大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)及創(chuàng)新探微

孫偉光

（遼寧省第四地質(zhì)大隊有限責(zé)任公司，遼寧 阜新123000）

1 大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)應(yīng)用要求

大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)若想充分發(fā)揮作用，首先就要對其基本應(yīng)用的要求有一個充分的了解與認(rèn)識，在完成仔細(xì)分析與探討以后，確保不同類型的地質(zhì)找礦技術(shù)能夠?qū)⒆陨韮r值發(fā)揮到最大，而此次則對地質(zhì)找礦技術(shù)應(yīng)用要求進(jìn)行了分析，具體內(nèi)容如下所示。

1.1 規(guī)范地質(zhì)找礦流程

大型礦產(chǎn)勘查中，地質(zhì)找礦技術(shù)的應(yīng)用是重點，需要有比較詳細(xì)且具備可行性的操作流程，進(jìn)行層層把關(guān)，保證每個環(huán)節(jié)都能將控制工作做到位，減少隱患以及問題發(fā)生的幾率。通常情況下，大型礦產(chǎn)勘查過程中，地質(zhì)找礦技術(shù)在應(yīng)用時要對地質(zhì)構(gòu)造充分了解，深層次挖掘潛在因素。在找礦中有磁異?，F(xiàn)象發(fā)生要盡快找到根源，細(xì)化其表現(xiàn)形式以及具體的位置，進(jìn)而為后期勘查奠定良好的基礎(chǔ)。詳細(xì)分析獲取到的勘查結(jié)果，對結(jié)果內(nèi)在含意明確且掌握，準(zhǔn)確把握好具體的勘查區(qū)域詳盡資料與情況，特別是規(guī)模、分布、性質(zhì)等方面，確保推斷要合理。

1.2 合理布局

大型礦產(chǎn)勘查地質(zhì)找礦技術(shù)應(yīng)用過程中，為了保證獲得最佳效果，要認(rèn)識到合理布局的重要性，促進(jìn)礦產(chǎn)勘查工作可以全面展開，能夠使結(jié)果更加準(zhǔn)確。而在布局環(huán)節(jié)要嚴(yán)格按照礦產(chǎn)分布規(guī)律相關(guān)規(guī)定，站在發(fā)展角度，以實際情況為依據(jù)，對礦產(chǎn)資源可能分布的效果進(jìn)行了解，只有這樣才可以根據(jù)不同類型地質(zhì)找礦技術(shù)，采用科學(xué)合理的布局方案，使勘查可靠性提高。

2 大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦勘查技術(shù)內(nèi)容

2.1 地質(zhì)環(huán)境的分析

由于大型礦產(chǎn)勘查中所面臨的地質(zhì)環(huán)境不同，而且大多數(shù)都非常復(fù)雜，這就為技術(shù)應(yīng)用增加了難度，為此要想確保技術(shù)更好的應(yīng)用，就要深層次的分析地質(zhì)以及礦環(huán)境。所以需要礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)對整個施工區(qū)域的地質(zhì)情況系統(tǒng)化分析與統(tǒng)計，其中涉及到的重點內(nèi)容有氣候變化規(guī)律、地形特點等。充分考慮多種因素，對地區(qū)成礦條件、資源特點充分了解。同時還要掌握哪些自然環(huán)境會有哪些礦產(chǎn)資源形成，這些礦產(chǎn)資源具備了哪些特征，在對這些基礎(chǔ)信息了解以后，才能為后續(xù)地質(zhì)找礦技術(shù)更好地開發(fā)與應(yīng)用提供保障。

2.2 有利成礦區(qū)帶的找礦分析

在我國廣闊的土地上，資源非常豐富，但是不同地區(qū)形成的礦產(chǎn)資源也不一樣，而且有些地區(qū)自然條件極易形成礦產(chǎn)資源，為此針對這一類型地區(qū)要進(jìn)行重點勘查，將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，提高勘查效果。同時還要分析區(qū)域土地綜合情況，以此對礦產(chǎn)資源礦床變化情況有所了解，為礦產(chǎn)資源形成提供依據(jù)。一般情況下這樣的礦帶規(guī)律性較強，特別是橫向礦帶，礦帶形成主要是由于礦床裂開后又重新組合而成，往往斷裂結(jié)構(gòu)和橫向礦帶關(guān)系密切，二者平行排列。

