閆海英
(河南省煤田地質(zhì)局一隊, 河南 鄭州 451150)
金屬礦山隱伏礦找礦通常在現(xiàn)有礦床基礎上開展,是典型的大比例尺找礦工作。我國現(xiàn)階段正推行的危機礦山找礦存在很多有關(guān)金屬礦山隱伏礦找礦方面的問題,普遍具有以下特點:可供預測的范圍相對較小,大多在幾十平方千米以內(nèi),且深度不超過2000m;具體的探查對象和現(xiàn)有礦床之間有著較強的可比性,或相互之間的聯(lián)系十分緊密;可作為根據(jù)的現(xiàn)有資料及成果稍顯不足;其它形式的人類活動會造成相對較大的干擾與影響,并且隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展,這一特點還將越發(fā)嚴峻,這就要求必須加快技術(shù)升級,依靠新技術(shù)和新方法來解決這些難題,達到金屬礦山隱伏礦找礦根本目標。
以礦床模式理論為基礎的預測方法在現(xiàn)在的金屬礦山隱伏找礦領域始終占據(jù)主導。該方法分為經(jīng)驗法與概念法兩種。其中,概念法即礦床模型法,將礦床模型作為驅(qū)動,于預測過程中,對若干模型進行對比,超出和模型地質(zhì)及環(huán)境相近的區(qū)域,視作遠景區(qū),再對該區(qū)地質(zhì)特征進行深入分析,圈定和模型地質(zhì)最為接近的靶區(qū),最后根據(jù)現(xiàn)有資料,結(jié)合統(tǒng)計方法,對仍未發(fā)現(xiàn)礦床的資源量及數(shù)量進行準確預測。而經(jīng)驗法即綜合評價法,將勘查數(shù)據(jù)作為驅(qū)動,對礦床和找礦信息間保持的關(guān)系進行研究,再利用定值分析等相應的方法,尤其是GIS系統(tǒng),構(gòu)建地質(zhì)信息和成礦有利度模型,確定統(tǒng)計規(guī)律,完成對資源潛力等結(jié)果的準確定量估計。目前世界上很多國家都在進行模型找礦研究,取得了一系列良好成果。我國在這些方面同樣有若干成功案例,如凹山式鐵礦等,其資源量可以達到8000×104t[1]。
模型法未來發(fā)展主要是結(jié)合經(jīng)驗法與概念法,重視理論、信息與經(jīng)驗之間的相互融合,借助遙感、地球化學和地質(zhì)等手段,整合各項信息,將礦床模型作為基礎,構(gòu)建出定量化的預測分析模型,以此對區(qū)域內(nèi)的資源潛力實施準確預測。數(shù)字化的模型預測法正是這一趨勢主要表現(xiàn),將勘查數(shù)據(jù)與礦床模型整合為驅(qū)動,對礦床模型進行知識化與數(shù)字化描述,采用計算機能準確識別預處理的形式,于計算機當中構(gòu)建數(shù)字模型。
除傳統(tǒng)方法外,如放射性法、電法、磁法等,最近幾年還出現(xiàn)了很多新方法,包括以下幾種:第一,MT法,即大地電磁法;第二,TEM法,即瞬變電磁法;第三,EH4系統(tǒng),即電導率成像技術(shù)。新開發(fā)的物探系統(tǒng),如由鳳凰公司研發(fā)的EM系列系統(tǒng)、SSNT系統(tǒng),以及EMI公司研發(fā)出的MT-24系統(tǒng)等,都具有準確度高、測量速度快、自動化程度高和勘探深度大等優(yōu)勢。我國自主研發(fā)生產(chǎn)的三頻激電儀也具有以上優(yōu)勢,且操作方面十分簡便,得到了廣泛應用。
除了以上方法,現(xiàn)階段正處研究階段的物探新技術(shù)包括:①深部地殼反射,它能提供成礦系統(tǒng)有關(guān)的詳細數(shù)據(jù);②地震反射,用于深部找礦領域,特別是容礦構(gòu)造有效探測方面,具有突出的優(yōu)勢;③地球物理成像,通過對這一技術(shù)的應用,能得礦體及其容礦構(gòu)造準確空間形態(tài)。以上方法有效探測深度都可以達到-1000m[2]。
