劉念梁(四川里伍銅業股份有限公司,四川甘孜626200)
探析固體礦產找礦的勘查方法
劉念梁(四川里伍銅業股份有限公司,四川甘孜626200)
礦產資源作為一種非再生資源,不僅是社會可持續發展的重要物質基礎,也與國家安全密切相關。為了滿足我國經濟發展的需要,減少對外國礦產品的依賴,必須要重視找礦勘查工作,形成良好的資源消耗補償機制,為我國的社會經濟持續健康發展提供堅實的保障。本文首先對固體礦產勘查的相關原則進行了簡單分析,并探討了固體礦產勘查的一些方法,最后結合筆者工作實例,對銅礦和礦山深邊部找礦的勘查方法進行了具體分析,以供同行借鑒參考。
固體礦產;找礦;原則;勘查方法;建議
我國正處于全面建設小康社會的高速發展時期,對礦產資源的需求巨大,新增資源儲量大大低于消耗量,可供開發的后備資源地缺乏,部分大宗有色金屬礦物原料對外依存度增高,礦產資源供需形勢依然十分嚴峻。固應加強我國礦產資源找礦勘查力度,綜合運用常規勘查技術,借鑒國內外礦產勘查新進展,合理利用先進勘查技術,提升找礦的效率和水平,努力增加資源儲量,提高資源保障程度,緩解礦產資源需求的壓力。
關于礦產勘查的一些基本原則,前人已經做了很好的總結,如侯德義提出的找礦勘查五原則和趙大鵬原始的對立統一的勘探過程最優化準則等。可以基本概況為依照客觀規律,運用科學的方法,實現用較小的勘查投入達到最佳的找礦效果的目的。根據本人多年礦山深邊部找礦工作經驗,個人認為從礦業公司的角度出發,應重點把握以下幾個方面的原則:
(1)實事求是、因地制宜原則。在固體礦產勘查工作中,最基本的原則就是要遵循客觀的地質規律,根據礦床的實際地質情況選擇適合的地質模型,并根據最新發現的地質特征不斷總結和修正原模型,而不能機械地套用已有的地質模型。從而做到因地制宜,擇優選擇找礦勘查方法、綜合運用各種勘查技術手段,實現通過最小的時間、最少的成本投入獲得最佳的找礦效果。
(2)經濟合理、易于開發為原則。礦業公司不同于國家公益性地質勘探,而是以追求盈利為目的。故應該爭取以最小的代價在最短的時間內找到能夠開發的礦產資源為原則,礦業公司應以已開發的礦山的深邊部找礦工作為主:①因為隨著該區的地質工作程度的提高,對該區的成礦規律會有更加充分和準確的認識,有利于取得新的找礦突破。②因為礦山周邊基礎設施已經基本建設完畢,如果在礦山深邊部發現新增的礦產資源則可以利用原有的系統,減少很大一部分開發成本。
(3)統籌規劃、重點勘查的原則。在實施固體礦產勘查時,必須要根據不同勘查項目的特點進行統籌規劃,制定合理的長短期勘查目標。對于工作程度較高、成礦條件有利的地區,應該多投入資金,進行重點勘查,爭取在短期內取得地質成果。而對于風險較大的國家戰略性儲備礦產資源,則應制定長期的勘查目標,循序漸進,分階段的投入勘查資金,進而降低勘查的投資風險。
最近幾年以來,隨著地表礦的發現及開發利用,淺部礦越來越少,地質找礦的難度也逐漸加大,未來地質找礦的工作重點將逐漸向深部隱伏礦轉變,礦山企業尤其應重視對已知礦山周邊及深部隱伏礦的勘查。為了取得找礦的突破,不能局限于原有的勘查技術手段,應根據勘查目標的實際情況,加強對新的找礦技術和方法的應用,組合運用傳統的找礦方法,提升礦產資源勘查的效率和準確率,從而為后續的開采工作提供更多更好的數據信息資料。下面簡單介紹下目前常用的一些較為先進的找礦勘查技術方法:
(1)電勘查找礦技術。該種技術在區域性調查研究中發揮著極其重要的作用,在山區及礦山深部找礦時也經常使用這種技術,該種方法的原理是通過改變發射機和接收機的頻率范圍來探測礦體。電法勘探能夠發現近1000m深度的較大礦體的存在。固對于一些有色金屬礦產的深部找礦來說,可以使用這種勘查技術進行一些基本的信息處理,從而提升找礦的準確度。
(2)航空物探找礦技術。該種技術主要應用在海洋及地形條件惡劣、地表覆蓋層較厚的地區。該種方法具有效率高、控制范圍大的優點,通過和遙感技術的結合能夠為找礦勘查提供更加精確以及詳細的資料信息,可以說是固體礦產找礦中一種不可或缺的重要方法。
