李勤美
摘要:隨著礦產(chǎn)資源需求不斷增加,地表或近地表的重要礦產(chǎn)資源不斷地被利用,勘查地下深部隱伏礦體(床)以探獲新資源成為當下地質(zhì)找礦工作的對象,單一的勘查手段無法有效探獲深部隱伏的礦產(chǎn)資源,本文通過對地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)各種方法應(yīng)用分析基礎(chǔ)上,結(jié)合實例,對綜合地質(zhì)找礦技術(shù)在地質(zhì)找勘查中的具體應(yīng)用進行研究,以供參考。
關(guān)鍵詞:礦產(chǎn)資源勘查;綜合地質(zhì)找礦技術(shù);研究;應(yīng)用
礦產(chǎn)資源在我國的社會與經(jīng)濟發(fā)展中具有十分重要的地位和影響。隨著勘查找探礦工作和技術(shù)的不斷推進和發(fā)展,需要通過多種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用和多種地質(zhì)信息的綜合分析下,為地質(zhì)找礦勘查的實施和有效探獲礦產(chǎn)資源提供充分的依據(jù)和支持。
1、地質(zhì)勘查與找礦方法解析
礦產(chǎn)資源的勘查工作是一項礦產(chǎn)資源由定性到定量的過程,由礦產(chǎn)資源的預(yù)測、發(fā)現(xiàn)到控制甚至探明,這個過程需要多元地質(zhì)資料的匯集,建立礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫,當代成礦學(xué)理論的應(yīng)用、識別控礦因素、找礦標志,建立找礦模型等,直到發(fā)現(xiàn)礦床。
目前國際上普遍實施立體找礦,充分運用現(xiàn)代航空和遙感技術(shù),地面、坑道和井中地球物理,紅外光譜、各種類型鉆探技術(shù)及勘查地球化學(xué)技術(shù),多維度地質(zhì)信息綜合解析形成立體找礦模式,即綜合勘查技術(shù)應(yīng)用。
綜合勘查技術(shù)的應(yīng)用必須做到各種技術(shù)手段的密切配合,在實施地球物理、地球化學(xué)探礦過程中,應(yīng)及時明確提出要解決的地質(zhì)問題。礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)方法主要有:地質(zhì)找礦方法、地球物理、地球化學(xué)和遙感等基礎(chǔ)手段和地質(zhì)信息綜合研究應(yīng)用。
1.1.地質(zhì)找礦方法
地質(zhì)找礦方法是運用地質(zhì)理論和技術(shù)尋找礦產(chǎn)的方法;從研究成礦作用的地質(zhì)背景入手,綜合運用礦物學(xué)、巖石學(xué)等知識,研究成礦地質(zhì)條件和找礦地質(zhì)判據(jù),尋找礦產(chǎn)。分為地質(zhì)填圖找礦法和碎屑找礦法。前者是運用地質(zhì)理論和有關(guān)方法,全面系統(tǒng)地進行綜合性的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和研究,研究成礦規(guī)律和各種找礦信息進行找礦;后者是利用礦石、含礦巖石和蝕變圍巖風(fēng)化形成的機械分散暈進行找礦,又可分為兩種:①礫石找礦法,是沿山坡、水系或冰川活動地帶追索由礦體露頭風(fēng)化形成礦礫的方法,包括有滾石法、河流碎屑法和冰川漂礫法;②重砂找礦法,通過分析測定樣品中的物理、化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定、密度較大礦物的含量來找礦的方法。
地質(zhì)找礦方法是最為基礎(chǔ)、應(yīng)用最為廣泛和勘查必要的方法。早期勘查階段,地質(zhì)找礦方法結(jié)合山地工程是最為直接和有效的勘查手段。但是,對于深部隱伏礦產(chǎn)資源的勘查,地質(zhì)找礦方法僅能提供與成礦有關(guān)的間接性地表地質(zhì)信息,特別是在植被覆蓋較厚的成礦區(qū),地質(zhì)找礦方法無從入手。
