地質勘查和深部地質鉆探找礦技術

張云龍

（山東省地質礦產勘查開發(fā)局第七地質大隊，山東 臨沂 276002）

近些年來隨著社會發(fā)展對礦產資源的需求量逐步增加，致使我國大量開采，這也導致了大部分的表層礦山礦產資源已經接近于枯竭狀態(tài)，進行地質勘探工作需求也較為迫切。隨著科學技術的不斷發(fā)展與進步，可以應用于深層找礦工作的新技術與新設備逐步被研發(fā)出來，這在一定程度上滿足了國家的發(fā)展需求。

1 技術礦產勘查技術分析

1.1 巖芯鉆探技術

在巖芯鉆探技術的使用過程中，首先，要重視相關機械設備的選擇。在進行巖芯鉆探時要采用新型的液壓動力鉆探設備，避免采用傳統(tǒng)電力動力鉆探設備，以此充分滿足礦產資源深度鉆探的需求。其次，在進行深部地質找礦同時要進行替代資源的勘察。在進行深部地質找礦過程中，要通過技術創(chuàng)新來提高礦產資源勘查工作效率，通過降低勘察成本來提高整體經濟效益。最后，要重視巖芯鉆探過程中所應用的機械設備保養(yǎng)與維護工作。巖芯鉆探普遍采用大型機械設備作業(yè)，在工作過程中要重視對于該設備的維護工作，確保設備正常運轉，避免因設備故障導致巖芯鉆探工作延遲等情況的出現(xiàn)[1]。

1.2 定向鉆探技術

在深部地質找礦工作中，由于其地質結構較為復雜，因此用普通鉆探方式往往不到目標工作效果。為能夠準確勘察到深部地質位置，提高工作效率，可以采用高精度的定向專探技術。定向鉆探技術顧名思義就是通過精準控制鉆探方位來確保對鉆進方向礦產資源的有效勘查。利用定向鉆探技術有效避免了因內外界影響導致鉆進方向偏差等問題的產生，確保了深部地質找礦的準確性，降低了找礦工作的難度。

1.3 金剛石繩索取芯技術

在深部地質找礦中采用金剛石繩索取芯技術有較多優(yōu)點；第一，鉆進工作效率高。金剛石繩索鉆頭與普通取芯鉆頭相比，其鉆頭的厚度與硬度較強，在進行持續(xù)鉆進的過程中不需要輔助作業(yè)，因此整體鉆進效率高于普通鉆頭。第二，地質效果較好。金剛石繩索取芯鉆具具有打撈速度快、提升平穩(wěn)以及及時報警等特點。在鉆井過程中遇到巖管堵塞時能夠立即進行報警，以便相關人員能夠及時進行處理，減少工具的損耗。第三，降低施工成本。利用金剛石繩索取芯技術大大減少了提鉆次數(shù)，因此降低了鉆頭在施工過程中的損耗，很大程度上提高了鉆頭的使用壽命。由于提下鉆具的次數(shù)較少，在一定程度上降低了勞動強度。金剛石繩索取芯技術在降低工具成本的同時也降低了人工成本[2-4]。

2 勘查區(qū)為例找礦方法

勘查區(qū)地貌為火山巖盆地當。在這當中具有大量金屬礦床，這些礦藏在我國是多金屬礦產的重要資源，其為燕山期所遺留下巖漿巖礦體。勘查區(qū)的礦產資源屬于第四系覆蓋礦產。其中已經探明的裸露地層包含了K3d（龍王山組）、K1d（大王山組）。勘查區(qū)現(xiàn)如今已經發(fā)現(xiàn)的有兩組斷裂，包含了西北走向的大峽谷花山巖斷裂帶，和在其附近的斷層走向為55°縱切花山巖南北向斷裂帶。在斷裂帶中沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖的侵出，熱變質情況表現(xiàn)突出。根據(jù)這類發(fā)現(xiàn)我們可以推斷出該區(qū)域有大量的鐵、銅、金、硫礦分布。

2.1 磁異常特征

當磁測的差值化極經上延50 m處理后，位于地球表面的正負極十擾會被自動剔除，磁異常就會突顯出來，使東北走向的磁高帶更為明顯，部分區(qū)域磁高消失，如圖1所示。

根據(jù)圖標分析，西北部的高磁場區(qū)和中部的雜亂磁場區(qū)共有10余處磁高異常反應，其中，M1和M4分別構成了呈橢圓形的磁異常帶，異常幅值為1 225 nT，這也是該區(qū)域內較為罕見的高值磁異常。而中部雜亂磁場的異常帶有5個，形態(tài)呈不規(guī)則狀，約為南北向和東北向，其中，M8處磁異常最為突出，最高異常幅值達146 nT。

圖1 磁異常特征圖

2.2 重力異常

在勘探當中我們發(fā)現(xiàn)重力異常的表現(xiàn)，其表現(xiàn)形式為出現(xiàn)了8處重力低（L1-L3）以及相對應的3處重力高（G1-G7）異常，重力異常的分布大致呈現(xiàn)出由西北向東南的分布態(tài)勢，且呈現(xiàn)出階梯狀走向。在這一區(qū)域等值線稀疏，因而我們可以得知這種重力異常的變化表現(xiàn)是平緩的。通過圖標可得，在這一區(qū)域的南部以及北部重力表現(xiàn)都較低，而位于圖標的中部重力顯不較高。

2.3 巖礦石物性特征

從物性標木中得到的數(shù)據(jù)顯不，該區(qū)域內大王山組、姑山組以及龍王山組中的火山巖等入侵巖較多，其物性參數(shù)見表1。

表1 巖礦石標本物性數(shù)據(jù)報表

根據(jù)表1可知，大王山組、姑山組和龍王山組都具備高密度、強磁性、高電阻率的特點，其中，大王山組的黃銅礦石密度最高，姑山組的密度相對較低。磁性與密度有一定的聯(lián)系，大王山組磁性最強，龍王山組其次，姑山組最弱。而電阻率方面，龍王山組最高，大王山組次之，姑山組最低。

2.4 找礦靶區(qū)分析

在結合前文異常特點以及進行地質礦藏分析的基礎上，該文主要分析了G5、G6、G7者3個找礦靶區(qū)，在這3個找礦靶區(qū)中進行相應預測。G5區(qū)為G5與M12磁異常疊合區(qū)域，在這一區(qū)域主要特征為磁異常低高阻過渡地帶。通過探礦鉆孔ZK4331內可見明顯的呈脈狀分布的黃銅礦，厚度約0.7 m。由于成礦條件十分優(yōu)越，因此具有較大的找礦前景。

G6找礦靶區(qū)位于G6至M12之間，其中的大王山組安山質火山巖裂痕中富含銅礦體，礦體下有正長巖入侵，經物探分析，預測該區(qū)銅礦資源約達1.36萬噸，找礦前景良好。

G7找礦靶區(qū)位于G7至M9磁高異常區(qū)，這也是該區(qū)域唯一一個重高與磁高異常重合的地帶，在附近的鉆孔內可以明顯見到輝石巖脈體和磁鐵礦脈，縱深處有少量低溫元素的異常組合，即As-Ba-Hg-Sb-Ag，這代表著周邊極有可能存在礦化活動，因此找礦靶區(qū)前景也十分良好。

3 結語

綜上所述，隨著我國礦產資源需求的擴大，為滿足我國礦產資源需求，相關部門應重視對地質勘查以及深層找礦技術的拓展。國家應加大對于深部找礦技術研究的投入，實現(xiàn)技術方面的不斷革新，推進國民經濟的持續(xù)發(fā)展。