2.3 礦化信息的關(guān)注

礦產(chǎn)勘查要想更加深入開展，要對礦化信息時刻保持較高的關(guān)注度，以此來完善找礦技術(shù)。因為勘查工作都在地下完成，所以要求技術(shù)含量會更高，勘查難度也較大。所以要以成功經(jīng)驗為基礎(chǔ)，及時找到土地深層次的礦產(chǎn)資源。地質(zhì)找礦技術(shù)種類很多，深度測定礦產(chǎn)時可采用物探儀器。由于礦產(chǎn)資源會被腐蝕，所以這些問題也要充分考慮進(jìn)去，對其腐蝕趨勢做出準(zhǔn)確判斷，而僅僅依賴于地表信息是無法實現(xiàn)這一點的，這就要運用多種找礦方法，確保準(zhǔn)確率，提高找礦效果。

3 大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦具體應(yīng)用的技術(shù)

大型礦產(chǎn)勘查過程中，要想將地質(zhì)找礦技術(shù)的應(yīng)用價值不斷提高，就要采用科學(xué)合理的找礦技術(shù)，將其作用發(fā)揮到最大，進(jìn)而滿足當(dāng)前社會發(fā)展中對于大型礦產(chǎn)勘查提出的最根本要求，目前大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦應(yīng)用的技術(shù)有以下幾種。

3.1 GPS感應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用

在大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦需要對位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，而此時GPS感應(yīng)系統(tǒng)便成為了最為主要的技術(shù)。其工作原理是以衛(wèi)星為依據(jù)，通過空間距離的利用，采用后方交會的方法，將要測定的礦產(chǎn)區(qū)域位置確定（見圖1所示），其主要是由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站以及用戶設(shè)備組合而成。

圖1 GPS定位原理示意圖

在對礦產(chǎn)進(jìn)行勘查時，因為沒有具體的地形圖，此時就要借助GPS構(gòu)建勘探網(wǎng)，將起始基線點坐標(biāo)明確，同時進(jìn)行基線工作測設(shè)，在測量之前要對測查測站是不是有重合測點進(jìn)行嚴(yán)格檢測，將GPS采集到的數(shù)據(jù)制作成草圖，借助草圖對采集點位置、屬性代碼、地形數(shù)據(jù)等準(zhǔn)確描述。GPS感應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)用側(cè)重點在地形特點方面，比如制高點、溝底點、地物點等，將這些數(shù)據(jù)采集到以后，由技術(shù)人員制作成地形圖，對礦產(chǎn)地形信息準(zhǔn)確獲取。

3.2 X射線熒光技術(shù)的應(yīng)用

在大型礦產(chǎn)勘查地質(zhì)找礦過程中，X射線熒光是一種新興技術(shù)，其不僅將檢測周期縮短，而且成本較低，可以快速將高濃度元素、高興趣靶區(qū)鎖定，使找礦工作效率大幅度提升；另外其屬于無損分析，不會對外部環(huán)境帶來任何污染，在當(dāng)前地質(zhì)找礦中應(yīng)用較為廣泛。此技術(shù)中的X射線可看作是波長電磁波或光子束，通常情況下激發(fā)源以X射線管為主，有時也會用到同步加速器、放射源。樣品元素發(fā)射能量會有所不同，而能量不同顏色也就不一樣，借助測定樣品發(fā)射的顏色對元素進(jìn)行確定，此過程為定性分析，產(chǎn)生具體機制如圖2所示。

圖2 X射線產(chǎn)生機制

在對能量強度進(jìn)行測定的時候，便能夠獲取到元素的具體含量，而此過程為定量分析，測定結(jié)構(gòu)示意圖具體如圖3所示。在地質(zhì)找礦時，第一步是借助X射線熒光對已經(jīng)確定好的樣品中的元素進(jìn)行掃描，第二步則是以測量能量強度大與小為重要的依據(jù)，對樣品元素含量進(jìn)行定量檢測。

