地质矿产勘察测绘及实验测试
资料来源:中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站志·科学技术志
一、探矿工程
1.钻探
1952年8月,地质部241地质队在包头市白云鄂博铁矿勘探工作中使用两台日本利根式钻机,用铸铁砂作磨料,台月进尺50~60米。
1953年,白云鄂博矿区开始采用苏联KA-2M-300型、KAM-500型、B-3型钻机,BW100/30型、BW200/40型泥浆泵,A-22型、H-22型柴油机等钻探机械和“一次投砂法”、“泥浆冲洗液”等钻进工艺技术,台月进尺效率提高到150米。
1956年,华北地质局203队在准格尔旗煤田勘探中,以碳化钨硬质合金作钻进磨料,推广苏联“阿列克辛柯”双层岩心管,提高了煤心采取率,防止打丢、打薄煤层。同时,采用鲍良柯夫式测斜仪以取代氢氟酸——玻璃管测斜法,较准确地掌握钻孔各段顶角、方位角数据,提高了钻孔质量。
1958年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局锡林郭勒盟地质队,推广合金钻进大压力、大水量、快转速的“两大一快”钻进技术,327机台在锡林浩特市地区贺根山铬铁矿3756工区,月进尺首次突破1000米。
同年第二季度,该队开始使用苏联ЭИΦ-300型油压钻机,在坚硬岩层中采用钢粒代替铁砂作磨料,提高了坚硬岩层钻进效果。
1968年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局试验站先后研制成用于KA-2M-300型、KAM-500型钻机配套的“不停车倒杆器”、“手轮给进器”,改善钻机的技术性能和安全操作条件,减轻劳动强度,提高了工效。
1969年地矿系统开始以国产XU-600型油压钻机取代苏联的ЭИφ-300型、ЭИφ-650型油压钻机。
1970年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局水文队研制成功草原-600型水井钻机,填补了内蒙古水井钻机的空白。到1984年,已生产钻机21台,完成钻探工作量12.7万米。
1975年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局112队首先采用金刚石小口径钻探,并由多种化学处理剂处理的浆液代替单一的泥浆冲洗液,钻进铜矿台月进尺达665米,优质孔率为90%。113队在赤峰地区小营子铅锌矿钻探施工中,1978年和1979年连续两年创台年进尺10184米和10604米的新纪录。
1980年,推广“金刚石绳索取心钻进技术”(简称“绳钻”)及使用聚丙烯酰胺低固相泥浆及无固相洗井液。台月效率及优质孔率均提高15%,钻头寿命提高5~7倍。
1984年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局113队在石碑灰岩矿区的似水平钻(倾角10~15°)的施工中在国内首先采用了“绳钻”技术,成功地解决了内管的投放和打捞问题。
1984~1987年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站有色地质勘探公司发明IP-I型数字显示钻井监控仪。在国内同类产品中首创泵压、电流数字显示、声光报警、自动提井钻具设备,对预防孔内事故有明显效果,经局级评审认为属国内先进水平。
1987年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局101队在集宁市地区玄武岩钻探中首先使用“气动潜孔锤”钻进技术,平均小时钻进达9米,比在相同条件下的钢粒钻进,提高钻效5~12倍。同年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局电算站洪炜等完成《煤田钻孔测井曲线绘图软件》设计,建立起测井曲线库和钻孔数据库。
2.坑探
50年代前,是以锹镐为工具的手工挖掘、人抬肩扛为主(部分辅以黑色炸药爆破的方法),在包头市石拐煤矿、白云鄂博铁矿和赤峰市地区一带的金矿等矿山内进行简单的地表槽探揭露及短、浅坑道的挖掘。
50至60年代,开始使用凿岩机、硬质合金钎头和多品种高效的炸药。槽探中采用了松动爆破、定向抛掷爆破,浅井的土层及软岩层的压缩爆破、扩底爆破;铜探中使用“风动”及“内燃”凿岩机、气动支架以及多工作面平行快速掘进法和非电起爆,在常规木材支护基础上,起用金属、混凝土石材支护;砂矿勘中用金属沉箱(筒支护)等先进技术。
1964年底,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局王光慎发明了QT-100型浅井提升机。70年代,着重引进小型、轻便的先进设备及机具,如YTP-26型风动凿岩机、YV-23型内燃凿岩机、争光-10型、50型取样钻、DK-型装岩机、SYT-18型凿岩台车等,使坑探的机械化程度进一步提高。这些机械在赤峰市一带的金矿勘探中发挥了重要作用。
80年代,加强了重型坑探工程的机械设备,使机械化程度达到75%以上。在内蒙古中、西部地区勘探评价了云母、蛭石、钨矿和7个金矿,并能承担各种不同类型坑道的施工。
至1987年底,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局共完成硐探19.7万米,浅井67.7万米,槽探480.6万立方米,保证了对各种矿产普查、勘探及科研工作的顺利进行。
二、地球物理、地球化学勘察
1.物探
磁法勘察 1951年南京地质探矿专科学校白云鄂博实习队使用联邦德国悬丝式磁力仪,对白云鄂博铁矿首次进行地面磁法剖面测量,肯定了西矿远景。1953~1958年,地质部物探处白云鄂博物探队在白云鄂博及中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在三合明、温都尔庙等大中型铁矿普查勘探中,利用地面磁测发现了隐伏铁矿体,肯定并扩大了矿床远景。1955年地质部物探局北方地质队锡盟物探队在锡盟北部及1958年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局125队在乌盟西北部,用磁法寻找超基性岩工作中,精确地圈定了超基性岩体,为寻找铬铁矿,提供了基础地质资料。
60年代以后,国产磁力仪代替了进口磁力仪。地面磁测以检查航磁异常为主为寻找铁矿提供资料。1964年内蒙古地质局物探大队在克什克腾旗找到接触交代型黄岗梁大型铁锡矿床,1966年在乌拉特前旗发现隐伏的沉积变质型书记沟中型铁矿床。1972年,黑龙江省物探大队在海拉尔市地区发现了被覆盖火山岩型谢尔塔拉中型铁、锌矿床。此外在间接寻找与磁性矿物伴生的其它金属、非金属矿床上,也取得了一定的效果。
