浅钻技术在安徽省浅覆盖区矿产地质调查中的应用

汪 晶

（安徽省地质调查院 合肥 230001）

1 浅覆盖区矿产地质调查工作中浅钻技术方法应用的意义

目前，国内对浅覆盖区矿产地质调查工作还没有明确的定义，相关行业规范及技术要求也尚未统一。综合《1∶50000覆盖区区域地质调查工作指南（试行）》及《矿产地质调查技术要求（试行）》标准，可以定义浅覆盖区矿产地质调查工作为：在第四系厚度小于100m的地区所进行的基础性、区域性找矿工作。通常是在植被、草皮、黄土、残坡积连续覆盖的丘陵山区和冲积、洪积平原区，覆盖层面积占图幅面积大于或等于50%的地区，通过地质调查、工程揭露（如槽探、井探、浅钻等）、地球物理和地球化学勘查等综合技术方法，大致查明工作区的地质背景、成矿地质特征和成矿规律，评价区域矿产资源潜力，为后续矿产勘查提供靶区和新发现矿产地。

应用机动浅钻在浅覆盖区基岩地质调查、化探及物探测量等工作中有着广泛的应用，对于扩大国土基础调查范围，发现浅覆盖区隐伏矿产具有重大意义。国内外已有资料证实，在盆岭过渡带的浅覆盖区，具有巨大的找矿潜力，可发现大型或超大型矿床。因此，在我国浅覆盖区开展应用机动浅钻的矿产地质调查方法技术研究具有十分重要的实际意义。

2 国内浅覆盖区浅钻方法的发展

自上世纪60年代以来，地质普查找矿中采用轻便钻机进行钻探取样、揭露浅部地质情况、取代部分槽探、井探工程在我国得到了迅速发展。我国先后研制了QJD-50型、QJD-2型和QJD-2B型、TGQ-10A型及车载TGQY-75米空气冲击取样钻等机具，在覆盖区化探采样工作中取得了显著的成果。2008～2010年，地科院物化探所喻劲松、杨少平等与北京探矿工程研究所合作，分别在内蒙干旱草原景观和安徽湿润景观区，应用北京探工所研制的车载空气循环冲击取样钻和30m轻便液压钻机，开展浅钻化探方法技术试验研究。制定了以风成砂、砾石为主体覆盖物的干旱荒漠草原景观条件下浅覆盖区的浅钻化探方法技术，初步形成了浅钻化探方法技术标准系列。

3 安徽省浅覆盖区浅钻地质工作进展

就安徽省而言，近年来先后在和县地区开展了以浅钻为主的立体填图工作、无为蔚山地区利用浅钻进行了填图工作；地科院物化探在庐枞盆地北缘沙溪铜矿及其外围，应用北京探工所研制的车载空气循环冲击取样钻和30m轻便液压钻机，开展了浅钻化探方法技术试验研究，对长江中下游浅覆盖区的浅钻的取样关键技术有了一定的掌握。

2013～2014年，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所在安徽省沙溪、夏阁等地区实施了长江中下游浅覆盖1∶25万基础地质调查修测工作，开展了浅钻化探等方法技术示范研究，对内地沿海湿润半湿润景观区化探方法技术和长江中下游成矿带浅覆盖区浅钻化探方法技术进行了总结。

2013年至今，中国地质调查局南京地质调查中心在来安-全椒及定远-范岗两个浅覆盖区开展了矿产地质调查及1∶5万土壤地球化学测量工作，已完成计划超过20000m。通过开展浅覆盖区矿产地质调查工作方法技术试验，以及浅钻施工过程中的进一步完善，初步总结了开展浅覆盖区矿产地质调查的工作方法与技术。

4 安徽浅覆盖区浅钻地质工作中存在的问题

目前安徽省开展应用机动浅钻工作的面积不足、密度较小，涉及的景观覆盖类型较少，实际找矿效果尚不明确。若要实现“标准配套，系列齐全，操作性强，两高一低（高效率、高质量、低成本）”的浅钻找矿工作目标，尚需解决并完善浅钻技术体系中诸多具体的技术性和标准化问题外，并加大浅钻地质工作的示范性应用实验，使浅钻方法技术在地质调查应用中得到适用性实践检验，最终实现浅覆盖区浅钻方法技术成熟度的考量定型及推向生产应用。

此外，安徽省浅覆盖区以往地质勘查与研究程度与省内的基岩区相比相对较低，与成矿有关的一些关键地质问题也不明朗。随着地质找矿工作的不断深入，近年在浅覆盖区发现了较多的找矿信息与新的矿床（矿化点），特别是1∶20万区域化探扫面，发现了多处规模较大的金化探异常区，陆续开展的一些科研、找矿勘查工作也显示该区具有较好的成矿背景和较大的找矿潜力。因此，安徽省浅覆盖区急需通过新方法、新技术实现找矿突破。

