地质矿产勘查深部找矿途径分析

2022-11-21石厚礼

中国金属通报 2022年6期

石厚礼

无论是我国社会经济的发展，还是人们日常生活都离不开矿产资源。随着我国对矿产资源需求量的不断增加，作为矿产开发的前期必要工作，同时也是最重要的环节之一的地质勘查的重要性也日益显现出来。为给我国社会经济提供强大的资源支持，就需要借助深部地质找矿的勘查方法，来寻找更多的优质矿产资源，从而更好地满足国家发展的各项需求，最大程度提高矿产资源利用率，同时促进我国经济的可持续发展。

1 地质矿产勘查工作的必要性

随着我国工业化进程的不断加快，对矿产资源的使用量和需求量都在不断增加，再加上矿产资源作为一种不可再生资源，其本身就具有一定的局限性，并且我国的矿产资源一直都存在总量较低，分布不均等问题，因此寻找地质矿产勘查相关的新技术、新方法已势在必行。同时，为了给我国的社会经济的发展储存强大的后备力量，我国有关部门也对寻找地质矿产勘查的新技术、新方法给予了高度的重视，从而使地质矿产勘查工作能更有序、更高效的推进，进而为我国矿产资源的开采与利用提供强有力的保障，同时也能使越来越多的人认识到地质勘查工作的重要性和必要性。并且通过加强对地质矿产勘查新技术、新方法的分析与研究，不仅能全面提高地质勘查工作的质量和效率，还能增强其抵抗各种风险的能力。

2 地质勘查内容

地质勘查工作，是矿产资源开发的首要环节，其主要作用在于探明矿产的资源量及埋藏深度，以便为后期开采工作奠定基础。地质勘查工作中涉及很多内容，以下主要从三方面进行论述：其一，矿山勘查。在开展勘查工作之前，应对准备工作予以必要重视，并要严格落实。同时，勘查范围也是需要重点明确的地方，在此环节中，往往勘查区域不同，所需用的勘查手段也不一样，这需要工作人员视具体情况而定。在现场应用勘查手段的过程中，应注意对勘查技术中各要点的把控。在勘查过程中，应记录好各种数据和信息，确保信息采集结果的准确性；其二，尾矿资源分析。从可持续开采的角度来看，矿产开发的持久性与开发理念以及技术应用水平有着直接的关系。在地质勘查中，尾矿资源分析是重点内容，为确保开采作业的正常进行，以免浪费资源的情况发生，技术人员应慎重以待，严格遵循相关工作流程进行；其三，接替资源勘查。众所周知，很多矿产资源是历经千百万年才得以形成的，是一种不可再生资源。因此，在勘查地质的过程中，勘察人员应对开采年限的价值予以充分认可，并尽可能的提升开采年限。在对特殊资源进行开采的过程中，为避免这些资源在勘察过程中受到破坏，可采用替代资源的方式开展勘查工作。

3 深部找矿主要问题

3.1 相关理论与技术方法存在局限性

虽然我国在地质勘查领域已经有相对完整的理论体系，但是对于不同的矿产地区和矿产种类，其并不能完全适用，因此我们就需要通过了解和把握更深层次的地质作用、时空规律以及相应矿种的成矿理论等，来对深部矿体进行充分分析与判别。并且现阶段，我国有很多的理论、技术方法并不能对深部矿体进行有效识别，再加上深部地质环境较为复杂，目标不明确，稳定性也较差，因此很多勘查方法的应用效果并不理想，所以目前我国在相关理论和技术方法上都具有一定的局限性。

3.2 找矿空间被一再压缩，使找矿难度大幅增加

近年来，随着我国越来越重视对生态环境的保护与建设，因此矿产的勘查工作就要做出相应的调整和改革，从而以此来更好地建设我国的生态文明。所以生态相对脆弱的地区，以及自然保护区现如今都已不允许进行矿产勘查及开发，而这就使得原本就有限的找矿空间被进一步压缩，再加上部分矿产勘查区域已经完成了浅层找矿的工作任务，所以接下来就需要开展深部的找矿勘查工作，然而目前我们对深部矿产资源所处的环境还不太熟悉，没有明确的线索与方向，因此无法确定具体的工作方法，从而在一定程度上阻碍了深部找矿勘查工作的发展进程。

