張朝亮 陳歷佳
遼寧省礦產(chǎn)勘查院有限責(zé)任公司(110031)
礦產(chǎn)資源是由地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的,天然儲(chǔ)藏于地表或者地下的一種珍貴的自然資源,其形態(tài)主要有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等。礦產(chǎn)資源對(duì)于維持社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展具有十分重要的意義。地質(zhì)礦產(chǎn)勘查則是以先進(jìn)的地質(zhì)科學(xué)理論為根基,通過(guò)采用地質(zhì)觀(guān)察、地質(zhì)測(cè)量以及鉆坑探等地質(zhì)技術(shù)手段,以獲取較為全面準(zhǔn)確的地質(zhì)礦產(chǎn)資料的一種研究方法。礦產(chǎn)資源并不是憑空產(chǎn)生的,而是經(jīng)歷了幾百萬(wàn)乃至幾億年的地質(zhì)變化才逐漸形成的。礦產(chǎn)資源形成周期較長(zhǎng),地下環(huán)境比較復(fù)雜,而且不同礦區(qū)之間的地質(zhì)構(gòu)造差異也比較大。我國(guó)的大多數(shù)礦區(qū)都位于山區(qū)和沙漠,給地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作帶來(lái)了很大的困難。目前絕大多數(shù)位于地表及淺層地下的礦產(chǎn)資源已經(jīng)被開(kāi)發(fā)殆盡。為了使我國(guó)剩余的深部礦產(chǎn)資源盡快得到有效開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足如今社會(huì)的發(fā)展,需要不斷更新勘查技術(shù)手段,優(yōu)化找礦方法,以促進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查水平的進(jìn)一步提升,提高找礦效率。
在礦體的形成過(guò)程中,周?chē)膸r石會(huì)因受到一定程度的成礦作用影響而發(fā)生蝕變,并形成原生暈,也就是一種局部的地球化學(xué)原生異常。如果礦體本身或者已經(jīng)形成的原生暈因?yàn)槟承┮蛩乇黄茐模瑒t有可能會(huì)形成次生暈。生成原生暈或次生暈的礦體有時(shí)未必就在附近,反而有可能距離其比較遠(yuǎn),因此對(duì)發(fā)現(xiàn)原生暈或次生暈位置附近的區(qū)域進(jìn)行探測(cè),很有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)埋藏較深的礦體??上炔杉瘞r石或者土壤樣品,在測(cè)量分析之后確定某些元素的地球化學(xué)異常范圍,再結(jié)合該區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造等情況來(lái)圈出找礦靶區(qū),從而有效提高找礦的成功率。
該方法實(shí)際上是在巖石地球化學(xué)測(cè)量找礦法的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的。礦產(chǎn)熱液在形成礦體的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生較為獨(dú)特的礦體暈。觀(guān)察發(fā)現(xiàn),每一個(gè)礦體都有前尾暈和近況暈,并且這些礦體暈的形狀排布還遵循一定的規(guī)律,給地質(zhì)礦產(chǎn)勘查提供了一定的參考信息。構(gòu)造疊加暈找礦法的原理就是通過(guò)研究礦體上暈的軸向分帶以及不同時(shí)期所形成的礦體上暈的空間疊加結(jié)構(gòu)來(lái)建立相應(yīng)的模型,然后以此為依據(jù)進(jìn)行盲礦的預(yù)測(cè)。
該方法也是在巖石地球化學(xué)測(cè)量找礦法的基礎(chǔ)之上延伸出來(lái)的,但這兩種方法又存在一定的差異。這種差異主要在于采樣的介質(zhì)上。巖石地球化學(xué)測(cè)量找礦法所采樣的介質(zhì)主要是巖石和土壤,構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量找礦法的主要采樣介質(zhì)則是褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造、蝕變帶和脈體等物質(zhì),測(cè)量的是這些地質(zhì)構(gòu)造中礦元素的含量和空間位置,以此推斷出礦元素從分散到聚集再到演化過(guò)程的轉(zhuǎn)變規(guī)律,通過(guò)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造中與礦有關(guān)的化探異常進(jìn)行勘查,以判斷出其中含礦的構(gòu)造,達(dá)到找礦的目的[1]。就目前來(lái)看,構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量找礦法在尋找礦區(qū)深部及外圍隱藏礦床方面具有十分重要的應(yīng)用意義,在實(shí)踐中也已經(jīng)取得了豐碩的勘查成果。
