章烈猛
(中國有色礦業集團有限公司,北京 100029)
國家迅速發展,對能源和資源等需求量急劇增加。礦產作為社會發展重要能源之一,國家當前對礦產的勘探技術水平相對較高,但是還需結合技術發展,探索出更加高效的勘探技術,為找礦順利提供技術支持。當前,物探技術和遙感技術的應用可發揮技術優勢,實現快速找礦。因此分析上述技術的應用創新具有重要意義。
物探技術為對地球的物理特性展開勘探的技術類型之一,并對地球的物理場產生變化展開監測,此過程應用的技術即為物探技術。在技術應用范圍方面,不但能夠探測地球的本身,還能對近地空間內的介質結構、物質組成以及變化趨勢等展開探測。地質找礦中的勘探為應用方向之一,利用此技術,可對地質構造以及隱伏區的結構展開勘探,進而對資源分布規律加以明確,利用儀器設備,完成勘探。
遙感找礦主要利用遙感技術提取巖石的蝕變信息,包括綠泥石、娟云母與何云英巖等。提取信息環節,通過地物透射和反射產生的電磁波作為信息載體,礦物質化學成分以及物理結構相對穩定,因此光譜吸收特征也相對穩定,巖體內部集團、晶體產生的場效應或者震動,導致光譜特征差異。通過野外測量光譜曲線和實際數據進行對比,識別出礦物組合。提取時間信息過程,按照干擾物產生的光譜曲線,可對部分影響勘探的干擾介質進行處理。
在某礦區使用小波進行正反演示和多尺度的分解,進而展開可視化的顯示,可將磁場存在的異常區域展開圈定探測。若勘探顯示的平面形態為“扁豆形”,非規則形態,即可判斷出此區域當中-600m ~1000m 范圍當中,極可能存在鐵礦。為確保對礦體存在與否展開精準測定,通常需要在井下進行磁測,更好對判斷找礦過程的異常情況,此外,找礦環節,還需使用鉆孔法,對結論展開驗證。若勘探區域內使用電法測量過程表現出非常明顯的異?,F象,可使用鉆孔法對勘探結果展開驗證,便于順利找礦。
實際上還可以細化為航磁測、地面磁測以及井中磁測。若勘探過程,礦產資源是鐵礦石,可使用航磁測量的方法,對存在磁鐵異常的區域合理劃分,進而對礦體靶區進一步確認,以實現勘探測量之目的。需注意,航空磁測這一方法適合所探測的礦區面積較大,同時地形和地貌相對復雜,這樣能夠利用直升機展開測量。
例如:某鐵礦區域周圍的礦產資源探測,使用磁法測量。礦區巖層內部存在發育的斷裂結構,巖性特點為石英磁鐵礦、斜長角閃巖、云英片巖、大理巖等。使用航磁測量這一方法測量,通過磁場特征,可以看出勘測區域內NE 方向存在異常穿過帶,長度>30km,并且,異?,F象明顯,代表其周圍存在多處礦產。異常區域中心的強度>3500nT,低磁區域沒有明顯的跳躍現象。磁場處于0nT ~-300nT,沒有磁沉積巖。通過野外測量數據,對其高度、基點,日變等進行改正,作為原始數據。并使用軟件對異常區域進行分離和處理,利用小波多尺方法分解,在對比之后將其分解尺度分為三階。由于勘測區域周圍存在鐵礦,因此可能導致局部區域產生異?,F象。同時,因為鐵礦是從東到西延伸,因此磁場變化跟隨礦產方向逐漸減弱。對于剖面的異常情況,導致地磁曲線逐漸下降,最低值達5500m,之后向上急劇升高,到達6000m 之后,上升趨勢放緩,至6700m 時處于峰值狀態,之后曲線整體緩慢下降。并在8200m 使產生次級峰值,可以推斷出此現象是二級疊加問題引起的。在化極之后,異常曲線向西方向移動200m,并且峰值的上升較大,產生異常疊加現象,特別明顯。在小波分解之后,將此區域的局部場和區域廠之間進行分離,發現三個地磁化極異常點,第一處在5900m 位置,第二處在6500m位置,第三處在8100m 位置。并且在5900m 位置的峰值達到了360nT。同時西側還有異常負值,在8100m 的峰值呈現出對稱分布狀態,峰值<100nT,在6500m 位置存在的局部異常峰值較低。除此之外,還對地磁化極展開一階的導數處理,計算出峰值存在5600m 左右位置,這一數據代表礦體的邊緣處于測量區域附近[2]。
