*林 瀚
(福建省煤田地質勘查院 福建 350000)
我國經濟水平快速發(fā)展的同時,也進一步彰顯出了金屬礦產資源的重要性。從應用范圍來看,金屬礦產資源對我國經濟發(fā)展建設起到了重大作用,不僅廣泛應用于工程建設當中,同時也用作于各種工業(yè)生產當中,有力保障了我國經濟水平的穩(wěn)定發(fā)展。目前我國地質找礦技術發(fā)展已經趨于完善,對于金屬資源的勘察較為準確,但同時我國金屬勘察找礦工作中依然存在很多不足現象,例如找礦技術應用不夠明確,使找礦效率方面受到影響,導致金屬礦產資源開發(fā)效率長期處于較低的水平。因此為了滿足我國當前經濟發(fā)展的需求,需要不斷創(chuàng)新地質找礦技術,使地質找礦工作能夠有效的開展。
開展地質勘查工作本身目的是要快速尋找到礦產資源,因此地質找礦技術需要結合資源分布的具體情況進行有效勘查,同時技術人員需要根據資源分布的位置進行針對性勘查工作,否則就無法達到預期的效果。金屬礦產勘查工作主要應用對象為地下結構,但由于我國國土面積廣闊,不同地區(qū)地質結構有著非常明顯的差距,這就導致地質勘察最后的結果會受到一定影響,影響了整體的工作效率。因此在實際的勘察工作中,技術人員需要結合不同地區(qū)的環(huán)境差異要求進行實際考察,采用多種豐富技術手段保證勘察工作的順利進行。同時還要充分考慮到對生態(tài)環(huán)境的影響,將經濟效益與社會效益進行有效結合。
目前在金屬礦產勘查工作中,主要分為兩種不同的工作類型,分別為商業(yè)性質的地質勘查以及公益性質的地質勘查。如果是按照主體角度進行劃分的話,則可以將其劃分成中央勘查以及地方勘查。在進行地質勘查工作的過程中,當地勘查機構需要結合當地實際勘探條件,對周圍地質環(huán)境進行合理分析,收集多種地質數據,并且提前制定出良好的方案,從而方便在實際工作中進行使用與參考。
在地質勘查工作中運用專業(yè)的地質填圖技術,可以為金屬礦產勘查工作提供更為科學的基礎數據支撐,進而有效地實現地質勘查工作中信息共享和交流互通。目前在金屬礦產勘查中使用較多的地質填圖技術有三種。第一種是手工地質填圖工藝進行地質填圖,這種方法主要是通過對地殼進行不同形式的信息收集,然后通過計算機來進行分析和處理完成。其特點是通過將地質資料輸入計算機之后,軟件會根據需要自動生成相關成果以及圖面,但是需要注意的是,在繪制工作中如果遇到一些復雜的地質問題或者不清楚的地方可通過地圖工具來進行補充分析,并給出相應結果。第二種是通過人工進行手工修改完善的方式生成地質圖。這種方法是將工作人員分為幾組,使用不同的軟件分別進行處理,最后將其合成可以得到一張圖版。需要注意的是這種方法由于缺少對數據的收集,導致數據處理不夠準確,影響了繪圖的效率。從整體應用效果來看,地質填圖與其他勘查學方法相比有一定缺點,首先手工填圖無法對收集好的地質數據進行有效保護,很容易導致數據丟失損壞的現象。還有由于技術人員水平上的差異,導致繪制出來的效果難以達到標準程度,而且很多數據需要經過專業(yè)技術人員加工處理才能完成。第三種類型一般是采用數字繪圖或者軟件進行繪制,這種方法相比于手工繪制方法更加科學客觀。
同時需要注意對地圖進行及時更新以及補充,否則無法保證數據的準確性。這也是因為在使用這一技術時需要將部分數據輸入計算機系統(tǒng)進行處理后得出成果。因此進行地質填圖也可以減少人員對信息內容的收集難度和工作量。如果在后期完成一系列工作后仍不能準確且快速提取有用數據的話,那么將會影響到后續(xù)的勘查工作。在不影響地質勘查工作進度的前提下盡可能實現對數據處理的精確性以及效率性,并在此基礎上制定出詳細的施工方案并認真實施即可[1]。
