绿色地质勘查综合技术应用分析探索

范晓梅+田万生+潘建磊

摘 要：随着环境保护制度的深入贯彻，绿色地质勘查代替传统地质勘查工程，为了满足绿色地质勘查的要求，必须要创新勘查技术的应用，在了解勘查工程对环境影响的基础上，综合多种先进的勘探技术手段，既满足环境保护的要求，也实现找矿的目的。文章从勘查工程对环境的影响出发，结合地质勘查的特点，对绿色地质勘查中综合技术的应用做重点分析探索，主要技术手段包括浅层取样钻探、便携钻探设备浅孔钻探、重型钻探设备深部钻探等，另外还有通过三维地质建模的方式来进行绿色地质勘查。

关键词：绿色地质勘查；综合技术应用；生态环境

中图分类号：P624 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0151-02

1 地质勘查工程对生态环境的影响

在进行绿色地质勘查之前，首先应该了解地质勘查工程对生态环境产生的影响。一般来说，地质勘查活动是地质勘查工程中对环境造成影响的主要因素，尤其是钻探和槽探对生态破坏的严重程度很高，当然还有作业人员不当的行为引起的。具体的影响形式有：首先是在地層表面的开挖，在对青藏高原土壤、植被的综合研究中发现大规模的地表开挖不但会对当地的植被生长产生不利的影响，还会引起比较严重的水土流失，并且对微循环水系、冻层涵养水也会形成破坏作用。如果是表层特别脆弱的土壤，对植被生长环境的影响更大。其次是水土的排放，这其中包括地层表面的泥水排放，地下丰富含水层含水量的大量排放或者地下孔漏，另外也有地质勘查工程中有关生活垃圾的排放引起的对环境的破坏。这些影响形式一方面造成地下水的同质化，另一方面也会引起水土流失，造成环境污染等。此外，地质勘查工作人员如果专业技术不过关，或者在工作中出现疏漏，也会对环境造成影响，比如在地基开挖时没有提前对当地的情况做详细的了解，在机械的布置时没有根据作业的要求来进行，甚至有的作业人员还可能存在对野生动物进行破坏，或者随意排放垃圾、焚烧当地植被等行为。

2 绿色地质勘查工程的实施现状

在对青藏高原地质勘查工作进行调查的过程中发现，当地响应环境保护制度，开始由绿色地质勘查来代替传统的地质勘查工程。由当地的地质勘查局发起绿色地质勘查活动，首先对已经开挖了的地表进行恢复治理工作，然后在建立示范基地的基础上，建立有关绿色地质勘查工作的规范制度和工作章程，要求所有的地质勘查人员要按照绿色地质勘查的要求来进行，并对开挖地表采取养护恢复的措施，进行地表的恢复工作。但是仅仅对地表开挖进行养护和恢复治理并不能完全实现绿色地质勘查的要求，尤其是无法让地表植被的生长环境恢复如初，当地植被的生长环境依然恶劣，地下涵养水的含量依旧在减少，微循环水系也并没得到完全的恢复。很显然，绿色地质勘查工程的实施还需要更进一步，之后有的地区还开展了以钻代槽的勘查方法，也建立了相关绿色勘查示范矿区。以钻代槽的勘探技术主要是通过利用浅铺技术在拟定槽探工作区域开展两方面的工作：一是在槽探（较深）施工受限的情况下，采用岩心钻探代替槽探；二是基于槽探对生态环境的破坏情况，减少槽探工作量，用浅钻技术来完成。但经过一段时间的观察证明，该方法仅仅用于将地表开挖进行替代，实际的钻探效率并不高，并且以钻代槽日前采用常规回转钻进方法，存在取心和成孔困难等问题。

3 绿色地质勘查综合技术的应用探析

从上述有关地质勘查活动对生态环境的影响以及当前绿色勘查工程的实施现状来看，采取综合的勘查技术有力推进绿色勘查十分有必要。开展绿色勘查工程的地区一般是含有丰富地下水的非荒漠地区，尤其是表层土壤较为脆弱的地区，比如青藏高原一带。进行绿色勘查的目的一方面是为了减少地当地植被的破坏，为植被的健康生长提供一个相对良好的生态环境，另一方面也是为了减少污水、泥浆等的排放，减少水土流失，防止对环境的污染。在正式开展绿色勘查工程之前，除了要对环境影响形式做一定的分析研究，另外还需要对地表形式做一定分类，因为对一般的基岩裸露区来说，槽探和钻探对其地表的破坏影响很小，甚至没什么影响，然后再根据现有的技术和资源，比如资金、设备等再对绿色勘查工程进行详细设计，对相关技术的应用做好系统的思路安排和研究。

