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        礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討

        2016-04-20 04:07:06呂照巍
        大陸橋視野·下 2016年2期
        關(guān)鍵詞:化探礦產(chǎn)資源勘查

        呂照巍

        【摘 要】隨著我國(guó)對(duì)礦物質(zhì)資源勘探技術(shù)的投入的提高,我國(guó)能夠勘探的礦產(chǎn)資源廣度與深度以及礦產(chǎn)資源的種類都有了大跨度的提高?;阶鳛橐豁?xiàng)常用的勘查技術(shù),其勘查的效果的如何直接決定了礦產(chǎn)資源的探索數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本文將對(duì)礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題進(jìn)行探討。

        【關(guān)鍵詞】礦產(chǎn)資源;化探;勘查

        礦產(chǎn)資源在工業(yè)革命以后就成為了一個(gè)國(guó)家重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展物質(zhì)來源,也是各個(gè)國(guó)家競(jìng)相爭(zhēng)奪的資源,尤其是近幾年,地表淺部的露頭礦幾乎勘察完全,距離地表較深的礦物還有很大的探索潛力。在礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)越來越發(fā)達(dá)的今天,向已知礦區(qū)的周邊及深部進(jìn)行勘查已經(jīng)成為各國(guó)主要的攻堅(jiān)目標(biāo)。因此,對(duì)于礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)相關(guān)問題探討有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

        一、化探技術(shù)相關(guān)理論

        化探技術(shù)簡(jiǎn)單可以解釋為利用化學(xué)理論與技術(shù),通過探測(cè)地表深部礦體反饋的信息的勘查礦物資源的技術(shù)?;郊夹g(shù)與物探技術(shù)是深穿透勘測(cè)技術(shù)重要的技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)一是探測(cè)深度較大,能夠勘測(cè)的深度在百米以上,二是測(cè)量的信息較為明顯,能夠斷定礦物資源的種類。

        化探技術(shù)一般有地球氣納微金屬測(cè)量、氣溶膠測(cè)量、有機(jī)質(zhì)結(jié)合形式法、熱磁地球化學(xué)法、酶提取法、金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法和活動(dòng)態(tài)金屬離子法等測(cè)量礦物質(zhì)成分的方法,另外還有植物測(cè)量法、電地球化學(xué)方法等等都是深穿透勘測(cè)礦物資源的有效方法。

        化探勘探能夠通過技術(shù)的應(yīng)用收集礦物資源中的礦元素、伴生元素的信息以及礦物質(zhì)在地表的存在形式。進(jìn)而推斷礦物質(zhì)遷移挪動(dòng)規(guī)律、富集規(guī)律,進(jìn)而進(jìn)行成果分析,以達(dá)到準(zhǔn)確找到隱伏礦的目的。

        化探勘查技術(shù)的勘查內(nèi)容有以下幾點(diǎn):一是元素向地表的遷移,二是元素遷移到地表以后的賦存介質(zhì)和賦存形式,三是形成異常模式的特征。后兩個(gè)內(nèi)容是第一個(gè)內(nèi)容導(dǎo)致的結(jié)果,可以勘測(cè)到。而元素從深部向地表的遷移機(jī)理不容易勘查到,的是化探勘查一直努力解決的問題。最初化探對(duì)元素運(yùn)移途徑,如元素的物理和化學(xué)釋放、地下水循環(huán)、離子擴(kuò)散作用、氧化還原電位、氣體擴(kuò)散等機(jī)制等內(nèi)容,最多只能勘測(cè)到遷移幾十米的距離。目前,深穿透勘查地球化學(xué)中元素的遷移模型主通過離子擴(kuò)散遷移模型、地下水溶解遷移模型、電化學(xué)遷移模型、地氣流遷移模型等方式可以勘測(cè)元素遷移上百米甚至幾百米的距離。

        二、幾種化探勘查方法

        本文將對(duì)目前礦物質(zhì)勘測(cè)比較常用的化探勘查方法進(jìn)行介紹。

        (一)地氣測(cè)量方法

        學(xué)者利用認(rèn)為地下深部的氣體呈微氣泡形式上升,在通過礦體時(shí)將成礦元素附著于氣泡表面帶到地表,通過這些氣泡的遷移能夠推測(cè)地表深處礦物質(zhì)的種類和所含元素,進(jìn)而演變?yōu)槟壳暗牡貧鉁y(cè)量方法。地氣測(cè)量又稱地氣異常檢測(cè),是揭示深部隱伏斷裂礦物層的有效手段之一。地氣常出現(xiàn)在隱伏斷裂的正上方,地氣異常的寬度能夠反映隱伏斷裂破碎帶的寬度。在對(duì)測(cè)量地氣土壤取樣時(shí),地氣異常所反映的礦化層較深,另外,由于地氣異常體現(xiàn)了礦物質(zhì)所含有元素的特性,因此對(duì)應(yīng)的異常特性的客觀存在,能夠更好的再現(xiàn)隱伏金屬礦的特性。

        (二)活動(dòng)金屬離子法

        活動(dòng)金屬離子法根據(jù)深部礦體的金屬活動(dòng)離子能夠穿過上層沉積巖石到達(dá)地表的特性,并通過特殊化學(xué)試劑將金屬活動(dòng)離子提取出來,進(jìn)而確定礦物質(zhì)種類。活動(dòng)態(tài)離子的判斷比地氣測(cè)量更加準(zhǔn)確?;顒?dòng)金屬離子法的優(yōu)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地圈定隱伏的鎳礦化、賤金屬礦化,但關(guān)于活動(dòng)態(tài)金屬離子從深度到地表層上升的原理及規(guī)律,至今沒有掌握,因此只能作為一項(xiàng)輔助勘測(cè)方法。

