金屬礦產資源鉆探技術探討

■賈占宏（青海省有色地質礦產勘查局八隊青海西寧810012）

金屬礦產資源鉆探技術探討

■賈占宏
（青海省有色地質礦產勘查局八隊青海西寧810012）

在地質勘探中，通常以鉆探工程和坑探工程為主，輔以地球物理勘探和地球化學勘查。地質鉆探，根據地質設計，在預定地點，利用鉆探設備鉆穿巖層，取得巖樣、水樣、土樣等實物資料，并通過鉆孔進行地下物理測量或地下水動態觀測等，在地質勘探中應用最廣。

金屬礦產 礦產資源 勘查技術

1　興海縣鄂拉山口銀多金屬礦概述

通過對興海縣鄂拉山礦源大致存在區內的資料進行綜合對比、分析研究等一系列的技術和措施來觀測和驗證預測區內的礦源分布、礦源開采前景，為下一步普查做基礎。青海省興海縣鄂拉山口銀多金屬礦位于柴達木地塊東南緣——鄂拉山火山～巖漿弧弧前增生楔西南部之顎拉山造山帶南部，處于北北西向溫泉～瓦洪山斷裂構造帶的東南端，在平面上處于東西向構造帶、北北西構造帶和北東向構造帶的交匯處，其北北西向溫泉斷裂對盆地沉積，火山活動起著明顯的控制作用。在該斷裂以西為中酸性、酸性侵入巖廣泛分布的顎拉山巖漿巖帶，以東則為河卡山前陸逆沖斷帶，發育三疊紀陸相火山巖和含火山巖的復理石建造，并發育火山機構，是我省重要的多金屬成礦帶——鄂拉山多金屬成礦帶。掌握了這些資料后就可以進行普查。普查就是對有開采前景的礦化區域進行地質、物探、化探和取樣工程，對礦源的開采和范圍進行確定，通過對比進行系統的研究和和評價，為礦源進一步查找做鋪墊。詳查就是在預查和普查之后通過取樣分析等一系列方面研究，預計出礦源的遠景估量，結合實景情況做出結論是否有開采價值，然后列出開采區域范圍，制定出一系列整體規則和建議書。根據礦區地質構造分區圖及地質演化特征，鄂拉山成礦帶由北面的興海弧形體和南部溝里—苦海楔形體復合而成，是華力西和印支期褶皺構造的疊加產物；早期石炭紀—早二疊世的活動型沉積，經過晚二疊世的整體隆升和期末的擠壓造就成晚華力西褶皺基底。相繼整體沉降接受早、中三疊世淺海陸棚環境下的裂陷槽活動型沉積建造，中三疊世晚期再次整體隆升和擠壓褶皺，形成晚華力西、早印支復合造山亞帶，同期由于北北西向溫泉斷裂構造活動促使該區地殼在拉張作用下持續裂陷，并因不均衡發展促發火山噴發，形成晚三疊世陸相火山巖蓋層；之后該區繼續受構造活動影響經歷了多期構造熱事件和造山運動，相伴次火山或潛火山型印支期和燕山期的花崗巖類侵入體。

根據1/5萬區調地質資料，區域內出露地層主要有：二疊紀、三疊紀、侏羅紀、第三紀及第四紀地層。尤以三疊紀地層分布最廣，也是該區主要的賦礦層位。普查區地層以三疊紀地層為主，該地層是工作區內主要的含礦巖層。根據巖性特征又分為：晚三疊世鄂拉山組（Te 3）陸相火山巖建造（為一套陸相火山碎屑巖夾火山熔巖、不穩定沉積碎屑巖的地層）、早中三疊世鬧倉堅溝組(T1～2n)復理石建造及火山巖建造。另外在乎盧毫秀瑪地區上覆少量山間盆地沉積的第三紀紫紅色粉砂質泥巖。勘探，就是對開采區各種采樣工程進行加密以及可行性系統研究，從而確定礦體的儲存級別，為后期礦區建設規模、礦源質量、開采方式、原礦石冶煉工藝以及礦區總體布置、礦區建設設計等諸多方面提供依據。

