优化地质矿产勘查及找矿技术的方法探析

2021-07-21 14:29何伟占
中国金属通报 2021年14期
关键词:矿产成矿矿体

何伟占

(四川省冶金地质勘查局六0 一大队,四川 攀枝花 617027)

矿产资源是自然赐予人类的宝贵财富,但它们是不可再生的,随着我国经济的加快建设,消耗了大量的矿产资源,导致很多矿区的浅层矿产被开采殆尽,储量也明显下降。为满足生产生活的能源所需,就需要提升矿产勘查及找矿技术,实现向更深部挖掘矿产资源。

1 优化地质矿产勘查及找矿技术的必要性

矿产资源是推动我国生产建设、保障百姓生活水平的基石。随着国家近年来的迅猛发展,对于矿产资源也较以往有了更高的需求量,这就为地质勘查工作提出了更高要求[1]。很多矿产资源都处在比较偏僻且地貌复杂的地区,这就为地质勘查工作增加了难度。基于此,地质勘查人员需加强质量控制,运用更加先进的技术手段,提升地质勘查及找矿工作的开展质量,助力生产建设。

2 矿产勘查技术的优化

2.1 借助GPS系统强化地形测量质量

目前国家现有的标准坐标系、高层基准点等基本都可以满足矿产勘查、地形测量的需要。但是对于一些边远地区,可能没有准确的坐标系统。对此就可以通过全球卫星定位(GPS)构建当地的坐标系,开展对此类地区的地形测量。

2.2 做好地质勘查与地质填图工作

地质填图是基于地质情况调查,配合不同比例尺所编制,在选择具体的比例尺时要结合当地矿床规模、形态以及不同工作要求进行科学选择。比如满足矿产勘查以及矿山工程建设所需,就需要选择大比例尺[2]。在地质点的设置方面,要结合仪器法,选择有特殊意义或界线的位置进行布置。为进一步细化地质填图,提供更多有价值的信息,可适当扩大薄矿区、标志层和其它比较典型的地质地区。

做好野外勘查及地质填图工作,根据需要选择合适的比例尺,对于重点部位,如直径超过20m 范围的闭合地质体、以及长超过100m,宽超过10m 的线形地质体、长度超过100m 的断层、褶皱等部分均要做好标记。其他如含矿蚀变的部分,及各类矿化地质体,无论其厚度如何,均必须做好记录,并列入图中[3]。对于面积不足0.1km2的基岩区,则不在图中表示。

在地质勘查过程中,通过GPS 技术进行定点,地质点的实际位置和图中位置的误差不能超过10m。大致探明矿区地层结构、矿产产状以及含矿层的分布等情况。并在野外现场中勾绘出地质界线。对于重要的含矿地层、矿化带以及空旷构造等地区进行加密控制,并做素描及照样。保存好相关资料,并检查是否存在问题,及时改正。

2.3 强化探矿勘查工程质量

首先是对于覆盖层超过3m 的矿体,主要建立浅井进行探矿。而对于覆盖层不足3m 的矿体则通过探槽及浅坑等方式进行探矿。钻探工程为达到预期效果,矿芯、矿顶以及底板等的5m范围中的岩石、岩芯以及标志层等的采取率都必须要满足相关规定,达到预期的设计要求[4]。如果是连续5m 都未能达到预计要求的大型厚大矿体,就应当结合实际情况,调整方位、孔深、孔斜度等,增强探矿质量,尽可能满足设计要求。钻孔见矿的位置和设计的垂直勘探线其偏离距离的范围,要根据矿产的实际情况进行确定。

2.4 加强采样工作

开展采样工作时,应当加强质量控制,避免出现混样、错号以及样品受到污染的情况。单个样品的采取长度不超过2m。经过检查与筛选,选择代表性强的样品进行化验。对于无法有效识别的矿石,或是可能存在矿体的地段,应当连续多次取样,避免矿产勘查工作不到位[5]。对于不同类型的矿体样品需要区别对待,比如煤矿采样需要考虑煤的种类、煤矿品质、工业用途。对于砂矿样品需要根据规范的流程进行淘洗以及称重。对于金属类矿样需要注意其加工重量损失率必能超过5%。无论是何种类型的矿体样本都应当选择具有国家认证的化验单位,负责样品的化验分析等工作。

