地質勘查與深部地質鉆探找礦技術探討

李沖 廖廣強

摘 要：改革開放以來，我國在各方面的建設都取得了極高的成就，對礦石的開采力度也在不斷的提升，再進一步的就是對深層地質礦產的勘測。本文簡單的分析了目前常用的幾種地質勘查和深部地質鉆探找礦技術，希望能對相關人士有所幫助。

關鍵詞：地質勘查；地質鉆探；找礦技術

中圖分類號：P624 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0153-02

1 我國深部地質找礦的現狀

隨著時代的發展，城市化建設進程的不斷加深，我國礦產資源消耗的速度同樣也在不斷的加快，憑借著現有的礦山儲備量已經很難再能夠滿足我國社會發展的需要，尋找出新的礦藏開采點是解決這種現狀的最為主要的方式，但是實際情況確是經過數十年的勘察開發，我國境內開采較為簡單的表層礦大多都已經得到了充分的開采，很難再尋找出新的表層礦，因此地質勘察人員只能將目標瞄向深部找礦，但是由于我國在這一方面發展時間尚短，缺少足夠的勘察和深部開采經驗，在實際的操作過程中還存在著很多的問題，例如我國已經基本探清了地下500m以上區域中的礦藏分布狀況，而在地底500m以下，不但地質構造更為復雜，而且由于壓力太大，很多的勘探設備都很難再發揮出應有的效果，為深部地質勘查增添了很多的難度。

除此之外，我國在進行深部找礦的過程中還面臨著設備落后、技術落后等問題，良好的勘探設備和找礦技術是確保深部找礦工作順利進行的關鍵所在。對于儀器設備方面，雖然我國也使用了大量的新設備，但是工作效率卻并沒有得到有效的改善，而且深部找礦工作又是只能在高質量、高效率的情況下才能夠取得明顯的收益，為了達到這一要求，就必須要提升設備的性能。在勘察技術方面，在進行深部找礦工作時同樣離不開先進的技術水平作為支持，采取合適的勘察方法充分了解目標地區的地質特征，準確的識別、發現深層次的礦藏信息。

2 地質勘查及深層鉆探找礦技術應用分析

目前，我國在礦產資源開采作業中普遍使用的還是20世紀70年代的立軸式鉆機。雖然在21世紀初期，我國的一些研究單位生產出了鉆探能力為3000m的鉆機，但是在實際應用性能上卻存在著很大的不足，并且一直沒有突破，這就意味著我國的鉆探找礦設備和技術已經在很長一段時間里沒有取得過較大的進步。隨著現代礦產資源勘探工作量的大幅度減少，很多的鉆探單位為了謀求生存和發展，只能向其他行業轉變，這樣就進一步加劇了鉆探技術應用頻率的下降程度，同時也直接導致了相關設備的研究速度變得更為緩慢。在20世紀80年代，液動錘鉆探技術在口徑較小的取芯鉆探中具有很好的經濟效果。根據相關調查結果表明，運用高效的鉆探技術能夠使鉆探的效率提升30～50%左右，效率提升了，不單意味著能夠在一定的時間內創造出更高的經濟價值，同時還能夠有效降低機械設備和材料的消耗量，大大降低了開采成本。目前。隨著地質勘探工作量的大幅度減少，關于液動錘的研究力度也在不斷的降低。在這種情況下，以往關于液動錘鉆探技術的研究成果并未得到有效的提升和利用，而且研究的重心也正在向著水文水井和大口徑液動錘等方面轉變。

3 地質勘查和鉆探技術分析

3.1 繩索取心技術

在將繩索取心技術應用在提取巖心工作中時是不需要使用到鉆桿的，通常只會在鉆頭位置處出現質量問題，只有在更換鉆頭時還會使用到鉆桿。繩索取心技術核心工具的主要作用就是在發生堵塞現象時，可以先通過核心工具填滿巖礦芯的巖芯管，然后再提取巖芯，在這個過程中不需要使用到鉆桿柱。目前，繩索取心技術憑借著其很強的便捷性和適應性的特點，已經在找礦行業得到了廣泛的應用，采用這種技術還能夠有效確保取心的質量，同時由于采用這種取心技術所鉆進的深度相對較淺，因此可以大幅度提升鉆進的效率。除此之外，如果在進行鉆探作業時遇到堵塞的情況，因為有打撈工具的存在，能夠避免鉆桿與礦心發生摩擦，進而確保取心的質量。在使用繩索取心技術時，由于不需要使用鉆桿，因此可以適當的降低升降的頻率，這樣不但能夠減輕施工人員的作業強度，同時還有助于延長鉆頭的使用壽命。

