李海旭
(吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇四隊(duì),吉林 吉林 132000)
地質(zhì)勘查工作中的物探、化探等各種技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)在于對(duì)礦產(chǎn)分布、礦產(chǎn)成因等情況進(jìn)行探索分析,各種地質(zhì)勘查技術(shù)能夠輔助工作人員基于礦床特性、地質(zhì)條件、礦體特征等多種因素對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘探確認(rèn)。各種勘查方法的實(shí)施離不開礦床特征相關(guān)理論的支持,勘查的數(shù)據(jù)結(jié)果則能夠?yàn)椴傻V計(jì)劃的制定提供參考,從而提升采礦項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性?;郊夹g(shù)是礦產(chǎn)勘探中常用的技術(shù)類型之一,是融合多種學(xué)科的勘探技術(shù),對(duì)地質(zhì)勘查工作的開展、礦產(chǎn)資源的開發(fā)具有積極作用。
地質(zhì)勘查人員需要在開采礦物資源前做好資源勘查工作,為工程單位提供資源的分布情況和具體類型[1]。例如,勘查人員可以根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)條件、礦體特征等掌握礦藏的分布情況,確保采礦工作的順利開展。由于前期經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中應(yīng)用了大量礦產(chǎn)資源,導(dǎo)致現(xiàn)階段的地表礦藏?cái)?shù)量大幅度減少,采礦單位需要利用更先進(jìn)的技術(shù)對(duì)地表下方的資源進(jìn)行勘探,技術(shù)難度也隨之增加。在地質(zhì)勘查階段,工作人員需要確保結(jié)果的精度,在數(shù)據(jù)存在較大偏差的情況下,后期采礦可能面臨重大損失,不僅降低了效率、增加了成本支出,甚至可能對(duì)采礦人員的生命安全造成威脅?;郊夹g(shù)是地質(zhì)勘查類中的關(guān)鍵技術(shù)之一,能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源乃至于各種自然物質(zhì)中的化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行研究和測(cè)量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的預(yù)測(cè)和勘查。在化探技術(shù)的支持下,勘查人員能夠更準(zhǔn)確地掌握礦產(chǎn)資源的分布情況,明確礦產(chǎn)類別,為采礦工程的順利開展提供決策指引。相對(duì)而言,化探技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用范圍、較高的精度和靈敏度,能夠避免勘查結(jié)果產(chǎn)生較多誤差,適合勘查單位進(jìn)行推廣應(yīng)用,以此來推動(dòng)礦產(chǎn)資源開發(fā)工作的順利開展。
(1)地電化學(xué)技術(shù)。地電化學(xué)法是化探技術(shù)中應(yīng)用相對(duì)廣泛的技術(shù)類型,該技術(shù)融合了地球物理、地球化學(xué)以及電化學(xué)等多種技術(shù)類型,能夠在勘查隱伏礦床的過程中發(fā)揮出顯著作用[2]。相對(duì)而言,該技術(shù)操作簡(jiǎn)單,具體原理是依靠電化學(xué)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)礦體中相關(guān)物質(zhì)的溶解,從而使得離子暈形成于礦體附近,進(jìn)而使得伴生元素、成礦元素等在自然力的影響下回升至地表,便于勘查技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行采樣檢測(cè),從而快速掌握礦體中礦物質(zhì)的屬性和種類。人工電場(chǎng)在地電化學(xué)技術(shù)的作用下形成,并對(duì)礦化中原本維持穩(wěn)定狀態(tài)的金屬離子產(chǎn)生沖擊,使得陽性金屬離子移動(dòng)至陰極,進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的電解物質(zhì)。化探技術(shù)人員可以通過對(duì)采集的電解物質(zhì)檢測(cè)的方式,了解離子反應(yīng)情況,從而形成礦產(chǎn)評(píng)價(jià)、找礦決策相關(guān)工作的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
