矿产勘查的物化探技术方法使用原则分析

2016-03-12 08:06姚明伙
大科技 2016年3期
关键词:化探物化矿产

姚明伙 刘 成

(重庆市地质矿产勘查开发局107地质队 重庆渝北 401120)

矿产勘查的物化探技术方法使用原则分析

姚明伙 刘 成

(重庆市地质矿产勘查开发局107地质队 重庆渝北 401120)

新时期,在矿产勘查中,逐渐涌现出很多物化探技术,在实际作业时,应该根据实际情况合理选择物化探勘查技术,确保勘查质量、效率以及经济效益。对此,本文将详细探究矿产勘查的物化探技术方法使用原则。

矿产勘查;物化探技术;使用原则

引言

矿产勘查时探明可采矿产资源的基础,目前,再发现出露地表的矿体数量十分有限,大部分矿产勘查活动主要是应用于研究地表岩石露头以及反映矿体深部信息,因此,在矿产勘查中应该不断使用新技术和新方法,提高勘查质量。

1 物化探技术方法概况

我国地大物博,矿产资源储量丰富,而且矿产种类具有多样性,矿产勘查技术直接决定着矿产的开采效益,甚至于国家环境保护息息相关。因此,越来越多的专家和学者已经认识到提高勘查技术的重要意义,并且逐渐加深对于矿产勘查技术以及矿产开采技术的研究。新时期,物化探技术被广泛应用于矿产勘查工作中,对于地下深埋矿产以及隐伏矿产的勘查和开采具有十分重要的意义。

1.1 物化探技术理念

物化探技术又被称为综合物化探技术,综合性较强,涉及重力、化学、电法、电磁等多个领域,是一种现代化勘查技术。具体来说,物化探技术也就是物理和化学勘查技术的总和。

1.2 物化探技术分类

1.2.1 物探技术

物探技术就是建立在物理学的基础上而逐渐产生的矿产勘查技术,在实际应用中也是从物理学的角度,通过各种勘查方法进行矿产勘查工作。物探技术在矿产勘查方面具有明显的应用优势,可以确保勘查结果达到理想状态。目前的矿产勘查工作中,常见的物探技术主要包含了电磁法、地震层分析成像技术等。

(1)电磁法的应用

电磁法指的是将低频电磁波作为矿产勘查的媒介,然后通过电磁波的作用,对地下、地面等空间的矿产分布情况进行实地勘查,然后通过计算电波反馈信息,最终得到局部电波异常图。这种勘查方法在目前仅仅适用于浅层矿产资源的勘查,而对于深度超过50m的矿产资源勘查工作就有点无能为力了。因为电磁勘查技术本身设备使用简单、操作方便且信息提取速度快的优势而被广泛的应用。但在具体的工作中,需要注意的是电磁干扰问题,在勘查之前提前对周围电磁影响进行处理。

(2)地震层析成像技术

该技术指的是相关技术人员通过对地震波数据进行分析研究,得出地表以及地下的实际情况,然后将数据的成分绘制成为图像显示出来,这样有利于勘查技术人员进行对矿产分布情况进行深入研究。但是,在实际工作中,由于受到地质、气候等环境的影响,地弹性波的阻抗会有所不同,因此,提取的地震波数据也不尽相同,因此为了更好的获取精确、科学的数据,往往都需要提前对地下结构成分进行全面分析,这就导致了矿产勘查工作成本的上升。基于此,这种技术在应用中常用在深层的矿产勘查中,如石油、化工以及煤田等。

(3)大地电磁勘探技术

大地电磁勘查技术又可以分为电法勘探以及磁法勘探两种,其中,电法勘探指的是技术人员依据宕石与矿石之间的电性差对矿产资源进行勘查,准确获得当地水文地质条件。目前,电法勘探技术种类多样,包括地面电法、航空电法、直流电法、电磁阀等。

(4)重力勘探

地层与矿体之间存在密度差,因此会导致重力场发生变化,所以,技术人员应该采用相关仪器设备进行勘查分析,从而达到矿产勘查目标,这就是重力勘探技术。

1.2.2 化探技术

化探技术是利用化学方法来勘查地下矿产的一种方法,它是通过地下介质样品中的化学微量元素进行分析,从而对矿产资源的分布进行推测,最终绘制出矿产资源分布图。根据样品介质的不同,可以将化探技术分为岩石测量和土壤测量等。

(1)岩石测量

岩石测量技术是将地下岩石作为样本,对岩石样本中的微量元素的含量进行研究,通过化学方法来找出岩石中的矿产资源。这种方法在当前矿山隐伏矿中十分常见,是利用地球化学模型来进行矿产勘查的一种现代方法。

