陈儒军：解读深地秘密 探索未知宝藏

矿产是满足国家经济社会发展的重要资源。研发矿产勘探技术与装备，提高探测深度、精度和效率，是实现深部找矿突破的核心手段。发展自主核心技术，降低和摆脱对国外技术的依赖，是提高资源勘探国际竞争力、保障资源安全的战略举措。

中南大学地球科学与信息物理学院副教授陈儒军的主要研究方向就是为了让地球物理勘探工作者获得更多、更精准的地下矿产信息。

上述地球物理勘探工作碰到的拦路虎就是电磁干扰！电磁干扰极大影响勘探精度和有效勘探深度，严重影响深部找矿效果。为了攻克上述难题，中南大学陈儒军课题组通过20多年的努力，终于研发成功抗干扰AMT/MT和扩频激电。抗干扰AMT/MT可以自动识别和分离近场干扰，可以在强电磁干扰区采集到高质量AMT/MT阻抗数据。扩频激电可以用1-10A供电电流实现双边三极装置勘探深度超过1000-1500米，采集到来自深部的矿与非矿区分激电信息，为钻孔布置提供依据，是深部找矿突破的关键支撑技术。

抗干扰物联网AMT/MT

大地电磁法是一种通过测量正交的天然电磁信号来探测地下目标介质的一种电磁法分支方法，它利用电磁感应的趋肤效应，即高频电磁波穿透浅，低频电磁波穿透深，改变电磁波频率来获取不同深度地质体的电阻率信息。

由于天然电磁场信号具有随机性强、能量微弱、易受干扰的特点，所以大地电磁法勘探效果的好坏很大程度取决于采集设备的灵敏度、噪音水平及抗干扰能力等指标。

针对大地电磁信号的特点，陈儒军团队经过10余年研究，在仪器技术上进行了大量创新，将最新的电子电路技术、信号处理技术及通信技术应用到了大地电磁仪器中，研发出了一套低噪音、宽频带、低功耗、轻便化的物联网抗干扰大地电磁仪GSEM-W10，并联合俄罗斯科学院大地电磁数据处理专家合作研发了大地电磁处理软件GSEM-PROS。

本套技术装备经长沙巨杉智能科技有限公司产业化后，已被多个勘探单位应用在多个矿产资源及地下水勘探项目中，并获得了一致好评。

相对于常规大地电磁设备，GSEM设备具有噪音低、功耗小、抗干扰能力强、效率高和施工便利的特点。

GSEM-W10设备目前已经应用于贵州猪拱塘特大型铅锌矿、安徽茶亭斑岩型铜金矿、江苏南京固城湖铜铅锌金银多金属矿、内蒙古白云鄂博稀土矿、云南玉溪小石桥锂矿等，部分案例的勘探成果已发表在行业权威期刊上。

大深度高密度扩频激电

激电法(IP)是通过研究时间域或频率域电场作用下岩矿石电阻率及极化率的差异，来解决地质问题的一种地球物理勘探方法。一般而言，金属矿体电阻率较低，极化率较高；而围岩电阻率较高、极化率较低，从而通过在地表测量出的电阻率高低和极化率高低来区分地下的金属矿体和围岩。激电法在很多方面上有极大的便捷及优越性，相比于其它的电法和电磁法在固体矿产方面的勘探上，它能够探测到浸染状金属硫化物引起的异常。但这并不能掩盖它的不足，比如存在勘探深度较浅、施工效率低、勘探成本高及无法区分金属矿与碳化围岩等缺陷。

针对以上缺陷，陈儒军副教授团队在仪器和方法上进行了大量创新，独创性地结合扩频通信信号处理技术和微弱地球物理信号采集技术，研发出扩频激电探测技术与装备，并将这项技术命名为扩频激电（SSIP）。该系统其具有大深度、高精度、抗干扰、成本低、效率高等特点，目前应用广泛，并产生了显著的社会经济效益，于2022年获得了中国有色金属工业科学技术一等奖。

人文电磁干扰强、矿致异常与非矿致异常的区分、弱信息提取及大深度激电信息探测是地球物理在有色金属矿产勘探中的主要难题。扩频激电法采用m序列扩频信号，具有抗强电磁干扰能力，在1000米以上深度范围内可以测得激电参数，可以有效识别有色金属矿致异常。经过成果鉴定，该技术达到了国际领先水平。该技术已在国内西藏、甘肃、云南、贵州、河南和江苏等地多个项目进行了应用。

此外，陈儒军的团队还研发了岩矿石标本频谱激电响应分析仪GSZA-FW01。

该仪器测量岩矿石标本0.001-1000 Hz频率范围频谱激电响应，为矿与非矿激电异常区分提供物性依据。已经为铅锌矿、铜钼矿、铜金矿、金矿等矿与非矿区分提供了物性依据，有效助力找矿突破战略行动。相关仪器不存在卡脖子技术问题，与国外主流仪器相比具有仪器轻便、输入阻抗高、测量精度高、全波形采集、可研究激电非线性效应等优点，目前由长沙巨杉智能转化和生产，与扩频激电一起在全国18个省、自治区和直辖市获得应用，可大规模推广和应用。

着眼攻克地下3000米的难题

陈儒军指出：激电信息可以直接反映金属硫化物的含量和规模，而金属硫化物与各种矿化、矿体密切相关。因此，激电信息是深部找矿突破急需获取的信息。现有激电装备最多能够获取1000米深度范围内的激电信息，无法获取1000米-3000米深度范围内的激电信息，目前只能依赖电磁法获取1000米-3000米深度范围内的电阻率信息，国内已经多次发生深部钻孔验证只发现低阻破碎带而不见任何矿化信息，对深部找矿突破带来极大风险。

目前，我们急需获取1000米-3000米深度范围内激电信息，需要解决便携式大功率扩频激电发送（考虑矿产勘探往往在交通不便的山区）、深部扩频激电信号提取、大规模组网观测等难题。

展望未来，陈儒军的团队还将实现3000米深度范围内扩频激电信号的有效采集和扩频激电信息的有效提取，以及实现3000米深度范围内扩频激电的高密度二维和三维测深。

陈儒军表示：深部找矿潜力巨大，实现3000米深度范围扩频激电信息的有效采集、处理、反演和解释后，能够有效获取3000米深度范围的金属硫化物产生的激电信息，对于降低深部找矿风险、实施深部找矿突破战略具有重要意义。

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