探索有色金属矿产资源勘查方法
2018-01-29
(金川集团股份有限公司,甘肃 金昌 737100)
随着国家经济高速发展,对各种有色金属矿产资源的需要日趋扩大,如何找到更多矿产资源是我们应该考虑的重点,关乎国计民生。探索更为有效的勘查方法,发现其赋存规律,用少量投入获取更多资源,满足社会发展要求。因此,有必要总结其勘查的方法,为今后更为有效勘查,获取更多资源提供借鉴。
1 有色金属矿产资源的特点
我国主要有色矿产资源分布特征如下:①分布广且不平衡。如在长江中下游地区铜矿居多,山西、广西等地区铝矿居多,而西部地区铜矿和铝矿各有分布。②除个别资源总量较大但人均占有量少,有色金属矿产资源整体比较匮乏,资源对外的依赖性较强。如铝土矿整体质量不高,需要大量从国外量进口。③富矿稀少、贫矿较多,开采难度系数高。如铜资源,其开采的价值远远低于世界上其他主要产铜的国家。
2 有色金属矿产资源的勘查思路及现状
2.1 勘查思路
新中国成立以来近七十年的地质找矿工作,我国大部分地区近地表已经基本勘查清楚,下一步将主要开展地下500m~2000m空间的有色金属资源找矿,其找矿难度越来越大。为了有效降低其的找矿风险和找矿难度,地质、物探、化探等方法的组合必将成为今后有色金属地质找矿的重要手段,而且必将发挥越来越重要的作用。在市场经济条件,其勘查应紧密围绕国家找矿规划,积极在推进西部各省(区)铜、镍、铝等重点成矿区带上的找矿勘查活动;同时,加强老矿山的深部边部勘查。在前期理论研究和累积经验的基础上,不断创新发展地质、物探、化探等多种方法(或组合),提高有色金属资源找矿勘查的应用效果和价值。
2.2 现状
前人也曾针对有色金属勘查问题进行深入研究,取得了一定的成果。但由于成矿系统的复杂性、化探测试精度和物探仪器设备落后、地质认识的局限性、物化探异常解译的多样性等原因,且随着勘查深度和勘查难度增加,现在国内矿产资源勘查进入一个瓶颈期。20世纪,由于物化探手段和设备没有突破性发展,上述找矿成果认识更多依赖于国外的勘探技术及设备。近年来,随着经济发展、勘查投入的增加和地质理论研究深化,物探、化探和遥感等新技术和新仪器的出现,对有色金属矿产资源的勘查深度、勘探精度和有效性也在逐渐提高。特别是随着计算机处理能力提高,遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位导航系统(GPS)等3S技术的引入,大幅度提高了深部矿产资源勘查的可靠程度。
3 有色金属矿产资源的勘查方法
3.1 物探方法
由于有色金属基本具有不同程度的磁性、电性、放射性、重力等物性特点,物探方法就是查明地表以下至深部各地质体的这些特性以及其与正常背景值的差异性,对地表以下的地质体具有“透视”的功能和指示作用,勘查深部资源的重要手段之一。
目前常用的有色金属物探方法有:航空磁法和地面磁法(M)、激发极化法(IP)、瞬变电磁法(TEM)、电磁法(EM)、重力测量(G)、可控源声频大地电磁法(CSAMT)等。其中,大探测深度物探技术的瞬变电磁法和可控源声频大地电磁法的发展为深部有色金属勘查带来了新的机遇。
TEM具有穿透高阻能力强,受干扰小,勘探深度大,分层能力强,地形影响小等特征,对有色金属矿勘查(块状硫化物)有较好的勘查效果。尤其是地-井TEM(轴向单分量或三分量)的接收探头更接近目标体,受地面电磁干扰小,空间分辨率高、方位信息准确、探测深度大(>2000m)。
CSAMT具有穿透高阻能力强、勘探深度大(数百米至几千米)、空间分辨能力高、地形影响小、高阻的屏蔽作用小等特征,有些无法用直流电法探测的高阻层下的地质体,用CSAMT法可得到好的效果。
近年来,借鉴西方先进矿业国家经验,逐步发展井中磁测、井中激发极化法及井中瞬变电磁法等物探方法,尤其是改进后井中瞬变电磁法可探测到深三千米、距钻孔200m~300 m范围内大的良导体,并可确定其位置、形态和规模,对寻找深部资源发挥着重要作用,成为圈定深部隐伏资源的有效组合方法之一。
3.2 化探方法
化探主要是通过分析化学元素结果与背景值的差异来确定勘查方向、资源类型。其适用范围广,可较好地发现矿产资源的分布范围,弥补物探方法的不足。
常用的有色金属化探方法有:水系沉积物(D)、岩石地球化学测量(R)、土壤地球化学测量(S)、岩屑测量(T)、重砂(PC)、水法(W)、植物测量(P)、地电提取法(E)、活动态金属离子法(MMI)、元素活动态测量法(MOMOG)等。
随着科技发展,化探技术也在不断改进。深穿透化探方法以元素从深层向表层的迁移为背景,寻找深部隐伏资源,其探测深度可达百米甚至数百米,可以测量到极微弱找矿信息,常常在ng/g以下。
电吸附化探方法测定的指标是矿床的成矿元素和伴生元素,是一种直接的找矿方法,可用于土壤、岩石地球化学测量的各个找矿阶段,即概查、普查、详查、精查及已知矿床深边部的地质找矿。
3.3 地质技术分析预测方法
随着地质科学技术发展,不仅出现了上文所提及的3S找矿预测定位技术和多元物探数据三维联合反演解释技术,各种成矿理论和找矿预测方法亦层出不穷,如MRAS矿产资源评价系统和铜镍矿床的找矿专家系统(CGES)等。
国内外众专家学者逐渐形成共识,综合地质、物探、化探、遥感等多元素信息的找矿预测方法(组合)是未来矿产资源勘查发展方向,必将提高有色金属矿产预测选区的准确性和勘查成功率。
4 结语
综上所述,为更好支持我国经济持续发展,寻找更多、质优、价高的矿产资源是今后有色金属勘查的重要任务。因此,须不断创新和探索有效的勘查技术方法(或组合),积极总结资源的赋存规律和勘查经验,获取更多有色金属资源,合理规划和开发,达到个人、国家和自然环境的和谐发展。