金屬礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新

李國(guó)旗

（咸陽西北有色七一二總隊(duì)有限公司，陜西 咸陽 712000）

金屬礦產(chǎn)資源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中屬于不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，加之如今市場(chǎng)對(duì)金屬礦產(chǎn)資源的需求不斷增長(zhǎng)，因此急需通過技術(shù)升級(jí)去提高找礦精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬礦產(chǎn)的有效開發(fā)和利用。而且我國(guó)疆域遼闊，地理環(huán)境復(fù)雜，在對(duì)金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)時(shí)一定要重視對(duì)自然生態(tài)的保護(hù)，所以對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)與找礦技術(shù)的要求非常高。從這一點(diǎn)來看，在金屬礦產(chǎn)勘查中需要保證地質(zhì)找礦技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新，才能提高礦產(chǎn)企業(yè)采礦積極效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 GPS定位技術(shù)與地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新融合

隨著GPS技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，在金屬礦產(chǎn)勘查工作中也得到有效應(yīng)用，成為了該項(xiàng)工作的技術(shù)創(chuàng)新方向，主要應(yīng)用于地質(zhì)找礦的信息采集階段，能夠收獲不錯(cuò)的應(yīng)用效果，現(xiàn)如今越來越多的礦產(chǎn)企業(yè)將GPS作為信息采集手段的首選[1]。

GPS技術(shù)主要利用衛(wèi)星系統(tǒng)，借助無線電實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地導(dǎo)航定位，在該技術(shù)加持下金屬礦產(chǎn)勘查人員便能獲得精準(zhǔn)度極高的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，大大提高了地質(zhì)信息采集的工作質(zhì)量與效率。在與GPS技術(shù)有機(jī)融合的地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展中，需要基于GPS系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)化的監(jiān)測(cè)體系，其中包含信號(hào)監(jiān)測(cè)、信號(hào)接收等功能[2]。具體來講，該監(jiān)測(cè)體系的工作原理主要利用巖石礦物穩(wěn)定的物理結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分，此類物質(zhì)的光譜接收有著非常穩(wěn)定的特點(diǎn)。通常來講，不同礦物質(zhì)會(huì)形成不一樣的輻射能力，金屬礦產(chǎn)勘查人員便可利用波普設(shè)備對(duì)待勘查區(qū)域內(nèi)的樣本巖石的光譜曲線進(jìn)行測(cè)定，然后將所測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果與數(shù)據(jù)資源樣本庫(kù)中的光譜結(jié)果進(jìn)行比較，從而準(zhǔn)確判定出所測(cè)區(qū)域內(nèi)的金屬礦產(chǎn)資源種類。除此之外，所測(cè)光譜曲線數(shù)據(jù)同樣可經(jīng)過分析轉(zhuǎn)換之后，詳細(xì)展示出區(qū)域內(nèi)金屬礦產(chǎn)的物理結(jié)構(gòu)，為后面的金屬礦產(chǎn)勘查工作開展帶來可靠依據(jù)。

2 地物化相互約束技術(shù)

金屬礦產(chǎn)作為地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物，經(jīng)過了大量復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而形成，所以在礦產(chǎn)周邊的地質(zhì)環(huán)境相對(duì)更加復(fù)雜。隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量不斷加大，而且我國(guó)淺層地表的金屬礦產(chǎn)資源開采已近極限，因此更需要做好對(duì)深層地表以下的金屬礦產(chǎn)勘查與開采工作。但難點(diǎn)在于此類金屬礦產(chǎn)資源藏匿于距離地表較遠(yuǎn)的地層當(dāng)中，有著較高的勘查開采難度，所以一定要對(duì)地質(zhì)找礦技術(shù)進(jìn)行革新。針對(duì)于老礦區(qū)的深度地層的礦產(chǎn)勘查，可采用地物化相互約束的技術(shù)方法[3]。從實(shí)際情況來看，我國(guó)的金屬礦產(chǎn)資源分布較為分散，同時(shí)會(huì)受到持續(xù)性地殼運(yùn)動(dòng)及其他自然因素變化的影響，所以極易發(fā)生開采不足的情況。