3.3 受人文环境直接干扰

对于深部找矿的工作，需要遵循由浅及深，以及从已知到未知的原则，但是在此过程中，该工作会受到人文环境等因素的干扰和影响。比如，在开发浅部矿产资源的过程中，其建设的基础设施、轨道及采空区会对现场的物理勘探、测量及数据解译等工作造成很大的影响，并且在其开发、开采中所排放的废水和尾矿，也会对现场的化学勘探造成一定的影响，从而使其工作无法顺利开展。除此之外，因有关部门对深部找矿的矿权提出了更高的要求，所以这就使得找矿勘查的工程项目会受到很大程度的制约，进而影响该工作的实际进度。

3.4 深部找矿工作成本不断增加

相对于浅部找矿来说，深部找矿的工作难度更大，对于相关勘查技术的要求也更高，因此就需要通过应用和引进各种先进技术、仪器设备等来为其提供技术上的支持，所以对于深部的找矿工作来说，其需要投入大量的人力、物力和财力，因此勘查成本就会不断增加。在当前市场竞争日益激烈的情况下，要想更好的开展该项工作，就必须考虑经济成本并将其未来的经济效益作为主体目标。然而，当前由于矿产品的价格的持续走低，使得我国的深部找矿的工作面临更大的风险和考验。

4 地质勘查相关内容分析

（1）危机矿山替代资源勘查。一旦矿产资源供给不足，严重影响本地区经济发展，一定要注意寻找和确定被替代的矿产资源，只有这样，才能保证矿产资源的稳定供应，因此相关人员应予以重视。为了解矿山问题的实际存在，有必要开发矿山替代资源。切实提高开发质量，开采替代资源。

（2）了解实际情况。矿产资源的可持续发展要以长远发展为目标，充分考虑矿山的经济效益，才能保证矿山的可持续发展。矿山开发前，工作人员还应进行实地考察。结合市场发展的相关情况，使发展规划更加科学。

（3）伴生矿产的勘探。由于长期受自然环境的影响，许多矿产资源的存在并不是孤立的，因此为了提高矿产资源的开发质量，必须实施并解决一个方案。由于科学的勘探方法，与矿产有关的矿产资源可以得到有效的利用。根据地质勘查的数据和资料，可以使矿产的开发利用规划更加科学合理，使整个矿产资源的开发效率不断提高，减少矿产资源的浪费，创造更多的经济价值。

（4）矿山勘探。为有效改善环境保护的影响，根据有关人员的环境调查结果，将地质调查报告上报有关部门审核等，从而对地质问题进行科学评价，并积极运用相关专业发展战略，恢复矿山环境，实现可持续发展的目标。

5 地质勘查和深部地质钻探找矿技术

5.1 X射线荧光技术

随着高新技术水平的提高，X射线荧光技术也促进了各种经济产业的发展，特别是对我国矿业的发展，其中X射线荧光技术被广泛应用于地质勘查中，最大限度地发现矿产信息，X射线光子技术是对目标地下矿物进行全方位照射，激发原子的能量，使之进一步形成有效的荧光。此时，测量人员可以利用分布式荧光来分析矿物。同时根据光照条件准确识别矿产的分布和特征。由于地下矿石分布不规则，很难用传统的方法准确判断矿物元素的类型，而借助X射线荧光技术，可以确定矿物元素的类型准确确定切割，为后续的采矿工作奠定了坚实的基础。当矿物受到不同的X射线照射时，也会发出微弱的荧光，这也是由于不同元素的X射线接收频率不同，使得最终元素的波长和光谱也有很大差异。对于本次调查，工作人员应根据实际情况准确判断矿产。此外，X射线技术的应用具有操作简便、灵活性强等诸多优点，可以准确地确定地下矿体的分布，但也可以将边界特征清晰地显示出来，显示矿体的厚度。最重要的是帮助勘查人员准确识别地质构造，进而充分发挥X射线荧光技术的作用，全面有序地推进地质勘查和煤炭开采。