(3)地震勘查技術。該種技術適用對起伏不大的地層及構造界面的勘測,相比電法勘探,能夠準確測定礦體的深度和形態。該技術在石油勘探中應用較為普遍,后隨著地震勘查技術的發展,現在也逐步被應用于固體礦產勘查領域,相信隨著數據分析及信息處理技術的發展,未來地震勘查技術將會成為固體礦產深部找礦的重要勘查手段。
(4)基于數學模型的找礦勘查技術。在學科建設的時候人類一直都習慣于利用數學模型,同樣地,地質勘查中也不例外,數學模型是必不可少的工具。這種方法簡單地說就是基于真實的數據信息,將這些信息在計算機中實施已經的處理,便能夠建立起對應的三維模型,通過這些三維模型便,可以獲得很多礦區地形的特征數據信息。
3.1 黑牛洞銅礦的地質特征及勘查方法
黑牛洞銅礦位于江浪穹窿構造內部變質核雜巖中,成礦構造主要由穹窿背形及其內部的環狀剝離斷裂構造組成,如圖1所示。

圖1 江浪穹窿背形構造示意圖
(1)地球物理特征
區域磁場特征。該區域的圍巖、礦石存在較大的電性差異,其中團狀礦石的導電性最好,電阻率小于100Ω·m,礦化蝕變帶的導電性較差,電阻率在1500~4000Ω·m范圍內,而以石英巖、片狀石英巖、云母石英片巖為主的圍巖導電性最差,電阻率高達4000~6000Ω·m。礦體、礦化蝕變帶和圍巖之間的電性差異非常大,為該區應用電法勘查技術提供了良好的地球物理前提。
(2)勘查方法
基于該銅礦區出現的電磁異?,F象,選擇利用物探方法對其實施地質探礦,2006年通過對黑牛洞礦區PD7硐內的I-3礦體實施大功率充電,同時在礦區以南的位置進行電位剖面測量,發現了較大范圍且連片的充電異?,F場,以60mV點位異常強度為等值線圈出現由北向南減弱,長度在1000m以上,寬度在200~400m之間。根據對該區地質資料的綜合分析,推斷該電位異常是由銅礦體充電后產生,表明礦體分布范圍較寬,有連續向深部及外圍延伸的可能。
在隨后的詳查工作過程中,通過對異常地段實施地質填圖,發現了圍巖蝕變現象,并根據物探異常找出了礦化段,通過探槽查明了地表出露礦體的產狀、走向以及形態。然后根據礦體的產狀特征和物探異常特征進行圈定礦體,針對圈定出的礦體來布設地表鉆孔,控制礦體延深。后經過詳查工作證實了物探異常指示的礦體延伸與分布情況,成功勘探出儲量大、品位高、礦體連續性較好的黑牛洞中型銅礦。
3.2 直升機航磁法在深部找礦中的應用
我國多數礦山開采深度較淺,大多數礦山的開采深度不足500m,現有礦山的深部仍有較大的找礦潛力。而傳統的尋找深部隱伏礦的物探勘查方法由于受地形復雜及礦區廠房及礦坑的影響,存在無法連續大面積的進行物探測量,而航空測磁可以避免這個問題。另外,直升機航磁法較地面測磁而言,它消除了地面建筑物等的影響,因此具有更高的測量精度和異常分辨率,有利于發現礦區深邊部的隱伏礦體。下面以大冶鐵礦為例,闡述下直升機航磁法在尋找深部隱伏礦體中的應用。
位于湖北省黃石市的大冶鐵礦在實施 “危礦找礦”的時候,通過直升機實現了1:10000高精度航磁。儀器的定位精度高(2m)、測量精度高(2nt)、飛行高低也很低(平均飛行高度大約在144m),這些優點的在很大程度上克服了1:2000地面磁測的不足,比如說受地面干擾大、地形影響大等。通過這種方法成功勘查出了老礦體深邊部的隱藏礦體,后來經過鉆孔對其進行驗證之后證實為鐵礦體。
隨著我國社會經濟的不斷發展,對于礦產資源無論是在質量還是數量上的需求都在不斷提升。而隨著地表及淺部礦產資源的不斷開發利用,找礦的難度也在日益加大。固在合理開發利用現有的礦產資源的基礎上,必須不斷的對找礦勘查方法進行改革創新,通過新的找礦勘查技術和傳統的勘查技術組合應用,實現礦產勘查的新突破。從而保證我國礦產資源儲備的安全,滿足國民經濟發展對礦產資源的不斷需求。
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A
2095-2066(2016)05-0102-02
2016-1-18
劉念梁(1986-),男,助理工程師,本科,主要從事固體礦產勘查、礦山地質等相關工作。