郭星星
(甘肅煤田地質(zhì)局一四九隊(duì),甘肅 蘭州 730030)
我國(guó)地大物博,在960萬(wàn)平方公里的土地上有著豐富的礦產(chǎn)資源,這些能源都是需要經(jīng)過(guò)勘察研究才能夠被發(fā)現(xiàn)的。礦層對(duì)比能夠查明礦層的層序、厚度以及變化規(guī)律,對(duì)于礦區(qū)地質(zhì)勘探有著重要的作用,其采集數(shù)據(jù)將作為礦區(qū)開(kāi)采與否的主要依據(jù)。
礦產(chǎn)資源作為一種重要的基礎(chǔ)性能源,在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用,縱觀近幾十年的發(fā)展,我國(guó)的各大礦區(qū)對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)程度極高,在發(fā)電、供暖、飲食等各個(gè)方面發(fā)揮著重大的作用。但是,正是由于對(duì)能源的肆意使用,礦產(chǎn)資源現(xiàn)如今已經(jīng)損耗過(guò)多,而且,礦產(chǎn)資源的開(kāi)采一旦過(guò)度,這就需要經(jīng)過(guò)數(shù)億年的生成,人類(lèi)將無(wú)能源可使用。礦產(chǎn)資源屬于不可再生能源,如果開(kāi)采使用的數(shù)量過(guò)大,使得能源的儲(chǔ)量減少,就會(huì)對(duì)今后的資源利用有一定的影響。為了緩解能源緊張的問(wèn)題,我國(guó)一方面通過(guò)節(jié)約資源,發(fā)展新型產(chǎn)業(yè),對(duì)礦區(qū)開(kāi)采行業(yè)實(shí)施轉(zhuǎn)型發(fā)展,開(kāi)發(fā)新能源等多舉措進(jìn)行緩解,另一方面,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)勘查與礦產(chǎn)資源的深層發(fā)掘也成為了重要的發(fā)展方向。
現(xiàn)階段,我國(guó)的能源開(kāi)采正在向復(fù)雜化、深層次的方向發(fā)展。由于在近幾十年的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中,礦產(chǎn)資源開(kāi)采主要是開(kāi)采淺部,這些礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)存量在近些年來(lái)已經(jīng)使用過(guò)度,資源嚴(yán)重缺乏。為了讓礦產(chǎn)資源能夠繼續(xù)支持各項(xiàng)的建設(shè),因此能源開(kāi)采將進(jìn)一步向第二個(gè)空間進(jìn)行。地下礦產(chǎn)資源的分布情況、儲(chǔ)量以及礦層層序有著很大的未知性,如果在礦區(qū)開(kāi)采之前沒(méi)有對(duì)井下能源的分布狀況有充分的了解,不僅僅會(huì)造成人力、物力等的浪費(fèi),而且開(kāi)采不當(dāng)還會(huì)引起嚴(yán)重的事故,造成人員傷亡。通過(guò)礦層對(duì)比方法,能夠找到地下資源的分布情況和變化規(guī)律,探查礦區(qū)的能源儲(chǔ)量,對(duì)地下礦產(chǎn)資源的分布情況進(jìn)行一個(gè)判別,有利于指導(dǎo)今后的礦區(qū)規(guī)劃工作。
在對(duì)礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘查過(guò)程中,對(duì)礦層的取樣是礦層對(duì)比方法采用的前提。不同的采樣方式以及使用的儀器設(shè)備不同,其分析結(jié)果也是不同的,在使用諸多礦層對(duì)比方法進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),要保證所獲取數(shù)據(jù)的精確性,例如對(duì)原始記錄的編錄、礦層厚度、數(shù)量、能源的儲(chǔ)量等等,通過(guò)相關(guān)的研究可以得到,地質(zhì)勘查的準(zhǔn)確性與測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著緊密的關(guān)系。在能源的形成過(guò)程當(dāng)中,地殼運(yùn)動(dòng)是礦產(chǎn)資源形成的一個(gè)重要因素,因此礦層分布在不同的埋深之中,其所含的礦物性質(zhì)是不同的,將這些礦產(chǎn)資源差異作為對(duì)比參考,可以給出專(zhuān)業(yè)的分析,進(jìn)而能夠?qū)υ搮^(qū)域內(nèi)的地質(zhì)做出專(zhuān)業(yè)的判斷。
礦層對(duì)比方法根據(jù)對(duì)比內(nèi)容不同,可以分為不同的方法。根據(jù)礦層分布規(guī)律的不同,可以分為結(jié)合對(duì)比法、巖礦特征對(duì)比法、微量元素法。根據(jù)礦層橫向變化的大小,可以分為標(biāo)志層對(duì)比法、巖性-巖相特征對(duì)比法、測(cè)井曲線對(duì)比法。根據(jù)礦物質(zhì)形成的主體不同,可以分為古生物對(duì)比法、微生物對(duì)比法、孢粉法。在具體的操作過(guò)程當(dāng)中,礦區(qū)地質(zhì)勘查應(yīng)該根據(jù)實(shí)際選用科學(xué)的方法,為今后的科學(xué)判斷提供依據(jù)。在對(duì)礦區(qū)地質(zhì)勘查的過(guò)程當(dāng)中,礦層對(duì)比方法的選用將影響搜集到的礦層相關(guān)數(shù)據(jù),從而對(duì)后期能源開(kāi)發(fā)與開(kāi)采過(guò)程有著重要的指導(dǎo)作用。
