劉 輝
(湖南省地球物理地球化學(xué)勘查院,湖南 長(zhǎng)沙 410116)
眾所周知,礦產(chǎn)資源屬于不可再生的資源,它的形成周期比較長(zhǎng),因此,有關(guān)的工作人員不得不嚴(yán)格地遵守有關(guān)規(guī)定勘查礦產(chǎn)資源、開發(fā)礦產(chǎn)資源,以此來(lái)提高礦產(chǎn)資源的利用價(jià)值。但是,通過(guò)仔細(xì)研究不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段,我國(guó)在勘查礦產(chǎn)資源時(shí)還存在一些不足,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,中小型的礦產(chǎn)企業(yè)在勘查與開發(fā)礦產(chǎn)資源時(shí),資源浪費(fèi)的情況比較嚴(yán)重。比方說(shuō)有的礦山企業(yè)在開采資源的過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)破壞貧礦的情況。第二,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源提出了更高的需求,為了緩解資源供求的矛盾,我國(guó)采取增加金屬資源進(jìn)口量的方法。比方說(shuō),目前我國(guó)的一些鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用的鐵礦石,大部分是澳大利亞進(jìn)口的,同時(shí)這個(gè)現(xiàn)象也是金屬礦勘查與開發(fā)存在的主要問題[1]。
在勘查金屬礦資源時(shí),常用的地質(zhì)找礦技術(shù)是電法勘查技術(shù),這是一種比較傳統(tǒng)的方法,至今已經(jīng)有100多年的歷史,技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟,可以在眾多的區(qū)域體現(xiàn)出比較高的應(yīng)用機(jī)制。然而,此種勘查技術(shù)的精準(zhǔn)度不是很理想,留有一些相對(duì)明顯的問題,而且近幾年準(zhǔn)確度逐漸下降,甚至已經(jīng)降至0.2%,這就意味著需要對(duì)電法勘查技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新,提高該技術(shù)的應(yīng)用有效性。不可否認(rèn)的是,點(diǎn)法勘查技術(shù)在現(xiàn)階段也取得了一定的成就,比方說(shuō)激發(fā)極化法實(shí)用性非常高,具有良好的參考價(jià)值。
在勘查金屬礦的過(guò)程中,物理方法的應(yīng)用也較為普遍,地面瞬變電磁法勘查技術(shù)就是其中的一種,此種技術(shù)的實(shí)用價(jià)值非常高,在電磁場(chǎng)的協(xié)助下,可以確定金屬礦的實(shí)際情況,通過(guò)分析地下物質(zhì)的實(shí)際感應(yīng)情況確定礦產(chǎn)的種類。按照該地區(qū)底層的發(fā)育規(guī)律推測(cè),0m到200m深度中主要是古近系玄武巖以及第四系表土,局部是流紋巖和凝灰?guī)r,50m以下到800m內(nèi)的低阻地層,比方說(shuō)后下花園組和后城組,巖性的表現(xiàn)形式有三種,第一種是砂礫巖,第二種是砂巖,第三種是砂質(zhì)泥巖層,這是電法勘查的目的層。800m以下的高阻地層為火山巖系,電阻值通常在幾百歐姆米到幾千歐姆米之間,和上方覆蓋的低阻層工頭構(gòu)成低阻地層的基底。在電磁場(chǎng)的作用下,金屬礦有可能產(chǎn)生二次場(chǎng),而且在地面磁場(chǎng)消失后并不會(huì)隨之消失,進(jìn)而產(chǎn)生瞬變效果,這樣工作人員就能夠在接收一次場(chǎng)強(qiáng)和二次場(chǎng)強(qiáng)感應(yīng)結(jié)果來(lái)具體分析變化的規(guī)律,了解金屬礦資源的分布情況和三維情況,為后續(xù)的礦產(chǎn)資源開發(fā)提供有效指導(dǎo)[2]。比方說(shuō)在開采瑪曲縣的格爾珂金礦時(shí)就使用的地面瞬變電磁法勘查技術(shù),在分析礦床的地質(zhì)方面應(yīng)用效果十分理想,具有良好的開采指導(dǎo)價(jià)值。
