地質(zhì)找礦勘查技術(shù)原則及方法創(chuàng)新分析

徐先宇，高佳偉

（1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一六大隊，江西 九江 332100；2.九江市自然資源局，江西 九江 332100）

受地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜等因素影響，地質(zhì)找礦勘查的質(zhì)量和效率往往無法得到保障。對于國家生產(chǎn)基礎(chǔ)原料的保障來說，地質(zhì)找礦勘查的重要性極高，而隨著我國礦產(chǎn)資源形勢的日趨嚴(yán)峻，現(xiàn)階段我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)的應(yīng)對離不開地質(zhì)找礦勘查技術(shù)方法創(chuàng)新支持。

1 地質(zhì)找礦勘查技術(shù)原則

1.1 統(tǒng)籌性

地質(zhì)找礦勘查技術(shù)應(yīng)用需遵循統(tǒng)籌性原則，為以此實(shí)現(xiàn)工作質(zhì)量和效率的保障，技術(shù)人員需結(jié)合實(shí)際在勘查前進(jìn)行施工部署和統(tǒng)籌，以此優(yōu)選勘查技術(shù)實(shí)施方案，更好滿足地質(zhì)找礦勘查工作需要。

1.2 針對性

針對性原則能夠較好應(yīng)對存在明顯不均勻性的礦產(chǎn)資源分布，考慮到不同礦床的自然環(huán)境條件、地質(zhì)特征、地貌特征差異明顯，因此需結(jié)合具體情況和特征，優(yōu)選地質(zhì)找礦勘查技術(shù)，技術(shù)應(yīng)用及相應(yīng)布局的科學(xué)性和合理性可得到保障，浪費(fèi)、冗余作業(yè)也可有效規(guī)避。

1.3 創(chuàng)新性

為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程，滿足各界對地質(zhì)找礦勘查工作提出的新要求，科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的積極應(yīng)用必須得到重視，以此不斷優(yōu)化和創(chuàng)新相應(yīng)技術(shù)，結(jié)合應(yīng)用多種新技術(shù)，即可為地質(zhì)找礦勘查工作的可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)提供支持[1]。

1.4 制度性

為更好應(yīng)用地質(zhì)找礦勘查技術(shù)，還應(yīng)嚴(yán)格貫徹制度性原則，以此結(jié)合實(shí)際制定相應(yīng)管理機(jī)制，即可為地質(zhì)找礦勘查工作開展提供依據(jù)和規(guī)范，同時全面優(yōu)化工作效率和質(zhì)量，相應(yīng)制度發(fā)揮的關(guān)鍵性作用同樣需要得到重視。

2 地質(zhì)找礦勘查技術(shù)方法創(chuàng)新實(shí)踐

2.1 創(chuàng)新路徑

近年來國內(nèi)地質(zhì)找礦勘查技術(shù)方法創(chuàng)新取得了不俗成果，本節(jié)將簡單介紹其中的成果典型。

2.1.1 地礦化三場技術(shù)

通過融合地區(qū)的物理場、地質(zhì)的結(jié)構(gòu)場、地球的化學(xué)場，三者的異常作用和約束作用可更好發(fā)揮，1km以下地表深度礦產(chǎn)資源具體位置定位可由此實(shí)現(xiàn)。地礦化三場技術(shù)一般依托地震預(yù)測技術(shù)應(yīng)用，可由此定位礦山結(jié)構(gòu)和礦產(chǎn)位置，且能夠深入分析得到的圖像。基于我國礦產(chǎn)資源分布特點(diǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，地礦化三場技術(shù)的輔助價值較高，在應(yīng)用中可準(zhǔn)確定位礦產(chǎn)資源。

2.1.2 GPS定位技術(shù)

GPS定位技術(shù)能夠高精度、全方位描述礦產(chǎn)資源，原有的地質(zhì)找礦勘查技術(shù)也可在GPS定位技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和創(chuàng)新，技術(shù)應(yīng)用效果可大幅提升。在具體實(shí)踐中，定位的準(zhǔn)確性可基于GPS定位技術(shù)大幅提升，找礦工作的效率和質(zhì)量也會隨之提升，同時提供的相關(guān)憑證和數(shù)據(jù)可為后續(xù)工作開展提供有力依據(jù)[2]。

2.1.3 微波遙感技術(shù)

微波遙感技術(shù)能夠通過對紅外光線的利用進(jìn)行物體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的判斷和檢測，該技術(shù)不僅能夠全天候使用，同時微波遙感技術(shù)擁有較大的波段范圍和良好的穿透性能，這使得其能夠較好服務(wù)于地質(zhì)找礦勘查工作。在地質(zhì)找礦勘查工作的微波遙感技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新探索中，具體創(chuàng)新主要圍繞輻射矯正、幾何矯正、天線、極化方式、斑噪消除等方面開展。

2.1.4 機(jī)載成像光譜技術(shù)

作為現(xiàn)階段地質(zhì)找礦勘查工作中應(yīng)用廣泛的一種技術(shù)，機(jī)載成像光譜技術(shù)的創(chuàng)新同樣需要得到重視。機(jī)載成像光譜技術(shù)可基于自身性能和特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)礦床地質(zhì)空間實(shí)際分布情況的直接反映，為更好服務(wù)于地質(zhì)找礦勘查工作的數(shù)據(jù)采集，機(jī)載成像光譜技術(shù)必須開展針對性創(chuàng)新，具體創(chuàng)新思路如圖1所示。

