金礦地質(zhì)找礦新技術(shù)、新方法應(yīng)用及開發(fā)

張水發(fā)

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì)，江西 吉安 343000）

1 金礦地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)構(gòu)造以及地質(zhì)環(huán)境

我國的金屬礦產(chǎn)資源的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度高，并且金礦的開采與其他礦產(chǎn)資源不同，需要根據(jù)不同的資料數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析。當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)環(huán)境就成了重要的礦產(chǎn)資源開發(fā)的影響因素，例如謝坑銅金礦的礦產(chǎn)開發(fā)開采為例，該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造屬于甘孜印支褶皺地區(qū)，礦產(chǎn)地表層分布著較多的碳酸巖石以及碎屑巖，礦體主要存在于二疊統(tǒng)大關(guān)山群大理石巖和砂板巖中[1]。這就導(dǎo)致了開采的難度比較大，需要根據(jù)實(shí)際情況的不同進(jìn)行分析，嚴(yán)格落實(shí)好規(guī)定的開采措施。

1.2 礦石類型以及礦石構(gòu)成

我國金屬礦產(chǎn)資源類型大致分為含金黃銅礦石、金毒砂礦石以及磁黃鐵礦石的三種基本類型，三者進(jìn)行不同程度的配比工作，就成為了具有復(fù)雜性的礦石結(jié)構(gòu)的類型，因?yàn)辄S金礦產(chǎn)的延伸程度比較長，多為漸變的顆粒狀變晶結(jié)構(gòu)，斷層處的膠狀結(jié)構(gòu)也是十分明顯的[2]。與此同時(shí)，地層結(jié)構(gòu)還存在著大量的伴生物質(zhì)，例如孔雀石、藍(lán)銅礦等，這也是重要的金屬資源類型，還需要進(jìn)行特別的分析工作。

1.3 圍巖蝕變以及成礦之間的關(guān)系

受到自然環(huán)境的外部因素的影響，大多數(shù)的礦產(chǎn)資源的形成過程都是相對而言比較復(fù)雜的，尤其是巖石層中的酸堿性的變化十分明顯，在大多數(shù)的工作情況之下，礦體將會(huì)出現(xiàn)圍巖蝕變過程。主要分布于花崗巖石以及大理巖石的接觸帶部分，形成較多的雜質(zhì)金屬礦山資源。因此，在找礦工作中這也成為了重要的工作指標(biāo)，需要根據(jù)鹽堿實(shí)際情況進(jìn)行分析。

2 金礦地質(zhì)找礦新技術(shù)、新方法應(yīng)用

2.1 在金礦床深部和厚層覆蓋區(qū)中物探測量技術(shù)的應(yīng)用

圖1 花崗閃長巖中石英脈型礦體

物探測量是目前金礦床地質(zhì)勘查中常用的一種方法,對厚覆蓋區(qū)的深部找礦尤為重要。但傳統(tǒng)的物探儀器易受工作環(huán)境、工作效率等多因素的影響,導(dǎo)致最終異常解釋具有多解性,難以指導(dǎo)下一步的勘探工作[3]。未來工作中可考慮采用高密度電法測量技術(shù),所用的高密度電法儀器是美國研制的,現(xiàn)已在地質(zhì)勘探中得到廣泛應(yīng)用,這類儀器操作簡單、體積小、重量輕、具有智能性,可協(xié)助常規(guī)探測或用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,可達(dá)130m深。高密度電法儀的工作效率比常規(guī)電法測量高60倍以上,目前該設(shè)備在東北、華北等地區(qū)已取得較好的找礦效果和經(jīng)驗(yàn),異常傾斜方向與礦體規(guī)模產(chǎn)狀吻合較好。另外,EH-4電導(dǎo)率測量儀能獲得較真實(shí)的電導(dǎo)率值,并能確定不同地質(zhì)體的界限,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)現(xiàn)象分析的效果,其探測深度可達(dá)1000m～1200m左右,應(yīng)用該儀器可以在深部地質(zhì)勘探、地下水勘探、工程地質(zhì)、基巖起伏、空隙率等方面發(fā)揮重要作用。特別是在金礦地質(zhì)勘探中,可以用來進(jìn)行覆蓋層較厚、構(gòu)造模糊的勘探,大致確定礦區(qū)構(gòu)造位置、產(chǎn)狀等相關(guān)信息,是目前尋找深部隱伏礦體的有效輔助方法。

2.2 數(shù)顯離子化學(xué)傳感器分析

砂金指紋特征分析。由于砂金的組成成分復(fù)雜,且具有許多地質(zhì)特征,所以可以利用砂金指紋特征追蹤其來源,這一方法在陜西等地的許多金礦床中都得到了很好的應(yīng)用,該方法可以通過對砂金的粒度、形貌、成色、微量元素、稀土元素、鉛同位素等含量的分析,進(jìn)一步挖掘砂金中的地質(zhì)信息,并與已知礦床的資料進(jìn)行比較,利用統(tǒng)計(jì)預(yù)測理論對砂金的來源進(jìn)行評(píng)價(jià),是一種相對于傳統(tǒng)的定性向定量轉(zhuǎn)變的研究方法。根據(jù)砂金的地質(zhì)資料,進(jìn)一步推算出原生源遠(yuǎn)近關(guān)系及原生巖金的礦床類型、剝蝕深度,從而確定原生和砂金的找礦方案[4]。除了以上的方法外,電解提取法、電離子法、冰層黃金狀態(tài)法等也可用于揭示礦化現(xiàn)象。

