鄭 偉
(廣東省有色金屬地質(zhì)局九四〇隊(duì),廣東 清遠(yuǎn) 511520)
社會(huì)各行各業(yè)的發(fā)展都離不開礦產(chǎn)資源的支持,主要礦產(chǎn)資源質(zhì)量的不斷提高,地質(zhì)勘查的重要性逐步凸顯出來(lái)。作為礦產(chǎn)開發(fā)中的重要組成部分,地質(zhì)勘查科學(xué)性不足,會(huì)造成礦產(chǎn)資源的浪費(fèi),使得礦產(chǎn)在后續(xù)的開發(fā)過(guò)程中缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐,也得不到科學(xué)的信息指導(dǎo),嚴(yán)重情況下會(huì)造成國(guó)有資源的大量流失[1]。
可以看出,加強(qiáng)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論及其相關(guān)技術(shù)方法的研究,對(duì)于提高礦產(chǎn)開發(fā)的科學(xué)性有著重要的幫助,同時(shí)還可以提高我國(guó)資源的利用水平,最大程度地避免資源流失,下面將針對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論及相關(guān)的技術(shù)方法進(jìn)行分析梳理。
圖1 礦產(chǎn)資源開發(fā)
我國(guó)目前正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段,在這一階段離不開礦產(chǎn)資源的支持。同時(shí)隨著我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷提高,但礦產(chǎn)資源的總量及探明儲(chǔ)量隨著時(shí)代的發(fā)展也在不斷降低[2]。所以,人們必須在資源的利用率方面,著手推進(jìn)資源的合理利用,保障社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在礦產(chǎn)勘查理論及技術(shù)方法方面,技術(shù)人員首先要明確地質(zhì)勘查工作的重要性和必要性,提高對(duì)勘查理論的認(rèn)知,有效保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的精細(xì)化,了解不同礦產(chǎn)地質(zhì)的實(shí)際特點(diǎn)。同時(shí),由于在勘查過(guò)程中具備一定的風(fēng)險(xiǎn)性,并且礦產(chǎn)資源開發(fā)是一個(gè)資金密集型行業(yè),持續(xù)性加強(qiáng)地質(zhì)勘查技術(shù)研究,保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的質(zhì)量和效率,及時(shí)防范各種風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)的問(wèn)題,確保礦產(chǎn)地質(zhì)資源能夠合理利用,進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)的整體可持續(xù)發(fā)展。
同位成礦理論主要適用于礦區(qū)中的一些大型礦床成型的研究,我目前大部分地區(qū)的礦產(chǎn)資源都可以套用這一理論。在進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過(guò)程中,使用該理論可以使勘查成本大大降低,同時(shí)有效縮短勘查的時(shí)間。同位成礦理論是我國(guó)發(fā)展最為完善的勘查理論之一,也是我國(guó)礦產(chǎn)資源在勘查過(guò)程中使用最為常見的理論。在我國(guó)很多地區(qū)的成礦區(qū)帶和大型礦床地區(qū)都具備十分明顯的理論特征。無(wú)論是我國(guó)礦區(qū)還是國(guó)外的有色金屬礦產(chǎn)資源的勘探,運(yùn)用該理論在一些重要的成礦區(qū)域或大規(guī)模的礦床地帶勘探時(shí)都需要一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境。該理論認(rèn)為,礦區(qū)內(nèi)的資源無(wú)論是否處于同一成礦時(shí)期,其成礦中心都會(huì)維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),不會(huì)出現(xiàn)任何大范圍的移動(dòng),穩(wěn)定性相對(duì)較強(qiáng)。同時(shí)該理論還認(rèn)為,如果該成礦區(qū)域具備較強(qiáng)的成礦條件,那么礦物質(zhì)的來(lái)源相對(duì)較多,這樣才能有利于規(guī)?;那闆r,并且在地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中維持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。同位成礦理論認(rèn)為,上述條件是礦產(chǎn)資源產(chǎn)生的基礎(chǔ)和前提,并且礦產(chǎn)資源在形成過(guò)程中具備十分明顯的規(guī)模性和集中性,所以歷史上的相同地區(qū)的礦產(chǎn)資源勘探情況,對(duì)于未來(lái)的勘探可以起到一定的借鑒作用[3]。