3.1 浅层取样钻探取代探槽的应用

用浅层取样钻探替代探槽的方法，主要作用是可以避免地表的开挖，从而减少对地表土壤的破坏。适合进行浅层取样的地区主要有以下几种：首先是生态系统已经遭受过破坏的地方，比如因为长期地勘活动和矿区开发容易引起水土流失、草场退化的区域，这些地区由于地表土壤的特点以及地表活动的影响如果采用探槽的方法将会对土壤造成更大的破坏。其次是植被发育虽然较快，但是地表层土壤比较脆弱的地区，比如黄河源地区。另外，土壤层虽厚，但植被欠发育，表层有季节性冻土，或者地表有渗水情况的，植被比较稀疏的地区也比较适合采用浅层取样。目前由北京探矿工程研究所所研制的TGQ-30型浅层取样钻机可以在高寒地区进行达15m左右的钻探取样，一来可以减少地表的开挖，不用再使用恢复治理工程，生态环境也得到了较好的保护，二来还增加了取样的深度，可实现找矿的目的。

3.2 轻型钻探设备深部取样取代重型设备的应用

采用轻型的钻探设备，包括背包式的，便携式的，多功能式的，首先也要根据钻探的要求和地表层的情况来进行选择。适合用轻型钻探设备取代重型钻探设备的地区主要有以下几种：首先是地形复杂崎岖，需要进行开挖修路的区域，其次是终孔口径要大于59mm，岩心直径要大于40mm的区域，另外还有钻孔设计在500m以内的地质取心钻探。举一个例子，中国地质科学院探矿工艺研究所研制的履带式多功能勘探钻机，动力头输出转速范围大，具备空气钻进和泥浆钻进2种工作模式，配置钢制和塑胶履带，再配合该所所研制的多工艺取心钻进技术，可以高效地完成以钻探槽的任务，而且还便于搬动。该钻机的主要参数为，钻孔的深度是35～200m，钻孔的直径为50～220mm，动力头输出钻速大约为0～790r/min，动力头行程为1800mm，动力头最大的起拔力为50kN，该钻机已经开始在多个示范矿区进行使用。轻型的钻机采用的是轻质钻具，比如采用铝合金钻杆，可以降低钻杆柱的质量，而且如果应用能力较小，质量较轻的钻探设备，的确可以减少搬运工作量，所以特别适用于交通不便的地区。由中国地质科学院研究所研制的铝合金钻杆，钻具的质量较轻，减少了钻机的负荷，材料运输较为方便。endprint

3.3 环保型冲洗液的应用

最后介绍的一种应用，环保性冲洗液主要是用于绿色地质勘查中对易降解材料的作用。使用环保性冲洗液可以保护地下水，使得不会因为地表水的渗漏而导致地下水的同质化。一般适合使用的区域是含有多层地下水的地方，在钻探遇到隔水层时采用环保性冲洗液可以及时堵漏，避免渗水和地下水的混合。

上述介绍的幾种钻探技术，在实际的绿色地质勘查工程中还需要综合考量，结合地质勘查的程度对勘探技术进行综合布置。总的来说，绿色地质勘查工程主要应用在地区较为崎岖的，需要进行大规模开挖修路的，非荒漠化的地区。综合勘探技术应用在绿色地质勘查工程中，还具有一定的经济价值。比如减少因为修路带来的工作量和时间成本，还能提高地质找矿的效率，利用定向钻探可以大大节约地质勘查工程的工作量，并能在槽探工程中取样更深，效率也更高。此外，还能避免因为修路或者使用易燃爆炸物带来的安全隐患，减少工程的成本。当然，其最大的价值还是对生态环境起到相当大的保护作用，有利于当地植被的生长。

4 结束语

综上所述，在绿色地质勘查工程中，为了最大的实现绿色地勘的作用，最佳的方式就是综合利用多种先进的勘探技术。不仅可以很好地实现地质找矿的作用，对资源的存储量和矿体进行更为明确的研究，而且还能实现生态环境的保护效益。但是在综合使用多种勘探技术的同时，也要注意对地质情况进行详细的分析，对实际的资源进行综合利用，有关于地质的专业和相关研究也要与时俱进。在未来，三维地质建模也会被广泛和综合技术进行结合应用，为了最大限度地满足生态环境保护的要求，实现绿色地质勘查工程的经济价值，系统的绿色地质勘查综合技术应用研究是发展趋势。

参考文献：

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