富铁矿是我国紧缺的战略性矿产资源。然而受富铁矿成矿理论和找矿方法限制,我国以往找矿工作主要围绕浅部矿体就矿找矿和查证高磁异常,一直无法取得明显突破。山东省煤田地质规划勘察研究院迎难而上,成立深覆盖区富铁矿找矿创新团队(以下简称创新团队),向富铁矿找矿这一难题发起冲击。
跨界突破 煤下找铁勇担当
从20世纪50年代开始,地勘队伍就在黄河北岸开展矿产资源勘查工作,圈划出一个东西长约150千米、南北宽约11~37千米、面积约2268平方千米的区域。这就是“黄河北煤田”。然而,这里不仅仅有煤。1958年到1975年之间,地勘单位在这里发现大面积重力异常和航磁异常区,这预示着铁矿赋存的可能性。但因理论、技术等制约,当时未能取得重大发现。
山东煤田人长期在这一区域开展煤炭资源勘查,积累了丰富的地质工作资料,对于重力和航磁异常始终难以释怀。2011年,上一轮找矿突破战略行动启动,黄河北航磁异常查证又被重新提起,并在潘店煤田区划出铁矿最小预测区开展异常查证。这时,创新团队主动请缨,揭了“皇榜”。
他们拿到的这个项目是省级地质勘查项目“山东省齐河县潘店地区铁矿调查评价”。创新团队确立了“煤铁兼探、突出深部”的技术路线,在已掌握资料的基础上,深度挖掘煤田内18处井田(勘查区)成果资料,对2061.20千米二维地震测线、596个钻孔资料进行了深入研究,重新厘定该区构造格架、地层结构和岩浆岩侵入体分布情况,开展高精度磁测、重磁剖面测量、重磁异常反演、综合物探信息融合研究,锁定了齐河-禹城地区富铁矿勘查第一钻——ZK1钻孔的位置,成功钻获厚度达119米、全铁平均品位达56.75%的富铁矿体,实现了富铁矿找矿重大新发现。此后,山东省齐河禹城富铁矿国家级整装勘查区设立,拉开了该区富铁矿整装勘查的序幕。
探索创新 深钻细研谋发展
实现找矿突破,根本在于理论技术的创新。巨厚覆盖层对地球物理信号屏蔽严重,磁铁矿体形体复杂定位难度大,给深部找矿带来了巨大难题。创新团队联合国内知名科研院校,聚力科技攻关,进一步拓展了对共伴生矿产的认知,实现了富铁矿成矿理论创新和综合找矿技术方法突破。
创新团队紧盯低缓磁异常不放弃,在黄河岸边结合老地质资料挖掘,深勘细探,提出了“煤铁共盆”成矿理论和“禹城式”成矿模式,首次在石炭-二叠系含煤地层内发现了大规模厚层富铁矿,打破了矽卡岩型铁矿主要赋存于岩体与灰岩接触带的传统认识,取得了新区域、新层系、新空间的“三新”找矿成效,开辟了我国富铁矿找矿新方向;提出了概选矿带→精选矿田→优选矿区→定位矿体的“四级渐进”式找矿预测方法,构建了基于重-磁-电-震-井多元地球物理方法的深覆盖区富铁矿“空-地-井”立体勘查技术体系,首次将煤田地震探测技术用于富铁矿深部找矿,精准识别矿致弱异常,突破传统铁矿重磁找矿方法的局限,破解了深部富铁矿体的精准识别与定位探测难题,大幅提升了钻孔见矿率,在禹城市李屯地区施工的10个钻孔全部见矿。2023年,他们又新发现了禹城市叠道铁矿。目前,整个矿集区探获的富铁矿资源量已近1亿吨,全铁平均品位超过53%,具有形成数亿吨规模富铁矿的巨大潜力。
地质报国 凝心聚力共奋进
台上一分钟,台下十年功。成绩的背后是默默的付出和初心的坚守。富铁矿的重大发现同样凝结着创新团队的无私奉献和辛勤汗水。每位成员坚守地质报国初心,不辞辛苦、不畏严寒酷暑,采集第一手数据资料,不分昼夜、分析讨论研究,充分展现了新时代地质人的风采。
创新团队建设了中国地球物理学会煤田地球物理重点实验室,入选自然资源部高层次科技创新人才工程创新团队、中国煤炭工业创新团队、山东省自然资源高层次科技创新团队,涌现出国务院政府特殊津贴获得者、中国地球物理最美科技工作者、山东省先进工作者、山东省优秀科技工作者等一批优秀人才,形成了一支走在矿产资源深部找矿前沿的找矿团队。
国家新一轮找矿突破战略行动已全面启动,创新团队将继续坚守地质报国初心,践行地质找矿使命,力争再立找矿新功。(源于:中国矿业报)