地質(zhì)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)

張云龍

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質(zhì)大隊，山東 臨沂 276002）

近些年來隨著社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求量逐步增加，致使我國大量開采，這也導(dǎo)致了大部分的表層礦山礦產(chǎn)資源已經(jīng)接近于枯竭狀態(tài)，進行地質(zhì)勘探工作需求也較為迫切。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，可以應(yīng)用于深層找礦工作的新技術(shù)與新設(shè)備逐步被研發(fā)出來，這在一定程度上滿足了國家的發(fā)展需求。

1 技術(shù)礦產(chǎn)勘查技術(shù)分析

1.1 巖芯鉆探技術(shù)

在巖芯鉆探技術(shù)的使用過程中，首先，要重視相關(guān)機械設(shè)備的選擇。在進行巖芯鉆探時要采用新型的液壓動力鉆探設(shè)備，避免采用傳統(tǒng)電力動力鉆探設(shè)備，以此充分滿足礦產(chǎn)資源深度鉆探的需求。其次，在進行深部地質(zhì)找礦同時要進行替代資源的勘察。在進行深部地質(zhì)找礦過程中，要通過技術(shù)創(chuàng)新來提高礦產(chǎn)資源勘查工作效率，通過降低勘察成本來提高整體經(jīng)濟效益。最后，要重視巖芯鉆探過程中所應(yīng)用的機械設(shè)備保養(yǎng)與維護工作。巖芯鉆探普遍采用大型機械設(shè)備作業(yè)，在工作過程中要重視對于該設(shè)備的維護工作，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致巖芯鉆探工作延遲等情況的出現(xiàn)[1]。

1.2 定向鉆探技術(shù)

在深部地質(zhì)找礦工作中，由于其地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此用普通鉆探方式往往不到目標(biāo)工作效果。為能夠準(zhǔn)確勘察到深部地質(zhì)位置，提高工作效率，可以采用高精度的定向?qū)Ｌ郊夹g(shù)。定向鉆探技術(shù)顧名思義就是通過精準(zhǔn)控制鉆探方位來確保對鉆進方向礦產(chǎn)資源的有效勘查。利用定向鉆探技術(shù)有效避免了因內(nèi)外界影響導(dǎo)致鉆進方向偏差等問題的產(chǎn)生，確保了深部地質(zhì)找礦的準(zhǔn)確性，降低了找礦工作的難度。

1.3 金剛石繩索取芯技術(shù)

在深部地質(zhì)找礦中采用金剛石繩索取芯技術(shù)有較多優(yōu)點；第一，鉆進工作效率高。金剛石繩索鉆頭與普通取芯鉆頭相比，其鉆頭的厚度與硬度較強，在進行持續(xù)鉆進的過程中不需要輔助作業(yè)，因此整體鉆進效率高于普通鉆頭。第二，地質(zhì)效果較好。金剛石繩索取芯鉆具具有打撈速度快、提升平穩(wěn)以及及時報警等特點。在鉆井過程中遇到巖管堵塞時能夠立即進行報警，以便相關(guān)人員能夠及時進行處理，減少工具的損耗。第三，降低施工成本。利用金剛石繩索取芯技術(shù)大大減少了提鉆次數(shù)，因此降低了鉆頭在施工過程中的損耗，很大程度上提高了鉆頭的使用壽命。由于提下鉆具的次數(shù)較少，在一定程度上降低了勞動強度。金剛石繩索取芯技術(shù)在降低工具成本的同時也降低了人工成本[2-4]。

2 勘查區(qū)為例找礦方法

勘查區(qū)地貌為火山巖盆地當(dāng)。在這當(dāng)中具有大量金屬礦床，這些礦藏在我國是多金屬礦產(chǎn)的重要資源，其為燕山期所遺留下巖漿巖礦體?？辈閰^(qū)的礦產(chǎn)資源屬于第四系覆蓋礦產(chǎn)。其中已經(jīng)探明的裸露地層包含了K3d（龍王山組）、K1d（大王山組）。勘查區(qū)現(xiàn)如今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有兩組斷裂，包含了西北走向的大峽谷花山巖斷裂帶，和在其附近的斷層走向為55°縱切花山巖南北向斷裂帶。在斷裂帶中沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖的侵出，熱變質(zhì)情況表現(xiàn)突出。根據(jù)這類發(fā)現(xiàn)我們可以推斷出該區(qū)域有大量的鐵、銅、金、硫礦分布。

