王德洪
(山東省國土測(cè)繪院,山東 濟(jì)南 250102)
一直以來,由于勘查技術(shù)落后,我國有色金屬勘查存在很多的問題。這些問題對(duì)有色金屬礦產(chǎn)資源的開采和使用都引起了極大的浪費(fèi)。礦產(chǎn)勘查行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也受到了一定程度的影響[1]。所以,通過提高勘查技術(shù)水平,保證找礦效率得到有效提高是急需開展的工作。而對(duì)現(xiàn)有勘測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析和探究,可以為今后勘測(cè)技術(shù)的研究和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)[2]。
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,有色金屬礦產(chǎn)資源勘查主要有以下幾個(gè)階段。
(1)預(yù)查:通過對(duì)初步確定的成礦區(qū)域的地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析和研究,并對(duì)成礦區(qū)域開展初步的踏勘和極少量的工程驗(yàn)證工作,然后對(duì)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行分析和預(yù)估從而確定普查區(qū)[3]。
(2)普查:預(yù)查期確定的普查區(qū)是普查階段主要找礦的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域具有較大的找礦潛力。在普查階段,會(huì)通過地質(zhì)、物化探等技術(shù)手段和數(shù)量有限的取樣工程進(jìn)一步確定礦產(chǎn)資源賦存位置,并分析找礦的可行性,圈定詳查范圍。
(3)詳查:該階段對(duì)普查圈定的詳查范圍通過采用各種勘查方法及系統(tǒng)的采樣和分析,探測(cè)出詳查范圍內(nèi)礦體空間位置、形態(tài)、規(guī)模,從而對(duì)礦體的工業(yè)價(jià)值進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)估,為后續(xù)制定礦山開采規(guī)劃提供有效的地質(zhì)資料。
(4)勘探:該階段是對(duì)詳查階段確定的內(nèi)容進(jìn)行分析,搜集開采設(shè)計(jì)和礦山建設(shè)所需的資料,從而保證礦山規(guī)劃建設(shè)的合理性,并確定礦山總體布置、開采規(guī)模、開采方式等信息。
2.1.1 地球物理勘查方法
地球物理勘查方法主要利用地殼巖性不同的物理特征來開展礦產(chǎn)資源的勘查和研究,這種勘查方法會(huì)涉及到多種勘查工作。通過分析勘查區(qū)域的物理特征,獲取有效的礦產(chǎn)資料和勘測(cè)數(shù)據(jù),從而推斷有色金屬礦產(chǎn)的可能分部情況。
2.1.2 吸附烴、電吸附、吸附相態(tài)汞化探方法
相比其他勘查方法來說,吸附烴、電吸附、吸附相態(tài)汞化探方法是十分先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù)之一,并具有相當(dāng)明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于礦化信息較弱、蓋層相對(duì)較厚的隱伏礦,這種勘測(cè)方法有著優(yōu)異的表現(xiàn)。有色金屬礦體中蘊(yùn)含的成礦元素,可以在后生地球化學(xué)的配合作用下,轉(zhuǎn)化為可溶性離子。這些離子可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到上層土層中,幫助勘測(cè)人員通過有效的技術(shù)手段確定勘測(cè)區(qū)域的礦產(chǎn)蘊(yùn)藏情況,從而確定礦區(qū)所在位置。
2.1.3 地球化學(xué)勘查方法
這種方法主要通過檢測(cè)工作地區(qū)氣體、土壤、植被等的自然元素的特征,從而提取相應(yīng)的信息后明確勘測(cè)地區(qū)的礦產(chǎn)資源蘊(yùn)藏情況。由于不同的礦產(chǎn)資源具有不同的屬性,所以全面深入的了解這種勘查方法可以有效提高勘測(cè)人員尋找礦產(chǎn)賦存區(qū)域的準(zhǔn)確性,也能增加確定礦區(qū)的科學(xué)性。能夠?qū)Σ煌N類自然元素進(jìn)行分析是這種勘測(cè)方法的重要優(yōu)勢(shì)之一,其勘查范圍也十分廣泛,能夠有效提高勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
