李全增,李偉龍,王 楠,孫 洋,劉毓龍

（吉林省第六地質(zhì)調(diào)查所，吉林 延吉 133000）

前言

在貫徹落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”的基本理念的背景下，對(duì)傳統(tǒng)地質(zhì)勘查工作方法提出了更高要求，槽探工程施工造成土壤植被的破壞已不適應(yīng)當(dāng)前的新發(fā)展理念，綠色勘查取樣鉆技術(shù)代替槽探工程評(píng)價(jià)物化探異常、追索燮制礦化體成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合取樣鉆技術(shù)在汪清分水嶺地區(qū)蝕變巖型金礦普查工作情況，進(jìn)一步提出了以鉆代槽在礦產(chǎn)勘查中的可行性及優(yōu)缺點(diǎn)[1]。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)出露的主要地層有古生界中二疊系海相化學(xué)沉積巖、濱海相陸源碎屑巖及陸相沉積泥巖、砂巖及火山巖[2]。中生界白堊系屯田營(yíng)組及泉水村組陸相火山熔巖、碎屑巖及新生界第四系現(xiàn)代河床堆積的沖洪積物。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖具多期次侵入的特點(diǎn)，多期次的巖漿巖侵入形成了與成礦關(guān)系密切的中酸性混雜巖體，主要為呈巖基狀產(chǎn)出的石英閃長(zhǎng)巖，其次為呈小巖株?duì)睢⑼哥R體狀、脈狀分布的微細(xì)粒閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖等。但與成礦關(guān)系密切的為呈東西向產(chǎn)出的石英閃長(zhǎng)巖?？辈閰^(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 勘查區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 工程布置及成效

2.1 布置方案

本次工作在充分總結(jié)研究了勘查區(qū)成礦地質(zhì)條件、成礦規(guī)律及物化探地表找礦指示信息基礎(chǔ)上，垂直含金巖性接觸構(gòu)造帶走向布置勘查工程，取樣鉆工程按照線距80 m，局部加密至40 m 布置于勘查剖面線上，孔距以兩側(cè)大間距探索燮制礦化蝕變帶寬度（一般為10～20 m 不等），待發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶后再逐步向中心加密燮制至巖性接觸帶1 m 為原則。

2.2 主要成效

取樣鉆代替槽探工程揭露評(píng)價(jià)了Au-5、Au-6、Au-2、Au-1、Au-7、Au-3號(hào)土壤地球化學(xué)異常，驗(yàn)證了石英閃長(zhǎng)巖與白堊系火山巖、二疊系淺變質(zhì)巖系地層接觸帶的含金性。在晚白堊世侵入巖與白堊世火山巖地層接觸帶中圈定1 條含金蝕變帶（編號(hào)為Ⅰ-1），礦化蝕變類型以硅化、黃鐵礦化、絹云母化、褐鐵礦化、碳酸鹽化為主，在Ⅰ-1 號(hào)含金蝕變帶內(nèi)圈定一處金礦體（編號(hào)為①號(hào)）， 由 CZ31-6、CZ35-5、CZ39-13 號(hào) 孔 燮制，品位分別為0.60×10-6、2.16×10-6、5.44×10-6。沿走向燮制長(zhǎng)度約160 m，寬度約1.5 m，見(jiàn)圖2。

圖2 Ⅰ-1 號(hào)蝕變帶地表采樣平面圖

3 取樣鉆應(yīng)用存在的問(wèn)題及建議

3.1 送水系統(tǒng)問(wèn)題

美國(guó)紹爾背包式取樣鉆機(jī)強(qiáng)調(diào)設(shè)備輕便、靈活、一體化的要求，紹爾鉆機(jī)的送水系統(tǒng)是采用人工作業(yè)，水量及水壓極不穩(wěn)定。然而鉆進(jìn)時(shí)需要大量的水及一定的水壓，僅靠人工作業(yè)不能滿足鉆機(jī)鉆進(jìn)用水的要求，直接影響了施工進(jìn)度及巖心采取率，且大大降低了鉆頭的使用壽命。因此建議采用擔(dān)架式水泵機(jī)供水，選用抗壓在4～6 atm 的軟細(xì)高壓水管線供水，可提供供水揚(yáng)程800～1 000 m，能夠保證持續(xù)的供水，基本能夠滿足鉆機(jī)正常鉆進(jìn)用水的需求。

