李海旭
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇四隊,吉林 吉林 132000)
地質(zhì)勘查工作中的物探、化探等各種技術(shù)應(yīng)用的目標在于對礦產(chǎn)分布、礦產(chǎn)成因等情況進行探索分析,各種地質(zhì)勘查技術(shù)能夠輔助工作人員基于礦床特性、地質(zhì)條件、礦體特征等多種因素對礦產(chǎn)資源進行勘探確認。各種勘查方法的實施離不開礦床特征相關(guān)理論的支持,勘查的數(shù)據(jù)結(jié)果則能夠為采礦計劃的制定提供參考,從而提升采礦項目的經(jīng)濟性?;郊夹g(shù)是礦產(chǎn)勘探中常用的技術(shù)類型之一,是融合多種學科的勘探技術(shù),對地質(zhì)勘查工作的開展、礦產(chǎn)資源的開發(fā)具有積極作用。
地質(zhì)勘查人員需要在開采礦物資源前做好資源勘查工作,為工程單位提供資源的分布情況和具體類型[1]。例如,勘查人員可以根據(jù)目標區(qū)域的地質(zhì)條件、礦體特征等掌握礦藏的分布情況,確保采礦工作的順利開展。由于前期經(jīng)濟發(fā)展過程中應(yīng)用了大量礦產(chǎn)資源,導(dǎo)致現(xiàn)階段的地表礦藏數(shù)量大幅度減少,采礦單位需要利用更先進的技術(shù)對地表下方的資源進行勘探,技術(shù)難度也隨之增加。在地質(zhì)勘查階段,工作人員需要確保結(jié)果的精度,在數(shù)據(jù)存在較大偏差的情況下,后期采礦可能面臨重大損失,不僅降低了效率、增加了成本支出,甚至可能對采礦人員的生命安全造成威脅?;郊夹g(shù)是地質(zhì)勘查類中的關(guān)鍵技術(shù)之一,能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源乃至于各種自然物質(zhì)中的化學指標進行研究和測量,進而實現(xiàn)對資源的預(yù)測和勘查。在化探技術(shù)的支持下,勘查人員能夠更準確地掌握礦產(chǎn)資源的分布情況,明確礦產(chǎn)類別,為采礦工程的順利開展提供決策指引。相對而言,化探技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用范圍、較高的精度和靈敏度,能夠避免勘查結(jié)果產(chǎn)生較多誤差,適合勘查單位進行推廣應(yīng)用,以此來推動礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的順利開展。
(1)地電化學技術(shù)。地電化學法是化探技術(shù)中應(yīng)用相對廣泛的技術(shù)類型,該技術(shù)融合了地球物理、地球化學以及電化學等多種技術(shù)類型,能夠在勘查隱伏礦床的過程中發(fā)揮出顯著作用[2]。相對而言,該技術(shù)操作簡單,具體原理是依靠電化學的方式實現(xiàn)對礦體中相關(guān)物質(zhì)的溶解,從而使得離子暈形成于礦體附近,進而使得伴生元素、成礦元素等在自然力的影響下回升至地表,便于勘查技術(shù)人員對其進行采樣檢測,從而快速掌握礦體中礦物質(zhì)的屬性和種類。人工電場在地電化學技術(shù)的作用下形成,并對礦化中原本維持穩(wěn)定狀態(tài)的金屬離子產(chǎn)生沖擊,使得陽性金屬離子移動至陰極,進而產(chǎn)生相應(yīng)的電解物質(zhì)?;郊夹g(shù)人員可以通過對采集的電解物質(zhì)檢測的方式,了解離子反應(yīng)情況,從而形成礦產(chǎn)評價、找礦決策相關(guān)工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
