復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源勘查方法研究

夏忠衛(wèi)

四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八三大隊 四川 達(dá)州 635000

引言

礦產(chǎn)資源存在于復(fù)雜的地質(zhì)中，且常與巖脈及其他金屬鑲嵌在一起，勘查難度非常大。而地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)領(lǐng)域?qū)ΦV產(chǎn)能源的需求直線上升，也使地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作面臨較大的壓力。因此，加強(qiáng)地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查方法的研究尤其必要。目前，我國對于復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源勘查方法的研究較多，基本是在結(jié)合以往勘查、科研及物探資料的基礎(chǔ)上對工作礦區(qū)礦產(chǎn)資源特征進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析情況進(jìn)行找礦。與此同時，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，礦產(chǎn)資源勘查工作也實現(xiàn)了與信息化技術(shù)的結(jié)合，大大提升了礦產(chǎn)資源勘查工作的效率，并對實現(xiàn)提高找礦效率有促進(jìn)作用。

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源常用的勘查技術(shù)

1.1 物理探測勘查技術(shù)

物理探測勘查技術(shù)是基于各種巖石和礦山磁性、放射性、密度、電性等物理性質(zhì)差異的基礎(chǔ)上，通過采取不同的物理方法和物探儀器，對深部礦區(qū)的環(huán)境系統(tǒng)變化進(jìn)行探測，以此發(fā)現(xiàn)物探異常，并通過解釋和評價物探異常來進(jìn)行找礦的方法。因此，在復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦資源勘查，也會常用到物理探測勘查技術(shù)進(jìn)行勘查，在具體的應(yīng)用過程中，先需要對成礦的系統(tǒng)進(jìn)行深入了解和研究，掌握礦藏的分布情況，之后再利用物理探測勘查技術(shù)確定礦床的具體位置，從而實現(xiàn)找礦。目前，物理探測勘查技術(shù)可分為放射性測量、地震測量、重力測量這幾種方法。其中，放射性測量是基于放射性射線的物理性質(zhì)上，使用輻射儀、射氣儀等設(shè)備，對放射性元素的射線強(qiáng)度或射線濃度進(jìn)行測量，從而找出放射性元素礦產(chǎn)及放射性元素共伴生的其他礦床；地震測量是利用人工激振的方式對不同地層分界面進(jìn)行激振，從而產(chǎn)生反射波或折射波，然后借助地面專門的儀器設(shè)備接收反射信號，儀器對接收的反射信號進(jìn)行處理，從而判斷出地層的巖性，以及測定出界面的深度和形態(tài)，目前多用在石油和煤田勘探中；重力測量則是通過利用地殼各種巖體及礦體的密度差異引起的重力變化來進(jìn)行地質(zhì)勘探的方法[1]。

1.2 化學(xué)探測勘查技術(shù)

化學(xué)探測勘查技術(shù)主要是對巖體中各種化學(xué)指標(biāo)元素測量，以此掌握地球化學(xué)背景分布特征，繼而在這一特征上對礦產(chǎn)資源的分布情況進(jìn)行判斷。目前，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，主要運(yùn)用礦床原生暈法、水系沉積物測量法及土壤離子電導(dǎo)測量法這幾種化學(xué)探測勘查方法進(jìn)行礦產(chǎn)資源的勘查。其中，在尋找盲礦中比較常用礦床原生暈法，這一方法在采樣時不僅可以反饋礦石樣品，也可以反饋其他的天然物質(zhì)。因此，用于對隱藏在深部的礦產(chǎn)資源勘查具有很好的效果；水系沉積物測量法也是一種效率較高的勘查方法，其可對重礦物及磁性礦物分析，并通過儀器對分析結(jié)果進(jìn)行追蹤。另外，這一勘查方法可在實驗室中進(jìn)行光譜分析和化學(xué)方法，如此便能夠更加深入、詳細(xì)地對采樣進(jìn)行研究，以便更好地掌握巖層中礦化的情況，進(jìn)而保證礦產(chǎn)資源勘查數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)；土壤離子電導(dǎo)測量法主要是通過表土樣品溶液的導(dǎo)電性來判斷礦產(chǎn)資源，主要因為在含礦巖層中，金屬離子相對較少，其會與其他巖層形成一定的離子含量差，所以在對溶液導(dǎo)電性進(jìn)行分析時，可發(fā)行含礦巖層溶液的導(dǎo)電性較弱，在依據(jù)這一原理上便可對復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源的分布、面積及規(guī)模進(jìn)行判斷。

1.3 地磁測量勘查技術(shù)

地磁測量勘查技術(shù)是通過分析不同空間和實踐下地球磁場變化情況從而對礦產(chǎn)資源蘊(yùn)藏的位置進(jìn)行判斷。地磁測量勘查技術(shù)主要包括衛(wèi)星磁測、海洋磁測、航空磁測和陸地磁測這幾種勘查方法。其中，衛(wèi)星磁測是同衛(wèi)星測量地磁長的總溫度或地磁場的各分量，并在此基礎(chǔ)上建立地磁場模式和繪制地磁圖和地磁異常圖，從而為復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦產(chǎn)資源勘查提供地磁依據(jù)；海洋磁測是對海洋地磁進(jìn)行測量，主要通過集中在一塊的輪船進(jìn)行測量，可為海洋地底信息及地質(zhì)分析提供數(shù)據(jù)支持；航空磁測是一種物理測量方法，主要通過飛機(jī)對地球的磁性、斷裂地層進(jìn)行測量；陸地磁測則是對地磁強(qiáng)度測量，主要使用的設(shè)備是質(zhì)子旋轉(zhuǎn)磁力儀，可為復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源勘查提供數(shù)據(jù)支持，目前多種金屬、礦產(chǎn)資源勘查中運(yùn)用，且有良好的測量效果。

