礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論及技術(shù)方法研究

許昕鵬，王 龍，張 麗

(江蘇省工程勘測(cè)研究院有限責(zé)任公司，江蘇 揚(yáng)州 225002)

0 引 言

礦產(chǎn)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中不可或缺的能源，因此社會(huì)對(duì)于礦產(chǎn)的地質(zhì)勘查工作重視程度越來(lái)越高。尤其是隨著現(xiàn)如今資源開采中可持續(xù)理念的融入，對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過(guò)程中相關(guān)技術(shù)以及理論的要求越來(lái)越高。這就要求在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)過(guò)程中，針對(duì)所采用的相關(guān)理論以及技術(shù)方法等要進(jìn)行不斷的研究，從而全面提高礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)技術(shù)水平，盡可能降低在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)中所出現(xiàn)的工作失誤與誤差，使資源匱乏問(wèn)題得到緩解。

1 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論

1.1 同位成礦理論概念

當(dāng)前我國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)過(guò)程中，所奉行的主要理論就是同位成礦理論，該理論主要是指較大規(guī)模的礦場(chǎng)存在是礦區(qū)中大型礦床形成的最主要方式。在同一空間、同一時(shí)代與不同時(shí)代、同種類型與不同類型、同一礦種與不同的礦種,都有穩(wěn)定的大規(guī)模的同位成礦特點(diǎn),并且能夠反映成礦存在的規(guī)律。在國(guó)內(nèi)外，有色金屬礦產(chǎn)資源集中在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率是非常大的，所以找到同位成礦的區(qū)域能夠降低在礦產(chǎn)開發(fā)過(guò)程中所投入的資源成本，并且縮短礦產(chǎn)資源開發(fā)時(shí)間。從當(dāng)前我國(guó)的發(fā)展來(lái)看，在礦產(chǎn)資源開發(fā)過(guò)程中，同位礦的數(shù)量是占據(jù)了絕大多數(shù)的，同位成礦理論也成了我國(guó)地質(zhì)勘查作業(yè)過(guò)程中最主要采用的一種理論方法。

1.2 同位成礦理論特點(diǎn)

對(duì)于同位情況來(lái)講，首先是礦產(chǎn)資源本身的分布擁有一致性，也就是說(shuō)在礦產(chǎn)資源產(chǎn)出的時(shí)候，大多數(shù)都會(huì)在同一個(gè)范圍內(nèi)集中存在，而且擁有比較高的穩(wěn)定性。對(duì)于礦產(chǎn)資源的集中產(chǎn)出來(lái)講，在成礦的中心或者是改造成礦中心的時(shí)候都擁有一致性。其次是礦產(chǎn)的分布特點(diǎn)是比較明顯地在同一個(gè)部位、在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)大規(guī)模地出現(xiàn)。再次是基于自然界的發(fā)展規(guī)律來(lái)看，礦產(chǎn)資源的分布本身有平衡性存在，在巖石地脈演變過(guò)程中，礦種一般存在于大規(guī)模的巖體和巖基深部，這是成巖流體的分析中心，同時(shí)也是在礦產(chǎn)形成過(guò)程中最主要的物質(zhì)來(lái)源和熱源。

1.3 同位礦的生成條件

對(duì)于同位礦來(lái)講，一般情況下成巖的相對(duì)穩(wěn)定以及成礦的熱活動(dòng)中心是同位礦能夠生成的最主要前提條件。在不同的時(shí)期，熱活動(dòng)中心都需要保證穩(wěn)定狀態(tài)，然后在地殼的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中形成相應(yīng)的礦產(chǎn)。同時(shí)在同位礦成型的過(guò)程中，還需要保證同位礦成型區(qū)域周邊擁有豐富的礦物質(zhì)來(lái)源，這樣在同一個(gè)時(shí)期或者不同時(shí)期處于同一個(gè)空間范圍之內(nèi)的同一類型的礦種或者不同類型的礦種，能夠保證所形成的礦產(chǎn)資源規(guī)模較大。最重要的就是在成礦的過(guò)程中，成礦流體本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及成礦之后對(duì)于礦物質(zhì)的保存時(shí)間都要保證具有相對(duì)穩(wěn)定性，而且還需要保證長(zhǎng)期處于這種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，這樣才能使礦石的形成更加穩(wěn)定與順利。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查技術(shù)方法