金屬礦產(chǎn)內(nèi)部除了有金屬礦體以外，還含有變質(zhì)巖、大理巖、沉積巖、云母等許多無利用價(jià)值的礦物質(zhì)，此類物質(zhì)在開采中會(huì)導(dǎo)致人力與物力的無故浪費(fèi)。因此，在深層金屬礦產(chǎn)資源的勘查階段和開采之前，一定要對(duì)礦產(chǎn)物質(zhì)構(gòu)成進(jìn)行預(yù)知與詳細(xì)分析，重點(diǎn)分析礦場(chǎng)資源的物理、化學(xué)特性，才能保證開采效率有所提高。這一技術(shù)則需要從有機(jī)污染物與金屬有機(jī)化合物方面著手，通過應(yīng)用地球化學(xué)重金屬分析測(cè)定技術(shù)，對(duì)金屬礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)及理化特性予以分析，提升金屬礦產(chǎn)勘查工作效率。當(dāng)然，地物化相互約束技術(shù)在精準(zhǔn)定位礦床位置點(diǎn)方面存在一定不足，所以還需進(jìn)一步完善與創(chuàng)新。

3 融合遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)找礦

通常來講，在地質(zhì)找礦中運(yùn)用遙感技術(shù)主要體現(xiàn)在繪制地質(zhì)圖方面，可對(duì)勘查區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)重現(xiàn)，為后續(xù)的金屬礦產(chǎn)勘查、開采提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而提高礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用工作效率，所以地質(zhì)找礦技術(shù)后續(xù)的創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)重視與遙感技術(shù)的融合。

從當(dāng)前應(yīng)用來看，遙感技術(shù)與地質(zhì)找礦技術(shù)的融合，形成了多光譜遙感識(shí)別信息提取技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)能夠結(jié)合影像的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和光譜特性之間的差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)地物的高效判斷，而這類特性同時(shí)也有效拓展了遙感信息體量。多光譜遙感技術(shù)所用數(shù)據(jù)源包含MSS、ETM+、SPOT等，由于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)直接受到波譜、空間分辨率等方面的制約，導(dǎo)致數(shù)據(jù)源在實(shí)際的金屬礦產(chǎn)勘查中出現(xiàn)一定制約性。目前有著廣泛應(yīng)用的CBERS-02/02B多光譜數(shù)據(jù)，有著9.5m的空間分辨率且?guī)缀闻錅?zhǔn)效果最佳，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園林建設(shè)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與圖形繪制中得到有效應(yīng)用，而在地質(zhì)找礦工作中也有少量應(yīng)用，現(xiàn)階段已知的應(yīng)用便是在對(duì)控礦斷裂帶、花崗巖鈾礦田等勘查工作中[4]。另外，多光譜遙感技術(shù)中的ALOS遙感數(shù)據(jù)并未在金屬礦產(chǎn)勘查工作中得到廣泛應(yīng)用，而是在災(zāi)害預(yù)警、測(cè)圖繪圖中有著應(yīng)用較多。而ASTER遙感數(shù)據(jù)目前在金屬礦產(chǎn)勘查中得到有效應(yīng)用，該類型遙感數(shù)據(jù)主要用于波段數(shù)量、涵蓋范圍等方面的應(yīng)用，相較于ETM+遙感數(shù)據(jù)而言，ASTER遙感數(shù)據(jù)在提煉礦化蝕變信息方面更有效，基本上能與真實(shí)野外地質(zhì)環(huán)境保持一致[5]。

此外，遙感技術(shù)還能通過與生物地球技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合，從而形成遙感生物地球化學(xué)地質(zhì)找礦技術(shù)，而該項(xiàng)技術(shù)主要用于解決植被覆蓋過于茂盛的潛藏類型礦床的勘查難題。借助于該項(xiàng)技術(shù)所具備的視野開闊、精準(zhǔn)快速等方面的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)大范圍預(yù)測(cè)、金屬礦產(chǎn)精準(zhǔn)定位的效果。在植被覆蓋過于茂盛的區(qū)域內(nèi)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)金屬礦產(chǎn)進(jìn)行勘查，能夠識(shí)別出異常植被信息，并且通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析能夠獲得大量與金屬礦產(chǎn)資源有關(guān)的礦化信息。當(dāng)然，該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中也存在一定局限，會(huì)受到多方面因素的干擾影響，比如勘查區(qū)域內(nèi)的土壤酸堿值、植被生存環(huán)境質(zhì)量等等。不過從現(xiàn)實(shí)情況來看，目前遙感技術(shù)與地質(zhì)找礦技術(shù)的有機(jī)融合之勢(shì)非常明朗，而且在今后該項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)逐步發(fā)展完善，在金屬礦產(chǎn)勘查中有著非常大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

