何志杰
(中國冶金地質總局內蒙古地質勘查院,內蒙古 呼和浩特 010000)
金屬礦產對于我國社會發展的重要性不言而喻,其屬稀缺資源且金屬礦的形成過程也十分復雜且漫長。伴隨我國經濟水平的持續發展以及人們生活水平的提升,社會各界對于金屬礦產的需求量也有了明顯增加,這就導致了金屬礦的大量開采,淺層金屬礦產被開發完后,人們開始向更深層的地層進行找礦,這就增加了找礦工作的難度,礦產勘查部門需要應用更加先進的找礦技術,進而提升礦產勘查工作的準確性。此外,在對礦產勘查技術進行選擇時還需做到因地制宜,根據勘查地區的地質情況選擇適宜的勘查找礦技術,以便提升礦產勘查工作質量,為礦產開采作業打下良好基礎。
就目前的發展形勢來看,我國的金屬礦產勘查工作還有較大的進步空間,其在實際工作開展環節還存在一些問題有待完善,這些問題具體表現在以下方面:首先,礦產勘查技術有待優化升級,傳統的金屬礦產勘查工作主要是針對淺層礦,通過前文敘述可以得知,近年來,我國的礦產開采逐漸向深層化方向發展,這也導致了一些老舊的勘查技術逐漸不能適應當前的發展形勢,對于更深層的金屬礦產需要應用更加先進的勘查技術進行找礦;第二,金屬礦產主要包含有色金屬、黑色金屬、稀有金屬和貴金屬。我國目前對于金屬礦產的勘查主要集中在有色金屬和黑色金屬方面,對于稀有金屬和貴金屬的勘查還有待進步;第三,還需建立更加專業的勘查工作隊伍。礦山勘查工作的系統性和專業性較強,其勘查工作包含礦區及附近的水文地質、工程地質、環境地質等多方面內容,所涉及的領域及知識體系也較為廣泛,因此,礦產勘查工作對于相關工作人員的專業素養提出了較高的要求。
由此可見,組建由高素質人員構成的礦產勘查團隊是保證勘查任務順利完成的前提。但是,由于礦產勘查工作環境艱苦且需長年工作生活在野外,導致從事該行業的高端人才較少,這對于礦產勘查隊伍的發展是十分不利的,需要相關企業在人才隊伍建設與培養方面做出更多努力。
地球物理勘探簡稱物探,它是指通過研究和觀測各種地球物理場的變化來探測地層巖性、地質構造等地質條件。由于組成地殼的不同巖層介質往往在密度、彈性、導電性、磁性、放射性以及導熱性等方面存在差異,這些差異將引起相應的地球物理場的局部變化。通過量測這些物理場的分布和變化特征,結合已知地質資料進行分析研究,就可以達到推斷地質性狀的目的。該方法兼有勘探與試驗兩種功能,和鉆探相比,具有設備輕便、成本低、效率高、工作空間廣等優點。在金屬礦產勘查中應用的物探技術主要包括以下幾種。
3.1.1 地面瞬變電磁勘探技術
該技術的作業原理是通過電磁設備將脈沖磁場直接發射到地質結構中,通過對脈沖磁場波形的研究,判斷礦產資源的分布與儲量。金屬礦資源可以產生磁場環境,勘查人員可以通過磁場環境的變化應用相應設備對相關數據進行采集分析,進而獲取磁場變化規律,進而對地下礦產資源的具體情況進行了解。地面瞬變電磁勘探技術對地下結構和金屬礦的影響較小且探測精度高,是金屬礦產勘查工作中應用較為廣泛的技術之一。

圖1 地球物理勘探技術探測巖層介質、彈性、導電性、磁性
3.1.2 地震勘探技術
地震技術是在地表以人工方法激發地震波,在向地下傳播時,遇有介質性質不同的巖層分界面,地震波將發生反射與折射,在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號與震源特性、檢波點的位置、地震波經過的地下巖層的性質和結構有關。通過對地震波記錄進行處理和解釋,可以推斷地下礦產資源的性質和形態,其作業原理與地面瞬變電磁技術的原理相似,目前也得到了廣泛應用。
3.1.3 重力勘探技術
重力勘查技術是利用組成地殼的各種巖礦體的密度差異而引起的重力變化而進行地質勘探的一種方法。它是以牛頓的萬有引力定律為基礎。只要勘探地質體有一定的剩余質量,埋藏深度較小,地形起伏影響較小,就可用精密重力儀器測出重力異常。然后結合工作區的地質資料,對重力異常進行定性或定量解釋,便可分析判斷該地區礦產資源的分布位置及形狀。重力勘探技術具有勘探深度與廣度大等優勢,且作業成本較低,適合在金屬礦產勘查中推廣應用。
地球化學勘探簡稱“化探”。化探技術是通過對勘查區域地表與地下元素分布情況的研究,觀察其化學規律。該技術的應用思路為應用化學勘查方法進行大范圍勘查,并根據情況不斷縮小找礦靶區,然后在通過適當方法在靶區內進行找礦,地球化學勘探技術主要包含以下幾種:
3.2.1 土壤地球化學測量
土壤地球化學測量主要用于詳查階段,即在普查后所圈出的靶區、礦區外圍成礦有利地段進行。其目的是圈出礦體或礦化體,指導山地工程的布置。該方法是運用化學手段檢測土壤結構中各類物質的含量,發現與礦化有關的各類次生異常,進而實現找礦目標。與其他技術相比,土壤地球化學測量可以在殘積層土質測量中應用,勘查工作的科學性和效率更高。