在金屬礦勘查期間使用的物理技術(shù)中,地震勘探法同樣是一種應(yīng)用頻率比較高的技術(shù),此種技術(shù)主要用來(lái)分析金屬礦產(chǎn)的實(shí)際結(jié)構(gòu),對(duì)于那些層次更深的金屬礦具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。目前,金屬礦地震勘查技術(shù)得到了不斷的優(yōu)化,無(wú)論是技術(shù)理論還是設(shè)備都得到了創(chuàng)新與發(fā)展,進(jìn)一步提升了應(yīng)用的效果,而且數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理方面的功能進(jìn)一步提高,顯著提高了數(shù)據(jù)分析的水平,可以更精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)金屬礦。比方說(shuō)在開采新疆的小熱泉于銅礦時(shí),便應(yīng)用了金屬礦地震勘查技術(shù),獲得的成像比較清晰,可以為后續(xù)的銅礦開采提供有效指導(dǎo)。
在勘查金屬礦時(shí),不僅可以使用物理方法,還可以采取化學(xué)方法,應(yīng)用的價(jià)值同樣很理想,土壤地球化學(xué)測(cè)量技術(shù)就是其中的一種,該金屬可以詳細(xì)地分析土壤里面微量元素和微量元素的成分,這樣就可以判斷勘查的區(qū)域是否存在金屬礦,還可以準(zhǔn)確地判定金屬礦的位置。為了保證土壤地球化學(xué)測(cè)量技術(shù)的使用效果,提升該技術(shù)的可靠性,在分析時(shí)最好是對(duì)殘積的土壤展開測(cè)量與分析工作,因?yàn)檫@個(gè)層次的土壤得到的分析結(jié)果是準(zhǔn)確度最高的。與此同時(shí),還應(yīng)當(dāng)不斷對(duì)測(cè)量的過(guò)程進(jìn)行規(guī)范化處理,嚴(yán)格把控取樣、實(shí)驗(yàn)以及分析等各個(gè)環(huán)節(jié)的操作。
金屬礦勘查中的化學(xué)技術(shù)還有巖石地球化學(xué)測(cè)量技術(shù),該技術(shù)主要是通過(guò)詳細(xì)地測(cè)量并分析巖石,掌握巖石里面蘊(yùn)含的我來(lái)年個(gè)元素,同時(shí)分析巖石結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分,這樣就可以讓工作人員了解本地區(qū)金屬礦資源的分布情況,了解本地區(qū)的異常問題,進(jìn)而優(yōu)化金屬礦勘查的水平。在我國(guó),巖石地球化學(xué)測(cè)量技術(shù)同樣適用,該技術(shù)可以有效地發(fā)現(xiàn)淺層土壤里面的金屬礦,而且在20世紀(jì)60年代蘇聯(lián)逐漸優(yōu)化了此種技術(shù)的應(yīng)用體系,明顯地提升了礦產(chǎn)勘查的準(zhǔn)確性,應(yīng)用的價(jià)值更高。
礫床的四周會(huì)分布著大量的礦礫,和其他的找礦方法相比,此種找礦的方式準(zhǔn)確率非常高,而且操作比較方便。因此,有許多礦山都采取此種方法勘查金屬礦。礫石找礦法的形式可以分成兩種,一種是河流碎屑法,另一種是冰川漂礫法。前者指的是在河流或其他地表的水體中查找礦礫,然后通過(guò)觀察礦礫的表面情況判斷漂流的方向,確定礦床的位置。后者主要是研究冰川中的礦礫,通過(guò)觀察礦礫的表面情況判斷冰川的方向,最終確定礦床的位置。
此種方法主要可以分為兩種,一種是自然重砂找礦法,另一種是人工重砂找礦法,勘查工作者通過(guò)對(duì)重砂礦物展開實(shí)驗(yàn)、分析等一系列工作,結(jié)合本地區(qū)氣候條件、地形地貌以及地質(zhì)活動(dòng)等具體情況,分析重砂礦物的來(lái)源并確定礦床的具體位置。
在開展地圖繪制工作時(shí),可以使用地質(zhì)填圖法,以圖紙的形式詳細(xì)地展示采集到的地質(zhì)信息。此外,工作人員按照勘查回來(lái)的信息可以對(duì)勘查地區(qū)的礦產(chǎn)資源情況形成清晰的認(rèn)識(shí),然后結(jié)合勘查信息制定具體的礦產(chǎn)資源開發(fā)計(jì)劃??梢员WC充分發(fā)揮礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)的價(jià)值,在保證金屬礦開采質(zhì)量的同時(shí),提升金屬礦開采的效率,推動(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展。
在金屬礦的勘查工作中,分析勘查地區(qū)的成礦地質(zhì)條件十分重要,需要分析的內(nèi)容有很多,比方說(shuō)地質(zhì)斷層的結(jié)構(gòu)、巖漿入侵的路徑以及層次結(jié)構(gòu)等不同地質(zhì)層次的具體情況。只有在全面了解上面提到的幾種信息之后才能夠準(zhǔn)確地判斷勘查地區(qū)的成礦條件,對(duì)該地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布情況作出準(zhǔn)確的判斷,以此來(lái)保障后續(xù)金屬資源開采的質(zhì)量與效率。
