優(yōu)化地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)的方法探析

何偉占

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六0 一大隊(duì)，四川 攀枝花 617027）

礦產(chǎn)資源是自然賜予人類(lèi)的寶貴財(cái)富，但它們是不可再生的，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的加快建設(shè)，消耗了大量的礦產(chǎn)資源，導(dǎo)致很多礦區(qū)的淺層礦產(chǎn)被開(kāi)采殆盡，儲(chǔ)量也明顯下降。為滿足生產(chǎn)生活的能源所需，就需要提升礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)，實(shí)現(xiàn)向更深部挖掘礦產(chǎn)資源。

1 優(yōu)化地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及找礦技術(shù)的必要性

礦產(chǎn)資源是推動(dòng)我國(guó)生產(chǎn)建設(shè)、保障百姓生活水平的基石。隨著國(guó)家近年來(lái)的迅猛發(fā)展，對(duì)于礦產(chǎn)資源也較以往有了更高的需求量，這就為地質(zhì)勘查工作提出了更高要求[1]。很多礦產(chǎn)資源都處在比較偏僻且地貌復(fù)雜的地區(qū)，這就為地質(zhì)勘查工作增加了難度。基于此，地質(zhì)勘查人員需加強(qiáng)質(zhì)量控制，運(yùn)用更加先進(jìn)的技術(shù)手段，提升地質(zhì)勘查及找礦工作的開(kāi)展質(zhì)量，助力生產(chǎn)建設(shè)。

2 礦產(chǎn)勘查技術(shù)的優(yōu)化

2.1 借助GPS系統(tǒng)強(qiáng)化地形測(cè)量質(zhì)量

目前國(guó)家現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系、高層基準(zhǔn)點(diǎn)等基本都可以滿足礦產(chǎn)勘查、地形測(cè)量的需要。但是對(duì)于一些邊遠(yuǎn)地區(qū)，可能沒(méi)有準(zhǔn)確的坐標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)此就可以通過(guò)全球衛(wèi)星定位（GPS）構(gòu)建當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)系，開(kāi)展對(duì)此類(lèi)地區(qū)的地形測(cè)量。

2.2 做好地質(zhì)勘查與地質(zhì)填圖工作

地質(zhì)填圖是基于地質(zhì)情況調(diào)查，配合不同比例尺所編制，在選擇具體的比例尺時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐V床規(guī)模、形態(tài)以及不同工作要求進(jìn)行科學(xué)選擇。比如滿足礦產(chǎn)勘查以及礦山工程建設(shè)所需，就需要選擇大比例尺[2]。在地質(zhì)點(diǎn)的設(shè)置方面，要結(jié)合儀器法，選擇有特殊意義或界線的位置進(jìn)行布置。為進(jìn)一步細(xì)化地質(zhì)填圖，提供更多有價(jià)值的信息，可適當(dāng)擴(kuò)大薄礦區(qū)、標(biāo)志層和其它比較典型的地質(zhì)地區(qū)。

做好野外勘查及地質(zhì)填圖工作，根據(jù)需要選擇合適的比例尺，對(duì)于重點(diǎn)部位，如直徑超過(guò)20m 范圍的閉合地質(zhì)體、以及長(zhǎng)超過(guò)100m，寬超過(guò)10m 的線形地質(zhì)體、長(zhǎng)度超過(guò)100m 的斷層、褶皺等部分均要做好標(biāo)記。其他如含礦蝕變的部分，及各類(lèi)礦化地質(zhì)體，無(wú)論其厚度如何，均必須做好記錄，并列入圖中[3]。對(duì)于面積不足0.1km2的基巖區(qū)，則不在圖中表示。

在地質(zhì)勘查過(guò)程中，通過(guò)GPS 技術(shù)進(jìn)行定點(diǎn)，地質(zhì)點(diǎn)的實(shí)際位置和圖中位置的誤差不能超過(guò)10m。大致探明礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)產(chǎn)狀以及含礦層的分布等情況。并在野外現(xiàn)場(chǎng)中勾繪出地質(zhì)界線。對(duì)于重要的含礦地層、礦化帶以及空曠構(gòu)造等地區(qū)進(jìn)行加密控制，并做素描及照樣。保存好相關(guān)資料，并檢查是否存在問(wèn)題，及時(shí)改正。

