四川省甘孜州丹巴縣，一架吊著“大尾巴”的直升機(jī)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(duì)承擔(dān)的“丹巴石鍋棚子—竹子溝鎳多金屬礦普查”項(xiàng)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。
野外工作
探礦遇堵點(diǎn)，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(yuǎn)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(diǎn)半，裹著棉服的地質(zhì)隊(duì)員秦躍和同伴們已到達(dá)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(hào)。在原礦區(qū)的外圍，地質(zhì)隊(duì)員們運(yùn)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(jìn)面臨很大困難。
四川省第三地質(zhì)大隊(duì)地質(zhì)隊(duì)員李美俄感嘆：“項(xiàng)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(dá)。傳統(tǒng)的人工野外現(xiàn)場(chǎng)勘查，效率低，危險(xiǎn)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(gè)大磁場(chǎng)，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(huì)產(chǎn)生特殊的磁場(chǎng)信號(hào)。鎳有磁性，何不嘗試采取航空方式空中電磁探測(cè)，借助一系列高科技設(shè)備，讀取細(xì)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(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(gè)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(dá)到預(yù)期目標(biāo)，猶未可知。而且，如果引入直升機(jī)TEM（時(shí)間域電磁探測(cè)方法）、航空磁法等航空物探方法，對(duì)直升機(jī)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(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)反復(fù)研究，并經(jīng)四川省自然資源廳、四川省國(guó)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(xiàng)目，采用直升機(jī)TEM測(cè)量、航空磁法測(cè)量結(jié)合音頻大地電磁測(cè)深測(cè)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(xiàng)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(qiáng)、探測(cè)深度大、對(duì)自然環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，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。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人范勇剛堅(jiān)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(jiān)克難
起步難，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就邀請(qǐng)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(jī)下方。
“大圓環(huán)”是航空TEM測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)射線圈，直徑達(dá)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(jìn)而產(chǎn)生二次感應(yīng)電磁場(chǎng)。如果地下存在鎳等金屬礦產(chǎn)，會(huì)產(chǎn)生電磁異常，被圓環(huán)中央的接收線圈接收。“飛鏢”是航磁探測(cè)系統(tǒng)，用來測(cè)磁場(chǎng)。鎳礦等磁性較強(qiáng)，而沉積巖等磁性較弱，“飛鏢”用這種物理屬性來進(jìn)行礦產(chǎn)勘查。
要想看清地下結(jié)構(gòu)，直升機(jī)需要在指定區(qū)域，根據(jù)地形地貌特征進(jìn)行超低空飛行，飛機(jī)的操控難度遠(yuǎn)高于民航飛機(jī)。
“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(gè)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(shí)80公里，十分考驗(yàn)飛行技術(shù)。”張永軍說。
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(dòng)提供了新方法、新技術(shù)、新思路。
飛機(jī)收集測(cè)得磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等探測(cè)數(shù)據(jù)后，接下來的一個(gè)月是成功與否的關(guān)鍵。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(jìn)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(huì)對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行研究，通過鉆探、采樣等地面勘查手段進(jìn)行驗(yàn)證。”范勇剛說。將航空物探與地面勘查相輔相成、互相配合、相互補(bǔ)充驗(yàn)證，提高了辨識(shí)度和有效性。通過反演解釋后，再對(duì)重要異常數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)吊著“大尾巴”從停機(jī)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(jī)第一次升空的難忘時(shí)刻，記載了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)安居高原、打破傳統(tǒng)、集智攻堅(jiān)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(shí)間的“空地一體化”科技賦能。
加快完成各項(xiàng)物探解譯工作，預(yù)測(cè)找礦有利區(qū)，為后續(xù)鉆孔驗(yàn)證提供依據(jù)，在新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)中再立新功，四川省第三地質(zhì)大隊(duì)一直在路上。
來源：中國(guó)礦業(yè)報(bào)