聶 鑫,陳 青,陳 剛
(云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司,云南 昆明 650000)
成礦定量預(yù)測工作的主要目的是為了事先發(fā)現(xiàn)所研究的礦產(chǎn)地區(qū)是否具有一定的開采價(jià)值,同時(shí)明確礦床的工業(yè)價(jià)值,按照其規(guī)模的大小進(jìn)行分類,最后制定出合理的找礦措施。在條件不確定的成礦下制定相應(yīng)的工作策略,需要更高的技術(shù)水平,所以為了防止出現(xiàn)礦體漏失的現(xiàn)象,必須要更大程度上縮小相應(yīng)的找礦范圍,同時(shí)要降低找礦過程中的損失和消耗,盡量增加找礦的成功率,確保通過提高深部找礦技術(shù)水平,增加工業(yè)收益。
在針對現(xiàn)階段成礦系統(tǒng)進(jìn)行定量分析的過程中,必須要明確其時(shí)間領(lǐng)域和空間領(lǐng)域,尤其是在針對礦床形成的過程進(jìn)行分析時(shí),要盡量保存現(xiàn)階段已有的全部地質(zhì)要素信息,并且明確礦床成礦過程中動力的變化過程。通過對礦床系列進(jìn)行合理的劃分,進(jìn)而制定出高效的成礦定量預(yù)測方案。通過相應(yīng)的研究可以明確看出,現(xiàn)階段主要是通過機(jī)器設(shè)備的探測進(jìn)行成礦判斷,使用肉眼無法進(jìn)行相應(yīng)的判斷,所以必須要保證探測機(jī)械設(shè)備的科技性和先進(jìn)性。目前我國的成礦主要在地下500米左右,因此在成礦開采之前必須要采取合理的勘測手段,利用成礦定量預(yù)測的方式,對地下礦床成礦有更充分的了解。
成礦定量預(yù)測具有以下幾個(gè)特點(diǎn),第1個(gè)特點(diǎn)是能夠保證系統(tǒng)中各個(gè)不同的元素,可以形成相互對立的局面,進(jìn)而通過對不同元素特點(diǎn)進(jìn)行探究,實(shí)現(xiàn)相互對立成礦地質(zhì)的功能應(yīng)用。第2個(gè)特點(diǎn)是由于不同地質(zhì)元素在進(jìn)行構(gòu)造和組織的過程中,不只存在于一種系統(tǒng)中。例如巖石在長時(shí)間的發(fā)展過程中,既是礦床系統(tǒng)中的組成成分,其中又包含很多礦物元素,形成了自身的基礎(chǔ)系統(tǒng)。第3個(gè)特點(diǎn)是地質(zhì)系統(tǒng)中各個(gè)不同的元素之間均具有一定的關(guān)聯(lián)性,既能夠保持絕對獨(dú)立,又能夠形成整體的系統(tǒng)。第4個(gè)特點(diǎn)是成礦系統(tǒng)隨著時(shí)間的不斷推進(jìn),會形成動態(tài)的變化,而在研究的過程中只能夠針對其動態(tài)變化過程中的某一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行觀察和分析。第5個(gè)特點(diǎn)是現(xiàn)階段很多地質(zhì)系統(tǒng)都可以劃分為不同類型的子系統(tǒng),所以對各個(gè)單獨(dú)的子系統(tǒng)進(jìn)行研究,進(jìn)而過渡到其他子系統(tǒng)中,可以完成系統(tǒng)性和連續(xù)性的預(yù)測。最后在地質(zhì)元素不斷變化的過程中,各個(gè)不同的地質(zhì)子系統(tǒng)狀態(tài)也會隨之變化,由于不同系統(tǒng)所受到的作用強(qiáng)度有所差異,所以在系統(tǒng)過渡時(shí),其性質(zhì)也會出現(xiàn)變化。
圖1 云南地區(qū)成礦靶區(qū)圖像
當(dāng)前在成礦預(yù)測的過程中,所使用的關(guān)鍵技術(shù)是成礦系列缺位預(yù)測方法,通過將成礦系列理論作為相應(yīng)的指導(dǎo),更加易于接受。在使用成礦定量預(yù)測方法,對成礦進(jìn)行預(yù)測的過程中,要明確成礦系列中的不同地質(zhì)構(gòu)造單元,以及在地質(zhì)不斷發(fā)展的過程中,成礦構(gòu)造部位的變化,進(jìn)而了解成礦的礦種類型。這種預(yù)測方法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在,能夠確保盡量不會出現(xiàn)漏礦的問題,同時(shí)在找礦的過程中也可以擴(kuò)大尋找的范圍。在確定范圍的過程中,首先要明確最有利的地段,然后將其確定為本次找礦過程中的礦靶區(qū),利用相應(yīng)的成礦規(guī)律對礦靶區(qū)周圍的地段進(jìn)行相應(yīng)的檢測,進(jìn)而收集到地質(zhì)信息,整理編制成礦床圖像,通過這一方法可以更加全面地分析出當(dāng)?shù)氐V床的實(shí)際成礦情況,進(jìn)而更好地完成找礦工作。
