地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)研究

蘇厚斌，李 寬

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊，山東 煙臺 265400）

由于我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，使得人們對于資源的需求量也在逐年增加。傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查和找礦技術(shù)雖然在現(xiàn)如今被應(yīng)用的較為廣泛，但是在實際的實施過程中，還是存在部分的突發(fā)性問題，一定程度上拉低了工程的進度，不利于我國勘查找礦技術(shù)的進一步創(chuàng)新進步[1]。另外，企業(yè)對于相關(guān)勘查技術(shù)的要求也在逐漸提高，所以，傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和鉆探找礦技術(shù)已經(jīng)不再符合企業(yè)的要求了，為了維持社會和市場的平衡，同時也為了提高我國地質(zhì)勘查和找礦技術(shù)的發(fā)展水平，設(shè)計更加靈活的勘查和找礦方法。目前的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和找礦主要可以分為兩種類型，一種是以實測的數(shù)據(jù)信息，進行科學(xué)地推算和預(yù)測，定位礦產(chǎn)的礦芯位置，并根據(jù)周圍的自然環(huán)境，最終判斷具體的礦產(chǎn)位置[2]。此種勘查方法定位速度相對較慢，且存在一定的誤差，同時，勘查測量結(jié)構(gòu)也相對單一，是一種關(guān)聯(lián)性的勘查定位方式。另一種是以測量設(shè)備結(jié)合科學(xué)分析法輔助定位的勘查方法。此種方法的最大優(yōu)勢為測量定位的速度極快，并且最終出現(xiàn)的誤差較小，但是唯一存在的不足就是對勘查定位的環(huán)境要求較為嚴(yán)格。這主要是因為部分勘查定位設(shè)備占地面積都較大，如果地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，很容易造成損壞，影響最終的勘查結(jié)果。所以，在找礦的過程中，對地質(zhì)環(huán)境的要求極為嚴(yán)格。因此，對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦方法進行分析探討，結(jié)合當(dāng)前的先進技術(shù)，創(chuàng)建更為靈活便捷的勘查、找礦方法，進一步完善相對應(yīng)的技術(shù)，推動我國礦產(chǎn)勘查邁入新的發(fā)展臺階。

1 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦方法探析

1.1 同位法進行礦芯定位勘查

先利用測算技術(shù)對礦產(chǎn)周圍的地質(zhì)環(huán)境進行簡單的測量，得出實際的測量數(shù)據(jù)信息。電磁感應(yīng)器對周圍的地質(zhì)環(huán)境作出勘測，確保周圍不存在影響勘查的磁場。通過低頻電磁設(shè)備再次進行電磁感應(yīng)勘測，確定具體的地質(zhì)磁力標(biāo)準(zhǔn)，如下表1所示。

表1 地質(zhì)磁力標(biāo)準(zhǔn)表

根據(jù)表1中的磁力標(biāo)準(zhǔn)，對勘測區(qū)域的具體電磁力進行確定，并獲取相應(yīng)的實測數(shù)值。利用Praser濾波對獲取到的數(shù)據(jù)以及信息進行數(shù)據(jù)化的處理，判斷此區(qū)域礦產(chǎn)資源的大致范圍。依據(jù)原本的控礦規(guī)律，對礦產(chǎn)資源的范圍作出進一步的判斷和分析。依據(jù)實測數(shù)據(jù)更改勘查數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)源和執(zhí)行參數(shù)，再次進行測量，并計算波段誤差值，如公式1所示：

公式1中：P表示波段誤差值，B表示信號源初始數(shù)值，r表示執(zhí)行頻率，m表示運行實測距離。通過計算，得出實際的波段誤差值，將其作為分析標(biāo)準(zhǔn)，勘測的每一個波段的誤差值必須在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，否則將不符合勘查要求，需要重新測算。在此基礎(chǔ)上，對不同時間段的電磁波強弱程度進行探測，在最弱的時段進行礦芯定位。計算具體的低頻位置點，如公式2所示。

公式2中：A表示低頻位置點，β表示實測定位比值，m表示同位慣性誤差系數(shù)。通過計算，得出實際的低頻位置點，在此點處進行定位，并利用同位法推測出礦芯的最高變化點，向下定位對應(yīng)的距離，完成礦芯的最終定位。

