В горах центрального Китая раскинулась колоссальная антенная система. Изначально построенная для связи с подводными лодками, теперь эта гигантская установка помогает Китаю в поиске критически важных полезных ископаемых.

Передатчик мощностью 500 кВт, чья протяжённость в 5-раз превышает размеры Нью-Йорка, посылает сигналы вглубь Земли, чтобы обнаружить ресурсы, скрытые на километровой глубине.

В то время как мировые страны ведут борьбу за литий, кобальт и редкоземельные металлы для «зелёных» технологий, Китай сделал ставку на передовую электромагнитную разведку. Эти системы, включая гигантскую антенну, помогают геологам обнаруживать рудные и энергетические ресурсы в ранее недоступных местах.

Суперантенна, опережающая Запад

Возможности Поднебесной были описаны в недавнем исследовании Геологической службы Китая (CGS), опубликованном в журнале Geophysical & Geochemical Exploration.

Учёные рассказали, как их сверхмощные инструменты трансформируют разведку полезных ископаемых. Каждая система мощностью свыше 100 кВт в мире принадлежит Китаю. Для сравнения, самое мощное американское устройство достигает всего 30 кВт.

«Разработка этих систем знаменует лидерство Китая в теории и технологии электромагнитной разведки», — написали Чэнь Хуэй и его команда из Центра исследований и разработок Геологической службы Китая (CGS).

Как сообщалось в газете South China Morning Post (SCMP), исследование освещает крупные открытия последних лет, включая крупнейшее в мире месторождение золота, сверхбольшие запасы лития и глубокозалегающие урановые руды. Эти достижения показывают, как электромагнитные методы преобразуют разведку на больших глубинах.

Картирование «второго минерального пространства»

Традиционные методы, как удельное электрическое сопротивление (метод, измеряющий, насколько сильно материал препятствует прохождению электрического тока) и вызванная поляризация (изучающий способность горных пород накапливать электрический заряд), хорошо работали на малых глубинах.

Но приповерхностные месторождения истощаются, что заставляет вести разведку глубже, в так называемом «втором минеральном пространстве». Эта зона находится на глубине от 500 до 2000 м, где сигналы от рудных тел слабы и легко заглушаются техногенным шумом.

Ответом Китая стало увеличение мощности передатчиков свыше 100 кВт. Посылая более сильные сигналы в землю, исследователи могут пробиться сквозь помехи и достичь глубин, недоступных для старых систем.

На медном руднике Цзяма в Тибете мощная электромагнитная съёмка позволила получить изображения высокого разрешения с глубины более 3000 м. Результаты совпали с данными буровых кернов, что доказало способность системы определять рудные зоны с большей точностью, чем традиционные методы.

Китай также использует распределённые сенсорные сети и разнонаправленные источники поля. Это позволяет получать трёхмерные изображения подземных структур вместо двумерных моделей, использовавшихся в прошлом.

Беспроводной электромагнитный метод

Самым амбициозным проектом на сегодняшний день является Беспроводной электромагнитный метод (WEM).

Эта массивная система передатчиков использует 2-антенные линии, одна из которых простирается на 80 км, а другая — на 120 км, проложенные почти перпендикулярно друг другу через центральный Китай.

Хотя WEM был разработан для военно-морской связи, он стал революционным инструментом для разведки ресурсов. Во время общенационального теста в 2023 году сигналы от системы были зафиксированы в Тибете, Внутренней Монголии и Гуандуне на расстоянии более 2000 км.

В одной из точек в Сюнъане исследователи зафиксировали магнитные сигналы, в 7-раз превышающие фоновый шум.

Наряду с WEM китайские учёные разрабатывают новые подходы. Как сообщается, электромагнитный метод широкого поля, впервые предложенный профессором Хэ Цзишанем, использует передовые модели для сбора надёжных данных ближе к передатчику, повышая эффективность и глубину разведки.

Тестируются также частотно-временные электромагнитные системы (методы, анализирующие, как электромагнитные сигналы меняются со временем и на разных частотах) для измерения удельного сопротивления, поляризации и магнитной проницаемости (свойство материала влиять на магнитное поле), что даёт геологам больше информации о типах руд под землёй.

Глобальная конкуренция за минералы

Эти достижения выводят Китай вперёд в области электромагнитной разведки.

«За исключением России, в западной наземной электромагнитной разведке редко используются сверхмощные электромагнитные приборы, а самые мощные приборы, которые они производят, также изготавливаются на заказ по просьбе Китая», — отметила команда Чэня.

Контроль над этой технологией укрепляет позиции Китая в мировой гонке за критически важные ресурсы. По мере перехода к возобновляемой энергии способность находить и обеспечивать себя литием, кобальтом и редкоземельными металлами может определить, какие страны станут лидерами следующей промышленной эры.

Имея сверхмощные системы и список крупных открытий, Китай даёт понять, что намерен оставаться впереди в поиске минералов, которые будут питать технологии завтрашнего дня.