河北地矿局地质二队借助精良的物探装备,在迁安探寻磁铁矿层——
徐宁 孟奕彤 王越光
盛夏的燕山脚下,松涛阵阵,钻机的轰鸣声与地质人的欢呼声交织成一首奋斗者赞歌。2022年7月,当一段乌黑发亮的岩心从近千米深处被取出时,迁安铁矿项目组沸腾了——厚达百米的铁矿层,宣告着这场外围找矿战役的胜利。时隔3年,河北省地矿局第二地质大队(以下简称“地质二队”)再次踏上这片土地,带着坚定的信念继续前行。
松涛伴钻鸣千尺 星斗为灯照亿年
在尾矿堆的深处,技术人员顶着烈日,正忙着竖钻机、布钻孔,开展勘查工作。
“今年迁安铁矿项目勘查工作的目标是初步查明引起普查区东侧航磁异常的原因,并进一步扩大铁矿深部两个矿段的矿床规模,增加铁矿远景资源量。”项目负责人杨立群介绍道。
该铁矿床赋存于太古界沉积变质岩系中,是我国钢铁工业的重要原料基地,也是我国较早开发利用的大型铁矿床之一。成果资料表明,该铁矿床深部仍存在厚大矿体,显示出优越的成矿地质条件。
技术人员对航磁异常范围开展“就矿找矿、探边摸底”,综合运用地磁、航磁等物探手段,探索构建“三位一体”勘查区找矿预测理论与方法体系,通过系统调查和研究,有效判定矿体赋存部位。
在矿产资源勘查的战场上,常常面临这样的困局:勘探队员手握2.5万条历史航磁数据——这些记录着地下磁场特征的珍贵资料,如同拼图碎片一样散落在由遥感影像与数字高程模型(DEM)构建的立体地图上。厂房铁皮反射的电磁波、高压线编织的干扰网,让这些数据像蒙着雾气的X光片,而找矿的目的就是透过这些迷雾锁定地下深埋的矿体。
铁翼巡天绘磁谱 金睛入地辨矿脉
勘探技术人员像医生会诊般模拟着空-地-井三级验证体系——无人机航磁如同CT扫描快速定位异常区,地面磁仪则像显微镜精准校正干扰信号,而井下磁测则是给矿体做B超,确保钻探不遗漏薄如纸片的矿层。这种用数字高程模型先筛后查、以正反演模型指导钻探的勘探法,最终让迁安矿区的铁藏现出真容。
“就像在闹市区听心跳,到处都是杂音。”物探组组长马文杰指着电脑屏幕上受干扰的磁力平面等值线图说道。冀C-2010-1209航磁异常区分布有村镇建筑和输电线路,导致传统地面磁法测量遭遇严重的“信号失真”困境。
为攻克这一难题,项目组引进无人机航磁系统。这种形似黑色大鹏的六旋翼无人机搭载高灵敏度铷光泵磁力仪,大大提高了测量精度。“无人机能在80米的安全高度执行任务,既避开了地面干扰,又迅速完成了测量。”
如何在强干扰环境下开展无人机航磁作业?勘探队员量身定制了三重防护方案:首先通过120米的飞行高度巧妙避开高压线塔的电磁干扰,其次采用智能航线规划系统,最后的数据处理环节通过化极、延拓、滤波等专业手段,剥离干扰信号,最终让地下矿体的磁场特征清晰浮现。
技术人员兴奋地展示着无人机航磁测量后的磁异常图,原本模糊失真的磁异常信号逐渐呈现出正常而清晰的带状异常分布。
在地下数百米深处,另一场精密测量也悄然展开。随着卷扬机缓缓提升,三分量测井仪采集带上来了精准清晰的“地下磁力地图”。测井技术员黄旭正专注地分析三分量磁测井数据,“孔底这个突然出现的张口异常,提示我们可能存在未揭露的隐伏矿体。”技术人员果断建议钻探队伍继续加深钻孔。加深十几米后,果然成功揭露出一条较厚的磁铁矿层。
以钻为笔书壮志 借磁作眼阅山河
与此同时,磁化率测井仪如同“矿石X光机”,精确测定钻孔内岩石矿体的磁化率参数,清晰地划定矿层与围岩的界限,有效确定矿石品位。“矿层破碎地段,现在可以靠磁化率分析出准确的岩性及精确位置,太给力啦!”技术人员满意地展示着精细划分的数字化岩性剖面图,不同的色块清晰地标注出矿层和围岩边界。
通过无人机航磁和井下磁测的立体联动,本次水厂铁矿勘查项目实现了物探技术上的创新。新技术组合使有效数据获取率显著提升,靶区定位精度显著提高,并最大限度避免了遗漏矿产的风险。
当最后一层变质岩被钻头击穿,磁铁矿与赤铁矿交织成沸腾的血色星河,那些氧化铁结晶随着阳光摆动折射出赭红色的光晕,宛如地层深处苏醒的远古巨兽正在舒展它金属质的血管网络,见矿效果良好。
站在新发现的矿体露头前,技术负责人宁少杰抓起一把赤铁矿粉末说道:“找矿就像破案,现在我们有了一双会飞的‘磁力眼镜’和能透视的‘地下雷达’。”随着夕阳将无人机镀上金边,勘探队员们已开始规划下一阶段的“科技找矿”。