淺鉆技術(shù)在安徽省淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

汪 晶

（安徽省地質(zhì)調(diào)查院 合肥 230001）

1 淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中淺鉆技術(shù)方法應(yīng)用的意義

目前，國內(nèi)對淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作還沒有明確的定義，相關(guān)行業(yè)規(guī)范及技術(shù)要求也尚未統(tǒng)一。綜合《1∶50000覆蓋區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作指南（試行）》及《礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求（試行）》標準，可以定義淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作為：在第四系厚度小于100m的地區(qū)所進行的基礎(chǔ)性、區(qū)域性找礦工作。通常是在植被、草皮、黃土、殘坡積連續(xù)覆蓋的丘陵山區(qū)和沖積、洪積平原區(qū)，覆蓋層面積占圖幅面積大于或等于50%的地區(qū)，通過地質(zhì)調(diào)查、工程揭露（如槽探、井探、淺鉆等）、地球物理和地球化學(xué)勘查等綜合技術(shù)方法，大致查明工作區(qū)的地質(zhì)背景、成礦地質(zhì)特征和成礦規(guī)律，評價區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力，為后續(xù)礦產(chǎn)勘查提供靶區(qū)和新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地。

應(yīng)用機動淺鉆在淺覆蓋區(qū)基巖地質(zhì)調(diào)查、化探及物探測量等工作中有著廣泛的應(yīng)用，對于擴大國土基礎(chǔ)調(diào)查范圍，發(fā)現(xiàn)淺覆蓋區(qū)隱伏礦產(chǎn)具有重大意義。國內(nèi)外已有資料證實，在盆嶺過渡帶的淺覆蓋區(qū)，具有巨大的找礦潛力，可發(fā)現(xiàn)大型或超大型礦床。因此，在我國淺覆蓋區(qū)開展應(yīng)用機動淺鉆的礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查方法技術(shù)研究具有十分重要的實際意義。

2 國內(nèi)淺覆蓋區(qū)淺鉆方法的發(fā)展

自上世紀60年代以來，地質(zhì)普查找礦中采用輕便鉆機進行鉆探取樣、揭露淺部地質(zhì)情況、取代部分槽探、井探工程在我國得到了迅速發(fā)展。我國先后研制了QJD-50型、QJD-2型和QJD-2B型、TGQ-10A型及車載TGQY-75米空氣沖擊取樣鉆等機具，在覆蓋區(qū)化探采樣工作中取得了顯著的成果。2008～2010年，地科院物化探所喻勁松、楊少平等與北京探礦工程研究所合作，分別在內(nèi)蒙干旱草原景觀和安徽濕潤景觀區(qū)，應(yīng)用北京探工所研制的車載空氣循環(huán)沖擊取樣鉆和30m輕便液壓鉆機，開展淺鉆化探方法技術(shù)試驗研究。制定了以風(fēng)成砂、礫石為主體覆蓋物的干旱荒漠草原景觀條件下淺覆蓋區(qū)的淺鉆化探方法技術(shù)，初步形成了淺鉆化探方法技術(shù)標準系列。

3 安徽省淺覆蓋區(qū)淺鉆地質(zhì)工作進展

就安徽省而言，近年來先后在和縣地區(qū)開展了以淺鉆為主的立體填圖工作、無為蔚山地區(qū)利用淺鉆進行了填圖工作；地科院物化探在廬樅盆地北緣沙溪銅礦及其外圍，應(yīng)用北京探工所研制的車載空氣循環(huán)沖擊取樣鉆和30m輕便液壓鉆機，開展了淺鉆化探方法技術(shù)試驗研究，對長江中下游淺覆蓋區(qū)的淺鉆的取樣關(guān)鍵技術(shù)有了一定的掌握。

2013～2014年，中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所在安徽省沙溪、夏閣等地區(qū)實施了長江中下游淺覆蓋1∶25萬基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查修測工作，開展了淺鉆化探等方法技術(shù)示范研究，對內(nèi)地沿海濕潤半濕潤景觀區(qū)化探方法技術(shù)和長江中下游成礦帶淺覆蓋區(qū)淺鉆化探方法技術(shù)進行了總結(jié)。