1.4 遙感地質(zhì)測量技術(shù)

遙感地質(zhì)測量技術(shù)是基于現(xiàn)代遙感技術(shù)上對地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行調(diào)查和資源勘查的一種技術(shù)，該技術(shù)是從宏觀的角度，通過在空中獲得地質(zhì)信息，包括各種地質(zhì)體和某些地質(zhì)現(xiàn)象等信息，然后根據(jù)電磁波輻射反應(yīng)及其他地質(zhì)資料來判斷一定地區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及礦產(chǎn)情況。這一測量技術(shù)具有速度快、成本低、調(diào)查面積大及不受地面條件限制等優(yōu)勢，將其運(yùn)用在復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源勘查工作中，可有良好的效果[2]。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源勘查工作實例分析

表1 某礦區(qū)地質(zhì)勘察報告結(jié)果

某礦區(qū)地勢情況較復(fù)雜，復(fù)雜地質(zhì)勘察報告結(jié)果可見表1。為進(jìn)一步提高復(fù)雜地質(zhì)條件下礦產(chǎn)資源勘查的精度，對礦產(chǎn)資源勘查工作流程進(jìn)行了合理化設(shè)計，一共分為三個步驟，分別是數(shù)據(jù)庫建立、礦產(chǎn)資源儲備量估算、獲取礦產(chǎn)資源勘查找礦靶區(qū)。具體的工作流程可見表1所示。

2.1 數(shù)據(jù)庫建立

通過運(yùn)用GIS軟件建立起礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫。首先，需要獲取數(shù)據(jù)圖像，集合礦產(chǎn)資源勘查數(shù)熟悉要素，包括礦山采礦點、礦產(chǎn)類型、斷裂帶分布及特征等，之后提取DXF文件數(shù)據(jù)，形成支持存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式。其次，導(dǎo)入至基于復(fù)雜地質(zhì)的礦產(chǎn)資源勘查得到的有效數(shù)據(jù)值，如礦山鉆孔深度、遙感影像數(shù)據(jù)等，在此基礎(chǔ)上借助系統(tǒng)編譯功能對屬性數(shù)據(jù)值進(jìn)行修改，劃分?jǐn)?shù)據(jù)閾值和處理數(shù)據(jù)字段，從而對礦產(chǎn)資源密度值、礦產(chǎn)資源空間分布特征及礦產(chǎn)資源緩沖區(qū)域進(jìn)行深度分解。最后，依據(jù)不同礦產(chǎn)的分布特征及巖層分布探索影像光譜規(guī)律，基于GIS系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)，匹配出礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)，存儲至礦產(chǎn)資源勘查找礦數(shù)據(jù)庫中，從俄日礦產(chǎn)資源儲備糧估算提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2 礦產(chǎn)資源儲備量估算

結(jié)合所建立的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，對礦產(chǎn)資源勘查結(jié)果與數(shù)據(jù)庫查詢的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從而判斷出礦區(qū)的含礦率。首先，先依據(jù)礦體的形態(tài)檢查是否存在外推，確認(rèn)沒有二次外推的情況下，根據(jù)勘查獲得的礦層裸露面積及網(wǎng)點數(shù)據(jù)對礦產(chǎn)資源儲備量進(jìn)行估算，然后再根據(jù)勘查獲得的礦產(chǎn)資源分布純度、鉆孔深度，計算出礦產(chǎn)資源分布的情況，從而獲得礦產(chǎn)資源儲備量的估算結(jié)果。最后，還需要對所獲得的礦產(chǎn)資源儲備量估算結(jié)果進(jìn)行分類編碼，以便更好地獲取礦產(chǎn)資源勘查找礦靶區(qū)。

2.3 獲取礦產(chǎn)資源勘查找礦靶區(qū)

在獲得礦產(chǎn)資源儲備量估算結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用物理探測勘查技術(shù)探測出礦山圖像中的異常，然后通過遙感解譯的環(huán)形構(gòu)造反應(yīng)隱伏巖體在地表蓋層中的位置，以此發(fā)現(xiàn)礦山中隱伏的巖體。除此之外，利用化學(xué)探測勘查技術(shù)將異常地球化學(xué)特征和地質(zhì)條件指標(biāo)結(jié)合在一起建立起某一綜合異常的評序得分和，按照大小排序，大者在前面，表示找礦希望較大，反之則表示找礦希望較小。最后結(jié)合已完成的礦產(chǎn)資源儲備量，篩選出有利的找礦靶區(qū)，從而為下一步礦產(chǎn)資源勘查找礦工作提供支持[3]。

3 結(jié)束語

總之，基于復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦產(chǎn)資源勘查方法有許多，需要相關(guān)人員結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)分析，尤其是要了解周邊的地殼運(yùn)行情況，然后在此基礎(chǔ)上綜合選擇合適的勘查方法深入勘查，從而獲得精準(zhǔn)的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)，為后續(xù)的找礦工作提供依據(jù)。本文對復(fù)雜地質(zhì)條件下幾種礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)進(jìn)行介紹，并通過實際工作具體分析了礦產(chǎn)資源勘查找礦的流程及方法，希望能為相關(guān)人員提供有效的借鑒和參考。