3.2 鉆具工藝問(wèn)題

本次工作鉆進(jìn)的巖層為硬度較強(qiáng)的強(qiáng)硅化蝕變巖，原廠金剛石鉆頭平均使用壽命為正常鉆進(jìn)50～100 m/個(gè)，采購(gòu)原廠金剛石鉆頭較昂貴，約1 000 元/個(gè)，建議利用國(guó)產(chǎn)市面常用的金剛石水鉆鉆頭替代原廠金剛石鉆頭，水鉆鉆頭平均壽命為正常鉆進(jìn)30～60 m/個(gè)，約40 元/個(gè)，大大降低了地勘成本的投入。

美國(guó)紹爾背包式取樣鉆鉆進(jìn)深度一般不超過(guò)15 m，勘查的目的只能達(dá)到評(píng)價(jià)近地表基巖的含金性，代替槽探揭露查證物化探異常，然而地表巖層往往風(fēng)化較強(qiáng)，取芯困難。原廠鉆具工藝鉆具長(zhǎng)75 cm/根，頻繁提鉆更換鉆具往往造成套管以下塌方，再次下入鉆具受阻，底部呈跳躍式鉆進(jìn)，建議加工套管以下相配套的1.0～1.5 m 鉆具，以便套管以下一次性提取基巖巖心。

4 取樣鉆應(yīng)用的特點(diǎn)

（1） 取樣鉆代替槽探評(píng)價(jià)物化探異常具有成本相對(duì)低、效率高的特點(diǎn)。

（2） 取樣鉆雖能夠代替槽探工程對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行評(píng)價(jià)，但無(wú)法進(jìn)行水平方向連續(xù)取樣，對(duì)目標(biāo)物的燮制程度有限。

（3） 取樣鉆對(duì)產(chǎn)狀較陡的礦化蝕變帶評(píng)價(jià)效果欠佳，往往無(wú)法穿透礦化體的頂?shù)装濉?/p>

（4） 取樣鉆只能驗(yàn)證點(diǎn)位的含金性，當(dāng)?shù)V化帶的寬度小于布設(shè)的孔位間距時(shí)，會(huì)導(dǎo)致遺漏脈狀礦體[3]。

5 取樣鉆工作技術(shù)要求

取樣鉆代替槽探開(kāi)展地表淺部勘查評(píng)價(jià)工作需要對(duì)可行性進(jìn)行研究，應(yīng)充分實(shí)地調(diào)查后對(duì)擬布設(shè)的槽探工作區(qū)按照一定的網(wǎng)度進(jìn)行取樣鉆孔位設(shè)計(jì)，目的是解決槽探施工受限及土壤環(huán)境要求較高地區(qū)無(wú)法開(kāi)展揭露工作。

取樣鉆的布設(shè)應(yīng)合理考慮目標(biāo)物的空間分布狀態(tài)，按照一定的網(wǎng)度進(jìn)行布設(shè)，可大網(wǎng)度先期燮制，根據(jù)分析結(jié)果再加密燮制，逐步達(dá)到評(píng)價(jià)地質(zhì)體的目的。

取樣鉆的布設(shè)應(yīng)重點(diǎn)考慮巖層的走向及傾角，依據(jù)鉆探深度確定鉆孔間距，以地質(zhì)剖面作為取樣鉆工程布設(shè)勘探線，布孔可采用探索孔、追索孔、驗(yàn)證孔循序漸進(jìn)的工作方法[4]。