        (三)金屬活動(dòng)態(tài)提取法

        金屬活動(dòng)態(tài)提取法是根據(jù)金屬礦床本身及其圍巖中與礦有關(guān)的超微細(xì)金屬離子或化合物在某種作用力的作用下,向地表遷移,到達(dá)地表后被上覆土壤或其他疏松物的地球化學(xué)障所捕獲,并在原介質(zhì)元素含量的基礎(chǔ)上形成活動(dòng)態(tài)疊加含量,使用適當(dāng)?shù)奶崛⑦@些元素提取出來,進(jìn)而推測(cè)隱伏礦性質(zhì)。金屬活動(dòng)態(tài)提取的對(duì)象是地化樣品中呈離子態(tài)的金屬,主要能夠?qū)Τ⒓?xì)金屬進(jìn)行勘測(cè),并針對(duì)金屬活動(dòng)態(tài)本身的提取,準(zhǔn)確度較高。

        (四)電地球化學(xué)法

        電地球化學(xué)方法的基本原理是對(duì)于深部盲礦或隱伏礦實(shí)施電化學(xué)溶解,在礦體周圍形成離子層,離子層相關(guān)元素在電化學(xué)電場(chǎng)、地氣、地下水運(yùn)動(dòng)等作用力的反應(yīng)遷移到近地表并賦存下來,并在電解作用下,將離子分離在陰陽兩極,即可發(fā)現(xiàn)相關(guān)的金屬離子異常,進(jìn)而達(dá)到勘查目的。電地球化學(xué)法需要利用地球物理、地球化學(xué)等綜合手段,適用于埋藏厚度超過150 m的未固結(jié)覆蓋層下和厚度超過500 m基巖下的深部礦體的勘查。

        三、礦產(chǎn)資源化探勘查技術(shù)的問題分析及改進(jìn)建議

        化探勘查與物探勘查隨著科學(xué)儀器精度與靈敏度的提高,對(duì)于深透礦產(chǎn)資源的探究也越來越深入。深透化探方法在礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用效果較好,但是在一些方面還存在著一些可以探討的問題,主要有以下幾個(gè)方面:

        (一)化探勘查方法本身的問題研究還不夠完善

        化探法由于依靠元素從深部向地表遷移的機(jī)理來推斷礦物質(zhì)是否存在,因此,不夠直觀,而且可能還有其他的因素干擾,如一些新的地質(zhì)現(xiàn)象或作用營(yíng)力未被發(fā)現(xiàn),而造成勘查結(jié)果的錯(cuò)誤。在化探勘查的理論研究上,由于各個(gè)國(guó)家的地理?xiàng)l件與技術(shù)條件差別較大,一些基本理論問題,如活動(dòng)性元素以什么形式存在,如何生成,如何變化等都沒有定論,且各執(zhí)其詞。這樣使得一直備受爭(zhēng)議的問題無法解決,使得勘查沒有參考,對(duì)于化探勘查方法自身的發(fā)展以及對(duì)礦床成因等問題的研究,都有非常重要的意義。

        (二)多種方法的選擇需要

        化探勘查各種方法都存在自身的優(yōu)點(diǎn),也有各自的局限性。隨著礦物質(zhì)勘查難度的增加、不確定以及未探知因素的出現(xiàn),不同方法的找礦效果與結(jié)果可能都不相同。在條件允許的前提下,如何從上述方法中選擇合理的方式,從化探異常中快速篩選出最有找礦前景的靶區(qū),并對(duì)礦體進(jìn)行定位預(yù)測(cè),成為目前化探勘查中的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。

        (三)難識(shí)別的礦種還較多

        化探方式對(duì)于元素的發(fā)現(xiàn)較為準(zhǔn)確,對(duì)于深入地下的礦物質(zhì)所含的元素能夠較為準(zhǔn)確的判定,但是對(duì)于難識(shí)別的礦種與礦床類型,如砂巖型鈾礦、黑色巖系中鉑族元素礦床等還沒有探尋到,需要更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)才能有可能發(fā)現(xiàn)。因此,對(duì)于難識(shí)別的地下資源,在化探勘查技術(shù)與機(jī)械設(shè)備的研究上,還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

        因此,針對(duì)上述各種深透化探方法存在的難題,應(yīng)用現(xiàn)階段的研究成果和技術(shù),還不能完全解決,對(duì)于地質(zhì)的情況與盲礦的找尋,能夠以深透化探方法去研究開發(fā),但是,任何一種化探方法都有其自身的適用性。因此,對(duì)于不同的地質(zhì)情況,要做出合適的化探勘查選擇,如活動(dòng)金屬離子法提取的是離子態(tài)的形式,故對(duì)于那些易呈離子形式的金屬元素較為合適,對(duì)于金屬活動(dòng)態(tài)提取法提取的不僅是離子態(tài)的形式,還包括超微細(xì)的金屬,故對(duì)于不宜形成離子形式的金礦效果較好。因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還需要實(shí)際情況實(shí)際分析,在理論研究與技術(shù)開發(fā)中,仍然要以實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ)與依據(jù),并且在勘查中,要注重多影響因素的考察,切忌片面的使用某種方式方法。

        參考文獻(xiàn):

        [1]譚科艷,劉曉端,湯奇峰,劉久臣,袁欣,楊永亮. 華北平原土壤環(huán)境重金屬元素分布規(guī)律及其意義[J]. 地球?qū)W報(bào). 2011(06).

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