2.2.1 遙感技術應用
巖石的主要成分鎂、鋁、硅、氧,上述元素產生的振動基頻,不會在近紅外區域內產生吸收性收谷譜帶。由于,不同礦物產生的蝕變可能導致鐵元素和氫氧根發生變化。同時二價鐵、三價鐵、氫氧根和一氧化碳處于可見紅外區域內,能夠導致巖石譜帶當中產生不同的吸收谷組合。
比如:若光譜長度在0.4μm ~1.3μm 之間,可能為礦物質當中,含有鐵和銅等基礎元素,而導致電子發生躍遷,光譜長度在1.3μm ~2.5μm 之間??赡苁堑V物質中含有一氧化碳或者氫氧根。
按照上述特征,處理波長、寬度、深度以及對稱性等,進而獲取蝕變的異遙感信息。
與此同時,此技術還可應用在間接找礦環節,按照地質構造,對信息進行提取。通常而言,內生礦產處于地質構造的變異位置或者邊緣位置。大多數重要礦產位于板塊結構的邊界之處。礦床也呈帶狀分布,地質變異和成礦帶的大小差異不同。利用遙感技術,獲取地質標志,呈現空間信息,借助區域成礦影像,將斷裂信息提取出來。還可從火山機構或者中酸性巖體當中,提取出盆地構造,通過礦源層提取巖層信息,通過斷裂區域影像和遙感色異常位置提取出蝕變信息。若斷裂區域為控礦構造,此技術的應用能夠提取出重點信息。此外,利用遙感技術獲取地表的水系、地面巖性等分布,按照其特征獲取隱伏的結構信息。
遙感技術,還能對植物的波譜特點進行測量。部分植物生長受到地下水和微生物等影響。如果植被周圍存在礦區,則礦產中的金屬元素會導致底層結構產生變化,影響土壤成分。因為植物對于金屬的聚集以及吸收等作用存在差異,可導致植物體內含水量以及葉綠素等成分發生變化,進而導致植物反射光譜存在差異。遙感技術正是利用這種差異,對植物覆蓋區域是否存在礦產展開勘探。
例如,某金礦在勘探過程利用遙感技術,提取植物光譜的遙感信息。由于不同植被對金屬吸收含量存在差異,因此在礦區內對不同植物進行光譜測試。統計出對金屬具有匯集作用的植被,并將其應用在礦產的勘探環節。若植物反射出異常的光譜信息,遙感圖像中可使用直觀的顏色呈現出來,以此為依據,判斷找礦靶區[3]。
2.2.2 遙感技術創新
“3S 技術”融合應用為未來地質找礦的創新應用領域之一。在GPS 系統應用下,能夠快速獲取探測點的坐標信息,并對空間點坐標展開科學管理。由于遙感數據的存儲所需空間相對龐大,因此需要管理系統功能強大。加之人力勘探成本日益提升,在找礦環節,可發揮遙感技術運用優勢,其投資小,將RS 技術和GIS 技術相互融合,創新找礦環節遙感技術應用方式。二者的融合應用可發揮GIS 價值,對勘探區域遙感影像展開全面管理。在“3S 技術”快速發展過程,利用RS 獲取的遙感數據精度更高,同時,解譯速度也更快。當前,地質勘探過程使用“3S 技術”和衛星通訊以及可視化系統之間綜合應用,找礦效果較好。
總之,找礦過程,需要結合實際需求,綜合考慮,利用合理的技術,對礦產資源展開勘探和開發。與此同時,部分礦產資源為非再生,因此需要相關人員利用科學的勘探技術,使用規范的勘探流程,確??碧浇Y果高度精準性,以發揮找礦技術的應用價值。