空、地、井一体 揭秘地下矿藏——江西省地质局物化探大队物探新技术服务新一轮找矿突破战略行动纪实
2025年03月17日 11:16 1595次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 科技创新 作者: 刘珺
物化探大队队员正在开展低空无人机航磁作业。
在江西省鹰潭市贵溪市鲍家银铅锌矿区,江西省地质局物化探大队(以下简称“物化探大队”)技术人员运用行业领先的综合地球物理探测方法,为矿业公司增储上产提供了坚强的技术支撑。
地质找矿,物化探先行。2024年,物化探大队通过物化探成果资料“二次开发”,在铜鼓县傅家坳地区发现具有较好找矿前景的钨多金属矿一处,成为该队新的资源勘查基地;在宜春市奉新县白果矿区提交大型含锂铷瓷石矿一处;在宜春市上高县下坑里矿区提交大型硅灰石矿一处;在赣州市寻乌民裕村初步探明中型萤石矿一处,后续将重点推进转采达产。
空中“眼睛”快筛找矿靶区
磁法测量是地质勘查中不可或缺的物探方法。随着地表矿、浅部矿、易识别矿的逐渐减少,目前,我国的铁矿、多金属矿大多位于地形复杂、难以进入的中高山、水域湖泊、荒漠戈壁等地区,地面磁法勘查难度大、效率低、成本高,精度分别率低。为突破这一困境,低空无人机航磁系统发挥出了重要作用。
“相较于传统地磁测量,低空无人机航磁系统在复杂地形地貌中展现出无可比拟的优越性——沿地形起伏的仿地飞行自动避让房屋、公路、电线等对物探勘测的干扰,快速筛选找矿靶区具有高效性、安全性、可靠性、环保性,可在极短时间内获取大面积、高质量、高密度的地磁场数据,有效保障了工作人员的生命安全和工作效率。”物化探大队物探一分队队长陈后扬介绍。
在一块相对平坦干净的地面上,物探技术人员使用遥控设备,操作一架挂载了一根黑色“磁棒”的大疆无人机,对矿区进行飞行扫描,“磁棒”的探头是光泵磁力仪和三轴磁通门矢量磁力仪,充当着物探专家的“眼睛”。
“这根‘磁棒’可以‘透视’地下矿藏情况,‘看清’山体内部结构、矿产资源分布等关键信息。”物探一分队航磁技术负责人吴西介绍,“它的原理类似‘B超’,无人机挂载的‘磁棒’通过测量地磁场,达到透视地下地质结构的目的。如果地下存在铁、镍等多金属矿产,斑岩型、块状硫化物型铜矿,构造破碎带型矿床等,局部会产生较强磁异常。对航磁收集的重要磁异常区,运用地质、物化探多专业综合分析圈定找矿靶区,加上深地探测与钻探验证,就可快速探明埋藏于地下深处的矿产资源。”
“低空无人机航磁技术实操有不少难点,比如无人机在各地形条件下的电池续航时间掌控、飞行区域高差高差和风速对飞机的影响、不可预见的障碍物等,所以前期踏勘,精准规划航线尤为重要。必须充分了解测区内道路、地形、高压线、风车等对航测造成的影响,经过多次模拟飞行,确保万无一失后,才能实地飞行。为获取更高质量的地磁异常数据,低空飞行高度一般控制在100m以内,十分考验飞行技术。”该队物化探勘查公司党支部书记危志峰介绍。
2024年,低空无人机磁测技术有力支撑了该队通过大面积、高密度磁异常来快速筛选靶区,其中,物化探大队省财政出资地勘项目“铜鼓县傅家坳钨多金属矿普查”,依据物探成果,布设7个钻孔,均揭露到钨矿体,初步圈出3条矿化蚀变带、13条钨多金属矿体,矿带走向控制长度1400余米,钨矿规模达大型以上;争取到修水县香炉山—黄竹坪钨锡多金属矿调查评价等11个矿区的航磁测量项目,完成了1∶5000~1∶50000各类比例尺总计518.5km2的工作量,实现了以高新装备技术引领高质量发展的新局面。
