唐戰(zhàn)元,譚建剛
(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì),山東 威海 264200)
全世界的礦產(chǎn)資源都是屬于不可再生資源,其儲(chǔ)量是有限的,在中國(guó)也有著豐富的礦產(chǎn)資源等待開(kāi)發(fā),中國(guó)的礦產(chǎn)資源主要指的分布在中國(guó)境內(nèi)的礦產(chǎn)資源,礦產(chǎn)資源一般分布在地殼內(nèi)部或者埋藏在地表以下,也有少一部分的礦產(chǎn)裸露于地表以外,礦產(chǎn)資源存在的形式呈固態(tài)、液態(tài)或者是氣態(tài),大多情況下以礦石的固態(tài)形式存在,具有來(lái)發(fā)利用的價(jià)值。然而隨著時(shí)間的推移,一些裸露在地表之上易于開(kāi)發(fā)的礦產(chǎn)資源逐漸被人們開(kāi)發(fā),對(duì)于自然界當(dāng)中的一些隱藏資源的開(kāi)發(fā)給礦產(chǎn)事業(yè)帶來(lái)了前所未有的工作難度。隨著我國(guó)不斷提升的科學(xué)技術(shù)水平,各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中出現(xiàn)了非常多的生產(chǎn)技術(shù)和理論研究,在礦產(chǎn)資源開(kāi)采方面也研究出來(lái)多想礦產(chǎn)勘查技術(shù)[1]。礦產(chǎn)的勘查工作的實(shí)質(zhì)性目的是為了研究礦產(chǎn)形成和分布情況,通過(guò)對(duì)礦山范圍區(qū)域的地質(zhì)條件、礦床賦存的規(guī)律以及礦體的變化特征來(lái)推斷出礦體的具體分布情況,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源勘查具有較強(qiáng)的綜合性、實(shí)踐性和經(jīng)濟(jì)性。勘查工作主要的研究方法是依據(jù)礦床的自然特征以及礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)進(jìn)行的,最終得出目標(biāo)礦場(chǎng)當(dāng)中礦物的分布情況并制定之后的開(kāi)采計(jì)劃,為礦產(chǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)提供信息支持。為了滿足對(duì)礦產(chǎn)資源勘探的需求,在勘查過(guò)程當(dāng)中引入了一系列的高科技技術(shù)手段,其中化探技術(shù)在其中起到了十分關(guān)鍵的作用,化探技術(shù)屬于一種綜合性的勘探技術(shù),涵蓋了電磁力學(xué)、重力學(xué)、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,利用化學(xué)理論支撐對(duì)地下礦產(chǎn)進(jìn)行勘查。化探技術(shù)隨著化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展也在逐漸的進(jìn)步,并且起到了簡(jiǎn)化勘探環(huán)節(jié)的作用,得到了更好的勘探效果。
礦產(chǎn)資源的普查階段是進(jìn)行勘查工作的第一步,化探技術(shù)在其中通過(guò)對(duì)地層中的土壤進(jìn)行化學(xué)微量分析得出礦產(chǎn)資源分布的大致信息,在普查階段需要勘查的內(nèi)容如表1所示。
表1 普查階段勘查內(nèi)容表
在普查階段通過(guò)規(guī)定的基本比例尺比例對(duì)該礦產(chǎn)地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)填圖,填圖的內(nèi)容需要包好表1當(dāng)中需要進(jìn)行勘查的內(nèi)容。借助有效的化探技術(shù)進(jìn)行數(shù)量有限的礦產(chǎn)資源取樣,大概控制主要礦體的特征[2]。需要注意的是地表需要用取樣工程稀疏控制,通過(guò)這種方式得出礦石的基本物質(zhì)組成、礦石質(zhì)量并進(jìn)行相應(yīng)的綜合性評(píng)估。化探技術(shù)在普查階段主要有兩種測(cè)量步驟:一種是水系沉淀物的測(cè)量,另一種則是土壤測(cè)量。對(duì)于水系沉淀物首先進(jìn)行采集,將采集到的樣本當(dāng)中存在異常情況的元素進(jìn)行進(jìn)一步分析,按照采集檐溝你的密度進(jìn)行普查化探劃分,由此一來(lái)就可以利用礦區(qū)當(dāng)中的水資源的分布將礦區(qū)劃分成為多個(gè)區(qū)域,能夠更加有條理性的得出普查結(jié)論[3]。同理對(duì)土壤的測(cè)量也需要就行采樣,通過(guò)對(duì)樣品的成分分析和成礦特征得出最終的普查結(jié)果。在礦產(chǎn)普查階段應(yīng)用化探技術(shù)可以更加準(zhǔn)確快速的得出普查結(jié)果,由此可以證明該技術(shù)具有較強(qiáng)的應(yīng)用效果。
