资源探测领域“零”的突破： 地磁探测助推资源探测行业发展（二） - 海底地热资源勘探技术

矿产资源开发是社会经济可持续发展的基础。资源探测需要依靠地质和海洋资源勘探技术设备，并通过各种手段、方法进行探测，发现矿床，查明矿产，创造开采的条件。特别是随着陆上资源的长期消耗和逐渐枯竭，海洋资源的巨大经济潜力和战略重要性引起人们高度重视。海洋油气资源成为世界各国战略储备最重要资源。

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我国能源事业发展依托于地质、海洋资源勘探技术不断丰富和创新，以有效提高能源的开发利用率，促进资源开发事业有力发展。

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现有资源探测技术的局限性

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现有资源探测技术设备主要基于重、磁等方面原理设计开发，具有自身局限性。比如，土质勘测开矿设备大都涉及钻头等工具，尽管能快速取样，但容易将土质的各层样品混合在一起，不利于后续的直观勘察土层分布；钻头的磨损严重，需要频繁更换钻头，成本居高不下；地质矿产资源勘探设备在野外崎岖不平的地面上难以固定，结构复杂、零部件繁多，携带不方便。

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至于海洋地球物理探测，一直以地震为主，重、磁等为辅。岩石地球物理、地球物理测井、地震勘探技术在油气勘探中起着重要作用。随着海洋探测的进一步发展，人们发现在海底火山岩覆盖区，碳酸盐岩、珊瑚礁、泥底辟等分布区，海洋地震勘探十分困难。因此，迫切需要基于地球物理科学研发新的高效资源探测技术设备。

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基于地磁测量的三分量磁力仪探测技术原理及优势

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磁异常探测理论认为，当磁探测传感器位置与铁磁性目标的距离大于3倍目标几何尺寸时，可以把铁磁性目标简化成磁偶极子模型，不考虑地磁背景场情况下，磁场总强度B大小可以由下列公式计算出来。

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式中，

μ—磁导率；

m—磁偶极子磁矩；

r—距离；

θ—方位。

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它在空间一点 P 产生的磁场 Br分布示意图如下图所示：

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基于磁异常探测原理的三分量磁力仪测量地球磁场强度（总场强B）并记录相应时间、线号、点号等数据，记录定点地球磁场强度日变数据或位置不同单点的磁场值。三分量磁力仪具有高精度、高可靠、快速反应等优点，同时不受复杂地理环境限制，且更具经济性以及以便携式设计方便实用。

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基于地磁测量的三分量磁力仪勘探技术属于国内首创，打破国外磁法勘探技术的封锁，应用在地质勘探、海洋资源勘探领域，提升资源勘探工作效率，提供资源勘探行业技术优势。

世界海洋资源探测开采技术现状与趋势

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世界各国普遍重视海洋资源探测开采。海洋资源勘探开发发展100多年，在勘探技术方面取得较大进展，但是仍然存在不足之处。

人类自1872年首次对海底进行取样以来，深海矿产资源岩芯探测取样技术取得迅速发展。目前已经开发了多种可用于海底矿石样品采集的技术与装备，主要有：冲击式取样器、压入和射入式取样器、重力活塞式取样器、箱式取样器。这些取样设备结构相对简单，多数属于非可控式取样器，主要应用于疏松的海底地层，钻入地层的深度难以准确控制。

结合各国现状，可以发现深海矿产资源岩芯探测取样技术与装备发展趋势主要是大型化。美国华盛顿大学海底3m岩芯取样机重1.8吨；英国中深孔岩芯取样机“RockDrill 2”重4吨；日本“BMS”钻机重4.8吨；德国“MeBo”钻机重10吨。我国深海浅地层岩芯取样机重4.8吨。对于凹凸不平的海底地质状况，取样难度较大，只有大尺寸、大质量海底岩芯取样机才能满足更深海底矿产探测需要。除大型化外，深海矿产资源岩芯探测取样技术与装备还在多用途化、智能化、专业化、便利化、高保真化等方面不断探索发展。

当今海洋资源勘探开发工作不断向深水和超深水迈进，目前广泛采用的深海硬岩取样钻机勘探技术、液动冲击式海底勘探技术、重力柱状勘探取样技术等均需要接触开采，耗费大量的时间、财力，多数效果也不理想。

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我国海洋资源探测现状

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在海洋资源探测中，勘查技术发挥着重要作用。经过十多年发展，我国深海资源探测技术取得较大进展，但是仍然面临较大技术挑战。

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2003年至今，我国水下资源探测技术有了很大发展，已经打造10余艘可在深海区域工作的先进海上探测装备，探测精度不断提高，各种技术也逐渐成熟，钻探水深从浅水、深水扩展到深海区。如中国的“蛟龙”号载人潜器，最大下潜深度超过7000m。

尽管如此，我国还存在核心技术缺乏、深水钻采装备不足的问题。目前，许多海洋资源开采的先进关键性深水技术，只被少数发达国家和跨国公司垄断。

深海是未来海洋资源开发的“主战场”。尤其是我国南海，海洋资源开发有较大需求空间，面临着更多的挑战和更大的责任。

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国创智能三分量磁力仪探测水下矿体磁异常

加强海洋资源探测、开发和利用是保证国家经济快速发展的必然要求。我国需要重点开发具有自主知识产权的海洋资源探测技术，打破国外技术封锁和技术垄断，实现深海资源勘探开发的跨越式发展。

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利用国创智能三分量磁力仪探测磁异常对海底进行预判断，可以根据磁异常信息利用相关模型算法来确定海底资源的有无。与质子磁力仪相比，国创智能三分量磁力仪具有更快的响应速度和更高的梯度容限；与磁通门相比，国创智能三分量磁力仪具有更快的响应速度。国创智能三分量磁力仪无需接触开采，无源被动探测，过程自主可控。

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利用国创智能微磁基础传感器阵列探测铁磁性目标引起的磁异常信息，根据相应的模型算法，可以判断该铁磁性目标的相关特征信息。海洋的岩石和矿石具有不同磁性参数，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用国创智能三分量磁力仪发现和研究这些磁异常，进而寻找海底铁磁性（如铁、钴、镍等）矿体和研究地质构造。

为促进资源探测工作全面、有序开展，需要优化、完善和创新技术。综合应用各种有效资源勘探技术，具有十分重要的意义。国创智能坚持国产化，以具有自主知识产权的基于巨磁阻抗效应的技术和设备，增强我国海洋资源探测、地质勘探综合技术优势，助力资源勘探行业发展，日益受到业界伙伴关注。