撩开马城铁矿神秘面纱 10亿吨特大铁矿30年猜想成真
2009-12-14 | | 7115浏览
12月12日上午，从省政府与国土资源部在石家庄联合召开的“马城铁矿勘查成果发布会”上传来喜讯，我省境内冀东一带探明一处储量达10亿多吨的特大型铁矿。
其实，早在4个月前，马城铁矿就已逐渐撩开了神秘的面纱。8月12日12时，唐山市锦江饭店B会议室内掌声雷动，《马城铁矿详查报告》以综合评定92.5分通过国土资源部和省国土资源厅联合组成的专家评审。马城铁矿探明资源量达10.44亿吨，预测远景资源量还有5亿吨，矿石平均品位35%……这意味着冀东大地又一座宝库愈加清晰，在地质工作者艰苦不懈的努力下，已经流传30多年的马城地下有大铁矿的猜想终获确认。
10亿多吨储量的马城铁矿，是上世纪80年代以来，我国基本查明的单矿床规模最大的铁矿资源地。
马城镇的神秘地下，蕴藏的是铁矿还是基性超基性岩呢
历经30年，马城铁矿详查项目拉开序幕……
马城铁矿以地名而得名，矿区大部分位于唐山市滦南县的马城镇，矿区面积29平方公里，地处冀东平原，交通十分便利。
其实，早在上世纪70年代末，我国地质工作者已经发现这里埋藏有较大资源量的铁矿石。
当时，地质部门的航测大队在进行航测时，发现马城镇一带存在巨大磁异常。通常情况下，磁性强大的岩体才能引起巨大磁异常，大型铁矿、基性超基性岩均能引起巨大异常。那么，马城镇的神秘地下，蕴藏的是铁矿还是基性超基性岩呢？
“经过初步钻探证明，马城镇一带地下的确是一个大型铁矿。”曾经参与当年勘探的老地质勘探专家刘凤阁说，那时候的勘查程度接近于普查，但未提交地质报告，由于当时找矿重点转移等种种原因，以至未能继续开展地质工作。
据中国冶金地质总局第一勘查院教授级高级工程师梁田介绍，当时，全国钢铁企业一年消耗的铁矿石才1亿吨，而当时我国已经探明的铁矿石储量达500亿吨-600亿吨。相对于需求量，这个探明储量显得有点“过剩”。
“其实，那时候有关单位也是准备开采马城铁矿的，当时设计的方案是露天开采，这个方案面临的最大难题是排水。”水文专家崔胜说，马城铁矿位于第四系的含水层以下，第四系水储量十分丰富。为解决开采中的排水问题，70年代曾经开过一个全国性的论证会。期间一位专家说，如果按照露天开采方案，即使把全国功率最大的水泵搬来，在矿坑四周一个挨一个排起来同时抽水，也无法抽干马城铁矿的地下水。
“一方面，受技术水平限制，难以攻克排水难题；另一方面，与当时的需求相比，已经探明的易开采铁矿资源又显过多。因此马城铁矿的进一步勘探停止了。”回想当时的情景，70岁高龄的崔胜颇为感慨。
进入本世纪以来，随着我国经济的飞速发展，工业化、城镇化进程加快，国内对铁矿石的需求与日俱增。目前，仅我省一年需要的铁矿石就达4亿吨左右，省内铁矿石产量已无法满足省内需求，从全国范围来看，我国铁矿资源也早已不能满足钢铁工业的发展。与此同时，随着科技水平的不断提高，以往因大水无法开采的技术难题已被攻克。崔胜说，钢铁工业飞速发展使得马城铁矿的勘探再次提上日程。
2007年，中国冶金地质总局第一地质勘查院与省国土资源厅达成马城铁矿详查立项意向，并申请为省财政专项资金项目，得到省财政2433万元的资金支持。第一地勘院积极组织技术人员编写立项申请，经省国土资源厅多次组织专家论证，通过立项审查，批复设计钻探总工程量27140米。担负此次艰巨任务的是中国冶金地质总局第一地质勘查院秦皇岛分院。
省国土资源厅副厅长张维亮认为，马城铁矿重新立项勘查，主要原因还是近年来省政府高度重视地质勘查工作。同时，在资金、技术及理论上也具备了相应的成熟条件。可以说，马城铁矿是应时而生。
