張浩 陳德康
【摘 要】礦產(chǎn)資源是目前全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展所不可缺少的條件之一,在淺地表礦產(chǎn)幾乎開(kāi)發(fā)殆盡的背景,發(fā)展地質(zhì)找礦的新技術(shù)和新思路十分必要。文章討論地質(zhì)找礦技術(shù)的發(fā)展思路,描述幾種應(yīng)用較廣的新技術(shù),進(jìn)而展望了地質(zhì)找礦的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)找礦;思路;方法;方向
一、地質(zhì)找礦技術(shù)簡(jiǎn)論
地質(zhì)找礦技術(shù)有其整體性、全面性、權(quán)變性、理論性和合作性的特點(diǎn)。整體性是說(shuō)找礦必須進(jìn)行整體規(guī)劃,對(duì)未來(lái)發(fā)展有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí),能夠根據(jù)國(guó)情和資源狀況進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的統(tǒng)籌,并隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)自身進(jìn)行調(diào)整。全面性是說(shuō)在礦業(yè)自身變化和調(diào)整的同時(shí)要結(jié)合新興技術(shù)對(duì)找礦進(jìn)行支持,以便拓寬礦業(yè)范圍。權(quán)變性就是針對(duì)資源的不同狀況和分布進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)理論的研究對(duì)找礦技術(shù)的支持作用必不可少,與其他專(zhuān)業(yè)的知識(shí)、技術(shù)等的合作也是找礦技術(shù)的特點(diǎn)之一。此外還需要注意找礦技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益,通過(guò)適當(dāng)?shù)膽?yīng)用將效益提升到最佳。
二、地質(zhì)找礦技術(shù)的發(fā)展思路
(一)計(jì)算機(jī)技術(shù)的加入
目前,計(jì)算機(jī)與人類(lèi)的生產(chǎn)社會(huì)的關(guān)系越來(lái)越密切,地質(zhì)找礦方面諸如網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)字可視化等計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)已經(jīng)不斷地投入使用,對(duì)地質(zhì)找礦技術(shù)的發(fā)展有著不可估計(jì)的作用。例如在研究大型地下洞室群巖體的穩(wěn)定性方面,通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圍巖進(jìn)行三維成像,并通過(guò)三維地質(zhì)模型技術(shù)對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行模擬和計(jì)算,就可以對(duì)復(fù)雜巖體進(jìn)行量化的研究。不僅可以研究巖體的成因機(jī)制、地質(zhì)性狀,還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)開(kāi)礦過(guò)程進(jìn)行模擬研究,得出最佳的采礦方案。這是地質(zhì)勘查及地質(zhì)找礦技術(shù)的基本思路。
(二)地質(zhì)綜合勘探技術(shù)
地質(zhì)找礦技術(shù)發(fā)展的第二個(gè)思路就是發(fā)展地質(zhì)綜合勘查技術(shù)。一言以蔽之,就是通過(guò)巖土工程和環(huán)境工程的多方面研究,將地質(zhì)找礦與地質(zhì)災(zāi)害勘查結(jié)合起來(lái),對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合勘查的技術(shù)。通過(guò)對(duì)地質(zhì)及相關(guān)信息進(jìn)行多元化、網(wǎng)絡(luò)化的管理,以期對(duì)地質(zhì)勘查及地質(zhì)測(cè)量的工作具有智能化的決斷,提高包括地質(zhì)找礦工作在內(nèi)的地質(zhì)研究的準(zhǔn)確性。要發(fā)展這種地質(zhì)綜合勘探技術(shù)就需要結(jié)合多種不同學(xué)科不同領(lǐng)域不同出發(fā)方向的新型技術(shù),利用可能用到的一切知識(shí)對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探研究。
