金屬礦產勘查中地質找礦技術研究
時間:2022-04-07 10:29:13
導語:金屬礦產勘查中地質找礦技術研究一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:在我國國民經濟發展中,礦產資源作為基礎資源發揮了巨大的作用。經濟社會的發展對于礦產資源的需求量逐步上升,當前礦產資源開發和經濟社會發展需要量之間的矛盾,進一步強化了金屬礦產資源的勘查力度。地質找礦技術的應用及革新,最大限度發揮了礦產資源豐富的優勢。本文圍繞著傳統地質找礦技術及其弊端、革新展開了探討研究。
工業作為國民經濟體系中不可或缺的組成部分,自身的持續健康發展需要依賴于礦產資源的穩定持續供應。當前,我國十分關注礦產資源勘探技術的創新,在當前淺層礦產資源開發接近警戒數值的前提下,傳統的金屬礦產勘查技術在深層金屬礦產資源勘察中逐漸暴露出一些問題。故此,針對傳統地質找礦技術做出進一步為完善,能夠有效開發利用我國境內分布較深的金屬礦產資源,促進我國工業的持續健康發展。
1.國內金屬礦產資源分布現狀
我國是國際上少數幾個礦產資源種類分布較為齊全,且具備較高礦產自給程度的國家。即便是我國幾種金屬礦產資源的總儲量位居世界前列,但人均礦產資源占有量排名靠后。我國的金屬礦產資源分布現狀可以從如下兩個方面進行分析。第一,黑色金屬礦產資源。這類礦產資源主要包括鐵、錳、鉻三類。我國的鐵礦資源分布呈現集中趨勢,以東北、華東、中南、華北四個地區為主要分布區域,全國12個省及直轄市已經探明的鐵礦資源儲量為514億噸,共計占據整體鐵礦資源的86.5%。錳礦則是集中分布在廣西及湖南地區,僅這兩個省的錳礦儲量就分別占據了我國抱有錳礦儲備量的38%、18%,保有儲備量為2.15億噸、1.03億噸。國內的鉻礦集中分布在我國的西藏、西北地區,這兩個地區的鉻礦保有儲備量為825萬噸,占據國內總體鉻礦保有儲備量的84.3%。第二,有色金屬礦產資源分布。我國有色金屬礦產資源中的銅、鋁、鉛、鋅、錫、鎳、銻、汞、鎂及鈦產量位居世界第一。由于本文篇幅有限,僅針對前三類有色金屬礦產資源的分布進行分析。我國銅礦總保有儲備量為6343萬噸,且分布在除天津、香港至外的各個省市中。鋁土礦總保有儲備量為22.7億噸,且集中分布在華北、西南地區的共計19個省市中。我國的鉛鋅礦資源儲備量較為豐富,除去天津、上海、香港之外的各個地區均有分布,且鉛、鋅的總保有儲備量分別達到了3572萬噸、9384萬噸[1]。
2.金屬礦產勘察工作中傳統地質找礦技術主要類型
2.1物理性質勘查技術。傳統的地質物理找礦技術適用于分布在淺層地表的金屬礦產勘察。可以細分為幾類:第一,地面瞬變電磁勘查技術。金屬礦產勘察工作的主要內容就是精準確定金屬礦產資源的位置,這一技術可以通過和金屬礦的反饋模擬效果結合完成這一工作內容。在實際操作的時候,需要使用專業儀器接受來自金屬礦的電磁感應信號反饋,并借助計算機分析全部信號找出金屬礦的反饋信號,并以此為基礎,對金屬礦的分布位置及其礦源進行判斷[2]。第二,地震勘察技術。這一技術是利用不同礦產資源在地震波下出現的反射現象差異來確定金屬礦產資源的分布及位置。其最大的優勢就是能夠提高礦產資源勘察工作的效率。2.2化學性質勘察技術。由于礦產資源是在地殼運動過程中,經過諸多化學反應成形的,可以使用化學性質的找礦技術。可以細分為幾類:第一,土壤化學測量技術。這一技術可以通過分析金屬礦體周邊的土壤,在全面分析出其中金屬元素種類及含量的前提下,判斷地下存在金屬礦產資源與否,故此金屬礦產資源的準確發現率有一定保障。第二,吸附電、烴化勘探技術。這一技術的產生原理就是在金屬礦成形過程中,可溶性的金屬離子會逐漸積累,并會在地下壓力的影響下,逐漸滲透到深層礦物周邊土壤中。在實踐操作的時候,就是在采集特定區域土壤樣品之后,通過一系列的化學、通電分析,得出金屬離子的特性,并以此為基礎判斷出目標區域的金屬礦的分布狀況[3]。
3.傳統地質找礦技術暴露出的弊端傳
