在工業領域,石墨素有“工業黑金”的美譽,作為戰略性礦產資源,其重要性不言而喻。隨著現代工業的飛速發展,我國對石墨的剛性需求愈發強勁。然而,在全國范圍內地質勘查力度不斷加大加深的背景下,找礦難度也在持續攀升。令人驚喜的是,在河北省張家口市張北縣義哈德地區壩上草原那厚厚的凍土層下,竟隱匿著價值連城的“工業黑金”。“十四五”期間,河北省自然資源廳將石墨礦列為主攻戰略性礦種,2021年、2023年先后在該地區組織開展兩期普查工作,累計投入資金833萬元、新增石墨資源量450余萬噸,取得找礦重大突破。
該項目由河北省地質礦產勘查開發局第六地質大隊承擔(以下簡稱“地質六隊”),他們憑借著過硬的專業技術,始終堅守“多找礦、找大礦”的初心使命,冒著零下20攝氏度的嚴寒,在這片廣袤的草原上,上演了一場驚心動魄的“尋寶記”。
火眼金睛,鎖定“黑金”藏身地
2020年冬,地質六隊基于以往工作中積累的豐富數據成果,憑借深厚的專業優勢,迅速組建起一支精干的技術團隊,毅然挺進人跡罕至的張北壩上,前往義哈德開展石墨礦實地踏勘。
此時擺在他們面前的,是兩大棘手難題:其一,工作區第四系覆蓋極為嚴重,基巖露頭極為稀少,礦化信息更是微弱得如同風中殘燭;其二,當地的嚴寒天氣低至零下20攝氏度,呵氣成冰,給野外作業帶來了極大的生理和心理挑戰。
但地質六隊的隊員們也手握四大“法寶”——地球物理“天眼系統”,能夠穿透地表,探測地下深處的地質結構;長期野外工作練就的“火眼金睛”,使他們能從細微之處發現常人難以察覺的地質線索;洛陽鏟 + 手持鉆組合“黑科技”,輕便靈活,適合第四系覆蓋嚴重的壩上作業;還有傳承60余年的找礦“經驗數據庫”,其中蘊含著無數前輩的智慧結晶。
在長期的勘查工作中,面對復雜繁多的數據,他們就像經驗豐富的老中醫,通過“望聞問切”,抽絲剝繭般從中找出關鍵信息,讓真相無處遁形。何種巖石可能蘊藏礦藏?何種地貌伴隨著石墨礦藏?走向、厚度又該如何測算?這些問題在他們心中都有著清晰的判斷。
“一個礦化點也不能錯過!”當時的項目負責人蘇銳帶領項目組,懷揣著堅定的信念,對每個礦化點和異常帶都追索到底。他們通過綜合地質背景研究,巧妙運用地球物理勘查、礦石識別與采樣等多種手段,在覆蓋層厚達數米的壩上草原,猶如偵探破案般追蹤每一處礦化痕跡。哪怕是一片顏色稍顯異樣的土壤,一塊紋理獨特的巖石,他們都不放過。終于,在看似平常的地表下,發現了石墨礦脈的“蛛絲馬跡”。
發現線索后,地質六隊并未貿然行動。他們邀請業內權威專家多次深入研討,從地質構造、物化探數據等多個維度進行綜合分析。專家們圍坐在一起,對著一張張地質圖、一份份數據報告,展開激烈的討論。經過反復論證,他們最終證實該地區蘊含石墨礦礦產資源。2021年伊始,地質六隊馬不停蹄地組建技術人員,赴張北縣全面開展義哈德石墨礦三面井礦段地質普查項目。
大膽創新,叩開礦脈神秘門
三面井礦段內第四系覆蓋嚴重,厚度約數米深,探槽施工難度較大。項目組依據礦區的實際情況,積極開動腦筋,改進找礦方法、設備和工藝。在不改變項目目的任務的情況下,他們經過反復權衡,創新性地將洛陽鏟和手持鉆運用于第四系覆蓋區填圖及剖面測量工作中,直接解決了第四系覆蓋嚴重的問題,高效完成既定工作量,為迅速劃定含石墨礦層近地表位置提供了有力支撐。