圖3 X射線熒光光譜儀測定結(jié)構(gòu)

第一，采集以及制備樣品，大型礦產(chǎn)勘查中，地質(zhì)找礦樣品一般情況下會采用粉末狀來進(jìn)行分析，粉碎采集到的樣品，同時進(jìn)行研磨以及干燥等一些簡單處理以后，將樣品放在準(zhǔn)備好的自封式塑料袋中，將袋中的空氣排出來壓實，并且還要在袋口處貼好標(biāo)簽，做好標(biāo)記與編號。

第二，采用X射線光譜儀對樣品進(jìn)行分析，將應(yīng)用軟件打開，構(gòu)建起科學(xué)合理的分析方法，將分析元素添加進(jìn)去，對測量條件不斷優(yōu)化，標(biāo)樣信息輸入，標(biāo)樣測量、解譜、做線性回歸計算，以上工作完成以后，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，同時還要對制備好的未知樣品進(jìn)行測量，并且將相關(guān)的結(jié)果記錄下來，為后續(xù)工作中地質(zhì)找礦出現(xiàn)異常時提供依據(jù)。

3.3 航空物探找礦技術(shù)的應(yīng)用

大型礦產(chǎn)勘查過程中涉及到了諸多環(huán)節(jié)，所以對于技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛，有時候需要多個技術(shù)同時使用完成綜合性較強的處理工作，例如航空物探找礦技術(shù)應(yīng)用的是航磁勘測，其實際效益較強，此技術(shù)經(jīng)常和GPS、遙感技術(shù)等綜合運用，磁測儀會根據(jù)GPS數(shù)據(jù)對日期、時間統(tǒng)一設(shè)置，確保同步進(jìn)行，實現(xiàn)了多種類型礦產(chǎn)資源的勘測，提高了效率與準(zhǔn)確度。

4 大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)的創(chuàng)新方法

大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦工作流程較為系統(tǒng)化，主要分為了勘探、定位、測量，在互相配合中保證地質(zhì)找礦有效開展。不管是哪個環(huán)節(jié)都需要定位、鉆探、坑探技術(shù)給予支持。所以大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦技術(shù)創(chuàng)新要從這三點入手。

4.1 定位技術(shù)的改進(jìn)與革新

在地質(zhì)找礦傳統(tǒng)技術(shù)的運用中，一般情況下定位多采用電法以及地球物理定位兩種技術(shù)。因為勘探礦產(chǎn)資源的時候會受到多種因素影響，例如地質(zhì)環(huán)境、礦井深度、井內(nèi)巖層結(jié)構(gòu)等，如果依然應(yīng)用這些傳統(tǒng)定位技術(shù)難以應(yīng)對找礦中遇到的諸多問題，無法解除特殊情況所帶來的干擾。為此，要想將礦山深層次礦產(chǎn)資源挖掘出來，準(zhǔn)確找到并且科學(xué)利用，就要對當(dāng)前的定位技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。當(dāng)前我國已經(jīng)步入科學(xué)技術(shù)信息化時代，智能科技已經(jīng)覆蓋了各行各業(yè)，為此地質(zhì)找礦也應(yīng)該將一些具備了高精密度的地磁、重力、土壤地球化學(xué)測量等定位技術(shù)引進(jìn)。在含磁性礦物礦產(chǎn)資源的尋找中，磁定位技術(shù)高精度優(yōu)勢較為突出，可對地質(zhì)環(huán)境影響因素排除，對斷裂構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確推測。當(dāng)?shù)V產(chǎn)資源密度較高時，可采用重力定位技術(shù)，其具備了較強的識別功能。對于那些礦產(chǎn)資源覆蓋、半覆蓋區(qū)域則可以采用土壤地球化學(xué)定位技術(shù)，可將礦產(chǎn)資源具體位置確定，能對劃定隱伏礦體種類、覆蓋面積進(jìn)行跟蹤探索。