(2)熱釋汞技術(shù)。汞及其化合物的地球化學性質(zhì)相對特殊,由于汞與硫的親和特性,使得汞容易在內(nèi)部成礦過程中以各種形態(tài)與硫化物融合,進而使得汞的形態(tài)變得極其分散。在狀態(tài)特性方面,汞及其化合物還具有高蒸汽壓的特點,而且汞具有比其他金屬單質(zhì)更強的揮發(fā)性,而且汞的化合物極易在外界環(huán)境的作用下重新轉(zhuǎn)變?yōu)楣瘑钨|(zhì),而在氧化還原電位或者酸堿介質(zhì)環(huán)境中,汞則能夠保持較高的穩(wěn)定性。在該技術(shù)應(yīng)用過程中,勘查人員需要對目標區(qū)域的土壤樣本進行加工處理,通過熱釋爐將土壤樣本加熱成吸附形態(tài),通過測汞儀對釋放出來的汞氣進行濃度測定工作,通過數(shù)據(jù)對比的方式進行礦物資源的定位。相對而言,該技術(shù)具有較高的工作效率和理想的重現(xiàn)效果,成因復(fù)雜、厚層覆蓋區(qū)種類多的貴金屬或有色金屬礦床的定位和預(yù)測具有積極作用。
(3)構(gòu)造疊加暈技術(shù)。在盲礦預(yù)測、勘查過程中,化探法中的構(gòu)造疊加暈技術(shù)具有良好的應(yīng)用效果,該技術(shù)也有巖石地球化學法的別稱,能夠依靠檢測地表樣本的方式,在84%成功率的情況下實現(xiàn)對盲礦資源的勘查預(yù)測[3]。該技術(shù)是基于原生暈找盲礦技術(shù)形成的新技術(shù),尤其能夠提升熱液金屬礦床的勘查效果。在資源勘查初期,技術(shù)人員能夠?qū)νㄟ^構(gòu)造疊加暈的方式對盲礦進行檢測和分析,使得漏礦概率大幅度降低,對于預(yù)測礦化延伸方向工作的開展具有積極意義,能夠為采礦工程的規(guī)劃安排提供重要指引。
(4)地氣測量技術(shù)?;椒ㄖ械牡貧鉁y量技術(shù)多用于深穿透勘查,相對傳統(tǒng)探測技術(shù)具有較大差別,能夠通過測量地表的氡元素實現(xiàn)對微氣泡情況的分析,進而勘測礦體元素情況。在實際應(yīng)用中,該技術(shù)分析的微氣泡來源于隱伏于地下的礦體,相關(guān)礦體細微的反應(yīng)信號能夠形成緩慢上升的微氣泡,而這些氣泡通常與地表相關(guān)物質(zhì)連接,勘查人員通過測量地表中的微氣泡即可掌握隱伏礦床的存在情況。
(5)活動金屬離子檢測技術(shù)。深穿透化探技術(shù)人員通常也選擇音樂活動金屬離子法對隱伏礦床進行勘查,勘查深度甚至可以達到地表以下700m的區(qū)域。技術(shù)人員對金屬活動離子常規(guī)勘測的原因在于相關(guān)離子能夠自地下巖層的巖石中持續(xù)穿透,順著運積物持續(xù)上升至地表區(qū)域,在地球化學障的作用下,技術(shù)人員能夠?qū)崟r捕獲相關(guān)的金屬離子,并通過各種試劑分離樣本中的離子,從而分析掌握離子種類相關(guān)數(shù)據(jù),為采礦單位提供礦產(chǎn)分布情況、資源種類等數(shù)據(jù)信息。
(1)礦產(chǎn)資源普查階段的化探技術(shù)應(yīng)用效果分析。地質(zhì)勘查人員需要先通過資源普查為后續(xù)深入勘探工作的開展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在資源普查過程中,化探技術(shù)能夠輔助工作人員分析地層土壤樣本的化學元素信息,從而幫助工作人員掌握區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)分布相關(guān)情況。參與資源普查的技術(shù)人員需要通過相應(yīng)的比例尺對區(qū)域進行地質(zhì)填圖工作,嚴格按照勘查技術(shù)要求逐步推進填圖工作,避免勘查工作存在遺漏,影響成果精度。工作人員需要進行一定數(shù)量資源樣本的采集工作,并依靠化探技術(shù)分析礦體特征,在采樣期間需要對樣本稀疏情況進行合理工作,綜合多種因素對礦產(chǎn)組成、數(shù)量、質(zhì)量等進行合理預(yù)測。一般而言,普查工作人員大多可以依靠化探進行完成測量水系沉淀物以及測量土壤兩種工作。對于水系沉淀物,技術(shù)人員需要重點分析樣本中的異常情況,根據(jù)樣本密度劃分化探普查工作,基于水資源在礦區(qū)的分布情況實現(xiàn)對礦區(qū)的合理劃分,從而進一步提升礦區(qū)普查工作的條理性。