理論和實(shí)踐都表明,同位成礦理論具備如下特點(diǎn):同一范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源,如果屬于集中產(chǎn)出,那么整體情況相對(duì)穩(wěn)定,或者趨于一致;在礦產(chǎn)資源勘探過(guò)程中,往往存在一定的種類差異性,同一地區(qū)的礦源中經(jīng)常會(huì)存在不同種類的礦產(chǎn)資源,且規(guī)模較大;由于礦山周圍自然環(huán)境中的局部平衡現(xiàn)象廣泛存在,為差異化的巖脈演化提供了依據(jù)。
地質(zhì)體運(yùn)動(dòng)理論主要是結(jié)合相關(guān)的定位技術(shù)結(jié)合地質(zhì)體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際特點(diǎn),在礦產(chǎn)資源的勘探過(guò)程中加以利用。在具體的工作過(guò)程中,往往需要根據(jù)不同的礦區(qū)類型依據(jù)地質(zhì)體運(yùn)動(dòng)的形態(tài)進(jìn)行勘探,同時(shí)預(yù)測(cè)成礦區(qū)域的基本情況,在預(yù)測(cè)過(guò)程中結(jié)果的準(zhǔn)確性與元素豐度、礦產(chǎn)存儲(chǔ)量等各個(gè)因素有著密切的聯(lián)系,同時(shí)在預(yù)測(cè)過(guò)程中還要結(jié)合礦化元素的地質(zhì)分布等其他輔助指標(biāo)來(lái)共同推測(cè)勘探區(qū)域的資源真實(shí)儲(chǔ)量。
物化勘探理論主要分為物理勘探和化學(xué)勘探兩類。其中,前者主要是指運(yùn)用相關(guān)的儀器設(shè)備來(lái)勘探磁場(chǎng)、重力場(chǎng)、地?zé)帷⒎派湫缘茸匀滑F(xiàn)象,通過(guò)勘探的具體結(jié)果來(lái)推測(cè)該地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布[4];而后者主要是指針對(duì)采樣的結(jié)果,利用一些化學(xué)方法來(lái)分析樣本中的一些元素。在運(yùn)用物理勘查方法過(guò)程中,需要事先針對(duì)礦產(chǎn)資源的地層、種類等其他要素進(jìn)行分析和研究,從而全面地掌握各種地質(zhì)參數(shù)。
該技術(shù)主要是通過(guò)地質(zhì)分析理論的相關(guān)方法,借助一定的儀器設(shè)備,針對(duì)某一地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)地勘查,該技術(shù)是一門十分先進(jìn)的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查手段,具有著激光的可靠性和實(shí)用性,被廣泛地應(yīng)用到礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域中,該技術(shù)可以從全局上分析被探測(cè)區(qū)域內(nèi)的基本地質(zhì)情況,總結(jié)出一般性的礦產(chǎn)特征。在使用該技術(shù)過(guò)程中,技術(shù)人員首先需要選擇合適的比例尺,保證選擇的比例范圍與被測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況和大小較為協(xié)調(diào)。除此之外,技術(shù)人員采用該技術(shù)勘查被測(cè)區(qū)域過(guò)程中,還可以將勘查的結(jié)果總結(jié)成圖表和簡(jiǎn)明的語(yǔ)言,甚至整理出具體的公式,然后分析成冊(cè),以備后續(xù)礦產(chǎn)資源的開發(fā)。
衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要是根據(jù)衛(wèi)星測(cè)得的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)輔助礦產(chǎn)勘查的相關(guān)工作,通過(guò)有效構(gòu)建感應(yīng)系統(tǒng),使得探測(cè)的準(zhǔn)確性大大提高。同時(shí)在數(shù)據(jù)的采集過(guò)程中,還需要有效確定采集的光譜特征,對(duì)于不同礦產(chǎn)資源的輻射能力作出明顯的區(qū)分,即可實(shí)現(xiàn)資源探測(cè)。
低頻電磁勘探方法的成本相對(duì)較低,勘探效果較好,該技術(shù)的使用背景主要是當(dāng)前礦產(chǎn)資源的開發(fā)難度越來(lái)越大,同時(shí)處于淺表層的礦產(chǎn)質(zhì)量隨著開采進(jìn)度的不斷提高也越來(lái)越少,技術(shù)人員迫切的需要更加快捷的淺表礦產(chǎn)資源勘探方法,提高勘探效率。低頻電磁方法主要是借助濾波處理分析儀器來(lái)快速地勘探淺層礦產(chǎn)資源,及時(shí)確認(rèn)異常地質(zhì)區(qū)域,避免一些無(wú)效操作。低頻電流的方法在勘探過(guò)程中具有定位準(zhǔn)確快捷的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)電臺(tái)來(lái)發(fā)射一些低頻電磁信號(hào),快速對(duì)淺層礦產(chǎn)資源作出反應(yīng)。但該方法也存在一定程度的不足,例如信號(hào)檢測(cè)錯(cuò)誤或電磁波相互干擾、串頻等故障,都會(huì)對(duì)一線勘查人員帶來(lái)不良的影響。
遙感技術(shù)主要是通過(guò)衛(wèi)星等設(shè)備進(jìn)行拍照分析來(lái)采集地質(zhì)組織成分的分布情況,實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的勘查。在遙感技術(shù)普及之前都是通過(guò)技術(shù)人員在勘測(cè)區(qū)域內(nèi)的大面積測(cè)繪和地質(zhì)分析,提取勘測(cè)區(qū)域樣品的相關(guān)信息,進(jìn)一步獲取礦物的特有波譜[5]。
一般情況下,技術(shù)人員對(duì)于巖石出露較好的區(qū)域,采用波譜法來(lái)尋找礦源。遙感技術(shù)的工作原理主要是通過(guò)衛(wèi)星拍照或相關(guān)手段來(lái)繪制地質(zhì)環(huán)形結(jié)構(gòu)圖實(shí)現(xiàn)信息采集,然后再與地球動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)等其他學(xué)科結(jié)合,探明地下的礦產(chǎn)資源。
通過(guò)上述分析可以看出,在展示出露不佳的區(qū)域,采用遙感技術(shù)會(huì)增加勘探難度和工作量。所以在一些巖石出入不佳的地區(qū),往往使用線環(huán)形構(gòu)造原理,然后結(jié)合遙感技術(shù)完成找礦工作。運(yùn)用地球動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)理論可以了解該礦區(qū)在流體動(dòng)作作用下的地質(zhì)變化情況,然后及時(shí)掌握環(huán)形構(gòu)造特點(diǎn)。
由于X射線可以十分敏銳的檢測(cè)到金屬元素,所以對(duì)于一些金屬類的礦產(chǎn)資源來(lái)說(shuō),采用該技術(shù)可以使用簡(jiǎn)便快捷地進(jìn)行初步勘查。
區(qū)別于其他的礦產(chǎn)資源勘探技術(shù),該技術(shù)對(duì)于土壤和巖石中所蘊(yùn)含的一些金屬元素可以快速的定性和定量檢測(cè),進(jìn)而為技術(shù)人員提供充足的數(shù)據(jù)支撐。X射線熒光技術(shù)不僅操作方便簡(jiǎn)單,而且能夠?qū)崟r(shí)觀察地質(zhì)勘查工作的進(jìn)度,符合當(dāng)代礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的相關(guān)要求,所以被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作之中。
在我國(guó)的礦產(chǎn)資源勘探過(guò)程中,從業(yè)人員必須充分地利用高新科技手段,結(jié)合礦產(chǎn)資源的實(shí)際分布情況,完善和優(yōu)化傳統(tǒng)的勘查開采技術(shù),保證礦產(chǎn)資源在開發(fā)過(guò)程中能夠被更加合理地利用。只有這樣才能為礦產(chǎn)行業(yè)和相關(guān)企業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的支持,進(jìn)而為社會(huì)的各行各業(yè)提供充分的能源支撐。