(2)土壤测量

土壤测量技术指的是利用化学技术对矿区内的土壤化学成分进行检测,并且根据检测结果绘制矿区矿床实际分布图。根据矿区土壤密度,可以将其分为土壤化探普查和土壤化探详查两类。土壤化探普查的采样密度较小,分析的元素种类大概在10种左右,用于查找矿靶区。土壤化探详查的采样密度较大,分析元素的种类为找矿的几种元素,多用于较难识别的微粒金矿的勘查。

2 技术方法的使用原则

勘查工作人员在选择物化探勘查技术时,应该综合考虑勘查矿产本身的实际情况。对于不同的物化探技术执行方案的选择,应该考虑以下几个方面:①目前,科学技术发展迅速,仪器本身的生产成本也在不断升高,虽然物化探技术的先进程度已经达到了一定的高度,但是依然有一定的局限性,对于矿产进行测量实际上就是对矿产地质体进行综合分析,反应矿产实际情况,但是对于勘查结果的最终解释并不是唯一的。②在对物化探勘查信息进行不断强化的过程中,也会不断弱化矿体以及物化探技术的直接关系,与此同时,还会增加对于异常源的寻找难度,在选定活动性较强以及穿透能力较强的元素选定为指示性元素后,矿体本身位置的确定难度也会增加,导致物化探技术在样品采集、测试的过程中面临巨大挑战。目前,在经济条件以及技术水平的限制下,物化探很难使用所有的勘查技术和方法。

大量矿产勘查的实践表明,勘查者务必要充分的了解到物化探技术仅仅只是一项辅助性的措施,应用该技术的目的主要是为了能够为地质工作的研究提供更加详细、可靠的勘查目标信息。所以,在实际应用物化探技术的过程中,务必要依据以下几个方面的原则来进行勘查:

2.1 为勘察目标服务

矿产勘查的主要目的是对存在于地壳以及地表内的矿体进行检测,矿物质可以视为固体自然富集物。由于地质环境以及地质作用存在差异性,因此形成的地质体也会出现不同的地球物理特征以及化学特征,而这些就是实现物化探勘查技术的基本条件。通常情况下,勘探人员都是对特定的勘探地点进行勘探,因此,勘探工作需要确定一个统一的勘探目标。可见只有确定了勘查目标,才能保证勘查效率。

2.2 合理有效地原则

勘查目标不同,对物化探技术方法有不同的要求,不同的技术方法也不同的特点,反映的层次也不同,不同的方法一般只能提供某方面的参考信息(如电法勘探,只能提供电性方面的信息,而且许多不同的岩、矿石或地质体有共同的电性特征,也就是说,同样的电性特征,可能是不同的地质体)。对于面积较大的矿产资源调查工作,应该选择航空物探技术、遥感技术以及水系沉积物测量技术,以此达到快速、高效的勘查目标。但是,对于地质深部的隐伏矿,应该采用地面物探勘查技术,而对于重点地段,则应该开展相应的物化探勘查工作。

2.3 经济、从简原则

在矿产资源勘查工作中,应该不断提高勘查工作的效率和质量,加快勘查进度,尽量节约勘查成本。与其他经济活动形式相同,对于物化探勘查技术的选择,不仅要确保勘查效果,而且还应该综合考虑经济实际情况以及所产生的经济效益。如果使用物化探勘查技术的成本较高,超过直接提取样本的探矿工程,则经济性较低。为了提高勘查质量,应该尽量选择技术简单、设备轻便、成本较低的勘查技术,降低矿产勘查成本,提高经济效益和社会效益。

2.4 技术方法的选择

目前,物化探勘查新技术和新方法具有以下共同点:①勘查深度较大,最高可达数百米或者数千米;②勘查所得结果通常来自于深部地质体信息;③信息微、弱,有些数据达亿分之几至百亿分之几;④测量元素的活动性较低,稳定性较低,对于矿体的判断难度较大;⑤对设备仪器的技术要求较高,仪器设备投入成本较高。

综合分析以上原则,合理选择物化探勘查技术方法。具体的实施策略是:首先,明确具体的勘查地质体以及工作区位置,在研究勘查地质体的地球物理、地球化学特征和勘查区成矿地质条件、自然地理条件的基础上,建立勘查地质体的物化探异常模式,对找矿标志进行总结概括,然后根据实际经济条件以及技术条件,综合考量,选择合理的物化探勘查技术。

3 结语

我国社会经济的发展需要矿产资源的支持,地质找矿是矿业发展的基础。新时期,只要不断完善地质找矿技术,才能更快更准确的发现新矿区。由于地质条件的复杂性,在找矿过程中必须遵循一定的原则,采用最佳的找矿技术组合,才能更加有效地开展找矿工作,促进我国矿业不断发展。

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P631

A

1004-7344(2016)03-0153-02

�产勘查物化探技术应用[J].装饰装修天地,2015(09):73~74.

2015-12-1

姚明伙(1984-),男,工程师,本科,主要从事地质矿产方面的工作。

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