铜金矿勘查中地质找矿技术探究论文

 

　　关键词：铜金矿勘查,地质找矿,勘查技术

 

　　近年来，随着社会经济蓬勃发展，矿石资源耗用量逐年稳步增加，对铜金矿勘查工作质量也提出了更高的要求，铜金矿石在社会发展进程中起到至关重要的作用。同时，传统的找矿技术种类单一、精度低，无法满足日益提高的铜金矿勘查采矿需求，成为我国采矿行业的发展瓶颈。因此，应结合铜金矿勘查工作特点，实现地质找矿技术的创新研究，稳步提升找矿效率和找矿质量。

 

 

　　地质填图是一项综合性地质找矿技术，勘查人员需了解项目基本信息，包括地形地貌、水文条件等，在地质层数据信息支撑下，绘制地质图纸，给铜金矿勘查和开采活动提供数据支持。在铜金矿勘查项目，地质填图是一项基础的勘查手段，具有适用范围广、直观反映勘查区域总体情况的优势，但需要提前做好系统性调查分析工作，如果资料信息有误与掌握不全，将会直接影响勘查成果质量与后期采矿情况。当前主要采取手工地质填图、手工修改地质填图、数字绘图三种方式。手工地质填图是全面收集地壳信息，利用计算机辅助完成数据分析处理任务，处理完毕后，再由勘查人员手动绘制地图，以手动地质填图作为复杂、模糊地质问题的补充分析工具。其中，手工修改地质填图是将勘查人员划分为若干小组，各小组使用指定软件进行分析处理，再把分析结果汇总整合，获取完整图纸，勘查精度取决于勘查人员专业能力。数字绘图是将相关信息导入专业处理软件，利用软件工具自行分析处理、出具数字图纸。一般情况下，优先采取数字绘图方式，具有效率高、精度高、不易出错的优点，重点掌握前期资料收集、剖面测制、地质图编制三方面的应用要点。第一，前期资料收集。收集找矿区域内的遥感图像数据，对图像进行解译处理，按照解译程度划分若干区域，根据野外地层出露情况来熟悉、建立各类型地质体影像解译标志，着手制作背景图层，包括地理地形图层、遥感地质解译图层。第二，剖面测制。施测剖面起到提供厘定填图单位依据的作用，优先使用RGMAP软件来替代传统剖面数据采集方法，软件内记录导线数据与分层数据，将其作为生成剖面图的必要信息。同时，在剖面测制期间，如果在相同层内存在褶皱如背斜、向斜问题，在轴部分开处理，分段输入剖面数据。第三，地质图编绘。勘查人员对各区域图件进行合并接图处理，删除地质界线与弧段内重新提取线，编辑岩性花纹、构造带等相关要素，把图面内筒进行重叠处理，制作图切剖面、接图表等图件报表，添加标准地理底图内容。

 

 

　　绝大多数矿产资源主要分布在远离城市等人类活动区域的荒野，地表裸露的矿石逐渐出现风化现象，最终形成为砾石，在重力、冰川、水流冲刷等多重作用力影响下，砾石分散在矿床周边区域。砾石找矿技术充分利用矿砾分布原理，强调勘查人员沿山坡、冰川活动地带以及水系走向来追索矿砾，最终锁定矿床具体分布区域。砾石找矿法主要分为河流碎屑法、冰川漂砾法两项方法，勘查人员必须全面掌握各项方法手段的注意事项。第一，河流碎屑法。以各级水系内的冲积砾石、粗砂以及岩块作为对象，逆流向上追索矿砾，分析各区域矿砾的成分、形状、数量以及大小，找到矿砾发源地。采取地质测量方法，地形图上标记含矿碎屑分布地段与数量，采集适量样品，送往实验室进行光谱分析或是化学分析，如果最终地段河床与两岸未分布原生矿床，则在两岸山坡附件残坡积层内继续追索矿床。第二，冰川漂砾法。根据冰川活动规律来追索冰川活动期间所搬运的矿砾，主要根据冰川擦痕走向、沉积砾石长轴方向来确定冰川运动方向。勘查人员着重考虑各类地质作用对冰川典型特征造成的影响，以此来修正冰川运动方向。

 

 

