新環(huán)境下的地質(zhì)礦產(chǎn)勘察及找礦技術(shù)研究

張濤亮

（江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西南昌 330030）

地質(zhì)勘察是尋找礦脈、礦產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是發(fā)現(xiàn)資源的主要方式，勘探技術(shù)的先進(jìn)與否將影響到找礦效率。好的地質(zhì)勘察技術(shù)不但能幫助相關(guān)單位及時(shí)發(fā)現(xiàn)新礦床，增加礦床儲(chǔ)存量，而且還能利用勘察經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)新礦山的發(fā)掘程度，讓礦山的使用年限得到充分延伸，提升資源供應(yīng)的持久度。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)下，社會(huì)除了對(duì)資源供給的需求外，還要求礦產(chǎn)資源開(kāi)采不得對(duì)生態(tài)環(huán)境造成損害，這也使得開(kāi)展地質(zhì)勘察的難度陡然增高，為此，順應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征及趨勢(shì)，進(jìn)一步強(qiáng)化地質(zhì)勘察水平，提高找礦能力，才能有力地促進(jìn)地質(zhì)勘察發(fā)展。

1 礦產(chǎn)地質(zhì)勘察及找礦的技術(shù)要點(diǎn)

從現(xiàn)代地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及地質(zhì)科學(xué)功能的發(fā)展中可以明確認(rèn)識(shí)到地質(zhì)勘察對(duì)地質(zhì)探測(cè)的重要意義，把傳統(tǒng)的探礦技術(shù)手段及模式升級(jí)為基于生態(tài)、科學(xué)等多個(gè)體系下開(kāi)展的服務(wù)工作是構(gòu)建現(xiàn)代化探礦的重點(diǎn)，即勘探找礦不僅要確保經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，還要有效保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，為戰(zhàn)略資源的安全性提供維護(hù)作用，鑒于此，新時(shí)期的礦產(chǎn)勘探和尋找需要滿足以下需求。

1.1 可持續(xù)性

礦產(chǎn)屬于非可再生資源，儲(chǔ)量有限，所以在新形勢(shì)下，地質(zhì)礦產(chǎn)勘察中應(yīng)貫徹執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的根本理念，以維護(hù)礦產(chǎn)資源的持續(xù)性為主要出發(fā)點(diǎn)，對(duì)各種因素進(jìn)行綜合、全面地分析，盡量延長(zhǎng)礦山的發(fā)掘程度，增加礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)年限，讓礦產(chǎn)資源的使用效率增加到最大，減少不必要的資源浪費(fèi)［1］。相關(guān)部門要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家職能部門所制定的各種政策法規(guī)，以此為指導(dǎo)，協(xié)調(diào)統(tǒng)一地質(zhì)礦產(chǎn)勘察工作，減少違規(guī)現(xiàn)象，讓勘查和找礦盡量基于“可持續(xù)發(fā)展”原則進(jìn)行，以此保證礦山開(kāi)采的生態(tài)平衡性，降低礦產(chǎn)資源挖掘的危害，延長(zhǎng)礦產(chǎn)資源的使用壽命，增加礦產(chǎn)開(kāi)采的效益。

1.2 生態(tài)性

社會(huì)對(duì)礦業(yè)發(fā)展提出了綠色化、生態(tài)化等諸多要求，所以在勘察前應(yīng)對(duì)地質(zhì)資源整體情況進(jìn)行全面了解與分析，以此來(lái)確?？辈斓木_度，同時(shí)還要基于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及人口分布情況、區(qū)域發(fā)展水平等做綜合性考量［2］。在開(kāi)展地質(zhì)分布現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查時(shí)，調(diào)查人員要廣泛收集資料，編訂為相關(guān)資料，根據(jù)資料來(lái)制定勘察方案，確保所制定的方案能為相關(guān)單位提供可靠、完善的信息，減少開(kāi)采對(duì)環(huán)境生態(tài)的負(fù)面影響。

1.3 精確性

勘察人員在進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查時(shí)，需要結(jié)合堪察區(qū)的地形、地貌、水文等實(shí)際情況，基于礦產(chǎn)資源分布狀況，詳細(xì)、全面地評(píng)價(jià)礦區(qū)。這一做法有利于提高勘察區(qū)歷史數(shù)據(jù)利用率，提高勘察準(zhǔn)確地，彰顯勘察工作重點(diǎn)，以此來(lái)拓展勘察廣度。

2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘察及找礦方法

2.1 物化探測(cè)

物化探測(cè)是重力探測(cè)、地溫探測(cè)、放射性探測(cè)、電法探測(cè)、地震探測(cè)和磁性探測(cè)六大方法的統(tǒng)稱，對(duì)于物理勘察而言，其整合了物理和勘測(cè)技術(shù)，現(xiàn)階段該技術(shù)在運(yùn)用范圍方面十分廣泛［3］。憑借地球物理勘察技術(shù)對(duì)各類礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘察的過(guò)程中，應(yīng)先勘察目標(biāo)位置涉及到的地質(zhì)條件，然后勘測(cè)地層、礦石與巖體等，以便于掌握更加全面的數(shù)據(jù)，并結(jié)合此類數(shù)據(jù)落實(shí)好地球物理技術(shù)勘察工作。

