金屬礦產(chǎn)勘查中水文地質(zhì)相關(guān)的問題研究

文/劉林軍，河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院

1 引言

我國(guó)是一個(gè)資源消耗型國(guó)家，雖然地大物博礦產(chǎn)資源豐富，但是在金屬礦產(chǎn)勘查過程中勘查和開采技術(shù)還不完善，并且礦產(chǎn)資源屬于有限資源，如果不能高效勘探、合理開采，礦產(chǎn)資源就會(huì)呈現(xiàn)出短缺狀態(tài)，會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展產(chǎn)生直接影響。金屬礦產(chǎn)的地質(zhì)勘查工作主要是利用地質(zhì)遙感、地震勘查等技術(shù)手段對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行了解和探查，從而發(fā)現(xiàn)我們所要的金屬礦產(chǎn)資源?，F(xiàn)階段，我國(guó)金屬礦產(chǎn)勘查工程地質(zhì)工作仍存在很多問題，努力解決當(dāng)前問題，做好地質(zhì)相關(guān)工作是礦產(chǎn)勘查工程的必然要求。

2 金屬礦產(chǎn)勘查中水文地質(zhì)工作的重要性

2.1 有利于尋找礦藏

通過對(duì)包裹體中水的同位素研究及現(xiàn)代地?zé)崽锏挠^察，越來越多的人已經(jīng)承認(rèn)外生成因的地下水在很多類型金屬礦床的形成中起著極為重要的作用。研究表明，已知的熱液礦床、夕卡巖礦床以及其他脈狀金屬礦床都位于地下水的古泄水區(qū)，古地下水的運(yùn)動(dòng)方向主要與壓實(shí)作用有關(guān)，而壓實(shí)作用則常常是沉積礦床的主導(dǎo)因素，盆地下降最大、巖石壓實(shí)程度最高的部分是內(nèi)補(bǔ)給區(qū)及內(nèi)水頭形成區(qū)，壓實(shí)時(shí)沉積巖透水性各向異性極為明顯，所以水在遠(yuǎn)距離上作側(cè)向遷移是其主要的方式，水沿透水層向壓力小的方向運(yùn)動(dòng)，即向地形上較高的地區(qū)（如盆地及拗陷的邊緣地帶）運(yùn)動(dòng)，這些地區(qū)就成為壓實(shí)作用下沉積水運(yùn)動(dòng)的排泄區(qū)，因而是形成礦床的有利地段，某些沉積型的Fe、Cu礦床可能是這種作用的結(jié)果。某些原生金礦床中無論是呈溶液狀態(tài)還是懸浮狀態(tài)的金，含量都高于水圈淡水中的金的克拉克值（0.022×10-9），所以凡測(cè)定到包裹體水中有高異常的金，則都有可能指示礦體位置.但在具體運(yùn)用時(shí)，應(yīng)考慮具體的地質(zhì)條件。水圈中各種水的Au的克拉克值可以作為各種地質(zhì)條件下進(jìn)行水文地球化學(xué)找礦、劃分含礦異常的根據(jù)，這種方法由于測(cè)試精度的限制，目前尚處于試驗(yàn)階段，相信隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，這種方法將會(huì)在未來尋找隱伏金礦床中得到廣泛應(yīng)用。

