深部礦產資源勘查及地質鉆探找礦技術研究

羅 濤

（孟連孟祥貿易有限公司，云南 普洱 665000）

中國是一個資源大國，不僅礦產資源總量龐大，而且種類數量多，截至目前已經有二百種礦產資源被發現，在世界礦產總量中占比約為百分之十五，位列于俄羅斯、美國后的第三位。由于我國經濟發展消耗了大量資源，使得淺層礦產資源儲量日益減少。從這個角度來看，應積極研究深部地質鉆探找礦與礦產資源勘查。

1 當前地質資源勘查的概況

對于地質工作來講，地質資源勘查是十分重要的一部分，在國內諸多領域都發揮著重要作用。從某種程度來講，發展地質資源勘查能夠推動國內社會經濟發展，對不同經濟領域的作用也各有不同。在地質資源勘查發展中，表現出深部礦產轉型、專業人才匱乏、技術推廣不足等問題。

首先，地質資源勘查的工作重點逐漸朝著深部礦產和隱伏礦產的方向發展?，F階段，國內地質資源勘查將淺礦、高品位礦、露頭礦當作工作重點，伴隨開發水平的不斷提高，人們逐漸增加了地質礦產勘查力度，深部礦產成為了轉型的主要目標。

其次，地質資源勘查缺少專業性人才。在國內，地質勘查專業建設不夠健全，使投入到地質資源勘查的人才相對較少，現有人員把握地質資源勘查方法的能力有限，難以與不斷發展的地質資源勘查需求充分適應，使得地質資源勘查順利開展受到較大影響。

最后，地質資源勘查的技術推廣程度不足。伴隨勘查方法的增加，地質資源勘查設備不斷更新升級，工作人員熟悉新型設備的程度與勘查地質資源有效性存在直接關系。部分勘查單位仍使用傳統地質資源勘查方法，把握和了解化探、物探等全新方法的程度不足，無法將新型技術、新型設備充分運用于地質資源勘查，降低了地質資源勘查的效果。

2 地質鉆探找礦與礦產資源勘查的基本原則

礦產資源勘查工作的目的是確定礦床及其應用前景、技術性評價、數量、分布、經濟性評價、利用條件、種類等，從而使社會經濟建設、礦產企業發展的需求得到滿足。通常來講，礦產資源主要埋在地下，其特點是復雜、隱蔽、稀少，在勘查時往往需要通過多種方法和技術手段來完成，并且需要做好可行性研究、實驗、取樣、測量、計算儲量、化驗、編錄等一系列工作。由于礦產資源是不可再生的一種能源，若開采工作過于盲目，則會導致資源在一定時間內枯竭，因此，工作人員應把握地質鉆探找礦與礦產資源勘查的基本原則。

2.1 技術應用原則

開展地質鉆探找礦與礦產資源勘查時，應遵循技術應用的基本原則，通過各種科學技術手段的合理運用，使地質鉆探找礦與礦產資源勘查的工作效率有效提升。具體工作過程中，工作人員不能局限在特定一種勘探方法、找礦技術的應用，而是應該在條件允許的前提下，最大限度地對高精度磁測、可控電磁測探、激電高功率技術等多種技術進行綜合性運用，獲得勘探數據后，應對所有數據展開全方位、多角度的分析，與勘探地區的水文特點和地質特點相結合，進一步增強數據分析的可靠性，將礦產可能存在的異常區域有效圈定出來，從而讓地質鉆探找礦與礦產資源勘查的整體效率得到保證[1]。

2.2 科學部署原則

進行地質鉆探找礦與礦產資源勘查時，應堅持科學部署原則。工作人員需要按照礦產資源表現出的地域分布特點，對找礦工作、勘查地質資源工作作出科學部署（如圖1所示）。與此同時，這種類型的工作在部署過程中需要加強經濟狀況、人口分布、利用土地、基礎建設等因素的考慮，使地質鉆探找礦與礦產資源勘查的部署更加具有科學性、合理性。

圖1 深部鉆探施工現場

2.3 統籌規劃原則

開展地質鉆探找礦與礦產資源勘查時，應始終遵循統籌規劃的基本原則。工作人員勘查地質礦產時，不僅要以人為本，而且應將附近生態環境、自身勘查工作相統一，在具體工作過程中圍繞可持續發展的重要理念來進行各項工作，對勘查地質礦產過程中存在的成本因素、地理因素、環境因素與人為因素加以考慮，以此來保證地質鉆探找礦與礦產資源勘查的資源性、經濟性。