物化探測(cè)主要應(yīng)用于有色金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)的尋找，當(dāng)部分資源所在位置較深，妨礙了各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行，就可以通過(guò)對(duì)地球物理和化學(xué)勘察技術(shù)的運(yùn)用，準(zhǔn)確鎖定礦田、礦脈位置。物化探測(cè)遵循“就礦找礦”原則，是指在已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的礦區(qū)外圍或礦化點(diǎn)附近做范圍性普查，物化探測(cè)遵循“越大越好”的探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)橹黧w礦和已知礦化表面會(huì)存在比較大的間距，如果普查范圍設(shè)置太小，會(huì)導(dǎo)致勘查人員錯(cuò)過(guò)潛在礦藏。這也使得在開(kāi)展地質(zhì)資源勘察準(zhǔn)備工作的過(guò)程中，勘查人員不僅需要對(duì)成礦系統(tǒng)與礦產(chǎn)形式予以全面的了解之外，而且還要掌握礦產(chǎn)相關(guān)信息。尤其是在對(duì)深度較深的礦床進(jìn)行勘察的過(guò)程中，立足于礦產(chǎn)有關(guān)信息，可以指導(dǎo)勘察工作有序進(jìn)行。

2.2 磁法勘探

磁場(chǎng)作用的推動(dòng)會(huì)使得巖石與礦石之間產(chǎn)生磁性情況，并在地磁場(chǎng)的影響下，形成異常狀況。開(kāi)展地質(zhì)礦產(chǎn)勘察時(shí)，對(duì)比分析礦石和磁存在的異常情況，可掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)在分布方面的特點(diǎn)［4］。磁法勘探是國(guó)內(nèi)最常應(yīng)用的找礦方法，我國(guó)約有80%的鐵礦產(chǎn)資源是依靠對(duì)航磁異常的查證所得，例如普朗銅礦的發(fā)現(xiàn)，就是依靠地質(zhì)調(diào)查院使用1:2.5萬(wàn)磁法對(duì)該地區(qū)進(jìn)行查證，在鎖定磁電異常區(qū)域后再進(jìn)行深入勘查，最終確定該地區(qū)存在超大型銅礦。由此可知，憑借磁法勘探技術(shù)探測(cè)地層，可以有效夯實(shí)地質(zhì)勘察工作順利、穩(wěn)定進(jìn)行的基礎(chǔ)。所以在礦山勘察及礦藏查找中應(yīng)當(dāng)通過(guò)對(duì)此技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)比分析礦石包含的磁性強(qiáng)弱程度，來(lái)掌握地球的礦藏含量，保證開(kāi)采作業(yè)科學(xué)、高效的進(jìn)行。不過(guò)，該技術(shù)以磁性異常為找礦依據(jù)，所以只有巖石或礦石間出現(xiàn)磁性差偏大的情況，才能得到比較理想的探測(cè)效果，因此在具體運(yùn)用時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注地區(qū)的航磁情況，合理采用磁法勘探技術(shù)。

2.3 同位成礦

同位成礦是指某一成礦空間中，某種元素或元素組合循時(shí)間序列，隨地質(zhì)演化形成的多期富集成礦、疊加和定位作用，在同位成礦作用下，礦化作用較為平穩(wěn)，這種穩(wěn)定性使得同位成礦中心較為牢固，并因此出現(xiàn)大規(guī)模的礦物質(zhì)［5］。在同位成礦中，因?yàn)榈V物質(zhì)內(nèi)部環(huán)境與外界空氣彼此保持獨(dú)立狀態(tài)，所以當(dāng)?shù)讱み\(yùn)動(dòng)發(fā)生時(shí)，成礦空間內(nèi)會(huì)生成許多優(yōu)質(zhì)礦物質(zhì)。同位成礦多見(jiàn)于銅多金屬礦床，在礦產(chǎn)資源勘察時(shí)調(diào)查人員會(huì)對(duì)這類礦床的具體成礦期以及地質(zhì)熱事件的發(fā)生事件進(jìn)行關(guān)系匹配，然后搜集地質(zhì)資料并根據(jù)此前對(duì)成礦期和地質(zhì)熱事件匹配關(guān)系的分析所得結(jié)果，對(duì)待開(kāi)采區(qū)域的構(gòu)造、陸殼基底成分等進(jìn)行判斷，并根據(jù)推算出的礦帶關(guān)系、斷裂帶特點(diǎn)等判斷礦田和礦床的分布，這種方法即為同位成礦法。

