基于新形势下地质矿产勘查及找矿技术研究
2020-12-09霍彦萌李凤浩
霍彦萌,李凤浩
(1. 河北省地矿局第九地质大队,河北 邢台 0540002. 河北省地矿局地质勘查技术中心,河北 石家庄 050000)
1 不断完善地质矿产勘查和找矿技术的必要性
社会经济的快速发展使得对资源的需求日益增加,为满足资源使用需求必须加快地质矿产勘查和找矿的发展,对地质勘查和找矿技术也提出了更高的要求。不断完善找矿和地质勘查,主要是为了适应现代化发展对矿产资源的需要,是现代社会经济发展的必然趋势。在激烈的市场竞争中,各行各业都面临着各种各样的机遇和挑战,所以只有结合行业实际发展情况,不断发展和完善地质矿产勘查和找矿技术,及时有效地解决找矿和地质勘查中的问题,才能促进地质矿产的发展,进而促进社会经济的发展。
2 地质勘查技术的原则
2.1 统筹规划
在地质矿产勘查工作中,勘查技术人员应在勘查之前先进行可行性分析,分析所需的成本、分析当地的自然地理环境情况,还要对已有的政策进行研究,然后在此基础上制定科学合理的勘查方案。要求将地质勘查和环境调查共同实施,提高矿产地质勘查的准确性,将中央与地方的政策统一协调起来,提前做好计划并分配好相应的任务,只有做好整体规划,做好国内矿产地质勘查和对外开放的地质勘查统筹,从宏观角度分析地质勘查的特点,才能为实际找矿工作提供良好的环境。
2.2 因地制宜
矿物质在一系列地质运动的影响下形成了丰富的矿产资源,因为地质活动不同,所以矿产资源的类型也不相同。在这种复杂的情况下,勘查单位应该对矿产分布的情况进行具体详细的分析,做好矿产资源的调查以后才能开展开采作业。在了解不同规划区域不同地质条件,以及人文经济条件的基础上才能合理利用勘查技术开始地质勘查和找矿,才能确保工作顺利完成,才能为后面的开采作业奠定基础。
2.3 突出重点
矿产地质勘查的目标是发现有价值的可以用于生产的矿产资源,在勘查作业时必须加强对重要规划区域的勘查,因为这些区域所含有的矿产资源一方面被开发的程度较低,另一方面通过前期的调查分析已知该区域有价值的资源更多。另外,应适当拓宽矿产资源勘查范围,加大勘查的深度和广度,使更多资源被开发出来。
2.4 积极采用新技术
为提高矿产地质勘查和找矿的效率与质量,必须利用新的科技成果,将新的技术和设备应用到实际勘查中,利用新技术加快地质勘查的进度,另一方面通过对新型地质勘查技术及其设备的使用,为地质勘查的进一步发展提供技术保障。
3 新形势下地质矿产勘查和找矿的内容
3.1 评估地质矿产资源现状
社会经济的高度发展使得对资源的消耗越来越大,对地质矿产资源的需求量也越来越大,许多不可再生资源已经濒临枯竭。在评估已有地质矿产资源情况的基础上,为减少浪费,促进社会生态良性发展,就需要寻找代替已被挖掘且被广泛利用而濒临枯竭的资源,制定科学合理的找矿方案才能挖掘出更多有用的资源以为社会经济发展服务。
3.2 矿山开采勘查
在确定地质勘查方案以后开展科学有效的地质勘查,了解当地的地形地势、水文地质以及自然气候等情况,并以勘查的结果为依据制定合理的矿产找矿计划,并确定选择的找矿开采技术。制定科学合理的矿山找矿和开采计划,是为了避免大面积开采而导致资源的浪费,此外也是为提高资源的利用率,实现资源配置的合理性,从而促进矿产生态平衡发展。
3.3 勘查已开采结束的矿山地质
已经开采完成的矿山,为避免开采活动对整个矿山的生态平衡产生不利影响,必须对矿山进行环境综合评价工作,然后采取综合整治恢复的工作,按照要求关闭矿山,并进行复垦,以恢复矿山及其周围的生态环境。
4 新形势下矿产地质勘查和常用的找矿技术
4.1 地质遥感技术
地质遥感和传统勘探技术最大的区别是,该技术以电磁波为主要依据,结合计算机技术进行数据分析和图像呈现。该技术最大的特点是,利用红外线和可见光实现对地质层的遥感测验,然后利用计算机系统实现对数据的收集与分析,最后通过图像处理将图像呈现出来。该技术应用时可生动地描述矿产资源的分布,且获取数据快捷方便,获得的数据信息完整准确,还能直观形象地将勘探的结果反映出来以便后期工作的展开。
4.2 深部地质钻探技术
一般化的钻孔无法全面进行矿产地质勘探,为提高资源勘探的精确度,高精度的受控定向钻探技术得到了广泛的应用,不仅弥补了钻孔缺陷,降低工作量和项目成本,而且也找到了合适的空位,使资源勘探深度更深更全面。高精度的钻探技术可在最大程度上确保资源勘探的质量。在钻探作业中,金刚石绳索取芯技术因为综合利用了金刚石的强度和硬度特点,将金刚石作为钻头钻探,不但可确保钻探作业的有效性,而且也提高了钻探的深度,和其他钻探技术相比,该技术优势明显,可在最大程度上提高钻进勘探的效率,而且也大大降低劳动强度,提高经济效率,使勘探工作更具有经济性。
4.4 物探技术
4.4.1 重力勘探
该技术的技术要点是,利用地质周边重力,对重力异常进行分析从而可确定该区域是否存在矿产资源,还能进一步推断出存在的资源的类型和分布情况、位置和形状。在分析地质重力的基础上可实现对该区域地质条件、资源分布的分析,该技术具有应用成本较低、勘探深度和广度较大的优势,在矿产找矿中应用十分普遍。
