張立東
(黑龍江省地質調查研究總院,黑龍江 哈爾濱 150036)
小興安嶺是東北地區東北部的低山丘陵山地,是松花江以北的山地總稱。小興安嶺地區是我國重要的用材林基地,林區總面積為1206萬公頃,其中森林面積超過500萬公頃,林木蓄積量約4.5億m3,其中紅松蓄積量達到全國一半以上,超過4300萬m3。素有“紅松故鄉”之美稱。隨著我國“五位一體”理念的提出,生態文明建設日趨重視,這關系著人民的復制,關乎民族未來的大計。保護自然環境越來越受到重視。
近年來,由于發展農業出現毀林、毀濕地開墾造地,還有企業和個人為了謀取利益出現“超采”濫伐的現象,嚴重破壞小興安嶺地區生態平衡。國家為了保護小興安嶺生態平衡制定一系列的保護措施,這些措施制定對林業生態環境起到一定保護作用的同時也制約我們礦產資源的勘探工作,為了能在保護生態資源的前提下不影響我們地質工作的順利進行,我們地質人就要從工作方法上解決問題。
再者,隨著人類社會的發展和進步,對礦產資源需求不斷增加,加之近些年來找礦力度擴大,地表的礦產資源已基本被找到,我們的找礦方向轉到了找尋深部礦、隱伏礦上,傳統一些找礦方法已經無法滿足現代找礦需求,也顯現出應用范圍的狹小以及自身的局限性,比如槽(井)探在這方面問題尤為突出,再加上大鉆的不靈活性,由于這些因素推動,進而出現一些以淺鉆代替槽(井)探的想法。淺鉆在一定程度上替代槽探等地標工程,能夠達到保護環境、合理的成本,且是有的放矢的經濟型勘探方法。所有以淺鉆代替槽探等地標工程的勘查技術方法及其應用研究逐漸成為國內外流行趨勢[1,2]。為了順應和滿足國家的發展需要黑龍江省地質調查研究總院先后對小興安嶺伊春地區進行淺鉆施工,以達到解決異常查證問題,從而代替槽(井)探。
美國、澳大利亞等發達國家自從20世紀60年代以來就開展淺鉆方法工藝研究,一直重視環境保護,但是其生產設備主要用于地形平坦地區,并且使用的鉆探工藝為高校的大型空氣反循環鉆探工藝。設備研制主要是針對于農業、地下水的地質調查,還有就是高爾夫球場鉆孔等工作。國內主要是依據不同的地質景觀進行大量的淺層鉆探設備及配套的鉆具等的研究。基本上形成了輕便淺層取樣鉆機系列和機動淺層取樣鉆機系列。國內多數地區已經并正在進行這種工藝的研究。TGQ-30輕便取樣鉆機,正在濕潤半濕潤地區開展淺鉆化學勘查技術方法研究;TGQ-100車載機動淺層取樣鉆機,正在干旱戈壁地區開展空氣循環鉆進工藝示范;“鹽湖探險一號”,可以適應于多種地形取心工作[3-5]。
在小興安嶺伊春地區開展銀多金屬礦普查工作使用的鉆機為北京探礦工程研究所研發的TGQ-15A,鉆機主要運用在化探取樣、地質填圖、物探爆破孔等。裝備特點:重量較輕、安裝操作簡便,適應于全地形施工。
以鉆代槽勘查技術方法研究的基本思路在于:利用淺鉆技術方法在重要的物化探異常區開展工作:一是槽探施工明顯受限的情況下,用淺鉆工藝代替槽探施工;二是槽探施工可能對環境破壞較大,用淺鉆完成槽探施工目的。
淺鉆技術方法的應用,要注重淺鉆布孔的研究工作,在擬定槽探施工地區看,依據巖石出露情況,結合地質產狀,布設鉆孔孔位,設置鉆孔間距。盡量做到使單孔可以控制多個槽探取樣區域;在覆蓋較厚區域,要注重均勻布孔,針對不同礦種、礦床類型,鉆孔間距進行適當調整,一般貴金屬、脈巖型礦床施工鉆孔間距較小;而對于淺成低溫熱液型、斑巖型礦床,鉆孔間距相應較大。最后依據見礦情況適當加密鉆孔以達到控制礦體目的。
2014年黑龍江省地質調查研究總院在伊春市友好區碧云林場東北約15公里處進行淺鉆實驗研究。主要對化探友11-Ht-06組合異常進行查證,分別在18線、20線、22線施工38個、23個、41個淺鉆鉆孔,共841m,鉆孔中見有黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化,粘土礦化,通過實驗室測試分析,共發現礦體4條,礦化體6條,賦礦巖石為板子房組中酸性凝灰熔巖。通過淺鉆工作全面展開,解決我們的地表異常查證,同時準確的確定今后工作的地點。
(1)隨著生態環境保護日趨嚴峻,淺鉆技術方法及工藝的提高,以鉆代槽勘查技術對于淺覆蓋地區,基本上可以達到環境保護及勘查的目的。
(2)以鉆代槽勘查技術方法基本上可以對不同地質景觀區、不同類型覆蓋區施工。獲取巖石樣品資料可以很好的與實際情況吻合,能夠實現高質量、高效率、低成本、綠色勘查。
(3)通過施工的淺鉆并結合收集的資料證明,該技術方法在我省的覆蓋區域替代槽探大面積揭露是可行的,具體應用以下三個方面。①在地質填圖工作中,可以解決槽探不到底問題,使劃分的地層,巖性更真實可靠;②在異常查證工作代替槽探,根據不同礦種,孔距先稀后密的原則,在異常中心向兩側布設鉆孔,取得的巖心樣品更準確;③在礦區內可以替代槽探,避免大面積破壞環境和植被,在淺鉆的控制下,可以用短槽來解決地質界線和礦體界線。
[1] 冉恒謙,張金昌,謝文衛,等.地質鉆探技術與應用[J].地質學報,2011,11(85):1806-1821.
[2] 趙洪波,何遠信,宋殿蘭,等.以鉆代槽勘查技術方法與應用研究[J].地質科技情報,2014,33(5):204-207.
[3] 冉恒謙,張金昌,謝文衛,等.地質鉆探技術與應用研究[J].地質學報,2011,85(11):1806- 1822.
[4] 譚春亮,宋殿蘭,賈軍.全液壓車載鉆機在缺水地區化探取樣中的應用研究[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2009,36(9):7-10.
[5] 喻勁松.淺鉆地球化學勘查技術方法及應用研究[J].地質學報,2013,87(S1):236-237.