张 敏
(中化地质矿山总局新疆地质调查院,新疆 乌鲁木齐 830017)
目前,矿产资源需求量不断增加,而现有矿山技术发展依然存在一定的现实缺陷,因此社会对矿产资源需求无法得到充分满足。要实现矿产资源可持续性发展,就必需慎重选用固体能源和矿产原材料,持续加强危机矿山接替资源的勘查工作力度。从地质勘探角度来看,各类矿物质(铜、锌、铅等)均属勘探目标,对矿山资源有影响的矿种、部分紧俏矿物质、危机矿物质接替资源同样应成为勘探的重点对象。对于地质条件相对较为理想的矿物质来说,必需从专业角度入手展开评估,在此基础上做好前置性勘探工作,对矿山深处、附近进行综合分析、预测,实质上解决的根本问题就是如何合理利用找矿技术[1]。
从矿山生产层面来看,必需从专业角度来预测判断已发现矿山,预测的内容通常是矿山生产周期,只有如此才能具体规划矿山勘探,合理开发、利用矿产资源,持续强化既有矿山勘探,采用合理办法存储矿山资源。在大面积查找国内矿山及其所蕴藏的矿产资源过程中应进一步勘探矿山,但从现有技术条件来看,还无法有效实现这一目标,必需引进先进技术,这也是我国矿山资源勘探开发效率提升的一个基本途径。从现有矿山勘探形采企业的发展现状来看,管理工作存在一定的滞后性,矿山资料、信息记录缺失,保存方法失当,这对于我国矿山资源勘探开发不利。特别是对矿山区域、附近的水文地质环境保护不利,有必要改变这种状况[2]。
从目前矿山企业开采现状来看,矿山开采周期评价、预测技术相对落后,有必要以既有矿山技术为基础采用各种现代技术来评价矿山开采,尤其应注重利用新科技来预测评估各种稀有矿山资源。从政府主管部门角度来看,有必要强化制度设计,从制度层面引导、约束矿山开采,注重尾矿资源勘查评定,科学、合理的利用尾矿资源。
从关闭矿山、复垦区域地质概况来看,关闭阶段矿山保护与利用同样差强人意。因此有必要强化此类矿山内容勘查详细调查闭坑前后的矿山有助于出台有针对性的管理办法,这矿山地区生态环境提供有效保护。重点了解闭坑信息资料记载与闭坑工作实践之间的吻合性,基于企业、主管机构保存的资料信息评价判断矿山地质状态,综合整治矿山地质环境,在此基础上引导矿山开采企业注重矿山开采的科学性与合理性,确保矿山资源可持续发展。矿床找矿预测模型如图1 所示。
图1 矿床找矿预测模型图
地质找矿方法多种多样,此法即为其中之一。其工作原理是通过不接地装置将脉冲发射入水形成特定测程,基于专属线圈形成特定的涡流感应体系,以此获取准确性更高的电阻应用率,基于电磁感应定律将矿产资源活动特征找到。电场多会影响到工程现场,矿产溶解现象会因此而出现,矿物资源电化学溶解现象一旦发生,金属阳离子即会大量形成,阴极表面会迅速聚积大量离子,矿物种类会就此被工程技术人员判断出来,为开采工作奠定基础。
以矿物质电磁性差异观察、电磁空间分布为依据找矿是感应电磁勘探法的重点所在。无论是矿石还是岩石的化学性质均有所不同,因此其电磁场同样有各种各样的空间分布状态,而且具有动态变化特征。因此通过科学设备来观察分析电磁场空间分布状态、了解矿物资源现状成为可能。矿物资源所处部位通常比低阻异常处要低,而且矿体矿化不一,因此矿体低阻异常反应并不明显,此法在矿化程度清晰条件下通常无法获得理想的找矿精度,但对于深处找矿来说此法就能发挥出理想的效果。
数字地震勘查法的分辨率极高,能数字化处理勘查结论。持续优化(子波整形校正、分频处理、叠加分析等)地震相关资料,勘查结果完整性比较理想。基于此法也能为矿山开采施工安全提供有效保障,更重要的是此法还有助于矿物产出比提升,提高矿产资源的开采效率。
