何志杰
(中國冶金地質(zhì)總局內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
金屬礦產(chǎn)對于我國社會發(fā)展的重要性不言而喻,其屬稀缺資源且金屬礦的形成過程也十分復(fù)雜且漫長。伴隨我國經(jīng)濟水平的持續(xù)發(fā)展以及人們生活水平的提升,社會各界對于金屬礦產(chǎn)的需求量也有了明顯增加,這就導(dǎo)致了金屬礦的大量開采,淺層金屬礦產(chǎn)被開發(fā)完后,人們開始向更深層的地層進行找礦,這就增加了找礦工作的難度,礦產(chǎn)勘查部門需要應(yīng)用更加先進的找礦技術(shù),進而提升礦產(chǎn)勘查工作的準確性。此外,在對礦產(chǎn)勘查技術(shù)進行選擇時還需做到因地制宜,根據(jù)勘查地區(qū)的地質(zhì)情況選擇適宜的勘查找礦技術(shù),以便提升礦產(chǎn)勘查工作質(zhì)量,為礦產(chǎn)開采作業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
就目前的發(fā)展形勢來看,我國的金屬礦產(chǎn)勘查工作還有較大的進步空間,其在實際工作開展環(huán)節(jié)還存在一些問題有待完善,這些問題具體表現(xiàn)在以下方面:首先,礦產(chǎn)勘查技術(shù)有待優(yōu)化升級,傳統(tǒng)的金屬礦產(chǎn)勘查工作主要是針對淺層礦,通過前文敘述可以得知,近年來,我國的礦產(chǎn)開采逐漸向深層化方向發(fā)展,這也導(dǎo)致了一些老舊的勘查技術(shù)逐漸不能適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展形勢,對于更深層的金屬礦產(chǎn)需要應(yīng)用更加先進的勘查技術(shù)進行找礦;第二,金屬礦產(chǎn)主要包含有色金屬、黑色金屬、稀有金屬和貴金屬。我國目前對于金屬礦產(chǎn)的勘查主要集中在有色金屬和黑色金屬方面,對于稀有金屬和貴金屬的勘查還有待進步;第三,還需建立更加專業(yè)的勘查工作隊伍。礦山勘查工作的系統(tǒng)性和專業(yè)性較強,其勘查工作包含礦區(qū)及附近的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等多方面內(nèi)容,所涉及的領(lǐng)域及知識體系也較為廣泛,因此,礦產(chǎn)勘查工作對于相關(guān)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)提出了較高的要求。
由此可見,組建由高素質(zhì)人員構(gòu)成的礦產(chǎn)勘查團隊是保證勘查任務(wù)順利完成的前提。但是,由于礦產(chǎn)勘查工作環(huán)境艱苦且需長年工作生活在野外,導(dǎo)致從事該行業(yè)的高端人才較少,這對于礦產(chǎn)勘查隊伍的發(fā)展是十分不利的,需要相關(guān)企業(yè)在人才隊伍建設(shè)與培養(yǎng)方面做出更多努力。
地球物理勘探簡稱物探,它是指通過研究和觀測各種地球物理場的變化來探測地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件。由于組成地殼的不同巖層介質(zhì)往往在密度、彈性、導(dǎo)電性、磁性、放射性以及導(dǎo)熱性等方面存在差異,這些差異將引起相應(yīng)的地球物理場的局部變化。通過量測這些物理場的分布和變化特征,結(jié)合已知地質(zhì)資料進行分析研究,就可以達到推斷地質(zhì)性狀的目的。該方法兼有勘探與試驗兩種功能,和鉆探相比,具有設(shè)備輕便、成本低、效率高、工作空間廣等優(yōu)點。在金屬礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用的物探技術(shù)主要包括以下幾種。
3.1.1 地面瞬變電磁勘探技術(shù)
該技術(shù)的作業(yè)原理是通過電磁設(shè)備將脈沖磁場直接發(fā)射到地質(zhì)結(jié)構(gòu)中,通過對脈沖磁場波形的研究,判斷礦產(chǎn)資源的分布與儲量。金屬礦資源可以產(chǎn)生磁場環(huán)境,勘查人員可以通過磁場環(huán)境的變化應(yīng)用相應(yīng)設(shè)備對相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集分析,進而獲取磁場變化規(guī)律,進而對地下礦產(chǎn)資源的具體情況進行了解。地面瞬變電磁勘探技術(shù)對地下結(jié)構(gòu)和金屬礦的影響較小且探測精度高,是金屬礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一。
圖1 地球物理勘探技術(shù)探測巖層介質(zhì)、彈性、導(dǎo)電性、磁性
3.1.2 地震勘探技術(shù)
