姜炳田,孙建文,李敬波
(1.山东省核工业二七三地质大队,山东 烟台 264010;2.山东省核工业二四八地质大队,山东 青岛 266000)
找矿地质勘探技术是找矿地质工程中经常使用的一项技术,并且找矿地质勘探技术在找矿地质工作中占有重要的地位,其主要是通过使用设备仪器对区域进行地质测量,获取到找矿地质相关数据,并利用网络技术对找矿地质数据进行处理和分析,进而得到找矿相关信息[1]。
随着矿产行业的不断发展,近年来对矿产地质勘探深度和开采力度逐渐增加,对于找矿地质勘探技术的研究和应用也逐渐提高了重视,虽然已经取得了一定的研究成果,但是目前国内找矿地质勘探技术水平仍与国际水平存在着较大的差距,并且现有的找矿地质勘探技术还安全方面、操作方面和设备方面还存在着一些问题,这些问题的存在已经严重影响到了找矿地质勘探工作,因此目前急需要对找矿地质勘探技术进行创新,结合国际上先进的技术和设备,实现对传统找矿地质勘探技术的改良和创新,最大程度提高找矿地质勘探技术的使用安全、使用效率和精度,确保找矿地质勘探工作顺利进行。
目前找矿地质勘探工作中相关技术应用存在诸多问题,主要是在安全、操作、精度三个方面,传统找矿地质勘探技术忽略勘探前的野外勘探环境分析,不仅在使用上无法满足安全需求,而且操作程序比较复杂,导致找矿地质勘探工作效率较低,最重要的是找矿地质勘探设备落后,致使找矿地质勘探工作精度较低,下图为找矿地质勘探工作现状示意图。
从图1可以看出,找矿地质勘探工作目前在安全、操作、精度三个层面上存在问题,严重阻碍了找矿地质勘探技术的应用与发展,以下将分别从该三个方面对找矿地质勘探工作存在的问题进行详细分析。
图1 找矿地质勘探工作现状示意图
近几年,找矿地质勘探过程中水文地质事故频发,造成不同程度的人员伤亡,造成水文地质事故频发的主要原因在于应用找矿地质勘探技术前没有对野外地质数据先进详细分析,不同地质条件的矿山对找矿地质勘探技术的使用也有不同的要求,目前现有的找矿地质勘探技术无法满足所有地质条件的矿山地质勘探工作,由于施工方忽略找矿地质勘探技术使用前的野外勘探环境分析工作,导致勘探人员在不了解周围场地环境下应用找矿地质勘探技术,非常容易发生事故[2]。因此可以看出目前找矿地质勘探技术在操作安全方面存在问题。
目前找矿地质勘探技术中所涉及使用到的勘探设备仍是一些传统仪器设备,并且部分仪器设备已经比较老旧,这些设备在使用上已经无法对勘探精度和勘探效率做出保证,不仅严重降低了找矿地质勘探工作的工作效率,而且绝大多数情况勘探设备所测量的数据都存在较大的误差,进而导致目前找矿地质勘探技术精准度较低,无法作为地质找矿的重要依据。
在找矿地质勘探工作中对于勘探技术的使用需要消耗大量的时间,其中包括在找矿地质数据获取、处理和分析方面,由于需要获取的数据量比较大,若要使用找矿地质勘探技术实现地质数据获取、处理和分析,需要准确大量资料和人力[3]。并且涉及的工序和流程比较复杂,在这一过程中不仅要浪费大量时间,而且对技术人员的专业技术水平要求还比较高,找矿地质勘探技术的使用具有一定的操作难度,在实际找矿地质勘探工作中由于相关勘探技术使用如果不规范,操作不合理,将会导致找矿地质勘探工作质量较差,勘探结果精度较低[4]。
