海南石料礦產資源綠色勘查技術探索與實踐
——以屯昌縣長心嶺礦區花崗巖礦為例

張家友*，任國棟，岑 銳，張志偉，蔡水庫，張志壯

（1.海南省海洋地質資源與環境重點實驗室，海南 海口；2.海南省地質調查院，海南 海口）

當前海南自貿港建設正快速推進，需要大量的石料；同時海南也是國家生態文明試驗區，實施嚴格的生態環境保護政策[1，2]。礦產資源綠色勘查技術的興起[3，4]，有效的緩解了資源勘查過程中生態環境破壞大[5]，民眾對資源勘查持反對的態度，對勘查資源供給起到了良好的推動作用[6]。我國在煤礦、金礦、錳礦、鋁土礦以及重大項目施工中得到了較好的實施[7，8]，取得了很好的效果。有些部門和省份也專門制定了綠色勘查的技術規范或要求[9，10]，使綠色勘查的理念得到進一步的深入。

近年來海南省自然資源主管部門實施了中大型砂石基地建設，先后勘查評價了花崗巖礦砂石礦區16 個，資源量68 000 多萬m3。石料資源勘查過程中積極運用多技術手段，如項目選址、無人機測量、物探、新型鉆機等技術積累或設備運用，取得了良好效果。本文以屯昌縣黃嶺農場長心嶺建筑用花崗巖礦為例，列舉海南省在建筑用石料礦綠色勘查取得的有效探索和經驗，供同類資源勘查參考。

1 礦區概況

礦區位于海南省屯昌縣境內。建筑用花崗巖礦資源量4 000 多萬m3，覆蓋層剝離量約900 萬m3，剝采比0.18：1。礦體中間較高，四周低，標高+160～+266 m，南北長約830 m，東西寬約1 172 m。礦體面積約621 827 m2，礦體平均厚度73.15 m。

礦體為中細粒斑狀黑云母二長花崗巖，上覆花崗巖風化殘積土及強風化巖石，底板圍巖與礦體為同一巖石，礦體連續分布，不含夾石。花崗巖礦的化學、物理性質及放射性強度等質量特征均能滿足建筑用石料機制砂的要求。

礦區內的覆蓋層變化范圍為0～44.6 m，平均厚度約12.56 m，整體呈東南部厚西北部薄，厚度變化趨勢為由西北向東南部變厚。

2 生態特征

礦區屬丘陵地貌，最高海拔標高285.30 m，最低海拔標高160 m，高差125.30 m，地形起伏較大。地處熱帶季風氣候，干濕季分明；年平均氣溫21.4 ℃，年均降雨量達到2 180 mm；區內植被茂密，主要經濟作物為橡膠，少量檳榔。

礦區植被以人工林為主，主要為橡膠林和少量檳榔林。天然植被為人為干擾后次生形成的灌草群落，多分布于橡膠林緣及山間運膠道路兩側。橡膠林是礦區植被的構成主體，呈片狀分布；為單一建群種，行距2.5 m×2.5 m，林齡15 年以上，個體胸徑在15～40 cm之間，群落高度9 m左右。群落結構為喬草二層，林緣還生長有其他零星喬木；林下植被主要為自然生長的草本植物。天然植被為灌草群落，主要生長在橡膠林林緣，運膠道路兩側及荒地上；高度在1.5 m左右，為灌草二層。

區域內植被結構組成相對簡單，物種多樣性較為單一，總體生態環境質量一般。

3 綠色勘查實施

3.1 項目選址符合生態環境的要求

礦區勘查的資源環境約束分析對照表見表1 所示。經資料分析和現場踏勘調查所知，礦區資源較豐富，符合“多規合一”、生態環境要求。

3.2 利用無人機進行先行調查

利用無人機航拍測繪技術進行正射影像測量，獲取礦區的地形、地表等信息，提高工作的效率和質量，同時也減少對地表植被的擾動。無人機調查具有覆蓋面積大、數據處理效率高、操作靈活、生產效率高等特點。無人機正射影像獲取后經過糾正處理，獲取的信息量較為豐富，可將勘查區域場景可視化，保證內容豐富、準確、可靠、完整。正射影像數據能夠將礦區細節內容的圖像展示出來，幫助勘查工程師對礦區的地形地貌、植被、景物等信息進行了解，充分掌握礦區的實際情況，見圖1。