由此，历经30年，马城铁矿详查项目拉开序幕。
见到矿芯的那一刻，疲劳和辛苦刹那间烟消云散
近200名一线职工战严寒、斗酷暑，每天24小时不间断钻进，经过9个月艰苦工作，共完成钻孔施工39个，累计进尺27000米……
马城铁矿位于我国主要铁矿资源基地——— 冀东司家营-马城-长凝铁矿带中，勘查施工面临多重困难。
“首先面临的难题是施工设计。”秦皇岛分院总工程师胥燕辉是整个详查项目的负责人。他说：“站在马城铁矿的地面放眼望去，辽阔的冀东平原一望无际，但地下可就不是那么回事了。”指着脚下的土地，胥燕辉说：“我们脚下的铁矿位于太古界老变质岩系中，由于多期次构造的叠加，在褶皱及断裂构造的共同作用下，矿体形态十分复杂，钻孔布设难度很大。”
为克服技术难题，秦皇岛分院专门成立综合研究组，聘请68岁的资深专家刘凤阁为组长，带领项目专业技术人员在充分研究以往资料基础上，结合地质和物探成果，打破以往框架，合理布设钻孔位置，并在施工过程中根据施工情况不断优化、调整钻孔设计。
据介绍，马城铁矿矿体埋藏于100多米厚的第四系以下，第四系主要为卵砾石层和砂层，不仅富水性极强，而且砾石层和砂层会随着钻头转动而移动。“要知道，钻探施工不怕岩石硬，就怕地层软。”天元五一五钻探工程有限公司书记林铁军说，五一五公司迅速组织了最强的钻探技术队伍，还专门投资400多万元购买了4台新型全液压钻机，从设备上作了强有力的保证。
“工期紧、任务重，施工中的艰苦可说是一言难尽。”林铁军说，施工工地大多处于农田里，夏天，周围是近两米高的青纱帐，密不透风，工人们穿着湿透了的工作服，戴着安全帽，白天汗如雨下；晚上，野外的蚊子就像沙漠里又渴又累的行人见水一样，凶猛地吮吸着工人们的鲜血。冬天，到处是冰，在刺骨的寒风中，手握冰冷的铁管，工人们从外冻到了里。
就是在这样的环境里，钻探工人们总是笑对困难。10台钻机同时钻进，近200名一线职工战严寒、斗酷暑，每天24小时不间断钻进，经过9个月艰苦工作，共计完成钻孔施工39个，累计进尺27177.10米，创下了各钻孔施工质量全部达到优秀级和冀东铁矿的施工单孔深度最高记录——— 1406.10米。
由于地质条件复杂，实际钻探过程中，设计变更是常有的事。ZK23-7钻孔中原设计1120米，ZK23-7钻孔从816.3米到1089.9米，累计穿矿厚度达200多米，这已经达到原来设计钻探深度，按说已经完成任务。但是，根据区内矿体总体形态、矿体对应连接、物探异常情况，项目技术人员综合分析得出结论：深部1200米以下可能还有厚大矿体。
“尽可能多地找出矿藏，这是一支合格勘探队伍的使命。”胥燕辉说，我们及时申请设计变更，当钻孔深度达到1200.9米时，岩芯里再次见到了铁矿石。见到矿芯的那一刻，所有工作人员都会心地笑了，所有的疲劳和辛苦，在刹那间烟消云散。
“室内资料整理工作量之大、技术难题之多，丝毫不亚于野外作业。”胥燕辉介绍，由于以往和本次施工钻孔达70多个，矿体分层非常多而且形态复杂，各种图件(报告附图160张)来回对应，各种表格(报告附表600页，过程表格达1000页以上)计算和校对，资料整理工作量非常大。为保质保量完成勘探工作，项目组全体成员加班加点，一个个技术难题迎刃而解，仅用5个月就于今年6月初高质量地完成了这一巨作——— 《马城铁矿详查报告》。
以年产千万吨计，至少可以开采100年
马城铁矿的探明，不仅仅是直接为河北增加了10亿吨的铁矿资源量，更重要的是可以间接影响未来国际铁矿石的价格谈判。