2.4 經濟側重原則

進行地質鉆探找礦與礦產資源勘查時，應始終堅持經濟側重的基本原則。通常來講，無論是找礦工作還是勘查礦產資源工作都需要在資源充足、地質條件復雜且多樣化的前提下開展，按照具體勘查環境以及分布地質礦產情況，對當前礦區里不同類型礦產資源的實際分布進行深層次研究，實施針對性較強的勘探舉措，最大限度地增強勘探工作效果，使勘探經費得到節約。整體上看，工作人員將勘探領域不斷擴展的同時，需要有一個側重點，換句話說，就是應對經濟性相對較高的礦種進行找礦與勘查。

3 深部礦產資源勘查的主要方法

合理利用礦產資源勘查方法，有利于提高開采的科學性，使企業開采礦產資源的時間有效延長，促進礦產企業以及礦業行業的長期、平穩發展，特別是勘查礦產資源時，工作人員必須采用有效的勘查方法來加以評估，避免因勘查不充分而導致資源的浪費，不斷提升利用資源的水平。

3.1 物化探測勘查法

物化探測是人們常用的勘查方法，對于勘查礦產資源尤其是深部礦產資源十分適用，工作人員可通過以下途徑使用該方法進行礦產資源勘查[2]。首先，應借助地球化學勘查法展開各項勘查工作，此方法包括沉積物測量法、土壤化學測量法、礦床生暈法等。在國內，伴隨科學技術水平的大幅提升，以上幾種物化探測方法使用的儀器也大大提高了靈敏度、精準度，可探測各種深部礦產，從而發揮了更大的礦產資源勘查作用。其次，應借助物探方法展開相應勘查工作（如圖2所示），此方法主要對地球重力、電效應利用、區域地震、磁效應利用、放射性能利用、地熱等方面進行研究，在勘查礦產資源方面發揮了顯著的作用。由此能夠得出，工作人員在具體的深部礦產資源勘查時應積極發揮物化探測方法的優勢，將勘查區域內的非金屬礦產和金屬礦產勘查出來。

圖2 深部礦產物化探測

3.2 同位素規律勘查法

同位素成礦是形成礦產資源的重要規律，工作人員可按照成礦規律來應用同位素規律勘查法進行勘查。依據形成時期、類型等方面的不同，地質礦產內部蘊含的穩定性會大有不同，工作人員應做好成礦能力的勘查。先收集勘查地區的地質環境、成礦年齡、地質體構成、地殼演化等數據信息，隨后分析各種信息間的相關程度，通過分析，便能對勘查地區的同位素成礦情況有一個深入的了解，從而把握科學的成礦規律，發揮出地質資源勘查的作用。

3.3 填圖勘查法

從原理上看，填圖勘查法基于地質方法和地質理論，對勘查區域擁有的礦產展開系統性勘查，獲得勘查結果后，再細致、深入地分析勘查結果，對找礦區域地質特征有一個精準的把握。填圖勘查法由于理論基礎扎實、全面、可靠，因此得到了地質勘探中的普遍運用。

3.4 低頻電磁勘查法

低頻電磁勘查法經常被人們使用到開發難度高、深埋地下的勘查工作中，該技術根據礦產在地表深部所表現出的物理特點，使用有關儀器來追蹤礦產，借助新型地震預測技術，尋找深部地質架構中存在的礦產資源，不僅操作性強，而且讓以往勘查深度不足的缺點得到了有效解決，大幅提高了人們利用礦產資源的效率。需要注意的是，低頻電磁勘查法只能將當前區域是否存在礦產確定下來，無法準確、詳細地找出具體的礦產區域[3]。

3.5 重砂勘查法

該勘查方法主要借助重力、水流堆積作用、水流推動作用來形成含砂地區，含砂地區的重砂量越高，則分析這一地區的價值便越高，工作人員應深入、全面地分析此地區的地質特征、水文特征，讓礦產具體分布得到精準的判斷?？辈楣ぷ鬟\用重砂勘查法的過程中，工作人員應合理增加地質采樣點，確保采樣位置充足，及時做好重砂的測量分析對比工作。因此，對于穩定性較高的金屬礦產、非金屬礦產進行勘查時，重砂勘查法的應用更為普遍。

3.6 礫石勘查法

當礦體暴露在地表較長時間后，礦體將會被風化并變成礦礫，受到自身重力、水、冰川等因素的影響，礫石將會持續擴散，面積分布也隨之增加，順著山坡、水流、冰川等系統來分析和追蹤礦礫。