該方法涉及到了地球物理、地球化學(xué)和電化學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),相對(duì)來(lái)說(shuō)綜合性比較強(qiáng),其主要原理是以離子吸收的理論知識(shí)為基礎(chǔ),通過(guò)勘查地下巖石中的離子形態(tài)運(yùn)動(dòng)變化來(lái)確定礦體所在的位置。雖然一般情況下地下巖石中的離子是處于平衡狀態(tài)的,不會(huì)發(fā)生什么變化,但如果加入人工電場(chǎng)的作用,離子自然就會(huì)失去平衡,開(kāi)始發(fā)生一定程度的位移,直到收集器吸收到的離子達(dá)到一定的數(shù)量,才會(huì)重新變回平衡狀態(tài),這時(shí)就可以對(duì)收集到的離子進(jìn)行分析,如果發(fā)現(xiàn)其中有與礦體相關(guān)的元素,自然而然就能找到礦體了。
該方法的原理是通過(guò)捕捉埋藏在地下深處的礦體或者地質(zhì)體直接發(fā)出的極其微弱的信息,即從地下深處上移,最終留存于地表土壤中的一些具有指示性的元素氣體或金屬離子,從而推斷出該區(qū)域的地下存在工業(yè)礦床的可能性。深穿透地球化學(xué)找礦法最大的優(yōu)勢(shì)就是探測(cè)深度非常大,而且能夠十分直觀(guān)地監(jiān)測(cè)到相關(guān)的礦體信息。
近年來(lái),我國(guó)在各行各業(yè)大力推行環(huán)保政策,地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與開(kāi)采不能再在一些生態(tài)環(huán)境條件較為脆弱的地區(qū)或者自然保護(hù)區(qū)等地繼續(xù)開(kāi)展了。這雖然對(duì)保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義,但同時(shí)也使得礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)面臨更加嚴(yán)峻的考驗(yàn),原本就不富余的找礦空間又被進(jìn)一步壓縮,從而影響到了找礦工作的效率和質(zhì)量。針對(duì)這一問(wèn)題,需要更加重視對(duì)礦區(qū)進(jìn)行合理選擇。
1)為了積極響應(yīng)國(guó)家環(huán)保政策的號(hào)召,避免后續(xù)勘查過(guò)程中出現(xiàn)更多不可控的因素,影響到勘查工作的質(zhì)量,因此在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查時(shí)一定要注意避開(kāi)自然保護(hù)區(qū)及一些明令禁止開(kāi)采資源的地區(qū)。
2)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查應(yīng)當(dāng)秉持集中性的原則,即盡可能向著礦產(chǎn)資源聚集的區(qū)域及開(kāi)發(fā)基地進(jìn)行集中,并不斷提升勘查效率。另外,在前期準(zhǔn)備工作完成之后,還要注意對(duì)礦體存在可能性較大的地質(zhì)深部和外圍區(qū)域進(jìn)行更加深入的地質(zhì)勘查[2]。
目前,我國(guó)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面已經(jīng)研究出了很多的原創(chuàng)理論,將這些理論應(yīng)用于礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)實(shí)踐中也都取得了比較好的成效,但仍然存在一定的不足,比如對(duì)于一些礦產(chǎn)種類(lèi)比較豐富的區(qū)域來(lái)說(shuō),仍然缺乏更深層次的有關(guān)地質(zhì)運(yùn)動(dòng)和成礦作用的相關(guān)理論,也缺乏針對(duì)礦區(qū)深部三維結(jié)構(gòu)示意圖的深度刻畫(huà),以至于勘查人員難以掌握這些區(qū)域的具體成礦構(gòu)造和地質(zhì)體情況,也就難以作出較為準(zhǔn)確的判斷。除此之外,在物化探工作方面,雖然目前已經(jīng)形成了較為深厚的理論基礎(chǔ),但由于我國(guó)的礦產(chǎn)資源實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中存在著諸多的問(wèn)題。如礦區(qū)地質(zhì)條件太過(guò)復(fù)雜、礦體的穩(wěn)定性不佳等,從而影響到了物化探方法的實(shí)際應(yīng)用效果。因此,應(yīng)當(dāng)根據(jù)我國(guó)礦產(chǎn)資源的實(shí)際情況,盡快研究出針對(duì)性較強(qiáng)且有良好應(yīng)用效果的技術(shù)方法。