2.1 磁異常特征

當(dāng)磁測的差值化極經(jīng)上延50 m處理后，位于地球表面的正負(fù)極十?dāng)_會被自動剔除，磁異常就會突顯出來，使東北走向的磁高帶更為明顯，部分區(qū)域磁高消失，如圖1所示。

根據(jù)圖標(biāo)分析，西北部的高磁場區(qū)和中部的雜亂磁場區(qū)共有10余處磁高異常反應(yīng)，其中，M1和M4分別構(gòu)成了呈橢圓形的磁異常帶，異常幅值為1 225 nT，這也是該區(qū)域內(nèi)較為罕見的高值磁異常。而中部雜亂磁場的異常帶有5個，形態(tài)呈不規(guī)則狀，約為南北向和東北向，其中，M8處磁異常最為突出，最高異常幅值達(dá)146 nT。

圖1 磁異常特征圖

2.2 重力異常

在勘探當(dāng)中我們發(fā)現(xiàn)重力異常的表現(xiàn)，其表現(xiàn)形式為出現(xiàn)了8處重力低（L1-L3）以及相對應(yīng)的3處重力高（G1-G7）異常，重力異常的分布大致呈現(xiàn)出由西北向東南的分布態(tài)勢，且呈現(xiàn)出階梯狀走向。在這一區(qū)域等值線稀疏，因而我們可以得知這種重力異常的變化表現(xiàn)是平緩的。通過圖標(biāo)可得，在這一區(qū)域的南部以及北部重力表現(xiàn)都較低，而位于圖標(biāo)的中部重力顯不較高。

2.3 巖礦石物性特征

從物性標(biāo)木中得到的數(shù)據(jù)顯不，該區(qū)域內(nèi)大王山組、姑山組以及龍王山組中的火山巖等入侵巖較多，其物性參數(shù)見表1。

表1 巖礦石標(biāo)本物性數(shù)據(jù)報表

根據(jù)表1可知，大王山組、姑山組和龍王山組都具備高密度、強磁性、高電阻率的特點，其中，大王山組的黃銅礦石密度最高，姑山組的密度相對較低。磁性與密度有一定的聯(lián)系，大王山組磁性最強，龍王山組其次，姑山組最弱。而電阻率方面，龍王山組最高，大王山組次之，姑山組最低。

2.4 找礦靶區(qū)分析

在結(jié)合前文異常特點以及進行地質(zhì)礦藏分析的基礎(chǔ)上，該文主要分析了G5、G6、G7者3個找礦靶區(qū)，在這3個找礦靶區(qū)中進行相應(yīng)預(yù)測。G5區(qū)為G5與M12磁異常疊合區(qū)域，在這一區(qū)域主要特征為磁異常低高阻過渡地帶。通過探礦鉆孔ZK4331內(nèi)可見明顯的呈脈狀分布的黃銅礦，厚度約0.7 m。由于成礦條件十分優(yōu)越，因此具有較大的找礦前景。

G6找礦靶區(qū)位于G6至M12之間，其中的大王山組安山質(zhì)火山巖裂痕中富含銅礦體，礦體下有正長巖入侵，經(jīng)物探分析，預(yù)測該區(qū)銅礦資源約達(dá)1.36萬噸，找礦前景良好。

G7找礦靶區(qū)位于G7至M9磁高異常區(qū)，這也是該區(qū)域唯一一個重高與磁高異常重合的地帶，在附近的鉆孔內(nèi)可以明顯見到輝石巖脈體和磁鐵礦脈，縱深處有少量低溫元素的異常組合，即As-Ba-Hg-Sb-Ag，這代表著周邊極有可能存在礦化活動，因此找礦靶區(qū)前景也十分良好。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著我國礦產(chǎn)資源需求的擴大，為滿足我國礦產(chǎn)資源需求，相關(guān)部門應(yīng)重視對地質(zhì)勘查以及深層找礦技術(shù)的拓展。國家應(yīng)加大對于深部找礦技術(shù)研究的投入，實現(xiàn)技術(shù)方面的不斷革新，推進國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。