連丹陽(yáng)
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730000)
由于有色金屬資源相較于黑色金屬資源較為稀缺,在有色金屬的野外勘查中,環(huán)境因素較為復(fù)雜、多變、惡劣,對(duì)于有色金屬的開發(fā)、開采、保存要以人身的生命安全為前提,遵循相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)和方法[1]。我國(guó)目前對(duì)于有色金屬的野外勘查存在一定的問題與缺陷,需要借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),加以區(qū)域化的創(chuàng)新,最終形成符合我國(guó)區(qū)域化特色的有色金屬野外勘查技術(shù)方法。
我國(guó)的礦產(chǎn)資源豐富,有色金屬資源總量較大,但是由于我國(guó)人口眾多,平均下來,每個(gè)人所占有的有色金屬資源相對(duì)于全世界其他國(guó)家平均水平來說較低,最關(guān)鍵的是,在這些有色金屬中,工業(yè)上使用量較大的銅、鋁等礦產(chǎn)在我國(guó)的存量又很低,對(duì)工業(yè)制造的發(fā)展存在一定的影響。“貧礦較多,富礦較少,開發(fā)難度較大”是我國(guó)目前有色金屬礦產(chǎn)資源存在的問題,舉例來說,我們都知道目前我國(guó)鋁土礦的存量是7.8億噸,主要分布在廣西、河南、山西、貴州和重慶等地,而廣西省區(qū)鋁礦的儲(chǔ)量大約為4.87億噸,占總體的62.44%,其他地方的總和占比不到40%,總體分布地區(qū)差異較大。并且,我國(guó)鋁土礦資源中存量較大的是一水硬鋁石(這種礦產(chǎn)加工困難且耗能非常高),對(duì)于加工的要求較高,需要投入的資源和成本巨大。而對(duì)于其他有色金屬來說,礦產(chǎn)資源產(chǎn)地較多,大中型礦床稀少,小礦床較多是目前礦產(chǎn)資源面臨的一致性問題。
有色金屬勘查常用方法有:地球化學(xué)勘查方法,地質(zhì)勘查方法以及地球物理勘查方法等。
所謂的地球化學(xué)勘查方法其實(shí)就是指對(duì)周圍環(huán)境中(石圈、生物圈、氣圈、水圈等)的化學(xué)元素進(jìn)行提取分析,得出各種元素含量的高低,再進(jìn)行分析和尋找。這種方法涉及的范圍較大,化學(xué)元素較多,精確度較高[2]。
地質(zhì)勘查方法主要是對(duì)地理環(huán)境進(jìn)行勘查,通過對(duì)地質(zhì)詳細(xì)資料的分析、對(duì)比,并以一定的技術(shù)手段加以輔助,最終達(dá)到發(fā)掘有色金屬的目的。
地球物理勘查方法從字面上就可以看出是利用物理原理進(jìn)行勘查的一種方法。其中的物理原理包括周圍磁場(chǎng)的變化,周圍有無放射性等,推斷出這個(gè)地方是否有色金屬的存在,然后進(jìn)行位置與存量的判定。
目前我國(guó)有色金屬的開發(fā)處于發(fā)展的初始階段,野外對(duì)于有色金屬的尋找效率較低,礦產(chǎn)資源都難以找到,更不用談礦產(chǎn)的開發(fā)了。大多數(shù)時(shí)候,野外勘查人員借助書本的理論知識(shí)與別人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)來尋找礦產(chǎn)資源,那么在已經(jīng)尋找出這么多礦產(chǎn)資源的基礎(chǔ)之上,再利用先前的方法在前人已經(jīng)找過礦的地方再進(jìn)行礦產(chǎn)資源的尋找,毫無疑問,找到礦產(chǎn)資源的概率較低。另外,隨著時(shí)間的推移,礦區(qū)會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)移,如果還在原來的地方進(jìn)行礦產(chǎn)資源的尋找,對(duì)勘查人員的人身安全有一定的影響。所以,野外勘查人員要與時(shí)俱進(jìn),不斷學(xué)習(xí)新的方法和理論,借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)方法及手段,再加以創(chuàng)新和應(yīng)用。
前面有講過,勘查經(jīng)驗(yàn)就好比勘查人員尋找礦產(chǎn)資源的輔助技能,勘查經(jīng)驗(yàn)的獲取一方面是自己在野外找礦時(shí)實(shí)際碰見的問題與應(yīng)對(duì)方法的總結(jié),另外就是別人對(duì)于野外勘查中遇到問題及解決方法的總結(jié)和記錄。目前,勘查人員對(duì)于勘查工作的日常記錄有不詳細(xì)、不規(guī)范、不重視等問題,造成勘查記錄的可參考性不足,對(duì)自己的日常工作開展產(chǎn)生影響,同時(shí),對(duì)別人借鑒學(xué)習(xí)的意義不大。
第一,我國(guó)勘查礦產(chǎn)資源的野外環(huán)境非常惡劣,勘查人員經(jīng)常處在荒無人煙的地方,生活條件非常艱苦,工作開展也非常困難和不便;第二,我國(guó)礦產(chǎn)資源多以半生礦的形式存在,對(duì)礦產(chǎn)資源的加工提煉帶來巨大的挑戰(zhàn);第三,雖然高級(jí)勘查專家知識(shí)文化水平較高,但大部分野外勘查人員的普遍素質(zhì)較低,給勘查工作帶來一定困難;第四,地表和巖石層的演變,對(duì)勘查人員進(jìn)行有色金屬的勘查有一定影響。