1953年12月,地质部航空物探试验组在白云鄂博—包头一带进行国内首次航磁试飞,发现包头市壕赖沟航磁异常。1957年地质部物探局航测大队903队和904队,分别首次在区内开展金属矿(大兴安岭地区)、区域构造(开鲁地区)航空物探工作。1963年三机部所属航磁队、1967年冶金部所属航磁队,陆续在内蒙古中、东部进行航空物探工作。1976年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队组建了航磁分队,同年,黑龙江省和辽宁省物探队亦组建航磁分队,相继在中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站开始工作。80年代,地矿部航测大队在莲花山和突泉等地区还进行第二代“航空硬架综合站(电/磁)”试生产。
1985年11月~1986年6月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局第一物化探队计算站设计完成《航磁数据处理与自动成图软件系统》。至1987年底,以地矿部系统航空物探工作为主,共完成构造航磁面积54.3万平方公里,金属航磁面积102.1万平方公里。纯覆盖面积达110万平方公里,占全区面积的93%。共发现局部异常6405个,提供了一批重要的找矿信息,编制了全区第一代1:50万航磁图。
重力勘察 1933年12月,日本人松山基范等首先在哈尔滨—满洲里进行重力剖面测定,了解兴安岭重力分布及变化,著有《满洲国内之重力测定》报告。1951年,南京地质探矿专科学校白云鄂博实习队采用苏联石英弹簧式重力仪在白云鄂博和温都尔庙等铁矿普查中开展工作。
1955年地质部物探局锡盟物探队在锡盟北部,1958年地质部物探局北方大队125队在乌盟西北部,1961年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在二连地区,应用联邦德国Z-40型、匈牙利E-54型扭秤和加拿大高精度重力仪,寻找铬铁矿,同时开始进行矿区外围的1:20万比例尺的重力测量。
1957年,中苏合作在包头市建立国家级等重力基点。
1958年地质部东北石油物探大队、1960年地质部西北石油物探大队(后改为第三普查大队)、1978年石油部物探局普查大队分别在鄂尔多斯、开鲁、海拉尔、二连诸盆地开展1:50万~1:10万比例尺的石油重力勘察。70年代初期,重力测量开始以使用国产中、高精度重力仪为主,进口重力仪为辅。截至1987年底,完成重力测量面积112.6万平方公里,纯覆盖面积89.7万平方公里,占全区面积的76%,内蒙古第一物探队与地矿部第二物探大队联合编制了全区1:100万重力图。
1981年,地质部与日本石油二团签订合同,合作调查鄂尔多斯盆地北部石油,开展第二轮1:20万石油重力勘察。
1982~1984年,第一物探队建立EDB系统高程数据库。1985年l月~1985年10月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局电算站在IBM/AT微机上研制完成了《内蒙古中部区域重力数据库软件系统》。
电法勘察 1954年9月,地质部物探处派遣的2个电法专业队和1个综合物探队首次在卓子山、包头市昆都仑河、白云鄂博地区,应用自然电位计和仿苏ЭП—1型电位计配合煤田勘察、工程地质等进行电法测量。
1961年,内蒙古地质局物探大队引进激发电位仪。70年代引进短导线激电仪。从此全面推广激发极化法,同时对低频交流电法,充电法等新方法进行试验。1978年,内蒙古地质局物探大队试制成功大功率直流激电供电设备。
截至1987年底,地质、石油、煤炭、冶金、非金属等系统的电法勘察,除完成海拉尔、开鲁、二连、鄂尔多斯诸盆地的面积测量外,还为矿产普查完成近4000平方公里的面积测量,发现局部异常上千个,提供了大量的找矿信息。根据电法异常信息,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在察哈尔右翼前旗的平地泉地区与地质、钻探配合,打出12口自流水井;找到了苏尼特右旗谷那乌苏小型铜矿床;肯定并扩大了突泉县莲花山、四子王旗白乃庙、乌拉特后旗东升庙等一批多金属矿床的远景。
钻井物探(测井) 1954年,地质部物探局在卓子山煤田首次开展测井工作。1959年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在锡林郭勒盟赫格敖拉采用56型半自动电测仪和仿苏PAPK放射性测井配合铬铁矿勘察。此后,逐步应用于铜、铁、水文勘察等各个领域。
60年代后期,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队引进磁测井仪,在克什克腾旗黄岗梁、乌拉特前旗书记沟、固阳县公益明等铁矿区开展测井工作,对寻找井旁、井底盲矿体起到了积极作用。
1973~1977年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队与武汉地质学院合作,通过在四子王旗白乃庙铜矿、乌拉特中旗的克布铜镍矿等地区一系列试验,完成了《井中激发极化法方法技术及其应用的研究》,并在白乃庙矿区应用该方法发现4处盲矿体。蔡柏林、黄智辉、谷守民合编《井中激发极化法》1983年出版,获全国优秀科技图书二等奖。
1983年开始,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站第一物化探队115队、116队等应用JBC-2A型全自动测井仪及TYXF-5型组合仪,在二连、海拉尔盆地等处配合煤田远景调查开展测井工作。
2.化探
1956年,地质部物探局北方大队113队和114队,分别在锡林郭勒盟北部、大兴安岭地区首次采用金属量测量法开展普查、详查铬、铜矿。随后,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队、区域地质调查队及冶金、化工等系统都采用土壤、岩石、水系沉积物,水化学、植物、气体等地球化学方法在区内进行大量的化探工作。
1979年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在大青山中段进行1:20万化探扫面试点。1985年,该队按国家统一要求在佘太幅及白云鄂博幅正式开展新一轮1:20万区域化探。同期,地矿部第二物探大队亦在内蒙古东部开展了此项工作。
