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摘要 :在矿产资源日益紧缺的大背景下,只有提高矿 产资源勘查技术水平,才能有效地解决保护、利用和开发 矿产资源的难题。本文针对地质找矿勘查技术原则和方法 进行了分析,结果表明,为了提高地质找矿勘查的质量, 专职人员需要遵循“八项”原则、规范性原则、创新性原 则和综合效益原则。在此基础上,还需要有效地运用地质 填图法、砾石找矿法、重砂找矿法、遥感技术找矿法、地 震找矿法以及基于地球化学标志、物理标志、生物标志、 人工标志和地质标志的找矿方法,以期实现精准找矿、高 效开发和科学保护资源的目标。
地质找矿勘查具有技术性,当前存在一些专职技术 人员未能掌握基本的找矿手段以及找矿方法缺乏规范性 和创新性等问题。这些问题会影响找矿效果,并不利于矿 产的开发和利用。因此,为了提高矿产资源的综合利用质 量,探究地质找矿勘查技术的原则和方法显得尤为重要。
1 地质找矿勘查技术原则
1.1 地质找矿勘查“八项”原则在地质勘查找矿的过程中,需要专职技术人员做到 “脚到”“眼到”“手到”“心到”四到。即需要深入矿化区域、 掌子面等地带进行实地调查, 收集整理找矿勘查第一手资 料。同时,还要多观察矿化及地质方面的现象,并将看到 的以及整理所得资料汇总于一处,多记录、多描述,为地 质找矿勘查提供条件。专职人员还需多思考、多质疑、多 角度完成地质找矿勘查任务。其次,专职技术人员需要勤 画图、勤量距离、勤量产状、勤观察与做笔记。这些工作 的目的是为了了解地质环境的实际情况, 始终从实际出发 高效勘查。将断层壁、矿物粒径及量比、矿体形态及产状、 构造岩及蚀变岩视为记录的要点, 有利于对地质勘查工作 进行全面的描述和分析。针对地质体的尖灭、内部物质量 比、结构以及岩体、矿体间的关系进行思考,有助于制定 科学高效的地质找矿勘查技术方案。及时采样、上图、做 笔记、汇报这四项工作,有助于提高地质找矿勘查的实效 性。专职技术人员需要检查原始编录、工作进度与程度、 样品检查情况及检查的取样点、地质点,以解决地质找矿勘查成本高、效率低等问题。地质找矿勘查是影响到矿产 资源可持续开发的大事,需专职人员能有责任感,并对工 作质量、进度、成本、团队协作这四个方面负责任。专职 技术人员需要做好日报、周报、月报及年报,在此前提下 反思、总结发现,阶段性地质找矿勘查优势与劣势,在扬 长避短的基础上调整技术方案, 达到逐步提升地质找矿勘 查水平的目的。
1.2 创新性原则
创新是地质勘查技术发展的主旋律,专业技术人员需 遵循创新性原则,同时加强新旧技术的融合,拓宽勘查渠 道,优化地质勘查的效果。例如,专业技术人员可以在勘 查过程中引用AI 技术,利用该技术解决勘查巨量信息深 度剖析与利用的难题, 自动集成、抽取、分析信息并建模, 极大地缩小了勘查范围,提高了勘查效率,降低了勘查成 本,同时发挥着成矿远景勘查的优势。使用AI 技术,专业 技术人员能对岩心照片、图像等信息进行综合性处理,在 此前提下得出分析结论,达到精准识别地质体的目的,还 可运用巨量数据预测勘查靶区及成矿远景区。
1.3 综合效益原则