石墨礦層分布極為復雜,傳統采樣方法弊端顯著。因技術局限,在面對蜿蜒交錯、深淺不一的礦層時,項目人員常常遺漏關鍵層位,致使資源量估算偏差較大,為后續工作帶來嚴重影響。
為攻克這一難題,項目組大膽創新,充分利用機電測井技術。該技術憑借高精度定位系統,能精準鎖定礦層位置,結合實時數據分析,對礦層進行精細分層采樣,保證每一層位的樣品都被完整采集。不僅如此,項目組還時刻關注采樣進程,依據不同礦層特性和前期采樣結果,動態調整采樣策略,進一步提高了采樣的科學性和準確性。
數據記錄同樣容不得半點馬虎。無論是野外的地質素描,還是儀器測量的數據,隊員們都會在第一時間記錄下來。哪怕是在狂風呼嘯的野外,他們也要用身體擋住風沙,確保記錄清晰、準確。回到駐地后,還會對當天的數據進行整理和分析,與之前的數據進行對比,不放過任何一個異常點。他們深知,自己的每一次采樣、每一次記錄,都可能成為開啟該地區礦產資源寶庫的“鑰匙”。
從風冷似刀的初春,到天寒地凍的凜冬,整整一年,隊員們始終堅守在張北縣義哈德石墨礦的勘查一線,面對困難,他們咬牙堅持。
終于,所有的努力都迎來了回報。2022年6月,項目順利通過評審,振奮人心的好消息傳來——張北縣義哈德石墨礦三面井礦段新增推斷石墨礦物量130余萬噸!
成果令人欣喜,地質六隊乘勝追擊,迅速提交申報張北縣義哈德石墨礦地質普查(續作)項目。憑借前期扎實的工作和出色的成果,該項目順利通過河北省自然資源廳審批,為后續的勘查工作開啟了新的篇章。
絕地反擊,攻克鉆孔布設難題
續作項目中,地質六隊進一步擴大了張北縣的找礦區域。他們通過對張漢營礦段、三面井礦段開展鉆探、物探等工作,初步查明了張漢營礦段與三面井礦段石墨礦體的空間關系。隨后,項目組以擴大礦床規模、疏理兩礦段空間關系為目標,以鉆探工程配合電法測量,對張漢營礦段、三面井礦段的石墨礦體進行系統及深部工程控制,以期實現新的找礦突破。
2023年,在續作項目實施7個月后,項目組遭遇了“困難關卡”。當激電異常測量未見明顯低阻高極化異常,機動鉆探孔位該如何定位?這一難題如同一座大山,橫亙在項目組面前。
“遇到問題、解決問題,絕不輕言放棄!”現任項目負責人張東萌迅速提出解決思路:邀請省專家庫專家“緊急會診”、技術模擬布孔方案。
專家們接到邀請后,迅速從各地趕來,多部門齊聚一堂,召開研討會。大家將遇到的問題掰開了說、揉碎了講,從不同角度分析問題產生的原因。專家們憑借豐富的經驗,結合現場的實際情況,提出了一個個假設和解決方案。項目組的技術人員則認真聆聽,詳細記錄,與專家展開深入的交流和探討。
經過長達數小時的激烈討論,終于確定了新的布孔方案。隊員們分成多個小組,24小時輪流開展鉆探施工作業。他們爭分奪秒,僅在6個月的時間里,便高質量地完成了鉆探任務。最終,所有鉆孔見礦效果均達預期,并新增推斷石墨礦物量320余萬噸,已達大型石墨礦床規模!
經過近3年艱苦卓絕的普查工作,義哈德全區共新增推斷石墨礦物量450余萬噸。該項目物探專題獲河北省地球物理學會2024年度科技獎“地球物理工程獎銀獎”。
據悉,張北縣義哈德石墨礦普查(2025年度續作)項目已獲審批。地質六隊總工程師王瑞光表示:“新的一年,我們的續作項目將繼續進行,力爭在新一輪找礦突破戰略行動中作出新的更大作為。”地質六隊的隊員們將繼續懷揣著對地質事業的熱愛和執著,在這片廣袤的土地上,續寫屬于他們的找礦傳奇。(中國自然資源報)