層轉化為可交互的數字場景，協助研究人員識別與分析肉眼難以察覺的細節。

相對于傳統地質調查，無人機調查在數據采集、導出、傳遞、處理等方面具有顯著優勢，效率提升至傳統人力的5倍以上。無人機能夠飛行至人難以到達的區域，擴展了調查和監測的地理范圍，覆蓋率遠超過傳統地質調查。同時，無人機替代人工進入高山峽谷、山澗密林等高危區，大大減少了安全風險。

無人機三維建模通過高效數據采集、高精度建模與智能分析，正在重塑礦產勘探流程。隨著人工智能與傳感器技術的融合，找礦工作未來將繼續向智能化、無人化方向發展。

銅礦“追蹤術”

找礦有了“AI幫手”

前不久，在西藏自治區墨竹工卡縣雪山，巨龍銅礦取得重大找礦突破。電腦屏幕上，AI算法正以每秒數萬次的速度解析著三維地質模型——從鉆孔巖芯的顯微圖像到衛星遙感的熱力分布，30年積累的勘探數據與實時采集的物探信息在此交匯。這套融合了全國礦床知識圖譜的智能系統，不僅讓找礦成功率提升5倍，更讓雪域高原的“銅業巨龍”得以舒展它延綿數公里的金屬脊梁。

【專家看點】

康旭（紫金礦業西南地勘公司總經理）：

AI（人工智能）技術大規模、快速、精確的數據處理能力，可以極大提升找礦效率。以西藏的巨龍銅礦為例，科學家用AI分析了礦區的地層、構造和巖漿活動，發現深部還存在一個未被開發的斑巖成礦系統，這讓銅資源量從原來的約1000萬噸飆升至2588萬噸。

礦產勘查拓展了AI應用領域，AI技術提升了礦產勘查能力。當前，地質找礦領域的機器學習逐步發展，AI專業模型的數據分析優勢凸顯。通過機器學習模型，AI能把零散的地質數據轉化為“找礦指數”，生成一張標注概率的“礦藏熱力圖”。地質數據規模越大，AI找礦能力越強，加強地質大數據平臺建設，能夠加快提升地質數據采集智能化水平。

雖然成礦信息錯綜復雜，地下礦藏總會留下“蛛絲馬跡”——比如化學元素的異常波動、磁場的微妙變化。但這些信號就像混雜在噪聲中的“摩斯密碼”，傳統方法很難識別。AI的絕招是多重分形算法，它像一張“數學濾網”，能過濾干擾，捕捉到元素的異常富集信號；還能結合衛星影像和航磁數據，識別地層斷裂帶、巖體邊界等關鍵線索。

從靶區優選到閉礦復墾，AI不僅會提升效率與精度，還將推動礦產勘探向智能化、可持續化轉型。

未來，我國將進一步發展和完善“星—空—地—海—井”地球觀測、探測、監測技術體系，發展以無人機集群化、超高分辨率和智能化為特色的第四代航空物探技術，打通產業化的最后一公里，在找礦主戰場上接受實戰檢驗。

來源：人民日報

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