礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論及技術(shù)方法研究

鄭 偉

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊，廣東 清遠(yuǎn) 511520）

社會各行各業(yè)的發(fā)展都離不開礦產(chǎn)資源的支持，主要礦產(chǎn)資源質(zhì)量的不斷提高，地質(zhì)勘查的重要性逐步凸顯出來。作為礦產(chǎn)開發(fā)中的重要組成部分，地質(zhì)勘查科學(xué)性不足，會造成礦產(chǎn)資源的浪費，使得礦產(chǎn)在后續(xù)的開發(fā)過程中缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐，也得不到科學(xué)的信息指導(dǎo)，嚴(yán)重情況下會造成國有資源的大量流失[1]。

可以看出，加強礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論及其相關(guān)技術(shù)方法的研究，對于提高礦產(chǎn)開發(fā)的科學(xué)性有著重要的幫助，同時還可以提高我國資源的利用水平，最大程度地避免資源流失，下面將針對礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論及相關(guān)的技術(shù)方法進行分析梳理。

圖1 礦產(chǎn)資源開發(fā)

1 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查理念及技術(shù)方法研究的重要性

我國目前正處于經(jīng)濟高速發(fā)展階段，在這一階段離不開礦產(chǎn)資源的支持。同時隨著我國工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷提高，但礦產(chǎn)資源的總量及探明儲量隨著時代的發(fā)展也在不斷降低[2]。所以，人們必須在資源的利用率方面，著手推進資源的合理利用，保障社會的可持續(xù)發(fā)展。在礦產(chǎn)勘查理論及技術(shù)方法方面，技術(shù)人員首先要明確地質(zhì)勘查工作的重要性和必要性，提高對勘查理論的認(rèn)知，有效保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的精細(xì)化，了解不同礦產(chǎn)地質(zhì)的實際特點。同時，由于在勘查過程中具備一定的風(fēng)險性，并且礦產(chǎn)資源開發(fā)是一個資金密集型行業(yè)，持續(xù)性加強地質(zhì)勘查技術(shù)研究，保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的質(zhì)量和效率，及時防范各種風(fēng)險和危險的問題，確保礦產(chǎn)地質(zhì)資源能夠合理利用，進而促進行業(yè)的整體可持續(xù)發(fā)展。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論運用分析

2.1 同位成礦理論

同位成礦理論主要適用于礦區(qū)中的一些大型礦床成型的研究，我目前大部分地區(qū)的礦產(chǎn)資源都可以套用這一理論。在進行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中，使用該理論可以使勘查成本大大降低，同時有效縮短勘查的時間。同位成礦理論是我國發(fā)展最為完善的勘查理論之一，也是我國礦產(chǎn)資源在勘查過程中使用最為常見的理論。在我國很多地區(qū)的成礦區(qū)帶和大型礦床地區(qū)都具備十分明顯的理論特征。無論是我國礦區(qū)還是國外的有色金屬礦產(chǎn)資源的勘探，運用該理論在一些重要的成礦區(qū)域或大規(guī)模的礦床地帶勘探時都需要一個穩(wěn)定的環(huán)境。該理論認(rèn)為，礦區(qū)內(nèi)的資源無論是否處于同一成礦時期，其成礦中心都會維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，不會出現(xiàn)任何大范圍的移動，穩(wěn)定性相對較強。同時該理論還認(rèn)為，如果該成礦區(qū)域具備較強的成礦條件，那么礦物質(zhì)的來源相對較多，這樣才能有利于規(guī)模化的情況，并且在地殼運動過程中維持一個相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。同位成礦理論認(rèn)為，上述條件是礦產(chǎn)資源產(chǎn)生的基礎(chǔ)和前提，并且礦產(chǎn)資源在形成過程中具備十分明顯的規(guī)模性和集中性，所以歷史上的相同地區(qū)的礦產(chǎn)資源勘探情況，對于未來的勘探可以起到一定的借鑒作用[3]。

理論和實踐都表明，同位成礦理論具備如下特點：同一范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源，如果屬于集中產(chǎn)出，那么整體情況相對穩(wěn)定，或者趨于一致；在礦產(chǎn)資源勘探過程中，往往存在一定的種類差異性，同一地區(qū)的礦源中經(jīng)常會存在不同種類的礦產(chǎn)資源，且規(guī)模較大；由于礦山周圍自然環(huán)境中的局部平衡現(xiàn)象廣泛存在，為差異化的巖脈演化提供了依據(jù)。

2.2 地質(zhì)體運動理論

地質(zhì)體運動理論主要是結(jié)合相關(guān)的定位技術(shù)結(jié)合地質(zhì)體運動的實際特點，在礦產(chǎn)資源的勘探過程中加以利用。在具體的工作過程中，往往需要根據(jù)不同的礦區(qū)類型依據(jù)地質(zhì)體運動的形態(tài)進行勘探，同時預(yù)測成礦區(qū)域的基本情況，在預(yù)測過程中結(jié)果的準(zhǔn)確性與元素豐度、礦產(chǎn)存儲量等各個因素有著密切的聯(lián)系，同時在預(yù)測過程中還要結(jié)合礦化元素的地質(zhì)分布等其他輔助指標(biāo)來共同推測勘探區(qū)域的資源真實儲量。