圖1 機(jī)載成像光譜技術(shù)創(chuàng)新思路

基于圖1可以發(fā)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)機(jī)載成像中原始數(shù)據(jù)矯正，應(yīng)利用輻射傳輸模型，該模型由大氣層數(shù)據(jù)參數(shù)提取形成，由此計算中心波的亮度值機(jī)偏移值、輻射的放射率，具體的吸收深度系數(shù)即可通過光譜系數(shù)的擬合方法完成計算，原始數(shù)據(jù)波段設(shè)計也可基于地面光譜具體數(shù)據(jù)完成，光譜儀實(shí)際吸收深度計算需基于光譜系數(shù)的擬合方法完成，光譜定標(biāo)參數(shù)調(diào)整采用數(shù)據(jù)迭代方法。通過在成像光譜儀中記錄優(yōu)化的參數(shù)記錄，機(jī)載成像光譜技術(shù)應(yīng)用的誤差控制、精確度提升可順利實(shí)現(xiàn)，大氣誤差可通過模型反演準(zhǔn)確求得，相關(guān)誤差矯正也可順利實(shí)現(xiàn)[3]。

2.2 實(shí)踐探索

圖2 勘查工作區(qū)位置、交通情況示意圖

為提升研究的實(shí)踐價值，本文以江西省安福縣笪橋礦區(qū)水泥用硅質(zhì)原料礦的地質(zhì)找礦勘查技術(shù)應(yīng)用作為研究對象，圖2為勘查工作區(qū)位置、交通情況示意圖。勘查目的和任務(wù)主要為礦山探礦權(quán)轉(zhuǎn)采礦權(quán)辦理、開發(fā)利用方案編制、提供地質(zhì)依據(jù)滿足礦山生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃需要。勘查找礦工作最終得以取得預(yù)期成果，具體實(shí)踐過程中涉及的地質(zhì)找礦勘查技術(shù)創(chuàng)新也具備較高借鑒價值。根據(jù)礦體的分布特征、產(chǎn)狀特征、底板圍巖巖性、礦體形態(tài)、厚度變化等情況，地質(zhì)找礦勘查工作主要采用了地質(zhì)調(diào)查、鉆孔、探槽、采樣化驗(yàn)等常規(guī)手段，同時采用了上文提及的地礦化三場技術(shù)、GPS定位技術(shù)、微波遙感技術(shù)、機(jī)載成像光譜技術(shù)，水泥用硅質(zhì)原料得以由此系統(tǒng)控制空間展布情況，332+333資源儲量也得以順利求得，同時礦體的空間分布延伸情況也得到了有效控制。

基于前人礦產(chǎn)勘查工作經(jīng)驗(yàn)可以確定，考慮到礦床區(qū)域上延伸較長，屬于陸源碎屑的河流相沉積建造型礦床，在規(guī)模上屬于中型礦床，礦床勘查具體采用垂直礦體總體走向等距離的勘探線剖面法，通過探槽系統(tǒng)及地質(zhì)填圖揭露圈定礦體，深部礦體的延伸及變化情況控制采用鉆探手段，以此實(shí)現(xiàn)資源儲量求取。結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可確定礦床勘查類型屬于Ⅰ～Ⅱ類。基于走向200m、傾向200m工程間距進(jìn)行332類資源量儲量的求取，放大一倍332類工程間距求取333類資源儲量。在勘查網(wǎng)線布設(shè)中，勘查人員嚴(yán)格遵循了由疏至密、由已知至未知、先地表后地下原則，這使得勘查工作能夠基于最少的工作量收獲最大成果。礦體控制研究采用勘探線剖面法，地礦化三場技術(shù)、GPS定位技術(shù)、微波遙感技術(shù)、機(jī)載成像光譜技術(shù)提供輔助，具體按照200m工程間距、垂直礦體總體走向328°方向按第Ⅰ勘查類型布設(shè)4條勘探線。地表通過探槽控制，連續(xù)刻槽取樣基于4m樣長開展，鉆孔控制基于沿傾向＜200米的間距進(jìn)行，為保證勘探剖面系統(tǒng)具備相互平行等距離特點(diǎn)，共施工鉆孔7個。礦體地表基于1/2千地質(zhì)簡測，礦體控制配合探槽工程完成，同時以追索法為主、穿越法為輔進(jìn)行地質(zhì)修測。對于在勘探線上垂直礦體走向的探槽工程，設(shè)有200m的工程間距，礦體底板界線均得以揭穿，輔以基本分析樣可確定基本控制各礦體地表延伸情況。采用鉆探手段控制礦體深部，7個鉆孔布設(shè)于礦體2、4、6、8號勘探線上，間距控制為200m，系統(tǒng)采集樣品通過鉆孔中巖心實(shí)現(xiàn)，最終得以查明礦體深部延伸情況，并保證圈定的資源儲量可靠。

3 結(jié)論

綜上所述，地質(zhì)找礦勘查技術(shù)方法創(chuàng)新需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的地礦化三場技術(shù)、GPS定位技術(shù)、微波遙感技術(shù)、機(jī)載成像光譜技術(shù)及具體實(shí)例等內(nèi)容，則直觀展示了地質(zhì)找礦勘查技術(shù)方法創(chuàng)新路徑。為更好開展地質(zhì)找礦勘查工作，基于新技術(shù)與新設(shè)備應(yīng)用開展的針對性學(xué)習(xí)和培訓(xùn)必須得到重視。