摘要:資源的勘探和利用一直是備受關注的問題,隨著經濟和技術的不斷的發展,勘探技術也是在很快的進步,其中金屬礦產資源的勘探備受關注,因為金屬資源與人們的生活聯系的尤為緊密。本文將針對地質礦產勘查技術以及前景進行論述與分析。
關鍵詞:金屬資源;地質勘探;勘查
目前我國已知的礦產資源總量位居世界前列,而人均礦產資源擁有量卻只為世界人均量的33.3%,其中小金屬品種如鎢、錫、銻、稀土等有一定的資源優勢,而銅、鋁、鉛、鋅等大宗有色金屬礦產卻非常缺乏。我國礦床比較多的中小型礦床所采的礦石品質很低,富礦很難采到。我國金屬礦產資源的特點具體來說,具有以下四個特點:
①大宗礦產資源相對缺乏,用量小的稀有、稀土金屬礦產資源豐富。
②金屬礦產富礦少,貧礦多。
③綜合性礦居多,單一礦較少少。
④大中型礦床在其中的占有比例比較大,更甚者有一批世界級的超大型金屬礦床。
隨著經濟的發展和對礦產資源的需求,我國金屬采礦的技術和規模都有了很大進步,據調查,目前已建成900多座縣級以上的國有金屬礦山,年產量達到四億噸,另外,年產量300萬噸以上的金屬露天礦有18座。
一、地質研究
1、沉積作用。沉積作用是比較常見的成礦作用,它的特征非常明顯。沉積作用下的礦體在垂直方向上存在層序的變化,一種原因是由于沉積的環境變化,可能會出現礦層在走向上產生垂直偏移的情況,還有一種情況是在相鄰的兩個盆地中出現含礦礦床垂向向上移動的情況。由于沉積成礦在很大程度上受到沉積過程中物理以及化學條件的控制,所以成礦在空間上容易形成寬度窄,走向長的分布帶,在深度找礦的過程中容易出現判斷礦體平面位置不準確的現象。
2、火山作用。火山作用也是成礦的重要作用之一,對于火山成礦作用的研究應該著眼于火山噴發垂直方向上的變化,一般來說陸相火山垂直方向變化比較快,在開放的環境下,火山成礦作用不利于成礦物質的巨量聚集,所以在工作中應該注重對相對封閉地區的勘測,其中中淺部地區是重點。火山巖成礦的重要類型之一便是次火山相成礦作用,因此在深度找礦工作中要注意檢查火山噴發中心地帶是否存在次火山,如果存在應該進行重點勘測。如果把陸相火山和海相火山進行比較會發現他們在成礦作用中的表現存在不同,除了對火山口坡面進行研究外,還應該對海相火山的噴流中心地帶進行研究,應該作為深部找礦工作的重點。
3、變質作用。根據變質作用大小的不同,我們一般說有中等變質巖區和高級變質巖區之分。在變質作用影響比較小的中等變質巖區,我們的重點應該是原巖建造與原始的成礦物質之間的聯系,推斷出原始的含礦層最可能存在的空間位置,進而判斷出地質變形的轉折點在哪里以及其所處的深度范圍。在高級變質巖區我們應該把重點放在對變形構造的研究,推斷向型或者是背型構造會對成礦作用的位置造成什么樣的影響,從而判斷礦體可能存在的位置。
二、地下物探方法
地下物探是指將勘探儀器全部或部分置于鉆孔或坑道中,激發并觀測地球物理場的勘探方法,分為井中物探和坑道物探兩種。地下物探方法主要有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探等種類,下面將對其一一做分析。
1、重力勘探。重力勘探主要利用各種巖體、礦體之間密度存在差異的特點,從而引起地表重力加速度值的變化這一特點,而進行地質勘探的一種方法。這種方法適用于尋找高密度的礦產資源以及一些與高密度基巖和超基性巖伴生的礦產資源。
