解读矿床成因及地质找矿方法

2022-06-01 04:51魏进平
中国金属通报 2022年2期
关键词:矿床勘测光谱

魏进平

在具体进行地质找矿的过程中,无论是分析矿床或者其他方面,均应该及时强化,即便“找矿热情”没有消退,可也会受到其他相关因素的影响,在一定程度上提高了找矿难度。由于我国具备地大物博的明显优势,这为开发矿产资源提供很大的潜力。找矿工作得到社会的高度关注,则需在确定找矿方法及重点的基础上,全面掌握矿床形成情况。结合当前形势并运用相关科学技术,将矿床成因的具体研究成果结合找矿技术,积极开发和灵活使用找矿技术,以此满足我国社会经济发展的实现需求。

1 简析矿床主要成因

通过矿床成因的探究能有效增强地质找矿能力,在进行地质找矿工作的过程中,怎样进行有效的资源勘查尤为重要,关于研究矿床形成具备相应的规律,这样不仅能提升找矿效率而且具备一定的现实意义。相关工作人员借助相应的技术措施,掌握资源分布主要地区,然后和实地情况相结合研究其原因,深入探析矿床形成的主要因素,在此基层上定位矿床,确定矿产资源的具体储量,由于矿床资源较为复杂,将矿床成因作为关键研究因素,让实践经验将其不断充实并深化有关内容,这样能为找矿工作予以必要参考。现阶段,形成矿床的相关理论具体体现在以下几点,①矿物质;②矿床形成因素;③矿床作用。物产丰富及拥有种类丰富的矿产资源,而且资源分布较为广泛,在我国占据比例较高的为固体矿床,有关液态矿床一般是地下水以及石油等,基于不同的矿床成因分析,划分为内生、外生等。着眼于矿产性质,有的会运用在工业生产,金属矿床以及能源矿床等,以上的形成因素有很多,唯有进行有效分析才会促进地质找矿事业更好地发展。

2 简析地质找矿技术的应用原则

2.1 科学布局

在分布上矿产资源呈现出不均匀的特征,而且矿床的地貌、地质特征以及自然环境等方面均存在一定差异,因此在地质找矿环节,应该依据矿床的具体情况选择与之相应的地质找矿方法,能够对找矿技术科学分配与布局,在确保地质找矿工作质量和效率的同时,避免冗余作业。

2.2 统筹全局

这一技术属于保障地质效率、质量的关键因素,在正式进行工作前应将部署与规划工作统筹好,依据地质实际情况科学制定技术实施方略,明确最终的地质找矿目标。同时,应满足科学发展观的基本要求,还要将绿色持续的发展战略落实,这样让地质找矿工作不仅能满足公益性要求,还会满足商业性要求,做到全局的统筹发展,进而保障顺利进行矿床开采。

2.3 技术创新

高速发展的工业经济,在一定程度上提高了地质找矿的各项要求,同时任务量也随之增加,因此做好技术创新显得十分重要。应充分发挥理论指导作用,积极融多种物探技术,实现当前所用地质找矿技术的不断创新,以此确保高效完成找矿任务。

2.4 共同合作

面对当前的经济全球化趋势,这为有效融合地质找矿技术创设一定的合作环境。依托现代化设备技术的引进与借鉴,实现了技术的质的飞跃,实现地质找矿技术的“弃旧迎新”,从而科学开发与有效利用矿产资源。

2.5 制度管理

在进行地质找矿时,运用地质找矿技术应有科学的管理制度提供支撑,以此提高技术使用价值。这样能够在根本上提高其应用效率,在优化找矿工作品质的同时,助力地质找矿工作的持续性发展。

