復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下的地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用

廖志強(qiáng)，文永華，李安邦（湖北省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖北孝感432000）

復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下的地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用

廖志強(qiáng)，文永華，李安邦（湖北省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖北孝感432000）

我國地域比較寬廣，物產(chǎn)相對(duì)比較豐富，但大多數(shù)礦產(chǎn)分布于地質(zhì)地貌較復(fù)雜的區(qū)域，因而給礦產(chǎn)勘查工作帶來了一定的困難。本文介紹了幾種常用的地質(zhì)勘查技術(shù)，探討了礦產(chǎn)勘查工作的技術(shù)方法，綜合分析比較了各種勘查技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下的合理運(yùn)用，以便更好的提高復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作效率。

復(fù)雜地質(zhì)地貌；地質(zhì)勘查；技術(shù)

引言

我國地域遼闊，地理跨越幅度大，因此地質(zhì)和地貌條件復(fù)雜。如果要充分開展地質(zhì)勘查工作，必須以當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌為基礎(chǔ)，比較討論各種勘查技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于不同的地質(zhì)地貌需要使用不同的地質(zhì)勘查技術(shù)并合理應(yīng)用。

1 地質(zhì)勘查技術(shù)方法

礦產(chǎn)勘查時(shí)為了研究礦床的地質(zhì)構(gòu)造，揭露、追索和圈定礦體，查明礦產(chǎn)的質(zhì)與量，以及了解礦床的開采技術(shù)條件，就要采用各種工程手段和技術(shù)方法?，F(xiàn)代地質(zhì)勘查的技術(shù)方法主要有地質(zhì)測(cè)量、地球物理測(cè)量、地球化學(xué)測(cè)量、遙感測(cè)量、探礦工程等。

1.1 地質(zhì)測(cè)量

地質(zhì)測(cè)量是地質(zhì)勘查工作中最常用的一種工作手段，其工作重點(diǎn)主要在于尋找礦產(chǎn)資源信息，研究預(yù)測(cè)地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用等因素與成礦作用的關(guān)系，總結(jié)礦化富集規(guī)律與找礦標(biāo)志。它是其他各項(xiàng)地質(zhì)工作布暑的基礎(chǔ)與前提。

1.2 地球物理測(cè)量

它是以各種巖石和礦石的磁性、放射性、密度、電性等物理性質(zhì)的差異為研究基礎(chǔ)，用不同的物理方法和物探儀器，探測(cè)天然地球物理場(chǎng)的變化，發(fā)現(xiàn)物探異常，通過解釋評(píng)價(jià)物探異常而進(jìn)行找礦的方法。地球物理測(cè)量的主要方法有磁法測(cè)量、放射性測(cè)量、重力測(cè)量、電法測(cè)量、地震測(cè)量等。

（1）磁法測(cè)量，由于自然界的巖石和礦石具有不同磁性，它使地球磁場(chǎng)在局部地區(qū)發(fā)生變化，產(chǎn)生各不相同的磁場(chǎng)，出現(xiàn)地磁異常。利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常，進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法。

（2）放射性測(cè)量它是根據(jù)放射性射線的物理性質(zhì)，利用專門的儀器、設(shè)備，如輻射儀、射氣儀等，通過測(cè)量放射性元素的射線強(qiáng)度或射線濃度來尋找放射性元素礦床以及與放射性元素共伴生的其它礦床的一種物探方法。

（3）重力測(cè)量是利用組成地殼的各種巖體、礦體的密度差異所引起的重力變化而進(jìn)行地質(zhì)勘探的一種方法。

（4）電法測(cè)量是根據(jù)巖石和礦石導(dǎo)電性、電化學(xué)活動(dòng)性、導(dǎo)磁性等電性差異來找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種方法。

（5）地震測(cè)量它是利用人工激發(fā)的地震波在不同的地層分界面就會(huì)產(chǎn)生反射波或折射波，在地面用專門的儀器設(shè)備接收反射性號(hào)，再由儀器計(jì)算處理，判斷地層的巖性，準(zhǔn)確地測(cè)定界面的深度和形態(tài)，地震測(cè)量是石油、煤田勘探最常用的物探方法。

