2025-03-20 15:41:24 70,9492次浏览

图①:“航空地质二号”直升机。 图③:技术人员正在放飞无人机执行勘探任务。 随着航空遥感、地球化学、人工智能等技术的深度融合,地质勘探已迈入上天入地、透视地球的新阶段。“天空之眼”扫描地层、“元素密码”破解矿脉、“数字建模”重构地形、“算法推演”锁定铜矿……层出不穷的找矿“黑科技”,是人类以科技创新重构资源获取方式的“突围”。让利来国际(中国区)最老牌官网跟随地质学家的脚步与工程师的视角,看科技之光如何照亮地层深处的宝藏。 在山东齐河—禹城地区,近千米厚的覆盖层让亿吨级富铁矿的矿体信息微弱难寻。科研人员驾驶搭载自主研制设备的飞机,在该地区上空开展高精度航空物探调查,就像敏锐的猎鹰搜寻猎物,最终圈定7处找矿靶区。矿致弱异常识别技术能够提取地层深部的微弱信号,再通过空—地—井协同立体勘查技术实现矿体精准定位。 熊盛青(中国地质调查局中国自然资源航空物探遥感中心首席科学家): 航空地球物理探测技术,简称“航空物探”,是地球物理勘探技术与航空技术的结合。它就像在空中给地球做“CT”,透视厚厚的地壳,找到矿藏。 这是怎么实现的?飞行器上装载航空重力、磁力和电磁等专用物探仪器等“超级听诊器”,在航行过程中捕捉“CT影像里的阴影”——地球磁场、重力场中的微弱波动,再对采集数据信号中的异常信息进行解译,从而发现地下的地质构造和矿产。 该技术具有全地域、快速、环保等特点,是高海拔等“难进入”地区和深覆盖区地球物理勘查的最佳选择。航空物探的效率可达地面勘查的10—100倍。 目前我国航空物探技术经历了中低精度—高精度—高分辨率等三代技术发展历程。据不完全统计,通过航空物探调查,已发现150多个沉积盆地、197个油气远景区带和数千处固体矿床,我国有约90%的隐伏磁性铁矿、80%以上的铀矿是通过航磁和航空放射性异常发现的。 在云南红河哈尼族彝族自治州,科研人员运用地球化学技术深入地下,如有“透视眼”般清晰洞察地下资源的脉络,精准揭示稀土元素的时空分布规律。红土植被覆盖区内,中重稀土深藏于深部风化层黏土中,地表难以识别。面对难题,微纳米地球化学勘查技术大显身手。它快速精准地勘查资源,最终发现了超大规模中重稀土矿,潜在资源达115万吨。 王学求(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所研究员): 我国是稀土资源大国,然而现代高科技和新能源发展需要的中重稀土相对稀缺。到哪去找中重稀土矿,成为最大的挑战。传统找矿方法就像大海捞针,往往要花十几年时间。 中重稀土矿地球化学勘查技术犹如“导航系统”,可实现从全国范围筛选靶区到进行局部矿体勘查,从全国范围聚焦到几十平方公里范围,相当于从一个市缩小到一个小区;所需时间从原来传统地质勘查的十几年缩短到现在的几年。 云南红河发现的稀土宝藏,依靠的正是我国自主研发的这套技术。高精度地球化学勘查技术实现地壳物质成分的全元素探测,把元素周期表所有化学元素的空间分布绘制在地球上,形成化学属性“数字地球”。目前团队正在分析全球2万个网格的岩石、土壤、水系样本,绘制76种关键元素的分布图。 现在,“化学地球”大科学计划正在绘制全球元素地图,未来利来国际(中国区)最老牌官网不仅能掌握自己的资源家底,还能为全世界“号脉”。 在云南楚雄彝族自治州,地下埋藏着许多重要矿产,但传统地质队员攀岩钻林数日,往往连矿脉的“半句密语”都难以捕获。 转机随着无人机翩翩降临。3架搭载“鹰眼”的飞行器盘旋升空,以厘米级精度的三维视角,在树冠间隙捕捉岩石的褶皱,在断崖侧面读取地层的沉积日记。通过智能规划的贴近摄影路径,无人机化身“地质翻译官”,仅用6天就完成31平方公里的数据采集——相当于用电子显微镜扫描整个西湖景区。 侯云花(中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心高级工程师): 在楚雄的山谷中,无人机螺旋桨的“嗡嗡”声取代了地质锤的敲击声。无人机每秒拍摄数张高清照片,智能算法把这些画面拼成三维地图——陡峭的悬崖变成可旋转的立体模型,交错的断层化为屏幕上闪烁的纹理。当无人机开启激光雷达,无数激光脉冲会像透视射线般穿透树冠,连被树叶掩埋的地质特征都无处遁形。 无人机何以透视大地?无人机高精度相机载荷以每秒数张的频率拍摄地面影像,通过特征匹配算法捕捉图像间的视觉运动信息,并利用同步定位与地图构建技术自动预估3D摄像机的位置和几何场景问题。这些算法结合运动恢复结构技术可以高效构建三维地质模型,能将陡峭的岩壁、交错的断层转化为可交互的数字场景,协助研究人员识别与分析肉眼难以察觉的细节。 相对于传统地质调查,无人机调查在数据采集、导出、传递、处理等方面具有显著优势,效率提升至传统人力的5倍以上。无人机能够飞行至人难以到达的区域,扩展了调查和监测的地理范围,覆盖率远超过传统地质调查。同时,无人机替代人工进入高山峡谷、山涧密林等高危区,大大减少了安全风险。 无人机三维建模通过高效数据采集、高精度建模与智能分析,正在重塑矿产勘探流程。随着人工智能与传感器技术的融合,找矿工作未来将继续向智能化、无人化方向发展。 前不久,在西藏自治区墨竹工卡县雪山,巨龙铜矿取得重大找矿突破。电脑屏幕上,AI算法正以每秒数万次的速度解析着三维地质模型——从钻孔岩芯的显微图像到卫星遥感的热力分布,30年积累的勘探数据与实时采集的物探信息在此交汇。这套融合了全国矿床知识图谱的智能系统,不仅让找矿成功率提升5倍,更让雪域高原的“铜业巨龙”得以舒展它延绵数公里的金属脊梁。 康旭(紫金矿业西南地勘公司总经理): AI(人工智能)技术大规模、快速、精确的数据处理能力,可以极大提升找矿效率。以西藏的巨龙铜矿为例,科学家用AI分析了矿区的地层、构造和岩浆活动,发现深部还存在一个未被开发的斑岩成矿系统,这让铜资源量从原来的约1000万吨飙升至2588万吨。 矿产勘查拓展了AI应用领域,AI技术提升了矿产勘查能力。当前,地质找矿领域的机器学习逐步发展,AI专业模型的数据分析优势凸显。通过机器学习模型,AI能把零散的地质数据转化为“找矿指数”,生成一张标注概率的“矿藏热力图”。地质数据规模越大,AI找矿能力越强,加强地质大数据平台建设,能够加快提升地质数据采集智能化水平。 虽然成矿信息错综复杂,地下矿藏总会留下“蛛丝马迹”——比如化学元素的异常波动、磁场的微妙变化。但这些信号就像混杂在噪声中的“摩斯密码”,传统方法很难识别。AI的绝招是多重分形算法,它像一张“数学滤网”,能过滤干扰,捕捉到元素的异常富集信号;还能结合卫星影像和航磁数据,识别地层断裂带、岩体边界等关键线索。 从靶区优选到闭矿复垦,AI不仅会提升效率与精度,还将推动矿产勘探向智能化、可持续化转型。

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