關(guān)于地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦技術(shù)的研究

陳 軍

（江西省有色地質(zhì)勘查四隊，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

隨著人們生活需求的不斷提高，尋找礦產(chǎn)資源是我國目前面臨的最嚴峻的問題之一。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展與科技的進步，一些先進的地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)找礦技術(shù)逐漸被應(yīng)用，從而促進礦產(chǎn)資源的開發(fā)，在實現(xiàn)經(jīng)濟利益的同時也能夠為人們的生產(chǎn)生活作出貢獻[1]。

1 地質(zhì)勘查工作目的

在世界資源體系中，礦產(chǎn)資源代表著一個國家的儲值、實力等因素，不但影響國家經(jīng)濟發(fā)展，對政治方面也有非常大的影響。在這種嚴峻的形式下進行地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦的工作，對我國的采礦工程具有非常大的幫助，從而增加社會可利用礦產(chǎn)資源，提升人民生活水平，提高綜合國力，穩(wěn)定中國在世界上的大國地位[2]。

1.1 替代危機礦山資源

隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展，很多礦山已經(jīng)被采集一空，可利用的資源已經(jīng)被開發(fā)待盡。而礦產(chǎn)資源可以代表國家的儲存實力，也是人民生活賴以生存的條件之一，通過地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)找礦技術(shù)的研發(fā)，可以尋找替代礦山資源，從而避免其他危機礦山的過度開采，從而導(dǎo)致地質(zhì)變化，帶來自然災(zāi)害。地質(zhì)勘查技術(shù)不但能夠提高經(jīng)濟水平，樹立大國威信，還能夠維護生態(tài)平衡，減少自然災(zāi)害，有利于社會的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 新資源的發(fā)現(xiàn)與環(huán)境保護

在很多礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中我們可以發(fā)現(xiàn)，礦山內(nèi)的礦產(chǎn)資源并不是單獨存在的，很多礦產(chǎn)資源在被開采的過程中，往往會發(fā)現(xiàn)新的礦產(chǎn)，通過對已開發(fā)國的礦山進行再次勘查，從而找出其他礦產(chǎn)或者未被發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源，從而實現(xiàn)采礦資源的最大化。與此同時，在采礦結(jié)束后常常會因為一些人為破壞對地質(zhì)地貌產(chǎn)生一定影響，未及時清理的工業(yè)垃圾對空氣、土壤具有危害。通過地質(zhì)勘查技術(shù)可以對采礦結(jié)束后的現(xiàn)場地質(zhì)進行勘查，尋找潛在的危險，例如滑坡、泥石流、崩塌等，從而組織相關(guān)人員進行解決，保證礦產(chǎn)資源開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。

2 地質(zhì)勘查和深度地質(zhì)找礦技術(shù)

2.1 巖芯鉆探技術(shù)

在我國的地質(zhì)勘探技術(shù)中，巖芯鉆探技術(shù)有著較多的使用和成熟的技術(shù)手段。巖芯鉆探技術(shù)是通過專業(yè)的鉆探工具對巖體進行取樣檢測，然后經(jīng)過地質(zhì)元素的組成進行分析的勘查技術(shù)，鉆探工具包括鉆頭和鉆具，是巖芯鉆探技術(shù)的核心工具。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型的液壓鉆探設(shè)備逐漸被應(yīng)用到地質(zhì)勘查工作中，從而提高了工作效率，在使用鉆探設(shè)備進行工作時，應(yīng)該時刻注意設(shè)備的保養(yǎng)和維護，以免因為設(shè)備的損壞而影響工作進度和工作效率[3]。

2.2 金剛石繩索取芯技術(shù)

金剛石繩索取芯技術(shù)的工作流程主要是利用鉆桿作為工具管道，將巖芯提取到取芯處，從而完成取芯的工作。因為金剛石的鉆頭比較硬，所以在進行作業(yè)時工作效率高，當在工作進行中如果遇到堵塞時，鉆探工具還具備報警功能，專業(yè)的維修人員可以及時發(fā)現(xiàn)及時處理，減少了儀器設(shè)備發(fā)生故障的幾率，延長了儀器設(shè)備的使用時間，在地質(zhì)勘查中具有非常好的使用效果。

圖1 鉆探繩索取芯

2.3 遙感技術(shù)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，在地質(zhì)勘查過程中，通過遙感技術(shù)可以很快地找到礦產(chǎn)資源所處的位置，通過傳輸系統(tǒng)發(fā)送到計算機設(shè)備中，經(jīng)過軟件的工作后，呈現(xiàn)出有用的數(shù)據(jù)信息，為勘查人員提供明確的資源消息，此種技術(shù)操作簡單、方便、效率高，是地質(zhì)勘查中經(jīng)常被應(yīng)用的勘查手段。通過遙感技術(shù)可以識別很多地質(zhì)信息，比如地層巖系、構(gòu)造交叉鄰位、土地、植被等信息。通過遙感技術(shù)來獲取地質(zhì)信息圖像，再通過相關(guān)的軟件進行處理后進行比值分析、合成、彩色空間變換、濾波等過程，從而提取地質(zhì)信息。