1980年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队与浙江省、青海省物探队合作试制成功化探分析车,可在现场对30多种元素进行半定量快速分析,缩短了找矿周期。
1982年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站第一物化探队引进推广化学光谱法测定痕量金方法,为开展金矿勘察打开新局面。1983~1986年,该队与地矿部物化所合作完成了《内蒙古中西部荒漠、半荒漠区区域化探扫面方法技术的研究》。到1987年,采用不同化探方法共完成化探测量面积19.3万平方公里,有效面积16.9万平方公里,占全区面积的14%。中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局第一、第二物化探队80年代开展的新一轮1:20万区域化探,提供了大量的找矿信息,为包头市乌拉山、察哈尔右翼中旗新地沟、武川县东伙房等大中型金矿床的发现提供了可靠依据。
截至1987年底,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站物化探系统完成物化探勘察及科研项目共938项。
三、遥感技术及综合信息应用
1.遥感技术应用
1978~1980年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿系统相继成立遥感地质站(或组),建立了遥感地质技术队伍。与此同时,引用美国、法国和我国“尖兵一号”的航天遥感资料,开展以遥感矿产地质为主、多领域(包据遥感基础地质、遥感水文地质、遥感地震地质等)的应用研究。
1980年1月~1981年10月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局遥感地质站陈之立等同物探一队合作进行《内蒙古狼山~渣尔泰山地区层控多金属矿有关岩石影象特征及找矿方向》专题研究。该专题利用美国陆地卫星遥感图像、中国“尖兵一号”红外扫描、航空摄影图像和电子光学增强技术,成功地提取了含矿层及层控多金属矿床的信息,建立了找矿预测的遥感影象标志。1984年获地矿部科技成果二等奖。
1981年6月~1983年8月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局遥感地质站编制《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站航卫片典型地质影象图集》和《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站航卫片典型地质影象特征的研究》报告。
1986年8月~1986年10月,该站与武汉地质学院北京研究生部合作进行《内蒙古中部多金属矿区地质研究和找矿预测中SP0T图像的数字处理及初步应用》项目,应用第二代卫星——高分辨率的法国SP0T遥感资料,进行一系列的计算机数字图像增强处理和地质、矿产的详细解译,明显地提高了地质解译和找矿预测的效果。
1986~1987年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站有色金属地质勘察局在达尔罕茂明安联合旗北部克克齐—白音塔拉一带应用遥感资料配合物化探综合进行普查找矿选区。1987年4月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局遥感地质站进行了《遥感技术在内蒙古中部地区金矿找矿预测研究中的应用》研究。
2.综合信息应用
1982年11月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局地研队组建区内第一个数学地质组。1983年3月~1987年11月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿系统应用地质变量多元统计分析方法,先后完成13个矿产资源总量预测和大中比例尺成矿预测研究项目。代表性的科研成果有:
1985年1月~1985年12月地研队的《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站东乌旗——加格达奇Ⅲ级成矿带铜矿产资源总量预测报告》。
1985年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局第三地质队的《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站赤峰市南部地区原生金矿资源总量预测》。
1986年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站有色金属地质勘探公司综合研究队的《内蒙古狼山地区铜多金属矿床统计预测》。
1987年3月地研队的《综合信息法在内蒙古中部地区原生金矿找矿预测研究中的应用》。
1987年5月,通过输入22幅1:20万图幅的重砂测量数据及矿物代码等信息50万条,建立了内蒙古中部地区重砂资料数据库。
1987年5月~11月,对内蒙古中部地区10幅1:20万航磁△T平剖面图进行了网格离散取数;作了化极、延拓、求导等计算机数据处理和自动绘图输出。
四、实验测试
1956年,地质部组建包头化验组,测试工作仅有化学分析,主要对岩矿、水及煤质进行分析。1958年成立中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局实验室(今中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局测试中心),增加了光谱分析、X射线衍射分析等仪器设备。到1987年,该中心科技人员已达237人,拥有进口及国产大型分析测试和选矿仪器设备300多台件,取得有价值的科研成果62项。
1.岩矿测试
1964年6月~1965年10月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局实验室主持完成“一○五”会战,对白云鄂博矿区物质成分进行了深入的研究。经过一年零四个月的工作,查明了6个大样的物质成分及铌(钽)稀土元素等赋存状态,为矿床地质评价、矿石选冶试验,资源综合利用等提供了依据。1985年提交《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站白云鄂博铁矿区主东铁矿体内物质成分及铌(钽)稀土元素赋存状态实验报告》。
