趙忠強
(江西有色地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)院,江西 南昌 330025)
地質勘查類型往往會受到地質特征和變化程度的影響,需要結合大量的勘察資料以及豐富的地質勘查經(jīng)驗來進行地質勘查類型劃分。隨著科學技術的進步以及我國工業(yè)水平的發(fā)展,傳統(tǒng)有色金屬礦地質勘查方式已經(jīng)無法滿足新時代發(fā)展的高需求量、高質量的要求,而且原有的找礦方式會對礦產(chǎn)資源帶來一定的損害,如果一直使用原有方法,就激化有色金屬礦的勘查、開采與使用之間的矛盾。所以,在這些問題的促使之下,依托有色金屬礦地質勘查類型信息,結合現(xiàn)代的勘查技術手段,可以從科學的角度明確有色金屬礦區(qū)的找礦方向。
一是,我國礦產(chǎn)資源儲量非常豐富,但是人均占有量卻極低,僅處于世界第53位;二是,根據(jù)我國的發(fā)展特點,用量較少的礦產(chǎn)資源相對豐富,而大眾所需要的礦產(chǎn)儲備量卻相對不足。比如,需求量極大的鋁土礦和銅土礦,保有儲量相較于世界的總儲量的而言非常低,僅在百分之一到百分之五之間,而對于用量較多的鉛鋅等其他有色金屬,我國人均擁有量也明顯低于世界平均值;三是,我國的貧礦較多,富礦卻極為稀少,導致了開采難度較大,比如我國銅礦平均的品位僅在百分之一左右,而鋁礦幾乎全部為難選冶的一水硬鋁石型,使礦山的建設和開采成本大大提高;四是,我國中小型礦床相較于超大型礦床,占有絕對的數(shù)量優(yōu)勢,礦山的規(guī)模偏小。同樣以銅礦產(chǎn)地為例,據(jù)統(tǒng)計,在我國一共有900個,其中大型礦床僅占百分之三左右,而小型礦床將達到百分之九十以上;五是,我國的單礦種礦床較少,但共生伴生礦較多,地質中礦石組成成分復雜,導致了選礦難度高,也增加了礦山的建設和生產(chǎn)成本[1]。
根據(jù)調查和預測我國有色金屬儲量,能夠保證的年限最多只有十幾年,在未來十幾年內,能夠維持生產(chǎn)的礦山將不足現(xiàn)在的百分之二十。因此,專家呼吁必須要進行有色金屬礦山新一輪的找礦工作,而且目前也得到了國家的高度重視。
劃分有色金屬礦區(qū)地質勘查類型,必須堅持實事求是,要從實際角度出發(fā),以礦區(qū)內的礦體性質為核心,按照五大依據(jù)來進行劃分,這五大依據(jù)分別為:礦區(qū)大小規(guī)模、礦體的特殊形態(tài)、礦區(qū)土壤內部結構、礦體厚度和穩(wěn)定程度,礦床構造影響程度以及礦體分布的均勻程度。
礦區(qū)的規(guī)模按照大小程度分為三類。其中,大類礦體長度大于1km以上,延伸或寬度大于500m;中類礦體長度在300m到1km之間,不同的礦產(chǎn)種類會有不同的延伸或寬度,主要是在150m到500m之間;小類礦體長度小于300m,同樣根據(jù)不同的礦產(chǎn)種類,會有不同的延伸或寬度,一般都小于300m。
礦體的形態(tài)和內部結構一般會按照復雜程度進行三類劃分。其中較簡單礦體的形態(tài)主要包括內層狀、柱狀脈狀、透鏡狀,內部往往存在夾石,結構存在復合分支;簡單礦體形態(tài)為層狀、類層狀、長柱狀、大脈狀、大透鏡狀以及筒狀,有較為規(guī)律的符合分支或者沒有分支,內部幾乎沒有夾石[2]。
