金屬礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)的創(chuàng)新研究

姜愛玲

（自然資源實(shí)物地質(zhì)資料中心，河北 三河 065201）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，也進(jìn)一步凸顯了金屬礦產(chǎn)資源的作用性與重要性，其在我國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展方面發(fā)揮了重要的保障作用。但受限于一些因素，金屬勘查找礦工作中，依舊有一些不足、問題存在，影響了礦產(chǎn)資源的開發(fā)。對(duì)此，為了良好滿足市場(chǎng)的發(fā)展需求，就需要革新找礦技術(shù)，保證找礦工作能夠有序、高效開展。

1 金屬礦產(chǎn)勘查的主要找礦技術(shù)

1.1 物理勘查技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于地下位置較淺的金屬礦，主要涵蓋了地面瞬變電磁法、磁力和重力勘測(cè)法及金屬礦地震法等。在實(shí)際勘測(cè)工作中應(yīng)用這些方法，尤其是有著復(fù)雜地質(zhì)情況的區(qū)域，能將金屬礦物所在位置有效找出。

1.1.1金屬礦地震勘查法

這一方法能在不同金屬礦產(chǎn)生地震波的震蕩作用下，出現(xiàn)不同的反射現(xiàn)象。工作人員結(jié)合發(fā)射的具體特征或現(xiàn)象，對(duì)地下金屬礦源的分布情況進(jìn)行判斷。該技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)在于，有助于礦產(chǎn)勘查工作效率的提升，可以有效發(fā)現(xiàn)正確的金屬礦[1]。

1.1.2地面瞬變電磁勘查技術(shù)

金屬礦勘查工作，重點(diǎn)是將金屬礦所在位置找出，通過應(yīng)用該技術(shù)，能根據(jù)模擬金屬礦的反饋效果進(jìn)行工作。在應(yīng)用過程中依托有著較高專業(yè)性的信號(hào)接收器，能夠完成金屬礦反饋出電磁感應(yīng)信號(hào)的接收，通過對(duì)信號(hào)展開細(xì)致分析，將其中金屬礦的反饋信號(hào)找出，結(jié)合這些信號(hào)能完成地下金屬礦源、分布位置的最終判斷。

1.2 化學(xué)勘查技術(shù)

1.2.1水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量

采用該技術(shù)，能對(duì)勘查地球的地下水展開分析，有效分析總結(jié)其含有的金屬元素和化學(xué)物質(zhì)，然后與水系沉積物標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范表相對(duì)比，完成地質(zhì)情況的判斷。所以，在地下礦產(chǎn)開采勘查工作中，該項(xiàng)技術(shù)較為適用。

1.2.2土壤地球化學(xué)測(cè)量

該技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在礦體周圍地質(zhì)情況的檢測(cè)，并能對(duì)地質(zhì)情況分析過程中，進(jìn)行相關(guān)物質(zhì)的采集，對(duì)其主要的金屬元素與具體含量做細(xì)致分析，結(jié)合地質(zhì)中金屬元素所含比例情況，判定礦產(chǎn)是否存在于地下[2]。通過應(yīng)用該技術(shù)，能使地下找礦的準(zhǔn)確率得到一定保障。

2 金屬礦勘查中傳統(tǒng)找礦技術(shù)的弊端分析

2.1 物理勘查技術(shù)存在的弊端

一般而言，金屬礦勘查區(qū)有著較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，因此，在應(yīng)用物理勘查技術(shù)時(shí)，可能會(huì)面臨諸多的問題。例如，若勘查區(qū)域周圍有著較為復(fù)雜的情況，同時(shí)不適用地震法勘查技術(shù)，很可能會(huì)影響到地震波的傳輸，進(jìn)而無法完成具體金屬礦分布區(qū)域的判斷，給工作效率產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.2 化學(xué)勘查技術(shù)存在的弊端

采用化學(xué)勘查技術(shù)展開實(shí)際工作，需要考慮的因素較多，尤其要注重各地區(qū)之間的地質(zhì)差異。受限眾多客觀外界因素，會(huì)影響到地質(zhì)周圍資源的分配，造成物力、人力上的浪費(fèi)。金屬礦的化學(xué)特征與金屬元素，主要由周圍環(huán)境所決定，因此，須經(jīng)過周密的計(jì)算分析才能確保所得數(shù)據(jù)結(jié)果的有效、準(zhǔn)確，準(zhǔn)確找到周圍資源的分布位置。