1973年9月,完成《矿石中锆和铪的分别测定》项目。
1973~1975年,进行《笑气-乙炔火焰测定矿石中的钡》研究。
1982年9月,完成《饲料级磷酸氢钙半工业试验》。
从1984年开展1:20万区域性化探扫面工作起,到1987年2月,测试中心完成了《X荧光光谱分析为主体的配套方案》,合理组合40个元素系统分析,实现了大型仪器与国产长城。520计算机的数据通讯。
1987年,测试中心计算机系统成立,具有较强的程序设计能力和图表绘制能力。
2.选矿试验
1973~1975年,内蒙古地质局实验室进行《四子王旗白乃庙铜矿物质成分与选矿试验研究》。
1976~1978年,内蒙地质局实验室与108地质队完成《炭窑口多金属伴生磷银矿的地质评价》。
1984年,测试中心与包头稀土研究院合作进行了《内蒙古哲里木盟扎鲁特旗801特大型稀有稀土金属矿床物质成分及选冶小型试验研究》。1984~1987年,测试中心还陆续完成了《巴盟甲生盘铅锌硫多金属大型矿床的矿石物质成分研究及选矿试验》、《巴林左旗白音诺尔铅锌矿选矿试验》、《呼市郊区什报气石墨矿选矿试验》、《巴盟东升庙以硫为主大型多金属矿物质成分和详细可选性试验报告》、《固阳县透辉岩型低品位磷矿初步可选性试验》、《固阳县十八顷壕低品位金堆淋试验研究》等项目。
3.岩矿鉴定
1970~1972年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局实验室与区调一队发现和评价了武川县赵井沟钠长石化和天河石化花岗岩型铌钽矿床(即“七○一”),并对铌钽及其它稀有金属的找矿标志、矿物学和地球化学进行了研究,对寻找和研究同类型矿床有指导意义。
1981年10月,洪慧弟、王相文等在东乌珠沁旗朝不楞矽卡岩型铁矿中,首次在世界上发现了硫盐新矿物“锡林郭勒矿”(一种含铅、铋复硫盐新矿物),得到了国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会的批准。
1985年12月,冯显灿、杨瑞迎等在苏尼特右旗哈尔哈达铁矿区的破碎带中,首次在世界上发现了新矿物二连石——一种含钒和铁的硅酸盐新矿物。得到国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会的批准。
五、地质测绘
1952年起,地质部直属的大地测量队、241地质队、卓子山普查队和华北地质局测绘大队,先后在内蒙古开展了地质测绘工作,但没有形成完整的地质测绘体系。
1958年1月,内蒙古地质测绘队成立,开始应用经纬仪等常规测绘仪器,在内蒙古境内正规进行大地、地形、工程测量、绘图编图、照相和水洗、熏晒蓝图等工作。
1963年该队参加并完成了中国与蒙古边界及中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站与甘肃省边界的勘测任务。
1964年,引进照相植字机,第一次在内蒙古的地形图清绘中采用植字剪贴,促进了绘图工艺的变革。1967年,在自治区首次使用聚酯薄膜,取代了测图纸裱糊在铝板或五合板上进行测、编、绘地形图的老方法。
1965年,研制成功“钻杆标”,并投入使用。1966年,“钻杆标”列入国家测绘总局主编的《地形测量手册》(地质勘探专业),作为国家靓标类型之一,在全国广泛推广使用。
“文化大革命”期间,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘事业受到严重摧残。1967年大批技术骨干和仪器设备被调到河南省和广西。1971年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘队被撤消,直至1976年才重新恢复建制。
1973年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局地研所添置了印刷设备,出版了内蒙古第一份铅印的地质报告和胶印的地质图件,结束了地质报告文字打字油印,地质图件熏晒和水洗蓝图的历史。1979年内蒙古第一张彩印的地质图件诞生。
1977年4月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站测绘队邀请青海省地质局测绘队,在武川县中后河测区,应用AGA 6BL型光电测距仪,测量了两条三等三角起始边,这是自治区首次采用光电测距仪进行边长测量工作。1979年4月,由国家地质总局调来一台民主德国产E0T-2000型光电测距仪,并在区内边长测量中普遍使用,从此淘汰了以钢尺丈量起始边(或基线)的落后方法。
1977年12月,引进长城203台式电子计算机,并开始在中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘中应用。1978年和1979年,受国家地质总局的委托,分别举办了华北和全国地质系统控制测量电子计算机学习班多期。1984年,引进一台美国产VIC-T0R-9000微型计算机,并采用自己设计的软件进行航测电算加密计算。1986年4月,在重庆召开的全国测量计算程序评比交流会上,《三、四等水准观测记录程序》被评为最优程序;《平板仪测图资料处理系统》、《图根交会点计算程序》、《图根线形锁座标高程计算程序》被评为优秀程序。1987年,由上述程序组成《大地、地形测量记录计算程序包(PC-1500)》。
1978年5月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘队在区内首次采用陆地摄影方法进行地形测图工作。在稍林沟测区进行了1:2000比例尺地形测量,改变了过去只能用单一平板仪手段测图的状况。
1979年8月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘开始使用航测方法进行内业制图。1980年7月和1985年7月,分别引进瑞士WILD仪器厂制造的B8s型和民主德国蔡司厂生产的T0P0C0RE-D型精密立体测图仪。
1986年1月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局电算站在IBM-PC/AT、CAD-286微型机上设计《地形数据库与彩色地图显示系统》,包括建库和显示两大部分。建库系统采用格网数据结构,按高斯投影带为建库单位,存储了区内5盟3市约60万平方公里的数字地形模型。彩色地图显示部分,可按指定地域从地形数据库中检索高程数据网进行计算,加工成彩环地形图、立体地形图和影象地形图,并通过计算机管理,分析地理信息资料,实现地图制图自动化。
地质矿产勘察测绘及实验测试
