金屬礦產(chǎn)勘查技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探討

滕民強(qiáng)

(黑龍江省地球物理勘察院)

金屬礦產(chǎn)勘查技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探討

滕民強(qiáng)

(黑龍江省地球物理勘察院)

近年來，隨著探測技術(shù)、測試技術(shù)的進(jìn)步，金屬礦產(chǎn)勘查技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。通過對目前金屬礦產(chǎn)勘查技術(shù)與方法進(jìn)行梳理與分析，并就勘查方法的合理選擇策略以及排除金屬礦床勘查安全隱患的對策進(jìn)行了討論，為進(jìn)一步提高金屬礦產(chǎn)勘查工作效率提供參考。

金屬礦產(chǎn) 勘查技術(shù) 勘查隱患

地質(zhì)勘探的目的是獲取礦產(chǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、有用資源的含量等信息，為制定礦床開采方案、確保礦產(chǎn)安全開采提供參考。目前金屬礦床勘查技術(shù)方法多種多樣，通過對應(yīng)用較多的勘查方法的基本原理、特征進(jìn)行剖析，并就工程應(yīng)用中勘查方法的有效選擇方法進(jìn)行探討，為提高地質(zhì)勘探工作效率提供借鑒。

1 金屬礦產(chǎn)勘探技術(shù)

(1)地下電磁波法。地下電磁波法是利用電磁波可以在地下傳播的特性，來解決工程問題和普查、勘查有用的礦產(chǎn)資源。前蘇聯(lián)于1923年便開始將各類不同的無線電波法應(yīng)用于普查勘探及解決各類工程地質(zhì)問題。該方法在當(dāng)時被為陰影法，后來被稱為無線電波透視法，目前統(tǒng)稱為地下電磁波法。目前，該方法在地質(zhì)找礦方面的作用已經(jīng)得到肯定，應(yīng)用較為廣泛。

(2)地震勘查技術(shù)。地震勘探技術(shù)雖然目前仍處于前期發(fā)展階段，其應(yīng)用主要表現(xiàn)在2方面：①可通過對某地段巖石和礦石的物理性質(zhì)進(jìn)行分析來判斷對其勘測是否有意義；②利用金屬礦產(chǎn)和散射波長特性的相關(guān)性，對散射波長進(jìn)行分析判斷所探測的金屬礦產(chǎn)是否存在。散射波法的優(yōu)勢在于能夠有效勘探地下非均勻分布的介質(zhì)[1]，折射波法的優(yōu)勢在于能夠?qū)ΦV產(chǎn)基巖、基底中含有的金屬進(jìn)行有效勘探。盡管折射波法被較早運(yùn)用到實踐中，但對于被覆蓋于高速層下的低速層，或相對較復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)而言，該方法顯得無能為力。面對差異較大的地質(zhì)體，散射波法則能夠有效并及時地發(fā)現(xiàn)金屬礦中的非均勻地質(zhì)體。將反射波法與金屬礦產(chǎn)關(guān)聯(lián)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息相結(jié)合進(jìn)行勘探，能夠有效確定礦產(chǎn)的分布范圍及構(gòu)造形態(tài)，標(biāo)注礦產(chǎn)中的斷層。較精細(xì)的井中地震勘測方法主要涉及垂直地震剖面等來獲取有效數(shù)據(jù)及參數(shù)，彌補(bǔ)其余地震勘測方法的不足(如對于傾斜大于65°的礦區(qū)的勘探信息獲取較困難)。

(3)地質(zhì)遙感技術(shù)。地質(zhì)遙感技術(shù)將現(xiàn)代遙感技術(shù)及時運(yùn)用于地質(zhì)勘探中，能夠勘察地質(zhì)資源并對其進(jìn)行調(diào)查研究。不同的地質(zhì)體對于電磁波的輻射所產(chǎn)生的效果各不相同，地質(zhì)遙感技術(shù)則利用不同地質(zhì)體的差異性，通過對相關(guān)資料的分析研究，獲得相應(yīng)地區(qū)地質(zhì)體的構(gòu)造信息。該技術(shù)不僅促進(jìn)了勘探工作的現(xiàn)代化，充分發(fā)揮了遙感技術(shù)在找礦方面和地質(zhì)環(huán)境勘查方面的優(yōu)勢，而且還融合了許多理論方法，可以快速劃分出礦區(qū)的構(gòu)造及蝕變礦帶，節(jié)約勘探成本，實現(xiàn)勘探效果的最優(yōu)化。此外，高光譜遙感技術(shù)作為地質(zhì)遙感技術(shù)的一類，也日漸得到重視。