第一,在有色金屬的勘查過程中,地表環(huán)境與地下環(huán)境復(fù)雜,稍微不注意,可能會(huì)有意外情況發(fā)生;第二,在有色金屬的冶煉過程中,各種化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)及設(shè)備機(jī)器的使用存在安全隱患,如果相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的儲(chǔ)備不足,會(huì)有安全事故的產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。其中,最常見的是大量有毒、有害和易燃易爆物氣體的產(chǎn)生;第三,提煉過程當(dāng)中經(jīng)常使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕試劑,不僅會(huì)使侵蝕設(shè)備,稍不留意對(duì)人體造成的傷害更大且不可逆轉(zhuǎn)。
對(duì)有色金屬礦區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行充分的分析,對(duì)野外勘查工作的依次進(jìn)行有一定的保障意義,也為規(guī)范化勘查工作奠定一定基礎(chǔ)。首先,要對(duì)礦床的類型進(jìn)行確定;其次,對(duì)于礦化的規(guī)律進(jìn)行研究;然后,對(duì)地質(zhì)的背景進(jìn)行全面的調(diào)查;最后,要全面的分析控礦構(gòu)造和成礦條件。在這些基礎(chǔ)工作之上,勘查人員確定礦產(chǎn)資源成礦合理位置,選出一定范圍做好相關(guān)記錄,保障野外勘查的順利進(jìn)行。
首先,野外勘查工作的目的是對(duì)礦產(chǎn)資源的存量和位置進(jìn)行確定;其次,在勘查過程中需要合理的使用相關(guān)的設(shè)備、儀器,借助這些工具很好的完成勘查工作;最后,計(jì)算礦洞的大小和位置的設(shè)置,對(duì)有色金屬進(jìn)行開采工作[3]。一般情況下,勘查工作都是在老礦區(qū)的周邊和縱深層進(jìn)行的,所以對(duì)于老礦區(qū)地質(zhì)條件與背景的研究及礦產(chǎn)資源的變化要深入分析和全面的記錄才會(huì)事半功倍。
下面介紹幾種常用的有色金屬野外勘查探測(cè)的方法:第一,合理利用電吸附和吸附相態(tài)汞化探測(cè)法的工作原理,簡(jiǎn)單來說,此探測(cè)法是地表環(huán)境中各個(gè)物質(zhì)及化學(xué)元素之間形成的相互作用來對(duì)地表下是否存在有色金屬資源進(jìn)行判斷(圖1主要介紹土壤吸附相態(tài)汞成暈的形成過程)。第二,是地下物探法的應(yīng)用,此探測(cè)方法簡(jiǎn)單來說就是在土壤內(nèi)利用探測(cè)物進(jìn)行瞬間電磁法和極化法對(duì)有色金屬進(jìn)行尋找和定位,這種探測(cè)法可以高效快捷的在老礦區(qū)縱深層中發(fā)揮巨大的作用和優(yōu)勢(shì)。第三,是對(duì)鉛同位素探測(cè)法的使用,簡(jiǎn)單來說,就是鉛同位素的衰變比值和初始比值的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比,對(duì)是否存在有色金屬進(jìn)行判斷,在這之前,需要熟悉地球的相關(guān)演化進(jìn)程以及地址結(jié)構(gòu)的組成和變化等,礦產(chǎn)地區(qū)綜合條件與信息等,然后對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析和對(duì)比。我們都知道,我國(guó)礦產(chǎn)資源的分布情況是相對(duì)密集的,運(yùn)用此法可以更高的提升勘測(cè)的工作效率。
圖1 土壤吸附相態(tài)汞成暈的形成過程
我們都知道野外勘查條件較為復(fù)雜、多變和惡劣,有季節(jié)因素的影響,有些礦區(qū)冬天極冷,夏天極熱;極端的氣候條件,如多雨、炎熱、干燥、多風(fēng)等。這些都會(huì)給野外勘查工作帶來較高的難度與嚴(yán)峻的考驗(yàn)。同時(shí)也意味著,野外勘查人員不僅要掌握豐富的勘查知識(shí)與勘查經(jīng)驗(yàn),還要有一個(gè)良好的身體素質(zhì)與吃苦耐勞的精神,這樣才能更好的完成工作的使命。另外,礦區(qū)的領(lǐng)導(dǎo)班子要在日常工作中注重對(duì)工作人員知識(shí)技能與專業(yè)能力的培訓(xùn)和提升;還要關(guān)懷工作人員的身體健康,對(duì)工作人員組織日常的鍛煉,安排營(yíng)養(yǎng)均衡的飲食,定期的全面體檢等;再加上建立合理完善的制度來規(guī)范、優(yōu)化、明確各項(xiàng)工作,做好勘查記錄、數(shù)據(jù)采集、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估與報(bào)告等;使勘查人員有良好的體魄去工作,有扎實(shí)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去完成好工作,有規(guī)范的制度保障工作的開展。
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,目前我國(guó)的有色金屬進(jìn)口量相對(duì)較大,對(duì)于有色金屬的勘查、發(fā)現(xiàn)、開采、提煉這一過程在緩解我國(guó)有色金屬使用上有一定的積極意義。我國(guó)對(duì)有色金屬的勘查雖取得了初步的成功,但過程中還有一系列的不足與問題,值得行業(yè)相關(guān)人員的關(guān)注與解決。另外,在日常工作中,還要進(jìn)行國(guó)際化的合作、溝通與信息交流,這些舉措將助力有色金屬野外勘查的快速發(fā)展。