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一、探矿工程
1.钻探
1952年8月,地质部241地质队在包头市白云鄂博铁矿勘探工作中使用两台日本利根式钻机,用铸铁砂作磨料,台月进尺50~60米。
1953年,白云鄂博矿区开始采用苏联KA-2M-300型、KAM-500型、B-3型钻机,BW100/30型、BW200/40型泥浆泵,A-22型、H-22型柴油机等钻探机械和“一次投砂法”、“泥浆冲洗液”等钻进工艺技术,台月进尺效率提高到150米。
1956年,华北地质局203队在准格尔旗煤田勘探中,以碳化钨硬质合金作钻进磨料,推广苏联“阿列克辛柯”双层岩心管,提高了煤心采取率,防止打丢、打薄煤层。同时,采用鲍良柯夫式测斜仪以取代氢氟酸——玻璃管测斜法,较准确地掌握钻孔各段顶角、方位角数据,提高了钻孔质量。
1958年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局锡林郭勒盟地质队,推广合金钻进大压力、大水量、快转速的“两大一快”钻进技术,327机台在锡林浩特市地区贺根山铬铁矿3756工区,月进尺首次突破1000米。
同年第二季度,该队开始使用苏联ЭИΦ-300型油压钻机,在坚硬岩层中采用钢粒代替铁砂作磨料,提高了坚硬岩层钻进效果。
1968年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局试验站先后研制成用于KA-2M-300型、KAM-500型钻机配套的“不停车倒杆器”、“手轮给进器”,改善钻机的技术性能和安全操作条件,减轻劳动强度,提高了工效。
1969年地矿系统开始以国产XU-600型油压钻机取代苏联的ЭИφ-300型、ЭИφ-650型油压钻机。
1970年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局水文队研制成功草原-600型水井钻机,填补了内蒙古水井钻机的空白。到1984年,已生产钻机21台,完成钻探工作量12.7万米。
1975年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局112队首先采用金刚石小口径钻探,并由多种化学处理剂处理的浆液代替单一的泥浆冲洗液,钻进铜矿台月进尺达665米,优质孔率为90%。113队在赤峰地区小营子铅锌矿钻探施工中,1978年和1979年连续两年创台年进尺10184米和10604米的新纪录。
1980年,推广“金刚石绳索取心钻进技术”(简称“绳钻”)及使用聚丙烯酰胺低固相泥浆及无固相洗井液。台月效率及优质孔率均提高15%,钻头寿命提高5~7倍。
1984年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局113队在石碑灰岩矿区的似水平钻(倾角10~15°)的施工中在国内首先采用了“绳钻”技术,成功地解决了内管的投放和打捞问题。
1984~1987年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站有色地质勘探公司发明IP-I型数字显示钻井监控仪。在国内同类产品中首创泵压、电流数字显示、声光报警、自动提井钻具设备,对预防孔内事故有明显效果,经局级评审认为属国内先进水平。
1987年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局101队在集宁市地区玄武岩钻探中首先使用“气动潜孔锤”钻进技术,平均小时钻进达9米,比在相同条件下的钢粒钻进,提高钻效5~12倍。同年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局电算站洪炜等完成《煤田钻孔测井曲线绘图软件》设计,建立起测井曲线库和钻孔数据库。
2.坑探
50年代前,是以锹镐为工具的手工挖掘、人抬肩扛为主(部分辅以黑色炸药爆破的方法),在包头市石拐煤矿、白云鄂博铁矿和赤峰市地区一带的金矿等矿山内进行简单的地表槽探揭露及短、浅坑道的挖掘。
50至60年代,开始使用凿岩机、硬质合金钎头和多品种高效的炸药。槽探中采用了松动爆破、定向抛掷爆破,浅井的土层及软岩层的压缩爆破、扩底爆破;铜探中使用“风动”及“内燃”凿岩机、气动支架以及多工作面平行快速掘进法和非电起爆,在常规木材支护基础上,起用金属、混凝土石材支护;砂矿勘中用金属沉箱(筒支护)等先进技术。
1964年底,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局王光慎发明了QT-100型浅井提升机。70年代,着重引进小型、轻便的先进设备及机具,如YTP-26型风动凿岩机、YV-23型内燃凿岩机、争光-10型、50型取样钻、DK-型装岩机、SYT-18型凿岩台车等,使坑探的机械化程度进一步提高。这些机械在赤峰市一带的金矿勘探中发挥了重要作用。
80年代,加强了重型坑探工程的机械设备,使机械化程度达到75%以上。在内蒙古中、西部地区勘探评价了云母、蛭石、钨矿和7个金矿,并能承担各种不同类型坑道的施工。
至1987年底,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局共完成硐探19.7万米,浅井67.7万米,槽探480.6万立方米,保证了对各种矿产普查、勘探及科研工作的顺利进行。
二、地球物理、地球化学勘察
1.物探
磁法勘察 1951年南京地质探矿专科学校白云鄂博实习队使用联邦德国悬丝式磁力仪,对白云鄂博铁矿首次进行地面磁法剖面测量,肯定了西矿远景。1953~1958年,地质部物探处白云鄂博物探队在白云鄂博及中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在三合明、温都尔庙等大中型铁矿普查勘探中,利用地面磁测发现了隐伏铁矿体,肯定并扩大了矿床远景。1955年地质部物探局北方地质队锡盟物探队在锡盟北部及1958年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局125队在乌盟西北部,用磁法寻找超基性岩工作中,精确地圈定了超基性岩体,为寻找铬铁矿,提供了基础地质资料。
60年代以后,国产磁力仪代替了进口磁力仪。地面磁测以检查航磁异常为主为寻找铁矿提供资料。1964年内蒙古地质局物探大队在克什克腾旗找到接触交代型黄岗梁大型铁锡矿床,1966年在乌拉特前旗发现隐伏的沉积变质型书记沟中型铁矿床。1972年,黑龙江省物探大队在海拉尔市地区发现了被覆盖火山岩型谢尔塔拉中型铁、锌矿床。此外在间接寻找与磁性矿物伴生的其它金属、非金属矿床上,也取得了一定的效果。