1.2.物探找礦方法
物探找礦方法,即地球物理找礦方法。它是通過對地球物理場或者是某些物理現(xiàn)象的研究,來實現(xiàn)調(diào)查區(qū)域的地質(zhì)體物性特征及其和周圍地質(zhì)之間的物性差異推測與判斷,根據(jù)該區(qū)域的地質(zhì)資料分析結(jié)果,對礦床的分布及其范圍區(qū)域進行明確。物探方法主要有電法、磁法、地震法、重力方法、核物理方法等。
物探方法能夠提供定性的成礦信息,為礦產(chǎn)資源勘查圈定找礦靶區(qū)提供指示信息,對于深部隱伏礦體的找礦,物探方法優(yōu)勢較為明顯。但是礦產(chǎn)資源定量化,僅有物探方法是遠遠不夠的,更需要結(jié)合化探方法、地質(zhì)方法、山地工程驗證和勘查等手段,才能最終能夠開發(fā)利用。
1.3化探找礦方法
化探找礦方法則是指地球化學(xué)找礦方法,簡稱化探。該方法在地質(zhì)找礦勘查分析中,是以地球化學(xué)以及礦床學(xué)等理論為基礎(chǔ)支持,將地球化學(xué)分散暈(流)作為研究和分析的主要對象,在實現(xiàn)有關(guān)元素在地殼中的分布、分散和集中規(guī)律調(diào)查研究基礎(chǔ)上,對礦產(chǎn)的分布進行尋找和確定。地球化學(xué)方法包括巖石地球化學(xué)、土壤地球化學(xué)(>=1:5萬)、水系沉積物地球化學(xué)(1:20 萬以上)水化學(xué)、氣體地球化學(xué)、找礦礦物學(xué)、生物地球化學(xué)。
化探方法能夠提供定性的成礦信息,是礦產(chǎn)資源預(yù)測及潛力評價分析采用較為廣泛的輔助方法,要定量化礦產(chǎn)資源,僅有化探方法是遠遠不夠的,更需要結(jié)合物探方法、地質(zhì)方法、山地工程驗證等手段。
1.4遙感找礦方法
遙感找礦方法是利用地質(zhì)體的遙感信息進行找礦的方法;運用現(xiàn)代化的運載工具和儀器,從一定距離對地表和近地表地質(zhì)體進行探測,從而達到識別地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象及找礦的目的。主要是根據(jù)地質(zhì)體的電磁波特征信息來探測和識別其性質(zhì),用于預(yù)測礦產(chǎn)遠景和尋找盲礦體。遙感圖像的礦產(chǎn)解譯特別是航空像片為主的礦產(chǎn)解譯,是以識別礦產(chǎn)露頭及復(fù)雜地質(zhì)條件為基礎(chǔ),把與成礦有關(guān)的各種地質(zhì)特征解譯出來。這些特征包括:礦產(chǎn)露頭、巖性地層組合、構(gòu)造背景、土壤異常等。一般稱之為礦產(chǎn)解譯標志。
為了搞好遙感圖像礦產(chǎn)解譯,就必須與其它找礦手段,最好有“最佳影像”才能使解譯成果取得事半功倍的效果。要熟練掌握解譯標志,根據(jù)找礦原理結(jié)合影像進行各種分析;解譯時必須從“已知”推斷“未知”。利用遙感地質(zhì)進行找礦,有著很大的技術(shù)潛力?,F(xiàn)在這項技術(shù)正在迅速發(fā)展之中。
2綜合地質(zhì)找礦技術(shù)在地質(zhì)找勘查中的應(yīng)用研究
2.1 簡述礦床類型
礦產(chǎn)資源勘查工作的前后順序是資源預(yù)測到發(fā)現(xiàn)礦體再到控制、探明礦體。探查深部隱伏礦體從礦產(chǎn)資源預(yù)測評價到發(fā)現(xiàn)礦體的過程是一個高難度的過程;需要多種勘查技術(shù)和多位地質(zhì)信息的綜合分析才能得到較為有效的勘查成果。
結(jié)合我國地質(zhì)找礦勘查的實際情況,根據(jù)地形條件差異,主要包含高山區(qū)、森林區(qū)、西北干旱區(qū)等不同類型;根據(jù)礦床成因不同,主要包括:巖漿巖、偉晶巖、熱液、風(fēng)化等礦床。比如銅礦主要礦床類型主要有斑巖型、火山-沉積塊狀硫化物等;金礦主要礦床類型主要有巖漿熱液、變質(zhì)熱液等。對于不同礦床成因的不同金屬礦床綜合地質(zhì)找礦技術(shù)在實例簡述中來闡述和說明。
