鐵礦石是生產(chǎn)鋼鐵的重要原材料,是建筑、汽車、造船等用鋼行業(yè)的重要基礎(chǔ)。中國是全球重要的鐵礦石生產(chǎn)國和消費(fèi)國,鐵礦石的穩(wěn)定供應(yīng)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤為關(guān)鍵。21世紀(jì)初,新疆維吾爾自治區(qū)接連發(fā)現(xiàn)超大型鐵礦基地,對促進(jìn)新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展有重要作用。
?安裝了航空磁力儀及輔助設(shè)備的飛機(jī)(供圖/周堅(jiān)鑫)
在科研工作中,除了實(shí)踐,前人資料也非常重要。下面我們就以塔什庫爾干鐵礦帶為例,看看它是如何被發(fā)現(xiàn)的!
塔什庫爾干鐵礦帶,位于新疆喀什地區(qū)的塔什庫爾干塔吉克自治縣。這里是昆侖山腹地和喀喇昆侖山的高寒山區(qū),常年被冰雪覆蓋,交通不便。
20世紀(jì)中葉后,經(jīng)過地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查,地質(zhì)隊(duì)員在塔什庫爾干縣西北部發(fā)現(xiàn)大量鐵礦床(點(diǎn)),認(rèn)為該區(qū)域鐵礦“找礦潛力大”。但由于地形切割強(qiáng)烈,多次調(diào)查評價(jià)鐵礦帶向高山區(qū)域延伸,受自然條件約束,加之缺少中大比例尺的航空磁力測量(簡稱航磁),傳統(tǒng)地質(zhì)找礦方式難以對鐵礦帶進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
2007年,筆者從事礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)研究工作,對全疆鐵礦與磁異常、化探異常對應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)塔什庫爾干縣鐵礦分布與航磁、化探、地層高度契合,再次將該區(qū)域劃分為重要的鐵礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)。
前人開展的巖石、鐵礦石磁性測定成果表明,塔什庫爾干陸塊布倫闊勒巖群的變質(zhì)巖(例如:千枚巖、大理巖、石英巖等)一般磁性較弱,不能引起明顯的航空磁異常;輝長巖具有中等磁性,可以引起一定強(qiáng)度的高磁異常;磁鐵礦磁性很強(qiáng),可以引起明顯的磁異常。
塔什庫爾干贊坎—蘇巴什一帶,前人圈出了呈北西南東向帶狀展布的航磁異常帶和3個(gè)局部異常集中區(qū),北部、中部異常和南部部分異常與已知鐵礦有關(guān),南部異常主體尚未見礦。由此,按照從已知到未知、從點(diǎn)到面到帶的認(rèn)識規(guī)律,將該異常帶初步確定為鐵礦找礦有利地區(qū)。
通過化探資料分析,塔什庫爾干地區(qū)相對富集元素有14種,其中鐵(Fe)、錳(Mn)、釩(V)、鈦(Ti)、鈷(Co)元素高度相關(guān),并形成3個(gè)異常集中區(qū)。北部異常區(qū)位于蘇巴什鐵礦一帶,中部異常區(qū)位于塔什庫爾干縣城及北部,南部異常區(qū)位于贊坎—老并一帶?;疆惓Ec磁異??臻g位置一致,再次提供了這些地區(qū)鐵元素富集、基性超基性巖體不發(fā)育的證據(jù)。
?塔什庫爾干區(qū)域航磁異常圖(供圖/莊道澤)
新技術(shù)支持下,航空磁測普查在塔什庫爾干縣圈定出一個(gè)北西南東向呈斜列分布的條帶狀異常集中區(qū)。研究人員借鑒已發(fā)現(xiàn)的鐵礦礦體特征、物性特征資料,利用航磁資料對全區(qū)主要異常進(jìn)行了資源遠(yuǎn)景預(yù)測,預(yù)計(jì)該處總鐵礦石資源量為14.21億噸。
此后,地勘單位對航磁推斷的鐵礦開展地質(zhì)勘查,鉆探見到了預(yù)測的鐵礦體,證實(shí)了鐵礦帶的分布。
“發(fā)現(xiàn)”與“確定”,離不開技術(shù)的進(jìn)步與研究人員的持之以恒。塔什庫爾干鐵礦帶的最終確定,不僅見證了幾代地質(zhì)學(xué)者堅(jiān)持不懈的精神,也為新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了資源保障,使其成為中國重要鐵礦資源區(qū)。
磁場是地下各種磁性體的綜合反應(yīng),其特征與構(gòu)造、巖體、礦產(chǎn)分布有著密切聯(lián)系。
地磁是利用磁力儀在指定地區(qū)按一定的測網(wǎng),沿測線逐點(diǎn)進(jìn)行測量。
航磁是將航空磁力儀及輔助設(shè)備裝載在飛行器上,對地磁場強(qiáng)度或梯度進(jìn)行測量的地球物理方法。根據(jù)工作研究程度,航磁可以分成概查、普查、詳查。隨著儀器靈敏度和定位精度提高,現(xiàn)發(fā)展到了精細(xì)勘查。
與地磁相比,航磁具有較高的測量效率,且不受地形影響,是重要的找礦手段。