統地質找礦技術在深層金屬礦產勘查過程中,或多或少暴露出了一些問題。對于物理金屬礦產勘查技術而言,因為金屬礦產附近的勘查區域地質組成相對較為復雜,在使用這一技術的時候會遭遇各種類型的問題。比如,在勘察區地質組成較為復雜的金屬礦產資源周圍使用地震法進行勘查,很容易影響到地震波的傳輸,最終帶來無法精準定位金屬礦具體分布區域的問題。對化學金屬礦產勘察技術而言,由于在勘察工作中需要對多種因素進行全面考慮,各個地區之間的地質差異是其中的重要因素之一,且目標區域的周邊地質資源分配也會因為諸多因素的影響,最終帶來勘察人力、物力浪費的問題。金屬礦產本身的化學特征和金屬元素一般都是由其周邊的環境所決定的,在這種情況下,為了更加精準獲取到金屬礦產資源的分布位置,必須要經過周密的計算分析,以便保障最終獲得精準有效的數據結果。電法勘查技術在使用的過程中,需要特定的條件方才能產生能量的反饋,進一步幫助勘查人員通過分析反饋信息定位金屬礦產資源的分布位置。如若在金屬礦產周邊地質組成中含有較為豐富的巖石,很容易產生障礙能量反饋,對勘查人員的結果數據分析產生影響[4]。
4.當下地質找礦技術創新改革方向分析
4.1與GPS定位技術的融合應用。當下GPS技術的深入持續發展,也為金屬礦產資源勘查工作提供了全新的技術創新方向,這一技術在信息采集中得到了較為廣泛的應用,取得了相對理想的應用效果,逐漸發展成為一種主要的信息采集方式。GPS技術可以借助衛星系統開展無線電導航定位,為金屬礦產勘察人員提供精準度較高的三維坐標數據。這一技術在金屬礦產資源勘查工作中的應用,可以顯著提高相關信息收集的效率。在今后融合GPS技術創新地質找礦技術的過程中,需要將以GPS系統作為基礎,建立一個融合信號監測、接收等在內的系統化監測體系[5]。這一體系的主要工作原理是巖石礦物質中的物理結構、化學成分維持在相對穩定的狀態,故此這些物質的光譜吸收特點較為穩定。在一般情況下,礦物質的差異也會引發輻射能力之間的差異,勘查人員可以接受波普設備測定目標區域內的樣本巖石光譜曲線,隨后將測量得到的結果和數據資源庫中既存光譜結果進行對比,便可有效判斷測定區域內包含的金屬礦產資源種類。同時,得到的光譜曲線結果也可以通過分析轉換,將目標區域內的金屬礦產物理結構做出詳細呈現,以便為后續的金屬礦產資源勘查提供更為明確的依據,圖1展示了借助GPS系統得到的金屬礦產勘探平面示意圖。GPS技術在金屬礦產資源勘查中的應用,可以將精準度較高的三維坐標數據以及經過分析轉化之后的物理結構組成詳細呈現在勘察人員眼前,顯著提高技術礦產資源勘查工作效率。4.2地、化、物相互約束技術。金屬狂插是在地殼運動的過程中經過諸多化學反應而形成的,故此其附近的地質條件相對較為復雜。在我國礦產資源需求逐漸增大,且淺層金屬礦產資源開采水平接近警戒數值的前提下,需要重視對深部金屬礦產資源的勘查與開采。但由于這些金屬礦產資源分布在距地表較遠的地層中,勘查開采難度有所提高,需要對地質找礦技術做出進一步的創新。對于那些老礦區深部以及覆蓋區的定位預測,可以使用地、化、物相互約束的技術方法。我國金屬礦產資源分布出現的不均勻現象,與持續的地殼運動以及其他自然因素的共同影響有著較為緊密的聯系,也很容易出現開采不足的情況。一定數量的沒有任何利用價值的物質,但這些物質在礦山資源開采的過程中卻同樣會浪費人力以及物力資源。所以在開采深層礦產資源之前,需要詳細分析了解礦產物質組成,提高礦產資源的開采效率,換言之,全面分析了解礦產資源具備的理化特性。這一視乎便能夠從有機污染物機金屬有機化合物的層面入手,通過使用地球化學重金屬分析測試技術,對金屬礦產構成及理化特性進行全面分析,顯著提高金屬礦產勘察工作效率。但該項技術無法精準確定礦床的實際位置,需要在進行進一步的完善及創新。4.3遙感技術與地質找礦的融合。一般情況下,遙感技術在地質方面應用的主要表現就是地質制圖,能夠詳細再現目標區域的地質狀況,為礦產資源的勘查、開采工作提供精準的探尋數據。今后的地質找礦技術的創新可以和遙感技術進行結合。當下二者融合產生的地質找礦技術就是多光譜遙感識別信息提取技術。多光譜遙感技術可以根據影像形態、結構以及光譜特性的差別對地物進行有效的判斷,這種特性也進一步擴展了遙感的信息量。