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“外国的月亮不一定更圆”
来源:中国科学报社 科学家: 何继善 故事标签: 创新 求实 发布时间:2025/11/12 10:58:17

由于地下岩石非常坚硬、分布复杂,要想了解地球内部的结构成分、探测矿产资源等,需要精准而深入的“扫描”地球。上世纪70年代,加拿大学者开发出先进的基于平面波的“可控源音频大地电磁法”(CSAMT),风靡全球数十年,被行业视作“权威”,依据该方法生产的仪器被西方国家所垄断。

上世纪八九十年代,在多次探矿实践中,何继善发现,欧美公司以CSAMT方法研发的地球物理探测仪器存在翘尾现象,在1500米以浅能把岩层分布照得清楚,可一旦探深超过这个界限,数据曲线就像被按了翘起来的尾巴,“翘尾” 之下,地下深处的矿产、岩层结构全成了模糊的谜团。

看着失真的报告,何继善的眉头拧成了疙瘩。他曾在年轻的时候就当过矿场化验员,2年在冬冷夏热的矿井中的生活,让他深知这些误差的分量,好的探测方法和设备的重要性。

事实上,不是没人发现仪器有问题,在一次国外讲学时,有听众对何继善说,“CSAMT确实存在不足,但是我们从没想过推翻它,只想做一些改进。”

彼时在国内,“外国的月亮比较圆”“拿来主义”的说法更是充斥着各个行业,大家不自信、不敢质疑,甚至因为害怕别人说自己用不好仪器,刻意从地质、干扰源等因素对这翘尾进行解释。

何继善听到了这些声音,但面对国家对地球探测“探得深、探得精、探得准”的要求,何继善认识到,不能只做修补,必须要变革。

问题究竟出在哪里?从1996年开始,何继善从“根”上的理论挖,他发现,电磁勘探方法本应该严格求解电场与磁场方程,但CSAMT通过假设,在远区将高次项省略后,形成一个简化的视电阻率方程式。理论粗放,欧美制造仪器时又进一步粗放,从而使深部的电磁测量结果误差越来越大。这也使得探测深度越深,分辨率就越低。

“如果没有原创基础理论做支撑,国产物探装备的研发就会成为无本之木,永远不可能走出仿制的低水平发展模式。”何继善坚定信念从突破理论入手。

接下来近十年,他和团队埋首于繁复的推算与试验。演算稿纸堆满几个麻袋,过程枯燥、希望渺茫,一些成员没能坚持下来,把何继善“炒”了……但他,始终没有回头。

终于在2005年,何继善正式提出了广域电磁法,它将电磁法探测的深度延伸到了地下8公里,且具有较强的抗干扰能力,实现了真正的三维电磁法勘探。

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“外国的月亮不一定更圆” 中国科学报社 2025/11/12 10:58:17
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