2013年至今，中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心在來安-全椒及定遠-范崗兩個淺覆蓋區(qū)開展了礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查及1∶5萬土壤地球化學(xué)測量工作，已完成計劃超過20000m。通過開展淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作方法技術(shù)試驗，以及淺鉆施工過程中的進一步完善，初步總結(jié)了開展淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查的工作方法與技術(shù)。

4 安徽淺覆蓋區(qū)淺鉆地質(zhì)工作中存在的問題

目前安徽省開展應(yīng)用機動淺鉆工作的面積不足、密度較小，涉及的景觀覆蓋類型較少，實際找礦效果尚不明確。若要實現(xiàn)“標準配套，系列齊全，操作性強，兩高一低（高效率、高質(zhì)量、低成本）”的淺鉆找礦工作目標，尚需解決并完善淺鉆技術(shù)體系中諸多具體的技術(shù)性和標準化問題外，并加大淺鉆地質(zhì)工作的示范性應(yīng)用實驗，使淺鉆方法技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用中得到適用性實踐檢驗，最終實現(xiàn)淺覆蓋區(qū)淺鉆方法技術(shù)成熟度的考量定型及推向生產(chǎn)應(yīng)用。

此外，安徽省淺覆蓋區(qū)以往地質(zhì)勘查與研究程度與省內(nèi)的基巖區(qū)相比相對較低，與成礦有關(guān)的一些關(guān)鍵地質(zhì)問題也不明朗。隨著地質(zhì)找礦工作的不斷深入，近年在淺覆蓋區(qū)發(fā)現(xiàn)了較多的找礦信息與新的礦床（礦化點），特別是1∶20萬區(qū)域化探掃面，發(fā)現(xiàn)了多處規(guī)模較大的金化探異常區(qū)，陸續(xù)開展的一些科研、找礦勘查工作也顯示該區(qū)具有較好的成礦背景和較大的找礦潛力。因此，安徽省淺覆蓋區(qū)急需通過新方法、新技術(shù)實現(xiàn)找礦突破。

5 安徽淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作技術(shù)方法

目前安徽省淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作主要采用的技術(shù)路線如下：在充分收集并研究分析前人基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、物化探及礦產(chǎn)勘查資料基礎(chǔ)上，以新的成礦理論和勘查思維為指導(dǎo)，充分運用地質(zhì)、物探、化探、遙感等勘查技術(shù)方法，以淺覆蓋區(qū)找礦為出發(fā)點，開展1∶5萬遙感地質(zhì)解譯、以淺鉆為主的1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)測量和1∶5萬土壤地球化學(xué)測量等面積性地質(zhì)調(diào)查工作，大致了解調(diào)查區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件及物化探異常分布情況，經(jīng)綜合研究圈定異常區(qū)和成礦遠景區(qū)。同時開展淺覆蓋區(qū)地球化學(xué)測量方法有效性試驗，為進一步開展淺覆蓋區(qū)地球化學(xué)測量找礦提供方法示范；在上述工作基礎(chǔ)上，選擇重要成礦遠景區(qū)重點物化探異常開展大比例尺化探剖面性測量工作，結(jié)合探槽和鉆探驗證，圈定成礦有利地段及找礦靶區(qū)。

6 淺鉆土壤地球化學(xué)測量方法技術(shù)總結(jié)

近幾年，安徽省淺覆蓋區(qū)的淺鉆施工取得了預(yù)期的成果，證明了現(xiàn)有的設(shè)備及方法技術(shù)能夠較好實現(xiàn)淺覆蓋區(qū)土壤地球化學(xué)測量工作，通過淺鉆手段能獲得較新鮮的殘積層土壤樣品，真實的反應(yīng)淺覆蓋區(qū)成礦元素的地球化學(xué)分布特征，能為在淺覆蓋區(qū)開展礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、圈定化探異常、尋找成礦靶區(qū)提供可靠的信息。

通過開展淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作方法技術(shù)試驗，以及淺鉆施工過程中的進一步完善，通過近期的工作初步總結(jié)了開展淺覆蓋區(qū)1∶5萬土壤地球化學(xué)測量的工作方法與技術(shù)。