在金屬礦床勘查工作中,為了實現地質勘探工作效果,可以通過電子探針技術來實現對礦體的識別。但是電子探針無法對固體或者是氣體以及液體進行檢測,因此需要根據實際情況對電子探針系統(tǒng)進行改進。在電子探針領域中,一種叫做磁法電阻法。該技術中需要配備與實際應用環(huán)境相適應的測量設備來測量地質信號,進而達到地質樣品分析處理的目的。例如在黑龍江省第一地質勘察院物探公司中,利用電磁儀器的線圈以及接地電極功能,研究空間時間的變化,確定地下導體的電性分布結構以及空間狀態(tài),從而有效了解地下礦產資源結構。具體所使用的儀器結構如圖1。
圖1 電磁儀器結構圖
專業(yè)技術人員通過對電磁儀器的使用,能夠對地下信號進行收集與處理,從而快速了解地下磁場所發(fā)生的變化,然后對具體的變化規(guī)律進行觀察分析,尋找出金屬礦產的地下分布位置。具體使用過程如圖2。
圖2 電磁儀器使用流程圖
電子探針主要有磁場法和電感耦合等離子發(fā)射光譜法兩種形式。其中磁場法是目前應用最為廣泛和最為先進的探測方法,同時還能夠探測到地質現象發(fā)生時激發(fā)出來的高能輻射波,這種波形能夠顯示出較強的電磁波波段效應。因此用磁法來探測特定物質是一種較好的方式。但該方法有一定局限性,首先電磁波波長很長,對技術人員的專業(yè)要求性較高。另外電子探針技術存在固有缺陷導致了測量精度不高,而且對于探針探測到固體物質來說往往存在誤差。這一問題是無法完全避免的。但是利用磁法和磁場法可以降低探測精度,還可以有效消除偽像。但是由于受到儀器設備條件限制等原因,目前電子探針不能用于礦石元素以及氣體種類等基本性質測量中。因此需要科研人員進一步加強對電子探針方法的創(chuàng)新研究,進一步增強其應用效果[2]。
鉆孔物探技術主要是利用鉆桿的機械壓力和電氣壓力,使其沿地層中空間產生運動,從而通過測深儀器記錄巖體的物理性質。同時還可以根據物探數據推測出金屬礦物的埋藏位置。因此,可以用鉆探技術直接到達找礦地段以下的層位。但是鉆孔過程中容易出現漏孔、鉆偏、鉆孔不均勻等問題對金屬礦產勘查造成不利影響。通過測量地下的孔洞大小,可以確定區(qū)域內是否有大型礦體或已露出其他礦床。并且通過地質結構與礦石性質來分析找礦方向,以便找出隱伏在巖石內部和地表之間的礦產,以及儲量豐富且分布比較均勻的大型礦床的位置。在勘探工作中利用鉆孔進行探礦工作時常常會出現鉆孔深度不夠、無法對孔內情況進行測量以及地質鉆孔和鉆探工程不同步等問題,這是因為使用了錯誤鉆具而造成的。在實際的地質勘查工作中,經常出現孔壁較厚,而且構造復雜以及埋深較深等問題。因此對礦體進行研究設計時應該合理設置各種地質鉆機參數,避免對勘探工作造成不必要的影響及損失;并且還需要合理調整操作參數,盡量將鉆進深度控制在地表以下200m之內;最大限度地發(fā)揮鉆機效率以及工作質量效果。
通過合理安排鉆孔位置和施工時間來提高物探工作進度以及效率和準確性,從而有效提升找礦效率。除此之外還可以利用鉆孔測深儀器進行測量并計算鉆孔間距、深度和距離等方面問題。一般來說對于一般地表層而言,在應用鉆具時還需要根據具體地區(qū)地質構造而定。對孔壁進行細致勘察時,發(fā)現巖石之間存在著一層或多層一定厚度的硬質結構后,則需要利用鉆孔進行鉆進工作。若是巖石和礦物分布比較均勻,并且孔深控制比較小的情況下,需要考慮其他的探測方法[3]。