巖性-巖相特征對(duì)比這一方法,通過(guò)對(duì)區(qū)域地質(zhì)資料的分析,了解礦區(qū)在形成過(guò)程當(dāng)中經(jīng)歷了多種構(gòu)造變動(dòng)。采用這種方法首先根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)勘查地點(diǎn)的情況,對(duì)該地的地質(zhì)進(jìn)行采樣分析。我國(guó)的能源開(kāi)采進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)地質(zhì)勘探部門(mén)重視程度也較高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多技術(shù)與設(shè)備都服務(wù)于礦區(qū)地質(zhì)勘查與開(kāi)采工作當(dāng)中,確保在礦區(qū)勘查與開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中能夠得到先進(jìn)的設(shè)備支持。通過(guò)這些先進(jìn)的設(shè)備,礦區(qū)地質(zhì)勘查中能夠及時(shí)了解地下礦層的情況,為今后的能源開(kāi)采工作打下良好的基礎(chǔ)。
通過(guò)使用三維地震等方法,可以將礦區(qū)地質(zhì)當(dāng)中的內(nèi)部分布情況進(jìn)行掃描分析,通過(guò)成像分析可以清楚地觀察出礦區(qū)內(nèi)部不同巖層之間的能源種類(lèi)以及分布情況。根據(jù)能源種類(lèi)的不同,可以找到存在的差異,進(jìn)而根據(jù)對(duì)已有知識(shí)的掌握,對(duì)地質(zhì)勘查地區(qū)進(jìn)行分層。在礦區(qū)地質(zhì)勘查的記錄過(guò)程當(dāng)中,工作人員要遵循科學(xué)合理的原則,掌握一定的勘查數(shù)據(jù)記錄方法,對(duì)記錄手段和記錄形式有著清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。
標(biāo)志層對(duì)比法是現(xiàn)代礦區(qū)地質(zhì)勘查中普遍使用的一種方法,該方法與其他方法相比有著更加方便、簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),這種方法不需要使用勘探設(shè)備,工作步驟相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)于地質(zhì)勘探工作人員而言,他們只需要用肉眼即可分辨出各個(gè)礦層,當(dāng)然使用這一方法的前提是,首先需要對(duì)礦區(qū)地質(zhì)勘查工作人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn),讓他們能夠?qū)ΦV層標(biāo)記和礦層劃分相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了解,這樣以來(lái),對(duì)于地質(zhì)勘探人員來(lái)說(shuō),采用這一方法面向的人群較廣,而且所測(cè)量的數(shù)據(jù)容易保存,對(duì)今后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析工作提供較好的保障。
甘肅某礦區(qū)其標(biāo)志層主要為延安組下含礦段8層底部可見(jiàn)似鮞狀—鮞狀結(jié)構(gòu)的泥巖(見(jiàn)圖1)或粉、細(xì)砂巖,偶見(jiàn)鋁土質(zhì)泥巖,分布較普遍,標(biāo)志特殊,為本區(qū)主要對(duì)比標(biāo)志層;其次8層厚度較大,分布面積廣,且較穩(wěn)定,可作為地層與礦層對(duì)比的輔助標(biāo)志。礦區(qū)地質(zhì)勘探人員要不斷學(xué)習(xí),積極掌握我國(guó)能源的分布以及利用情況,對(duì)礦物性質(zhì)與巖性等各種指標(biāo)有著深入的了解,熟悉和掌握礦層對(duì)比方法,并能夠結(jié)合不同地區(qū)的地質(zhì)情況等進(jìn)行礦區(qū)地質(zhì)勘查學(xué)習(xí)和深入的研究。
我國(guó)幅員遼闊,在各地都有相關(guān)的礦產(chǎn)資源挖掘工作,那么如何對(duì)某一地區(qū)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行發(fā)掘以及開(kāi)采的是非常關(guān)鍵的,這就需要地質(zhì)勘查人員對(duì)地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布以及資源量等多種因素進(jìn)行分析。只有做好前期準(zhǔn)備工作,對(duì)礦產(chǎn)資源有一定的了解和把握,才能夠?qū)嵤╅_(kāi)采工作。礦物特征分析法所用的指標(biāo)是礦層的特征以及礦質(zhì)的指標(biāo),不同巖層的巖性是不同的。在礦區(qū)地質(zhì)勘查過(guò)程當(dāng)中,根據(jù)礦質(zhì)的灰份和硫份等特征進(jìn)行綜合分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦層的對(duì)比。此外,在能源形成過(guò)程當(dāng)中,環(huán)境影響礦層分布與形成,導(dǎo)致礦質(zhì)的特征有著不同的特點(diǎn)。例如,甘肅某礦區(qū)礦層為高灰、低硫、高油、低發(fā)熱量礦物,焦渣特征為2,礦質(zhì)牌號(hào)為腐泥礦物;二層為低灰、特低硫、高發(fā)熱量,焦渣特征多為2,礦質(zhì)牌號(hào)為弱粘礦物。相關(guān)礦區(qū)地質(zhì)勘查人員對(duì)礦層分析之后要做好記錄與整理工作,為今后能源開(kāi)采與煤層對(duì)比方法提供重要的資料。
地質(zhì)勘查工作是一項(xiàng)任務(wù)艱巨繁重的工作,涉及到大的工程、人員安全以及資源利用,如果在挖掘的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)能源儲(chǔ)量并沒(méi)有原有估計(jì)的那么多,或者是地質(zhì)條件影響到開(kāi)采的環(huán)節(jié),這對(duì)于開(kāi)采的進(jìn)度是非常不利的,嚴(yán)重浪費(fèi)了很多的財(cái)力、物力和時(shí)間,從中可以看出礦區(qū)地質(zhì)勘查是非常關(guān)鍵的,其礦層分析方法可以反映出地下礦層的多種特征,從而為今后的開(kāi)采工作提供支撐和保障。