針對巖漿巖區(qū)的地質(zhì)勘查工作，遙感技術(shù)可以對巖體邊界的百分百識別，可以進行巖體邊界的繪制，一般這種礦床都是由火山爆發(fā)后形成的，根據(jù)遙感技術(shù)來獲取地形結(jié)構(gòu)圖，從而分析礦產(chǎn)分布情況，根據(jù)周圍地質(zhì)情況和周邊環(huán)境來進行采礦施工計劃分析，從而找到最佳施工方案，下圖是遙感成像圖。

圖2 遙感成像圖

針對變質(zhì)巖區(qū)的地質(zhì)勘查工作，因為此種巖區(qū)的地形地質(zhì)比較復(fù)雜，所以勘查的難度比較大，通過運用遙感探測技術(shù)可以通過對探測數(shù)據(jù)進行處理和分析，發(fā)現(xiàn)與礦物質(zhì)有關(guān)的信息，再通過地質(zhì)圖像技術(shù)的處理，從而發(fā)現(xiàn)礦區(qū)的分布結(jié)構(gòu)，進而促進礦產(chǎn)的有效開發(fā)。針對沉積巖地質(zhì)勘查工作，通過遙感技術(shù)與無人機航空拍攝技術(shù)相結(jié)合，通過拍攝地況地貌來了解巖區(qū)情況，有利于開發(fā)的研究工作。

表殼礦床主要受到當?shù)氐牡乩硗饷灿绊懀梢源笾路譃樯暗V和風(fēng)化殼礦。一般會出現(xiàn)金、鋁等礦物質(zhì)，有的存在于臨海地區(qū)，有的出現(xiàn)在高原地區(qū)，還有的礦物質(zhì)出現(xiàn)在巖溶洼地地區(qū)，可以通過遙感圖像技術(shù)來進行地質(zhì)勘查，從而有效地發(fā)現(xiàn)礦物質(zhì)，提高地質(zhì)勘查的工作效率。

2.4 低頻電磁技術(shù)以及X 熒光技術(shù)

低頻電磁技術(shù)以及X 熒光技術(shù)都是通過射線的發(fā)射和反射原理來進行地質(zhì)勘查的技術(shù)。對于X 熒光技術(shù)，工作人員通過設(shè)置不同波長的射線發(fā)射到巖體上，相關(guān)的元素就會反射出相關(guān)波長的射線，從而發(fā)現(xiàn)巖體是否具有需要開采的礦物質(zhì)。而低頻電磁技術(shù)是通過相關(guān)軟件對測得的數(shù)據(jù)進行處理和分析，從而獲得地質(zhì)情況信息。

2.5 地電化學(xué)找礦技術(shù)

地電化學(xué)找礦技術(shù)主要是利用地質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，通過觀察巖石的離子動態(tài)從而達到地質(zhì)勘查找礦的目的。在地下巖石中的離子都是處于靜止狀態(tài)，只有通過電離的手段才能夠讓其離子進行運動，通過收集器采集離子，觀察其運動狀態(tài)后，來發(fā)現(xiàn)其中的礦產(chǎn)元素，進而實現(xiàn)找礦工作[4]。

2.6 受控定向鉆取技術(shù)

與其他鉆取技術(shù)相比，受控定向鉆取技術(shù)可以控制鉆孔的運動軌跡，鉆頭也可以按照計劃安全的路線進行運動，直到可以達到目標區(qū)域。通過受控定向鉆取技術(shù)可以解決鉆孔偏離計劃運動軌跡的問題，具有精準性與可控制性的特點，因此能夠提高工作效率，節(jié)約工作時間，減少人力、物力成本。

通過設(shè)計的軌跡還可以有效回避堅硬的巖石障礙，確保施工設(shè)備完好，從而實現(xiàn)復(fù)雜鉆孔作業(yè)的工作，為我國復(fù)雜地質(zhì)勘探工作帶來巨大幫助。

3 針對地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦工作建議

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，為了能夠更加有效快捷地進行地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦工作，我國的地質(zhì)勘查部門應(yīng)該學(xué)習(xí)先進的勘查技術(shù)，引進先進的儀器設(shè)備，從而能提高工作質(zhì)量和工作效率，采礦勘查更加精準，會減少很多人力、物力和時間成本，有利于礦產(chǎn)資源的開采。同時也應(yīng)該培養(yǎng)地質(zhì)勘探人才，提高工作人員的勘測技術(shù)，增加國內(nèi)對先進技術(shù)的研究與先進設(shè)備的開發(fā)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)勘查與礦山開采工作的可持續(xù)發(fā)展，為我國的礦產(chǎn)領(lǐng)域的開發(fā)作出貢獻。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，先進的儀器設(shè)備等逐漸被應(yīng)用于地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)找礦工作之中，提高了工作效率，為我國的礦產(chǎn)開發(fā)工作提供了便利，從而提高企業(yè)經(jīng)濟收益以及促進社會的發(fā)展。