中生代时期,山东胶东地区发生了一场大规模的地质构造运动,地层挤压隆起,地壳减压融熔,金在岩浆中得到初步富集。到了白垩纪地幔隆起,大量富金流体向地表涌动,其中在渗流中和岩石相互作用,形成了以蚀变岩为主矿体的多种矿脉形式,由此造就了世界排名前列的金矿富集区的诞生。
夏末,位于山东省招远市玲珑镇的滕家勘查区阴雨绵绵,钻塔在雨中高耸,包裹在外的绿色帐篷不时有雨水顺着边角连珠成线,滴落在钻塔的周围汇流成河。一队着“红色”工装的钻探人员,专心致志地凝望着钻杆一点点地下落,额头分不清是雨水还是汗水,从他们沟壑纵横的脸颊上流过。他们全神贯注,全然忘记了雨水、闷热和轰鸣声。他们是来自中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心(简称“烟台中心”)胶西北地区金矿资源勘查项目组地质人员。
多年来,烟台中心高擎为国寻金的信念大旗,踏遍齐鲁燕赵大地,纵横苏北皖中山川,驰骋西部高原戈壁,为驻地黄金资源勘探开发和经济社会发展作出突出贡献。转制改革后,这支队伍再次聚焦“家门口”的金矿资源,着眼地球深部,采用全新找矿技术,坚持创新引领、“攻深找盲”,立足胶东开展多金属勘查工作,在牟平前垂柳和招远滕家两个重点工作区深耕细作,实现理论、找矿“双突破”,在行业内立起“金色钻塔”、亮出“金色品牌”。
紧跟形势向深部进军
山东胶东地区虽然黄金矿产资源丰富,但随着近些年勘查工作程度的逐步加深,600米以内的浅层黄金储量却在日益减少。
为进一步落实国家矿产资源产业高质量发展要求,支撑国家能源资源安全保障,烟台中心积极发挥“国家队”专业力量,依托战略性矿产资源勘查工程,立足重点勘查区,向地球深部要资源,持续推进胶东地区金矿资源深部探测。
2020年,项目组紧密结合国家重要矿产资源战略及重大需求,围绕“两点一区”(即招远市滕家矿区、牟平区前垂柳矿区、外围预查区)扎实开展岩金勘查工作。
截至目前,项目组通过理论创新、工程验证,初步建立了胶西北地区找矿模型,两个重点矿区均探获隐伏的厚大矿体,施工12个钻孔全部见矿,其中1个钻孔岩心可见自然金。滕家矿区有望提交大型勘查基地1处,前垂柳矿区达到中型勘查基地规模,圈定进一步找矿靶区3处,为后续勘查工作夯实基础。
大胆尝试枯树发新枝
“苟日新,日日新,又日新”,“创新是地质调查的第一驱动力。”值得一提的是,2020年项目组在招平成矿带滕家和胶莱盆地东北缘前垂柳矿区开展地质调查工作时,突破前人认识,跳出条条框框,在前垂柳矿区创新提出了“近东西向构造控矿”的认识,率先在深部布设施工的钻孔,见到预期主构造蚀变带,全孔共见到24层金矿化体,其中主构造带内见到视厚9.50米的金矿体,为该区全面突破打开局面。当年,项目组施工钻孔7个,见矿率100%,提交推断资源量13.81吨,取得该区重要找矿突破。
2022年,项目组在该区域又部署施工钻孔2个,其中1个钻孔圈定金矿体10层,单层最大厚度25.60米,累计42.40米,进一步验证了该认识的正确性和前瞻性,为胶莱盆地东北缘地质找矿起到了示范引领作用。该矿的发现,使陷入找矿低谷的矿区达到中型金矿床规模,引领了周边黄金企业跟进投入。
说起这段历史,工程首席、项目负责人段留安感慨万千、思绪良多。他向记者介绍,在项目组入驻之前,前垂柳矿区前期多年工作成果不佳,矿权几近注销,行业内均不看好这一地区。但他凭借多年的找矿经验和理论认为,整条矿脉不可能在一区域消失。“如果继续沿用前人的思维,不开创性地提出新的找矿思路,就可能再让地下沉睡的‘金姑娘’晚醒很多年,这无疑是国家的一大损失。作为新时代地质找矿工作者,我们有责任为国家找到更多的矿藏。”