(2)熱釋汞技術(shù)。汞及其化合物的地球化學(xué)性質(zhì)相對(duì)特殊,由于汞與硫的親和特性,使得汞容易在內(nèi)部成礦過程中以各種形態(tài)與硫化物融合,進(jìn)而使得汞的形態(tài)變得極其分散。在狀態(tài)特性方面,汞及其化合物還具有高蒸汽壓的特點(diǎn),而且汞具有比其他金屬單質(zhì)更強(qiáng)的揮發(fā)性,而且汞的化合物極易在外界環(huán)境的作用下重新轉(zhuǎn)變?yōu)楣瘑钨|(zhì),而在氧化還原電位或者酸堿介質(zhì)環(huán)境中,汞則能夠保持較高的穩(wěn)定性。在該技術(shù)應(yīng)用過程中,勘查人員需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域的土壤樣本進(jìn)行加工處理,通過熱釋爐將土壤樣本加熱成吸附形態(tài),通過測(cè)汞儀對(duì)釋放出來的汞氣進(jìn)行濃度測(cè)定工作,通過數(shù)據(jù)對(duì)比的方式進(jìn)行礦物資源的定位。相對(duì)而言,該技術(shù)具有較高的工作效率和理想的重現(xiàn)效果,成因復(fù)雜、厚層覆蓋區(qū)種類多的貴金屬或有色金屬礦床的定位和預(yù)測(cè)具有積極作用。
(3)構(gòu)造疊加暈技術(shù)。在盲礦預(yù)測(cè)、勘查過程中,化探法中的構(gòu)造疊加暈技術(shù)具有良好的應(yīng)用效果,該技術(shù)也有巖石地球化學(xué)法的別稱,能夠依靠檢測(cè)地表樣本的方式,在84%成功率的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)盲礦資源的勘查預(yù)測(cè)[3]。該技術(shù)是基于原生暈找盲礦技術(shù)形成的新技術(shù),尤其能夠提升熱液金屬礦床的勘查效果。在資源勘查初期,技術(shù)人員能夠?qū)νㄟ^構(gòu)造疊加暈的方式對(duì)盲礦進(jìn)行檢測(cè)和分析,使得漏礦概率大幅度降低,對(duì)于預(yù)測(cè)礦化延伸方向工作的開展具有積極意義,能夠?yàn)椴傻V工程的規(guī)劃安排提供重要指引。
(4)地氣測(cè)量技術(shù)?;椒ㄖ械牡貧鉁y(cè)量技術(shù)多用于深穿透勘查,相對(duì)傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)具有較大差別,能夠通過測(cè)量地表的氡元素實(shí)現(xiàn)對(duì)微氣泡情況的分析,進(jìn)而勘測(cè)礦體元素情況。在實(shí)際應(yīng)用中,該技術(shù)分析的微氣泡來源于隱伏于地下的礦體,相關(guān)礦體細(xì)微的反應(yīng)信號(hào)能夠形成緩慢上升的微氣泡,而這些氣泡通常與地表相關(guān)物質(zhì)連接,勘查人員通過測(cè)量地表中的微氣泡即可掌握隱伏礦床的存在情況。
(5)活動(dòng)金屬離子檢測(cè)技術(shù)。深穿透化探技術(shù)人員通常也選擇音樂活動(dòng)金屬離子法對(duì)隱伏礦床進(jìn)行勘查,勘查深度甚至可以達(dá)到地表以下700m的區(qū)域。技術(shù)人員對(duì)金屬活動(dòng)離子常規(guī)勘測(cè)的原因在于相關(guān)離子能夠自地下巖層的巖石中持續(xù)穿透,順著運(yùn)積物持續(xù)上升至地表區(qū)域,在地球化學(xué)障的作用下,技術(shù)人員能夠?qū)崟r(shí)捕獲相關(guān)的金屬離子,并通過各種試劑分離樣本中的離子,從而分析掌握離子種類相關(guān)數(shù)據(jù),為采礦單位提供礦產(chǎn)分布情況、資源種類等數(shù)據(jù)信息。
(1)礦產(chǎn)資源普查階段的化探技術(shù)應(yīng)用效果分析。地質(zhì)勘查人員需要先通過資源普查為后續(xù)深入勘探工作的開展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在資源普查過程中,化探技術(shù)能夠輔助工作人員分析地層土壤樣本的化學(xué)元素信息,從而幫助工作人員掌握區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)分布相關(guān)情況。參與資源普查的技術(shù)人員需要通過相應(yīng)的比例尺對(duì)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)填圖工作,嚴(yán)格按照勘查技術(shù)要求逐步推進(jìn)填圖工作,避免勘查工作存在遺漏,影響成果精度。工作人員需要進(jìn)行一定數(shù)量資源樣本的采集工作,并依靠化探技術(shù)分析礦體特征,在采樣期間需要對(duì)樣本稀疏情況進(jìn)行合理工作,綜合多種因素對(duì)礦產(chǎn)組成、數(shù)量、質(zhì)量等進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。一般而言,普查工作人員大多可以依靠化探進(jìn)行完成測(cè)量水系沉淀物以及測(cè)量土壤兩種工作。對(duì)于水系沉淀物,技術(shù)人員需要重點(diǎn)分析樣本中的異常情況,根據(jù)樣本密度劃分化探普查工作,基于水資源在礦區(qū)的分布情況實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)的合理劃分,從而進(jìn)一步提升礦區(qū)普查工作的條理性。