礦區(qū)的普查結(jié)果經(jīng)過(guò)分析判定具有開(kāi)采價(jià)值時(shí),即可進(jìn)行詳查階段,礦產(chǎn)資源的詳查主要利用化探技術(shù)的熱釋汞找礦方法和構(gòu)造疊加暈法對(duì)地下礦石的勘查并繪制出礦產(chǎn)資源分布圖。在此過(guò)程當(dāng)中化探技術(shù)的應(yīng)用需要遵循合理有效地、依循的總體指引、化探要根據(jù)最佳的順序以及盡可能的降低消耗浪費(fèi)等多項(xiàng)原則,保證詳查工作能夠更有質(zhì)量的向前推進(jìn)[4]。
圖1 礦區(qū)深穿透化探技術(shù)勘測(cè)原理圖
化探技術(shù)當(dāng)中的熱釋汞找礦方法在詳查當(dāng)中使用普查當(dāng)中抽取的土壤樣本,對(duì)其進(jìn)行加熱處理,加熱的過(guò)程使用熱釋爐來(lái)控制加熱的溫度使其形成吸附的形態(tài)并和化合狀態(tài)的汞氣一同釋放出來(lái)。通過(guò)對(duì)氣體當(dāng)中汞元素的濃度測(cè)定來(lái)對(duì)盲礦進(jìn)行找尋和明確。通過(guò)這種技術(shù)方法能夠提升測(cè)量的重現(xiàn)性,在多種厚層覆蓋區(qū)以及不同成因類型的有色和貴金屬礦床都可以獲得非常好的找礦成果。而化探技術(shù)當(dāng)中的構(gòu)造疊加暈法也被稱為巖石地球化學(xué)方法,主要作用在礦區(qū)當(dāng)中的巖石上進(jìn)行巖石測(cè)量。這種在原生暈找盲礦進(jìn)行測(cè)量的方法,測(cè)量的成功率極大。將詳查得出的數(shù)據(jù)結(jié)果繪制成為測(cè)繪圖,將不同化探方法劃分出的礦區(qū)用不同的顏色進(jìn)行著色處理,這樣可以讓整個(gè)測(cè)繪圖更加的直觀,在進(jìn)行開(kāi)采工作時(shí)也可以更快的做出判斷[5]。
深穿透化探技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查當(dāng)中可以找尋到隱藏的礦床。通過(guò)地電化學(xué)提取法和活動(dòng)金屬離子法將隱藏在地層深處的礦物檢測(cè)出來(lái),其中地電化學(xué)提取法的應(yīng)用可以全面且客觀地反映出礦體的分布如圖1所示。
圖中Q2區(qū)域表示第四系下更新統(tǒng);Q1第四系上、中更新統(tǒng);ML表示片麻巖;MI代表人工填土;Mv表示泥巖;Gn表示閃長(zhǎng)巖;Gn-ph表示含礦磁性體,Ni與Co為兩種礦產(chǎn)元素。通過(guò)這種勘查方式可以得出目標(biāo)勘測(cè)范圍內(nèi)礦產(chǎn)元素離子的運(yùn)動(dòng)情況和異常情況,通過(guò)加入一些化學(xué)試劑將離子分離并通過(guò)運(yùn)積物上升到地表上,利用分析離子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和異常情況找到礦體的準(zhǔn)確垂直位置[6]。通過(guò)深穿透化探技術(shù)的勘測(cè)原理和勘查結(jié)果可以看出,深穿透化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用能夠獲得準(zhǔn)確清晰的礦產(chǎn)離子異常信息,對(duì)于異常評(píng)估,明確是否可作為找礦標(biāo)志進(jìn)行應(yīng)用。結(jié)合對(duì)該礦區(qū)的實(shí)地勘查情況可以提升實(shí)施技術(shù)的針對(duì)性判斷,為隱伏礦床的查尋提供直接依據(jù)。
經(jīng)過(guò)了許多年的發(fā)展,中國(guó)的礦產(chǎn)資源勘查研究獲得了飛速進(jìn)步,在理論和方法技術(shù)方面都有非常大的進(jìn)步,逐漸完善了礦產(chǎn)資源勘查的理論和實(shí)踐方式,為礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)提供依據(jù)[7]。在化探技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中科學(xué)合理的使用能夠極大的提高化探勘查工作的效率以及質(zhì)量,進(jìn)而能夠促進(jìn)中國(guó)社會(huì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)化探技術(shù)的應(yīng)用,在礦產(chǎn)事業(yè)上也得到了一定的效果。總而言之,在礦產(chǎn)資源勘查工作當(dāng)中科學(xué)合理的使用化探技術(shù)能夠最大程度的發(fā)揮其作用,進(jìn)而推動(dòng)該行業(yè)的快速發(fā)展。