2.3 強(qiáng)化探礦勘查工程質(zhì)量

首先是對(duì)于覆蓋層超過(guò)3m 的礦體，主要建立淺井進(jìn)行探礦。而對(duì)于覆蓋層不足3m 的礦體則通過(guò)探槽及淺坑等方式進(jìn)行探礦。鉆探工程為達(dá)到預(yù)期效果，礦芯、礦頂以及底板等的5m范圍中的巖石、巖芯以及標(biāo)志層等的采取率都必須要滿足相關(guān)規(guī)定，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求[4]。如果是連續(xù)5m 都未能達(dá)到預(yù)計(jì)要求的大型厚大礦體，就應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)整方位、孔深、孔斜度等，增強(qiáng)探礦質(zhì)量，盡可能滿足設(shè)計(jì)要求。鉆孔見(jiàn)礦的位置和設(shè)計(jì)的垂直勘探線其偏離距離的范圍，要根據(jù)礦產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行確定。

2.4 加強(qiáng)采樣工作

開(kāi)展采樣工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)質(zhì)量控制，避免出現(xiàn)混樣、錯(cuò)號(hào)以及樣品受到污染的情況。單個(gè)樣品的采取長(zhǎng)度不超過(guò)2m。經(jīng)過(guò)檢查與篩選，選擇代表性強(qiáng)的樣品進(jìn)行化驗(yàn)。對(duì)于無(wú)法有效識(shí)別的礦石，或是可能存在礦體的地段，應(yīng)當(dāng)連續(xù)多次取樣，避免礦產(chǎn)勘查工作不到位[5]。對(duì)于不同類(lèi)型的礦體樣品需要區(qū)別對(duì)待，比如煤礦采樣需要考慮煤的種類(lèi)、煤礦品質(zhì)、工業(yè)用途。對(duì)于砂礦樣品需要根據(jù)規(guī)范的流程進(jìn)行淘洗以及稱(chēng)重。對(duì)于金屬類(lèi)礦樣需要注意其加工重量損失率必能超過(guò)5%。無(wú)論是何種類(lèi)型的礦體樣本都應(yīng)當(dāng)選擇具有國(guó)家認(rèn)證的化驗(yàn)單位，負(fù)責(zé)樣品的化驗(yàn)分析等工作。

2.5 合理布局地質(zhì)勘查工作

對(duì)地質(zhì)勘查工作應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃，并有一定的超前意識(shí)，為服務(wù)國(guó)家的礦產(chǎn)需要，應(yīng)當(dāng)有一定的超前意識(shí)，盡可能超前規(guī)劃部署地質(zhì)勘查工作，爭(zhēng)取提前10 年15 年。根據(jù)勘查地區(qū)的當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)分布情況及規(guī)律提前做好布局規(guī)劃。

3 找礦技術(shù)的優(yōu)化

3.1 利用“同位成礦”理論

同位成礦這一理論在大規(guī)模、大礦體、比較穩(wěn)定的礦床形成中非常典型。根據(jù)勘查地區(qū)的地殼運(yùn)動(dòng)、地質(zhì)演化特點(diǎn)進(jìn)行分析，掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，了解地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)事件以及之間的關(guān)系，分析礦體所在地的地質(zhì)環(huán)境、分布情況等資料，從而全面分析當(dāng)?shù)氐某傻V條件，分析出哪個(gè)區(qū)域具備更高的成礦條件，通過(guò)地質(zhì)勘查工作，更容易發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源[6]。此外,還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)勘查工作中的礦化信息收集，有助于評(píng)估礦產(chǎn)的特點(diǎn)以及分布規(guī)律等情況，這對(duì)于找礦工作也更有指導(dǎo)意義。

3.2 利用綜合物探探測(cè)技術(shù)

對(duì)于深部找礦，首先需要解決礦區(qū)的成礦規(guī)律，對(duì)深部礦體的成礦環(huán)境、成礦演化過(guò)程等進(jìn)行研究，挖掘更深的礦床深度空間，對(duì)于發(fā)掘深部礦床具有重要幫助。為提升深部找礦的工作質(zhì)量，還需要增強(qiáng)對(duì)礦床類(lèi)型的評(píng)估，分析成礦的發(fā)育深度，明確礦床的空間規(guī)律。為有效了解以上信息，可借助物探技術(shù)，獲取更多的地質(zhì)信息。