礦體的厚度和穩(wěn)定程度主要分為穩(wěn)定、較穩(wěn)定和不穩(wěn)定三種。受穩(wěn)定程度的影響,不同礦體種類其厚度變化系數(shù)也會受到變化影響。比如,同在穩(wěn)定的程度下,銅的厚度變化系數(shù)小于60%;較穩(wěn)定時,銅的厚度變化系數(shù)在60%到130%之間;不穩(wěn)定時,銅厚度變化系數(shù)將大于130%。
礦床的結構影響程度也可以分為三類,主要是大、中、小三種程度,其中礦床結構影響程度大的是指礦床內有多條斷層破壞,礦床錯動距離很大,會使礦體形態(tài)受到嚴重干擾;礦床構造影響中等程度的是指礦床有斷層破壞,礦體的整體形態(tài)已經(jīng)受到較為明顯的干擾;礦床構造影響程度小是指礦床內基本沒有受到斷層的干擾和破壞,礦體的形態(tài)趨于穩(wěn)定。
礦體分布均勻程度包括三個類型,分別為均勻、較均勻以及不均勻。在不同的均勻程度之下,礦體種類的厚度變化系數(shù)也會完全不同。舉例而言,銅在均勻程度下,厚度變化系數(shù)小于60%;在較均勻的均勻程度下,厚度變化系數(shù)在60%到150%之間;在不均勻的均勻程度下,厚度變化系數(shù)會大于150%。
依據(jù)以上五大依據(jù)可以完成有色金屬礦區(qū)地質勘查類型的劃分,之后便可以確定有色金屬礦區(qū)地質勘查類型。
根據(jù)五大依據(jù)完成的勘查類型劃分工作,能夠將有色金屬礦區(qū)地質勘查類型分為三個大類,分別是是簡單類型、中等類型、復雜類型。由于一般情況下,礦區(qū)的地質特點都非常復雜多變,有時甚至會存在處于過度期的有色金屬礦區(qū)地質勘查類型。我國在上個世紀50年代就開始采用前蘇聯(lián)地質勘查類型策略,并與上個世紀六十年代制定了我國的地質勘查規(guī)范標準,從此我國有色金屬礦區(qū)地質勘查類型有了更為明確的劃分標準。有色金屬礦區(qū)地質勘查類型需要根據(jù)類型系數(shù)以及五大地質因素來加以確定,必須充分了解相關知識以及國家標準,才能夠有針對性的選擇出最為有利的勘查技術,從而明確制定出成功率更大的有色金屬礦區(qū)找礦方向[3]。
由于傳統(tǒng)的找礦方法會對有色金屬礦帶來二次傷害,隨著經(jīng)濟的發(fā)展進步,城市建設、各類產(chǎn)業(yè)升級的不斷深入,使得礦產(chǎn)資源的需求量不斷攀升,長此以往,便導致了有色金屬礦的市場需求和利用與有色金屬的礦區(qū)勘探和開采之間的矛盾激化,所以為了進一步的提高生產(chǎn)效率,在進行礦產(chǎn)資源開發(fā)之初,就正確選擇有色金屬區(qū)找礦方向。
對我國已開采的全部有色金屬礦區(qū)進行勘探發(fā)現(xiàn),我國有色金屬礦資源主要是分布在中粗粒砂巖且?guī)r性為中性的巖石地質內,這就導致了有色金屬礦區(qū)的礦化形勢會深受斷裂帶的干擾。結合現(xiàn)有的工作經(jīng)驗、技術水平以及我國礦產(chǎn)資源富集的規(guī)律,相關研究人員得出進行有色金屬勘察的時候,需要沿著斷裂層方向的走向、有色金屬古動力的方向以及中粗粒砂巖且?guī)r性為中性的巖石地質區(qū)域作為主要的找礦方向。