2.3 物化探測理論

物化勘探理論主要分為物理勘探和化學(xué)勘探兩類。其中，前者主要是指運用相關(guān)的儀器設(shè)備來勘探磁場、重力場、地?zé)帷⒎派湫缘茸匀滑F(xiàn)象，通過勘探的具體結(jié)果來推測該地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布[4]；而后者主要是指針對采樣的結(jié)果，利用一些化學(xué)方法來分析樣本中的一些元素。在運用物理勘查方法過程中，需要事先針對礦產(chǎn)資源的地層、種類等其他要素進行分析和研究，從而全面地掌握各種地質(zhì)參數(shù)。

3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查技術(shù)方法分析

3.1 地質(zhì)填圖技術(shù)

該技術(shù)主要是通過地質(zhì)分析理論的相關(guān)方法，借助一定的儀器設(shè)備，針對某一地區(qū)的地質(zhì)情況進行詳細(xì)地勘查，該技術(shù)是一門十分先進的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查手段，具有著激光的可靠性和實用性，被廣泛地應(yīng)用到礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域中，該技術(shù)可以從全局上分析被探測區(qū)域內(nèi)的基本地質(zhì)情況，總結(jié)出一般性的礦產(chǎn)特征。在使用該技術(shù)過程中，技術(shù)人員首先需要選擇合適的比例尺，保證選擇的比例范圍與被測區(qū)域的地質(zhì)情況和大小較為協(xié)調(diào)。除此之外，技術(shù)人員采用該技術(shù)勘查被測區(qū)域過程中，還可以將勘查的結(jié)果總結(jié)成圖表和簡明的語言，甚至整理出具體的公式，然后分析成冊，以備后續(xù)礦產(chǎn)資源的開發(fā)。

3.2 衛(wèi)星定位技術(shù)

衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要是根據(jù)衛(wèi)星測得的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)來輔助礦產(chǎn)勘查的相關(guān)工作，通過有效構(gòu)建感應(yīng)系統(tǒng)，使得探測的準(zhǔn)確性大大提高。同時在數(shù)據(jù)的采集過程中，還需要有效確定采集的光譜特征，對于不同礦產(chǎn)資源的輻射能力作出明顯的區(qū)分，即可實現(xiàn)資源探測。

3.3 低頻電磁法

低頻電磁勘探方法的成本相對較低，勘探效果較好，該技術(shù)的使用背景主要是當(dāng)前礦產(chǎn)資源的開發(fā)難度越來越大，同時處于淺表層的礦產(chǎn)質(zhì)量隨著開采進度的不斷提高也越來越少，技術(shù)人員迫切的需要更加快捷的淺表礦產(chǎn)資源勘探方法，提高勘探效率。低頻電磁方法主要是借助濾波處理分析儀器來快速地勘探淺層礦產(chǎn)資源，及時確認(rèn)異常地質(zhì)區(qū)域，避免一些無效操作。低頻電流的方法在勘探過程中具有定位準(zhǔn)確快捷的優(yōu)點，通過電臺來發(fā)射一些低頻電磁信號，快速對淺層礦產(chǎn)資源作出反應(yīng)。但該方法也存在一定程度的不足，例如信號檢測錯誤或電磁波相互干擾、串頻等故障，都會對一線勘查人員帶來不良的影響。

3.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)主要是通過衛(wèi)星等設(shè)備進行拍照分析來采集地質(zhì)組織成分的分布情況，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的勘查。在遙感技術(shù)普及之前都是通過技術(shù)人員在勘測區(qū)域內(nèi)的大面積測繪和地質(zhì)分析，提取勘測區(qū)域樣品的相關(guān)信息，進一步獲取礦物的特有波譜[5]。

一般情況下，技術(shù)人員對于巖石出露較好的區(qū)域，采用波譜法來尋找礦源。遙感技術(shù)的工作原理主要是通過衛(wèi)星拍照或相關(guān)手段來繪制地質(zhì)環(huán)形結(jié)構(gòu)圖實現(xiàn)信息采集，然后再與地球動力學(xué)和流體力學(xué)等其他學(xué)科結(jié)合，探明地下的礦產(chǎn)資源。

通過上述分析可以看出，在展示出露不佳的區(qū)域，采用遙感技術(shù)會增加勘探難度和工作量。所以在一些巖石出入不佳的地區(qū)，往往使用線環(huán)形構(gòu)造原理，然后結(jié)合遙感技術(shù)完成找礦工作。運用地球動力學(xué)和流體力學(xué)理論可以了解該礦區(qū)在流體動作作用下的地質(zhì)變化情況，然后及時掌握環(huán)形構(gòu)造特點。

3.5 X射線熒光技術(shù)

由于X射線可以十分敏銳的檢測到金屬元素，所以對于一些金屬類的礦產(chǎn)資源來說，采用該技術(shù)可以使用簡便快捷地進行初步勘查。

區(qū)別于其他的礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)，該技術(shù)對于土壤和巖石中所蘊含的一些金屬元素可以快速的定性和定量檢測，進而為技術(shù)人員提供充足的數(shù)據(jù)支撐。X射線熒光技術(shù)不僅操作方便簡單，而且能夠?qū)崟r觀察地質(zhì)勘查工作的進度，符合當(dāng)代礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的相關(guān)要求，所以被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作之中。

4 結(jié)語

在我國的礦產(chǎn)資源勘探過程中，從業(yè)人員必須充分地利用高新科技手段，結(jié)合礦產(chǎn)資源的實際分布情況，完善和優(yōu)化傳統(tǒng)的勘查開采技術(shù)，保證礦產(chǎn)資源在開發(fā)過程中能夠被更加合理地利用。只有這樣才能為礦產(chǎn)行業(yè)和相關(guān)企業(yè)的發(fā)展提供堅實的支持，進而為社會的各行各業(yè)提供充分的能源支撐。