地质勘查需专业技术人员遵循综合效益原则 :一是 生态效益,不可在勘查过程中出现破坏植被、盲目开采矿 产资源等现象 ;二是社会效益,要积极运用噪声小、烟尘 少的技术手段,以免地质勘查对人居环境带来负面影响 ; 三是人文效益, 需在应用地质勘查技术的过程中坚持推行 可持续发展观,贯彻科学发展思想,同时推行创新理念, 进而推动地质勘查技术手段良性发展 ;四是经济效益, 地 质勘查方法本身应成本可控, 根据资金实力及现场的具体 情况制定成本在合理范围内的勘查方案。为了增强地质勘 查的综合效益,需专业人员做到以下几点 :第一,合理规 划,超前统筹,在构建生态和谐型社会的大背景下统筹各 方力量,制定技术方案,广泛占有勘查资料,充分考虑经 济、社会、人文等方面的关系,兼顾公益价值、商业价值, 亦需在超前统筹环节制定应急预案, 为营造安全的勘查氛 围给予支持 ;第二,紧抓重点,适度拓展,因为地质勘查 资源有限,所以需紧抓重点完成勘查任务,在此前提下扩 大勘查的区域,增强勘查的辐射性,继而提高勘查的效率及精准性 ;第三,按规办事,动态监督,其中的“规”有两 层含义,一是规律,指的是按照矿产资源分布的规律做好 布局工作,确保地质勘查能事半功倍,二是规程,指的是 依据技术规范、标准、流程、要求、制度等内容完成勘查 任务,同时需在地质勘查中做好监督工作,及时发现勘查 阻力,并运用技术手段解决勘查问题,扫清勘查障碍,达 到提高地质勘查效率的目的,进而控制勘查成本,并追加 勘查效益。
2 地质找矿勘查方法
2.1 地质填图法
地质填图法是地质找矿勘查中基础的技术手段之一。 常用的比例尺有 1:1000、1:2000 和 1:5000 等。根据使用地 质填图法的目的和范围,可以解决普查找矿、矿床详查、 矿床勘探等难题。为了满足不同勘查要求,需要根据矿体 形态、矿区范围、矿化均匀性和矿石质量等因素设定比例 尺。通常情况下,如果矿层较厚、矿体形态较为复杂、矿 化不均匀或矿石质量变化明显,就需要适度扩大比例尺。 这样能够阐明找矿区域的成矿地质条件和测区的地质结 构。填图比例尺通常为 1:5000 ~ 1:1000.可用于详细说明 矿床构造、产状、规模、矿体形态、矿石质量及矿石空间 分布等情况。此外,填图还可以研究围岩蚀变、矿体及围 岩的关系,为储量计算、工程方案设计提供依据。应用地 质填图法需要做好准备工作。首先,是收集资料,包括变 质岩、岩浆岩、测区内沉积岩相关的资料,以及测区内矿 体规模、赋存层位、矿产种类、矿石类型及矿物成分等信 息。其次,需要了解测区规模、矿体性质、断裂分布状态 和对岩层的影响程度等情况,并收集测区航片、重砂、内 物化探、测区地形图等资料。再次,要进行地质踏勘,规 设踏勘路线,尽量通过主要构造、地层及矿体、岩体,还 要在踏勘的过程中勤观察、勤敲打,做好记录,便于踏勘 后的讨论及归纳总结。最后,需要实测 1 条~ 3 条完整的 剖面,以检查矿区地层的接触关系、层序、厚度、岩石类 型、标志层、矿产、侵入体及变质作用。在前期准备工作 结束后,需依据测区的实际情况明确填图单元,使用追索 法、穿越法完成填图任务。在此过程中,需要遵循从已知 到未知的思路,合理地布置观察点,确保基本观察点、加 密观察点以及产状或岩性的观察点科学合理。观察点的数 量与密度需满足勘查的需求。在此基础上,需要做好记录 工作。矿区名称、点号、位置、路线、观察地质描述、岩矿 石标本等都是记录的要点。最终得到的地质填图结果应该 是精准、全面和实时的。
2.2 砾石找矿法