　　重砂找矿法也被称为重砂测量法，作为一项历史悠久的地质找矿技术，强调勘查人员沿水系走向、山坡走向以及海滨走向，沿途采集大量样品，以疏松沉积物作为采样对象，后续经过重砂分析，综合分析工作区域地质条件、地貌条件等多项因素，圈定铜金矿分布范围与矿床位置。此项技术流程简单、易于操作，但需要采集大量样品，勘查效率有待提高。应用重砂找矿法时，重点掌握采样、分离、圈定找矿靶区三方面的技术要点。第一，采样。在工作区域内的河流水系、山坡等部位布置若干采样点，根据现场地形地貌来确定采样密度，如在大河、主干河区域布置少量采样点，在小河、支流区域密集布置采样点，如果存在坡度较大的河床，加密布置采样点。随后，根据样品代表性来确定采样深度，以分选差的粗砂、分选不好的砂砾层作为采样对象。一般情况下，把采样深度控制在0.2m～0.5m以内。第二，分离。所采集样品由多种类矿物组成，轻矿物占比普遍高于重矿物，必须对样品进行分离处理后，才能准确鉴定矿物组合与物理性质。勘查人员依次对样品进行粗淘、精淘、筛分、细分、称重、磁洗、电磁洗等多道处理步骤，各道步骤结束后，检查样品分离质量是否达标。例如，在粗淘步骤，要求重矿物富集程度超出70%、尾砂内含重矿物控制在0.5%以内，禁止遗漏砂金等贵金属矿。第三，圈定找矿靶区。根据实际找矿情况来看，时常出现个别样品指定重矿物含量较多、周围样品重矿物含量较少的情况，将其称为孤立异高点。如果直接忽视孤立异高点，容易在勘查报告中遗漏矿床、影响找靶矿区圈定精度。要求勘查人员将各处孤立异高点标记为异常靶区，前往现场踏勘检查，重点检查周边是否分布原生矿体露头。

 

 

　　钻孔物探法是通过钻孔机械，在工作区域内挑选若干具有代表性的点位，各点位处钻设孔洞，使用探测仪器来获取岩层物理性质，根据数据处理结果来掌握金属矿物埋藏位置、收集相关金属矿产信息，准确评价矿体形态与产状。此项技术有着勘查结果全面、准确的优点，但在钻孔期间容易出现钻偏、钻孔不均匀等问题，对勘查结果造成一定程度影响，当前主要用于勘查大型铜金矿床。应用钻孔物探法时，重点掌握控制钻孔深度、优选物探方式两方面的技术应用要点。第一，控制钻孔深度。钻孔深度不足会对勘查精度造成一定程度影响，致使孔内情况测量不充分，钻孔深度超标还会延长铜金矿勘查周期。要求勘查人员根据项目情况，合理设置钻孔深度，一般情况下，把钻孔深度控制在地表下方200m左右。第二，优选物探方式。钻孔物探方法众多，包括电法测井、磁测井、声波测井等，各项方法的适用范围略有不同。在铜金矿勘查项目，优先采取电法测井方式，能够准确圈定矿体范围、掌握矿体产状和埋藏深度，并在周边空间内大范围探查隐伏构造、其他种类盲矿体与岩体，综合应用表现明显超出其他钻孔物探方法。

 

 

　　在早期铜金矿勘查项目，主要采取传统野外地质找矿技术，勘查人员前往各处区域野外勘查，初步锁定可能分布铜金矿产的区域，获取前期资料数据，在其基础上组织开展后续勘查找矿活动。根据实际找矿情况来看，传统找矿技术存在工作负担沉重、效率低下的局限性，很难满足非典型情况下的勘查需求，如果现场地理环境较为恶劣，还有可能形成勘查盲区，严重时出现不必要的人员伤亡。同时，受多云、降雨等恶劣天气影响，卫星遥感图像的分辨率较低，找矿精度受到一定程度影响。为解决此项问题，需要创新找矿方式，应用推广新推出的无人机遥感技术，操控无人机在勘查区域上方低空飞行，同步获取遥感影像数据，以此来适应复杂地形与恶劣天气，准确圈出成矿有利区，勘查成果质量得到保证，找矿效率大幅提升。应用无人机找矿技术时，重点掌握勘探预测区确定、圈定矿化带两方面的技术要点。第一，勘探预测区确定。通过遥感图像来初步掌握各类和成矿控矿相关联的构造情况，在重点区域内通过无人机低空飞行来获取高分辨率遥感影像，通过细部研究结果来圈定勘探预测区。一般情况下，由于普通岩石、矿化蚀变岩石的光谱波段存在明显差异，从遥感影像中提取异常光谱，把异常光谱区域标记为矿化蚀变异常区域，并将其作为地质勘探靶区。第二，圈定矿化带。确定地质勘探靶区后，控制无人机前往现场航飞与获取遥感影像，经过内业处理后，把遥感影像数据加工为分辨率不超过0.2m的DOM正射影像，根据解译标志来解译正射影像，并根据矿区实地勘查资料来获取遥感地质地层解译结果图，图上圈出成矿带。

 

 

