有色金属矿区地质勘查类型和找矿方向分析
2020-12-08罗灿
罗灿
【摘 要】随着我国工业发展,对有色金属矿的需求越来越大,传统勘查方法已很难适应这种需求,还可能会对矿产造成二次伤害,久而久之,会导致对金属矿的勘探、开采及需求之间的矛盾越来越突出。这就需要根据有色金属矿地质勘查类型的信息,选择最适合的勘探技术,以确保能提高找矿效率。本文从我国有色金属矿产资源特点着手,分析矿区的地质特征和地质勘查类型,探讨找矿方向和相关技术,以供同行参考。
【关键词】有色金属矿;地质勘查;类型;找矿方向
地质勘查类型与其本身的特征和变化有关,研究人员应对相关地区勘查资料进行全面的收集,再结合以往经验来实施类型上的划分。随着我国工业发展,传统勘查方式很难满足目前社会的巨大需求,再加上传统的找矿方式可能会对矿产资源造成一定破坏,使得金属矿产原本已经紧张的供求矛盾被越来越激化。这就对研究人员提出较高要求,需要做好地质勘查的分类,选择最适宜的勘查技术,明确找矿方向,提高勘查效率。
1我国有色金属矿产资源的基本特点
我国矿产资源储量极为丰富,但由于人口基数庞大,人均占有量极为低下,世界排名仅53位。矿产资源与我国社会发展中实际使用种类有关,大众需求量极大的矿产如铝土矿、铜矿、铅锌矿等有色金属矿,由于日常消耗量极大,均明显低于世界总储量,约在1%-5%之间,社会需求量较小的矿产资源情况则与之相反。我国矿产资源分部大多为贫矿,很少出现富矿,开采难度也很大,铜矿平均品位仅约1%,铝矿则大多是难选冶的一水硬铝石型,这种情况会大大增加矿山建设和开采的成本。我国矿产多数为规模较小的中小型矿床,像目前已开发的铜矿产地一共有900个左右,但大型矿床仅占3%。而且,多为成分复杂的共生伴生矿,也增加了选矿难度和成本。
2矿区地质特征
矿区地质在地层和构造上和一般类型的地质存在较明显的不同。一般来说,矿区出露的地层主要为石炭系孟公坳组,这是一种薄层的深灰色致密灰岩,中间为较厚的微晶灰岩,大多数含有炭质、泥质条带,部分含矽质。构造应力的挤压,会导致岩层出现剧烈的褶皱变形,层间空隙增加,也会导致强烈的蚀变发育,这种情况有利于矿液的富集。在矿区的边缘可能会出露少量的石磴子层,即薄层灰岩中间夹有厚层的灰岩,以及透镜状的团块或脉状白云岩,石磴子组底部致密灰岩和孟公坳组顶部的岩层整合接触。
在矿区地质的构造上,往往呈断裂状发育,在新华夏系构造的影响下,呈一系列闪长岩脉以短小的雁形排列,其中的平行断裂破碎带被闪长岩脉填充,断续出露。岩脉延长、延短小,局部团状,陡倾向下尖灭,在旋转力的作用下,脉壁多呈不规则状,有明显的破碎角礫。也有部分褶皱和压扭性断层,呈现出切割岩脉的面貌。
3有色金属矿区地质勘查类型
3.1划分依据
划分有色金属矿区地质勘查类型的目的,是为了能够圈定矿体,选择最适合的勘探方式,做到科学勘探和开采,需要遵循勘查类型划分原则,根据一定的地质特征进行合理划分。矿区规模按照矿体长度在1km以上、300-1000m、小于300m,以及延伸或宽度在500m以上、150-500m和300m以下,区分为大、中、小三类。对矿体形态、土壤内部结构的划分:若矿体为内层状、柱状、脉状、透镜状等,伴有复合分支,内部有夹石,为较简单的矿体形态;若矿体呈层状、类层状、长柱状、大脉状、大透镜状和筒状,分支规律甚至不存在分支,无夹石,应被划分为简单的矿体形态。
根据矿体的稳定程度可分为三个级别,不同的稳定程度会对其厚度变化系数造成一定影响。以铜矿为例,若矿体处于稳定状态,铜矿厚度变化系数往往在60%以下;若处于较稳定状态,铜矿厚度变化系数处于60%-130%;若处于不稳定状态,铜矿厚度的变化系数往往在130%以上。矿床构造的影响程度从大到小也同样分为三个级别:大--若其中有多条断层破坏,引起矿床错位,严重影响矿体形态;中--断层破坏对矿体形态造成明显干扰;小--矿床内几乎无断层,矿体形态稳定。矿体分布均匀程度有均匀、较均匀和不均匀之分,也会影响到厚度变化系数。仍以铜矿为例,均匀程度,其厚度变化系数一般能保持在60%以下;较均匀程度,其厚度变化系数位于60%-150%之间;不均匀程度,其厚度变化系数往往可高达150%以上。上述依据可对金属矿区地质勘查类型进行划分及确定。
3.2有色金属矿区地质勘查类型的确定
根据上述依据,有色金属矿区地质勘查类型从简单到复杂可分为I-III类,而因为地质上存在一定的复杂性,还有过渡的类型。我国从建国初期开始使用苏联50年代的相关分类,1959年对勘查范围制定了规范,进行具体的划分。但在具体实施时,应结合类型系数和五个地质因素,并对其进行深入了解,再结合有效的勘查技术,才能更精确的获得找矿方向。
4有色金属矿区找矿方向和原则
4.1找矿方向
因为传统找矿方法可能引起金属矿的二次伤害,就目前形势来看,很难满足社会发展对金属矿产的需求,因此,为提升找矿效率,做好对矿产的保护,需在相关资源开发时就选择正确的找矿方向。
就目前对有色金属矿区的勘探来看,我国金属矿资源多数分布于中粗粒砂岩的中性岩石地质内,使得矿区矿化形势容易被断裂带所干扰。根据目前工作经验、技术和资源富集情况,研究人员对金属矿开展勘查时,应沿断裂层走向、金属古动力方向和中粗粒砂岩的中性岩石地质区的方向。为保证找矿方向的正确性,需结合现代的先进技术,选择最适宜的工具进行找矿。由于传统勘探方法、工具可能损害到矿体,不利于勘探效率,因此,需要选择现代先进技术来替代传统的落后技术。虽然不使用辅助工具也能进行找矿,如借助原有的资料,广泛撒网、扩大勘探范围,也可获得一定的勘探效果,但若能使用先进的勘探工具,却是唯一能做到精准、高效、信息全面的找矿方法。
4.2找矿原则
老矿区找矿存在一定特殊性,研究人员寻找可替代资源时,应根据现代先进的地质科学理论和技术,运用最适合矿山深边部的创新型找矿技术,来进行后续的找矿工作。即应立足于最新的地质找矿理论,运用钻井物探、化探,和铅同位素的手段进行找矿工作,并与遥感矿化蚀变信息提取等方法相结合,在矿山深边部、近外围等处实施找矿,最后以工程进行验证。
总之,矿产资源对于人类社会来说,是不可或缺的生产、生活资料,需要对其进行持续开发。应合理开发有色金属矿产资源,选择先进的科学技术进行勘查、开采和利用,避免传统方法对矿产产生的破坏,提高开发利用水平,构建科学的开采体系,促进矿产资源的良性循环。
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