2.1 地質(zhì)礦產(chǎn)找礦技術(shù)方法

在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過(guò)程中，找礦的方法主要可以有三種，分別是填圖找礦、重砂找礦以及礫石找礦。填圖找礦方法主要是指在地質(zhì)理論以及相關(guān)科學(xué)技術(shù)支持下，針對(duì)區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行全方位的綜合分析，然后在找礦范圍之內(nèi)對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)特征開展深入調(diào)查及研究，然后對(duì)地質(zhì)的構(gòu)造以及巖石和礦產(chǎn)，還有地層的多方面特征進(jìn)行勘查，找礦作業(yè)人員基于所獲取的相關(guān)信息進(jìn)行整合分析，然后對(duì)成礦規(guī)律和信息進(jìn)行同步。重砂找礦則是指在找礦的過(guò)程中，根據(jù)一些比較疏松的沉積物當(dāng)中的重砂礦物進(jìn)行對(duì)比分析之后，然后對(duì)礦物的地質(zhì)分布信息進(jìn)行獲取和確定。礫石找礦方法則是指在找礦的過(guò)程中，基于風(fēng)化原理在礦體露頭所形成的礫石當(dāng)中，對(duì)因受到水流或者是重力等因素影響所產(chǎn)生的礦礫進(jìn)行分析，然后對(duì)相應(yīng)的礦產(chǎn)進(jìn)行確定。

2.2 物探技術(shù)的使用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過(guò)程中，物探技術(shù)應(yīng)用得越來(lái)越普遍。物探技術(shù)主要適用于深度礦產(chǎn)資源的尋找。在礦產(chǎn)勘察過(guò)程中，使用物探技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)更多的金屬或者非金屬礦床。在正式開始勘查作業(yè)之前，需要針對(duì)地層以及掩體和礦石的基本情況進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，從而以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)于能否使用物探技術(shù)進(jìn)行確定。

2.3 化探技術(shù)的應(yīng)用

該技術(shù)的使用能夠切實(shí)提高勘查作業(yè)的工作效果?；郊夹g(shù)當(dāng)中包括了幾方面內(nèi)容，分別是水系沉淀物檢測(cè)、土壤檢測(cè)以及礦床原生暈法等。采用這些檢測(cè)方法，能夠在勘查作業(yè)的過(guò)程中使相關(guān)的技術(shù)得到有效的分析，從而引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)，然后使精密度更高的設(shè)備在勘查作業(yè)過(guò)程中得到應(yīng)用，以便一些隱伏礦和漏頭礦能夠更加快速地被找出來(lái)。

2.4 GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于當(dāng)前的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)來(lái)講，衛(wèi)星定位技術(shù)與遙感技術(shù)的使用，極大程度上提高了地質(zhì)勘查作業(yè)的工作效率及準(zhǔn)確度，GPS定位采集感應(yīng)系統(tǒng)就屬于這種高新技術(shù)。采用這種技術(shù)，能夠通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航定位來(lái)進(jìn)行有效的地理位置確定，并通過(guò)行程的三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查過(guò)程中所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確提供，然后構(gòu)建感應(yīng)系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，能夠針對(duì)物質(zhì)內(nèi)部的效應(yīng)場(chǎng)進(jìn)行深入分析，然后對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的光譜特征進(jìn)行全面確定，對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中所遇到的不一樣的礦物質(zhì)輻射能力還能夠進(jìn)行有效區(qū)分，從而使整個(gè)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)過(guò)程中信息資源的獲取更加全面而且更加便捷。

2.5 遙感技術(shù)的應(yīng)用

在地質(zhì)勘查作業(yè)過(guò)程中，遙感技術(shù)的應(yīng)用主要是選擇使用遙感的物理模型，然后通過(guò)多尺度多源的遙感數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查分析。以區(qū)域成礦地質(zhì)特征為基礎(chǔ)，然后選擇使用計(jì)算機(jī)硬件以及軟件系統(tǒng)作為輔助，再結(jié)合遙感地質(zhì)解譯和礦石構(gòu)造，以及地層構(gòu)造等信息，使最終勘查作業(yè)過(guò)程中所得的分析結(jié)果能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源的勘查提供更加準(zhǔn)確的依據(jù)。

