关于地质勘查和深部地质找矿技术的研究

2021-01-06陈军

中国金属通报 2020年10期

陈军

（江西省有色地质勘查四队，江西景德镇 333000）

随着人们生活需求的不断提高，寻找矿产资源是我国目前面临的最严峻的问题之一。随着生产力的发展与科技的进步，一些先进的地质勘查与深部地质找矿技术逐渐被应用，从而促进矿产资源的开发，在实现经济利益的同时也能够为人们的生产生活作出贡献[1]。

1 地质勘查工作目的

在世界资源体系中，矿产资源代表着一个国家的储值、实力等因素，不但影响国家经济发展，对政治方面也有非常大的影响。在这种严峻的形式下进行地质勘查和深部地质找矿的工作，对我国的采矿工程具有非常大的帮助，从而增加社会可利用矿产资源，提升人民生活水平，提高综合国力，稳定中国在世界上的大国地位[2]。

1.1 替代危机矿山资源

随着社会工业的不断发展，很多矿山已经被采集一空，可利用的资源已经被开发待尽。而矿产资源可以代表国家的储存实力，也是人民生活赖以生存的条件之一，通过地质勘查与深部地质找矿技术的研发，可以寻找替代矿山资源，从而避免其他危机矿山的过度开采，从而导致地质变化，带来自然灾害。地质勘查技术不但能够提高经济水平，树立大国威信，还能够维护生态平衡，减少自然灾害，有利于社会的可持续发展。

1.2 新资源的发现与环境保护

在很多矿产资源的开发过程中我们可以发现，矿山内的矿产资源并不是单独存在的，很多矿产资源在被开采的过程中，往往会发现新的矿产，通过对已开发国的矿山进行再次勘查，从而找出其他矿产或者未被发现的矿产资源，从而实现采矿资源的最大化。与此同时，在采矿结束后常常会因为一些人为破坏对地质地貌产生一定影响，未及时清理的工业垃圾对空气、土壤具有危害。通过地质勘查技术可以对采矿结束后的现场地质进行勘查，寻找潜在的危险，例如滑坡、泥石流、崩塌等，从而组织相关人员进行解决，保证矿产资源开发的可持续发展。

2 地质勘查和深度地质找矿技术

2.1 岩芯钻探技术

在我国的地质勘探技术中，岩芯钻探技术有着较多的使用和成熟的技术手段。岩芯钻探技术是通过专业的钻探工具对岩体进行取样检测，然后经过地质元素的组成进行分析的勘查技术，钻探工具包括钻头和钻具，是岩芯钻探技术的核心工具。随着科学技术的发展，新型的液压钻探设备逐渐被应用到地质勘查工作中，从而提高了工作效率，在使用钻探设备进行工作时，应该时刻注意设备的保养和维护，以免因为设备的损坏而影响工作进度和工作效率[3]。

2.2 金刚石绳索取芯技术

金刚石绳索取芯技术的工作流程主要是利用钻杆作为工具管道，将岩芯提取到取芯处，从而完成取芯的工作。因为金刚石的钻头比较硬，所以在进行作业时工作效率高，当在工作进行中如果遇到堵塞时，钻探工具还具备报警功能，专业的维修人员可以及时发现及时处理，减少了仪器设备发生故障的几率，延长了仪器设备的使用时间，在地质勘查中具有非常好的使用效果。

图1 钻探绳索取芯

2.3 遥感技术

随着信息技术的不断发展，遥感技术与计算机技术相结合，在地质勘查过程中，通过遥感技术可以很快地找到矿产资源所处的位置，通过传输系统发送到计算机设备中，经过软件的工作后，呈现出有用的数据信息，为勘查人员提供明确的资源消息，此种技术操作简单、方便、效率高，是地质勘查中经常被应用的勘查手段。通过遥感技术可以识别很多地质信息，比如地层岩系、构造交叉邻位、土地、植被等信息。通过遥感技术来获取地质信息图像，再通过相关的软件进行处理后进行比值分析、合成、彩色空间变换、滤波等过程，从而提取地质信息。

针对岩浆岩区的地质勘查工作，遥感技术可以对岩体边界的百分百识别，可以进行岩体边界的绘制，一般这种矿床都是由火山爆发后形成的，根据遥感技术来获取地形结构图，从而分析矿产分布情况，根据周围地质情况和周边环境来进行采矿施工计划分析，从而找到最佳施工方案，下图是遥感成像图。

图2 遥感成像图

针对变质岩区的地质勘查工作，因为此种岩区的地形地质比较复杂，所以勘查的难度比较大，通过运用遥感探测技术可以通过对探测数据进行处理和分析，发现与矿物质有关的信息，再通过地质图像技术的处理，从而发现矿区的分布结构，进而促进矿产的有效开发。针对沉积岩地质勘查工作，通过遥感技术与无人机航空拍摄技术相结合，通过拍摄地况地貌来了解岩区情况，有利于开发的研究工作。

表壳矿床主要受到当地的地理外貌影响，可以大致分为砂矿和风化壳矿。一般会出现金、铝等矿物质，有的存在于临海地区，有的出现在高原地区，还有的矿物质出现在岩溶洼地地区，可以通过遥感图像技术来进行地质勘查，从而有效地发现矿物质，提高地质勘查的工作效率。

2.4 低频电磁技术以及X 荧光技术

低频电磁技术以及X 荧光技术都是通过射线的发射和反射原理来进行地质勘查的技术。对于X 荧光技术，工作人员通过设置不同波长的射线发射到岩体上，相关的元素就会反射出相关波长的射线，从而发现岩体是否具有需要开采的矿物质。而低频电磁技术是通过相关软件对测得的数据进行处理和分析，从而获得地质情况信息。

2.5 地电化学找矿技术

地电化学找矿技术主要是利用地质的物理、化学性质，通过观察岩石的离子动态从而达到地质勘查找矿的目的。在地下岩石中的离子都是处于静止状态，只有通过电离的手段才能够让其离子进行运动，通过收集器采集离子，观察其运动状态后，来发现其中的矿产元素，进而实现找矿工作[4]。

2.6 受控定向钻取技术

与其他钻取技术相比，受控定向钻取技术可以控制钻孔的运动轨迹，钻头也可以按照计划安全的路线进行运动，直到可以达到目标区域。通过受控定向钻取技术可以解决钻孔偏离计划运动轨迹的问题，具有精准性与可控制性的特点，因此能够提高工作效率，节约工作时间，减少人力、物力成本。

通过设计的轨迹还可以有效回避坚硬的岩石障碍，确保施工设备完好，从而实现复杂钻孔作业的工作，为我国复杂地质勘探工作带来巨大帮助。

3 针对地质勘查和深部地质找矿工作建议

随着科学技术的不断进步，为了能够更加有效快捷地进行地质勘查和深部地质找矿工作，我国的地质勘查部门应该学习先进的勘查技术，引进先进的仪器设备，从而能提高工作质量和工作效率，采矿勘查更加精准，会减少很多人力、物力和时间成本，有利于矿产资源的开采。同时也应该培养地质勘探人才，提高工作人员的勘测技术，增加国内对先进技术的研究与先进设备的开发，这样才能够实现地质勘查与矿山开采工作的可持续发展，为我国的矿产领域的开发作出贡献。