取樣鉆重點(diǎn)應(yīng)厘清標(biāo)志層、礦化體的產(chǎn)狀問(wèn)題，目前厘定標(biāo)志層產(chǎn)狀的方法主要通過(guò)對(duì)鉆孔巖心詳細(xì)編錄明確地質(zhì)體傾角，在地質(zhì)體關(guān)鍵部位施工3 孔(或采用十字形布孔)，確保穿過(guò)同一層位的標(biāo)高，利用計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)獲取地質(zhì)體傾向，當(dāng)標(biāo)志層不明顯時(shí)，可利用同一鉆孔連續(xù)三次進(jìn)尺(或任意三個(gè)鉆孔)的數(shù)據(jù)迭進(jìn)，計(jì)算求得地質(zhì)體產(chǎn)狀。通過(guò)在兩個(gè)相鄰剖面上施工鉆孔，對(duì)同一標(biāo)志層或礦化體，剖面間連線為其走向，在同一剖面上施工第二個(gè)小角度鉆孔可確定標(biāo)志層傾角(圖3),計(jì)算公式如下

圖3 剖面法產(chǎn)狀測(cè)量示意圖

式中:α 為標(biāo)志層視傾角;β 為鉆孔傾角;L 為鉆孔距標(biāo)準(zhǔn)層的斜距。

取樣鉆由于工藝的特殊性，所截取的巖心直徑較小，一般在38～40 mm 間，為保證樣品送檢重量要求，應(yīng)拍照留取標(biāo)本后全部送檢。

取樣鉆采樣應(yīng)嚴(yán)格按照分層部位取樣，重點(diǎn)采集殘積層及基巖樣品，采樣介質(zhì)一般為基巖的完整樣及分化較強(qiáng)的巖石碎塊及巖屑等。

取樣鉆編錄應(yīng)嚴(yán)格按照《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程》DZ/T0078-2015 中采樣鉆地質(zhì)編錄要求進(jìn)行，對(duì)各分層巖性特征、厚度、巖心采取率詳細(xì)描述，巖心采取率應(yīng)參考鉆探采取率要求凡是取巖（礦）心的鉆孔，巖心采率一般應(yīng)大于80%。

取樣鉆代替槽探評(píng)價(jià)地質(zhì)體，見(jiàn)礦部位至關(guān)重要，因此測(cè)線首孔及見(jiàn)礦孔應(yīng)進(jìn)行實(shí)地儀器定測(cè)，其余孔位因孔距較小，可根據(jù)實(shí)際孔位間距對(duì)孔位較近的鉆孔進(jìn)行空間矯正[5]。

取樣鉆的野外工作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)質(zhì)量檢查制度，燮內(nèi)、野外檢查比例及質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求。

6 結(jié)論及建議

（1） 認(rèn)為取樣鉆布設(shè)應(yīng)在充分研究被評(píng)價(jià)的目標(biāo)物的基礎(chǔ)上，合理的布設(shè)鉆孔，對(duì)面狀的異常進(jìn)行剖析或?qū)ΦV化體空間分布規(guī)律不明確的時(shí)候，較盲目的施工取樣鉆效果欠佳。

（2） 取樣鉆能夠有效的了解近地表礦化蝕變特征，了解淺部基巖的含礦性，但還不能夠直觀的、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)目標(biāo)物。因此認(rèn)為取樣鉆還不能夠完全代替地表槽探工程對(duì)礦（化）體揭露燮制。

（3） 以鉆代槽需在明確地質(zhì)目的后，以布置合理的工程間距，利用較少的工作量來(lái)完成對(duì)地質(zhì)體的揭露查證。

（4） 取樣鉆技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用，可以部分實(shí)現(xiàn)以鉆代槽的作用，能夠降低勘查成本，可在前期地質(zhì)調(diào)查、物化探評(píng)價(jià)等方面廣泛的應(yīng)用，減少對(duì)土壤環(huán)境的破壞。