3.2.2 巖石地球化學測量
巖石地球化學測量方法經過多年的發展已經在我國找礦領域得到了廣泛運用。該技術可以對勘查區域內的微量元素含量和化學特性進行分析,進而對該區域內是礦產情況進行判斷,以便為后續的采礦工作提供必要的數據支持。伴隨該技術的不斷進步,其在礦產布局結構分析和實際的礦產測量操作管理工作中的應用也取得了較為理想的效果,成為了化探技術中使用率較高的技術之一。
3.2.3 水系沉積物地球化學測量
水系沉積物地球化學測量技術對水系沉積物進行采集、監測、分析,并檢測其中的各元素含量和化學特性,以此獲得該地區的地質構造詳情,進而為金屬礦產的勘查工作提供相關數據。該技術的應用特點表現在其需要采集較多的樣本,且對于勘查人員的技術水平和相關儀器設備的要求較高,同時其勘查結果也會更加全面。
遙感技術(RS)是通過高空或者外層空間地理電磁波信息對勘查目標進行統一的掃描和攝影,然后將掃描結果進行傳輸和處理,實現地球表層物質與現象遠距離控測識別。遙感技術在金屬礦產勘查中的應用,根據其不同的專業技術內容,提高整體勘查結果的科學性,具體主要體現在以下幾個方面:①多光譜技術。通過多光譜技術能夠實現對金屬礦產勘查范圍的優先分析和勘查,結合MSS、TM等技術,對勘查過程中的特殊影像體的色調進行細化分析,采取其中的蝕變信息。從而實現對于不同電磁波譜段變化的獲取,使得遙感技術對于不同植被的覆蓋情況進行更加充分的調查,擴大了整體遙感勘查信息數量。多光譜技術在斷裂帶中能夠得到更加顯著的應用,對其金屬礦產勘查情況進行匯總,提高信息識別能力。②高光譜遙感技術。該技術主要針對金屬礦產勘查中的礦物識別環節和金屬礦產勘查環節,能夠通過可見光進行高光譜分辨率成像,幫助勘查人員實現對礦物組合和類別的分類,提高礦物質蝕變強度估算的準確性。同時,高光譜遙感技術還能對礦產資源的有利位置進行識別,增加遙感數據獲取效果。

圖2 高光譜遙感技術識別礦產資源位置圖
對于金屬資源的勘查與開發需要嚴格遵照可持續發展原則,所以,強化對金屬礦資源的監管是十分必要的。有關部門要不斷完善監督管理工作制度,同時,對于金屬礦產的勘查與開發制定明確的操作規范,進而減少因操作失誤導致的礦山事故。
在礦山企業方面,也需不斷強化內部監督管理工作,對于金屬礦的勘查與開采作業需嚴格按照既定規范執行,杜絕違規操作行為的出現,進而實現對金屬礦產資源的合理開發和科學保護。
礦產資源勘查工作除了為礦產開采提供依據外,其還在保護礦區環境方面發揮著十分重要的作用。相關工作人員要不斷提升自身的環境保護意識,并將環保理念與礦產勘查工作相結合。礦山開采作業不可避免的會對礦區周邊環境造成影響,如果在礦產開發過程中處理不當,則會對環境造成嚴重的破壞。
因此,礦產資源勘查工作人員需要做好環境保護工作,通過制定科學合理的作業規范,提升勘查工作質量,進而為礦產的開發和環境的保護工作提供相應依據,實現金屬礦開發經濟效益與環境效益的協同發展。
我國地域廣袤經緯跨度較大,這也造就了我國地質結構的多樣性,勘查地區的地貌特點、地質構造以及生態環境等因素都會對礦產的勘查工作造成影響。
因此,在進行金屬礦產勘查工作時,相關工作人員應依據礦產資源的分布規律進行,對于勘測地區的地質情況及氣候特點等要素進行深入了解。在不違背自然規律的前提下有序開展勘查工作,進而準確掌握勘測區域的地質構造情況以及礦產分布規律。
科學合理的工作部署是保證勘查工作準確性的基礎,相關勘查部門應注重對相關工作規劃與設計。通常情況下,金屬礦產勘查工作可按照點面結合的方法開展,通過對成礦區域的研究,做好礦點劃分工作,進而有效提升找礦工作的精確度。
在具體的工作開展中,相關人員需注重以下方面要點:首先,在小比例尺礦產勘查中,工作人員需針對有望礦點進行初篩,進而對找礦遠景區進行確定;第二,在更大的比例尺中,可通過遙感技術進行地質勘測,深化找礦遠景區的了解,深入勘測礦點異常情況,進而依據相關數據科學劃分找礦靶區;第三,在展開勘查工作的過程中,管理部門還需要制定完善的操作規范,對強化勘查技術措施的應用與管理,同時還需樹立環保意識,將礦產勘查工作對環境的影響降到最低,實現金屬礦山開發的可持續發展。
通過對文章的分析可以得出以下結論,金屬礦產資源對于我國的發展發揮著不可替代的作用,近年來,我國對于金屬礦產的開發也在逐漸向深層化方向發展,但是,由于受到多方面因素的影響,致使我國的金屬礦產勘查工作還有較大的進步空間。
因此,相關勘查部門要對當前的工作現狀進行科學分析,發現其中存在的問題,并通過引進更加科學的勘查技術和強化勘查作業管理等多種手段,不斷提升礦產勘查工作質量,進而為我國金屬礦山開發行業的持續發展打下堅實基礎。