3.2.1 基于電磁效應(yīng)的深部找礦

物探技術(shù)運(yùn)用如電磁效應(yīng)、放射性物質(zhì)、地?zé)帷⒅亓Φ乳_(kāi)展地質(zhì)物理信息的勘查[7]。比如瞬變電磁法就是一種目前常用的基于電磁效應(yīng)的物探技術(shù)，在勘查的范圍內(nèi)，發(fā)射電磁射線，不同巖體、礦石對(duì)于電磁的會(huì)產(chǎn)生不同的影響，接收反饋信號(hào)，由此了解巖體、地層以及礦體的相關(guān)性質(zhì)，見(jiàn)下圖1。此外，通過(guò)電磁法還能幫助分析采礦工程可能遇到的問(wèn)題，如積水等，及時(shí)制定應(yīng)對(duì)措施。

圖1 利用電磁效應(yīng)的礦山勘查示意圖

3.2.2 礦井直流電法

礦山的地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，此外還需要考慮地下水的問(wèn)題。利用礦山直流電法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)井下的大空間勘查。這是利用礦體巖石不同電性的原理來(lái)達(dá)到有效勘查的目的，同時(shí)還能夠?qū)Φ叵滤那闆r進(jìn)行分析。比如以此來(lái)進(jìn)行對(duì)礦井底板結(jié)構(gòu)、富水層等方面的勘查，此外，井下巷道迎頭結(jié)構(gòu)、富水性等方面都可以利用礦井直流法進(jìn)行勘探。

3.2.3 探地雷達(dá)法

此種技術(shù)是一種十分靈活的礦山勘查技術(shù)，通過(guò)發(fā)射雷達(dá)，接受到目標(biāo)對(duì)象的反射信號(hào)，來(lái)判斷目標(biāo)的位置、結(jié)構(gòu)等，其工作原理如圖2 所示，能夠適用于多種礦山地質(zhì)的有效勘查，使用的范圍比較廣。這種技術(shù)的操作簡(jiǎn)單方便，利用探地雷達(dá)設(shè)備能夠在短時(shí)間之內(nèi)實(shí)現(xiàn)多次檢查，因此得到了很多地質(zhì)勘查人員的青睞。勘查的速度快、效果好，并能滿足勘查工作的設(shè)計(jì)要求，且是一種無(wú)損性檢測(cè)，隨著相關(guān)技術(shù)的完善，勘查結(jié)果更加可靠，近年來(lái)得到多地地勘機(jī)構(gòu)的廣泛使用。

圖2 探地雷達(dá)工作原理示意圖

3.3 基于地質(zhì)體運(yùn)動(dòng)理論的找礦技術(shù)

利用地質(zhì)體運(yùn)動(dòng)理論，對(duì)于礦體的定位有顯著幫助，具體的應(yīng)用主要采用以下幾步：①根據(jù)成礦以及礦圍巖的類(lèi)型開(kāi)展找礦的總體布局工作。②對(duì)礦區(qū)當(dāng)?shù)氐某傻V能力進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合礦體的運(yùn)動(dòng)理論、礦樣元素的測(cè)量，利用物探及化探等手段進(jìn)行礦體的推測(cè)。③推測(cè)礦區(qū)中的實(shí)際儲(chǔ)量，主要利用礦化元素的分布礦體大小來(lái)分布，結(jié)合探礦工程的勘查結(jié)果，得出綜合信息。

3.4 化探技術(shù)

化探技術(shù)是基于地球化學(xué)的勘查技術(shù)，通過(guò)對(duì)礦區(qū)土壤的化學(xué)成分測(cè)量、水系沉積物的化學(xué)成分、以及礦床原生暈法等，借助高精度的化學(xué)元素分析儀器，探查如露頭礦、近地表礦以及隱伏礦等各類(lèi)礦區(qū)的化學(xué)元素，這種勘查技術(shù)對(duì)于金屬礦產(chǎn)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)金屬元素，能夠?yàn)檎业V工作起到更加顯著的幫助。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，隨著我國(guó)發(fā)展建設(shè)的加快，對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量也越來(lái)越加大，對(duì)于礦山地質(zhì)勘查以及找礦工作的質(zhì)量要求也有了更高的需求標(biāo)準(zhǔn)。此種背景下，地質(zhì)勘查機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)質(zhì)量控制，并積極引入更加高效的新技術(shù)、新方法，對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)勘查工作進(jìn)行技術(shù)提升，提高勘查的工作質(zhì)量，為找礦工作提供更加精準(zhǔn)的信息，為我國(guó)的生產(chǎn)建設(shè)添磚加瓦，貢獻(xiàn)自己的一份力。