同位成礦法對(duì)目標(biāo)區(qū)域地質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行細(xì)致了解與分析，這有助于相關(guān)單位準(zhǔn)確掌握到勘察區(qū)域底殼運(yùn)動(dòng)現(xiàn)狀，并使用地質(zhì)知識(shí)及環(huán)境數(shù)據(jù)信息，迅速開(kāi)展該地區(qū)礦物研究工作。一般而言，基于斷裂帶的分析，能夠清楚地觀察到斷層平行線處于側(cè)斷帶上，使用斜交的方式，能夠看到次級(jí)斷裂帶，進(jìn)而了解礦產(chǎn)資源實(shí)際情況。另外，利用成礦信息可提高礦產(chǎn)勘察效果，尤其是地質(zhì)表層及半遮掩礦產(chǎn)資源。歸納與總結(jié)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)信息，可高效、準(zhǔn)確地分析出礦產(chǎn)資源類型及布局方位，進(jìn)而確保礦產(chǎn)開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。

2.4 定位系統(tǒng)

礦區(qū)位置、表面現(xiàn)狀和數(shù)量是地質(zhì)找礦的主要勘查內(nèi)容。同時(shí)，為了充分了解礦區(qū)的情況，確保礦產(chǎn)開(kāi)采有據(jù)可循，勘探人員會(huì)對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和總結(jié)，將數(shù)據(jù)整理為更直觀的表格形式，以此作為開(kāi)采定位的依據(jù)［6］。出于增強(qiáng)礦區(qū)數(shù)據(jù)信息清晰度和直觀性的目的，在采集礦區(qū)信息的過(guò)程中，可以借助遙感技術(shù)幫助收集和處理信息數(shù)據(jù)，在構(gòu)建礦產(chǎn)分布空間信息系統(tǒng)中運(yùn)用，可以保證礦產(chǎn)開(kāi)采更立體、全面，確保其更加合理、科學(xué)。立足于此，深入分析和評(píng)價(jià)礦產(chǎn)分布信息，可以合理借助定位技術(shù)中的數(shù)據(jù)分析和處理功能積極建立礦區(qū)模型，對(duì)礦區(qū)研究的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬。立足于實(shí)際評(píng)價(jià)結(jié)果，有效構(gòu)建礦產(chǎn)分布現(xiàn)狀分析數(shù)據(jù)庫(kù)，為礦產(chǎn)開(kāi)采工作工作提供更加合理、科學(xué)的開(kāi)采依據(jù)，應(yīng)用定位技術(shù)可視化功能可以使礦產(chǎn)開(kāi)采更加科學(xué)、準(zhǔn)確。

3 實(shí)例分析

選擇湖南某錫礦山為研究對(duì)象，該錫礦山占地面積14km2，礦區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)有鉛鋅、鎢、錫、鐵、金礦等多種，整體礦種較多、礦產(chǎn)豐富且分布廣泛，礦區(qū)位于大復(fù)式向斜錫礦帶的位置，整體呈現(xiàn)形式為梭狀，礦區(qū)最寬處有6km，礦區(qū)的總面積有220km2左右，礦帶兩側(cè)有50°～70°的大斷裂，傾向SW，礦區(qū)屬二疊紀(jì)碎屑巖和團(tuán)脈狀花崗閃長(zhǎng)巖，附近區(qū)域?yàn)槭壹o(jì)灰?guī)r，受巖體接觸蝕變帶和斷裂構(gòu)造破碎帶雙重控制，反映磁性地質(zhì)體。該區(qū)域的成礦條件比較優(yōu)秀，因此采用磁法勘探和物化探測(cè)，沿錫礦山復(fù)式巖體的內(nèi)、外接觸蝕變帶，以及復(fù)式巖體內(nèi)不同期次的巖體間的接觸帶、相變帶，呈串珠狀、帶狀、面狀展布，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域磁異常規(guī)模大、濃集中心明顯，通過(guò)掃描重砂、化探、探槽、鉆孔等工序獲知探測(cè)面積與距離分別為10km2、2000m、3500m，探槽異常中心沒(méi)有發(fā)現(xiàn)礦體存在；設(shè)定鉆孔總數(shù)為5個(gè)，在50m～158m探查到原生錫礦脈，通過(guò)定位技術(shù)對(duì)礦區(qū)構(gòu)造進(jìn)行建模，根據(jù)模型計(jì)算出成礦構(gòu)造為650m～850m間距的等距分布，相關(guān)單位現(xiàn)已經(jīng)針對(duì)發(fā)現(xiàn)礦脈進(jìn)行開(kāi)采。

4 結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，社會(huì)快速進(jìn)步的情況下，各大行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，為了能夠維持經(jīng)濟(jì)與社會(huì)高度發(fā)展的步伐，應(yīng)想方設(shè)法提高礦產(chǎn)資源供應(yīng)量。對(duì)于地質(zhì)礦產(chǎn)勘察及找礦而言，其屬于礦產(chǎn)資源開(kāi)采的準(zhǔn)備工作，是維持礦產(chǎn)資源高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵性因素。所以，通過(guò)分析當(dāng)前地質(zhì)礦產(chǎn)勘察及找礦機(jī)制，確定勘察機(jī)理，并結(jié)合實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造特征，將先進(jìn)技術(shù)引入到實(shí)際地質(zhì)礦產(chǎn)勘察及找礦工作中，逐步提高勘察能力，確保能從礦產(chǎn)資源的開(kāi)采中獲取最佳的經(jīng)濟(jì)效益。