三、新形勢(shì)下找礦技術(shù)的研究
(一)成礦地質(zhì)環(huán)境的研究
要想發(fā)展地質(zhì)找礦的新技術(shù),加強(qiáng)地質(zhì)方面的研究無(wú)疑是十分必要的。這方面首先要對(duì)成礦環(huán)境進(jìn)行研究,換言之,就是對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)及演化的特點(diǎn)進(jìn)行透徹的研究。重點(diǎn)可以考察地質(zhì)熱事件與主要成礦期之間的相互關(guān)系,做好時(shí)間上的對(duì)應(yīng)。具體方法可以書(shū)建立區(qū)域地質(zhì)事件的時(shí)間表,考量多方面的環(huán)境關(guān)系,并通過(guò)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造及其陸殼成分等地質(zhì)特征的分析,研究其與礦藏形成之間的關(guān)系,進(jìn)而為準(zhǔn)確可靠的找礦技術(shù)的研究提供方向。
(二)有利成礦區(qū)帶找礦
由于斷裂構(gòu)造的影響,有利成礦區(qū)帶往往比其他地質(zhì)區(qū)域更容易發(fā)現(xiàn)礦藏。通過(guò)對(duì)礦田和礦床展布現(xiàn)象及相應(yīng)的斷裂構(gòu)造的研究,研究橫向礦帶,同時(shí)考慮不同應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)的作用,探索斷裂結(jié)構(gòu)與成礦之間關(guān)系,從而尋找更好更準(zhǔn)確的找礦方法。
(三)礦化信息的研究
礦化信息可以為隱伏礦的探索提供許多有用的信息。因此重視在對(duì)地表礦、半隱伏礦的探索是得到找礦信息,能夠?yàn)橹蟮刭|(zhì)找礦工作提供不少便利。尤其是在對(duì)隱伏礦的探索之中,難以直接探索礦產(chǎn)內(nèi)部,因此可以通過(guò)對(duì)礦化信息中剝蝕程度的了解,對(duì)礦產(chǎn)內(nèi)部進(jìn)行推測(cè)。因?yàn)榈刭|(zhì)找礦的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,對(duì)于上部剝蝕且已露出的礦產(chǎn),其礦種可能與深層相同,但類(lèi)型不同,或期次不同,甚至于礦種也不同。因此對(duì)礦化信息進(jìn)行深入地研究,有助于我們了解礦產(chǎn)的分布規(guī)律,并幫助我們尋找共生礦產(chǎn)。
(四)礦產(chǎn)勘查工作
礦產(chǎn)勘查工作一般是依據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)特點(diǎn)及地區(qū)的相關(guān)情況,進(jìn)行綜合找礦的部署,且對(duì)不同礦藏、不同地理環(huán)境和不同工作階段進(jìn)行有針對(duì)性的地質(zhì)找礦技術(shù)的選擇,從而始終利用最優(yōu)方法進(jìn)行礦產(chǎn)發(fā)掘工作。因此礦產(chǎn)勘查工作需要思路的靈活性以及找礦方法的適應(yīng)性。
四、地質(zhì)找礦技術(shù)的新方法
(一)三場(chǎng)異?;ハ嗉s束法
地質(zhì)結(jié)構(gòu)場(chǎng)、地球化學(xué)場(chǎng)和地球物理場(chǎng)是三場(chǎng)異?;ハ嗉s束法所謂的“三場(chǎng)”。這種技術(shù)通過(guò)線圈探測(cè)三場(chǎng),能夠確定礦藏的大致方向。目前此項(xiàng)技術(shù)尚處于發(fā)展階段之中,雖然有著研究方的多方努力,但仍處于不夠完善的階段。其要求高精密度的儀器,對(duì)深入地下的線圈以及邊界也有著極高的要求,其具體技術(shù)細(xì)節(jié)還有待研究。但這也正說(shuō)明它是一項(xiàng)很具有發(fā)展前途的新型技術(shù)。
(二)綜合應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)
隨著人們對(duì)地殼環(huán)境研究的日益深入,在許多新思路的啟發(fā)之下,新的技術(shù)被運(yùn)用到地質(zhì)找礦中。僅僅是原先的找礦方法和找礦思路已經(jīng)不足以包含目前廣闊的視野。地球表面的山川形成,成礦原因等都是地質(zhì)找礦所要研究的方向,這就必然涉及到許多不同領(lǐng)域及學(xué)科的相互合作。因此在新形勢(shì)之下,綜合掌握現(xiàn)代技術(shù),合理利用各類(lèi)儀器儀表,以全新的思路和不同學(xué)科技術(shù)綜合之下的目光來(lái)對(duì)待地質(zhì)找礦技術(shù)的創(chuàng)新,已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。