為了正確的選擇有色金屬礦區(qū)的找礦方向,我們也可以充分利用現(xiàn)代科學技術手段,利用更為先進和高效率的勘探工具開展找礦工作。前文中已經(jīng)說過,原有的勘探方法和工具都會對礦體造成損害,嚴重妨礙勘探效果,所以必須加強現(xiàn)代技術的使用,取締原有落后技術。但是,在沒有工具輔助的條件下,我們仍然可以實現(xiàn)有色金屬礦區(qū)找礦工作,比如借助曾經(jīng)的信息資料,進行廣撒網(wǎng)式的大范圍的勘探,也能夠在一定程度上獲得勘探效果。但是利用先進的現(xiàn)代科學技術勘探工具,是唯一能夠實現(xiàn)更加精準、效率更高、所獲得的信息更為全面的有色金屬礦區(qū)找礦工作目的的方法。
受老礦區(qū)找礦的特殊性的影響,在進行可替代資源的尋找時,必須要依靠全新的地質科學理論以及先進的科學技術,并且運用具備創(chuàng)新性、適合于生產(chǎn)礦山深邊部的綜合找礦新技術、新方法,來進行有色金屬礦區(qū)找礦工作??傮w而言,是需要以最新的地質找礦理論為理論基石,進行鉆井物探、化探及鉛同位素找礦,遙感礦化蝕變信息提取等新老方法綜合運用,對生產(chǎn)礦山深邊部以及近外圍進行找礦及評價工作??傮w思路分為以下兩個方面:
生產(chǎn)礦山深邊部找礦工作。分析成礦地質條件,進行地下物探,利用電吸附、有機氣體集成、吸附相態(tài)汞、構造地球化學等組合方法進行化探,化探之后進行工程驗證。
礦山近外圍找礦工作。分析成礦地質條件,提取遙感蝕變礦化信息,運用原生暈或次生暈化探對地質探查,對地面進行物探,利用電吸附、有機氣體集成、吸附相態(tài)汞等方法,進行化探,化探結束后需要開展工程驗證。
該方法主要是運用物理的原理進行研究和解決找礦勘查中的問題,需要以各種巖石中到礦石密度、電性、磁性、放射性等物理性質為差異作為研究方向,用有針對性的物理方法和儀器設備,探測天然物理場變化,通過分析獲得物質資料,從而推斷和解釋地質構造和礦產(chǎn)分布情況。
該方法主要是以化學理論為基礎,通過系統(tǒng)的研究巖石圈、氣圈、水圈、生物圈中所涉及到的各種化學元素的分布以及含量,來了解不同地質中礦產(chǎn)儲備情況?;瘜W方法可以分為巖石地球化學測量、土壤地球化學測量、水地球化學測量、氣體地球化學測量等。該方法的特點是需要分析的元素多、信息量大、測試的靈敏度高,測量工作效率高、實用性強,也較為經(jīng)濟[4]。
在進行礦物質勘察的過程中,遙感技術方法主要是指利用遙感技術的可視性和真實性等特點,在較大區(qū)域內進行勘測,從而尋找出礦源集中的區(qū)域。在圖像上呈現(xiàn)出色、線、環(huán)以及蝕變信息,以此來預測新礦源的主要分布地區(qū)。遙感技術可以利用多波段遙感圖像來顯示、翻譯與成礦相關的巖石。目前要外技術已經(jīng)成為重要的找礦方法。獲得了越來越多的重視和應用[5]。
以分析有色金屬礦富集規(guī)律為基礎,進行有色金屬礦區(qū)的地質勘查類型的分析,找礦方向確定基礎則是以有色金屬礦的富集規(guī)律為前提,所以必須堅持充分利用有效的地質勘查類型信息,結合有色金屬礦的富集規(guī)律,發(fā)揮現(xiàn)代科學技術以及先進的勘察原理,才能夠確保找礦方向精確性,為我國勝利應對有色金屬需求量不斷激增與生產(chǎn)能力不足之間的矛盾而提供解決對策。