隨著我國航空航天事業(yè)的發(fā)展,GPS定位技術得到了進一步創(chuàng)新,同時也為金屬礦產資源勘查工作拓展了新的發(fā)展思路。GPS定位技術主要以衛(wèi)星系統(tǒng)為基礎,利用衛(wèi)星系統(tǒng)所提供的定位功能,向技術人員提供比較準確的三維坐標數據,以此來快速尋找到金屬礦產資源的存儲位置?,F如今,我國地質找礦技術在利用GPS定位技術的過程中,在該技術的基礎上建立完整的監(jiān)測體系,主要是對金屬礦物質中的化學成分以及物理結構進行監(jiān)測,使其能夠保持在較為穩(wěn)定的狀態(tài)。一般來講,由于不同金屬物質結構不同,使得輻射能力存在很大差異,因此技術人員在對金屬礦產物質監(jiān)測的過程中,需要借助其他監(jiān)測設備對金屬礦物質的光譜曲線有效測定,將光譜結果與測量出來的結果相互對比,從而準確判斷出該區(qū)域內的金屬礦產資源分布。另外通過對GPS定位技術的融合應用,能夠幫助技術人員進一步強化對光譜曲線的分析,對探測區(qū)域內的金屬礦產物理結構進行判定。為后續(xù)金屬礦產資源勘查工作提供更加精準的數據支持。由此可見GPS定位技術的應用能夠使金屬礦產勘查工作的效率進一步提升[4]。
從圖3可以看出金屬礦物質是由多個礦產物質所組成的,但是在內部會存在一些無法利用或者利用價值低的礦物質,如果不采取有效的技術很容易造成大量的人力物力資源浪費現象。因此為了進一步保證礦產資源開采的效率性,要求技術人員進行礦產資源挖掘工作回遷,需要對金屬礦物質的組成進行全面分析,同時結合現場實際地質情況,對整個挖掘工作進行不斷調整,加強對各種勘查方法的綜合應用,讓地質、物探以及化探之間形成優(yōu)勢互補的關系,提前完成好模型上的制作。金屬礦產作為地殼運動中化學反應的結果,使得本身地質條件比較復雜,導致開采難度進一步上升,需要加強對地、化、物互相約束的技術方法,實現對地質找礦技術的創(chuàng)新,能夠準確預測出金屬礦所覆蓋的地區(qū)。
圖3 金屬礦物質結構圖
我國國土面積廣闊,有著較為復雜的地質環(huán)境,如果采用傳統(tǒng)電法找礦技術,則很難達到預期的效果。因此為了加快對金屬礦產勘查找礦工作的效率性,需要進一步加強對低頻電磁地質找礦技術的應用,該技術是根據不同金屬礦物質所散發(fā)的電磁波頻率不同,從而有效判別金屬礦與地表之間的距離,尋找到金屬礦層的地下位置,進而采取相關的措施手段實現對金屬礦產資源的合理開發(fā)。
低頻電磁法一般使用20~25kHz電臺發(fā)射的電磁波作為場源,之后通過對地下探測場參數上的變化,對地下結構信息進行收集,主要是利用磁分量測量以及電分量測量方法。技術人員利用低頻電磁找礦技術進行野外數據采集時,需要把控好具體的操作步驟。首先需要對電源按鈕進行檢查,如果電源指針超過儀器的面板紅線,說明電源足夠充足。如果低于儀器的面板紅線,則需要對電池進行更換。其次將電臺選擇開關放置于合適的電臺中,沿著水平面的方向進行轉動,如果儀器面板指針處于最小數值時,需要將儀器直立起來。低頻電磁法在進行測量數據的過程中,通常會規(guī)定傾角南、西讀數為正,北、東讀數為負。在實際測量過程中應按照測線布置原則不斷朝著垂直方向前進。
新時代下,我國經濟發(fā)展呈現出了良好的發(fā)展態(tài)勢,為了進一步推動我國金屬礦產勘查工作取得良好的效果,需從多個方面入手。首先,進一步加強對地質找礦技術方法和操作技能的研究。其次是全面提高我國金屬礦產勘探方式與勘查質量管理體系。另外相關研究人員必須積極對我國面臨的經濟形勢作出合理分析診斷并采取相應措施和對策,從而有效提高我國金屬礦產勘查效率。同時還需不斷加大相關研究力度、引入新技術新設備以及先進研究手段,以保證技術優(yōu)勢得到有效應用,不斷促進我國經濟水平的高質量發(fā)展。