3.7 GPS勘查法

近些年，由于GPS技術所具備的定位功能十分精準，使得地質勘查中引入了該技術并加以普及。借助GPS找礦技術，工作人員能夠使用衛星、無線電來定位各種物質，準確坐標數據發送后，GPS設備可以將礦區實際位置準確地確定下來，得到的位置結果能夠將有益參考提供給工作人員的地質鉆探找礦。與此同時，深部的往往蘊含著大量礦產，但深部礦產的物理特性、化學特性不平穩，此時，工作人員可將GPS勘查法與波譜儀設備相結合，通過GPS完成定位工作后，使用波譜儀開展具體的光譜分析工作，從而得到礦產分布的光譜曲線，最終順利完成勘查工作。

3.8 熒光勘查法

熒光勘查法通過X射線來照射礦物，獲得礦物的有關信息數據，便捷性、準確性較強。經過X射線照射后，礦物所具備的元素特征會表現在光線中，工作人員再借助熒光劑來解讀反射光線，進而把礦產的品位、元素成分等內容確定下來，為地質勘查工作奠定良好的基礎[4]。

4 地質鉆探找礦技術的具體應用及提升方法

4.1 連續鉆探取樣技術

連續鉆探取樣技術借助氣體壓力為鉆桿提供推動力，使巖石被徹底粉碎，為后續的礦產資源成分分析提供便利，使后續的找礦研究得到大量的理論基礎。進行鉆探時，深部的巖屑會被設備帶到地表，工作人員多次、反復地測量后，能夠將礦體的具體厚度、所處深度、品位等有關數據得出?？陀^來講，連續鉆探取樣技術所采集的樣本是深部樣本，這使得根據該樣本得到的找礦信息精確性更高，從而提高了工作人員地質鉆探找礦的效率。

4.2 繩索取芯技術

繩索取芯技術被廣泛用于地質鉆探找礦中，繩索取芯主要采用金剛石鉆頭鉆進，鉆進工藝體現在其鉆進效率高、穩定性強、孔內事故少、巖芯采取率高等優勢，尤其在復雜的地層條件下，存在人為不可抗拒的自然因素導致的孔內事故中，繩索取芯技術工藝可大程度減小了處理孔內事故的難度，保障了鉆探施工的正常鉆進。因此，繩索取芯技術的開發運用，將鉆探工作提高了一個新的臺階，同時也將深部礦產資源勘查工作得到了進一步的發展。

4.3 提升鉆探技術方法

提升鉆探技術方法主要圍繞鉆探施工六大指標，能夠使深部探礦施工過程準確、高效的完成，達到地質目的。第一，確定巖礦心采取率。根據地質設計要求和合同要求，可以全孔采心、部分采心或全孔不采心。在固體礦產勘查取心孔段中，一般平均采取率應達到70%以上，礦芯采取率應達到80%以上，對于復雜型和多脈帶型的礦床，應嚴格控制鉆進回次長度，多次取芯以保證巖礦芯采取率；有特殊要求時，按設計書或合同的規定執行。

第二，彎曲度測量。機臺應及時、定點測量鉆孔頂角及方位角，通常情況下，頂角小于3°的直孔或斜孔，每鉆進100m測一次頂角（不側方位角，原因是測斜儀器有一定的誤差，頂角小于3°時，測定的方位角不準確），在斜孔或頂角大于3°的直孔，每50m測一次頂角和方位角。定向鉆進或易斜鉆孔應適當縮短測斜間距。

第三，簡易水文觀測。使用清水或無固相沖洗液的鉆孔中，每班至少觀測水位1～2回次。每觀測回次中，提鉆后、下鉆前各測量一次水位，間隔時間應大于5分鐘，終孔后應進行24小時穩定水位觀測。

第四，測量與校正。進出礦層時、下套管前和終孔后必須校正孔深?？咨钫`差率小于千分之一時不修正報表，孔深誤差率大于千分之一時要修正報表。

第五，原始班報表。各班必須指定專人在現場用鋼筆及時填寫原始報表，要做到真實、齊全、準確、整潔。

第六，封孔。臨近終孔前施工管理部門根據地質部門提出的實際鉆孔柱狀圖和封孔要求，編寫封孔設計，交機臺執行。

5 結語

總而言之，研究深部地質鉆探找礦與礦產資源勘查具有重要的意義。相關人員應對當前地質資源勘查的概況有一個全面了解，充分把握地質鉆探找礦與礦產資源勘查的基本原則，熟悉深部礦產資源勘查的主要方法，能夠將連續鉆探取樣技術、繩索取芯技術等多種技術運用于地質鉆探找礦中，從而提高找礦工作和地質勘查工作的效率，對深部礦產展開科學、合理地利用。