金屬礦產(chǎn)資源鉆探技術(shù)探討

■賈占宏（青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì)青海西寧810012）

金屬礦產(chǎn)資源鉆探技術(shù)探討

■賈占宏
（青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì)青海西寧810012）

在地質(zhì)勘探中，通常以鉆探工程和坑探工程為主，輔以地球物理勘探和地球化學(xué)勘查。地質(zhì)鉆探，根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)，在預(yù)定地點(diǎn)，利用鉆探設(shè)備鉆穿巖層，取得巖樣、水樣、土樣等實(shí)物資料，并通過(guò)鉆孔進(jìn)行地下物理測(cè)量或地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)等，在地質(zhì)勘探中應(yīng)用最廣。

金屬礦產(chǎn) 礦產(chǎn)資源 勘查技術(shù)

1　興海縣鄂拉山口銀多金屬礦概述

通過(guò)對(duì)興?？h鄂拉山礦源大致存在區(qū)內(nèi)的資料進(jìn)行綜合對(duì)比、分析研究等一系列的技術(shù)和措施來(lái)觀測(cè)和驗(yàn)證預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)的礦源分布、礦源開(kāi)采前景，為下一步普查做基礎(chǔ)。青海省興?？h鄂拉山口銀多金屬礦位于柴達(dá)木地塊東南緣——鄂拉山火山～巖漿弧弧前增生楔西南部之顎拉山造山帶南部，處于北北西向溫泉～瓦洪山斷裂構(gòu)造帶的東南端，在平面上處于東西向構(gòu)造帶、北北西構(gòu)造帶和北東向構(gòu)造帶的交匯處，其北北西向溫泉斷裂對(duì)盆地沉積，火山活動(dòng)起著明顯的控制作用。在該斷裂以西為中酸性、酸性侵入巖廣泛分布的顎拉山巖漿巖帶，以東則為河卡山前陸逆沖斷帶，發(fā)育三疊紀(jì)陸相火山巖和含火山巖的復(fù)理石建造，并發(fā)育火山機(jī)構(gòu)，是我省重要的多金屬成礦帶——鄂拉山多金屬成礦帶。掌握了這些資料后就可以進(jìn)行普查。普查就是對(duì)有開(kāi)采前景的礦化區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)、物探、化探和取樣工程，對(duì)礦源的開(kāi)采和范圍進(jìn)行確定，通過(guò)對(duì)比進(jìn)行系統(tǒng)的研究和和評(píng)價(jià)，為礦源進(jìn)一步查找做鋪墊。詳查就是在預(yù)查和普查之后通過(guò)取樣分析等一系列方面研究，預(yù)計(jì)出礦源的遠(yuǎn)景估量，結(jié)合實(shí)景情況做出結(jié)論是否有開(kāi)采價(jià)值，然后列出開(kāi)采區(qū)域范圍，制定出一系列整體規(guī)則和建議書(shū)。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)圖及地質(zhì)演化特征，鄂拉山成礦帶由北面的興海弧形體和南部溝里—苦海楔形體復(fù)合而成，是華力西和印支期褶皺構(gòu)造的疊加產(chǎn)物；早期石炭紀(jì)—早二疊世的活動(dòng)型沉積，經(jīng)過(guò)晚二疊世的整體隆升和期末的擠壓造就成晚華力西褶皺基底。相繼整體沉降接受早、中三疊世淺海陸棚環(huán)境下的裂陷槽活動(dòng)型沉積建造，中三疊世晚期再次整體隆升和擠壓褶皺，形成晚華力西、早印支復(fù)合造山亞帶，同期由于北北西向溫泉斷裂構(gòu)造活動(dòng)促使該區(qū)地殼在拉張作用下持續(xù)裂陷，并因不均衡發(fā)展促發(fā)火山噴發(fā)，形成晚三疊世陸相火山巖蓋層；之后該區(qū)繼續(xù)受構(gòu)造活動(dòng)影響經(jīng)歷了多期構(gòu)造熱事件和造山運(yùn)動(dòng)，相伴次火山或潛火山型印支期和燕山期的花崗巖類侵入體。

根據(jù)1/5萬(wàn)區(qū)調(diào)地質(zhì)資料，區(qū)域內(nèi)出露地層主要有：二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、第三紀(jì)及第四紀(jì)地層。尤以三疊紀(jì)地層分布最廣，也是該區(qū)主要的賦礦層位。普查區(qū)地層以三疊紀(jì)地層為主，該地層是工作區(qū)內(nèi)主要的含礦巖層。根據(jù)巖性特征又分為：晚三疊世鄂拉山組（Te 3）陸相火山巖建造（為一套陸相火山碎屑巖夾火山熔巖、不穩(wěn)定沉積碎屑巖的地層）、早中三疊世鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組(T1～2n)復(fù)理石建造及火山巖建造。另外在乎盧毫秀瑪?shù)貐^(qū)上覆少量山間盆地沉積的第三紀(jì)紫紅色粉砂質(zhì)泥巖?？碧剑褪菍?duì)開(kāi)采區(qū)各種采樣工程進(jìn)行加密以及可行性系統(tǒng)研究，從而確定礦體的儲(chǔ)存級(jí)別，為后期礦區(qū)建設(shè)規(guī)模、礦源質(zhì)量、開(kāi)采方式、原礦石冶煉工藝以及礦區(qū)總體布置、礦區(qū)建設(shè)設(shè)計(jì)等諸多方面提供依據(jù)。