3 地質(zhì)找礦技術(shù)的改革創(chuàng)新探討

3.1 融合應(yīng)用GPS定位技術(shù)

伴隨GPS技術(shù)的日益發(fā)展，其也為創(chuàng)新金屬礦產(chǎn)資源勘查工作提供了新的思路。在信息采集中，此技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，且獲取了較為理想的效果，是一種重要的信息采集方式。GPS技術(shù)依托衛(wèi)星系統(tǒng)能進(jìn)行無線電導(dǎo)航定位，提供給勘查人員較高準(zhǔn)確度的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在金屬礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用此技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息收集效率的有效提升。因此，在創(chuàng)新地質(zhì)找礦技術(shù)時(shí)，可基于GPS系統(tǒng)，著手融信號(hào)接收、監(jiān)測(cè)等于一體的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)體系的建立。該體系的工作原理是，礦物質(zhì)中的化學(xué)成分、物理結(jié)構(gòu)維持在較為穩(wěn)定的狀態(tài)，所以，這些物質(zhì)有著較為穩(wěn)定的光譜吸收特點(diǎn)[3]。通常而言，礦物質(zhì)差異也會(huì)使輻射能力有所不同，勘查人員能借助波普設(shè)備對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的樣本巖石光譜曲線進(jìn)行測(cè)定，然后將既存光譜結(jié)果與測(cè)量所得結(jié)果相對(duì)比，就能對(duì)區(qū)域內(nèi)金屬礦產(chǎn)資源種類做有效判定。并且，通過分析轉(zhuǎn)換獲得的光譜曲線結(jié)果，能詳細(xì)呈現(xiàn)出目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的金屬礦產(chǎn)物理結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提供給金屬礦產(chǎn)資源的后續(xù)勘查明確的依據(jù)。在金屬礦產(chǎn)資源勘查中應(yīng)用GPS技術(shù)，能為勘查人員詳細(xì)呈現(xiàn)分析轉(zhuǎn)化后的物理結(jié)構(gòu)，以及較高精準(zhǔn)度的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使技術(shù)礦產(chǎn)資源的勘查工作效率有效提升。

3.2 地、化、物互相約束技術(shù)

金屬礦產(chǎn)的形成，是地殼運(yùn)動(dòng)中種種化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，因此，其附近有著比較復(fù)雜的地質(zhì)條件。隨著我國(guó)日益增加的礦產(chǎn)資源需求量，以及淺層金屬礦產(chǎn)資源開采接近警戒數(shù)值的情況下，需有效勘查和開采深部金屬礦產(chǎn)資源[4]。然而，因?yàn)檫@些金屬礦產(chǎn)資源具有較高的勘查開采難度，因此，需要不斷創(chuàng)新地質(zhì)找礦技術(shù)。在定位預(yù)測(cè)一些老礦區(qū)覆蓋區(qū)和深部的時(shí)候，可運(yùn)用地、化、物互相約束的技術(shù)方法。受限于持續(xù)的地殼運(yùn)與其它自然因素的不斷影響，致使了我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源分布不均的情況，也可能出現(xiàn)開采不足的現(xiàn)象。

圖1 金屬礦物質(zhì)構(gòu)成示意圖

上圖中為我們呈現(xiàn)了金屬礦產(chǎn)的組成，而在金屬礦內(nèi)部可能存在一些無利用價(jià)值或利用價(jià)值低的物質(zhì)，開采這些物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致物力、人力資源的浪費(fèi)。因此，為了保證礦產(chǎn)資源的開采效率，要在深層礦產(chǎn)資源開采前，對(duì)礦物質(zhì)的組成做全面分析了解，了解礦產(chǎn)資源具有的理化特性。同時(shí)，因地制宜對(duì)措施方法進(jìn)行調(diào)整，對(duì)各種勘查方法做綜合運(yùn)用，著手地質(zhì)、物探、化探之間建立起合作、互補(bǔ)的關(guān)系，并著手預(yù)測(cè)準(zhǔn)則與模型的制定，綜合研究勘探收集的資料。

3.3 融合應(yīng)用遙感技術(shù)