2　勘查中主要運用的鉆探技術

2.1反循環鉆探技術

反循環鉆探技術分為空氣反循環和水力反循環兩大類。水力反循環鉆探技術的循環介質是水或者泥漿之類，它的工作原理就是將水或者泥漿傳送到孔底，取心鉆頭就可以得到柱狀的巖心，然后取得的巖心就可以隨著鉆頭到達地面。空氣反循環鉆探技術的工作原理就是雙臂鉆桿外管將空氣輸送到孔底，空氣到達孔底之后就會產生膨脹，對孔底的潛孔錘會產生一個沖擊力，從而潛孔錘就會對孔底的巖石產生劇烈的撞擊，使巖石剝落。因此，當鉆桿回到地面的時候也會帶回一點剝落的巖石，通過對這些巖石的研究，就可以得到想要的資料。無論是那種技術，它們的應用范圍都很廣，在復雜的或者松軟的地層都可以使用。

2.2繩索取心技術

繩索取心技術的核心工具有用于堵塞時打撈的工具和裝滿巖礦心的巖心管。當獲取巖心時，鉆桿住是不需要提升的。這項技術十分便捷，且其適應性非常強，因而得到了較為廣泛的應用。這種技術鉆進的深度不大，使得設備的鉆進效率大大地提高。繩索取心技術在鉆探地熱、天然氣、固體礦產以及冰層等領域有著廣泛的應用。

2.3液動潛孔錘鉆探技術

液動潛孔錘鉆探技術的工作原理是用沖洗液帶動液動潛孔錘的工作，當沖洗液沖擊潛孔錘時，潛孔錘將接收的能量傳送給鉆頭，于是鉆頭就可以產生有節奏的沖擊負荷對巖石進行猛烈的撞擊，從而得到巖石的樣品。液動潛孔錘鉆探技術能夠充分利用一些硬度大的巖石脆性大、抗剪強度低等特點，有效解決了復雜地位的鉆探工作。液動潛孔錘鉆探技術在水電建材、金屬礦山以及石油化工等等領域有著廣泛的應用。

3　工程地質取樣技術

鉆孔取樣的鉆進要求。應采用較平穩的回轉式鉆進。若采用沖擊、振動、水沖等方式鉆進時，應在預計取樣位置1m以上改用回轉鉆進。在地下水位以上一般應采用干鉆方式。在軟土、砂土中宜用泥漿護壁。若使用套管護壁，應注意旋入套管時管靴對土層的擾動，且套管底部應限制在預計取樣深度以上大于3倍孔徑的距離。應注意保持鉆孔內的水頭等于或稍高于地下水位，以避免產生孔底管涌，在飽和粉、細砂土中尤應注意。采取原狀土樣的鉆孔，其孔徑必須要比取土器外徑大一個等級；地下水位以上應采用干法鉆進，不得注水或使用沖洗液，地下水位以下鉆進時應采用通氣通水的螺旋鉆頭、提土器或巖芯鉆頭。當土質較硬時，可采用二重管回轉取土器，取土鉆進合并進行；在飽和黏性土、粉土、砂土中鉆進時，宜采用泥漿護壁。取土器下放之前應清孔。采用敞口式取樣器時，殘留浮土厚度不得超過5cm；取土器應平穩下放，不得沖擊孔底。取土器下放后，應核對孔深和鉆具長度，發現殘留浮土厚度超過要求時，應提起取土器重新清孔，提升取土器應做到均勻平穩，避免磕碰。

4　結束語

目前，隨著我國金屬礦產的開采，我國金屬礦產的量也越來越少，同時我國勘查技術也在逐漸的由淺部礦發展到深度礦，深度礦開采的難度也越來越大，這就要求我國的地質勘查企業不斷改進勘查技術，提高礦產資源勘查水平。隨著我國在礦產資源方面的投入，我國已經建立了一整套勘查技術評價體系和技術，這些必將為我國金屬礦產勘查技術的發展奠定了堅實的基礎。

[1]彭省臨，劉亮明《大型礦山接替資源勘查技術與示范研究》[M].北京:地質出版社，2011:12.

[2]徐才明，高景華，榮立新等《地面地震層析技術在金屬礦勘查中的試驗研究》[J].物探與化探，2011，29(4):299～303.

F416.1[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～178～1