地震技術(shù)是在地表以人工方法激發(fā)地震波,在向地下傳播時,遇有介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面,地震波將發(fā)生反射與折射,在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號與震源特性、檢波點的位置、地震波經(jīng)過的地下巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過對地震波記錄進行處理和解釋,可以推斷地下礦產(chǎn)資源的性質(zhì)和形態(tài),其作業(yè)原理與地面瞬變電磁技術(shù)的原理相似,目前也得到了廣泛應(yīng)用。
3.1.3 重力勘探技術(shù)
重力勘查技術(shù)是利用組成地殼的各種巖礦體的密度差異而引起的重力變化而進行地質(zhì)勘探的一種方法。它是以牛頓的萬有引力定律為基礎(chǔ)。只要勘探地質(zhì)體有一定的剩余質(zhì)量,埋藏深度較小,地形起伏影響較小,就可用精密重力儀器測出重力異常。然后結(jié)合工作區(qū)的地質(zhì)資料,對重力異常進行定性或定量解釋,便可分析判斷該地區(qū)礦產(chǎn)資源的分布位置及形狀。重力勘探技術(shù)具有勘探深度與廣度大等優(yōu)勢,且作業(yè)成本較低,適合在金屬礦產(chǎn)勘查中推廣應(yīng)用。
地球化學(xué)勘探簡稱“化探”?;郊夹g(shù)是通過對勘查區(qū)域地表與地下元素分布情況的研究,觀察其化學(xué)規(guī)律。該技術(shù)的應(yīng)用思路為應(yīng)用化學(xué)勘查方法進行大范圍勘查,并根據(jù)情況不斷縮小找礦靶區(qū),然后在通過適當(dāng)方法在靶區(qū)內(nèi)進行找礦,地球化學(xué)勘探技術(shù)主要包含以下幾種:
3.2.1 土壤地球化學(xué)測量
土壤地球化學(xué)測量主要用于詳查階段,即在普查后所圈出的靶區(qū)、礦區(qū)外圍成礦有利地段進行。其目的是圈出礦體或礦化體,指導(dǎo)山地工程的布置。該方法是運用化學(xué)手段檢測土壤結(jié)構(gòu)中各類物質(zhì)的含量,發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的各類次生異常,進而實現(xiàn)找礦目標。與其他技術(shù)相比,土壤地球化學(xué)測量可以在殘積層土質(zhì)測量中應(yīng)用,勘查工作的科學(xué)性和效率更高。
3.2.2 巖石地球化學(xué)測量
巖石地球化學(xué)測量方法經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)在我國找礦領(lǐng)域得到了廣泛運用。該技術(shù)可以對勘查區(qū)域內(nèi)的微量元素含量和化學(xué)特性進行分析,進而對該區(qū)域內(nèi)是礦產(chǎn)情況進行判斷,以便為后續(xù)的采礦工作提供必要的數(shù)據(jù)支持。伴隨該技術(shù)的不斷進步,其在礦產(chǎn)布局結(jié)構(gòu)分析和實際的礦產(chǎn)測量操作管理工作中的應(yīng)用也取得了較為理想的效果,成為了化探技術(shù)中使用率較高的技術(shù)之一。
3.2.3 水系沉積物地球化學(xué)測量
水系沉積物地球化學(xué)測量技術(shù)對水系沉積物進行采集、監(jiān)測、分析,并檢測其中的各元素含量和化學(xué)特性,以此獲得該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造詳情,進而為金屬礦產(chǎn)的勘查工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)。該技術(shù)的應(yīng)用特點表現(xiàn)在其需要采集較多的樣本,且對于勘查人員的技術(shù)水平和相關(guān)儀器設(shè)備的要求較高,同時其勘查結(jié)果也會更加全面。
遙感技術(shù)(RS)是通過高空或者外層空間地理電磁波信息對勘查目標進行統(tǒng)一的掃描和攝影,然后將掃描結(jié)果進行傳輸和處理,實現(xiàn)地球表層物質(zhì)與現(xiàn)象遠距離控測識別。遙感技術(shù)在金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用,根據(jù)其不同的專業(yè)技術(shù)內(nèi)容,提高整體勘查結(jié)果的科學(xué)性,具體主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①多光譜技術(shù)。通過多光譜技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對金屬礦產(chǎn)勘查范圍的優(yōu)先分析和勘查,結(jié)合MSS、TM等技術(shù),對勘查過程中的特殊影像體的色調(diào)進行細化分析,采取其中的蝕變信息。從而實現(xiàn)對于不同電磁波譜段變化的獲取,使得遙感技術(shù)對于不同植被的覆蓋情況進行更加充分的調(diào)查,擴大了整體遙感勘查信息數(shù)量。多光譜技術(shù)在斷裂帶中能夠得到更加顯著的應(yīng)用,對其金屬礦產(chǎn)勘查情況進行匯總,提高信息識別能力。②高光譜遙感技術(shù)。該技術(shù)主要針對金屬礦產(chǎn)勘查中的礦物識別環(huán)節(jié)和金屬礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié),能夠通過可見光進行高光譜分辨率成像,幫助勘查人員實現(xiàn)對礦物組合和類別的分類,提高礦物質(zhì)蝕變強度估算的準確性。同時,高光譜遙感技術(shù)還能對礦產(chǎn)資源的有利位置進行識別,增加遙感數(shù)據(jù)獲取效果。