砾石找矿法是一种需要专业技术人员进行勘查的方 法。该方法通过关注勘查区域露头部分被风化的砾石,利 用冰川、水流、重力等因素的作用,矿化的砾石或矿砾会 广泛分布于矿床周围。运用砾石找矿法能够沿着山坡、冰 川、水系的活动轨迹追索,以达到寻找矿床的目的。从搬 运的方式和砾石形成的方式这两个角度出发, 砾石找矿法 可分为冰川漂砾法和河流碎屑法两种。砾石找矿法具有技 术简单、原理易懂的特点,因此在地质找矿勘查中应用广 泛。可以联合运用地球化学测量、重砂测量、地质观察等 技术手段,以便更好地应对高山冰川、山地森林等区域环 境较为复杂的情况。河流碎屑勘查的对象为粗砂、岩块、 砾石,专业技术人员需要收集整理矿化的砾石或矿砾,然 后按照河流的方向逆行追索。同时,观察砾石的滚圆度、 大小及形态,研究碎屑数量、成分及变化规律。在遇到两 条或多条河流交汇时,需根据研究结果判断砾石的来源, 并持续追索,直到发现含有砾石的山坡为止。在找到含有 砾石的山坡后,需要设置路线网、研究残基层、坡积等情 况,以便推断矿床的方位。冰川漂砾法的研究对象为岩 块、砾石, 在观察矿砾的基础上判断其来向, 并展开追索, 详尽研究追索所得信息, 最终找到含矿区域。
2.3 重砂找矿法
重砂找矿法又称为重砂测量,是一种历史悠久、实践 经验丰富且较为简单、成本较低的找矿技术手段。根据采 样对象的差异, 可以将重砂找矿法分为人工重砂找矿法和 自然重砂找矿法两大类。其中,自然重砂找矿法还可分为 残坡积重砂法和河流重砂法。在地质调查、区域矿产普查 的过程中,可运用重砂找矿法。专业技术人员沿着海滨、 山坡、水系采集样品, 洪积、冲积、滨海沉积、残积等均为 采集对象。经由重砂分析最终发现异常之处,并结合地貌 条件、地质结构及其他信息探寻矿产机械分散晕。据此持 续追索,最终发现原生矿床。重砂找矿法具有实施成本较 低、操作简单易行等优点,因此至今仍是较为常用的找矿 技术手段之一。
2.4 遥感技术找矿法
在数字技术逐渐引入地质勘查技术领域的大背景下, 遥感技术已成为提升地质找矿勘查水平的重要手段之一。 专业技术人员以现代成矿理论为基础,运用遥感技术理 论模型和多尺度、多源的遥感数据,分析区域特征、成矿 背景、控矿要素等信息,并建立针对不同勘查空间的差异 性、针对性兼顾的找矿模型。这样的模型能够高效解释地 质环境、提取矿化蚀变信息并获取地层、岩石、构造等信息。通过野外多元地学信息的分析和验证,专业技术人员 初步明确控矿、成矿位置的矿化类型和地质条件。此外, 还需要加大遥感综合评价的力度, 根据评价结果发现找矿 线索,为后续找矿靶区、矿远景区提供支持,并为今后的 地质调查提供依据。
2.5 地震找矿法
在地质找矿勘查的过程中,专业技术人员可以利用地 震找矿法,发出人工地震波,依托弹性波测定矿区。该方 法是地球物理勘探技术水平较高的一种。专业技术人员需 要在地面选定一点,通过重锤敲击、引爆炸药等方式制造 弹性波,并在另一点安装检波器,用以拾取由地下岩层界 面反射、折射的波。通过剖析测点接收波的时间,可以计 算出矿层界面位置。由于岩性差异和沉积间断情况能够塑 造不同的地震波速界面,因此,在分布沉积岩的地区使用 地震找矿法能更好地圈定地质体所在的位置。
2.6 基于地球化学标志、物理标志、生物标志、人工标志、地质 标志找矿的方法