除傳統(tǒng)方法外,如分散流法、原生暈法和水化學法等,現(xiàn)階段在隱伏礦體找礦領域有廣泛的新方法為基于地球化學的構(gòu)造和深穿透找礦。其中,深穿透法向隱伏礦體持續(xù)發(fā)出信息,以達到找礦目的。七十年代初期就出現(xiàn)了地球化學方法,經(jīng)過長時間的發(fā)展,此類方法得到有效改進,到九十年代,很多新方法接連出現(xiàn),如MMI法、MOMEO法等。以MMI法為例,其探測深度可以達到-700m,很好的滿足了當時的深部探礦要求。這些方法都具有很強的針對性,且探測速度快,成本適中,結(jié)果準確,顯著優(yōu)于期其它化探方法。此外,對于浮土覆蓋區(qū),采用此類方法能防止出現(xiàn)采樣困難等問題,所以目前的應用十分廣泛?,F(xiàn)在世界范圍內(nèi)都對隱伏礦體找礦給予了高度重視,并成立了專門的合作項目,很多研究報告目前已正式發(fā)布,目的在于逐步推動相關(guān)技術(shù)發(fā)展[3]。
構(gòu)造找礦法以構(gòu)造分析為基礎,根據(jù)指示元素具有的化學暈對隱伏礦體的礦化程度進行推測,所以還可將其稱作基于構(gòu)造的原生化學暈方法。但這一方法在眾多方面都優(yōu)于以往的原生暈方法,如:
①能探測隱伏礦體礦化于地表上表現(xiàn)出的地球化學變化及異常;②采樣將構(gòu)造格架作為核心控制標準,能在避免疏漏的基礎上,有效減少采樣的數(shù)量,以降低勘查所需費用;③因?qū)?gòu)造帶來的成礦控制作用進行了充分考慮,所以可對異常表現(xiàn)進行深度解釋。通常,當?shù)乇砩洗嬖谂c深部礦體直接相通的構(gòu)造時,即可采用這一方法,從理論角度講,構(gòu)造連通性越好,隱伏礦體的埋深越小,礦床體積越大,表現(xiàn)出的異常越強烈?;诖?,這一方法在和汽水熱液活動相關(guān)的各類礦床找礦方面有顯著優(yōu)勢[4]。
除普通多元統(tǒng)計法以外,現(xiàn)階段針對危機礦山的深部找礦也提出很多新方法,如歐氏距離法和邏輯信息法等,不同方法有著不同的優(yōu)勢特點和適用范圍。而且應注意,非線性分析方法及數(shù)值模擬方法目前已成功應用于隱伏礦體的定位預測,并取得了良好的效果。GIS系統(tǒng)能十分方便的對信息進行整合利用與分析。
對當前的定位預測而言,它正快速向基于多元信息的方向發(fā)展。它實際上屬于空間分析方面的問題。因GIS系統(tǒng)可以對多類型數(shù)據(jù)進行同時處理,并有著極快的處理速度,所以是現(xiàn)在定位預測最重要的工具之一。目前常用的GIS平臺包括ArcInfo與MapGIS等,通過實踐可以看出,通過對GIS系統(tǒng)合理應用,能從根本上改變以往預測方式,簡化預測流程,提高效率與技術(shù)水平。從基本理論、技術(shù)原理等角度講,將GIS系統(tǒng)作為首要工具的預測體系顯示出極好的應用前景,是現(xiàn)代地質(zhì)學家必不可少的分析工具[5]。通過在定位預測過程中對若干找礦新方法的應用,為隱伏資源定量化預測提供了重要參數(shù)。近幾年,我國相關(guān)研究團隊陸續(xù)出臺多種新方法,如Meta分析法和有效度評價法等。對Meta分析法而言,它在找礦預測方面的引入,能從試驗剖面上確定適宜的預測技術(shù),包括不同技術(shù)的組合方式,并為客觀賦權(quán)等提供可靠依據(jù)。
除此之外,還有很多高新技術(shù)正向找礦預測領域不斷滲透,如全球定位系統(tǒng)、人工智能技術(shù)、遙感技術(shù)等,通過對這些技術(shù)的引入,推動了隱伏找礦工作不斷向可視化、動態(tài)化、信息化以及科學化等方向的邁進,最大限度提高找礦預測工作的技術(shù)水平。
綜上所述,理論與方法是解決金屬礦山隱伏礦找礦問題的關(guān)鍵所在,實際情況中,需要在充分繼承傳統(tǒng)方法優(yōu)勢的基礎上,加強對新技術(shù)和新方法和引用,以提高找礦預測技術(shù)水平,促進找礦事業(yè)持續(xù)發(fā)展。
[1]李松柏,溫曉芬.金屬礦山隱伏礦找礦預測理論與方法[J].建材與裝飾,2017(50):230-231.
[2]吳躍峰.金屬礦山隱伏找礦預測理論與方法研究[J].低碳世界,2016(10):81-82.
[3]馮路敏.淺談金屬礦山隱伏礦找礦策略[J].科技與企業(yè),2016(05):107.
[4]馮衛(wèi)東.淺談金屬礦山隱伏找礦預測理論與方法[J].建材與裝飾,2015(49):219-220.