3 礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘查條件

3.1 擴(kuò)大勘查范圍

在礦產(chǎn)資源的勘查中，必須要擴(kuò)大勘查范圍，有效地對(duì)礦產(chǎn)的資源開發(fā)情況做好綜合研究和探討。就以當(dāng)前的地質(zhì)勘查情況可知，資源擴(kuò)展的類別主要包括礦產(chǎn)資源，但需要應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，或者與國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)勘查單位或者企業(yè)深入研究和合作，共同增強(qiáng)礦產(chǎn)資源開發(fā)效率，增強(qiáng)勘查結(jié)果的精準(zhǔn)性，實(shí)現(xiàn)資源的合理開發(fā)。

3.2 科學(xué)布局

國(guó)內(nèi)在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行實(shí)際勘查中，往往所確定的勘查區(qū)域比較廣泛，加之不同區(qū)域的資源種類繁多，礦產(chǎn)資源比較容易勘查到。值得一提的是，國(guó)內(nèi)的區(qū)域礦產(chǎn)資源差異頗大，整體分布呈現(xiàn)不均勻情況，故必須要根據(jù)勘查工作的具體落地區(qū)域進(jìn)行礦產(chǎn)資源的勘查，有效安排人員進(jìn)行礦產(chǎn)資源開發(fā)，以使礦產(chǎn)資源的開發(fā)工作有依據(jù)。

3.3 健全礦產(chǎn)勘查體系

就以國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源勘查情況為例，由于尚未健全勘查體制，故相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起對(duì)地質(zhì)資源勘查工作的監(jiān)督管控工作，選擇科學(xué)的管理方式對(duì)其進(jìn)行控制，健全地質(zhì)礦產(chǎn)資源的勘查制度，實(shí)現(xiàn)對(duì)勘查工作的一一落地。針對(duì)國(guó)內(nèi)的地質(zhì)勘查工作具體情況可知，應(yīng)用有效的地質(zhì)勘查研究可得到，只有完善地質(zhì)礦產(chǎn)勘查體系，才可使得礦產(chǎn)儲(chǔ)量得到合理使用，促使應(yīng)用先進(jìn)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查設(shè)備和技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)勘查方法的補(bǔ)充。

3.4 發(fā)揮地質(zhì)數(shù)據(jù)效益

在礦產(chǎn)勘查工作開展之前，必須要對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，采取對(duì)應(yīng)的手段將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，結(jié)合前人的工作經(jīng)驗(yàn)以及成果開展推理工作，避免一些簡(jiǎn)單性的、程序性的工作，最后綜合考慮所有的結(jié)果方案。主要可從以下幾個(gè)層面分析:第一，將原先不同時(shí)期的學(xué)者以及工作人員的地質(zhì)數(shù)據(jù)資料有效應(yīng)用，以書面文字的形式表達(dá)出來(lái)，第二，對(duì)已經(jīng)獲取的勘查工作結(jié)果進(jìn)行深入探究，將潛在的安全問(wèn)題找出來(lái)，以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料作為參考資料，將其應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中，保留一些具備參考意義及使用價(jià)值的相關(guān)內(nèi)容。

3.5 了解地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律

在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，必定要對(duì)鐵礦和煤礦等類別的資源著重關(guān)注和重視，主要源于該類別的礦山與水文沉積作用息息相關(guān)，而沉積作用與地殼運(yùn)動(dòng)也有著一定的聯(lián)系?，F(xiàn)階段的資料數(shù)據(jù)顯示，大西洋和大裂谷周圍的礦藏是由地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的，但這兩個(gè)礦山的位置較遠(yuǎn)。對(duì)此，只有有效了解地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理解礦床分離的原理，才能夠了解到礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的實(shí)質(zhì)性效果。而在分析地殼運(yùn)動(dòng)中，必定要有效分析礦產(chǎn)形成的時(shí)間和礦床形成的地質(zhì)環(huán)境和條件，只有這樣才能夠綜合研究礦山的成礦特征，明確其周邊的環(huán)境。