3 简析常用的地质勘查技术

3.1 甚低频电磁法

该方法如果和普通电磁法相对比,其不同之处便是低频概念,不仅仪器质量轻而且成本低,适合应用在野外找矿工作,面对当前矿产资源开发力度的强化,这样资源在表层贮藏的部分会随之减少,从而导致勘测工作难度进一步提高。刺裂仪器可以借助滤波处理的作用,有效处理及深入分析所得的勘察数据,让其能够和探矿、赋存等规律相融合,无论是异常地质还是隐伏矿区均能被找出来,从而为找矿工作提供基础,此方法能实现精确的矿体空间定位,这主要是因为甚低频电台能实现电磁信号的发射,其属于这一方面又一显著优势,无论在哪一位置均会将信号接收到。这样技术的不足之处是,外部环境会影响到电磁波的强度;限制信号选择。

图1 主要矿床类型找矿预测地质模型

3.2 GPS 感应系统

有关地质勘查工作,通过该系统会在一定程度上让找矿更加准确,同时获得更加精准的数据坐标,通过与之相应的技术开展地质勘查,实现GPS 感应系统及其控制平台的建立。应清楚矿产资源类型不同辐射能力也会存在区别,所以通过GPS 感应系统的构建,可以就矿产元素进行对比分析、光谱分析,能够避免由于不能精准定位造成的资源浪费、自然环境破坏,进一步提高开采的精确度及效率。

3.3 X 射线荧光分析

就微量元素的相关种类、具体含量加以分析,激发待勘测矿种的原子,在此基础上产生 X 荧光,将其应用到成分分析并有效研究其化学转态。此项技术的基本原理如下:矿物拥有的元素不同, X 射线谱具备不同波长,加之谱线的荧光度会浓度之间构成特殊关系,对于待测元素进行波长测定和强度测定,能够实现对于待测元素的定性分析及定量分析。此项技术的主要优势为:实现高速分析、多元素检测,而且能同时完成多类元素的测定分析。

3.4 遥感技术

第一,提取矿化蚀变相关信息。这也属于遥感技术应用的主要方面。对于围岩蚀变是围岩以及含矿热液双方作用的产物,另外蚀变类型与化学成分之间的联系十分密切。一般围岩蚀变高出矿化范围,这也是其能视作找矿标志的主要原因,例如硅化、绿泥石化以及褐铁矿化等均是常见的围岩蚀变。就此类岩石而言,会和正常岩石存在着矿物种类、颜色等内容的差异,以上的差异致使反射光谱特点产生差异。另外,存在的光谱异常会为提取异常遥感图像信息予以参考。基于此,通过进行异常识别,不仅将异常区圈定而且会明确找矿靶区。

第二,识别岩石矿物。应清楚的认识到,岩石类型及其组合是成矿的赋存条件以及重要的物质基础,同时成矿作用当中岩石起到十分关键的作用。其和地物光谱特点之间的关系很紧密。矿物、岩石的光谱特点研究,利用好遥感数据进行岩性信息的有效提取。关于岩性识别,通过图像增强、变换以及分析,提高图像颜色、色调与纹理之间的差异性,从而对不同岩相进行区分、对岩石类型进行划分。在地质填图中这项技术发挥的作用也很重要。满足矿物、岩石光谱特点研究需求的大气窗口如下:①0.4μm ~2.5μm,用于反映矿物、岩石的反射光谱特点;②8μm ~14μm,用于反映发射光谱特点。

第三,提取地质构造相关信息。依据当前的野外地质研究表明,矿化蚀变待会顺着地质构造分布,从某种角度来讲构造也是成矿的控制要素,会严重影响到内生矿床。若要将此类信息提取出来,则应进行环形和线性影像的解译。针对成矿构造具体环境条件提取相应的信息。

第四,应用植被波谱特点。实际上,无论实际地下水还是微生物,均会致使致岩石结构及成分出现变化,怎样岩石上方土壤层会出现成分变化。这一技术的找矿原理是:整个植被生长过程,必须汲取附近岩石和土壤含有的矿质元素。然后这些物质会进入其内部循环且成为一种组织,不仅对其内酶活性造成影响还能实现生命活动的调节。如果植物积累某类重金属高出一段阈值,则很容易发挥毒化作用,这样会限制植物体汲取别的生命元素,导致生态、生理方面出现变异。同时也会印象到叶面光谱的波形及反射率,由此遥感图像会呈现出不一样的色度特点、灰度特征,利用遥感技术能够将其有效提取、精确探测。

