湖北省地質局第四地質大隊 湖北咸寧 437100
摘要:通過礦山地質勘察工作與找礦技術的合理應用,能夠獲取相應的礦山地質環境數據,為找礦工作提供基礎依據。本文對地質勘察的階段劃分和工作內容進行了分析,并探討了勘察找礦工作中的幾個技術要點。
關鍵詞:地質勘查;找礦;遙感;鉆探
一、地質勘查概述與階段劃分
地質勘探是指運用地質科學理論和技術,分析、研究、探測礦產資源,其目的是為礦區設計、建設和生產提供可靠的地質資料,保證礦產資源合理、順利開發。地質勘探的任務是運用各種地質理論,選擇相應的技術手段和工作方法,查明地層、地質構造、礦層、礦質、儲量及開采技術條件,正確評價礦床及與含礦巖系伴生的其它有益礦產。本著以較短的時間和較少的工作量,獲得較多、較好地質成果的原則,選用必要的技術手段或方法,如測繪、地球物理勘探、地球化學探礦、鉆探、坑探、采樣測試、地質遙感等。這些方法或手段的使用或施工過程,也屬于地質勘查的范圍。地質勘探劃分為四個階段:預查階段、普查階段、詳查階段、勘探階段。
(一)預查階段
預查應在礦區預測或區域地質調查的基礎上進行,其任務是尋找礦產資源。預查的結果,要對所發現的礦產資源是否有進一步地質工作價值做出評價,并計算。預查發現有進一步工作價值的礦產資源時,一般應繼續進行普查;預查未發現有進一步工作價值的礦產資源,或未發現礦產資源,都要對工作地區的地質條件進行總結。
(二)普查階段
普查是在預查的基礎上,或已知有礦產賦存的地區進行。普查的任務是對工作區礦產資源的經濟意義和開發建設可能性做出評價,為礦礦建設遠景規劃提供依據。
(三)詳查階段
詳查是為礦區總體發展規劃提供地質依據。凡需要劃分和編制礦區總體發展規劃的地區,應進行詳查。
(四)勘探階段
勘探的任務是為礦井建設可行性研究和初步設計提供地質資料,一般以井田為單位進行。
二、地質勘察方法
(一)地形地質測繪
為了較為真實地反映礦范圍內和附近的地形、地貌狀況,需對礦山確定對應比例尺的地形圖進行實測和測量標定礦區范圍一定范圍內的重要建(構)筑物的具體位置,利用地形圖能比較準確地計算礦區范圍內的礦產儲量,進行地形地質測繪工作,具體包括:查明巖體或巖層的賦存狀態,礦區最低點與最高點的相對高差;巖石的花色品種及其變化規律、色斑、色線、有害礦物及有害巖脈、夾層情況及其變化規律;構造及節理裂隙的發育情況及其對開采的影響,可能產生的荒料塊度;礦山開采條件,包括覆蓋物厚度、風化帶和破碎帶深度,采場布設的方案,礦山公路的修筑里程及修筑條件等。
(二)礦山地質勘查內容分析
1、踏勘選點
礦山選點應根據當地建設和市場需求,通過路線調查,選擇礦體巖性簡單、延展穩定、斷裂構造不發育、出露良好、覆蓋層薄、風化淺、開采技術條件簡單、交通運輸相對方便以及開采對環境影響小、對公路、鐵路、通信線和人居安全有保障的區域,還要充分考慮礦山開采完畢后的復墾還綠條件,合理劃定勘查區范圍。
2、地質勘查
礦產勘查工作以地質觀測研究為主,配合少量必要的探礦工程,填(測)制勘查地形地質圖,調查研究殘坡積覆蓋層和風化層的厚度與分布規律,基本查明礦體內部結構復雜程度和斷裂構造對礦體的破壞程度;調查開采技術條件,測試礦石的理化質量指標,編制勘查地質報告。
3、原始編錄、綜合整理和報告編寫
地質剖面測制、地質填圖觀測點、探礦工程等原始編錄必須在實地(現場)進行,取準、取全第一性資料。各項原始資料應及時進行質量檢查驗收和綜合整理。工作質量按現有的法律標準執行。勘查地質報告做到內容齊全、重點突出、數據準確、真實可信。
三、地質勘查找礦技術要點
(一)遙感技術