(2)外圍詳查階段的化探技術(shù)應(yīng)用效果分析。在礦產(chǎn)資源普查工作完成后,勘查人員通??梢源_定礦區(qū)的開采價(jià)值,在明確相關(guān)價(jià)值的基礎(chǔ)上,則可以確定開展外圍詳查工作。在詳查階段,勘查技術(shù)人員可以通過構(gòu)造疊加暈、熱釋汞等化探技術(shù)勘查預(yù)測(cè)地下礦產(chǎn)資源的分布情況,并形成相應(yīng)的分布圖紙。在實(shí)際應(yīng)用過程中,技術(shù)人員需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)化探技術(shù)的應(yīng)用順序進(jìn)行合理控制,避免技術(shù)搭配不合理影響工作效率,甚至對(duì)勘查精度產(chǎn)生負(fù)面影響。例如,熱釋汞法多用于對(duì)土壤樣本的處理和分析,而構(gòu)造疊加暈技術(shù)則需要在巖石上開展測(cè)量工作,技術(shù)人員需要結(jié)合不同化探技術(shù)的應(yīng)用范圍和工作效果進(jìn)行合理搭配,進(jìn)而提升詳查階段的工作效率。
(3)隱藏礦床勘查過程中的化探技術(shù)應(yīng)用效果分析。在探測(cè)隱藏礦床的過程中,勘查人員通??梢赃x擇應(yīng)用深穿透化探技術(shù)開展相關(guān)工作。例如,活動(dòng)金屬離子技術(shù)以及電提取相關(guān)技術(shù)能夠輔助技術(shù)人員快速檢測(cè)地層深處隱藏礦產(chǎn)的分布情況,甚至可以掌握礦體在地下的大致分布情況。例如,在金屬活動(dòng)離子技術(shù)的支持下,化探技術(shù)人員能夠在離子的異常運(yùn)動(dòng)情況中對(duì)礦體位置進(jìn)行高精度的預(yù)測(cè),結(jié)合礦產(chǎn)離子的異常評(píng)估結(jié)果找到相應(yīng)的礦產(chǎn)分布信息,為隱伏礦床的勘查工作提供數(shù)據(jù)參考。
(1)重視地質(zhì)勘查安全管理工作,持續(xù)提升勘查技術(shù)水平。安全管理工作的地質(zhì)勘查類工作的重要前提,化探技術(shù)人員也需要持續(xù)對(duì)傳統(tǒng)的管理方式進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),并做好相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)與改造工作,對(duì)于現(xiàn)階段技術(shù)層次不匹配的管理模式進(jìn)行改革。例如,為了進(jìn)一步提升現(xiàn)場(chǎng)勘查工作的安全管理效果,勘查單位需要通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)相關(guān)的技術(shù)設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行直觀的掌握和管理,并應(yīng)用高水平的監(jiān)測(cè)儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),進(jìn)一步提升地質(zhì)勘查效率,在獲取更多地質(zhì)勘查信息的基礎(chǔ)上為找礦布局規(guī)劃工作的開展提供參考。此外,化探技術(shù)人員需要積極借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),持續(xù)推進(jìn)研究團(tuán)隊(duì)建設(shè)工作,推動(dòng)國內(nèi)礦產(chǎn)戰(zhàn)略規(guī)劃工作的順利開展。
(2)持續(xù)提升技術(shù)人員的能力素質(zhì),確保勘查工作的高效開展。地質(zhì)勘查單位需要重視對(duì)化探技術(shù)人員能力素質(zhì)的培養(yǎng)工作,一方面需要確保工作人員具備現(xiàn)場(chǎng)勘查安全意識(shí),掌握相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn),并能夠按照專業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)的要求精準(zhǔn)地完成各項(xiàng)樣本采集、儀器操作、化驗(yàn)分析等相關(guān)工作。為了確保化探技術(shù)人員的操作規(guī)范性,勘查單位需要持續(xù)做好相關(guān)技術(shù)方法的歸納總結(jié)工作,為技術(shù)人員提供更專業(yè)的指引文件和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃,確保礦產(chǎn)資源勘查探測(cè)工作的有序開展。
化探技術(shù)是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中應(yīng)用廣泛的技術(shù)類型之一,其中的電提取技術(shù)、活動(dòng)金屬離子檢測(cè)技術(shù)、地氣檢測(cè)技術(shù)、熱釋汞技術(shù)、構(gòu)造疊加暈技術(shù)等能夠根據(jù)各種化學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤樣本、巖石、金屬離子等多種樣本進(jìn)行分析研究,能夠輔助勘查人員完成礦產(chǎn)資源普查、詳查以及隱含礦床的預(yù)測(cè)分析相關(guān)工作,地質(zhì)勘查單位需要重視對(duì)化探技術(shù)的深入研究和相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)工作,推動(dòng)地質(zhì)勘查工作質(zhì)量和效率的持續(xù)提升。