基于遥感技术所获得的地质结构图清晰度明显超过既有探测技术。不过其图像模糊情况同样无法杜绝,从而增加工程技术人员的识别与判断难度。因此这种现象一旦发生,必需进行全面观察、分析,通过人机交互技术、遥感影像处理技术来清晰标识此类数据与结构,这也是分析判断科学性、准确性的基本保障,更是未来矿产资源顺利开采的前置性工作[3]。
从国内既有找矿技术来看,重沙找矿法是一种比较古老的方法,也是一种比较传统的探矿策略。重沙找矿法的基本原理如下,分析重沙聚集区地质环境,对其矿物资源展开科学合理的对比、判断、预测,分析目标区域内的地质、水文环境,在此前提下对目标此区域的矿物资源分布状态做出推测判断,形成开采与否的结论,为矿山开采提供理论参考依据。增加矿山开采的准确性与开采效率,减少人、财、物力浪费。同时也能为自然环境保护提供有效参照,未雨绸缪展开先期保护策略。图2 所示为重沙矿物分散晕(流)的形成。
图2 重沙矿物分散晕(流)的形成
应用砾石找矿技术的核心思想在于,地表浅层通常会有某种矿物资源,其在持续性的水流、风的侵蚀下会逐步暴露出来,工程技术人员可以此为依据,通过砾石找矿法将此类矿产资源发现,以点带面,从浅入深,发现更深层次的矿产资源。砾石找矿技术应用过程中,工程技术人员通常会基于各种因素做出判断,比如相关矿产资源会在冰川、重力、河流影响下沿矿床向外大范围辐射,所以只要了解此类原理便可以基于河流、冰川的活动特征最终将矿物资源的位置发现,弄清其分布区域。砾石找矿法的典型特征是效率高,工程技术人员只要知识丰富、经验充足,有足够的奈心和强大的毅力,肯吃苦耐劳,则大概率会取得不错的找矿成效。
找矿方法多种多样前文已有提及,物探法也是一种极为关键、极其有效的找矿策略。此法的典型特征主要表现在能有效发现深层矿物资源,这是其它找矿技术没有的现实优势,所以从浅层矿产资源日渐枯竭、亟需展开深层矿产资源开采角度来看,物探法的前景极为广阔。找矿程序是物探法的核心所在,否则极易导致盲目性找矿。也就是说,必需事先确定寻找目标,比如寻找固态矿物即可利用区域重力勘查、航天物探等技术进行,以此发现与勘查对象相吻合的矿产资源,基于勘查数据分析将矿物资源部位确定,确定它们的勘查类别及所需开采技术[4]。
X 射线荧光法也是一种应用比较普遍的找矿技术,X 射线是X 射线荧光法找矿的核心所在,采用此法找矿过程中,工程技术人员能否发现地质矿产资源主要取决于X 射线。 X 射线荧光法的基本原理主要表现在外界因素影响下的矿物资源通常会有X射线对外发射,而且矿物资源种类不同,其所对外发射的波长同样存在显著区别,正是这种不同的矿产资源对外发射波长让工程技术人员找矿有了切入点。工程技术人员可以基于已有各种矿产资源发射波长数据与所发现的对外发射波长数据对比,形成矿产资源种类、储藏量、储藏部位甚至储藏的深度判断,对于经验丰富的工程技术人员来说,目标区域内存储的矿产资源品质同样逃不过他们的眼睛,尤其是如果事先已经深入勘探了目标区域,那么对目标区域内的矿物质勘探过程通常会比较顺利,勘查效果也更符合预期。找矿工作强度低、找矿准确高是 X 射线荧光法的典型特征[5]。
综上所述,矿山地质勘查与找矿是进行矿产资源开采的基础,同时也是一项技术性要求较高的工作,在具体的实践中,需要充分了解和掌握常见的技术与方法,并针对不同的矿山类型采用合适的技术与方法,唯有如此才能提高工作质效,做好矿山地质勘查与找矿工作。