2.2 有利于科學(xué)采礦

查明水文地質(zhì)條件有利于合理、安全開采礦產(chǎn)資源，切實(shí)做好礦區(qū)水文地質(zhì)工作，查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件，預(yù)測(cè)礦井涌水量，做出工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)，對(duì)礦產(chǎn)資源的合理而安全的開采，有著重要的作用。相關(guān)研究工作人員表明，礦床地下水涌水量的大小由礦區(qū)水文地質(zhì)條件所決定，影響因素主要有含水層的結(jié)構(gòu)及富水性，基巖裂隙發(fā)育程度，含水層的補(bǔ)給、徑流條件及礦區(qū)地形對(duì)地表水、地下水的匯集條件等，如果水文地質(zhì)工作做不好，就會(huì)在礦山開采時(shí)使技術(shù)條件復(fù)雜化，增加開采的困難，甚至還可能因?yàn)槿鄙僮銐虻乃牡刭|(zhì)資料，事先采取措施不力，因而發(fā)生地下水淹沒坑道等嚴(yán)重危害礦產(chǎn)開采的事故。避免環(huán)境污染，綜合利用地下水.人們?cè)陂_發(fā)礦產(chǎn)的時(shí)候，會(huì)使礦山環(huán)境遭到破壞，導(dǎo)致水文地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，生態(tài)失去平衡，影響人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如疏干排水會(huì)使地面塌陷、地下水資源枯竭；酸性礦坑水以及金屬組分和放射性元素對(duì)水、土、生物會(huì)帶來污染等.這一系列的環(huán)境水文地質(zhì)問題，已嚴(yán)重地影響著礦山建設(shè)和生產(chǎn)，查明礦區(qū)水文地質(zhì)情況，不但可以避免環(huán)境污染問題，還可以進(jìn)一步對(duì)地下水進(jìn)行綜合利用，變水害為水利。水文地質(zhì)條件影響礦產(chǎn)資源開采的經(jīng)濟(jì)效益，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，礦產(chǎn)勘查、開采過程貫穿著經(jīng)濟(jì)觀念，力求投入取得最快、最大的經(jīng)濟(jì)效益，在地質(zhì)勘查和報(bào)告審批過程中，常常強(qiáng)調(diào)勘查工作的全面、完整與系統(tǒng)性，而忽視水文地質(zhì)投資獲取的經(jīng)濟(jì)效益。

3 金屬礦產(chǎn)勘查中水文地質(zhì)工作所存在的問題

3.1 重視程度不夠

金屬礦產(chǎn)勘查中的主要工作對(duì)象是金屬礦產(chǎn)，水文地質(zhì)工作只是作為了開采技術(shù)條件中的其中一項(xiàng)，沒有設(shè)置專業(yè)的水文地質(zhì)報(bào)告，因此導(dǎo)致了在金屬礦產(chǎn)勘查過程中的重點(diǎn)都放在了礦床研究和控制方面，卻忽視了水文地質(zhì)工作對(duì)后續(xù)礦山建設(shè)和開發(fā)的重要性。當(dāng)對(duì)礦石和礦床的特征研究達(dá)到了一定的程度，并估算了相應(yīng)資源儲(chǔ)量以后，勘查者就會(huì)急于將報(bào)告進(jìn)行提交，而對(duì)于水文地質(zhì)工作，有的對(duì)礦床充水因素和礦山水文地質(zhì)沒有完全查明，給實(shí)際開采工作帶來了困難；而有的水文地質(zhì)工作程度較低，甚至連基本的金屬礦產(chǎn)勘查工作的要求都沒有滿足。以上工作的不足，都給未來礦山開發(fā)和建設(shè)留下了嚴(yán)重的安全隱患。

3.2 水文地質(zhì)工作簡(jiǎn)單化

由于商業(yè)性地質(zhì)勘查資金來源的特殊性（由礦業(yè)權(quán)人自行籌資），故每一位礦業(yè)權(quán)人都想以最小的投入換回最大的產(chǎn)出，致使野外地質(zhì)工作普遍存在著簡(jiǎn)單化的現(xiàn)象，表現(xiàn)在水文地質(zhì)調(diào)查工作方面尤為突出。在礦業(yè)權(quán)評(píng)估和部分商業(yè)性地質(zhì)勘查成果野外驗(yàn)收工作中接觸到的礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查，大多僅局限于水文地質(zhì)測(cè)繪階段，而沒有充分根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)來選擇有效的工作方法，真正查清礦床的充水水源、充水途徑和充水水量，如有的礦區(qū)只利用區(qū)域資料（1∶20萬區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查），忽視礦區(qū)內(nèi)工作，勘查工作量不夠，沒有查清其水文地質(zhì)條件；有的礦區(qū)內(nèi)有水庫(kù)，僅將其范圍標(biāo)示于平面圖上，未查清影響礦床的充水因素，甚至部分勘查單位的工作人員，由于缺乏責(zé)任心，在野外水文地質(zhì)調(diào)查中觀察不夠仔細(xì)、記錄粗糙等，不能為礦山開采設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的規(guī)避水害提供基礎(chǔ)依據(jù)，直接影響了礦產(chǎn)資源的合理高效利用。