4.4.2 磁法勘探
矿产资源在地磁场影响下会出现一定程度的磁化现象,这种磁化现象会和地磁场叠加而出现磁性异常的现象。利用这一规律,勘查人员可以通过分析测定的方式寻找磁异常和矿产资源的关系,分析出矿产资源分布和地质构造之间的关系。在物探技术中,磁法勘探应用十分广泛,但只有在矿石、岩石有较大磁性差异时才能发挥最大的作用。在铁矿勘查中,利用磁法勘探可以磁性强度实现对铁矿资源含量和分布情况的分析判断。
4.4.3 电法勘探
电法勘探也是常见的物探技术,其工作原理是,利用岩石之间的电磁学性质与电化学性质差异,通过天然电磁场或人工分布规律和特点进行研究,寻找不同类型不同矿床和地质构造,进而推断出岩层矿体形状、位置、大小和埋深等情况,实现地质找矿和资源勘查的目的。电法勘探具体使用方法有很多,所以应用范围也非常广,比如电流法的应用就可以有效快速地探测出不同岩层结构下的电阻率,然后推测出电阻率的数值、判断地质结构中的矿石大小和种类。电法勘探目前主要被应用在油气田、金属和煤田等的地质找矿勘查中。该技术虽然适应性较广,可解决多种地质问题,但是也容易受到外部电磁场和地形的影响。
4.4.4 地震勘探
地震勘探主要被应用在浅层的矿产资源找矿中,利用浅层地质地震反射波,在人工模拟方式下实现对地震反射波规律的研究,然后根据地震波传播路径、方式和时间等可以探测得到岩层的深度、岩层的形状等,通过地质结构的判断实现找矿的目的、该技术在使用时需要利用平面地震勘探和立体高分辨地震勘探仪器,不但可明确矿产资源的分布情况和地质断层分布形式,而且还可以为后期的开采工作提供便利,通过对矿产资源和该区域岩层影响的分析可及早采取防控措施以免在后期开采时出现安全事故。
4.4.5 地质雷达勘探
地质雷达勘探也主要用于浅层矿产找矿,虽然勘探深度较浅但是垂直和水平的分辨率较高,能实现连续性剖面测量,主要被应用在浅层和极浅层地质勘查和找矿作业中。将该技术和其他勘探方式联合起来,可大大提高地质勘查和找矿的质量和效率。
5 地质矿产勘查和找矿技术的创新发展
5.1 结合现代化信息技术进行找矿
随着社会经济和科学技术的快速发展,尤其是到了信息时代,各种信息化技术在各个领域得到了广泛的应用。将信息技术和找矿技术结合起来,不但提高了地质勘查和找矿作业的效率和质量,而且和其他勘查技术结合起来能确保勘查的准确性,降低找矿的工作量与难度。比如将3S 技术结合起来使用,利用GPS 可快速定位矿产资源的位置,提高了找矿的精确度和效率,而且因为自动化技术手段的使用也减少了对人力物力的需求。此外,结合遥感技术获得准确的图像并清楚地表达出来,勘查人员凭借这些可靠的数据信息为后期工作提供思路。最后结合GIS信息系统,将所有信息汇入到信息系统中研究分析,制定科学合理的找矿方案,进一步提高了金属矿找矿技术应用的效率,保障找矿结果的准确有效,同时也为后期矿产开采奠定良好的基础。
5.2 遥感地质创新技术
在矿产资源勘查和找矿作业中,地质遥感的使用本身可以有效提高找矿的效率和质量。另外,加强对遥感数据源的使用,利用这些数据源空间分辨率和光谱分辨率较高、极化方式多的优势,可以实现遥感地质直接找矿的目标。
5.3 试验测试手段的完善
在矿产资源勘查和找矿作业中,前期的试验测量,主要是对环境地质和矿产地质的情况进行分析,一般是同步开展的,而进一步完善分析测试的方式,能为后期勘查找矿和开采提供更好的条件。利用地球化学实验调查,主要实现对地质形态、价态和有效态的分析,对金属矿产和有机污染物进行分析测试,此外建立完善的地源地质调查实验系统,采用现代化技术分析手段可提高地质勘查与找矿的效率和质量。
5.4 综合勘查技术的发展
将不同种找矿技术结合起来,以自然地质条件为基础,在详细研究矿产地质条件的基础上,结合实际情况选择科学合理的勘查方法,可提高地质矿产勘查的效率,能开展高效而全面的地质勘查,更充分深入地挖掘有价值的矿产资源,尤其是对许多埋藏较深的矿产资源,利用综合勘查技术可准确获得矿产位置、分布等信息,为后期矿产开采提供良好的条件。
5.5 地质勘查和找矿优化
在未来地质勘查和找矿作业中,必须和当地规划区的地质情况结合起来寻找最合适的找矿技术和方法。在分析矿石和矿体特征的基础上,利用电阻率中梯形式合理圈定矿化蚀变带和找矿的范围。此外,应综合分析矿山的伴生和共生组分,推动采矿理论体系的形成。
6 结语
综上所述,在科学技术不断发展的背景下,矿产资源找矿和地质勘查工作已经取得了很大的发展,更多新型的找矿技术也被应用到了地质找矿勘查工作中。为进一步提高找矿和勘查的效率和质量,必须进一步完善和创新技术应用形式,并将各种勘查找矿技术结合起来综合使用,可在最大程度上确保地质勘查和找矿的可靠性和结果的精确度。总之,积极利用现代化科学技术,不但能提高地质勘查和找矿的技术水平,而且还能挖掘出更多能服务社会发展的有用的资源,使这些有限的资源可以为人们的生产生活提供便利,进而促进社会经济的发展。