新時期地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作手段和方法探討

馮 禮，劉靜文

（中化地質(zhì)礦山總局湖北地質(zhì)勘查院，湖北 武漢 430070）

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景之下，各行各業(yè)都需要進(jìn)一步提高工作效率和質(zhì)量，而且隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增大，對能源的需求也越來越高。鑒于這種情況，有關(guān)地礦勘探人員應(yīng)進(jìn)一步提高勘探工作的質(zhì)量和效率，根據(jù)實(shí)際情況開展地礦勘探的手段和方法，為我國下一階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定良好的礦產(chǎn)資源基礎(chǔ)，進(jìn)一步降低開發(fā)礦產(chǎn)資源的成本。

1 礦產(chǎn)的定義及特征

礦產(chǎn)資源是人類可以利用的不可再生資源，在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。它通常分布在地下、地表、風(fēng)化巖石、巖石沉積區(qū)等。根據(jù)礦物的成因和形成條件，可分為內(nèi)源礦物、外源礦物和變質(zhì)礦物；根據(jù)礦物的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征，它們分為無機(jī)礦物和有機(jī)礦物；根據(jù)礦物的產(chǎn)出狀態(tài)，分為固體礦物、液體礦物和氣體礦物；根據(jù)礦物的特性和主要用途，可分為能源礦物、金屬礦物、非金屬礦物和水及氣體礦物。我國的礦產(chǎn)資源有著種類多且儲量大、分布不均且富有地域性等特點(diǎn)。以鐵礦為代表的礦產(chǎn)的儲量雖然豐富，但同時有著貧礦比重大、伴生礦較多的問題，使得分揀和提煉的難度大大提高；其他類型礦產(chǎn)還有著地域性，例如北方多煤、石油，南方多有色金屬等，使得礦產(chǎn)的利用增加了運(yùn)輸成本和風(fēng)險(xiǎn)。

2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作

安全性和工作效率在新時期地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中是重要考慮因素，但同時為了減少地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用成本，勘探的準(zhǔn)確度也是不容忽視的一個要點(diǎn)。首先，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查人員要做到對地殼運(yùn)動的原理能夠充分理解和掌握，并且要能夠有效應(yīng)用地殼運(yùn)動的理論知識，進(jìn)而科學(xué)地判斷地質(zhì)礦產(chǎn)資源的分布。同時，要在綜合考慮，因地制宜，循序漸進(jìn)的原則下，通過全面研究地質(zhì)礦產(chǎn)形成的周圍環(huán)境來提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的工作效率。其次，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查人員確定成礦區(qū)時要充分結(jié)合整理好的有關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)和相應(yīng)理論知識及科學(xué)計(jì)算方法。同時，在正式進(jìn)入勘探工作前要科學(xué)劃分成礦區(qū)，并且根據(jù)斷層帶及其他地質(zhì)構(gòu)造合理制定各勘探區(qū)的工作目標(biāo)，將安全事故扼殺在搖籃，順利完成了成礦的地質(zhì)勘探工作。第三，在新時期的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作者應(yīng)學(xué)會運(yùn)用地質(zhì)制圖，礫石法，重砂法等多種現(xiàn)代地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方法，準(zhǔn)確定位礦井、礦區(qū)，提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作水平。

科學(xué)有效地開展地質(zhì)礦產(chǎn)勘查是滿足新時期最大限度利用礦產(chǎn)資源，解決地質(zhì)礦產(chǎn)資源日益增長的需求的有效途徑。因此，有必要采用先進(jìn)有效的，科學(xué)的，環(huán)境友好的勘探方法，以獲得更好的地質(zhì)和礦產(chǎn)勘探成果，同時為礦產(chǎn)資源的后續(xù)開發(fā)利用打下良好的基礎(chǔ)。

3 常用的幾種勘查方式

3.1 利用X熒光進(jìn)行探測

在新時期地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中利用X熒光進(jìn)行探測的方法具有操作簡單，不需要操作人員具備復(fù)雜的理論知識等獨(dú)特優(yōu)勢，它的核心原理是利用X射線這一電磁波獨(dú)特的短波長對于不同元素的穿透和折射來區(qū)分元素種類。X射線波長在～厘米之間。利用X熒光進(jìn)行探測的主要依據(jù)是通過空間中各種指標(biāo)元素原生異常中心不同的相對位置來確定Ca、Sb、Cr、Ag、Pb、Zn、Pd等元素的分帶序列。水分、粉塵等干擾因素在地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)際勘查工作中都會對勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響。例如，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查區(qū)，一旦成礦區(qū)表面存在大量粉塵，在勘查工作中主要吸收特征性的X射線和散射射線，導(dǎo)致采樣結(jié)果偏低。然而，當(dāng)灰塵較厚時，采樣結(jié)果將較高，因?yàn)榛覊m包含目標(biāo)元素。因此，在進(jìn)行X射線采樣之前，必須清理成礦區(qū)的巖石、礦體的表面，以確?？碧浇Y(jié)果的準(zhǔn)確性和地質(zhì)礦產(chǎn)勘探工作的完成。與其他地質(zhì)和礦物勘探方法相比，X射線熒光分析方法相對簡單。它只需要地質(zhì)和礦物勘探人員掌握相關(guān)原理，并理解，當(dāng)X射線照射要研究的材料時，它將發(fā)出比工作光更長的熒光。X射線可以確定其物理特征并探索相關(guān)的地質(zhì)和礦產(chǎn)資源。如果勘測的礦物質(zhì)中含有Ca、Sb、Cr、Ag、Pb、Zn、Pd等元素的其中某一種時，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作者應(yīng)注意采用這種X熒光分析方法，工作效率高，操作簡便，并充分發(fā)揮這種新型地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方法的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 利用磁場進(jìn)行探測