在未來(lái)的實(shí)踐中,可以通過(guò)分析礦區(qū)的相關(guān)地質(zhì)信息,建立起與之相對(duì)應(yīng)的三維模型,并將相關(guān)的研究成果深度刻畫(huà)到地質(zhì)體當(dāng)中,以此為依據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)成礦的立體空間,確定深部礦體所在的位置,然后由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行勘查,借助信息技術(shù)手段,建設(shè)起科學(xué)完善的數(shù)據(jù)庫(kù),從而為后續(xù)的深部勘查奠定基礎(chǔ)。除此之外,還可以建設(shè)更加便捷的云平臺(tái),把最先進(jìn)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查理論、技術(shù)方法以及礦產(chǎn)勘查資料都上傳至該平臺(tái),從而使各勘查主體都可以快速高效地查閱自己所需要的相關(guān)信息。
為了保障地質(zhì)礦產(chǎn)勘查深部找礦的質(zhì)量和成效,需要有一個(gè)完善的找礦機(jī)制作為支撐。具體來(lái)說(shuō),要提高深部找礦工作的效率,就要最大限度發(fā)揮出該過(guò)程中管理、資金等各個(gè)要素的作用。
1)從管理層面來(lái)說(shuō),地礦局應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到自身在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中的重要領(lǐng)導(dǎo)作用,因此要結(jié)合區(qū)域內(nèi)各類(lèi)礦產(chǎn)資源和各個(gè)礦區(qū)的不同特性作出科學(xué)的找礦部署,在加大地質(zhì)礦產(chǎn)勘查力度的同時(shí)最大限度地保障勘查工作的準(zhǔn)確性。也要重視責(zé)任制度的落實(shí),督促各個(gè)部門(mén)之間相互配合,遇到問(wèn)題要積極進(jìn)行協(xié)商解決,絕不能怕事、避事,甚至逃避自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任。
2)從資金層面來(lái)說(shuō),為了保障地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的效果,必須給予其足夠的資金支持。應(yīng)當(dāng)盡快建立新型的國(guó)家和市場(chǎng)雙投資的勘查工作制度,既要爭(zhēng)取國(guó)家政策的支持,也要積極發(fā)揮市場(chǎng)的作用。為了保障地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的力度和范圍,有必要積極推動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)資金和補(bǔ)助政策的建立[3]。
要保障地質(zhì)礦產(chǎn)勘查深部找礦工作的成效,促進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查水平的進(jìn)一步提升,離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查人才隊(duì)伍。在過(guò)去的實(shí)踐中,我國(guó)已經(jīng)培養(yǎng)出了一批堅(jiān)實(shí)的深部找礦專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍,這里面不僅包含了高校的地質(zhì)專(zhuān)業(yè)教授和學(xué)者,也包含了社會(huì)上的諸多礦業(yè)領(lǐng)域?qū)<摇T谖磥?lái)的礦產(chǎn)勘查人才隊(duì)伍建設(shè)中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國(guó)礦業(yè)目前的實(shí)際發(fā)展情況,制訂具有針對(duì)性的人才培養(yǎng)計(jì)劃,可以將資歷較深的地質(zhì)專(zhuān)家們聚集起來(lái),成立幾個(gè)小組,對(duì)深部找礦中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo),以幫助相關(guān)的地質(zhì)勘查主體解決困惑,優(yōu)化勘查方法。有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)定期組織開(kāi)展不同形式的理論和實(shí)踐培訓(xùn),要求一線(xiàn)勘查人員掌握先進(jìn)的勘查理論,盡快學(xué)會(huì)使用最新型的勘查儀器和技術(shù),從根本上促進(jìn)深部勘查工作水平的提升。
雖然用于深部找礦的方法有很多,但這些方法在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的問(wèn)題,需要采取一定的措施進(jìn)行解決。在未來(lái)的實(shí)踐中,可以通過(guò)合理選擇礦區(qū)、加大先進(jìn)理論和技術(shù)方法的應(yīng)用力度、完善找礦機(jī)制、加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)等形式,不斷優(yōu)化深部找礦工作的效果,促進(jìn)國(guó)家找礦目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。