遙感技術(shù)有著非常繁多的種類，遙感技術(shù)的不同，能使復(fù)雜環(huán)境中的不同開發(fā)需求得到良好滿足。在進(jìn)行地質(zhì)找礦技術(shù)和地面遙感技術(shù)融合時(shí)，可借助船、車為載體，配合航天的遙感勘查，依托航空器發(fā)揮出遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，開展實(shí)際金屬礦產(chǎn)勘查工作時(shí)，勘查人員須根據(jù)具體的地形條件選擇不同的遙感系統(tǒng)，進(jìn)而確保找礦技術(shù)能和遙感技術(shù)良好結(jié)合，使地形勘查的需求得到切實(shí)滿足，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦勘查綜合水平的顯著提升。依托遙感技術(shù)能實(shí)現(xiàn)具體地質(zhì)勘查范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，航空飛機(jī)的具體輻射范圍能達(dá)到200km2，其飛行高度能達(dá)到約8km，而航天衛(wèi)星則有著更為廣泛的輻射范圍，飛行高度超過700km[5]。同時(shí)，遙感技術(shù)與生物地區(qū)相結(jié)合，能形成遙感生物地球化學(xué)找礦技術(shù)，能將植被覆蓋茂盛地區(qū)的隱伏礦床勘探工作高效完成。此技術(shù)擁有快速精準(zhǔn)、視野開闊等多種優(yōu)勢(shì)，可以在大面積區(qū)域內(nèi)完成金屬礦產(chǎn)位置的預(yù)測(cè)和查找。將此技術(shù)應(yīng)用到有著較高植被覆蓋率的地區(qū)展開金屬礦產(chǎn)資源勘探，能通過對(duì)異常植被信息的提取，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析得到有關(guān)金屬礦產(chǎn)資源的礦化信息。為我國(guó)植被茂密地區(qū)的快速、精準(zhǔn)獲取礦化信息提供技術(shù)支持。但值得一提的是，在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，會(huì)受到如植物生存環(huán)境質(zhì)量、目標(biāo)檢測(cè)區(qū)域土壤PH值等諸多因素干擾。不過伴隨地質(zhì)找礦技術(shù)與遙感技術(shù)的不斷融合創(chuàng)新，在技術(shù)日益完善后，這些問題都將得到有效解決。

3.4 創(chuàng)新低頻電磁找礦技術(shù)

由于我國(guó)深層金屬礦產(chǎn)有著較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，找礦工作難度無疑比淺層金屬礦產(chǎn)資源的開采更大，若依舊采用傳統(tǒng)的電法找礦技術(shù)，則難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作目標(biāo)。對(duì)此，為了實(shí)現(xiàn)深層金屬礦產(chǎn)資源的良好開采，相關(guān)人員開發(fā)出了低頻電磁地質(zhì)找礦技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是利用金屬礦產(chǎn)種類差異所形成的低頻電磁波信號(hào)和發(fā)射波長(zhǎng)的不同，對(duì)金屬礦層與地表之間的距離做有效辨別，從而促進(jìn)深層金屬礦產(chǎn)資源的合理、高效開發(fā)。另外，在金屬礦產(chǎn)實(shí)際勘查工作中，若遇到了礦區(qū)上層土層較厚的情況，就可能影響到發(fā)射波捕捉的精準(zhǔn)性。針對(duì)此情況，可采用透射波將土層穿透，進(jìn)行金屬礦層和地表距離等數(shù)據(jù)信息的收集，以更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息服務(wù)金屬礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)。

4 結(jié)語

總之，相比于過去的金屬礦產(chǎn)勘查工作，當(dāng)前所面對(duì)的深層金屬礦勘查工作有著更高的難度系數(shù)，并且伴隨環(huán)境及時(shí)間的變遷，這一難度還將進(jìn)一步加大。對(duì)此，為了保證勘查工作的有序高效進(jìn)行，就應(yīng)重視礦產(chǎn)勘查開采技術(shù)水平的不斷提升，對(duì)以往的工作經(jīng)驗(yàn)做有效總結(jié)學(xué)習(xí)，進(jìn)而形成新的一套工作體系與理論技術(shù)。通過探索和應(yīng)用各種新的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)金屬礦產(chǎn)勘查工作效率及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率的不斷提升，從而能夠節(jié)約更多成本與時(shí)間投入新技術(shù)、新設(shè)備的引進(jìn)和研發(fā)，形成良性循環(huán)，從而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。