6.1 淺鉆施工技術(shù)方法與要求

鉆機的選擇應(yīng)綜合覆蓋層的厚度、基巖類型及采樣要求等實際要求確定：在1∶5萬土壤地球化學(xué)測量一般要求樣品數(shù)量≥300g的前提下：

當(dāng)覆蓋層厚度小于5m時且地層相對簡單時：建議使用麻花鉆、TGQ-30型30m輕便鉆機和TGQ-15型15m輕便鉆機等。

當(dāng)覆蓋層厚度為0～30m，地層相對復(fù)雜時，建議采用GXY-1-150型鉆機等巖芯鉆機進行鉆探工作。上部土壤層可采用洛陽鏟開孔，為了保證巖心采取率，及巖心的清潔性，建議采取全孔干鉆的施工方法，在礫石層及礫砂等復(fù)雜地層的施工過程中，由于這種地層易垮塌，地層壓力不平衡，需選用優(yōu)質(zhì)鈉化膨潤土做為固相泥漿護壁，提高工作效率。根據(jù)基巖類型選擇使用合金鉆頭或金剛石鉆頭。全孔取芯，鉆進深度、巖土分層的量誤差小于0.05m。

6.2 淺覆蓋區(qū)1∶5萬地球化學(xué)測量野外工作方法

淺覆蓋區(qū)地球化學(xué)普查一般在選擇土壤地球化學(xué)測量方法：

6.2.1 野外采樣點布設(shè)

⑴采樣密度：根據(jù)第四系覆蓋厚度及基巖地質(zhì)特征綜合選擇淺鉆施工密度,殘積區(qū)采樣密度應(yīng)為4點/km2。基巖地層簡單的運積區(qū)則可以適當(dāng)放稀密度至1點/km2。而部分經(jīng)過前期工作及研究認為找礦前景較好的區(qū)域可適當(dāng)增加采樣密度。

⑵采樣點布設(shè)原則：采樣點布設(shè)可視地理地貌特點選擇方格網(wǎng)或測量網(wǎng)兩種方式。采樣點位應(yīng)均勻分布。要求在1∶50000地形圖上按照1km2基本采樣單元均勻布設(shè)采樣點，一般不應(yīng)出現(xiàn)連續(xù)3個空白小格。

采樣點布設(shè)應(yīng)避開廠礦、村鎮(zhèn)、公路等可能產(chǎn)生污染的部位，注意防止人為影響。

6.2.2 野外采樣

⑴采樣位置：采樣位置應(yīng)統(tǒng)一要求為接近基巖面上的殘坡積層，應(yīng)避開風(fēng)成轉(zhuǎn)石、鹽積物等干擾。

⑵采樣物質(zhì)：采樣介質(zhì)為風(fēng)化基巖面上部的殘坡積物。采樣部位應(yīng)避開粘土、有機質(zhì)及風(fēng)積物等分布地段。

根據(jù)地球化學(xué)普查規(guī)范要求，中東部地區(qū)采樣粒級一般為-10～+80目（60目），具體采樣粒級可具體景觀條件確定。基于巖溶區(qū)等不同巖石類型風(fēng)化物質(zhì)存在較大的差異，可以作出適度調(diào)整。

考慮到鉆孔孔徑較小，同時殘積層厚度影響因素較多，一般淺鉆取得殘積層土壤樣品總量不可能很大，如果進行粒級篩分，符合要求的粒級樣品量難以滿足分析要求，建議劈芯取樣，全粒級送樣。

⑶樣品采集：在淺覆蓋區(qū)采用機動鉆采樣，在成礦地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)如需提高采樣代表性，可視需要增加采樣密度。采樣時應(yīng)去除樣品中碎石、草根、樹皮等雜質(zhì)。

⑷ 樣品重量：原始樣品要求樣品加工后的重量≮300g，保證送分析樣品和長期保存付樣的重量。

淺覆蓋區(qū)地球化學(xué)普查中樣品加工、分析測試及制圖等相關(guān)要求均可參照《地球化學(xué)普查規(guī)范》執(zhí)行。

7 小結(jié)

綜上所述，國內(nèi)淺鉆方法技術(shù)一直在不斷發(fā)展；近年來，淺鉆方法在安徽省淺覆蓋區(qū)的礦產(chǎn)地質(zhì)地質(zhì)調(diào)查工作得到了大量的應(yīng)用，也取得了初步的進展。因此，加深淺覆蓋區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中淺鉆方法技術(shù)研究，對于實現(xiàn)安徽省乃至長江中下游淺覆蓋區(qū)的地質(zhì)找礦突破具有十分重要的意義。