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关于地质矿产勘查深部找矿方法的探讨

2023-01-02张朝亮陈历佳

河南建材 2022年3期
关键词:矿产资源矿体岩石

张朝亮 陈历佳

辽宁省矿产勘查院有限责任公司(110031)

1 地质矿产勘查概述

矿产资源是由地质构造运动形成的,天然储藏于地表或者地下的一种珍贵的自然资源,其形态主要有气态、液态和固态等。矿产资源对于维持社会生产发展具有十分重要的意义。地质矿产勘查则是以先进的地质科学理论为根基,通过采用地质观察、地质测量以及钻坑探等地质技术手段,以获取较为全面准确的地质矿产资料的一种研究方法。矿产资源并不是凭空产生的,而是经历了几百万乃至几亿年的地质变化才逐渐形成的。矿产资源形成周期较长,地下环境比较复杂,而且不同矿区之间的地质构造差异也比较大。我国的大多数矿区都位于山区和沙漠,给地质矿产勘查工作带来了很大的困难。目前绝大多数位于地表及浅层地下的矿产资源已经被开发殆尽。为了使我国剩余的深部矿产资源尽快得到有效开发,满足如今社会的发展,需要不断更新勘查技术手段,优化找矿方法,以促进地质矿产勘查水平的进一步提升,提高找矿效率。

2 主要的地质矿产勘查深部找矿方法分析

2.1 岩石地球化学测量找矿法

在矿体的形成过程中,周围的岩石会因受到一定程度的成矿作用影响而发生蚀变,并形成原生晕,也就是一种局部的地球化学原生异常。如果矿体本身或者已经形成的原生晕因为某些因素被破坏,则有可能会形成次生晕。生成原生晕或次生晕的矿体有时未必就在附近,反而有可能距离其比较远,因此对发现原生晕或次生晕位置附近的区域进行探测,很有可能会发现埋藏较深的矿体。可先采集岩石或者土壤样品,在测量分析之后确定某些元素的地球化学异常范围,再结合该区域的实际地质构造等情况来圈出找矿靶区,从而有效提高找矿的成功率。

2.2 构造叠加晕找矿法

该方法实际上是在岩石地球化学测量找矿法的基础上延伸出来的。矿产热液在形成矿体的时候会产生较为独特的矿体晕。观察发现,每一个矿体都有前尾晕和近况晕,并且这些矿体晕的形状排布还遵循一定的规律,给地质矿产勘查提供了一定的参考信息。构造叠加晕找矿法的原理就是通过研究矿体上晕的轴向分带以及不同时期所形成的矿体上晕的空间叠加结构来建立相应的模型,然后以此为依据进行盲矿的预测。

2.3 构造地球化学测量找矿法

该方法也是在岩石地球化学测量找矿法的基础之上延伸出来的,但这两种方法又存在一定的差异。这种差异主要在于采样的介质上。岩石地球化学测量找矿法所采样的介质主要是岩石和土壤,构造地球化学测量找矿法的主要采样介质则是褶皱构造、断裂构造、蚀变带和脉体等物质,测量的是这些地质构造中矿元素的含量和空间位置,以此推断出矿元素从分散到聚集再到演化过程的转变规律,通过对地质构造中与矿有关的化探异常进行勘查,以判断出其中含矿的构造,达到找矿的目的[1]。就目前来看,构造地球化学测量找矿法在寻找矿区深部及外围隐藏矿床方面具有十分重要的应用意义,在实践中也已经取得了丰硕的勘查成果。

2.4 地电化学找矿法

该方法涉及到了地球物理、地球化学和电化学等多个学科的知识,相对来说综合性比较强,其主要原理是以离子吸收的理论知识为基础,通过勘查地下岩石中的离子形态运动变化来确定矿体所在的位置。虽然一般情况下地下岩石中的离子是处于平衡状态的,不会发生什么变化,但如果加入人工电场的作用,离子自然就会失去平衡,开始发生一定程度的位移,直到收集器吸收到的离子达到一定的数量,才会重新变回平衡状态,这时就可以对收集到的离子进行分析,如果发现其中有与矿体相关的元素,自然而然就能找到矿体了。

2.5 深穿透地球化学找矿法

该方法的原理是通过捕捉埋藏在地下深处的矿体或者地质体直接发出的极其微弱的信息,即从地下深处上移,最终留存于地表土壤中的一些具有指示性的元素气体或金属离子,从而推断出该区域的地下存在工业矿床的可能性。深穿透地球化学找矿法最大的优势就是探测深度非常大,而且能够十分直观地监测到相关的矿体信息。