2　勘查中主要運(yùn)用的鉆探技術(shù)

2.1反循環(huán)鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆探技術(shù)分為空氣反循環(huán)和水力反循環(huán)兩大類。水力反循環(huán)鉆探技術(shù)的循環(huán)介質(zhì)是水或者泥漿之類，它的工作原理就是將水或者泥漿傳送到孔底，取心鉆頭就可以得到柱狀的巖心，然后取得的巖心就可以隨著鉆頭到達(dá)地面。空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)的工作原理就是雙臂鉆桿外管將空氣輸送到孔底，空氣到達(dá)孔底之后就會(huì)產(chǎn)生膨脹，對(duì)孔底的潛孔錘會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沖擊力，從而潛孔錘就會(huì)對(duì)孔底的巖石產(chǎn)生劇烈的撞擊，使巖石剝落。因此，當(dāng)鉆桿回到地面的時(shí)候也會(huì)帶回一點(diǎn)剝落的巖石，通過(guò)對(duì)這些巖石的研究，就可以得到想要的資料。無(wú)論是那種技術(shù)，它們的應(yīng)用范圍都很廣，在復(fù)雜的或者松軟的地層都可以使用。

2.2繩索取心技術(shù)

繩索取心技術(shù)的核心工具有用于堵塞時(shí)打撈的工具和裝滿巖礦心的巖心管。當(dāng)獲取巖心時(shí)，鉆桿住是不需要提升的。這項(xiàng)技術(shù)十分便捷，且其適應(yīng)性非常強(qiáng)，因而得到了較為廣泛的應(yīng)用。這種技術(shù)鉆進(jìn)的深度不大，使得設(shè)備的鉆進(jìn)效率大大地提高。繩索取心技術(shù)在鉆探地?zé)?、天然氣、固體礦產(chǎn)以及冰層等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

2.3液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)

液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)的工作原理是用沖洗液帶動(dòng)液動(dòng)潛孔錘的工作，當(dāng)沖洗液沖擊潛孔錘時(shí)，潛孔錘將接收的能量傳送給鉆頭，于是鉆頭就可以產(chǎn)生有節(jié)奏的沖擊負(fù)荷對(duì)巖石進(jìn)行猛烈的撞擊，從而得到巖石的樣品。液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)能夠充分利用一些硬度大的巖石脆性大、抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，有效解決了復(fù)雜地位的鉆探工作。液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)在水電建材、金屬礦山以及石油化工等等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

3　工程地質(zhì)取樣技術(shù)

鉆孔取樣的鉆進(jìn)要求。應(yīng)采用較平穩(wěn)的回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)。若采用沖擊、振動(dòng)、水沖等方式鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在預(yù)計(jì)取樣位置1m以上改用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。在地下水位以上一般應(yīng)采用干鉆方式。在軟土、砂土中宜用泥漿護(hù)壁。若使用套管護(hù)壁，應(yīng)注意旋入套管時(shí)管靴對(duì)土層的擾動(dòng)，且套管底部應(yīng)限制在預(yù)計(jì)取樣深度以上大于3倍孔徑的距離。應(yīng)注意保持鉆孔內(nèi)的水頭等于或稍高于地下水位，以避免產(chǎn)生孔底管涌，在飽和粉、細(xì)砂土中尤應(yīng)注意。采取原狀土樣的鉆孔，其孔徑必須要比取土器外徑大一個(gè)等級(jí)；地下水位以上應(yīng)采用干法鉆進(jìn)，不得注水或使用沖洗液，地下水位以下鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)采用通氣通水的螺旋鉆頭、提土器或巖芯鉆頭。當(dāng)土質(zhì)較硬時(shí)，可采用二重管回轉(zhuǎn)取土器，取土鉆進(jìn)合并進(jìn)行；在飽和黏性土、粉土、砂土中鉆進(jìn)時(shí)，宜采用泥漿護(hù)壁。取土器下放之前應(yīng)清孔。采用敞口式取樣器時(shí)，殘留浮土厚度不得超過(guò)5cm；取土器應(yīng)平穩(wěn)下放，不得沖擊孔底。取土器下放后，應(yīng)核對(duì)孔深和鉆具長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)殘留浮土厚度超過(guò)要求時(shí)，應(yīng)提起取土器重新清孔，提升取土器應(yīng)做到均勻平穩(wěn)，避免磕碰。

4　結(jié)束語(yǔ)

目前，隨著我國(guó)金屬礦產(chǎn)的開(kāi)采，我國(guó)金屬礦產(chǎn)的量也越來(lái)越少，同時(shí)我國(guó)勘查技術(shù)也在逐漸的由淺部礦發(fā)展到深度礦，深度礦開(kāi)采的難度也越來(lái)越大，這就要求我國(guó)的地質(zhì)勘查企業(yè)不斷改進(jìn)勘查技術(shù)，提高礦產(chǎn)資源勘查水平。隨著我國(guó)在礦產(chǎn)資源方面的投入，我國(guó)已經(jīng)建立了一整套勘查技術(shù)評(píng)價(jià)體系和技術(shù)，這些必將為我國(guó)金屬礦產(chǎn)勘查技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]彭省臨，劉亮明《大型礦山接替資源勘查技術(shù)與示范研究》[M].北京:地質(zhì)出版社，2011:12.

[2]徐才明，高景華，榮立新等《地面地震層析技術(shù)在金屬礦勘查中的試驗(yàn)研究》[J].物探與化探，2011，29(4):299～303.

F416.1[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～178～1