(金川集團股份有限公司,甘肅 金昌 737100)
隨著國家經濟高速發展,對各種有色金屬礦產資源的需要日趨擴大,如何找到更多礦產資源是我們應該考慮的重點,關乎國計民生。探索更為有效的勘查方法,發現其賦存規律,用少量投入獲取更多資源,滿足社會發展要求。因此,有必要總結其勘查的方法,為今后更為有效勘查,獲取更多資源提供借鑒。
我國主要有色礦產資源分布特征如下:①分布廣且不平衡。如在長江中下游地區銅礦居多,山西、廣西等地區鋁礦居多,而西部地區銅礦和鋁礦各有分布。②除個別資源總量較大但人均占有量少,有色金屬礦產資源整體比較匱乏,資源對外的依賴性較強。如鋁土礦整體質量不高,需要大量從國外量進口。③富礦稀少、貧礦較多,開采難度系數高。如銅資源,其開采的價值遠遠低于世界上其他主要產銅的國家。
新中國成立以來近七十年的地質找礦工作,我國大部分地區近地表已經基本勘查清楚,下一步將主要開展地下500m~2000m空間的有色金屬資源找礦,其找礦難度越來越大。為了有效降低其的找礦風險和找礦難度,地質、物探、化探等方法的組合必將成為今后有色金屬地質找礦的重要手段,而且必將發揮越來越重要的作用。在市場經濟條件,其勘查應緊密圍繞國家找礦規劃,積極在推進西部各省(區)銅、鎳、鋁等重點成礦區帶上的找礦勘查活動;同時,加強老礦山的深部邊部勘查。在前期理論研究和累積經驗的基礎上,不斷創新發展地質、物探、化探等多種方法(或組合),提高有色金屬資源找礦勘查的應用效果和價值。
前人也曾針對有色金屬勘查問題進行深入研究,取得了一定的成果。但由于成礦系統的復雜性、化探測試精度和物探儀器設備落后、地質認識的局限性、物化探異常解譯的多樣性等原因,且隨著勘查深度和勘查難度增加,現在國內礦產資源勘查進入一個瓶頸期。20世紀,由于物化探手段和設備沒有突破性發展,上述找礦成果認識更多依賴于國外的勘探技術及設備。近年來,隨著經濟發展、勘查投入的增加和地質理論研究深化,物探、化探和遙感等新技術和新儀器的出現,對有色金屬礦產資源的勘查深度、勘探精度和有效性也在逐漸提高。特別是隨著計算機處理能力提高,遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位導航系統(GPS)等3S技術的引入,大幅度提高了深部礦產資源勘查的可靠程度。
由于有色金屬基本具有不同程度的磁性、電性、放射性、重力等物性特點,物探方法就是查明地表以下至深部各地質體的這些特性以及其與正常背景值的差異性,對地表以下的地質體具有“透視”的功能和指示作用,勘查深部資源的重要手段之一。
目前常用的有色金屬物探方法有:航空磁法和地面磁法(M)、激發極化法(IP)、瞬變電磁法(TEM)、電磁法(EM)、重力測量(G)、可控源聲頻大地電磁法(CSAMT)等。其中,大探測深度物探技術的瞬變電磁法和可控源聲頻大地電磁法的發展為深部有色金屬勘查帶來了新的機遇。
TEM具有穿透高阻能力強,受干擾小,勘探深度大,分層能力強,地形影響小等特征,對有色金屬礦勘查(塊狀硫化物)有較好的勘查效果。尤其是地-井TEM(軸向單分量或三分量)的接收探頭更接近目標體,受地面電磁干擾小,空間分辨率高、方位信息準確、探測深度大(>2000m)。
CSAMT具有穿透高阻能力強、勘探深度大(數百米至幾千米)、空間分辨能力高、地形影響小、高阻的屏蔽作用小等特征,有些無法用直流電法探測的高阻層下的地質體,用CSAMT法可得到好的效果。
近年來,借鑒西方先進礦業國家經驗,逐步發展井中磁測、井中激發極化法及井中瞬變電磁法等物探方法,尤其是改進后井中瞬變電磁法可探測到深三千米、距鉆孔200m~300 m范圍內大的良導體,并可確定其位置、形態和規模,對尋找深部資源發揮著重要作用,成為圈定深部隱伏資源的有效組合方法之一。
化探主要是通過分析化學元素結果與背景值的差異來確定勘查方向、資源類型。其適用范圍廣,可較好地發現礦產資源的分布范圍,彌補物探方法的不足。
常用的有色金屬化探方法有:水系沉積物(D)、巖石地球化學測量(R)、土壤地球化學測量(S)、巖屑測量(T)、重砂(PC)、水法(W)、植物測量(P)、地電提取法(E)、活動態金屬離子法(MMI)、元素活動態測量法(MOMOG)等。
隨著科技發展,化探技術也在不斷改進。深穿透化探方法以元素從深層向表層的遷移為背景,尋找深部隱伏資源,其探測深度可達百米甚至數百米,可以測量到極微弱找礦信息,常常在ng/g以下。
電吸附化探方法測定的指標是礦床的成礦元素和伴生元素,是一種直接的找礦方法,可用于土壤、巖石地球化學測量的各個找礦階段,即概查、普查、詳查、精查及已知礦床深邊部的地質找礦。
隨著地質科學技術發展,不僅出現了上文所提及的3S找礦預測定位技術和多元物探數據三維聯合反演解釋技術,各種成礦理論和找礦預測方法亦層出不窮,如MRAS礦產資源評價系統和銅鎳礦床的找礦專家系統(CGES)等。
國內外眾專家學者逐漸形成共識,綜合地質、物探、化探、遙感等多元素信息的找礦預測方法(組合)是未來礦產資源勘查發展方向,必將提高有色金屬礦產預測選區的準確性和勘查成功率。
綜上所述,為更好支持我國經濟持續發展,尋找更多、質優、價高的礦產資源是今后有色金屬勘查的重要任務。因此,須不斷創新和探索有效的勘查技術方法(或組合),積極總結資源的賦存規律和勘查經驗,獲取更多有色金屬資源,合理規劃和開發,達到個人、國家和自然環境的和諧發展。