1953年12月,地质部航空物探试验组在白云鄂博—包头一带进行国内首次航磁试飞,发现包头市壕赖沟航磁异常。1957年地质部物探局航测大队903队和904队,分别首次在区内开展金属矿(大兴安岭地区)、区域构造(开鲁地区)航空物探工作。1963年三机部所属航磁队、1967年冶金部所属航磁队,陆续在内蒙古中、东部进行航空物探工作。1976年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队组建了航磁分队,同年,黑龙江省和辽宁省物探队亦组建航磁分队,相继在中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站开始工作。80年代,地矿部航测大队在莲花山和突泉等地区还进行第二代“航空硬架综合站(电/磁)”试生产。
1985年11月~1986年6月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局第一物化探队计算站设计完成《航磁数据处理与自动成图软件系统》。至1987年底,以地矿部系统航空物探工作为主,共完成构造航磁面积54.3万平方公里,金属航磁面积102.1万平方公里。纯覆盖面积达110万平方公里,占全区面积的93%。共发现局部异常6405个,提供了一批重要的找矿信息,编制了全区第一代1:50万航磁图。
重力勘察 1933年12月,日本人松山基范等首先在哈尔滨—满洲里进行重力剖面测定,了解兴安岭重力分布及变化,著有《满洲国内之重力测定》报告。1951年,南京地质探矿专科学校白云鄂博实习队采用苏联石英弹簧式重力仪在白云鄂博和温都尔庙等铁矿普查中开展工作。
1955年地质部物探局锡盟物探队在锡盟北部,1958年地质部物探局北方大队125队在乌盟西北部,1961年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在二连地区,应用联邦德国Z-40型、匈牙利E-54型扭秤和加拿大高精度重力仪,寻找铬铁矿,同时开始进行矿区外围的1:20万比例尺的重力测量。
1957年,中苏合作在包头市建立国家级等重力基点。
1958年地质部东北石油物探大队、1960年地质部西北石油物探大队(后改为第三普查大队)、1978年石油部物探局普查大队分别在鄂尔多斯、开鲁、海拉尔、二连诸盆地开展1:50万~1:10万比例尺的石油重力勘察。70年代初期,重力测量开始以使用国产中、高精度重力仪为主,进口重力仪为辅。截至1987年底,完成重力测量面积112.6万平方公里,纯覆盖面积89.7万平方公里,占全区面积的76%,内蒙古第一物探队与地矿部第二物探大队联合编制了全区1:100万重力图。
1981年,地质部与日本石油二团签订合同,合作调查鄂尔多斯盆地北部石油,开展第二轮1:20万石油重力勘察。
1982~1984年,第一物探队建立EDB系统高程数据库。1985年l月~1985年10月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局电算站在IBM/AT微机上研制完成了《内蒙古中部区域重力数据库软件系统》。
电法勘察 1954年9月,地质部物探处派遣的2个电法专业队和1个综合物探队首次在卓子山、包头市昆都仑河、白云鄂博地区,应用自然电位计和仿苏ЭП—1型电位计配合煤田勘察、工程地质等进行电法测量。
1961年,内蒙古地质局物探大队引进激发电位仪。70年代引进短导线激电仪。从此全面推广激发极化法,同时对低频交流电法,充电法等新方法进行试验。1978年,内蒙古地质局物探大队试制成功大功率直流激电供电设备。
截至1987年底,地质、石油、煤炭、冶金、非金属等系统的电法勘察,除完成海拉尔、开鲁、二连、鄂尔多斯诸盆地的面积测量外,还为矿产普查完成近4000平方公里的面积测量,发现局部异常上千个,提供了大量的找矿信息。根据电法异常信息,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在察哈尔右翼前旗的平地泉地区与地质、钻探配合,打出12口自流水井;找到了苏尼特右旗谷那乌苏小型铜矿床;肯定并扩大了突泉县莲花山、四子王旗白乃庙、乌拉特后旗东升庙等一批多金属矿床的远景。
钻井物探(测井) 1954年,地质部物探局在卓子山煤田首次开展测井工作。1959年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在锡林郭勒盟赫格敖拉采用56型半自动电测仪和仿苏PAPK放射性测井配合铬铁矿勘察。此后,逐步应用于铜、铁、水文勘察等各个领域。
60年代后期,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队引进磁测井仪,在克什克腾旗黄岗梁、乌拉特前旗书记沟、固阳县公益明等铁矿区开展测井工作,对寻找井旁、井底盲矿体起到了积极作用。
1973~1977年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队与武汉地质学院合作,通过在四子王旗白乃庙铜矿、乌拉特中旗的克布铜镍矿等地区一系列试验,完成了《井中激发极化法方法技术及其应用的研究》,并在白乃庙矿区应用该方法发现4处盲矿体。蔡柏林、黄智辉、谷守民合编《井中激发极化法》1983年出版,获全国优秀科技图书二等奖。
1983年开始,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站第一物化探队115队、116队等应用JBC-2A型全自动测井仪及TYXF-5型组合仪,在二连、海拉尔盆地等处配合煤田远景调查开展测井工作。
2.化探
1956年,地质部物探局北方大队113队和114队,分别在锡林郭勒盟北部、大兴安岭地区首次采用金属量测量法开展普查、详查铬、铜矿。随后,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队、区域地质调查队及冶金、化工等系统都采用土壤、岩石、水系沉积物,水化学、植物、气体等地球化学方法在区内进行大量的化探工作。
1979年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队在大青山中段进行1:20万化探扫面试点。1985年,该队按国家统一要求在佘太幅及白云鄂博幅正式开展新一轮1:20万区域化探。同期,地矿部第二物探大队亦在内蒙古东部开展了此项工作。