(三)X射線熒光技術(shù)
X射線熒光技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的地質(zhì)找礦技術(shù)。顧名思義,這種技術(shù)就是利用X射線對(duì)深埋地底的礦藏進(jìn)行照射,通過(guò)礦藏反射的特定波長(zhǎng)電磁波來(lái)確定礦藏的種類(lèi)、深度以及儲(chǔ)量。這種技術(shù)對(duì)各種地形的適應(yīng)度都較高,準(zhǔn)確性也較好,能夠應(yīng)對(duì)多種地質(zhì)環(huán)境。由于其找礦的精確性,X射線熒光法能夠避免人力設(shè)備的浪費(fèi),從客觀上來(lái)說(shuō)也保護(hù)了環(huán)境,其產(chǎn)生的社會(huì)效益和環(huán)境效益都很可觀。
(四)甚低頻電磁法
發(fā)展的需要必然導(dǎo)致礦藏資源開(kāi)發(fā)的加劇,由此導(dǎo)致盜挖和開(kāi)采過(guò)量必然導(dǎo)致地表礦藏的嚴(yán)重流失,這就使得地質(zhì)找礦工作不得不向地表深處發(fā)展,也就是說(shuō),找礦難度增加,必須有更加便利的地質(zhì)找礦技術(shù)來(lái)幫助找礦人員進(jìn)行深層地質(zhì)的礦產(chǎn)發(fā)掘。目前,這類(lèi)深層地質(zhì)找礦技術(shù)的代表就是甚低頻電磁法。這種方法利用礦體賦存規(guī)律,通過(guò)對(duì)探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾篩選,并結(jié)合目前已有的找礦經(jīng)驗(yàn),就可以較為準(zhǔn)確地探知礦藏的位置。且該方法簡(jiǎn)單易學(xué),便于操作,準(zhǔn)確可靠,因此很快得到了普及。
五、地質(zhì)找礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展策略
(一)新類(lèi)型地質(zhì)找礦
目前淺地表的常規(guī)礦產(chǎn)基本上已經(jīng)被開(kāi)采完畢,要想獲得穩(wěn)定礦產(chǎn)資源,有必要朝新類(lèi)型、新深度以及新地區(qū)的地理地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行找礦工作。這是地質(zhì)找礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的基本策略。依靠技術(shù)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)新的礦藏,這已經(jīng)是地質(zhì)找礦技術(shù)發(fā)展的必然。
(二)非金屬礦業(yè)的研究
目前由于科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,金屬類(lèi)礦產(chǎn)已經(jīng)不是必然要求的礦產(chǎn)資源,許多非金屬可以通過(guò)技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用變成替代金屬的材料,并且不少高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要需要非金屬材料制造產(chǎn)品,因此非金屬礦業(yè)的分量有越來(lái)越重。利用目前的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā),發(fā)展非金屬礦產(chǎn)作為戰(zhàn)略資源,已經(jīng)成為趨勢(shì)。
(三)地質(zhì)找礦與經(jīng)濟(jì)全球化的結(jié)合
目前的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)與全球一體化密不可分,礦產(chǎn)行業(yè)同樣不可避免其與經(jīng)濟(jì)全球化的結(jié)合,地質(zhì)找礦工作的視野要放眼全球,并努力保證國(guó)內(nèi)資源的安全,進(jìn)而發(fā)展國(guó)外資源的勘探開(kāi)采工作,以國(guó)外資源的潛力補(bǔ)充國(guó)內(nèi)需求的缺口。
六、結(jié)語(yǔ)
地質(zhì)找礦技術(shù)要想得到創(chuàng)新,有關(guān)管理人員及有能力做出決斷者的重視必不可少,提高技術(shù)和工作人員的素質(zhì)也在情理之中。轉(zhuǎn)變思路,使用適應(yīng)礦區(qū)的找礦方法,不斷發(fā)掘新礦藏的可能性,這才能給礦業(yè)帶來(lái)持續(xù)發(fā)展。
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