針對區(qū)域相對較大的礦床進(jìn)行成礦預(yù)測的過程中,主要使用了成礦系列綜合信息預(yù)測的方法,在使用這種方法時(shí),必須要制造相應(yīng)的找礦模型,首先將礦產(chǎn)資源分為不同的單元,然后對地質(zhì)中礦產(chǎn)資源體系進(jìn)行相應(yīng)的控制和分析,通過這種方式可以更好地描述礦床的分布情況。利用物理方法可以對不同地質(zhì)下的礦產(chǎn)資源進(jìn)行預(yù)測,通過GIS綜合信息預(yù)測的方法,能夠輔助完成礦床預(yù)測工作,并且結(jié)合化學(xué)遙感技術(shù)以及相關(guān)地質(zhì)技術(shù)等,能夠明確成礦過程中的各方面影響因素。這種方法主要是利用了物理場概念和空間場概念,完成找礦的綜合信息預(yù)測過程。
我國各行各業(yè)的發(fā)展都離不開科學(xué)技術(shù),在深部找礦工作中,同樣需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為支撐,科學(xué)技術(shù)是深部找礦發(fā)展的根本動力,所以必須不斷加強(qiáng)深部找礦科學(xué)技術(shù)的研究力度,投入更多的資金,為深部找礦科學(xué)研究工作,免除后顧之憂,同時(shí)要鼓勵(lì)更多專業(yè)性科技人員,從事深部找礦技術(shù)研究工作,建立更多基礎(chǔ)設(shè)施完整的科學(xué)研究場所,為大力研究深部找礦技術(shù)提供支持和保障。同時(shí)要針對深部找礦技術(shù)的相關(guān)理論進(jìn)行深入的分析,并且將所有理論通過實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn),確保能夠提高深部找礦技術(shù)的技術(shù)水平。對航空物探技術(shù)、地下物探技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和使用,可以提高深部找礦的效率及工作質(zhì)量,同時(shí)還要不斷借鑒國外先進(jìn)的深部找礦技術(shù),將其應(yīng)用在我國的深部找礦工作中,根據(jù)我國礦床的實(shí)際情況,對國外先進(jìn)的深部找礦技術(shù)進(jìn)行改善,進(jìn)而推動我國找礦技術(shù)的不斷發(fā)展,為提高深部找礦工作質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
當(dāng)前在我國深部找礦工作中,面臨礦床難以識別、難以發(fā)現(xiàn)以及礦床無法順利使用等相關(guān)難題,針對這些問題必須在深部找礦工作中使用更多先進(jìn)技術(shù)。隨著我國社會的不斷發(fā)展,對于礦產(chǎn)資源的使用數(shù)量也在逐漸的增多,導(dǎo)致現(xiàn)階段我國礦產(chǎn)資源數(shù)量急劇減少,尤其是一些處于地表或者深度相對較淺的礦床數(shù)量越來越少。由于礦床的深度在不斷增加,所以也給礦床預(yù)測工作帶來了一定的難度。由于目前地表礦和淺部礦的規(guī)模相對較小,無法滿足國民對礦產(chǎn)資源的需求,所以還需要不斷改善深部找礦技術(shù),確保能夠順利挖掘深度更大的礦床,進(jìn)而滿足國民對礦產(chǎn)資源的需求。當(dāng)前我國對地下500m左右的礦床研究力度相對較大,并且也取得了非常顯著的成績,但是對于一些深度大于700m的礦床,其所掌握的科技水平還無法滿足相應(yīng)的深部找礦需求,因此必須要采取合理的措施,不斷提升深部找礦科學(xué)技術(shù)水平。目前我國礦產(chǎn)資源相對較為緊張,為了緩解這一現(xiàn)象,要不斷加大對深度礦床的研究力度,確保提高深部找礦的準(zhǔn)確性。
在改善深部找礦工作質(zhì)量的過程中,要明確其相關(guān)理論,并加強(qiáng)對不同類型深部找礦工作的分析。當(dāng)前深部找礦工作主要分為以下幾種類型,第1種類型是已知礦床的具體位置需要完成相應(yīng)的深部找礦工作,其主要的目標(biāo)是能夠明確礦床的延伸部位,以及尋找在更深處還未被發(fā)現(xiàn)的礦床?,F(xiàn)階段我國常用的深部找礦工作類型,均屬于危機(jī)礦山接替資源的找礦類型。在某一礦床開采完成以后,為了滿足人們對礦產(chǎn)資源的需求,必須要進(jìn)行下一步的找礦工作,即在已開采的礦床周圍進(jìn)行深部找礦,同時(shí)還可以將深部的礦床成礦和深度相對較淺的礦床成礦進(jìn)行對比分析,進(jìn)而明確深部礦床的成礦地質(zhì)和發(fā)展動向。針對于已經(jīng)開采的礦床下進(jìn)行的更大深度礦床的尋找,其找礦效率相對較高,并且工作難度低,為深部找礦工作奠定了良好的基礎(chǔ)。但是由于這種類型的深部找礦,其更深度的礦床環(huán)境可能會出現(xiàn)動態(tài)變化,進(jìn)而導(dǎo)致深度較大的礦床與上方的礦床資源不同,可能影響礦產(chǎn)資源的開采和使用。針對這一問題必須要遵循求異的原則,一旦發(fā)現(xiàn)深部地質(zhì)出現(xiàn)異常,則應(yīng)該及時(shí)與上部礦床進(jìn)行對比,并且明確深部礦產(chǎn)資源的類型。