3.3 實施高密度電阻率法反演覆蓋層和礦體狀況

在礦區實施4 條高密度電阻率法測量剖面以查明礦區各條地電斷面視電阻率的變化情況及巖石電性特征，推斷出礦區新鮮基巖的覆蓋層（包括殘破積層和基巖風化層）厚度以及新鮮基巖與其覆蓋層的地質界線。高密度電阻率法是利用第四紀覆蓋層與完整基巖存在明顯電阻率差異，來勘查基巖界面埋深情況。在植被茂密、地形起伏較大的山區進行基巖面物探勘查，目前高密度電阻率法是較為有效的物探方法。

綜合高密度電阻率法測量及地質資料，覆蓋層厚度范圍為2.80～44.60 m，平均厚度約13.90 m；覆蓋層最小值2.76 m，最大值44.60 m，與鉆探工程相一致，見圖2。

圖2 礦區物探和地質測量剖面對比驗證圖

3.4 適量的的淺鉆工程

鉆探工程采用新型履帶式自行液壓鉆機等設備實施。履帶自行液壓鉆機具有搬運簡單，能適應礦區地形地貌轉運，不需要傳統的挖機等設備進行修整道路，具有搬運簡單、快速安裝、占地面積小、作業快速、施工時間短等特點，對礦區生態環境影響小。鉆探施工場地泥漿池采用防滲土工布做防滲處理，放在滲漏污染。

3.5 常規的綠色勘查做法

按照《綠色地質勘查工作規范》（DZ/T 0374-2021）要求，項目采用了多項綠色勘查措施。例如，根據礦區實際和鉆探工程布設情況，優化區內道路運輸，充分利用現有的割膠運輸道路，盡量少占用林地，不損毀林木，不影響橡膠林地的集水溝、施肥溝等設施，對施工的鉆孔、機臺進行復墾。高密度電法測線布設時，已盡量避開較為敏感的區域，最大程度減少對環境的侵擾，做到無損探測。

4 勘查效果評價

4.1 高密度電阻率法推斷成果

根據物探先行原則，在一個礦區完成物探工作后，取得該區各測線反演電阻率剖面圖，推斷覆蓋層厚度，并與鉆探進行驗證。物探技術員對比統計每個鉆孔新鮮花崗巖的反演電阻率，并將各孔推斷的新鮮花崗巖埋深修正到鉆孔的實際埋深。把最新統計的覆蓋層平均反演電阻率作為本區覆蓋層的厚度分界線中值，從每條測線已知鉆孔處結合電阻率變化趨勢沿剖面校正推斷覆蓋層厚度。

經驗證，對采集數據分別進行反演計算，再結合地質資料進行解譯，繪制高密度電法——地質推斷剖面圖和探測——地質推斷剖面圖符合實際，可以作為進行覆蓋層和礦體資源量計算的依據。

4.2 資源量和覆蓋層計算

根據礦體地質特征和《礦產地質勘查規范 建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）的礦床勘查類型劃分標準，本礦床勘查類型為第Ⅱ勘查類型。依據《固體礦產資源量估算規程第2 部分：幾何法》（DZ/T 0388.2-2020）選用水平投影地質塊段法估算區內資源量。利用高密度電阻率剖面測量完成4 條勘探線共552 個測點（勘探線間距200 m、點距8 m），結合15 個驗證鉆孔推斷的厚度。經估算，礦區共圈定一個建筑用花崗巖礦體，資源量4 000多萬m3；覆蓋層剝離量為約900 萬m3，并利用每條測線推斷的覆蓋層厚度繪制了礦區覆蓋層厚度等值線圖。

4.3 綠色勘查體系的建立

礦區勘查增加了高密度電法等工程物探措施進行覆蓋層揭露，減少一半的地質鉆探，減少地質鉆探施工對生態環境的破壞，具有明顯的減少因鉆探造成的土地臨時占用，并且節省勘查經費。通過綠色勘查技術的實施，從資料收集研判、項目選址、前期調查、物探新技術利用、綠色鉆探設備應用、生態勘查措施的實施和技術集成，從項目前期、場地建設和施工過程等，建立了一套成熟的綠色勘查方案。

5 結論

項目勘查選址的規范化為資源供給提供了保障，從源頭上有效保護生態環境，最大限度降低對生態環境的破壞。勘查新技術的實施，如無人機正射測量、高密度電法測量、新型履帶鉆機等技術的應用，提高施工效率，減少場地占用，減少了生態環境的破壞。通過綠色勘查技術的實施，從資料收集研判、項目選址、前期調查、物探新技術利用、綠色鉆探設備應用、生態勘查措施的實施和技術集成，建立了一套成熟的綠色勘查技術體系，廣泛應用于各個石料礦山勘查，有效的保障了資源供給和勘查階段的生態環境保護。