(4)透射波法。因地震散射波的能量較弱，對于處于較深、上方蓋層較凌亂的礦層，一般很難捕捉其有用的散射波，因而對地震散射波的提取、搜集難度較大。可見，地震勘探技術(shù)的局限性較為明顯，而透射波法則能夠?qū)ι鲜鎏厥獾牡V層進(jìn)行有效探測，由于其包含了大量的地層信息而被廣泛應(yīng)用于人工深部地震勘探中。目前，地震直接成像技術(shù)可以滿足礦產(chǎn)勘測的要求，這是將透射波法應(yīng)用在地質(zhì)勘測中的一個重要依據(jù)；地震波在礦體中傳播后會留下諸如振幅和相位轉(zhuǎn)換等諸多信息，而地震波在兩點之間的傳播途徑具有走時多值性，可反映出很多關(guān)于礦體的屬性信息，這也是將透射波法應(yīng)用到地質(zhì)勘探中的一個重要依據(jù)。

(5)其他物理勘探技術(shù)。物理勘測技術(shù)主要包括電法、磁法、重力、綜合物探等方法[2-5]。以電法、磁法為主要的物探方法，分別占總物探方法應(yīng)用次數(shù)的86%和11%；而重力及綜合物探方法則僅占總物探方法應(yīng)用次數(shù)的3%。對于不同類型的礦產(chǎn)，勘探方法的選用具有較大的差異(圖1)。

圖1 各類金屬礦產(chǎn)勘查中物探技術(shù)應(yīng)用情況

由圖1可知，79%的磁法用于黑色金屬礦產(chǎn)勘查，87%的電法被用于有色和貴金屬礦產(chǎn)勘查，92%的重力測量方法被用于黑色和有色金屬礦產(chǎn)勘查，69%的綜合物探方法被用于貴金屬礦產(chǎn)勘查。物理勘測方法是一種重要的找礦手段，可以反映出地質(zhì)異常體及其周圍環(huán)境在物質(zhì)及結(jié)構(gòu)上的差異。

(6)其他化學(xué)勘探技術(shù)?；瘜W(xué)勘探的目的是查明以元素的空間分布形式出現(xiàn)在非均質(zhì)地球化學(xué)場中的礦體相關(guān)的異常信息。該類技術(shù)主要包括水系沉積物化學(xué)測量、土壤化學(xué)測量、巖石地球化學(xué)測量和綜合化探等方法[6-7]，有色金屬、貴金屬的礦產(chǎn)勘查應(yīng)用較為廣泛(圖2)。

圖2 金屬礦產(chǎn)勘查中化探技術(shù)應(yīng)用情況

由圖2可知：綜合化探測量在黑色金屬礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用較多，相對來說，在有色金屬礦產(chǎn)勘查中，綜合化探測量、土壤地球化學(xué)測量、水系沉積物地球化學(xué)測量等方法應(yīng)用較少[8]。

2 勘探方法合理選擇

一般來說，對于不同的礦產(chǎn)類型、不同的找礦階段需要采用不同的勘探方法，影響地質(zhì)勘探方法選擇的因素包括礦床類型、礦產(chǎn)形成原因、施工條件、礦區(qū)地質(zhì)條件等[9]。在最初的調(diào)繪選區(qū)階段，主要運(yùn)用地質(zhì)遙感技術(shù)，并適當(dāng)進(jìn)行實地考察及地質(zhì)資料的整理了解，通過對獲得的相關(guān)地質(zhì)信息進(jìn)行全

面分析，確定下一步的主要勘測區(qū)域。預(yù)查階段則是更深層地對地質(zhì)表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和調(diào)查，在此階段主要采用物理勘探技術(shù)，同時采取相應(yīng)的地質(zhì)測量技術(shù)，對于有異常的地質(zhì)區(qū)域，適當(dāng)采取一些工程進(jìn)行鉆探和驗證，確定礦場潛力較大的地域。

3 金屬礦產(chǎn)勘查安全隱患排除

金屬礦產(chǎn)勘查工作中存在很多安全隱患，主要包括車輛傷害、坍塌事故、觸電危險、中毒窒息危險、火藥爆炸等。對此，首先應(yīng)注重安全管理，并將其納入企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃中，保障勘探人員的生命安全與健康，正確處理安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系；其次完善安全生產(chǎn)責(zé)任制，對特種作業(yè)人員、專職安全員等組織定期或不定期的安全生產(chǎn)培訓(xùn)；再次，建立獎罰制度，將安全與績效掛鉤；最后，運(yùn)用多種渠道對勘查安全進(jìn)行教育宣傳，利用報紙、黑板報、電視、網(wǎng)絡(luò)等加大宣傳力度，進(jìn)一步深化對勘查安全的認(rèn)識。

4 結(jié) 語

隨著地質(zhì)勘探技術(shù)的快速發(fā)展，大量新技術(shù)日益涌現(xiàn)，通過對近年來應(yīng)用較多的金屬礦產(chǎn)地質(zhì)勘探技術(shù)的原理和特征進(jìn)行梳理，在此基礎(chǔ)上對不同地質(zhì)勘探階段的勘探技術(shù)的選擇策略以及地質(zhì)勘探過程中安全隱患的排除措施進(jìn)行了討論，對于提高金屬礦產(chǎn)地質(zhì)勘探工作效率具有一定的參考價值。

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2015-05-21)

滕民強(qiáng) (1981—)，男，工程師，碩士，150036 黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)湘江路1號。