2.2綜合地質(zhì)找礦技術(shù)在地形條件差異礦床中的應(yīng)用
結(jié)合上述對礦床類型及其特征的分析,在對礦床埋藏地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布情況勘查和分析中,需要根據(jù)不同的礦床類型,采取合理、有效的地質(zhì)找礦分析方法。其中,在進行高山區(qū)礦床埋藏與分布情況的勘查中,由于這類地形的切割較大,且受機械風(fēng)化作用的影響強烈,多會采用遙感地質(zhì)方法或者是航空物探、化探,水化學(xué)沉積測量等技術(shù),與合理的地質(zhì)找礦方法相互配合應(yīng)用下,避免采用重力測量方法,以對地質(zhì)找礦勘查的效率提升進行保障。
其次,在對森林區(qū)礦床覆蓋類型的地質(zhì)勘查分析中,根據(jù)其地形條件與地質(zhì)勘查特征,多會采用遙感地質(zhì)方法進行礦產(chǎn)資源分布的勘查與分析,比如紅外多譜段攝影技術(shù)以及航空電磁方法、航空化探技術(shù)等,在與地質(zhì)填圖法結(jié)合應(yīng)用下,對其勘查應(yīng)用效果進行保障。
最后,對西北干旱區(qū)的礦床埋藏情況勘查與分析中,由于這類地區(qū)的氣候較為干燥、雨水少,晝夜溫差較大等,在實際測量與地質(zhì)勘查分析中采用地質(zhì)調(diào)查與基巖地球化學(xué)測量方法進行勘查分析的難度較大,因此,多會采用次生暈地球化學(xué)測量以及地面物探、遙感地質(zhì)、航空物探等方法進行測量與勘查分析應(yīng)用。
2.3實例簡述
某礦區(qū)隱伏斑巖型銅礦通過區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(1:20萬、1:5萬)、地球物理(1:20萬重力異常、10萬航空磁測)、地球化學(xué)(1:5萬多元素化探掃面)、遙感地質(zhì)調(diào)查(1:100萬遙感影像地質(zhì)構(gòu)造解譯)和地質(zhì)科研,綜合分析該礦區(qū)區(qū)域成礦背景條件,是處于金銀銅鉛鋅成礦遠景區(qū)域;通過開展異常查證,地質(zhì)填圖初步圈出規(guī)模不大的礦化露頭,同時開展對礦區(qū)金、銅找礦遠景區(qū)的初步評價,圈出了銅伴生金的10個以上個銅礦(化)體,并實施深部三個驗證鉆孔,但是露頭處施工鉆孔揭到厚約300米的銅礦體,隨后實施的兩個鉆孔僅控制到厚度不大的低品位銅礦,見礦效果不理想,使地質(zhì)找礦方法陷入瓶頸期;通過對礦區(qū)地質(zhì)成礦理論、模式分析的基礎(chǔ)上,對礦區(qū)開展了大比例尺物探測量及鉆探等工作,工程揭露控制2個銅伴生金礦化體,主礦體長大于1400米,寬超過300米,厚度約200米,南礦段大比例尺電法掃面顯示,按10%極化率圈定面積有兩平方公里激電異常,與主礦化體基本吻合,同時在北礦段有數(shù)個規(guī)模較小的異常,推測系礦化體引起。礦床遠景顯示大型—超大型規(guī)模。礦區(qū)以往找礦多以就礦找礦為主,有目的地開展隱伏礦勘查不足。從現(xiàn)有資料看,該區(qū)北側(cè)地表激電異常強,同時,遙感影像圖中羥基異常明顯,推測深部可能有隱伏含礦巖體,如何尋找隱伏銅礦是該區(qū)取得找礦重大突破的關(guān)鍵。利用有效的勘查手段及研究方法進行勘查,是基本查清資源量的保證。
3、結(jié)束語
總之,對綜合地質(zhì)找礦技術(shù)在地質(zhì)找勘查中的應(yīng)用研究,有利于提升礦產(chǎn)資源勘查有效性、可靠性和經(jīng)濟性,為我國社會經(jīng)濟發(fā)展提供更加充分的礦產(chǎn)資源保障,具有十分積極的作用和意義。
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(作者單位:中國銅業(yè)有限公司)