5 安徽浅覆盖区矿产地质调查工作技术方法

目前安徽省浅覆盖区矿产地质调查工作主要采用的技术路线如下：在充分收集并研究分析前人基础地质调查、物化探及矿产勘查资料基础上，以新的成矿理论和勘查思维为指导，充分运用地质、物探、化探、遥感等勘查技术方法，以浅覆盖区找矿为出发点，开展1∶5万遥感地质解译、以浅钻为主的1∶5万矿产地质测量和1∶5万土壤地球化学测量等面积性地质调查工作，大致了解调查区内成矿地质条件及物化探异常分布情况，经综合研究圈定异常区和成矿远景区。同时开展浅覆盖区地球化学测量方法有效性试验，为进一步开展浅覆盖区地球化学测量找矿提供方法示范；在上述工作基础上，选择重要成矿远景区重点物化探异常开展大比例尺化探剖面性测量工作，结合探槽和钻探验证，圈定成矿有利地段及找矿靶区。

6 浅钻土壤地球化学测量方法技术总结

近几年，安徽省浅覆盖区的浅钻施工取得了预期的成果，证明了现有的设备及方法技术能够较好实现浅覆盖区土壤地球化学测量工作，通过浅钻手段能获得较新鲜的残积层土壤样品，真实的反应浅覆盖区成矿元素的地球化学分布特征，能为在浅覆盖区开展矿产地质调查、圈定化探异常、寻找成矿靶区提供可靠的信息。

通过开展浅覆盖区矿产地质调查工作方法技术试验，以及浅钻施工过程中的进一步完善，通过近期的工作初步总结了开展浅覆盖区1∶5万土壤地球化学测量的工作方法与技术。

6.1 浅钻施工技术方法与要求

钻机的选择应综合覆盖层的厚度、基岩类型及采样要求等实际要求确定：在1∶5万土壤地球化学测量一般要求样品数量≥300g的前提下：

当覆盖层厚度小于5m时且地层相对简单时：建议使用麻花钻、TGQ-30型30m轻便钻机和TGQ-15型15m轻便钻机等。

当覆盖层厚度为0～30m，地层相对复杂时，建议采用GXY-1-150型钻机等岩芯钻机进行钻探工作。上部土壤层可采用洛阳铲开孔，为了保证岩心采取率，及岩心的清洁性，建议采取全孔干钻的施工方法，在砾石层及砾砂等复杂地层的施工过程中，由于这种地层易垮塌，地层压力不平衡，需选用优质钠化膨润土做为固相泥浆护壁，提高工作效率。根据基岩类型选择使用合金钻头或金刚石钻头。全孔取芯，钻进深度、岩土分层的量误差小于0.05m。

6.2 浅覆盖区1∶5万地球化学测量野外工作方法

浅覆盖区地球化学普查一般在选择土壤地球化学测量方法：

6.2.1 野外采样点布设

⑴采样密度：根据第四系覆盖厚度及基岩地质特征综合选择浅钻施工密度,残积区采样密度应为4点/km2。基岩地层简单的运积区则可以适当放稀密度至1点/km2。而部分经过前期工作及研究认为找矿前景较好的区域可适当增加采样密度。

⑵采样点布设原则：采样点布设可视地理地貌特点选择方格网或测量网两种方式。采样点位应均匀分布。要求在1∶50000地形图上按照1km2基本采样单元均匀布设采样点，一般不应出现连续3个空白小格。

采样点布设应避开厂矿、村镇、公路等可能产生污染的部位，注意防止人为影响。

6.2.2 野外采样

⑴采样位置：采样位置应统一要求为接近基岩面上的残坡积层，应避开风成转石、盐积物等干扰。

⑵采样物质：采样介质为风化基岩面上部的残坡积物。采样部位应避开粘土、有机质及风积物等分布地段。

根据地球化学普查规范要求，中东部地区采样粒级一般为-10～+80目（60目），具体采样粒级可具体景观条件确定。基于岩溶区等不同岩石类型风化物质存在较大的差异，可以作出适度调整。

考虑到钻孔孔径较小，同时残积层厚度影响因素较多，一般浅钻取得残积层土壤样品总量不可能很大，如果进行粒级筛分，符合要求的粒级样品量难以满足分析要求，建议劈芯取样，全粒级送样。

⑶样品采集：在浅覆盖区采用机动钻采样，在成矿地质条件复杂地区如需提高采样代表性，可视需要增加采样密度。采样时应去除样品中碎石、草根、树皮等杂质。

⑷ 样品重量：原始样品要求样品加工后的重量≮300g，保证送分析样品和长期保存付样的重量。

浅覆盖区地球化学普查中样品加工、分析测试及制图等相关要求均可参照《地球化学普查规范》执行。

7 小结

综上所述，国内浅钻方法技术一直在不断发展；近年来，浅钻方法在安徽省浅覆盖区的矿产地质地质调查工作得到了大量的应用，也取得了初步的进展。因此，加深浅覆盖区矿产地质调查工作中浅钻方法技术研究，对于实现安徽省乃至长江中下游浅覆盖区的地质找矿突破具有十分重要的意义。