5.2 金刚石绳索取心技术

目前，金刚石取心技术已广泛应用于煤矿开采中，逐步提高开采质量，最大限度地降低人工成本。这项技术取得了令人满意的效果。金刚石本身使用寿命长，可用于勘探作业，也是地质勘探技术的首选。同时，根据金刚石钻头的尺寸差异，有多种类型和型号，不同的型号也起着不同的作用，这就要求测量人员结合实际检测情况选择合理的钻探勘探作业。此外，该技术的应用可以提高地勘局的地质调查质量。由于难度系数高，仅靠传统方法难以满足工作需要。但借助金刚石绳索取心技术，可以满足钻井实际深入勘探的要求。这也是因为取芯是用特殊材料进行的，这样可以最大限度地提高工作效率。此外，该技术还具有装置简单、操作单一、施工方便等优点，但也存在精度不够等缺点。因此，在使用过程中，侦查人员应灵活运用金刚石岩心技术。因此，要发挥技术在地质调查中的作用，最重要的是为后续的勘探工作打下坚实的基础，促进中国国民经济的快速发展。

5.3 逆循环连续采样技术

逆循环连续采样技术使用压缩空气作为循环介质，使用双壁钻杆通过冲击来旋转，并将破碎的岩石和连续的切屑整合为钻井作业的地质样品。在连续钻孔过程中，切屑通过双壁钻杆的中心以高速气流流到地面，并在地质实验室对收集的地质样品进行分析。国内外大量的钻探经验表明，该方法不仅可以确定矿体的深度，厚度和品位，而且钻探速度为5～10，比传统的柱芯提取要快。在大多数情况下，建筑成本会大大降低。根据相关统计数据，澳大利亚80%以上的钻井作业都是使用钻井技术进行的。这项技术是在1980年代中期在我国研究和推广的。然而，在具有地质形状的岩心中，这需要特殊的双壁钻杆和高沉积阻力。值得注意的是，地质钻探公司和矿业投资者提出了将地质勘探与岩心取样相结合的新概念，该新概念已在某些国家应用，并取得了高效率和地质影响。与任何方法的结果相比，钻井性能大大提高，成本大大降低。

5.4 使用GPS检测系统收集信息

GPS是基于1964年推出的海军卫星导航系统的全球定位系统。通过卫星，它可以执行无线电导航，定位地球上的每个地点和时间，并为我们提供精确的三维数据坐标。该技术已广泛应用于矿石勘探和地质勘探中，必须首先建立感应系统。该系统由一个导航系统，一个地面控制站，一个GPS接收器和一个地面通信网络组成。监视系统由监视中心，网络中继站，基站控制站，GPS参考站和GPS移动站组成。在收集信息时，某些岩石矿物具有稳定的物理结构和化学组成，即具有稳定的固有光谱吸收特性。光谱特性是由晶体场效应的影响引起的。通常，各种矿物的辐射能力是独特的。当使用光谱仪测量样品的光谱曲线时，可以将获得的光谱量与光谱资源库进行比较，以通过地质学获得矿物组合。同时，根据信息收集曲线的吸收特性选择合适的像波。