多光譜遙感技術采用的傳統數據源包括了MSS、ETM+、SPOT等。因為這一技術會受到波譜和空間分辨率的影響,使得這些數據源在金屬礦產資源勘查工作應用中暴露出局限性。當下應用較為廣泛的CBERS-02/02B多光譜數據,其空間分辨率為9.5m,并且具備較為理想的幾何配準效果,被主要應用在農業綠地的動態監測、制圖等諸多方面,少會應用到地質找礦工作中,目前可以查詢到的成果是控礦斷裂帶以及花崗巖鈾礦田的勘查[6]。除此之外,這一技術的ALOS遙感數據也尚未廣泛應用到金屬礦產資源勘察工作中,而是在測圖、災害監測等領域中發揮了重要作用。當前,ASTER遙感數據在金屬礦產資源勘察中得到了一定的應用。這一遙感數據在波段數量、涵蓋范圍等方面有著較大的應用優勢,與ETM+遙感數據相比,ASTER遙感數據在提取礦化蝕變信息上效果更佳,基本與野外環境中的地質環境維持一致。除此之外,遙感技術也可以和生物地球進行融合,形成遙感生物地球化學找礦技術,主要是為了更好地處理植被覆蓋茂盛地區的隱伏礦床勘探工作問題。這一技術具有視野廣闊、精準快速等諸多優勢,能夠在大面積區域內預測、尋找金屬礦產的位置。在植被覆蓋率較高的地區使用這一技術勘探金屬礦產資源的時候,可以在提取異常植被信息的基礎上,通過數據的分析獲得與金屬礦產資源相關的礦化信息[7]。這項技術為我國植被覆蓋茂密地區的礦化信息精準、快速獲取提供了全新的技術支撐。但這一技術在運用的時候,需要全面各項干擾因素帶來的影響,比如目標檢測區域的土壤PH值、植物的生存環境質量都屬于此類影響因素??偠灾?,當前遙感技術和地質找礦技術的融合創新已經成為一種發展趨勢,并且在未來,這項技術在得到完善之后,將會憑借巨大的應用優勢被廣泛應用在金屬礦產資源探查中。4.4低頻電磁找礦技術的創新。我國的淺層金屬礦產資源剩余可供開采量相對較少,深層金屬礦產資源的開發勢在必行。但由于深層金屬礦產所處地質環境較為復雜,在無形中提升了找礦工作的難度,傳統的電法找礦技術不再適用于這一環境。為此,處于有效開深層礦產資源的考慮,相關人員逐漸開發出低頻電磁地質找礦技術。這一技術就是借助金屬礦產種類差別造成的低頻電磁波發射波長及信號的差異,來有效辨別金屬礦層和地表之間的距離,以便為合理開發深層金屬礦產資源奠定基礎。同時,在勘察尋找金屬礦產的工作中,如果遭遇到了礦區上層地區土層較厚的問題,就導致發射波無法精準捕捉。如此,便可以通過使用透射波有效穿透土層收集金屬礦層與地表距離等數據信息,為金屬礦產資源合理開發提供較為精準的數據信息支撐。
5.總結
我國金屬礦產資源的開采和利用對工業的持續健康發展而言有著十分重要的價值。而在當前我國淺層地表金屬礦產資源開采量到達極限的情況下,需要通過地質找礦技術和GPS技術、遙感技術的融合創新來有效的發現位于深層地表下的金屬礦產資源。并且為了確保金屬礦產資源勘探工作效率和質量的進一步提高,也需要在培育專業人員團隊的同時,對有關的勘探設備做出進一步的優化和升級,確保整個金屬礦產勘探工作能夠迅速有質量的落實。
參考文獻:
[1]趙強.礦山地質勘查及找礦技術分析[J].西部探礦工程,2021,33(01):122-123+125.
[2]周博武,王曉龍.金屬礦產勘查中地質找礦技術創新[J].智能城市,2020,6(24):57-58.
[3]鄭得勝,雷恒永.地質勘查和深部地質鉆探找礦技術研究[J].世界有色金屬,2020(20):72-73.
[4]鐘學斌.探討如何提高地質礦產勘查及找礦技術[J].中國金屬通報,2020(11):199-200.
[5]徐鋒.淺析地質礦產勘查及找礦技術的方法創新[J].世界有色金屬,2020(21):57-58.
[6]劉曉琴.GPS測量技術在地質找礦中的探討應用——以五臺一帶鐵礦整裝勘查地質找礦為例[J].華北自然資源,2020(06):64-67.
[7]劉川.地質找礦中多種地質找礦技術的應用綜述[J].農家參謀,2020(20):132.
作者:鄧佳 繆建普 單位:河北省地礦局第三地質大隊
- 上一篇:房地產營銷管理團隊建設與維護策略
- 下一篇:水文地質勘查的地位及內容研究