圖2 高光譜遙感技術(shù)識別礦產(chǎn)資源位置圖
對于金屬資源的勘查與開發(fā)需要嚴格遵照可持續(xù)發(fā)展原則,所以,強化對金屬礦資源的監(jiān)管是十分必要的。有關(guān)部門要不斷完善監(jiān)督管理工作制度,同時,對于金屬礦產(chǎn)的勘查與開發(fā)制定明確的操作規(guī)范,進而減少因操作失誤導(dǎo)致的礦山事故。
在礦山企業(yè)方面,也需不斷強化內(nèi)部監(jiān)督管理工作,對于金屬礦的勘查與開采作業(yè)需嚴格按照既定規(guī)范執(zhí)行,杜絕違規(guī)操作行為的出現(xiàn),進而實現(xiàn)對金屬礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)和科學(xué)保護。
礦產(chǎn)資源勘查工作除了為礦產(chǎn)開采提供依據(jù)外,其還在保護礦區(qū)環(huán)境方面發(fā)揮著十分重要的作用。相關(guān)工作人員要不斷提升自身的環(huán)境保護意識,并將環(huán)保理念與礦產(chǎn)勘查工作相結(jié)合。礦山開采作業(yè)不可避免的會對礦區(qū)周邊環(huán)境造成影響,如果在礦產(chǎn)開發(fā)過程中處理不當(dāng),則會對環(huán)境造成嚴重的破壞。
因此,礦產(chǎn)資源勘查工作人員需要做好環(huán)境保護工作,通過制定科學(xué)合理的作業(yè)規(guī)范,提升勘查工作質(zhì)量,進而為礦產(chǎn)的開發(fā)和環(huán)境的保護工作提供相應(yīng)依據(jù),實現(xiàn)金屬礦開發(fā)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的協(xié)同發(fā)展。
我國地域廣袤經(jīng)緯跨度較大,這也造就了我國地質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性,勘查地區(qū)的地貌特點、地質(zhì)構(gòu)造以及生態(tài)環(huán)境等因素都會對礦產(chǎn)的勘查工作造成影響。
因此,在進行金屬礦產(chǎn)勘查工作時,相關(guān)工作人員應(yīng)依據(jù)礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律進行,對于勘測地區(qū)的地質(zhì)情況及氣候特點等要素進行深入了解。在不違背自然規(guī)律的前提下有序開展勘查工作,進而準確掌握勘測區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況以及礦產(chǎn)分布規(guī)律。
科學(xué)合理的工作部署是保證勘查工作準確性的基礎(chǔ),相關(guān)勘查部門應(yīng)注重對相關(guān)工作規(guī)劃與設(shè)計。通常情況下,金屬礦產(chǎn)勘查工作可按照點面結(jié)合的方法開展,通過對成礦區(qū)域的研究,做好礦點劃分工作,進而有效提升找礦工作的精確度。
在具體的工作開展中,相關(guān)人員需注重以下方面要點:首先,在小比例尺礦產(chǎn)勘查中,工作人員需針對有望礦點進行初篩,進而對找礦遠景區(qū)進行確定;第二,在更大的比例尺中,可通過遙感技術(shù)進行地質(zhì)勘測,深化找礦遠景區(qū)的了解,深入勘測礦點異常情況,進而依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)科學(xué)劃分找礦靶區(qū);第三,在展開勘查工作的過程中,管理部門還需要制定完善的操作規(guī)范,對強化勘查技術(shù)措施的應(yīng)用與管理,同時還需樹立環(huán)保意識,將礦產(chǎn)勘查工作對環(huán)境的影響降到最低,實現(xiàn)金屬礦山開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。
通過對文章的分析可以得出以下結(jié)論,金屬礦產(chǎn)資源對于我國的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用,近年來,我國對于金屬礦產(chǎn)的開發(fā)也在逐漸向深層化方向發(fā)展,但是,由于受到多方面因素的影響,致使我國的金屬礦產(chǎn)勘查工作還有較大的進步空間。
因此,相關(guān)勘查部門要對當(dāng)前的工作現(xiàn)狀進行科學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,并通過引進更加科學(xué)的勘查技術(shù)和強化勘查作業(yè)管理等多種手段,不斷提升礦產(chǎn)勘查工作質(zhì)量,進而為我國金屬礦山開發(fā)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。