论地质钻探找矿技术-以禾尚田钨多金属矿区为例
2016-10-10叶升明
■叶升明
（广东省地质调查院广东广州510080）
论地质钻探找矿技术-以禾尚田钨多金属矿区为例
■叶升明
（广东省地质调查院广东广州510080）
地质钻探的主要目的是为了取得岩芯样品从而获得地下岩层的各项力学、物理、化学等参数。本文主要对地质找矿中普查-详查阶段钻探技术设计进行了分析，并以禾尚田钨多金属矿床为例，解析如何合理正确高效地使用钻探工程这一技术手段，以达到找矿目的。
禾尚田 地质钻孔 找矿
1 地质钻探概念
地质钻探简单的来说就是利用钻机设备从地表向地下钻进，在地下形成圆柱形钻孔，以便从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究，来达到了解地下地质情况的目的。这样单位、企业就可以根据搜集的数据进行分析计算,为地质和矿产资源参数做出可靠评价。地质钻探只是钻探工程当中的一种，根据其目的钻探工程大致可分为：地质钻探，水文水井钻探，工程勘察钻探，石油钻探、文物钻探等等。本文主要针对地质钻探进行论述。
2 地质钻探技术设计要求
地质钻探从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样进行分析研究，进而鉴别查明矿体或划分地层，判断地层或地质体的地质情况，这对后期矿体连接、资源量估算起决定性作用。通常地质找矿中钻探的费用至少都要占到40%以上。根据矿体形态、矿种的不同，各地质钻探工程设计也不尽相同。
2.1 钻孔类型的确定
地质钻探设计中，对截穿矿体的钻探工程要求是尽可能使钻孔沿着矿体真厚度方向穿过。但由于各种原因较难做到这一点。所以一般最低要求是，在截穿矿体时，钻探工程与矿体表面的夹角不得小于25°～30°，以防止沿矿体表面沿过。地质钻探按钻进方向的不同，分为下述两种类型：①直孔：是沿着铅直方向钻进的钻孔。在勘探产状平缓的矿体时选用，矿体的倾角应小于30°～45°。②斜孔：是沿着与铅直方向呈一定角度钻进的钻孔。主要是在勘探倾角45°～90°的产状较陡的矿体时选用。在选用斜孔时，应注意的是开孔时钻孔倾角不能小于65°～90°，以免给施工造成困难。在确定钻孔类型时，要根据钻孔截穿矿体位置的具体地质情况，充分考虑上述要求和施工条件，选出合理的钻孔类型。
2.2 钻孔深度的确定
钻孔深度（设计深度）主要是根据地质要求来确定。在经过对矿体地质研究之后，有充分依据说明除截穿的矿体，不再有与其平行的盲矿体存在时，再继续钻进1～2米（一般不超过5～10米）便停止钻进（终孔）。如果不能肯定下部有无盲矿体，或对矿体与围岩无明显界线的细脉浸染状矿体，应根据具体情况继续向下钻进到适当的深度，以相邻勘探工程的资料或开采所能达到的深度来确定终孔位置。
钻探工程设计一般遵从由浅到深、由已知到未知、由近到远、由稀到密的原则。
3 禾尚田矿区地质及钻探概况
禾尚田矿区位于广东省乐昌市云岩镇，乳源县大桥镇。坐标范围：东经113°06′45″至113°10′02″，北纬25°06′0″至25°08′30″。面积约25km2。
矿区处于南岭东西向构造带中段，粤北“山字型”构造瑶山脊柱西翼和南端，位于广东省最重要的乐昌—乳源锑多金属成矿带中。区内出露地层有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系。其中泥盆系棋梓桥组（Dq）、天子岭组（Dt）及石炭纪的长来组（C?l）、石磴子组（C?）为区内W、Sn、Pb、Zn、Sb等矿产的赋矿层位。
项目于2010年3月启动，4～7月开展了野外踏勘及年度设计编写，同年7月开展野外工作，直到2013年8月结束野外工作。2010年11月，在依据矿区物化探及地表等相关工作资料情况下，在矿区边缘施工钻孔两个ZK0002、ZK0801，设计孔深分别为320m、200m，倾角均为75°。根据两个钻孔所取岩心化学分析结果及结合地表探矿工程（槽探）所取得的成果，大胆推测在矿区北西部可能存在有倾向SE、倾角75 o～85o的含钨锡矿化脉体，脉体整体呈陡倾斜薄板状。为进一步扩大“战果”，而后又相继实施钻孔120余个，随着工作的进展，对矿区的矿体产状、形态、及矿化的分布情况有了较清晰认识。目前根据矿体的集中程度、产状、相对位置共划分为沙栋里、雪马田和石冲3个矿段（如表1），圈定矿体200余条。查明矿体主要赋存于天子岭组中、下段碳酸盐岩中，由网脉状分布的石英脉、长石脉、云英岩脉及灰岩组成；矿体密集近平行分布。
表1 禾尚田矿区各矿段矿体及钻孔特征对比
截止目前，禾尚田矿区共施工完成钻孔124个，工作量8万余米（详见下图），费用约占总费用的70%，钻孔见矿率达到97%。最浅钻孔200多米，最深钻孔1500多米。除3个直孔外，其余皆为斜孔，其中倾角为75°斜孔占总钻孔数的90%以上。钻孔与矿体表面的夹角在30°～70°之间，钻孔顶角每100m变化范围0～2°。在钻探过程中，顶角和方位角测量每50m进行一次，终孔后再复查一次。所有钻孔采用金刚石双管绳索取心钻探工艺。钻孔设计合理得当。
1–实测、推测断层及编号；2–整合、不整合地质界线；3–锑矿体；4–钨锡矿体；5–铅锌矿体；6-钻孔、勘探线及编号；7-同位素年龄样位置；8-金矿化体。Dt3–天子岭组上段；Dt2–天子岭组中段；Dt1–天子岭组下段；Ddp 东坪组；Dq棋梓桥组；Dl–老虎头组；Dy–杨溪组；Cn 牛角河组
4 结语
在找矿过程中，为了揭露矿体，便于对矿床进行一个全面的调查研究工作，必须采用一些勘探技术，而地质钻探就是快捷勘探深部矿体之非常高效的方法之一。
当前我国地质行业疲软，矿产投资急剧减少，在现今有限的设备、资金支持下，身为地质工作者，更应结合所学专业知识合理正确高效地利用钻探工程手段，以达到利益最大化，为我国的经济建设起到良好的推动作用。
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P62[文献码]B
1000-405X（2016）-5-31-2