第五,高光谱遥感技术。该项技术虽然在我国起步晚可是发展速度较快,有关成像光谱设备,在进一步增强其光谱探测能力,从航空遥感逐渐转变为航空结合航天遥感相,由定性分析逐渐发展到定量分析。伴随此技术的有效发展,能够让遥感技术更为有效地使用在地质找矿工作。

图2 高光谱遥感技术勘测图

第六,地物化遥综合法。实际上矿床的形成是各类地质作用彼此融合的结果,形成矿床后会接续经历破坏及叠加等作用,任何单一性找矿方法难以避免地质多解性带来的影响,如果可以将地物化的找矿方法融合起来,一方面可以促进找矿效果的提高,另一方面在整体上减少找矿成本的支出。现阶段,基于遥感信息,融合地球物理、地球化学等相关地学数据的多元信息地质找矿方法已初步形成。

4 简析地质找矿工作的主要事项

第一,找矿前应做好准备,整合数据资料并进行全面勘测。

第二,严格进行地面测量,针对矿区岩石、地层结构进行资料调查。

第三,地质情况不同应采取不同的找矿手段。例如火山岩区,应首先调查地层的岩石特点与层序时代,依据其成因开展勘察。

第四,进行整体记录奠定后续工作基础,通过详细的分析与记录,可为找矿工作质量提供保障。各种找矿方法拥有针对性的作用,可大部分方法仅是在一个方面进行地质特征的研究,在其中一个方面呈现找矿的相关信息。唯有将各类找矿方法的综合使用,才会客观全面地认识各类地质。出于提高找矿方法使用率,应遵循因地制宜的原则来选择。①前期勘察,需认真对待准备工作,就勘察的不同阶段,无论是研究区域还是选择比例尺等都存在一定区别。该阶段会把较大范围的地域视作研究对象,没有较高的精密度需求,通过一些低费用、高效率的技术用于找矿。②调查矿床,相关人员在事前需要分析采矿点是否存在工业价值。采样分析附近的矿物,以此掌握具体的密度及数值等,由此可以减少后续工作压力。分析矿区的矿物特点以及地质条件,后者指的是矿区的自然因素,前者主要包含矿床规模、类型等。以上几方面均会影响到找矿工作。

第五,地质找矿所常用的方式。一般情况下,在矿厂找寻矿产资源的相关技术手段,或者一些找矿工作措施,都可以称之为地质找矿方式。勘测工作通过地质勘察数据信息分析以及推断后,掌握矿产资源深埋深度,根据矿体各项数据分析,采用相应的方式做好矿产勘测工作。一般情况下,矿产勘测工作范围相对较大,所涉及的相关勘测内容较多,所以需要结合地质实际情况,做好工作的协调统一性,将各项机制进行充分融合,以此确保地质找矿工作顺利开展。一般在地质找矿工作中,所常用的方式包含了砾石找矿法、地质填图法、重砾找矿法、矿床模式法等。每一个找矿方式所需要条件存在着一定差异性,所以在实际应用中必须要做好相应措施。①需要对目标区域的地质环境以及地质材料进行全面掌握,了解地层结构以及岩石结构。②结合目标区域地质情况,合理选择找矿方式。如,在火山岩石区域环境下,则需要对火山岩形成因素具体分析。③在找矿工作实施中,由于地质环境十分复杂,需要边勘测边记录相关信息,同时在找矿古城中尽可能将找矿方式结合进行使用,以此天籁提高实际找矿工作效果。此外,找矿工作所需要花费的周期以及成本较多,所以在项目启动后,需要对目标区域的实际工业价值具体分析,同时做好矿物质样品分析工作,了解矿藏各项指标。

图3 火山岩岩板地质

5 结语

科学分析地质找矿策略,清楚找矿工作的具体内容,而且在这一基础上结合相应的技术,不但提升找矿能力。有关地质勘察,不管是人员安排还是技术操作,不能忽视每一环节,应和实地情况、矿床成因等相结合,通过各种方法的整合助力找矿工作的持续性发展。

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