1.2 反循環(huán)電磁勘查技術(shù)進行礦洞深度測量

在利用同位置法進行礦芯的定位勘查后，接下來，通過反循環(huán)電磁勘查技術(shù)對礦洞深度進行測量?？梢韵冗M行礦產(chǎn)介質(zhì)的采樣，利用勘測設(shè)備對介質(zhì)中的分子結(jié)構(gòu)以及動態(tài)因子進行記錄，得出相對應(yīng)的特征和數(shù)據(jù)，再結(jié)合周圍地質(zhì)環(huán)境的特征，將礦產(chǎn)的范圍再次縮小。利用鉆桿雙臂的作用沖擊地層表面，形成礦洞口。而礦山掉落的碎巖屑也會在受到強大的沖擊之后，隨氣體逐漸掉落到礦洞的側(cè)方?？睖y人員需要對掉落的巖石碎屑進行分析和檢測，并判斷具體的礦產(chǎn)種類、特征、大致儲備量等。利用反循環(huán)電磁勘查技術(shù)，再結(jié)合判斷出的數(shù)據(jù)信息，細(xì)致定位具體的礦產(chǎn)位置，并計算礦洞的實際深度數(shù)值，如公式3所示。

公式3中：D表示礦洞實際深度數(shù)值，e表示常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)測量值，θ表示允許出現(xiàn)的誤差數(shù)值。通過以上計算，最終得出實際的礦洞實際深度數(shù)值。利用反循環(huán)電磁勘查技術(shù)進行多次的深度核查，確定無誤差之后，進行下一階段的工作。

1.3 遙感物探實現(xiàn)礦產(chǎn)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦

在完成反循環(huán)電磁勘查技術(shù)進行礦洞深度測量之后，接下來，需要利用遙感物探實現(xiàn)礦產(chǎn)的勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦。根據(jù)實際的測量情況，建立對應(yīng)的遙感物探結(jié)構(gòu)，如下圖1所示。

圖1 遙感物探結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)圖1中的結(jié)構(gòu)流程，利用遙感物探技術(shù)進行礦產(chǎn)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦。完成具體的定位之后，利用多波段檢測儀器，對所定位的礦產(chǎn)區(qū)域進行循環(huán)測量，再結(jié)合遙感探測技術(shù)，最終完成深部地質(zhì)鉆探找礦工作。

2 實例分析

2.1 礦產(chǎn)勘查和鉆探找礦現(xiàn)狀簡述

目前階段，我國的礦產(chǎn)勘查和鉆探找礦技術(shù)雖然有所提高，但是在實際應(yīng)用的過程中仍然存在一定的問題。部分工程對于礦產(chǎn)的定位地點不準(zhǔn)確，探測設(shè)備破壞礦山環(huán)境等情況屢見不鮮，這些都是影響我國礦產(chǎn)行業(yè)進一步發(fā)展的，造成現(xiàn)狀的重要因素。

2.2 對A省礦產(chǎn)勘查及鉆探找礦進行探析

在A省的一處地質(zhì)勘查現(xiàn)場中，發(fā)現(xiàn)了巖溶區(qū)覆蓋區(qū)域，其厚度為25cm的黏土，其地下部基巖大多數(shù)都是泥盆系石灰?guī)r，礦區(qū)的地下巖溶的結(jié)構(gòu)十分的顯著，可以利用低頻法與聯(lián)合截面法來實施勘查、定位，計算實際的極化橢圓傾角曲線零值點，如公式4所示：

公式4中：L表示極化橢圓傾角曲線零值點，D表示礦洞實際深度數(shù)值，h表示截面指標(biāo)系數(shù)，c表示低阻平均值，ω表示誤差變化數(shù)值。

通過計算得出的極化橢圓傾角曲線零值點，可以對此區(qū)域巖溶發(fā)育帶以及斷裂帶的具體位置進行定位，利用零值點曲線對礦洞周圍磁場水平分量的具體部位進行確定，最終通過低阻發(fā)育帶與斷裂帶的實際距離，再結(jié)合遙感物探的三維定位，確定具體的礦產(chǎn)位置。在不同的低頻下重新作出測試分析，得出實測結(jié)果。

2.3 實例分析結(jié)果討論

在不同的低頻狀態(tài)下，最終所得出的極化零值點較為平均，表明勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦的結(jié)果較為精準(zhǔn)，清晰，并且具有一定的穩(wěn)定性，有很好的實際應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

綜上所述，便是對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)的分析研究。在科學(xué)技術(shù)不斷更新發(fā)展的背景之下，更多的找礦技術(shù)被應(yīng)用到礦產(chǎn)勘查和找礦的工作當(dāng)中。為了進一步提高我國找礦和勘查的效率和質(zhì)量，需要在原有的基礎(chǔ)上，結(jié)合新型探測科技，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，最大限度地保證地質(zhì)勘查和找礦結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性，不斷提升技術(shù)水平，利用社會的資源，拓展勘查范圍，以此來促進礦產(chǎn)行業(yè)以及社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。