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全國百家地質(zhì)風(fēng)采展 | 找尋探礦新路徑

中國礦業(yè)報 評論 2024-12-05

  找尋探礦新路徑

  ——看四川省第三地質(zhì)大隊如何以科技創(chuàng)新助推找礦突破

  ◎? 周? 勇

  四川省甘孜州丹巴縣,,一架吊著“大尾巴”的直升機緩緩起飛,,從空中俯瞰,,高山大地盡收眼底,。這是四川省第三地質(zhì)大隊承擔(dān)的“丹巴石鍋棚子—竹子溝鎳多金屬礦普查”項目,首次開展“空地一體化”地質(zhì)勘查,,為探尋隱伏礦體找到了突破口,。

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野外開展工作

  探礦遇堵點,向新而生迫在眉睫

  丹巴縣是四川省重要的鎳礦產(chǎn)地,,早在幾十年前就曾發(fā)現(xiàn)了楊柳坪鉑鎳礦床,。但隨著找礦方向逐步向深部,、高海拔、深切割等地區(qū)拓展,,找礦難度不斷增大,。受地形條件等因素影響,近年來丹巴縣鎳多金屬礦勘查程度不高,。要想有所突破,,就必須向深遠處探尋。

  11月的丹巴山林深處,,晝夜溫差20多攝氏度,。早上8點半,裹著棉服的地質(zhì)隊員秦躍和同伴們已到達海拔3000米的作業(yè)區(qū),,他們忙著給從鉆井里提取上來的巖心編號,。在原礦區(qū)的外圍,地質(zhì)隊員們運用“就礦找礦”的老辦法,,布設(shè)鉆孔勘探,按照既有礦探尋新礦源的路徑推進面臨很大困難,。

  四川省第三地質(zhì)大隊地質(zhì)隊員李美俄感嘆:“項目區(qū)范圍大,、海拔高、深切割,,上下高差千余米,,多處懸崖絕壁,部分勘查區(qū)域常年積雪覆蓋,,人力很難抵達,。傳統(tǒng)的人工野外現(xiàn)場勘查,效率低,,危險系數(shù)較高,。”

  空地一體化,,破解“攻深找盲”難題

  “攻深找盲”,,創(chuàng)新找礦理論與技術(shù)手段,是探礦的破題方向,。

  既然地表物探難度大,,何不到空中勘查?

  46億歲的地球有個大磁場,,不同種類的巖石,,磁性各不相同,在礦產(chǎn)資源富集區(qū)域會產(chǎn)生特殊的磁場信號,。鎳有磁性,,何不嘗試采取航空方式空中電磁探測,,借助一系列高科技設(shè)備,讀取細微的磁力差異,,以此為線索探尋礦藏資源,?四川省第三地質(zhì)大隊項目團隊迅速調(diào)整方向,將目光從蒼茫地面轉(zhuǎn)向廣闊天空,。

  但另一個問題又隨之而來,。川西不同于很多區(qū)域,這里環(huán)境復(fù)雜,,航空物探方法鮮少應(yīng)用,,沒有成功案例,即使理論可行,,能否達到預(yù)期目標(biāo),,猶未可知。而且,,如果引入直升機TEM(時間域電磁探測方法),、航空磁法等航空物探方法,對直升機性能,、飛行技術(shù)要求明顯高于其他區(qū)域,。

  四川省第三地質(zhì)大隊項目團隊反復(fù)研究,并經(jīng)四川省自然資源廳,、四川省國土科學(xué)技術(shù)研究院論證,,確定在丹巴石鍋棚子—竹子溝鎳多金屬礦普查項目,采用直升機TEM測量,、航空磁法測量結(jié)合音頻大地電磁測深測量的“空地一體化”地質(zhì)勘查綜合方式,,一舉開創(chuàng)“空地一體化”模式在四川省政府性投資地質(zhì)勘查項目中應(yīng)用的先河。

  “航空物探具有快速高效,、適應(yīng)地形能力強,、探測深度大、對自然環(huán)境影響小等優(yōu)點,,適合在復(fù)雜地形條件下,,尋找具有磁性、電性等具有顯著差異的礦,?!表椖控撠?zé)人范勇剛堅持采用這種先立后破的方式,拉開了航空探尋鎳礦的序幕,。

  道阻且艱,,抽絲剝繭攻堅克難

  起步難,項目團隊就邀請專家外援、精密設(shè)備齊上陣,。航空物探專家張永軍帶來了“大圓環(huán)”“飛鏢”,,兩者共同構(gòu)成為山體做“CT”的掃描儀,吊裝在直升機下方,。

  “大圓環(huán)”是航空TEM測量系統(tǒng)的發(fā)射線圈,,直徑達18米,重400多公斤,,通過向地面發(fā)射脈沖電磁波,,在地下形成渦旋電流,進而產(chǎn)生二次感應(yīng)電磁場,。如果地下存在鎳等金屬礦產(chǎn),,會產(chǎn)生電磁異常,被圓環(huán)中央的接收線圈接收,?!帮w鏢”是航磁探測系統(tǒng),用來測磁場,。鎳礦等磁性較強,,而沉積巖等磁性較弱,“飛鏢”用這種物理屬性來進行礦產(chǎn)勘查,。

  要想看清地下結(jié)構(gòu),,直升機需要在指定區(qū)域,根據(jù)地形地貌特征進行超低空飛行,,飛機的操控難度遠高于民航飛機。

  “我們此次飛行高度在150米左右,,也就是說‘大圓環(huán)’離地僅100米左右,。不僅如此,整個飛行作業(yè)片區(qū),,海拔最高4200米,,最低小于3000米,高差超過1000米,,平均飛行速度不超過每小時80公里,,十分考驗飛行技術(shù)?!睆堄儡娬f,。

  數(shù)據(jù)甄別,走完物探“最后一公里”

  “空地一體化”為新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動提供了新方法,、新技術(shù),、新思路。

  飛機收集測得磁場、電磁場等探測數(shù)據(jù)后,,接下來的一個月是成功與否的關(guān)鍵,。

  項目團隊迅速轉(zhuǎn)變身份,從數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)解釋,。而數(shù)據(jù)解釋的關(guān)鍵,,就是從龐大的數(shù)據(jù)中尋找分辨異常數(shù)據(jù),從而進行巖,、礦甄別,。

  “與周邊地質(zhì)環(huán)境相比出現(xiàn)異常數(shù)據(jù),就意味著這里極可能隱匿著‘寶藏’,。我們會對異常區(qū)域進行研究,,通過鉆探、采樣等地面勘查手段進行驗證,?!狈队聞傉f。將航空物探與地面勘查相輔相成,、互相配合,、相互補充驗證,提高了辨識度和有效性,。通過反演解釋后,,再對重要異常數(shù)據(jù)進行地面查證,最終探明埋藏于地表下的礦產(chǎn),。

  從裹著棉衣爬坡過坎到眺望一架直升機吊著“大尾巴”從停機坪起飛,,緩緩飛向連綿起伏的深山,直到消失在視野盡頭,,定格了直升機第一次升空的難忘時刻,,記載了項目團隊安居高原、打破傳統(tǒng),、集智攻堅的日日夜夜,,見證了航空物探這種相較于傳統(tǒng)方法,提高效率,、節(jié)省時間的“空地一體化”科技賦能,。

  加快完成各項物探解譯工作,預(yù)測找礦有利區(qū),,為后續(xù)鉆孔驗證提供依據(jù),,在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動中再立新功,四川省第三地質(zhì)大隊一直在路上,。

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