(2)外圍詳查階段的化探技術(shù)應(yīng)用效果分析。在礦產(chǎn)資源普查工作完成后,勘查人員通??梢源_定礦區(qū)的開采價值,在明確相關(guān)價值的基礎(chǔ)上,則可以確定開展外圍詳查工作。在詳查階段,勘查技術(shù)人員可以通過構(gòu)造疊加暈、熱釋汞等化探技術(shù)勘查預(yù)測地下礦產(chǎn)資源的分布情況,并形成相應(yīng)的分布圖紙。在實際應(yīng)用過程中,技術(shù)人員需要結(jié)合實際情況對化探技術(shù)的應(yīng)用順序進行合理控制,避免技術(shù)搭配不合理影響工作效率,甚至對勘查精度產(chǎn)生負面影響。例如,熱釋汞法多用于對土壤樣本的處理和分析,而構(gòu)造疊加暈技術(shù)則需要在巖石上開展測量工作,技術(shù)人員需要結(jié)合不同化探技術(shù)的應(yīng)用范圍和工作效果進行合理搭配,進而提升詳查階段的工作效率。
(3)隱藏礦床勘查過程中的化探技術(shù)應(yīng)用效果分析。在探測隱藏礦床的過程中,勘查人員通??梢赃x擇應(yīng)用深穿透化探技術(shù)開展相關(guān)工作。例如,活動金屬離子技術(shù)以及電提取相關(guān)技術(shù)能夠輔助技術(shù)人員快速檢測地層深處隱藏礦產(chǎn)的分布情況,甚至可以掌握礦體在地下的大致分布情況。例如,在金屬活動離子技術(shù)的支持下,化探技術(shù)人員能夠在離子的異常運動情況中對礦體位置進行高精度的預(yù)測,結(jié)合礦產(chǎn)離子的異常評估結(jié)果找到相應(yīng)的礦產(chǎn)分布信息,為隱伏礦床的勘查工作提供數(shù)據(jù)參考。
(1)重視地質(zhì)勘查安全管理工作,持續(xù)提升勘查技術(shù)水平。安全管理工作的地質(zhì)勘查類工作的重要前提,化探技術(shù)人員也需要持續(xù)對傳統(tǒng)的管理方式進行優(yōu)化改進,并做好相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的優(yōu)化升級與改造工作,對于現(xiàn)階段技術(shù)層次不匹配的管理模式進行改革。例如,為了進一步提升現(xiàn)場勘查工作的安全管理效果,勘查單位需要通過遠程監(jiān)測相關(guān)的技術(shù)設(shè)備對現(xiàn)場情況進行直觀的掌握和管理,并應(yīng)用高水平的監(jiān)測儀器實現(xiàn)對復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域的實時監(jiān)測,進一步提升地質(zhì)勘查效率,在獲取更多地質(zhì)勘查信息的基礎(chǔ)上為找礦布局規(guī)劃工作的開展提供參考。此外,化探技術(shù)人員需要積極借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)經(jīng)驗,持續(xù)推進研究團隊建設(shè)工作,推動國內(nèi)礦產(chǎn)戰(zhàn)略規(guī)劃工作的順利開展。
(2)持續(xù)提升技術(shù)人員的能力素質(zhì),確保勘查工作的高效開展。地質(zhì)勘查單位需要重視對化探技術(shù)人員能力素質(zhì)的培養(yǎng)工作,一方面需要確保工作人員具備現(xiàn)場勘查安全意識,掌握相關(guān)安全標準,并能夠按照專業(yè)、標準的要求精準地完成各項樣本采集、儀器操作、化驗分析等相關(guān)工作。為了確保化探技術(shù)人員的操作規(guī)范性,勘查單位需要持續(xù)做好相關(guān)技術(shù)方法的歸納總結(jié)工作,為技術(shù)人員提供更專業(yè)的指引文件和相應(yīng)的標準規(guī)劃,確保礦產(chǎn)資源勘查探測工作的有序開展。
化探技術(shù)是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中應(yīng)用廣泛的技術(shù)類型之一,其中的電提取技術(shù)、活動金屬離子檢測技術(shù)、地氣檢測技術(shù)、熱釋汞技術(shù)、構(gòu)造疊加暈技術(shù)等能夠根據(jù)各種化學原理實現(xiàn)對土壤樣本、巖石、金屬離子等多種樣本進行分析研究,能夠輔助勘查人員完成礦產(chǎn)資源普查、詳查以及隱含礦床的預(yù)測分析相關(guān)工作,地質(zhì)勘查單位需要重視對化探技術(shù)的深入研究和相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)工作,推動地質(zhì)勘查工作質(zhì)量和效率的持續(xù)提升。