4 低頻電磁地質(zhì)找礦技術(shù)

鑒于目前我國(guó)淺層金屬礦產(chǎn)資源的可開采量不斷減少，所以未來對(duì)深層金屬礦產(chǎn)資源的開采已成趨勢(shì)，不過深層金屬礦產(chǎn)資源所處的地質(zhì)環(huán)境太過復(fù)雜，所以地質(zhì)找礦工作的難度極高，如果沿用過去適用于淺層的電法找礦技術(shù)方法，必定無法適應(yīng)。所以，我們需要充分認(rèn)識(shí)到深層找礦的實(shí)際情況，重點(diǎn)開發(fā)與應(yīng)用低頻電磁地質(zhì)找礦技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)原理在于利用金屬礦產(chǎn)類型不同而帶來的低頻電磁波發(fā)射波長(zhǎng)和信號(hào)的不同，進(jìn)而準(zhǔn)確識(shí)別金屬礦產(chǎn)與地表的距離，為后續(xù)對(duì)深層金屬礦產(chǎn)資源的開采打好基礎(chǔ)。此外，在金屬礦產(chǎn)勘查過程中，倘若面臨著礦床上層土層較厚的問題，會(huì)出現(xiàn)發(fā)射波難以準(zhǔn)確捕捉的情況，而通過應(yīng)用低頻電磁地質(zhì)找礦技術(shù)，能利用透射波實(shí)現(xiàn)對(duì)巖土層的有效穿透，從而對(duì)金屬礦層與地表距離的數(shù)據(jù)收集并無影響，大大提高了地質(zhì)信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

5 物探化探技術(shù)

現(xiàn)如今我國(guó)金屬礦產(chǎn)開采行業(yè)發(fā)展速度極快，加之工業(yè)化發(fā)展對(duì)金屬礦產(chǎn)資源的需求逐步增大，需要頻繁開展地質(zhì)勘查活動(dòng)。而縱觀我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源的分布，過于分散且地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，具有一定的開采難度。應(yīng)用物探與化探技術(shù)方法進(jìn)行地質(zhì)找礦，能夠更具針對(duì)性的對(duì)金屬礦產(chǎn)資源予以開采，對(duì)許多不同類型的金屬礦產(chǎn)資源開采需求均能滿足，無論是稀土金屬、黑色金屬、有色金屬還是稀有金屬，均可結(jié)合實(shí)際勘查地質(zhì)情況進(jìn)行開采。

6 結(jié)語

綜上所述，為了對(duì)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)形成持續(xù)且健康的推動(dòng)，必須高度重視金屬礦產(chǎn)勘查的開采工作。由于現(xiàn)階段我國(guó)淺層地表的金屬礦產(chǎn)資源開采已近極限，因此急需通過創(chuàng)新應(yīng)用地質(zhì)找礦技術(shù)去發(fā)現(xiàn)深層地表下的金屬礦產(chǎn)資源，通過運(yùn)用GPS定位技術(shù)、遙感技術(shù)、低頻電磁技術(shù)以及地物化相互約束技術(shù)，與地質(zhì)找礦技術(shù)相互融合，能大幅提高金屬礦產(chǎn)勘查工作質(zhì)量與效率。同時(shí)，除了要積極革新地質(zhì)找礦技術(shù)以外，在金屬礦產(chǎn)勘查中還需重視專業(yè)人才的培養(yǎng)與勘探設(shè)備的全新升級(jí)，確保金屬礦產(chǎn)勘查工作能順利進(jìn)展。