3.6 沿成礦區(qū)尋礦

大多數(shù)的礦產(chǎn)在形成中往往有著特殊的機(jī)理和規(guī)律，例如，部分煤礦是植物長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)沉積所致，其主要分布區(qū)域在沼澤相沉積的地層，而石油天然氣則是湖相沉積形成的，主要分布在湖相沉積的地層；鉆石、黃金、白銀等礦產(chǎn)則分布在巖漿中，在尋求此類礦產(chǎn)時(shí)，必定要沿著巖漿的分布區(qū)域?qū)ふ?。由于金屬礦產(chǎn)與斷裂帶有聯(lián)系，故在尋找金屬礦產(chǎn)時(shí)，要了解不同斷裂帶的構(gòu)造，明確其發(fā)展規(guī)律以及成礦關(guān)聯(lián)。而不同時(shí)期的溫差形成的礦帶基本上是以平行的模式產(chǎn)出。通過(guò)多元的層次結(jié)構(gòu)可知，不同礦產(chǎn)的形成的地質(zhì)條件不一樣，在分布規(guī)律上有著特殊的效果。

4 地質(zhì)勘查過(guò)程完善舉措

4.1 培育優(yōu)秀技術(shù)人員

對(duì)于礦產(chǎn)資源開發(fā)行業(yè)而言，專業(yè)的人才稀缺，這在一定程度上不利于礦產(chǎn)資源的挖掘，更別說(shuō)促進(jìn)礦產(chǎn)勘查行業(yè)的發(fā)展了。對(duì)此，相關(guān)機(jī)構(gòu)或者部門應(yīng)當(dāng)結(jié)合礦產(chǎn)資源具體需求情況，制定相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案。不僅可以通過(guò)外部招聘的方式引進(jìn)高科技人才，還可通過(guò)內(nèi)部培訓(xùn)的模式實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)，增強(qiáng)礦產(chǎn)勘查人員綜合能力。礦山企業(yè)可積極與當(dāng)?shù)貙W(xué)校有機(jī)合作，為畢業(yè)人員提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，擴(kuò)大地質(zhì)勘查行業(yè)人才庫(kù)，為其提供人才保障。

4.2 增強(qiáng)對(duì)礦山開采環(huán)境的保護(hù)

在礦產(chǎn)資源勘查過(guò)程中，若是前期工作沒(méi)有處理好，必定會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及周邊環(huán)境造成負(fù)面影響。對(duì)此，要結(jié)合礦區(qū)的具體情況，制定合理的方案，保證勘查工作順利開展。而在地質(zhì)勘查中，一旦內(nèi)部礦山結(jié)構(gòu)出現(xiàn)意外變化，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，則應(yīng)當(dāng)采取針對(duì)性的措施阻止結(jié)構(gòu)被破壞。將責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)人手中，增強(qiáng)責(zé)任懲處體系，如此才可以保證勘查工作的順利開展，為區(qū)域提供正確的保護(hù)性措施。

4.3 做好勘查工作

在資料相對(duì)充足的情況下，必定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況做好分析，針對(duì)性地選擇一些優(yōu)質(zhì)的勘查技術(shù)，將技術(shù)結(jié)合使用，按照勘查工作階段進(jìn)行工作內(nèi)容安排，提高找礦的效率和準(zhǔn)確率。在礦山以及外圍區(qū)域進(jìn)行勘查時(shí)，必定要選擇施工準(zhǔn)則，以點(diǎn)結(jié)構(gòu)為主體，點(diǎn)面結(jié)合在一起，采用三種方式開展勘查工作，即為:第一，在礦山及其內(nèi)部尋礦；第二，在礦山外圍附近及其開拓系統(tǒng)延伸到的部位尋礦；第三，在礦山外圍附近或是礦山位置進(jìn)行尋礦。與此同時(shí)，更需要采取合理的技術(shù)手段，規(guī)避一系列潛在的安全隱患，加大尋礦勘查工作的分配，針對(duì)性地部署物探和地下物化的相關(guān)勘查工作，規(guī)避潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高找礦水平。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于當(dāng)前的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)來(lái)講，雖然隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展所采用的相關(guān)理論及技術(shù)有了不斷進(jìn)步和發(fā)展，但同時(shí)本身仍然屬于高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，因此在地質(zhì)勘查作業(yè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)不斷針對(duì)相關(guān)理論及技術(shù)方法等加強(qiáng)研究，這樣才能夠保證在實(shí)際工作過(guò)程中工作效率不斷提升而且工作準(zhǔn)確度也不斷提高，為我國(guó)礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及礦產(chǎn)資源的利用提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。