找礦，從地表到空中！直擊四川“空地一體化”地質勘查

科考點位：

甘孜州丹巴縣石鍋棚子—竹子溝

科考任務：

航空物探“攻深找盲”，探尋隱伏礦體

11月15日中午1點過，天氣晴朗、無風無云，距四川省甘孜藏族自治州丹巴縣城10公里處，一架直升機帶著“大尾巴”從停機坪起飛，朝著遠處連綿起伏的深山緩緩飛去。

看著直升機飛遠，消失在視野盡頭，四川省第三地質大隊地調所總工程師范勇剛低頭攤開地圖告訴記者，此次飛行區域是常年奔波于山川之間的地質隊員也難以深入勘查的地方。

從前進入山林找礦，多靠地質隊員在地表翻山越嶺、辛勤跋涉。而這次找礦，“上天入地”。對于干了十余年地質工作的范勇剛，是一次探索；在四川找礦歷史上，是一次突破，這是四川政府性投資地質勘查項目中首次開展“空地一體化”地質勘查。

鳥瞰項目勘查區域。

空地一體化，解答“攻深找盲”難題

11月的丹巴山林深處，晝夜溫差有20多攝氏度。早上8點半，裹著棉服，地質隊員秦躍和同伴來到海拔3000米的作業區，按照工作計劃，給從鉆井提取上來的巖芯編號，如冰柱般的巖芯，記錄著地層信息，是尋找鎳礦的密碼。

地質隊員工作者在地質巖芯編號。

鎳是一種重要的有色金屬原料，有磁性，有良好的導電性和耐腐蝕性，廣泛用于各領域，包括生活中常見的不銹鋼、電池、電子電路、化肥、顏料等，都離不開鎳的參與。

丹巴是四川主要的鎳礦產區之一，這種銀白色的金屬，仿若明珠隱匿于山間。早在幾十年前，丹巴就曾發現楊柳坪鉑鎳礦床。如今，圍繞新一輪找礦突破戰略行動，丹巴石鍋棚子—竹子溝鎳多金屬礦普查項目啟動。

含鎳礦石。

選擇有效的勘查方法是實現找礦突破的重要環節。項目一方面著眼就礦找礦，在原礦區的外圍，運用老辦法，布設鉆孔勘探，依循既有礦探尋新礦源；另一方面“攻深找盲”，創新找礦理論與技術手段，探尋隱伏礦體。

難點在“攻深找盲”，受地形條件等因素影響，該區域鎳多金屬礦勘查程度不高。跟隨地質隊員李美俄的步伐，記者來到項目區，山勢陡峭，峽谷深切，雪山抬頭可望，植被覆蓋很密。“項目區范圍大、海拔高、深切割，上下高差千余米，多處懸崖絕壁，部分勘查區域常年積雪覆蓋，人力很難抵達。如果按傳統方法，人工野外現場勘查，效率低，危險系數也會比較高。”李美俄說。

既然地表物探難度大，何不到空中勘查？項目團隊將目光轉向廣闊的天空，探索引入直升機TEM（時間域電磁探測方法）、航空磁法等航空物探方法。

“航空物探具有快速高效、適應地形能力強、探測深度大、對自然環境影響小等優點，適合在復雜地形條件下，尋找具有磁性、電性等顯著差異的礦。”范勇剛說。

航空物探已有頗多應用，《2023年中國自然資源公報》顯示，2023年完成航空物探1.7萬測線千米。不過，在川西等高海拔、深切割區域，環境復雜，對直升機性能、飛行技術要求很高，這項方法鮮少應用。

經四川省自然資源廳、四川省國土科學技術研究院論證，四川省第三地質大隊承擔的丹巴石鍋棚子-竹子溝鎳多金屬礦普查項目探索采用直升機TEM測量、航空磁法測量結合音頻大地電磁測深測量的“空地一體化”地質勘查綜合模式，這也是四川首次在省政府性投資地質勘查項目應用這種技術方法。

今年夏天，就礦找礦野外勘探、“攻深找盲”航空物探前期工作一同鋪開。

用于航空物探的直升機。

空中的眼睛，“透視”地下礦藏

空中找礦，怎么找？

約46億歲的地球有個大磁場，不同種類的巖石，磁性各不相同，在礦產資源富集的區域，會產生特殊的磁場信號。而空中找礦，就是借助一系列高科技設備，敏銳讀取細微的磁力差異，以此為線索探尋礦藏資源。