　　找矿标志是一种可以直接指示或是间接指示矿床分布位置的参照物，找矿标志数量多寡与否、清晰与否，直接决定着地质找矿效率与精度，其重要性不言而喻。在早期铜金矿勘查项目，主要面临找矿标志数量偏少的问题，凭借少量找矿标志直接判断矿床位置，致使勘查结果出错，这无疑会延长铜金矿找矿周期、加重实际工作负担。对此，勘查人员必须增加找矿标志种类数量，综合分析多类找矿标志，根据综合评价结果来锁定矿床位置及分布范围，主要找矿标志包括矿体露头、采矿遗迹、特殊地形、地球物理异常、重砂异常等，根据矿产类型而定。在铜金矿勘查项目，以原生矿体露头、燕山晚期侵入体、采矿遗迹、断裂构造以及围岩蚀变作为找矿标志。第一，原生矿体露头。如果地表岩体出现硅化发育、黄铁矿化、孔雀石化、黄铜矿化等蚀变现象，表明浅处地层或是深处地层有可能存在铜金矿矿体以及多金属矿体。第二，燕山晚期侵入体。侵入体也被称为侵入岩，以角闪闪长岩作为主要岩性，分布在岩体、地层接触区域，存在燕山晚期侵入体时，表明该区域深部地层有可能分布铜金矿体。第三，采矿遗迹。我国有着极为悠久的铜金矿采矿历史，且早期采矿技术落后，很难采掘全部铜金矿产。因此，需要把早期采矿遗迹作为一类找矿标志，重点勘查原有采坑下部岩层是否残留铜金矿体。第四，断裂构造。构造因素是铜金矿矿床控矿因素的核心内容之一，当现场出现控矿构造与容矿构造时，深部岩层有一定可能分布矿体。现场找出此类构造后，重点开展地质找矿作业。第五，围岩蚀变。受到硫化物影响，铜金矿化体逐渐形成蚀变带，以黄铜矿及黄铁矿作为重要化合物，出现风化现象后导致孔雀石化与呈现褐铁矿化情况，将其作为主要找矿标志。同时，如果出现硅化发育现象，将其初步判定为矿体赋存部位，进一步重点勘查。

 

 

　　在早期铜金矿勘查项目，主要采取地质填图、砾石找矿、重砂找矿等常规地质找矿技术，有着技术成熟、经验丰富的优势，足以满足基本勘查需求，但也存在效率低下、精确度不理想的局限性，铜金矿勘查周期较长，对勘查人员专业能力提出严格要求，受人为因素影响，时常出现工作纰漏。对此，为切实满足现代铜金矿勘查需求，勘查人员需要优先采取新型地质找矿技术，突破传统技术局限性，实现对勘查精度、效率的全面提升。例如，应用推广短波红外矿物分析法，简称为SWIR光谱技术，配备便携式矿物分析仪作为仪器设备，向地层发射波长在780nm～2526nm区间内的电磁波，获取近红外光谱，根据光谱特征解译结果来掌握海量定量原始地质数据，后续用于完成蚀变矿物填图、成矿作用指示、采矿品位控制、评价成矿潜力等多项勘查任务。应用短波红外矿物分析法时，重点掌握样品采集测量、数据解译两方面的技术要点。第一，样品采集测量。考虑到现场环境复杂、广泛分布泥土碎石，需要采取拣块法作为采样方法，以1m为半径采集整体岩性样品，清理表面灰尘，所采集样品包括地表垂直矿体走向蚀变样品和地表沿矿体走向蚀变样品。随后，操纵短波红外矿物分析仪依次扫描各样品，单个样品扫描时间控制在1min，等待样品清洗、风干完毕后，再开展样品测量作业。第二，数据解译。为保证解译成果质量，优先采取软件识别方法，把所获取全部短波红外光谱导入专业软件内进行解译处理，解译结果包括蚀变矿物种类及含量、吸收深度、峰位移、特征峰位置波长等特征参数，把谱图和库内标准矿物特征吸收图谱加以比对分析，以此来判断是否存在铜金矿床。此外，勘查人员还应掌握各类特征参数与铜金矿床间的客观规律。以吸收强度为例，特征峰吸收强度和蚀变矿物含量成正比，吸收强度越大，表明蚀变矿物含量越高。

 

 

　　综上所述，为获取真实准确的铜金矿勘查报告，给后续采矿活动开展指明正确方向。勘查单位理应提高对地质找矿技术的重视程度，熟练掌握地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法等主流地质找矿技术的应用方法，并落实无人机找矿、丰富找矿标志、创新地质找矿技术三项应用策略，科学制定铜金矿地质找矿方案，给我国采矿事业健康发展保驾护航。