5.5 核心导向技术

核心导向技术也是一种常用的技术。在地质勘探和找矿的第一部分中，该技术的应用能真实反映出岩芯在钻孔台阶中的位置，帮助调查人员了解地下岩层的走向和角度，从而更好地了解从地表开采的矿物的走向和角度。中国矿产资源丰富，不同地区的矿产资源也有很大差异，这对矿产勘查人员提出了更严格的要求。在实际开采过程中，应结合矿区实际开采作业的特点。在使用该技术之前，应充分把握矿产资源的特点，灵活地利用确定的核心技术进行资源配置，这就要求在实际操作中准确定位钻井轨迹，为今后的钻探打下坚实的基础。另外，当勘察遇到陡坡或陡壁时，应采用高精度定向钻进技术，最重要的是确定钻进的位置，以最大限度地避免施工事故，全面提高开挖质量和水平。

6 关于地质矿产勘查深部找矿的方法分析

深部的找矿工作就是对埋藏在地下的矿产资源进行勘查，从而进一步分析和研究其是否具有开发利用的可能性及可行性。除此之外，还需要先进的科学技术以及相关理论为其提供支撑，采用相应的勘探方法，然后再通过科学合理的整理和分析，来对其做出预判。

6.1 对地球化学测量找矿方法的分析

地下矿体在其生成的过程中会发生一系列的化学反应，其实这里的化学反应就是指在其矿体周围的岩石会出现一定量的原生晕、次生晕，而相关勘查技术人员就是通过对这些岩石进行地球化学测量和分析，来为后续勘探的工作提供第一手资料。各种类型的晕都有着其各自的特点，因此通过对比这些特点，可以对矿体的位置进行合理的预判。利用计算机网络技术对深部的矿产位置进行进一步的勘探，而这种地球化学测量的找矿方法主要就是在岩石产生化学反应的基础上进行的，所以通过对岩石的深入分析与研究，可以发现其内部元素的分布规律，这样就可以在此基础上，为矿产资源的进一步勘查工作提供其所需要的信息。

6.2 对穿透地球化学找矿方法的分析

穿透地球化学找矿方法的主要工作原理：通过利用相关的仪器设备来探测地下隐伏矿体或地质体发出的一些微弱信号，然后再将这些信号以信息数据的方式反馈回来，从而使相关技术人员可以在此基础上进行更深入的分析与研究，因此这是一种对地下矿体或地质体进行深入预测的直接方法，所以该方法主要是依据矿产资源的成矿元素或半生元素位移活动或者是深部矿产成矿元素向地表迁移的机理、分散模式来进行进一步的分析，最后再通过成果解译技术来对深部矿产资源进行相应的预测。

6.3 对地电化学找矿方法的分析

相比于其他的找矿方法，地电化学找矿方法具有更强的综合性，是集地球物理、地球化学及电化学为一体的找矿方法。具体表现为，该方法通过对地下岩石较长时间施加人工电场使其内部离子状态元素向正负极迁移，这些离子状态元素被元素接收器收集并富集起来，通过分析与研究对深部矿产的种类、位置进行预测，进而为深部矿区是否存在矿产资源提供有效信息。

7 对深部地质找矿勘查方法的相关要求

7.1 提高对深部地质情况分析的重视程度

通过提高对深部地质矿产情况分析重视程度，不仅能够将勘查工作的成本降低，还可以将相关技术人员的工作量降低。经过分析深部地质情况，能够将地质情况整体推算出，这样在相对程度上，降低了勘查的工作量。但要值得注意的是，在进行深部地质矿产勘查的过程中，需要很充分的了解该区域的地质环境，只有对地质环境的状况全面的掌握了，才能保障勘查工作顺利进行。

7.2 做好矿产分布规律总结分析

矿产资源的分布都具有一定的规律性。所以，在具体的施工过程中，应对矿产的大概情况及分布进行总结与分析，只有了解矿产的规律，才能防止工作中发生的一些问题，因此，才能提高工作的效率和质量。从实际的情况分析，不同地方成矿的类型、分布特征也会不一样，但在地质构造方面还是会有很多相同的地方，因此，工作人员在实施勘查工作的过程中，通过沟通跟相互配合，以及相互间的学习借鉴，以此来提升地质矿产勘查深部找矿的实际效率，确保深部地质找矿勘查工作能顺利的开展。