综合手段助力“攻深找盲”
“我队从中南大学引进的获得国家科技发明奖一等奖的广域电磁法相对传统电(磁)法,具有抗干扰能力强、探测深度大、纵向分辨率高、工作效率高等优势,是绿色环保、低成本的深地探测方法,帮助我们更加精准地探测地下3000米~4000米深处的矿藏。”陈后扬介绍。
物化探大队持续加强与中南大学、中国地质大学、成都理工大学、湖南继善高科有限公司等的产学研合作,充分运用广域电磁法、大深度激电测深、可控源音频大地电磁法等前沿技术装备,多方法、多参数的综合物探手段助力解决湖南坪宝铜矿、广西大厂锡矿等“攻深找盲”难题,大幅减少了在隐伏区找矿的盲目性。
2024年,物化探大队承接并实施了江西省新余市新屋下铁矿、福建省钟腾铜坑矿段、江西省瑞金市狮脑排地热水等一批物探深部探测项目,其中,新余市新屋下铁矿普查物探项目圈定物探异常5处,优选的3处异常部署钻探验证均见矿,该项目获批2025年续作。
只有紧密结合矿区综合地质规律,工作才能“有血有肉”。“结合我队实施的朱溪矿区(世界最大钨矿)广域电磁法深部探测试验、月形及通江岭铜多金属矿区综合物探找矿等多个大型应用实例,我们创新形成了适用于金属矿产勘查领域的小尺度、精细化广域电磁法技术体系,有效降低了钻探验证风险,提升了深部找矿成功率。”陈后扬如介绍。
物化探大队自行完成了江西省局科研项目“金属矿产广域电磁法解释软件开发”,该项目团队获得国家授权专利4项、软件著作权2项,获得“劳雷杯全国物探技能竞赛”江西省赛区团体一等奖,发表EI核心论文1篇、中文核心论文2篇;“金属矿产广域电磁法深部探测关键技术”成果荣获江西省地质学会地质科学技术奖一等奖。2024年,该技术直接运用实施各类项目50余项,助力大型矿产基地深部增储3处、中型矿产基地深部增储2处。
截至目前,物化探大队拥有了地球物理勘查一整套全方位、多尺度、多方法、多参数的探测技术,最大限度地降低物探数据的多解性。深边部探测覆盖了江西省重要成矿带,辐射至新疆、青海、甘肃、广西、湖南、安徽、广东、福建、云南等地,走出了一条探索矿业新领域的开放之路,在行业内建立了良好口碑。
“三维建模”实现人机对话
随着人工智能技术的飞速发展,“三维可视化解释”使物探工作更加智能、高效、精细。
“以项目为抓手,科研和生产相结合,我们通过运用空中+地面+井中的综合物探方法,二维/三维正反演、多参数约束反演等处理解释新技术,以及地质与物探数据集成的三维建模技术,创新形成了初具特色的地球物理三维立体探测技术体系。”陈后扬介绍。
以市场为导向推动科技成果转化应用是高质量发展的必由之路。该新技术体系不仅有效服务江西省内外深部找矿、地震地质、地热勘查等,也广泛运用在岩溶塌陷、矿山隐蔽致灾因素、堤坝隐患、地震安评、垃圾填埋场等各类地质灾害探查业务中,获得了政府部门与企业的一致好评。
物化探大队总工程师张红权表示,该队将认真按照局党组要求,充分发挥“空、地、井”物探特色装备技术优势,在物化探领域“专、精、特、新”上下功夫,为新一轮找矿突破、全地质服务、科技创新、地质援疆、中南非矿产资源勘查开发等全局重点任务,持续贡献物化探力量。
责任编辑:任飞
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