首次開展航空物探，項目團隊請來了專家外援，帶來精密的地質勘探設備。

在停機坪，記者看到直升機下面吊裝的設備：一個直徑達18米、重400多公斤的“大圓環”、一個大號的“飛鏢”，它們是為山體做“CT”的掃描儀。“‘大圓環’是航空TEM測量系統的發射線圈，圓心處是接收線圈，‘飛鏢’是航磁探測系統。”航空物探專家張永軍說。

隨著螺旋槳轉動，這架吊著“大尾巴”的直升機緩緩起飛，飛向蔚藍天空。從空中俯瞰，高山大地盡收眼底，如同空中的眼睛，“透視”地下礦藏情況，“看清”山體內部結構、礦產資源分布等關鍵信息。

裝備了地質勘探設備的直升機，正在進行航空物探。

空中的眼睛，又是如何“透視”地下“蛛絲馬跡”？“原理類似雷達，直升機懸吊的‘大圓環’向地面發射脈沖電磁波，在地下形成渦旋電流，進而產生二次感應電磁場。如果地下存在鎳等金屬礦產，會產生電磁異常，被圓環中央的接收線圈接收；通過反演解釋后，再對重要異常區域進行地面查證，最終探明埋藏于地表下的礦產。”張永軍介紹。

而直升機懸吊的“飛鏢”用來測磁場。“鎳礦等磁性較強，而沉積巖等磁性較弱，‘飛鏢’就是用這種物理屬性來進行礦產勘查。”張永軍說。

與民航飛機不同，為了更好地“看清”地下結構，在保障安全的前提下，飛機要根據地形地貌特征，在指定區域進行超低空飛行，距離探測目標越近，可探測到的地下空間范圍就越大，得到的數據分辨率就越高。

“我們此次飛行高度在150米左右，也就是說‘大圓環’離地僅100米左右。不僅如此，整個飛行作業片區，海拔最高4200米，最低小于3000米，高差超過1000米，平均飛行速度不超過每小時80公里，十分考驗飛行技術。”張永軍說。

地質隊員正在調試設備，為直升機起飛做準備。

解釋數據，從花花綠綠數據提取“寶藏”

進山1個月，航飛工作還在繼續，團隊成員膚色已比剛來時黑了幾度。不過，比高原陽光更熾烈的，是高原呼嘯的風。

大多數時候，航飛團隊都在等待，等風停。

“我們專門避開了雨水多、氣流大的夏季，選擇溫度和氣壓稍微穩定的10月、11月進行飛行作業，但是高原地區的風向、風速變化很大，需要耐心等待飛行‘窗口’，有時候可能一連好幾天都不能飛行。”張永軍說。

如果天氣好，近400公里的物探區域，幾天就能完成數據采集。但因為不確定的天氣，航空物探工作時長拉長到1個多月。即使這樣，相較于傳統方法，航空物探也成倍提高效率，節省時間。

航飛收集數據只是開始，后續解釋數據才是重中之重，測得磁場、電磁場等探測數據后，項目團隊便將馬不停蹄地投入更為緊張忙碌的解釋中，在隨后一個多月時間里，他們要化身“偵探”，從花花綠綠、密密麻麻的數據中提取出有用異常數據。

“與周邊地質環境相比出現異常，就意味著這里極大可能隱匿著‘寶藏’。我們會對異常區域進行研究，通過鉆探、采樣等地面勘查手段進行驗證。”范勇剛說，“空地一體化”　找礦將航空物探與地面勘查緊密結合，兩種方法相互補充、相互驗證。

地質隊員正在用放大鏡觀察巖石細節。

當前，新一輪找礦突破戰略行動持續推進，隨著找礦方向逐步向深部、覆蓋區、高海拔、深切割等地區拓展，找礦難度增大，更加需要突出科技創新引領作用。

四川省國土科學技術研究院相關負責人介紹，這種模式聚焦川西高原高寒深切割偏遠地區找礦關鍵技術問題，較傳統物探技術手段，效率得到大幅度提升，為新一輪找礦突破提供了新方法新技術新思路。下一步將進一步加強技術指導，會同四川省第三地質大隊，加快完成各項物探解譯工作，預測找礦有利區，為后續鉆孔驗證提供依據。