4 在金屬礦產(chǎn)勘查中如何提高水文地質(zhì)工作

4.1 加強(qiáng)規(guī)范的執(zhí)行力度

金屬礦產(chǎn)勘查中的水文地質(zhì)調(diào)查主要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-1991）和《金屬礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》（GB/T13908-2002）等，這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)都是為加強(qiáng)礦產(chǎn)和地下水的管理，而統(tǒng)一設(shè)置的勘查技術(shù)要求，也是水文地質(zhì)調(diào)查工作實(shí)際開展所必須遵循的依據(jù)。在實(shí)際勘查工作中，應(yīng)加強(qiáng)規(guī)范的執(zhí)行力度，并根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合試驗(yàn)、化探、鉆探和物探等技術(shù)手段，進(jìn)而綜合分析預(yù)測(cè)出在日后開采過程中，礦坑抽排水和充水所可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)方面的問題，并提出科學(xué)合理的防治思路和建議，同時(shí)應(yīng)從有利于環(huán)境和社會(huì)的角度出發(fā)，進(jìn)行礦區(qū)開采技術(shù)條件方面的綜合性勘查，既要研究將礦山排水等不利因素轉(zhuǎn)化為有利的因素，還需研究如何有效的保證礦山連續(xù)和安全的生產(chǎn)。在一些地下水相對(duì)較為嚴(yán)重的礦區(qū)，應(yīng)著重考慮如何將地下水作為礦山的日常供水使用，真正做到化水害為水利。

4.2 在勘查過程中明確標(biāo)準(zhǔn)和要求

在實(shí)際金屬礦產(chǎn)勘查過程中，因勘查者的工作經(jīng)歷和專業(yè)的不同，有的勘查者甚至對(duì)水文地質(zhì)工作的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都沒有明確，更無法使水文地質(zhì)工作真正得到提高。為此，應(yīng)注意以下兩方面問題：第一，切實(shí)以規(guī)范為依據(jù)，明確標(biāo)準(zhǔn)和要求。金屬礦產(chǎn)勘查中水文地質(zhì)工作必須以規(guī)范作為依據(jù)，根據(jù)統(tǒng)一的金屬礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行工作。目前常用的規(guī)范主要有三種，即《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-1991）、《金屬礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》（GB/T13908-20 02）和《各礦種勘查規(guī)范》。前兩者是各礦種勘查工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作的基本要求和準(zhǔn)則，屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；后者則屬于國(guó)家地震礦產(chǎn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是根據(jù)各礦種的特點(diǎn)，進(jìn)行配套使用的規(guī)范要求；第二，客觀科學(xué)的應(yīng)用規(guī)范。在實(shí)際金屬礦產(chǎn)勘查中，各個(gè)礦區(qū)的水文地質(zhì)條件大不相同，在勘查過程中需結(jié)合實(shí)際情況以客觀科學(xué)的應(yīng)用規(guī)范。因規(guī)范是一個(gè)時(shí)期段礦產(chǎn)勘查工作的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，但隨著新方法和新技術(shù)在勘查工作中的不斷應(yīng)用，規(guī)范也需要根據(jù)新的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的修訂與完善。在勘查工作中，應(yīng)不斷總結(jié)當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并引進(jìn)和推廣水文地質(zhì)工作的新技術(shù)，以切實(shí)提高整體金屬礦產(chǎn)勘查工作的質(zhì)量。

5 結(jié)束語

綜上所述，做好金屬礦產(chǎn)勘查工程中的地質(zhì)工作是對(duì)金屬礦產(chǎn)開采安全性的保障，目前我國(guó)地表礦的開發(fā)已經(jīng)瀕臨衰竭，對(duì)深部金屬礦產(chǎn)的勘查越來越成為礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。很多先進(jìn)的礦產(chǎn)勘測(cè)技術(shù)也隨之產(chǎn)生，但是我國(guó)的地質(zhì)勘探技術(shù)還處于發(fā)展階段，這就要求我們不斷對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)進(jìn)行研究和改善。