1.3 地球化學(xué)測(cè)量

它是以地球化學(xué)理論為基礎(chǔ)，從各種天然物質(zhì)中系統(tǒng)地采集樣品，分析測(cè)試某些地球化學(xué)元素的特征數(shù)值，對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)地球化學(xué)異常，通過對(duì)地球化學(xué)異常的解釋評(píng)價(jià)而進(jìn)行找礦的方法。常用的地球化學(xué)測(cè)量方法有水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量、土壤地球化學(xué)測(cè)量、巖石地球化學(xué)測(cè)量等。

（1）水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量。通過系統(tǒng)地采集地表水系中的沉積物質(zhì)的樣品，測(cè)定元素含量或其他地球化學(xué)特征，以發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的異常，并進(jìn)而尋找礦床的方法。

（2）土壤地球化學(xué)測(cè)量。這種方法是系統(tǒng)地測(cè)量土壤及各種風(fēng)化產(chǎn)物中的礦物元素含量或其他地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的各類次生異常，并進(jìn)而尋找礦床。

（3）巖石地球化學(xué)測(cè)量。這種方法是系統(tǒng)地采集巖石樣品，分析其中的礦物元素含量，以發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的各類原生異常，并進(jìn)而尋找礦床。

1.4 遙感測(cè)量

遙感測(cè)量是一種新興的綜合性探測(cè)技術(shù)。它通過遙感平臺(tái)上裝置的傳感器，遠(yuǎn)距離接受目標(biāo)反射或發(fā)射的各種不同波段的電磁波信息，經(jīng)過對(duì)這些信息的處理和解譯，達(dá)到對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的探測(cè)和識(shí)別的目的。遙感可分為可見光和反射紅外線遙感、熱紅外遙感和微波遙感三類。

1.5 探礦工程

槽探、鉆探、坑探是探工類技術(shù)中比較重要的三種手段工作方法。

（1）槽探它是在地表挖掘的一種槽形工程，主要揭露近地表覆蓋層下3m以內(nèi)的基巖地層、地質(zhì)界線、構(gòu)造、礦化體，了解地層、構(gòu)造、礦體的特征和延伸情況以及礦體與圍巖、構(gòu)造的關(guān)系。

（2）鉆探工程是深部找礦的主要勘查手段，通過鉆探機(jī)械向地下鉆進(jìn)鉆孔，從中獲取巖芯、礦芯，了解深部地質(zhì)構(gòu)造及礦體的賦存變化規(guī)律。

（3）坑探工程是按一定的規(guī)格從地表向礦體內(nèi)部掘進(jìn)通道，主要揭露追索深部礦體賦存狀態(tài)，了解礦石組分及品位，詳細(xì)觀察礦體與圍巖、構(gòu)造的接觸關(guān)系。

2 復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下勘查技術(shù)的應(yīng)用

我國地域遼闊，地理跨越幅度大，因此地質(zhì)和地貌條件復(fù)雜。地質(zhì)勘查作為一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，對(duì)技術(shù)水平要求相對(duì)來說比較高，所以地質(zhì)勘查技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，對(duì)于不同的地質(zhì)地貌需要使用不同的地質(zhì)勘查技術(shù)并合理應(yīng)用。

2.1 遙感地質(zhì)測(cè)量

遙感地質(zhì)測(cè)量是綜合應(yīng)用現(xiàn)代的遙感技術(shù)來研究地質(zhì)規(guī)律，進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查和資源勘查的一種方法。它是從宏觀的角度，著眼于由空中取得的地質(zhì)信息，即以各種地質(zhì)體和某些地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)電磁波輻射的反應(yīng)作為基本依據(jù)，綜合其他地質(zhì)資料，以分析判斷一定地區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)情況。它具有調(diào)查面積大、速度快、成本低、不受地面條件限制等優(yōu)點(diǎn)。目前發(fā)展應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量、發(fā)現(xiàn)及研究與礦產(chǎn)有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象。 幫助確定重點(diǎn)勘查工作區(qū)、參照地形標(biāo)定工作路線、部署地球化學(xué)或地球化學(xué)測(cè)線位置，是指導(dǎo)勘查設(shè)計(jì)較理想的基礎(chǔ)資料。