1980年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局物探大队与浙江省、青海省物探队合作试制成功化探分析车,可在现场对30多种元素进行半定量快速分析,缩短了找矿周期。
1982年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站第一物化探队引进推广化学光谱法测定痕量金方法,为开展金矿勘察打开新局面。1983~1986年,该队与地矿部物化所合作完成了《内蒙古中西部荒漠、半荒漠区区域化探扫面方法技术的研究》。到1987年,采用不同化探方法共完成化探测量面积19.3万平方公里,有效面积16.9万平方公里,占全区面积的14%。中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局第一、第二物化探队80年代开展的新一轮1:20万区域化探,提供了大量的找矿信息,为包头市乌拉山、察哈尔右翼中旗新地沟、武川县东伙房等大中型金矿床的发现提供了可靠依据。
截至1987年底,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站物化探系统完成物化探勘察及科研项目共938项。
三、遥感技术及综合信息应用
1.遥感技术应用
1978~1980年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿系统相继成立遥感地质站(或组),建立了遥感地质技术队伍。与此同时,引用美国、法国和我国“尖兵一号”的航天遥感资料,开展以遥感矿产地质为主、多领域(包据遥感基础地质、遥感水文地质、遥感地震地质等)的应用研究。
1980年1月~1981年10月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局遥感地质站陈之立等同物探一队合作进行《内蒙古狼山~渣尔泰山地区层控多金属矿有关岩石影象特征及找矿方向》专题研究。该专题利用美国陆地卫星遥感图像、中国“尖兵一号”红外扫描、航空摄影图像和电子光学增强技术,成功地提取了含矿层及层控多金属矿床的信息,建立了找矿预测的遥感影象标志。1984年获地矿部科技成果二等奖。
1981年6月~1983年8月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局遥感地质站编制《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站航卫片典型地质影象图集》和《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站航卫片典型地质影象特征的研究》报告。
1986年8月~1986年10月,该站与武汉地质学院北京研究生部合作进行《内蒙古中部多金属矿区地质研究和找矿预测中SP0T图像的数字处理及初步应用》项目,应用第二代卫星——高分辨率的法国SP0T遥感资料,进行一系列的计算机数字图像增强处理和地质、矿产的详细解译,明显地提高了地质解译和找矿预测的效果。
1986~1987年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站有色金属地质勘察局在达尔罕茂明安联合旗北部克克齐—白音塔拉一带应用遥感资料配合物化探综合进行普查找矿选区。1987年4月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局遥感地质站进行了《遥感技术在内蒙古中部地区金矿找矿预测研究中的应用》研究。
2.综合信息应用
1982年11月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局地研队组建区内第一个数学地质组。1983年3月~1987年11月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿系统应用地质变量多元统计分析方法,先后完成13个矿产资源总量预测和大中比例尺成矿预测研究项目。代表性的科研成果有:
1985年1月~1985年12月地研队的《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站东乌旗——加格达奇Ⅲ级成矿带铜矿产资源总量预测报告》。
1985年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局第三地质队的《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站赤峰市南部地区原生金矿资源总量预测》。
1986年中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站有色金属地质勘探公司综合研究队的《内蒙古狼山地区铜多金属矿床统计预测》。
1987年3月地研队的《综合信息法在内蒙古中部地区原生金矿找矿预测研究中的应用》。
1987年5月,通过输入22幅1:20万图幅的重砂测量数据及矿物代码等信息50万条,建立了内蒙古中部地区重砂资料数据库。
1987年5月~11月,对内蒙古中部地区10幅1:20万航磁△T平剖面图进行了网格离散取数;作了化极、延拓、求导等计算机数据处理和自动绘图输出。
四、实验测试
1956年,地质部组建包头化验组,测试工作仅有化学分析,主要对岩矿、水及煤质进行分析。1958年成立中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局实验室(今中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局测试中心),增加了光谱分析、X射线衍射分析等仪器设备。到1987年,该中心科技人员已达237人,拥有进口及国产大型分析测试和选矿仪器设备300多台件,取得有价值的科研成果62项。
1.岩矿测试
1964年6月~1965年10月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局实验室主持完成“一○五”会战,对白云鄂博矿区物质成分进行了深入的研究。经过一年零四个月的工作,查明了6个大样的物质成分及铌(钽)稀土元素等赋存状态,为矿床地质评价、矿石选冶试验,资源综合利用等提供了依据。1985年提交《中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站白云鄂博铁矿区主东铁矿体内物质成分及铌(钽)稀土元素赋存状态实验报告》。
1973年9月,完成《矿石中锆和铪的分别测定》项目。