3 优化地质矿产勘查深部找矿工作效果的策略

3.1 合理选择矿区

近年来,我国在各行各业大力推行环保政策,地质矿产勘查与开采不能再在一些生态环境条件较为脆弱的地区或者自然保护区等地继续开展了。这虽然对保护我国的生态环境具有十分重要的意义,但同时也使得矿产开发面临更加严峻的考验,原本就不富余的找矿空间又被进一步压缩,从而影响到了找矿工作的效率和质量。针对这一问题,需要更加重视对矿区进行合理选择。

1)为了积极响应国家环保政策的号召,避免后续勘查过程中出现更多不可控的因素,影响到勘查工作的质量,因此在地质矿产勘查时一定要注意避开自然保护区及一些明令禁止开采资源的地区。

2)地质矿产勘查应当秉持集中性的原则,即尽可能向着矿产资源聚集的区域及开发基地进行集中,并不断提升勘查效率。另外,在前期准备工作完成之后,还要注意对矿体存在可能性较大的地质深部和外围区域进行更加深入的地质勘查[2]。

3.2 加大先进理论和技术方法的应用力度

目前,我国在地质矿产勘查方面已经研究出了很多的原创理论,将这些理论应用于矿产开发实践中也都取得了比较好的成效,但仍然存在一定的不足,比如对于一些矿产种类比较丰富的区域来说,仍然缺乏更深层次的有关地质运动和成矿作用的相关理论,也缺乏针对矿区深部三维结构示意图的深度刻画,以至于勘查人员难以掌握这些区域的具体成矿构造和地质体情况,也就难以作出较为准确的判断。除此之外,在物化探工作方面,虽然目前已经形成了较为深厚的理论基础,但由于我国的矿产资源实际开采过程中存在着诸多的问题。如矿区地质条件太过复杂、矿体的稳定性不佳等,从而影响到了物化探方法的实际应用效果。因此,应当根据我国矿产资源的实际情况,尽快研究出针对性较强且有良好应用效果的技术方法。

在未来的实践中,可以通过分析矿区的相关地质信息,建立起与之相对应的三维模型,并将相关的研究成果深度刻画到地质体当中,以此为依据来预测成矿的立体空间,确定深部矿体所在的位置,然后由专业技术人员进行勘查,借助信息技术手段,建设起科学完善的数据库,从而为后续的深部勘查奠定基础。除此之外,还可以建设更加便捷的云平台,把最先进的地质矿产勘查理论、技术方法以及矿产勘查资料都上传至该平台,从而使各勘查主体都可以快速高效地查阅自己所需要的相关信息。

3.3 完善找矿机制

为了保障地质矿产勘查深部找矿的质量和成效,需要有一个完善的找矿机制作为支撑。具体来说,要提高深部找矿工作的效率,就要最大限度发挥出该过程中管理、资金等各个要素的作用。

1)从管理层面来说,地矿局应当认识到自身在地质矿产勘查工作中的重要领导作用,因此要结合区域内各类矿产资源和各个矿区的不同特性作出科学的找矿部署,在加大地质矿产勘查力度的同时最大限度地保障勘查工作的准确性。也要重视责任制度的落实,督促各个部门之间相互配合,遇到问题要积极进行协商解决,绝不能怕事、避事,甚至逃避自己应当承担的责任。

2)从资金层面来说,为了保障地质矿产勘查工作的效果,必须给予其足够的资金支持。应当尽快建立新型的国家和市场双投资的勘查工作制度,既要争取国家政策的支持,也要积极发挥市场的作用。为了保障地质矿产勘查的力度和范围,有必要积极推动风险资金和补助政策的建立[3]。

3.4 加强人才队伍建设

要保障地质矿产勘查深部找矿工作的成效,促进地质矿产勘查水平的进一步提升,离不开专业的地质矿产勘查人才队伍。在过去的实践中,我国已经培养出了一批坚实的深部找矿专业人才队伍,这里面不仅包含了高校的地质专业教授和学者,也包含了社会上的诸多矿业领域专家。在未来的矿产勘查人才队伍建设中,应当结合我国矿业目前的实际发展情况,制订具有针对性的人才培养计划,可以将资历较深的地质专家们聚集起来,成立几个小组,对深部找矿中所遇到的问题进行实时指导,以帮助相关的地质勘查主体解决困惑,优化勘查方法。有关部门应当定期组织开展不同形式的理论和实践培训,要求一线勘查人员掌握先进的勘查理论,尽快学会使用最新型的勘查仪器和技术,从根本上促进深部勘查工作水平的提升。

4 结语

虽然用于深部找矿的方法有很多,但这些方法在实际应用中还存在一定的问题,需要采取一定的措施进行解决。在未来的实践中,可以通过合理选择矿区、加大先进理论和技术方法的应用力度、完善找矿机制、加强人才队伍建设等形式,不断优化深部找矿工作的效果,促进国家找矿目标的实现。

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