李龍龍(江西省地質礦產勘查開發局贛南地質調查大隊,江西贛州341000)
金屬礦床深部找礦中的地質問題探析
李龍龍(江西省地質礦產勘查開發局贛南地質調查大隊,江西贛州341000)
隨著能源的開發進程逐漸加速,我國社會對于礦產資源的需求量逐年上升。而礦場資源是不可再生資源,針對于新的礦區的挖掘難度比較大。為了實現對于能源的充分利用,需要在原有的礦床深度進一步的找礦。由于被挖掘的礦床環境比較特殊,需要對深部礦床進行地質問題分析,以提升深部找礦的安全性。基于此,在本文中對金屬礦床深部找礦中的地質問題進行研究。
金屬礦床;深部找礦;地質問題;探析
基于金屬礦床深部找礦的采礦模式,從能源角度上有效的增加了礦產總量,是礦產開采中的重要途徑。從機構及發展角度進行分析,該種金屬礦產開發,滿足我國經濟社會的發展,促進采礦技術提升。但是在實際的礦床深部找礦中,需要對地質環境中的各方面問題進行考量,分析不同的地質條件對于采礦的影響。
從礦產的深度上進行分析,當深度超過500m的礦產資源被認定為是深部礦產,那么該種類型的礦床就是深部礦床。深部礦床與普通的礦床實際形成的原因不同,深部礦床形成比較復雜。深部礦床大部分是由于巖漿活動和巖漿的熱液活動相互影響而形成,換言之,深部礦床所處的地理環境為火山巖,基于這樣的環境將會對礦產的深度挖掘帶來一定的風險,由于火山巖環境中的礦產分布比較分散、礦產量難以進行估計,并且所需要開展的規模不定,這些因素都會為產礦工作帶來難度[1]。
近年來,我國礦產資源勘查工作中面臨著很多難題在新區、老礦山以及各類隱伏礦區中的進行深度的探礦存在著很多問題自20世紀90年代歐美很多發達國家逐漸完成了立軸式鉆機到全液壓動力頭鉆機的更新換代。而在我國,本世紀初對新工藝技術適應性較差的立軸鉆機依然在實際應用中,而對于使用新一代全液壓動力頭鉆機需要花費重金進口。我國采礦環節中這種落后的局面,將會嚴重的制約著深部找礦工作的開展。
然而,隨著科技信息技術的逐漸發展,我國成功研制出了大深度小直徑薄壁繩索取芯鉆桿,并且完成了高強度繩索取芯鉆桿螺紋副和桿結構上的優化處理。基于這樣的設計,使得我國深度找礦中所應用到的鉆桿強度提升,將鉆桿的密封性提升,并且降低了鉆探施工的實際成本。
2.1 成礦深度確定與分析
在不同類型的成礦中,其作用的深度不同。在基性超基性巖-硫化銅鎳類型礦床中,經過相應的研究,得出其礦床的深度在10km左右;而在高溫熱液型礦床中,其礦床礦產類型為鎢礦或者錫礦,那么其礦藏的深度位置一般為7~8km。對火山巖進行分析,火山巖礦床深度在2km以下。除了以上幾種礦床類型之外,還有一種比較特殊的礦床,該種礦床為韌性剪切帶,其深度與火山巖的深度相似,內部溫度比較低,并且通常在450℃以下。從礦產資源分析中能夠發現,在韌性剪切帶中淺部與中淺部都能夠形成一定的成礦作用,時并其成礦的范圍在3~5km[2]。
2.2 地質條件對于深部找礦影響分析
2.2.1 火山作用影響
火山成礦也會對于深部找礦產生一定的影響,因需要對其進行分析。由于火山成礦的作用,其會隨著側重豎直方向的不同變化,而產生不同程度的噴發改變嚴重的情況下降會引起安全問題。火山成礦的問題在垂直變化速度中比較快。在開放態勢下,這樣形式的火山成礦作用,能夠將避免礦床上的物質聚集情況出現。因此,在實際的采礦環節中,要想減少物質聚集中產生的問題,需要特別的主火山巖地質問題,盡量得將火山巖地質設定在封閉地段以及偏淺地段中。此外,在火山巖成礦范圍內,還包含了次火山架構成礦,這樣的模式需要對噴發中心所存在的該地段進行重點檢查。經過檢查之后,如果發現次火山,需要對礦床進行深度的檢查,以免出現危險事件。
2.2.2 沉積作用影響