4.2 鉆探技術(shù)的改進(jìn)與革新

在準(zhǔn)確定位了礦產(chǎn)資源以后，下一步便是鉆探工作，其重點在于實地取樣，通過考察、分析、計算，對礦產(chǎn)資源確定，同時掌握資源產(chǎn)能、成分、儲量、開采條件等信息，進(jìn)而進(jìn)行評估。鉆探工作是否能夠順利進(jìn)行取決于鉆探技術(shù)的應(yīng)用，這也在很大程度上提高了要求，為了能夠確保將深層地質(zhì)礦產(chǎn)資源找到，就要將現(xiàn)有的鉆探技術(shù)創(chuàng)新，運用新型且先進(jìn)的技術(shù)。其中受控定向鉆探技術(shù)可提高工作質(zhì)量，精準(zhǔn)確定目標(biāo)，獲取的地質(zhì)資料較為詳細(xì)且準(zhǔn)確，可以說此技術(shù)彌補了傳統(tǒng)鉆探技術(shù)缺陷。比如遇到有河流分布、地勢險惡的礦山區(qū)域時，受控定向鉆探技術(shù)能巧妙避開，進(jìn)而對深層礦產(chǎn)巖層進(jìn)行探測，將施工任務(wù)順利完成。與傳統(tǒng)鉆探技術(shù)比較，受控定向鉆探技術(shù)能夠?qū)Ω由顚哟蔚牡V產(chǎn)資源進(jìn)行鉆探，此技術(shù)最大的優(yōu)勢就是能夠?qū)@探工作量大幅度降低成本，縮短了工期。而在一些干旱地區(qū)或者是嚴(yán)寒地區(qū)，鉆探工作的開展就需要應(yīng)用到氣動錘RC鉆探技術(shù)，此技術(shù)采用的碎巖法將傳統(tǒng)磨削、切削破碎取代，通過沖擊力將巖石體積破碎。在效率方面，比傳統(tǒng)鉆探技術(shù)高出8倍左右，同時在取樣的時候具備了連續(xù)性、實時性優(yōu)勢。

4.3 坑探技術(shù)的改進(jìn)與革新

在大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦的最后環(huán)節(jié)便是坑探。傳統(tǒng)應(yīng)用的坑探技術(shù)難以對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接有效的觀察，無法確保找礦工作正常開展。為此需要將坑探技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，水泵泡沫增壓坑探技術(shù)是非常不錯的選擇，其成本低、經(jīng)濟(jì)實惠、實用性較強、操作性較強，將傳統(tǒng)高氣壓機坑探法取代。此技術(shù)采用的是水泵泡沫增壓設(shè)備，通過先進(jìn)的裝置進(jìn)而產(chǎn)生高壓能力，對低壓空氣、泡沫液采用持續(xù)增壓的方法，使其壓力符合水泵標(biāo)準(zhǔn)壓力值，在混合以后形成泡沫，進(jìn)而達(dá)到深孔泡沫坑探的目的。此技術(shù)不會受到地質(zhì)環(huán)境的影響，依然可以穩(wěn)定完成坑探工作，提高效率。同時由于此技術(shù)使用的是流體泡沫，坑探時可將工具中的礦產(chǎn)碎屑帶走，使坑探工具使用壽命提高，降低地質(zhì)找礦成本。

5 結(jié)束語

總而言之，社會的快速發(fā)展，技術(shù)與創(chuàng)新成為了時代代名詞。對于大型礦產(chǎn)勘查中地質(zhì)找礦而言，技術(shù)是其有序施工的基礎(chǔ)，所以應(yīng)該緊跟時代發(fā)展步伐，積極對技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，將更加先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于定位、鉆探以及坑探環(huán)節(jié)，不僅可以將找礦的效率提高，而且能夠?qū)ι顚拥V產(chǎn)資源實行勘查。技術(shù)創(chuàng)新一方面使礦產(chǎn)資源緊缺問題得到緩解，另一方面能夠減少對環(huán)境的污染，實現(xiàn)綠色勘查與開采。