2、磁法勘探。磁法勘探主要利用巖石和礦石的不同磁性而產生不同磁場這一特性進行勘查。各種不同的磁場會使地球磁場在局部地區發生變化,導致出現地磁異常的現象,這時利用各種儀器發現和研究這些磁異常,找出磁性礦體,并研究地質構造。磁法勘探是最經典的物探方法,這種方法適用于伴有磁鐵礦的金屬礦,一些金屬礦與弱磁性的蝕變有關,一些金屬礦存在于基性巖和超基性巖之間,利用磁法對這些礦產資源進行勘查,很容易找到。
3、電法勘探。電法勘探是根據巖石和礦石電學的性質來尋找礦,研究地質構造。礦石電學有導電性、電化學活動性、電磁感應特性和介電性等性質,電法勘探根據這些性質,再運用各種精密儀器觀測各種電場或交變電磁場,通過分析、解釋這些磁場的特點和規律,最終找到金屬礦。電法勘探的方法是礦產勘探中最常用的物探方法,如其中的激發極化法對探測有色礦產資源有重要作用,適用于尋找斑巖型礦產和浸染狀礦產,這是因為此類礦產的顆粒分散在巖體中,易于產生激電異常。平均電阻率值以及人文噪聲水平是激發極化法探測深度的決定因素,在一些黃鐵礦中能產生更強烈的激電異常,因此,在尋找這些礦產時,激發極化法極為有效。
4、地震法。地震法是近代發展變化最快的地下物探法,主要利用人工激發的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘探地下的地質情況。當地面某處激發的地震波向地下傳播時,在遇到不同彈性的地層分界面,就會產生反射波或折射波返回地面,這時用專門的儀器就可以記錄這些波,然后通過分析所得記錄的特點,通過專門的計算或儀器處理,就能比較準確的測定這些界面的深度和形態,判斷出地層的巖性。
三、金屬礦產資源地質勘探前景
1、金屬礦產電法勘探技術的進展方向
近二十年來,在金屬礦電法勘探中,由于目標體主要是深部的隱伏或深埋礦,找礦難度日益加大。發展方向主要在以下幾個方面:一是要求儀器的分辨率與靈敏度高,設備輕便,數字化程度高,抗干擾能力強,應具有多分量、多通道、多參數、多功能等特點;另一方面,要重視多種方法結合應用。
從發展趨勢看,儀器向輕便、自動,記憶、多參數測量方向發展。除研制新儀器外,加大電源功率是另一個重要途徑。如果有足夠功率,就可以探測到埋深達1.6~3.2公里的大型低品位的工業礦體(只需要加大電極距和提高電源功率)。當前,已廣泛采用頻率域激發極化法(變頻法),其優點是輸出功率?。ㄖ灰獛装偻撸?,相對時間域激發極化法(幾千瓦)要低得多,同時操作技術亦比較簡便。
2、金屬礦產地震勘探法的進展與方向
近些年,地震波散即地球三維非均勻性引起的地震波場變化的研究取得了很大發展。雖然地震波散在某些領域的應用研究已卓有成效,但總體上,它還是一個較新的領域,在礦產勘探等許多方面的應用才剛開始。金屬礦勘探中所涉及的特殊地震地質條件使得金屬礦地震勘探問題落入地震波散射領域,若要從根本上解決問題,要求采用基于地震波散射理論的地震方法技術,即散射波地震技術,這也是金屬礦地震勘探技術在理論和應用領域的發展方向。
四、結束語
總而言之,我國的金屬礦地質的勘測發展的時間不是很長,所以存在了一定程度的局限性,但是,隨著我國科技的發展,我國在這方面取得了可喜可賀的成績,也研究出了一批在世界上領先的設備,更是探討了一些新的方式跟方法。最后,在我們現在的基礎上更進一步,將是未來我們不斷的追求。
參考文獻:
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作者簡介:
汪作旭,1990年11月20日出生,男,民族:滿;學歷:本科。