2.3 3S集成等現(xiàn)代信息技術(shù)

現(xiàn)在地質(zhì)找礦還可以充分利用3S集成技術(shù),結(jié)合RS、GPS、GIS等集成技術(shù),進(jìn)一步提高綜合找礦效率,利用GPS是通過三維坐標(biāo)測量,能從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)地把野外工作與實(shí)驗(yàn)資料相結(jié)合,進(jìn)一步提高工作等目標(biāo)性、可行性。將遙感影像導(dǎo)入GIS系統(tǒng),使其與地質(zhì)圖件坐標(biāo)相匹配;利用計(jì)算機(jī)對圖像地形圖進(jìn)行解譯,能對色斑、色塊、巖體地層、線型構(gòu)造等構(gòu)造屬性庫,從一定程度上提高了遙感信息資料解譯能力,通過物化探異常構(gòu)成綜合圖的解譯,確定關(guān)鍵工作區(qū)域,開展有效的工作方法,把GIS系統(tǒng)確定的地理坐標(biāo)輸入GPS系統(tǒng)。現(xiàn)場工作人員能迅速地找到相應(yīng)的目標(biāo)位置,利用計(jì)算機(jī)和GPS,能將采集到的數(shù)據(jù)和實(shí)際觀察現(xiàn)象輸入計(jì)算機(jī),形成完整的現(xiàn)場數(shù)字化數(shù)據(jù)。將現(xiàn)場采集到的重要數(shù)據(jù)以不同格式輸入GPS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。近幾年來,研究者們高度重視高精度數(shù)據(jù)源遙感技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,特別是在雪天遙感影像和地形圖識(shí)別信息提取方面取得了顯著的成果,特別是在工作環(huán)境惡劣、研究范圍廣的地質(zhì)找礦工作中,可以充分利用遙感技術(shù)縮短找礦周期,提高找礦效率。

中國目前正在研究開發(fā)的黃金地質(zhì)勘探系統(tǒng)是一個(gè)重要的管理工具,它的建立,在一定程度上縮短了我國與西方發(fā)達(dá)國家地質(zhì)信息系統(tǒng)的差距,并在金礦工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前,國內(nèi)許多金礦已將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,可以實(shí)時(shí)查詢數(shù)據(jù)庫中的有關(guān)信息,并與GIS系統(tǒng)進(jìn)行連接,該系統(tǒng)可以將金礦地質(zhì)勘探過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,可實(shí)現(xiàn)GIS系統(tǒng)中的圖像、文字、表格等多種數(shù)據(jù)的窗口化處理,實(shí)現(xiàn)不同坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換,還可以在GIS系統(tǒng)中綜合分析地物遙感等多種信息。編寫全國范圍內(nèi)1/50,000和1/200,000標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)的自動(dòng)程序,可對全國范圍內(nèi)的圖件、文字資料進(jìn)行直接管理和參數(shù)查詢。“中國黃金地質(zhì)勘查管理系統(tǒng)”涉及到礦床地質(zhì)、地勘、文獻(xiàn)、法律等領(lǐng)域,是一個(gè)綜合性的管理系統(tǒng),它既能為各地質(zhì)部門和科研單位提供重要的信息管理工具,又能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和決策處理。

3 找礦方向

通過20多年的間歇性地質(zhì)勘探,礦區(qū)近幾年來積累了一定的地質(zhì)資料和生產(chǎn)資料。由于礦山開采的不斷深入,現(xiàn)階段礦床成礦與地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)存在著差異問題,因此在今后的地質(zhì)工作中需要進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)。

因原金礦床地質(zhì)勘探程度有限,僅對其中兩個(gè)花崗閃長巖脈進(jìn)行了淺層勘探,而未對該區(qū)其它已知的小花崗閃長巖脈、花崗斑巖脈進(jìn)行過勘探。并對已勘探的花崗閃長巖脈中、深部礦物質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

花崗閃長巖脈及其它一些已知的小巖脈,根據(jù)礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀及礦區(qū)找礦標(biāo)志等特點(diǎn),為礦區(qū)進(jìn)一步找礦指明了方向,是花崗閃長巖脈向中、深部延伸的有利地段。

依據(jù)礦區(qū)單個(gè)礦體規(guī)模較小,且主要產(chǎn)于花崗閃長巖脈-接觸帶蝕變巖中,受成礦期斷層構(gòu)造控制及礦體走向與區(qū)域構(gòu)造方向基本一致等情況,可以初步認(rèn)為,礦體主要成因于區(qū)域構(gòu)造控制及巖漿熱液等多種成礦作用下形成的多成因礦床。所以,在下一步中深部勘找礦工作中,應(yīng)以控制花崗閃長巖脈及其接觸帶蝕變巖為首選找礦對象,對花崗斑巖及其它斷層蝕變帶要適當(dāng)兼顧,在原勘探工程間距的基礎(chǔ)上適當(dāng)加密,并以鉆、坑相結(jié)合的方法進(jìn)行勘探。

4 結(jié)論

綜上所述，為了更好地進(jìn)行我國大量金屬礦產(chǎn)資源的開采工作，以滿足人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的金礦資源的工作需求，需要在礦山開采和勘探的過程中增強(qiáng)工作的科學(xué)性和有效性，也促進(jìn)人與自然環(huán)境的和諧相處。為了做好整體性的資源開發(fā)工作，就需要做好勘測等一系列探明儲(chǔ)量和位置的工作，根據(jù)相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)和巖石的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性的分析與比較，做好科學(xué)性的論證工作，提升找礦的工作能力。