1973~1975年,进行《笑气-乙炔火焰测定矿石中的钡》研究。
1982年9月,完成《饲料级磷酸氢钙半工业试验》。
从1984年开展1:20万区域性化探扫面工作起,到1987年2月,测试中心完成了《X荧光光谱分析为主体的配套方案》,合理组合40个元素系统分析,实现了大型仪器与国产长城。520计算机的数据通讯。
1987年,测试中心计算机系统成立,具有较强的程序设计能力和图表绘制能力。
2.选矿试验
1973~1975年,内蒙古地质局实验室进行《四子王旗白乃庙铜矿物质成分与选矿试验研究》。
1976~1978年,内蒙地质局实验室与108地质队完成《炭窑口多金属伴生磷银矿的地质评价》。
1984年,测试中心与包头稀土研究院合作进行了《内蒙古哲里木盟扎鲁特旗801特大型稀有稀土金属矿床物质成分及选冶小型试验研究》。1984~1987年,测试中心还陆续完成了《巴盟甲生盘铅锌硫多金属大型矿床的矿石物质成分研究及选矿试验》、《巴林左旗白音诺尔铅锌矿选矿试验》、《呼市郊区什报气石墨矿选矿试验》、《巴盟东升庙以硫为主大型多金属矿物质成分和详细可选性试验报告》、《固阳县透辉岩型低品位磷矿初步可选性试验》、《固阳县十八顷壕低品位金堆淋试验研究》等项目。
3.岩矿鉴定
1970~1972年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局实验室与区调一队发现和评价了武川县赵井沟钠长石化和天河石化花岗岩型铌钽矿床(即“七○一”),并对铌钽及其它稀有金属的找矿标志、矿物学和地球化学进行了研究,对寻找和研究同类型矿床有指导意义。
1981年10月,洪慧弟、王相文等在东乌珠沁旗朝不楞矽卡岩型铁矿中,首次在世界上发现了硫盐新矿物“锡林郭勒矿”(一种含铅、铋复硫盐新矿物),得到了国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会的批准。
1985年12月,冯显灿、杨瑞迎等在苏尼特右旗哈尔哈达铁矿区的破碎带中,首次在世界上发现了新矿物二连石——一种含钒和铁的硅酸盐新矿物。得到国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会的批准。
五、地质测绘
1952年起,地质部直属的大地测量队、241地质队、卓子山普查队和华北地质局测绘大队,先后在内蒙古开展了地质测绘工作,但没有形成完整的地质测绘体系。
1958年1月,内蒙古地质测绘队成立,开始应用经纬仪等常规测绘仪器,在内蒙古境内正规进行大地、地形、工程测量、绘图编图、照相和水洗、熏晒蓝图等工作。
1963年该队参加并完成了中国与蒙古边界及中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站与甘肃省边界的勘测任务。
1964年,引进照相植字机,第一次在内蒙古的地形图清绘中采用植字剪贴,促进了绘图工艺的变革。1967年,在自治区首次使用聚酯薄膜,取代了测图纸裱糊在铝板或五合板上进行测、编、绘地形图的老方法。
1965年,研制成功“钻杆标”,并投入使用。1966年,“钻杆标”列入国家测绘总局主编的《地形测量手册》(地质勘探专业),作为国家靓标类型之一,在全国广泛推广使用。
“文化大革命”期间,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘事业受到严重摧残。1967年大批技术骨干和仪器设备被调到河南省和广西。1971年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘队被撤消,直至1976年才重新恢复建制。
1973年,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质局地研所添置了印刷设备,出版了内蒙古第一份铅印的地质报告和胶印的地质图件,结束了地质报告文字打字油印,地质图件熏晒和水洗蓝图的历史。1979年内蒙古第一张彩印的地质图件诞生。
1977年4月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站测绘队邀请青海省地质局测绘队,在武川县中后河测区,应用AGA 6BL型光电测距仪,测量了两条三等三角起始边,这是自治区首次采用光电测距仪进行边长测量工作。1979年4月,由国家地质总局调来一台民主德国产E0T-2000型光电测距仪,并在区内边长测量中普遍使用,从此淘汰了以钢尺丈量起始边(或基线)的落后方法。
1977年12月,引进长城203台式电子计算机,并开始在中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘中应用。1978年和1979年,受国家地质总局的委托,分别举办了华北和全国地质系统控制测量电子计算机学习班多期。1984年,引进一台美国产VIC-T0R-9000微型计算机,并采用自己设计的软件进行航测电算加密计算。1986年4月,在重庆召开的全国测量计算程序评比交流会上,《三、四等水准观测记录程序》被评为最优程序;《平板仪测图资料处理系统》、《图根交会点计算程序》、《图根线形锁座标高程计算程序》被评为优秀程序。1987年,由上述程序组成《大地、地形测量记录计算程序包(PC-1500)》。
1978年5月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘队在区内首次采用陆地摄影方法进行地形测图工作。在稍林沟测区进行了1:2000比例尺地形测量,改变了过去只能用单一平板仪手段测图的状况。
1979年8月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地质测绘开始使用航测方法进行内业制图。1980年7月和1985年7月,分别引进瑞士WILD仪器厂制造的B8s型和民主德国蔡司厂生产的T0P0C0RE-D型精密立体测图仪。
1986年1月,中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站地矿局电算站在IBM-PC/AT、CAD-286微型机上设计《地形数据库与彩色地图显示系统》,包括建库和显示两大部分。建库系统采用格网数据结构,按高斯投影带为建库单位,存储了区内5盟3市约60万平方公里的数字地形模型。彩色地图显示部分,可按指定地域从地形数据库中检索高程数据网进行计算,加工成彩环地形图、立体地形图和影象地形图,并通过计算机管理,分析地理信息资料,实现地图制图自动化。
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