3.2 遙感技術

通過利用遙感技術，能夠更方便、更深入層次的了解到水層、土層以及巖石層等結構的分布情況，利用這種技術，我們能夠很全面的了解到需要的地質信息，進而根據這些信息判斷出可能存在礦藏的區域，然后再逐漸縮小范圍，最終確定出礦藏的實際位置。這種技術的使用必須要以完成對地質信息的測繪和分析工作為前提，只有充分了解到礦藏的礦化信息，掌握蝕變礦物的波譜，然后在勘查區域內尋找出一個巖石暴露程度比較高的地區，在這里進行波譜的對比工作，這樣就能夠判斷出該地區是否真的有礦。但是實際上，我國絕大多數的礦產資源都隱藏在巖石出露不多，或者是在深層礦區中，這就給勘察任務增添了很大的難度，面對這種情況，目前最為常用的方法就是采取線環形構造原理，對每一處值得懷疑的區域進行細致的分辨，最后再利用遙感技術收集信息，判斷出礦區的位置，找到礦藏。

在將遙感技術應用于環形內部構成找礦中，礦產資源在形成的過程中由于會受到蝕變作用的影響，這樣就會導致在地面部分形成一定的痕跡，目前已經能夠通過利用最新的測繪技術將地物電磁波譜的情況做成立體圖像，將蝕變巖形成的波譜特征以一種形狀特殊的紋理顯示出來。對于一些超大型以及大型礦床的成礦區來說，它們往往經歷過很多次的成礦地質作用，采用遙感技術可以將這種地質區域的態勢、色調以及放射狀影紋繪制成圖像，研究人員根據這些圖像就能夠判斷出該地區是否具有大型礦床成礦區。

3.3 X射線熒光分析技術

這種技術主要是應用于測定微量元素的類型以及含量，在X射線光子的激發下，待測礦種的原子能夠產生X熒光，然后就能夠用于物質化學態的研究以及成分分析。該技術的作用原理是：礦物元素種類的不同，其X射線譜的波長也就不同，每一種譜線的熒光度都與其礦物元素的濃度之間存在著一定的聯系，因此只需要測定出待測元素X射線譜的波長和強度，那么就能夠對該元素進行定量和定性分析。該技術的最大特點在于：測定效率高、操作簡單、能夠同時測定多種元素。在地質勘查中運用該技術時，勘查人員能夠準確的判斷出礦藏區域，并且顯現出隱伏構造，進而分析出礦產資源的深度和密度。目前常用的X射線測量示意圖如圖2所示。

3.4 GPS感應系統

GPS也就是全球定位系統的簡稱，在該系統中，只需要依靠GPS終端、傳輸網絡以及監控平臺就能夠完成對全世界每一個角落的具有輻射磁場效應的物質進行探測及準確定位。將該技術應用到找礦工程中能夠快速的收集到礦產信息，并且獲得準確的三維數據坐標。不便的是，該技術的實施離不開完善的感應系統和GPS監控平臺，只有確保一些設施建立完善之后才能夠實現對該技術的應用。該技術作用原理是因為礦物元素中的離子晶體場以及其內部基團效應會持續散發出特定的光譜，而且對于不同的礦物元素來說，其金屬輻射能力也存在著很大的區別，GPS感應系統可以收集這些散發出的光譜，然后再對光譜和輻射強度進行分析，并將分析結果與資料庫中的礦物元素光譜進行對照，這樣就能夠判斷出礦藏所處的位置以及礦產資源的種類。

3.5 深部流體技術

地殼的流體運動對于礦藏的形成具有極大的影響作用，借助這一原理，我們就能夠將其作為找礦的方法。雖然地殼深層運動范圍比較大，但是礦藏通常都是形成在流體活動的位置，特別是在流體活動范圍較大的區域，大量的實際勘察經驗表明，大部分的礦藏都儲存在流體活動的范圍中。我們可以認為，地殼的具體流體活動與礦藏的出現之間存在的很大的關聯，這樣就能為找礦工作提供了一定的參考依據。

4 結束語

目前，我國正面臨著能源供不應求的情況，現有的礦區已經很難再滿足社會發展的需要，開展深部找礦工作迫在眉睫，為了實現這一目標，就必須要先進的設備儀器和技術作為支持，加大勘查力度，積極使用各種先進的勘查技術，有效提高礦產資源的勘查效率，尋找出更多的礦產資源，促進我國的全面發展。

參考文獻

[1]馬天輝，李志成.地質勘查技術原則與找礦技術探析[J].科技建設，2015（09）：112～113.

[2]白俊榮.地質勘查及深部地質鉆探找礦技術[J].建材與裝飾，2016（25）：45～46.

[3]顧鵬程，袁若愚.地質勘查及深部地質鉆探找礦技術[J].黑龍江科技，2016（23）：19～20.

收稿日期：2018-3-15

作者簡介：李 沖（1990-），男，助理工程師職，本科，主要從事固體礦產勘查技術等方面工作。