除此之外,目前找矿地质勘探技术仍然使用传统的勘探方法,采取的勘探手段比较单一,并且在勘探过程中,不能够结合场地地质需求选择正确的勘探方法,这也是目前找矿地质勘探工作质量较低,以及找矿地质勘探技术精度较低的主要原因。
针对上文分析的找矿地质勘探工作存在的问题,以提高找矿地质勘探工作安全、效率和精度为目标,在找矿地质勘探技术理念上和设备仪器方面进行创新,一方面通过合理应用现代化勘探技术,提高找矿地质勘探安全和效率;另一方面通过引进先进找矿地质勘探设备,提高找矿地质勘探技术精度和效率,具体创新如下图所示。
图2 找矿地质勘探技术创新路径图
根据上图提出的找矿地质勘探技术创新路径,下文将对找矿地质勘探技术创新进行详细分析。
在传统找矿地质勘探技术基础上引用先进的现代化技术,目前国际上使用效果比较好,且精度较高的现代化勘探技术主要有地球物探技术和地球化学构造勘探技术以及铅同位素勘探技术,这三种技术各具优点,如果将其引入到找矿地质勘探技术中,并对其准确使用,能够有效提高找矿地质勘探技术精度,三种技术的优点及使用条件如下表所示。
表1 现代化勘探技术使用条件及优点
地球物探技术是利用地面电激技术与坑内激发极化技术对矿产资源进行有效勘探,对坑道内的矿产资源分布情况进行充分了解,地球物探技术适用于野外勘探前期工作,获取一些矿产资源的基本地质信息[5]。地球化学构造勘探技术是以化学勘探法为理论依据,当矿产资源的分布点与区域的成矿地质构造和成矿热液活动不符时,需要运用地球化学构造勘探技术,对区域的成矿热液流动情况进行分析,准确的确定该区域矿产资源矿床富集区位置[6]。
由于矿产资源的成矿热液是由不同金属元素和不同金属结构所组成的,所以勘探人员在使用地球化学构造勘探技术时,需要认真仔细的对矿区内的热液流动差异进行分析,保证找矿地质勘探结果的准确性。铅同位素勘探技术属于化学勘探方法,在找矿地质勘探时利用铅同位素判断矿产资源成矿条件。
为了保证铅同位素勘探技术勘探结果的准确性和有效性,勘探人员在运用该技术之前,必须对矿区的地质条件和自然条件等各方面进行分析,通过对矿区的铅同位素的探测,将获取到的铅同位素初始值与衰变比值进行对比,确定矿产资源的成矿背景和成矿物理条件,为后期确定找矿标志提供有利依据。
对于找矿地质勘探技术的创新不仅要应用现代化勘探技术,若要提高技术水平,还需要引进国际上先进的找矿地质勘探设备仪器,比如三维激光扫描仪、激光雷达探测仪,X射线荧光光谱仪,该三个找矿地质勘探仪器设备是目前国际上最先进的用于地质勘探的设备仪器,虽然价格比较昂贵,并且维修难度比较大,但是该三个找矿地质勘探仪器设备操作使用比较简单,勘探精密度、灵敏度比较高,针对一些地质比较复杂的区域地质可以实现快速、精准勘探,可以为找矿地质勘探工作提供更加精准的数据,但是在仪器使用上需要准确把握,这样才能保证找矿地质勘探质量,并且在合理的条件下进行使用,下表为该三个仪器设备用途及注意事项。
表2 三种找矿地质勘探设备用途及注意事项
按照上表合理使用找矿地质勘探设备,对于引进的找矿地质勘探设备仪器的使用要严格按照使用说明书使用,并对其进行定期保养和维护,确保仪器设备的使用功能能够有效发挥,以此完成找矿地质勘探技术创新。
本文对找矿地质勘探技术的创新进行了思考,针对目前找矿地质勘探工作存在的问题,提出了一条找矿地质勘探技术创新路径,从勘探理论和设备仪器两个方面进行创新。此次研究对提高找矿地质勘探技术水平,提高找矿地质勘探工作效率和精度具有重要的现实意义。