金屬礦床直接表現出來的特征就是沉積作用,沉積作用在時礦產資源分析中比較常見,沉積作用對于垂直方向的礦體能夠產生影響,并且在垂直礦體中能夠實現層序性的變革。該種沉積作用不會影響到礦層的總走向,只會潛藏在垂直偏移中。除了垂直偏移出現問題,也還會對礦床構架下的盆地產生影響,因此會導致帶有金屬礦的礦床實現慢慢的移動。沉積成礦的模式會對沉積態勢下的理化條件產生一定的影響,為了掌握好成礦狀況,需要確定好空間地帶將深部找礦工作逐漸優化[3]。
2.2.3 地質變質作用影響
在不同的地理位置中,其變質巖區不同,深部找礦的變質巖區類型主要分為三種:①中等變質巖區。在該種類型的變質巖區中,所研究的對象是原巖建造、原始成礦物質兩者之間的關系。在中等變質巖區中還需要對原始含礦層深部位置進行確定,對深部位置中多期變形的轉折端位置進行分析;②高級變質巖區的問題分析。在高級巖區中,與中等巖區相比,其存在著多期變形構造,以及成礦位置關系問題,因此需要判斷向型或者是背型構造以及其成礦作用位置關系。例如,在遼寧弓長嶺鐵礦中,需要特別注意高級變質巖區中所存在的問題,針對高級巖區中的深部樞紐位置進行研究;③在第三種類型中,為地質變質熱作用,基于這樣的作用,能夠判斷出深部找礦的具體方向。
2.2.4 巖漿入侵的影響
在深部找礦中,由于大部分的礦床屬于火山巖,在進行深度開采環節中有可能會出現巖漿入侵的情況,因此,在實際分析中需要考慮到巖漿入侵問題的影響。首先需要針對入侵物質的組成,從巖石結構的垂直方向上的變化、多期入侵的巖石聯系,然后對礦床熱流體的空間范圍進行綜合性的分析。
航空物探技術在深部找礦中的應用,能夠成功的運用科學界所研制和集成的是航空物探綜合站技術,通過一次測量所得到的電性、磁性、放射性等物理參量,對地下礦床中的火山巖性、構造等進行分析。該種技術在礦床分析中能夠在短時間內得到大量的礦床地質信息反饋,提升礦床地質層分析的時效性。在該項深部找礦技術應用環節中,其產物是氦光泵磁力儀器,該種儀器在國內地質礦產勘探深部找礦工作中能夠發揮出較為重要的作用[4]。
3.3 地下物探技術
隨著計算機技術的逐漸更新,在金屬礦床深部找礦的地質條件分析環節中,借助物理技術與計算機技術相互銜接,實現地下物探技術的應用。該種技術主要針對礦床中不易發現的物質,利用儀器設備來檢測出隱蔽物與周圍介質的密度、物理性質以及化學性質,并且對礦床周圍的重力場、電場、磁場等參數。
在本文中研究中,我國采礦環節中這種落后的局面,嚴重的制約著深部找礦工作的開展。但是伴隨著科技信息技術的發展,該項技術正在逐漸的完善與優化,并且在未來的礦產資源利用上存在著較大程度的優化。在金屬礦床深部找礦地質條件分析中,對成礦深度確定與分析。并且研究地質條件對于深部找礦影響,分別從沉積作用、地質變換、巖漿影響以及火山巖等方面進行研究。
[1]張 青.金屬礦床深部找礦的地質問題探討[J].建材與裝飾,2015,50:173~174.
[2]花冬蕾.芻議金屬礦床深部找礦中的地質研究[J/OL].科技創新導報,2015(13).
[3]王 煉,朱 魁.金屬礦床深部找礦中的地質研究[J].有色金屬文摘,2015,03:52~53.
[4]楊 越.基于金屬礦床深部找礦中的地質研究[J].資源信息與工程,2016,03:65~66.
金屬礦床深部找礦是我國礦產資源開發中的重要途徑,雖然該項技術在實際實施中還存在著一定的問題,但是伴隨著科技信息技術的發展,該項技術正在逐漸的完善與優化,并且在未來的礦產資源利用上存在著較大的優化。當前我國深部找礦技術與90年代相比,其技術進步很大,深部找礦途徑增加,具體的體現在以下幾點:
3.1 瞬變電磁測量
瞬變電磁測量技術能夠比較成功的運用高溫超導理論,在該技術工具中包含著高溫超導磁強計。該磁強計在實際應用中能過將測量的深度提升,在計算機上好獲得較大剖面的曲線。在用于深部找礦環節中,所測量的數據信息比較準。
3.2 航空物探技術
P618.2
A
2095-2066(2016)32-0095-02
2016-11-1
李龍龍(1988-),男,江西贛州章貢人,助理工程師,函授本科,國土資源調查專業。