隨著地球地殼的不斷運(yùn)動(dòng),各地區(qū)地質(zhì)條件隨著時(shí)間的流逝也發(fā)生著各種各樣的變化。其中鉛同位素的演化也隨著地質(zhì)活動(dòng)進(jìn)行而不斷進(jìn)行,釷鈾等同位素也與鉛同位素變化有著明顯的聯(lián)系。
通常,一些與鉛同位素初始值相近的礦產(chǎn)資源成礦物質(zhì)的礦化富集一般都會(huì)存在于相同的地質(zhì)構(gòu)造單元中。在成礦流體中,釷、鈾與鉛的初始值與附近圍巖相比往往會(huì)有很大的差異。這樣的差異十分有利于我們對(duì)有色金屬礦產(chǎn)分布位置進(jìn)行確定。我們可以將這些區(qū)別進(jìn)行識(shí)別和表述,并通過采用相應(yīng)的成礦理論進(jìn)一步分析了解形成礦產(chǎn)的條件和原因,同時(shí)也能確定資源富集范圍的大小,并為確定礦區(qū)勘查遠(yuǎn)景和開采價(jià)值評(píng)估提供有效的依據(jù)。
目前來說比較常用的方法是將數(shù)字模擬技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合的勘查手段。遙感技術(shù)可以通過獲取的光譜圖,清晰詳細(xì)地展現(xiàn)出埋于地下的礦產(chǎn)資源,并明確其具體分布情況。我們也可以通過分析光譜圖所展現(xiàn)的信息來了解勘查區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況。當(dāng)然,勘測(cè)出以上信息也很難讓勘測(cè)人員充分了解礦區(qū)的資源富集情況。所以,勘測(cè)人員就通過數(shù)字化虛擬技術(shù)將光譜圖進(jìn)行有效的處理,從而讓光譜圖以立體化的形式展現(xiàn)出來,我們也能將礦產(chǎn)資源的分部情況在圖中進(jìn)行明確的標(biāo)識(shí)。數(shù)字虛擬技術(shù)和遙感技術(shù)的結(jié)合,除了節(jié)約勘查時(shí)間以外,還能有效降低勘查成本和難度,并保證勘查精度達(dá)到實(shí)際工作要求。另外,遙感光譜圖也可以體現(xiàn)出顏色的差異,數(shù)據(jù)分析人員就可以通過顏色差異分析礦床本身的性質(zhì),其中礦床上是否出現(xiàn)蝕變等問題也可以通過對(duì)遙感光譜圖的分析進(jìn)行進(jìn)一步的了解。同樣,礦床是否存在化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)的變異,也可以通過分析光譜圖進(jìn)行確定。如果光譜圖上存在色調(diào)差異,我們就可以確定礦床上存在物理和化學(xué)變異現(xiàn)象的存在。然后勘查人員可以通過對(duì)多波段影像進(jìn)行確定和分析,并對(duì)比例尺即興計(jì)算和縮放,從而確定礦床發(fā)生變異的位置。
未來有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查將以高精確度、高技術(shù)含量作為主要的研發(fā)目標(biāo)。其中,很多科研人員已經(jīng)開始著重關(guān)注高光譜遙感勘查技術(shù)的研究工作,這種勘查技術(shù)也成為目前有色金屬礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)的主要發(fā)展方向。這種勘測(cè)技術(shù)可以利用探測(cè)電磁波波譜中不同波段中的光譜連續(xù)影像來完成勘測(cè)工作。并且,這種勘測(cè)技術(shù)還能有效區(qū)別礦物特性對(duì)應(yīng)的波段,從而做到準(zhǔn)確確定礦區(qū)。光譜分類、光譜微分、混合光譜分解等都是常見的幾種分析技術(shù)。這些技術(shù)都會(huì)在今后的礦產(chǎn)勘查過程中得到廣泛的應(yīng)用。
目前,我國的礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)已經(jīng)有了顯著的提升。本文介紹了幾種目前常用且有效的有色金屬礦勘查手段,也簡(jiǎn)要介紹了有色金屬礦產(chǎn)資源勘查的發(fā)展趨勢(shì)。希望本文所闡述的內(nèi)容能夠?yàn)楦魑煌式窈筮x擇勘查方法手段提供一定的幫助。