首先,地球化学标志是一种寻找矿产资源的技术手 段。专业技术人员可以通过分析地层中元素分布的差异来 实现找矿目标。这种技术的主要特点在于可用于寻找各种 类型的矿产资源,具有较大的找矿深度,并且操作简单易 行。这是因为地质体所含元素的含量通常比周围地带高。 其次,地球物理标志也是一种常用的勘查手段。专业技术 人员可以通过勘查指定区域的放射性异常、电性异常、磁 异常以及其他物探异常来完成能源矿产和金属矿产的勘 查任务。此外,地球物理标志还可以解决寻找盲矿体的难 题。再次,生物标志也是一种寻找矿产资源的重要手段。 专业技术人员可以根据生物的分布情况来判断矿化特征 和地质特征。例如,在长江中下游的铜矿地带,普遍生长 着铜草(海州香薷),铜草被公认为可以判断地区矿产资 源种类的植物。此外,细菌、真菌、藻类等生物的分布也 与地下矿藏有着一定的关联。因此,专业技术人员需要研 究变成化石的古生物,并分析生物分布与矿藏的关系。最 后,人工标志也是勘查矿产资源的重要手段。专业技术人 员在勘查的过程中需要广泛占有地质相关信息,并筛选 可靠的且能提示矿产分布的人工标志,如废石堆、老矿坑 等。借助特殊地名、采矿遗迹等地质线索和成矿规律,可 以探寻新的地质体。例如,甘肃白银厂坐落在铜矿上,江 西德兴银山含有铅锌矿资源。
从地质标志的角度来看,专业人员可以从以下几个方 面出发完成地质勘查任务。首先,是矿产露头。基于矿产 露头,专业人员可以判断矿产的规模、种类、空间位置和特征等信息。这是一种重要而高效的找矿手段,因为矿产 露头在受到风化作用后会变得更加明显,所以根据风化 改造程度可以把矿产露头分为氧化露头和原生露头两类。 其中,原生露头指的是露出地表部分,经过微弱风化或未 经风化改造,矿石结构和成分基本上维持原状。通常情况 下,原生露头的理化性质稳定,矿石较为坚硬,易于在地 面保持原状。例如,鞍山式含铁英岩、锡石英脉型、含金 石英脉型、铝土矿等矿体、矿脉均在地表较为稳定。原生 露头具有易于发现的特点, 便于专业技术人员初步完成地 质找矿任务。大多数矿体在地表会被氧化,矿石结构和成 分会因此发生改变,在此基础上形成了氧化露头,专业人 员需要通过评定残留物而推测得出地质体的质量、类型、 成分等信息。其次,是近矿围岩蚀变。矿体围岩在成矿进 程中受热液的影响会改变理化性质, 在性质改变的过程中 发生了围岩蚀变现象。由于蚀变岩石要比矿体分布的范围 大,所以更容易被发现,并可成为判断某个区域是否有矿 产资源的依据之一。围岩本身的性质及热液的性质会对蚀 变的结果产生影响。最后,是矿物特征。矿物特征指的是 可以用来预测地质体规模、类型等方面的一种信息。它包 括矿物标型和特殊矿物两种。前者在数字化测试技术水平 持续提升的大背景下, 能帮助人们从矿物中获取地质找矿 所需信息,还能在信息聚合的前提下剖析找矿规律,并逐 渐形成了找矿矿物学,为“数字技术 + 找矿勘查”模式应 用推广提供支持。后者的理论基础为重砂找矿法。矿物标 型主要是指一种矿物受不同的生成因素影响而在理化性 质上显现出来的区别。利用矿物标型的差异与特征能够发 现具体的矿种,并对含矿性进行评价,还能反馈成矿所需 理化条件, 助力专业人员实现深度找矿勘查的目标。
3 结语
经过综合分析,我们可以得出结论 :地质找矿勘查 技术的应用情况与勘查效果呈正相关关系。因此,在使用 遥感技术勘查法、重砂找矿等勘查方法时,专职技术人员 应该遵循“八项”原则、创新性原则、规范性原则以及综 合效益原则。在充分运用地质资料的基础上,精准圈定矿 体所在的范围,并能够对矿体的规模、含量等进行准确分 析,从而实现地质找矿勘查目标。此外,这些勘查技术和 方法的应用也为矿产资源的保护、开发和利用提供了有力 的支持。
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