遙感技術以其視域廣、效率高、成本低、綜合性強以及多層次性、多時相性、多波段性等特點,成為礦田資源調查評價的重要技術手段。隨著遙感傳感器種類的增多、遙感圖像分辨率的提高、以及遙感數據處理和信息提取技術的發展,遙感技術的應用前景日趨廣闊,礦田資源調查遙感探測模式、工作流程和技術方法體系日趨成熟。中國礦產資源地域分布的廣泛性,導致不同地區遙感找礦方法的差異。在中國西部廣大地區,礦系礦層出露較好、地質工作程度相對較低、人類活動干擾較少,在該類地區遙感解譯以直接尋找礦層礦系為目標,首先通過大范圍中小比例尺遙感地質調查,選擇賦礦有利區段,然后再開展較大比例尺的遙感地質填圖或地表地質填圖,結合常規地質手段,經濟、高效地發現礦田資源。而在中國東部地質工作程度較高、對植被和新生界覆蓋較多的隱伏和半隱伏地區,遙感技術應用則以查明控礦構造、間接找礦為目標,同時重視與物探、鉆探等多元地學信息的綜合利用。
(二)甚低頻電磁法
在以往的找礦過程中,常常會使用從地表特征開始尋找礦產痕跡,然后向地面深處找尋。這種找礦方法效率極低,且準確率也很低。為了進一步提高我國的找礦技術水平,可以充分利用地質勘查技術,從巖石的物理性質差異入手分析,結合先進的找礦技術,通過綜合應用和聯合解釋來提高找礦的準確性和效率。下面筆者就來簡單一種甚低頻電磁法找礦技術。
隨著不斷的深入勘查、開發生產和找礦的實踐,大量的淺部礦和表露礦被開采,剩下的能夠開采的礦產資源越來越少,需要往深層去開發,這樣就使開采的難度增大了。在這種情況下,研制出來了甚低頻電磁法,方便快捷,勘察迅速,勘察的方式也比較靈活。首先用Fraser濾波等處理所測得的數據,將掩蓋區異常的地質體和產狀以及展布的方向根據地質研究控礦規律和礦體的賦存規律進行有效的圈定,進行礦體空間賦存部位預測,最后提供找礦額度依據。甚低頻電磁法快速、經濟、高效、便捷,具有十分突出的效果,另外地球上任何一點至少一個由甚低頻電臺發出的電磁的信號都能夠被及時的接收到。但是甚低頻電磁法在選擇信號源的時候具有一定的限制,另外時間也會影響到電磁波的強度,特別是在日出或者日落時,受到的影響最大。因此運用甚低頻電磁法的最佳的時間是在場強較穩定的時間域。
(三)深部鉆探技術
當前,開展深部找礦工作已經成為地質找礦工作的重點。必須強調的是,在深部找礦過程中,除了利用更成熟的地質理論和更先進的物化探方法、遙感技術等新探測技術,最終還需要使用鉆掘(探)技術來取心取樣,證實推斷和探測的正確性。勘探深度的增加,對鉆探技術提出了更高的要求,特別是對鉆探設備、鉆探機具、泥漿技術等關鍵技術提出了新的要求,這就需要創造必要的研究條件對那些關鍵技術進行攻關研究。特別是地質巖心鉆探規程及其在深孔中的應用、鉆探技術經濟學,以及深孔巖心鉆探設備的現狀和發展趨勢、高精度鉆進參數儀及其在深孔鉆探安全中的應用等鉆探專業技術問題。只有如此,鉆探技術才能滿足深部礦產資源勘探鉆進的需要。
(四)綜合勘探技術
礦產資源勘探工作必須從地質目的和經濟效益出發,因地制宜地選擇勘探方法,合理運用各種勘探手段,才能達到投資少、速度快、效果好的目的。綜合勘探技術就是要根據工作區的地形、地物、地貌、地質及地球物理條件和工作重點等,選擇有效勘查技術手段,并嚴格做好多技術手段的施工順序及相互間的配合,確定適當的工程布置系統及勘查網度。在應用綜合勘探技術是硬注意工作層次,去完成規定的地質任務。通過采用遙感掃面、物探掃線、鉆探及測井掃點的工作部署,在具體勘探區,采用重磁資料確定礦系分布范圍和基底深度、用高分辨率數字地震控制斷層、褶皺和其他異常體的發育,用鉆探結合測井方法驗證地震勘探結果,并重點控制礦層的變化。通過地震、鉆探和測井資料的綜合解釋研究,可獲礙高精度的地質勘探成果。
參考文獻:
[1]李金柱.地質勘查與深部地質鉆探找礦技術分析[J].城市建設理論研究(電子版),2014年5期.
[2]趙沖.對地質勘查與找礦技術要點的探討[J].建材與裝飾,2013年19期.