2.5 合理布局地质勘查工作

对地质勘查工作应当合理规划,并有一定的超前意识,为服务国家的矿产需要,应当有一定的超前意识,尽可能超前规划部署地质勘查工作,争取提前10 年15 年。根据勘查地区的当地矿产分布情况及规律提前做好布局规划。

3 找矿技术的优化

3.1 利用“同位成矿”理论

同位成矿这一理论在大规模、大矿体、比较稳定的矿床形成中非常典型。根据勘查地区的地壳运动、地质演化特点进行分析,掌握当地的地质情况,了解地质环境、地质事件以及之间的关系,分析矿体所在地的地质环境、分布情况等资料,从而全面分析当地的成矿条件,分析出哪个区域具备更高的成矿条件,通过地质勘查工作,更容易发现矿产资源[6]。此外,还应当加强勘查工作中的矿化信息收集,有助于评估矿产的特点以及分布规律等情况,这对于找矿工作也更有指导意义。

3.2 利用综合物探探测技术

对于深部找矿,首先需要解决矿区的成矿规律,对深部矿体的成矿环境、成矿演化过程等进行研究,挖掘更深的矿床深度空间,对于发掘深部矿床具有重要帮助。为提升深部找矿的工作质量,还需要增强对矿床类型的评估,分析成矿的发育深度,明确矿床的空间规律。为有效了解以上信息,可借助物探技术,获取更多的地质信息。

3.2.1 基于电磁效应的深部找矿

物探技术运用如电磁效应、放射性物质、地热、重力等开展地质物理信息的勘查[7]。比如瞬变电磁法就是一种目前常用的基于电磁效应的物探技术,在勘查的范围内,发射电磁射线,不同岩体、矿石对于电磁的会产生不同的影响,接收反馈信号,由此了解岩体、地层以及矿体的相关性质,见下图1。此外,通过电磁法还能帮助分析采矿工程可能遇到的问题,如积水等,及时制定应对措施。

图1 利用电磁效应的矿山勘查示意图

3.2.2 矿井直流电法

矿山的地质环境比较复杂,此外还需要考虑地下水的问题。利用矿山直流电法能够实现对井下的大空间勘查。这是利用矿体岩石不同电性的原理来达到有效勘查的目的,同时还能够对地下水的情况进行分析。比如以此来进行对矿井底板结构、富水层等方面的勘查,此外,井下巷道迎头结构、富水性等方面都可以利用矿井直流法进行勘探。

3.2.3 探地雷达法

此种技术是一种十分灵活的矿山勘查技术,通过发射雷达,接受到目标对象的反射信号,来判断目标的位置、结构等,其工作原理如图2 所示,能够适用于多种矿山地质的有效勘查,使用的范围比较广。这种技术的操作简单方便,利用探地雷达设备能够在短时间之内实现多次检查,因此得到了很多地质勘查人员的青睐。勘查的速度快、效果好,并能满足勘查工作的设计要求,且是一种无损性检测,随着相关技术的完善,勘查结果更加可靠,近年来得到多地地勘机构的广泛使用。

图2 探地雷达工作原理示意图

3.3 基于地质体运动理论的找矿技术

利用地质体运动理论,对于矿体的定位有显著帮助,具体的应用主要采用以下几步:①根据成矿以及矿围岩的类型开展找矿的总体布局工作。②对矿区当地的成矿能力进行预测,结合矿体的运动理论、矿样元素的测量,利用物探及化探等手段进行矿体的推测。③推测矿区中的实际储量,主要利用矿化元素的分布矿体大小来分布,结合探矿工程的勘查结果,得出综合信息。

3.4 化探技术

化探技术是基于地球化学的勘查技术,通过对矿区土壤的化学成分测量、水系沉积物的化学成分、以及矿床原生晕法等,借助高精度的化学元素分析仪器,探查如露头矿、近地表矿以及隐伏矿等各类矿区的化学元素,这种勘查技术对于金属矿产来说,检测金属元素,能够为找矿工作起到更加显著的帮助。

4 结语

综上,随着我国发展建设的加快,对于矿产资源的需求量也越来越加大,对于矿山地质勘查以及找矿工作的质量要求也有了更高的需求标准。此种背景下,地质勘查机构应当加强质量控制,并积极引入更加高效的新技术、新方法,对现有地质勘查工作进行技术提升,提高勘查的工作质量,为找矿工作提供更加精准的信息,为我国的生产建设添砖加瓦,贡献自己的一份力。

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