2.2 航空物探測(cè)量

在復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下普通的物探測(cè)量工作的應(yīng)用受到一定的限制，但航空物探測(cè)量技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下就有較大的優(yōu)勢(shì)，由于其測(cè)量設(shè)施安置在航空設(shè)備上，測(cè)量距地表有一定高度，不受地形地貌的影響，而且通過技術(shù)手段，能過濾一些環(huán)境物探場(chǎng)的影響，是確定異常體的大致性質(zhì)、規(guī)模、位置，是復(fù)雜地形地質(zhì)地貌條件下較理想的一種物探測(cè)量方法。

2.3 地球化學(xué)測(cè)量

在地形地貌復(fù)雜，區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)資料缺乏的情況下，采用地球化學(xué)測(cè)量方法，通過采集巖石、土壤、河流沉積物、植被以及水等介質(zhì)，分析化學(xué)靶元素和探途元素，查明靶元素和探途元素異常分布，圈定次生暈和原生暈進(jìn)而圈定出有利于礦床賦存的異常區(qū)，縮小找礦區(qū)域，是礦產(chǎn)勘查中一種有效的勘查方法。

地球化學(xué)測(cè)量除用于地質(zhì)找礦之外，現(xiàn)已有效的應(yīng)用于環(huán)境地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、污染監(jiān)測(cè)等多方面。

2.4 探礦工程

在地形切割強(qiáng)烈，地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，探礦工程最有效的方法就是鉆探和坑探。

鉆探主要用于探明深部地質(zhì)和礦體厚度、礦石質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造情況。鉆探具有速度快，工作周期短的特點(diǎn)。

經(jīng)過數(shù)十年的努力我國鉆探技術(shù)進(jìn)展很快。巖芯鉆探已推廣了繩索取芯金剛石鉆探，并朝著多種鉆探工藝配合的方向發(fā)展。沖擊回轉(zhuǎn)鉆探、定向鉆探、反循環(huán)鉆探、坑道鉆探、復(fù)雜巖層鉆進(jìn)技術(shù)等都取得了成效。鉆探技術(shù)已廣泛用于陸地區(qū)調(diào)與普查、能源與固體礦產(chǎn)、地?zé)峥辈?，建筑基礎(chǔ)勘察；水域里的濱海鉆探、深海鉆探和極地鉆探等，以及地下坑道中鉆探等。

坑探工程可以直接揭露到礦體，能直觀的、詳細(xì)的揭示礦體的形態(tài)與變化。但有工作周期長，勘查成本較高，復(fù)雜地質(zhì)條件下安全保障措施要求高的特點(diǎn)。

綜上所述，在復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下，遙感地質(zhì)測(cè)量、航空物探測(cè)量是現(xiàn)代地質(zhì)勘查優(yōu)先考慮的先進(jìn)的技術(shù)方法，地球化學(xué)測(cè)量是進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)的補(bǔ)充手段，探礦工程是圈定礦體，查明礦石質(zhì)與量，評(píng)價(jià)礦床經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最終手段。

3 結(jié)束語

勘查實(shí)踐證明，目前所使用地質(zhì)勘查技術(shù)，并不是單一的，無論那種技術(shù)多么好，它必須應(yīng)用于適合的環(huán)境才有效，應(yīng)用勘查技術(shù)獲得的信息還必須結(jié)合實(shí)際地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行解釋。因此，地質(zhì)勘查工作必須熟悉每一種勘查技術(shù)，以便對(duì)其經(jīng)濟(jì)有效性進(jìn)行充分的評(píng)價(jià)。

[1]陽正熙.礦產(chǎn)資源勘查學(xué).21世紀(jì)高等院校教材.

[2]豆 猛.基于復(fù)雜地質(zhì)地貌探討地質(zhì)勘察技術(shù)[J].地球，2015（9）.

[3]胡忠旭.基于復(fù)雜地質(zhì)地貌探討地質(zhì)勘察技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2016（2）：46.

[4]劉 天.基于復(fù)雜地質(zhì)地貌探討地質(zhì)勘察技術(shù)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（5）：43～44.

P624

A

2095-2066（2016）36-0103-02

2016-12-10

廖志強(qiáng)（1965-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作。