金屬礦勘查工作者在結(jié)束勘查工作后,需要針對(duì)得到的數(shù)據(jù)信息展開深入的分析和研究。調(diào)查信息的準(zhǔn)確性和詳盡度重要性不言而喻,同時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析與處理對(duì)于金屬礦資源的開采也是十分鐘重要的,現(xiàn)實(shí)意義顯著。在勘查期間,獲取的成礦地質(zhì)信息主要可以分為三個(gè),第一個(gè)是地質(zhì)結(jié)構(gòu),第二個(gè)是礦體深度,第三個(gè)是地質(zhì)層次。勘查工作人員可以對(duì)這些數(shù)據(jù)展開整理和分析,能夠推測(cè)該地區(qū)蘊(yùn)藏的礦體規(guī)模、性質(zhì)、形狀和質(zhì)量等一系列礦產(chǎn)資源的信息,為制定礦產(chǎn)資源的開采方案提供理論方面的支持。
在金屬礦的勘查期間,引入GPS感應(yīng)系統(tǒng)十分關(guān)鍵,而且目前的應(yīng)用效果也比較理想,有利于全面獲取信息資源,為后續(xù)金屬礦分析工作的準(zhǔn)確性提供保障。通過(guò)此種方法,一方面可以獲得比較準(zhǔn)確的3維坐標(biāo)信息,而且還可以較為詳細(xì)的呈現(xiàn)整個(gè)區(qū)域里的物理結(jié)構(gòu),為接下來(lái)的金屬礦勘查工作提供參考依據(jù)。為了進(jìn)一步提高GPS技術(shù)的應(yīng)用效果,以后需要加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的創(chuàng)新與研究,比方說(shuō)建立國(guó)家GPS系統(tǒng)下的金屬礦地質(zhì)系統(tǒng)庫(kù),這是未來(lái)發(fā)展的重大方向,可以為金屬礦地質(zhì)勘查工作提供更多、更有價(jià)值的指導(dǎo)。
在以后的金屬礦勘查工作中,為了進(jìn)一步提高勘查的適應(yīng)性以及準(zhǔn)確性,還應(yīng)當(dāng)將不同的勘查技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)的創(chuàng)新,保證可以更好地發(fā)掘并確定金屬礦。雖然目前在金屬礦的勘查工作中應(yīng)用的勘查方法分為很多種,也可以由表及里的應(yīng)用各種勘查手段,但是在使用期間體現(xiàn)出協(xié)調(diào)性比較差的特點(diǎn),這就意味著以后可以采取技術(shù)融合的方法提升使用的效果。“地、物、化”技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到這一要求,該技術(shù)適用于勘查深層的金屬礦以及老礦山覆蓋區(qū)。
要想優(yōu)化金屬礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù),還應(yīng)當(dāng)積極地與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合,這是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì),可以提高找礦的準(zhǔn)確性以及便捷性。比方說(shuō)大數(shù)據(jù)技術(shù)就可以在金屬礦勘查中發(fā)揮出比較好的實(shí)際效益,特別是在數(shù)據(jù)信息越來(lái)越豐富的今天,為了能夠提高勘查的準(zhǔn)確性,需要加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究,為以后的金屬礦勘查提供強(qiáng)有力的支持。
綜上所述,金屬礦勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)可以分析成礦的地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)條件以及地質(zhì)勘查的結(jié)果等等,種類豐富,適用的環(huán)境和特點(diǎn)各不相同。未來(lái),應(yīng)參考上述內(nèi)容進(jìn)一步優(yōu)化地質(zhì)找礦技術(shù),為金屬礦地質(zhì)勘查工作提供更多、更有價(jià)值的指導(dǎo),令找礦技術(shù)在金屬礦勘查中發(fā)揮出更好的實(shí)際效益,提升金屬礦勘查的準(zhǔn)確性,保證后續(xù)金屬資源開采的質(zhì)量與效率,緩解我國(guó)緩解金屬資源供求的矛盾,推動(dòng)有關(guān)行業(yè)的良好發(fā)展。