10亿吨是个什么概念？“一般而言，年产超千万吨的铁矿可算大型铁矿企业。照每年开采千万吨测算，马城铁矿至少可以开采100年。”中国冶金地质总局第一地质勘查院副总工程师马曙光说。
马城铁矿地处河北经济发达地区——— 唐山市滦南县境内，河北钢铁集团、首钢集团以及众多民营钢铁企业环绕其周围，一旦开发，由于其运输距离很短，能够大幅度降低钢铁企业生产成本。
省国土资源厅厅长张绍廉对这一发现给予高度评价：马城铁矿的探明，实现了全省近年来地质找矿工作的重大突破，将有效缓解全省铁矿石供应紧张局面和铁矿开发后备资源不足的问题，对全省乃至全国钢铁产业将起到重要的资源支撑和保障作用，对促进全省钢铁产业发展具有十分重要的意义。
数据显示，2008年，我省生铁产量为1.14亿吨，铁精粉年需求量约为1.83亿吨，折合原矿约为4亿吨左右。目前我省铁矿石自给率虽高于全国平均水平，但年进口铁矿石仍需1亿吨左右，钢铁产业对进口矿石依存度很大。
众所周知，我国钢铁企业一直是国际铁矿生产商、贸易商和海运商夹击的主要对象，在进口铁矿石价格谈判上，我国钢铁企业话语权并不够。《马城铁矿详查报告》提交后，不仅仅是直接为河北增加了10亿吨的铁矿资源量，可以缓解我国铁矿资源短缺现状，更重要的是可以间接影响到未来国际铁矿石的价格谈判。
预测冀东地区还有约近200亿吨的资源潜力
专家预测：马城铁矿远景资源量至少在5亿吨以上
“为寻找更多的矿藏，我省一直在积极开展地质勘查。”据省国土资源厅副厅长张维亮介绍，近年来，我省先后制订出台了《加强重点矿种勘查工作的意见》、《加强地质工作的意见》等政策措施，设立了省级地质勘查专项资金，立足本省实际，以铁、煤为重点，以重要成矿区(带)为主攻方向，以已知矿床的深部和外围找矿为重点，以基础地质工作为支撑，坚持攻深找盲，积极对过去的地质资料进行二次开发，重点安排部署了冀东、邯邢、张承地区的地质找矿工作。据统计，近3年来，全省累计实施了85个铁矿资源勘查项目，取得了一批重大地质找矿成果，先后提交可供勘查开发利用的大中型铁矿产地10余处，新增铁矿探明资源储量22.7亿吨，新增超贫铁矿探明资源储量35亿吨。马城铁矿是运用省级地勘专项资金取得的重大成果，也是地质资料二次开发利用的丰硕成果。
但是，资金不足仍然是制约我省找矿的重要因素。据中国冶金地质总局第一地质勘查院专家预测，马城铁矿远景资源量至少在5亿吨以上，但受资金限制，设计钻探量只能达到现在的水平，一些深部资源尚未完全查明。马城铁矿项目资金如果能再多一些，基本查明的资源量肯定不止10亿吨。
据专家介绍，我省具有较好的铁矿成矿条件，沉积变质型铁矿(鞍山式铁矿)资源量占全省探明资源量的80.5%，仅次于辽宁省，居全国第二。
其中，冀东地区是变质型铁矿集中产区之一，其面积在10000平方公里左右，是寻找沉积变质型铁矿的最重要地区。
近年来，我省在冀东司家营、马城、杏山等铁矿区开展的深部资源勘查成果已证明，这些矿区在800米-2000米的深度范围内，铁矿层厚度达数十米至上百米，铁矿石品位也有变富的趋势，具有巨大的铁矿资源潜力。
目前，省地质矿产勘查开发局第二地质大队实施完成的司家营铁矿南区深部普查已提交资源量2.57亿吨，首钢地质勘查院实施完成的首钢迁安铁矿接替资源勘查已提交资源量2.43亿吨，唐山市地质矿产公司实施完成的迁安红山铁矿详查已提交资源量3462万吨……一批重点勘查项目已经探明可观的铁矿石资源储量。目前司家营-马城-长凝铁矿带，经多年勘探已探明资源量达30多亿吨。根据冀东铁矿资源潜力分析成果，预测冀东地区还有约近200亿吨的资源潜力，为我国中东部铁矿勘查最具潜力地区之一。