第2種類型是在沒有已知礦床的范圍內(nèi)進(jìn)行新礦床的找礦工作。針對這種礦體進(jìn)行找礦的過程中,由于經(jīng)過時(shí)間的推移,礦床上表面可能會出現(xiàn)較厚的沉積物,進(jìn)而使礦床不易被發(fā)現(xiàn)。同時(shí),在此過程中,由于盲目性相對較高,所以增加了相應(yīng)的找礦難度,而且與第一種類型的找礦過程相比,需要消耗的資金成本也相對較高。但是由于新型的礦床在開采的過程中可以創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,所以在熟練掌握成礦規(guī)律的前提下,依然可以完成相應(yīng)的找礦工作。要依據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn),明確地下資源的成礦位置,并且對地層深部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測。同時(shí)在深部找礦的過程中,針對這一類型的礦床應(yīng)該綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素和發(fā)展?jié)摿Φ?,并且根?jù)不同的地質(zhì)成礦制定出針對性的勘測方案。礦床剖面圖如下:
圖2 礦床剖面圖
當(dāng)前針對離地面距離較遠(yuǎn)的礦床進(jìn)行找礦的過程中,所使用的技術(shù)主要有以下幾種,第1種是通過電學(xué)的方法進(jìn)行深部找礦,利用電能可以改變接收機(jī)的頻率以及發(fā)射機(jī)的頻率,并且對其頻率的變化范圍進(jìn)行分析,進(jìn)而明確地下深部的礦產(chǎn)資源成礦。同時(shí)還可以完成深部礦床的取樣工作,進(jìn)而為后期深部找礦工作提供更多的準(zhǔn)確信息。在使用電能的方法進(jìn)行深部找礦的過程中,首先要保證發(fā)射機(jī)可以發(fā)射出相應(yīng)的信號,然后對信號進(jìn)行傳輸,最后要保證接收機(jī)能夠接收到發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號,對信號的變化進(jìn)行跟蹤,即可完成礦產(chǎn)資源的勘測流程。電能找礦方法適用于普通地質(zhì)條件的勘測工作中,對于一些相對較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,則應(yīng)該選用其他的勘測方法。同時(shí)電能勘測方法的勘測深度最高可達(dá)1千米,對于深度大于1千米的礦床,無法滿足勘測要求。
第2種方法是使用地震勘探的方法進(jìn)行深度找礦。其主要使用的科學(xué)技術(shù)是地震反射技術(shù)。隨著我國礦床的不斷發(fā)現(xiàn)和開采,對于礦產(chǎn)資源中的巖石物理特性等有了充分地了解,利用反射的方式,最后形成相應(yīng)的影像,通過對影像分析,既可以明確礦物資源的種類以及巖石的位置等,進(jìn)而根據(jù)礦床中的幾何特征,形成具有直觀性的反射界面。利用礦物資源和巖石的特征差異,可以判斷礦產(chǎn)的具體位置及相關(guān)類型。
第3種方法是使用航空物探法,完成深部找礦工作,其主要原理是利用飛機(jī)設(shè)備或者衛(wèi)星設(shè)備等對地質(zhì)信息進(jìn)行收集。通過這種方法,可以有效地降低人力、物力的投入,同時(shí)還可以完成大規(guī)模地質(zhì)信息的勘測工作,進(jìn)而更好的對礦產(chǎn)資源進(jìn)行定位,目前航空物探法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了深部找礦過程中。
最后一種方法是不斷提高深部鉆孔的使用效率,當(dāng)前在深部找礦工作中,重要的環(huán)節(jié)是深部鉆孔操作,通過深部鉆孔可以有效提高深部礦產(chǎn)資源的開采效率,并且降低深部找礦工作投入的成本,相關(guān)管理人員要通過深部鉆孔,攻克在深部找礦工作中遇到的難題。
綜上所述,現(xiàn)階段在明確了深部找礦工作策略以后,必須要對我國的礦產(chǎn)資源進(jìn)行深入分析,確保能夠總結(jié)出更加完善的成礦規(guī)律,利用成礦定量預(yù)測的方式,提高對礦產(chǎn)資源的開發(fā)和使用效率。
同時(shí)要不斷加大對成礦預(yù)測的重視程度,進(jìn)而為我國國民提供持續(xù)穩(wěn)定的礦產(chǎn)資源。