21世紀(jì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查常用手段之一的地磁測量法主要是利用磁場原理進(jìn)行探測，這種探測方法不受地域和空間限制。其主要方式有海洋中利用磁場探測、將航空技術(shù)與磁場相結(jié)合探測、利用衛(wèi)星磁場勘測、陸地磁場探測等幾種，這些可以將時間和空間的變化準(zhǔn)確且清晰反應(yīng)出來的測量方法有利于地質(zhì)和礦產(chǎn)勘探人員根據(jù)地理環(huán)境的變化成功完成勘探任務(wù)。

在地磁測量中，地質(zhì)和礦產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)主要包括法向磁場和磁場異常狀況。其中，法向磁場包括偶極場和非偶極場。磁異常包括區(qū)域異常和局部異常。

做好勘查工作范圍內(nèi)的磁場數(shù)據(jù)采集是運(yùn)用地磁測量法實(shí)施地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的前提。通過對磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合磁測取得的數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和整理就可以求出磁異常值。然后，研究人員可以使用幾個簡單物體的磁異常特征，例如柱的Za曲線特征，球體的Za曲線特征以及板（靜脈）的Za曲線特征來解釋半磁異常數(shù)據(jù)。數(shù)量上。以達(dá)到檢測目的。與其他地質(zhì)，礦物勘查方法相比，地磁勘查方法僅需利用地磁數(shù)據(jù)信息即可完成勘察任務(wù)，勘察效果良好。但是，在地質(zhì)礦物調(diào)查工作的具體開展過程中，調(diào)查員必須根據(jù)調(diào)查區(qū)的具體地理環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高精度的地質(zhì)礦物調(diào)查工作目標(biāo)。也就是說，地磁測量法可以應(yīng)用于地質(zhì)礦物的調(diào)查，應(yīng)積極推進(jìn)該調(diào)查工作手段。

3.3 物理技術(shù)勘查

物理技術(shù)作為最傳統(tǒng)的勘測技術(shù)，同時也是最簡單直接且有效的途徑。在新時期中，將物理技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，不僅可以在很大程度上使得勘探效果有所提升，而且勘探范圍也由于物理的廣博而變大。同時，物探法還可以在地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查作業(yè)中，有效將有色金屬和其他金屬進(jìn)行區(qū)分，從而使得勘探工作效率更高。

目前，物理技術(shù)調(diào)查主要包括重力勘探，地震反射，電磁法。其中，重力勘探法更適合于深部金屬勘探區(qū)，主要是利用重力檢查法比較差異，準(zhǔn)確地確定了勘探區(qū)中的金屬礦石。在實(shí)際的勘探作業(yè)中，地質(zhì)和礦產(chǎn)勘探人員應(yīng)嘗試使用型號為CG-5的重力探測器，該探測器具有具有更完整技術(shù)指標(biāo)、更高的精度和分辨率，更符合金屬礦石勘探作業(yè)的要求。地震反射法作為一種常用的物探方法，更適合于深度大于2000m的作業(yè)區(qū)域的探測。它具有獨(dú)特的運(yùn)行優(yōu)勢，主要利用人工地震反射波來反射界面的深度和形狀，并為了達(dá)到最終的勘測作業(yè)目標(biāo)用于可以利用這一技術(shù)對作業(yè)環(huán)境進(jìn)行勘查和推測。電磁地球物理勘探方法更適合于金屬礦產(chǎn)資源的勘探作業(yè)。目前，瞬變電磁法是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查人員掌握較為熟練的方法代表之一，利用這些方法可以很好的完成勘查任務(wù)。該方法具有適用范圍廣，靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。為了提高調(diào)查效果，可以在實(shí)際調(diào)查工作中強(qiáng)調(diào)該方法的應(yīng)用。

3.4 同位成礦法

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查者利用化學(xué)原理進(jìn)行分析在實(shí)際作業(yè)中體現(xiàn)在同位成礦法的廣泛應(yīng)用中，這種勘查工作手段在一定程度上能提高勘查工作的效率。但是，在同位素成礦法地質(zhì)礦物調(diào)查工作中，調(diào)查人員必須對周邊地區(qū)實(shí)施地質(zhì)方面的調(diào)查，選取調(diào)查方式時要注意與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境相結(jié)合，充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素。并在地質(zhì)調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，科學(xué)判斷了同位素成礦法地質(zhì)調(diào)查工作中可能遇到的問題，順利完成了調(diào)查。調(diào)查員在利用同位素成礦法進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查時，要以破壞構(gòu)造區(qū)域?yàn)橹?，階段性地進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合現(xiàn)代調(diào)查設(shè)備，完成調(diào)查，獲得更多的調(diào)查信息，為未來的地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)做好充分的準(zhǔn)備。同位素成礦法是新時代為勘查工作的順利開展可以提供有效保障的常用手段之一，調(diào)查員應(yīng)把握這種勘查手段的應(yīng)用要點(diǎn)，有效地開展勘查工作，提高勘查工作的精度。

4 結(jié)語

綜上所述，在新時代的要求下，原有的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探作業(yè)方法逐漸表明，勘探方法和技術(shù)不到位，礦產(chǎn)資源開發(fā)的效率不能滿足時代要求。在這種情況下，為適應(yīng)新時期開發(fā)礦產(chǎn)資源的需要，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，積極采用X熒光分析法，磁場勘探法，物理技術(shù)勘探法。并逐步探索。先進(jìn)的科學(xué)勘探方法和共生礦化法等方法開發(fā)了更多的礦產(chǎn)資源，并不斷優(yōu)化了新時期的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查水平。