石曉燕
(江西省地質局能源地質大隊,江西 南昌 330200)
在新時代背景下,地質礦產勘探及找礦技術正逐漸趨向于人性化,為提高地質礦產勘探和找礦工作質量,應分析新技術的使用要點,同時結合商業性、經濟性和環保性原則開展統籌規劃,從而提高各項技術的實施效果,從而做到礦產資源的科學開發。
所謂X射線熒光技術,主要是指利用初級X射線光子等微觀離子將目標物質中的原子激發出來,使其產生次級X射線,也就是熒光,從而為物質成分分析和化學態研究提供支持。在該技術使用過程中,在不同色散方式下,該地質礦產勘探技術分為兩種,一種是波長色散,即X射線熒光光譜法,相應的勘探儀器為X射線熒光光譜儀,另一種是能量色散,即X射線熒光能譜法,相應的勘探儀器為X射線熒光能譜儀[1]。具體如圖1所示。

圖1 X射線熒光技術
地質礦產的磁性、輻射性較為特殊,可借助X熒光技術勘探技術,向礦產深處發散X熒光射線,根據X射線能量變化判斷區域范圍內地質元素含量,繼而準確得出地質礦產所處位置。應用X熒光技術進行找礦需運用以下礦產測量公式。


使用該技術開展地質礦產勘探工作時,相關工作人員可以通過X射線熒光技術開展目標區域內元素的定性分析和定量分析,比如巖礦石或是土壤等,從而獲得金屬礦產資源的含量和分布,尤其是金、銅、銀等元素,相較于其他地質礦產探勘技術,該技術的勘探效率和準確率都較高。總而言之,X射線熒光技術能夠幫助工作人員在較短時間內,完成目標區域較大范圍和深度的地質礦產勘探任務,為礦產資源開發合理性和礦產資源利用率的提升提供技術支持。
所謂甚低頻電磁勘探技術,主要是以電磁感應原理為基礎,在一次場作用下對不均勻介質產生的綜合畸變場分布規律進行分析的一種工程電法勘探方法,一次場場源為大功率長波導航臺發射的連續電磁波,其發射頻率在5kHz-25kHz范圍內。相較于其他地質礦產勘探技術,甚低頻電磁勘探技術主要應用于開采難度較大、資源分布于地表深處的場景,該技術的發現直接打破以往勘察技術只能勘探淺部地表的瓶頸,有效提高了礦產資源利用率。若是目標區域與導航臺之間的距離較遠,可以將該勘探技術看做垂直地面傳播的平面波,在地下不均勻地質體的作用下,會形成漩渦電流和二次場,導致一次場出現畸變。相關工作人員通過對畸變場的電場強度、磁場強度水平分量,以及垂直分量和極化橢圓傾角的綜合觀測,能夠掌握目標區域是否存在斷層破碎帶、暗河等,并掌握其分布情況。一些國家的甚低頻發射臺頻率和功率如表1所示。

表1 部分國家甚低頻發射臺頻率和功率
目前,我國主要使用的導航臺是NDT和NWC,但是值得注意的是,該地質礦產勘探技術無法勘測較大深度,一般情況下在50m~60m范圍內,外加受到較大的地形影響因素,因此,若是勘探地區地形起伏嚴重,應對地形進行校正,之后開展勘探作業。目前,應用較為廣泛的校正方法有數值差分濾波法和相關分析法。此外,在新技術不斷發展,為有效彌補該勘探技術的不足,還可以結合地物化三場異常相互制約技術,從而提高地質礦產勘探深度,滿足工作需要[2]。
所謂重砂找礦技術,也被稱為重砂測量,主要應用于區域地質調查和礦產普查等工作中,其主要采集水系、海濱等區域的疏松沉積物,對其開展重砂分析,再對勘探區域的地質、地貌等因素結合分析結果進行綜合考慮后,發現礦產機械分散暈,判斷是否存在有用礦物的重砂異常,以此追索原生礦床等。該找礦技主要應用于水系發育程度較高的地區,能夠尋找多種礦產資源,比如有色金屬、貴金屬以及稀有及放射性元素等。在實際應用過程中,相關工作人員應對重砂匯集區域的水文特征進行勘察、分析與研究,根據研究結果對目標區域礦產分布進行初步推測。由于在地表水流推力等力的因素作用下,目標區域中存在重砂匯集區,這時相關工作人員可以對目標地區的水文地質特征進行深入研究,開展礦產資源分布范圍的準確、科學測算。
若是目標區域內存在礦體風化后殘留的砂礫,在水流等運動作用下,其所在位置也許不在礦床范圍內,因此,相關工作人員還應結合當地的水系、山坡等活動追根溯源,尋找礦礫,掌握其運動軌跡,以此尋找到礦床和礦產資源。該方法在發展下被稱為礫石找礦技術,目前,隨著技術的發展,按照礦礫的搬運方式和形成原因,該找礦技術可以分為兩種,一種是冰川漂礫法,另一種是河流碎屑法。其中,前者面向的分析對象為各級水系的機砂、仰積礫石等,判斷是否存在與礦化有關的巖石,若是存在則逆流追索,之后綜合分析巖石和礫石的數量、成分以及形狀等,最終找到發源地,即礦床。后者則是分析目標區域內由冰川活動帶來的巖石碎塊,之后綜合研究冰川運動情況查明來源,最終找到礦產資源。
所謂地質填圖找礦技術,主要是指利用地質相關技術理論開展全面的地質礦產調查工作,立足于明確的地質構造、地層等特征信息結合成礦規律的一種找礦技術。作為當前找礦技術體系中的基礎組成,為保證該技術的使用效果,相關工作人員應掌握礦產形成理論,且以目標地區實際地質情況為基礎選取地質填圖,并進行詳細觀察。若是開展礦山設計和礦產勘查等工作,工作人員應使用大比例尺填圖進行,比例尺的選擇建立在地表形態和礦場規模基礎上,從而保證該技術應用的實效性。此外,對地質點進行布置時應結合當地實際條件和具體需求,若是地質點需要設置在特殊位置,工作人員應將其明確標示在圖紙上,保證各項工作的有序展開[3]。
為有效提高地質礦產勘探和找礦技術應用效果,應落實完善的勘察機制,將其作為各項工作的制度保障。比如,某項目的各級部門應加強信息交流與協作,避免出現信息不對稱等情況,同時,結合實際情況做好科學規劃,加大力度創新地質礦產勘探和找礦技術,做好技術研發工作,并不斷提高技術工作的信息化水平。
相關工作人員應明確工作重點,面對日益增加的礦產資源需求,相關工作人員應提高對尋找、勘探礦產資源的重視程度,實際作業過程中可以組合勘探和找礦技術,以此提高工作效率和質量。此外,規范技術工作流程,具體如圖2所示。

圖2 地質礦產勘探和找礦技術流程
隨著礦產資源的開發,普通地區的礦產資源減少,在該情況下,作業場景向外延伸,作業環境愈發惡劣,為保證技術實施效果,找到并合理開發更多的礦產資源,相關單位和企業應強化相關技術研究,深入分析結合自然環境變化,做好技術工作總結和記錄,從而促進相關工作效果的優化[4-6]。
綜上所述,地質礦產勘探技術和找礦技術對礦產資源的尋找以及保護中開發理念的落實等方面具有極強現實意義。因此,相關工作人員應深入研究此類技術,并做好技術革新、機制完善等工作,從而促進地質勘查行業健康發展。