在他带领下,项目组牢固树立新思想、摆正新姿态,势必要在这里斩获新的发现。一连数月,他们埋头沉浸在矿区以往大量历史资料和周边区域已有探矿成果中,拿出所有图纸和报告一张张阅读,一句句揣摩,最终揭秘了该矿区构造控矿规律,实现了理论和成果双突破。按他们团队的玩笑话说“闭关修炼四十九天,识得深地宝藏金钥匙”。
敢于挑战行业内棘手问题
成功不是偶然,不仅有创新意识,更要有持之以恒的决心和意志。钻探工作是一项熬人的工作,自钻塔安装完毕,钻机运转的那一刻起,他们需要打起十二分的精神,“四班三倒”在机器的轰鸣声中连续战斗几个月。
记者有个疑惑,是否钻机运转正常后,值班人员就可以一旁歇息去了。其实不然,现场钻探负责人闫昱昊向记者介绍,这与驾驶车辆在高速行驶没有两样,高速上驾驶员需要时刻注意道路情况,我们则需要通过钻机的声音、钻杆的下降速度,来判断所遇到的地层,采取各种措施,防止卡钻、钻头脱落等井下事故。恰恰这样的事故,就发生在他们身上。
今年的7月20日中午,正在换班休息中的闫昱昊接到机台电话,ZK2801号钻孔在调泥浆进行冲孔过程中,孔内突然出现异响、泵压骤降、电流变小,初步判断为断钻,闻讯后已经工作24小时的他,顾不上休息翻身下床,穿上衣服就往外跑。在现场了解情况后,结合经验确认为钻杆脱扣,险情发生位置在327米,根据脱扣钻杆头判断是钻杆公接手开裂后造成脱口,钻孔内有钻杆600米、钻具4.13米、内管总成一套。
险情就是命令,如果在有限时间内不能有效解决问题,可能会造成埋钻,井下钻杆、钻具无法取出,连日来已经取得的钻探成果就会前功尽弃。机组人员无论是夜班轮休的,还是正在午饭的,都迅速赶往机台。14时,项目负责人、机长、维修班长全部到达现场,指挥着第一次打捞工作,经过反复打捞一直未成功,上钻后发现丝锥已磨损严重。22时,机组人员更换新丝锥采取强行转动的方法进行第二次打捞,过程中问题接头再次脱落,上钻后发现丝锥变径断裂。
凌晨3时,机组人员拖着疲惫的身体开始了第三次打捞,经现场讨论,这次他们改变打捞工具原有尺寸,给钻具安装旧钻头并通过精准控制转速、调整钻压,采用磨割的方法把丝锥变径、丝锥、钻杆接手推掉。功夫不负有心人,经过锲而不舍的连续奋战,次日20时,他们把问题接头切割0.7米后上钻,配合新丝锥再次进行打捞,在险情发生30多个小时后,终于打捞成功。
22日凌晨3时,问题接头提出孔口,继续上钻进行扫孔,又经过十几个小时的奋战,当晚21时钻孔恢复正常,开始施工进尺。整个战役下来已是两天两夜,看到恢复正常的钻机,他们嘴角露出了欣慰的笑容。
再接再厉再创新高
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。烟台中心在滕家矿区和前垂柳矿区的突破性工作进展,有效验证了地质找矿工作人员对于该区域找矿理论认识、成矿规律研究的科学性和正确性,为后续开展勘查工作和科学研究奠定了基础。
2022年8月,以段留安博士为课题负责人联合申报的科技部2022年度国家重点研发计划重点专项之“中东部地区金和铜矿床三维探测技术与增储示范”项目顺利获批,牵头实施“脉状金系统的综合找矿技术与增储示范”课题,是烟台中心首次获得的“五大平台”项目,为科技创新开了好头。未来,他们将在胶东、小秦岭—熊儿山、秦岭等地开展脉状金矿勘查增储示范,为国家提供新的能源资源保障。另外,项目组成员结合前垂柳等矿区工作,积极总结凝练找矿成果,发表科研论文 6 篇,获国家实用新型专利3项,培养研究生1名。
下一步,烟台中心将进一步加强科技攻关,创新找矿理论认识,优化勘查技术方法,加强对区内金矿床深部钻孔资料研究,确立矿区赋矿标高,继而总结胶西北地区成矿规律和找矿标志,建立胶西北地区金矿成矿模式与找矿模型,为保障国家能源资源安全贡献力量。
本报记者 张继勇 高金华