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湖北省地质局第四地质大队 湖北咸宁 437100
摘要:通过矿山地质勘察工作与找矿技术的合理应用,能够获取相应的矿山地质环境数据,为找矿工作提供基础依据。本文对地质勘察的阶段划分和工作内容进行了分析,并探讨了勘察找矿工作中的几个技术要点。
关键词:地质勘查;找矿;遥感;钻探
一、地质勘查概述与阶段划分
地质勘探是指运用地质科学理论和技术,分析、研究、探测矿产资源,其目的是为矿区设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证矿产资源合理、顺利开发。地质勘探的任务是运用各种地质理论,选择相应的技术手段和工作方法,查明地层、地质构造、矿层、矿质、储量及开采技术条件,正确评价矿床及与含矿岩系伴生的其它有益矿产。本着以较短的时间和较少的工作量,获得较多、较好地质成果的原则,选用必要的技术手段或方法,如测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等。这些方法或手段的使用或施工过程,也属于地质勘查的范围。地质勘探划分为四个阶段:预查阶段、普查阶段、详查阶段、勘探阶段。
(一)预查阶段
预查应在矿区预测或区域地质调查的基础上进行,其任务是寻找矿产资源。预查的结果,要对所发现的矿产资源是否有进一步地质工作价值做出评价,并计算。预查发现有进一步工作价值的矿产资源时,一般应继续进行普查;预查未发现有进一步工作价值的矿产资源,或未发现矿产资源,都要对工作地区的地质条件进行总结。
(二)普查阶段
普查是在预查的基础上,或已知有矿产赋存的地区进行。普查的任务是对工作区矿产资源的经济意义和开发建设可能性做出评价,为矿矿建设远景规划提供依据。
(三)详查阶段
详查是为矿区总体发展规划提供地质依据。凡需要划分和编制矿区总体发展规划的地区,应进行详查。
(四)勘探阶段
勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料,一般以井田为单位进行。
二、地质勘察方法
(一)地形地质测绘
为了较为真实地反映矿范围内和附近的地形、地貌状况,需对矿山确定对应比例尺的地形图进行实测和测量标定矿区范围一定范围内的重要建(构)筑物的具体位置,利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的矿产储量,进行地形地质测绘工作,具体包括:查明岩体或岩层的赋存状态,矿区最低点与最高点的相对高差;岩石的花色品种及其变化规律、色斑、色线、有害矿物及有害岩脉、夹层情况及其变化规律;构造及节理裂隙的发育情况及其对开采的影响,可能产生的荒料块度;矿山开采条件,包括覆盖物厚度、风化带和破碎带深度,采场布设的方案,矿山公路的修筑里程及修筑条件等。
(二)矿山地质勘查内容分析
1、踏勘选点
矿山选点应根据当地建设和市场需求,通过路线调查,选择矿体岩性简单、延展稳定、断裂构造不发育、出露良好、覆盖层薄、风化浅、开采技术条件简单、交通运输相对方便以及开采对环境影响小、对公路、铁路、通信线和人居安全有保障的区域,还要充分考虑矿山開采完毕后的复垦还绿条件,合理划定勘查区范围。
2、地质勘查
矿产勘查工作以地质观测研究为主,配合少量必要的探矿工程,填(测)制勘查地形地质图,调查研究残坡积覆盖层和风化层的厚度与分布规律,基本查明矿体内部结构复杂程度和断裂构造对矿体的破坏程度;调查开采技术条件,测试矿石的理化质量指标,编制勘查地质报告。
3、原始编录、综合整理和报告编写
地质剖面测制、地质填图观测点、探矿工程等原始编录必须在实地(现场)进行,取准、取全第一性资料。各项原始资料应及时进行质量检查验收和综合整理。工作质量按现有的法律标准执行。勘查地质报告做到内容齐全、重点突出、数据准确、真实可信。
三、地质勘查找矿技术要点
(一)遥感技术
遥感技术以其视域广、效率高、成本低、综合性强以及多层次性、多时相性、多波段性等特点,成为矿田资源调查评价的重要技术手段。随着遥感传感器种类的增多、遥感图像分辨率的提高、以及遥感数据处理和信息提取技术的发展,遥感技术的应用前景日趋广阔,矿田资源调查遥感探测模式、工作流程和技术方法体系日趋成熟。中国矿产资源地域分布的广泛性,导致不同地区遥感找矿方法的差异。在中国西部广大地区,矿系矿层出露较好、地质工作程度相对较低、人类活动干扰较少,在该类地区遥感解译以直接寻找矿层矿系为目标,首先通过大范围中小比例尺遥感地质调查,选择赋矿有利区段,然后再开展较大比例尺的遥感地质填图或地表地质填图,结合常规地质手段,经济、高效地发现矿田资源。而在中国东部地质工作程度较高、对植被和新生界覆盖较多的隐伏和半隐伏地区,遥感技术应用则以查明控矿构造、间接找矿为目标,同时重视与物探、钻探等多元地学信息的综合利用。
(二)甚低频电磁法
在以往的找矿过程中,常常会使用从地表特征开始寻找矿产痕迹,然后向地面深处找寻。这种找矿方法效率极低,且准确率也很低。为了进一步提高我国的找矿技术水平,可以充分利用地质勘查技术,从岩石的物理性质差异入手分析,结合先进的找矿技术,通过综合应用和联合解释来提高找矿的准确性和效率。下面笔者就来简单一种甚低频电磁法找矿技术。
随着不断的深入勘查、开发生产和找矿的实践,大量的浅部矿和表露矿被开采,剩下的能够开采的矿产资源越来越少,需要往深层去开发,这样就使开采的难度增大了。在这种情况下,研制出来了甚低频电磁法,方便快捷,勘察迅速,勘察的方式也比较灵活。首先用Fraser滤波等处理所测得的数据,将掩盖区异常的地质体和产状以及展布的方向根据地质研究控矿规律和矿体的赋存规律进行有效的圈定,进行矿体空间赋存部位预测,最后提供找矿额度依据。甚低频电磁法快速、经济、高效、便捷,具有十分突出的效果,另外地球上任何一点至少一个由甚低频电台发出的电磁的信号都能够被及时的接收到。但是甚低频电磁法在选择信号源的时候具有一定的限制,另外时间也会影响到电磁波的强度,特别是在日出或者日落时,受到的影响最大。因此运用甚低频电磁法的最佳的时间是在场强较稳定的时间域。
(三)深部钻探技术
当前,开展深部找矿工作已经成为地质找矿工作的重点。必须强调的是,在深部找矿过程中,除了利用更成熟的地质理论和更先进的物化探方法、遥感技术等新探测技术,最终还需要使用钻掘(探)技术来取心取样,证实推断和探测的正确性。勘探深度的增加,对钻探技术提出了更高的要求,特别是对钻探设备、钻探机具、泥浆技术等关键技术提出了新的要求,这就需要创造必要的研究条件对那些关键技术进行攻关研究。特别是地质岩心钻探规程及其在深孔中的应用、钻探技术经济学,以及深孔岩心钻探设备的现状和发展趋势、高精度钻进参数仪及其在深孔钻探安全中的应用等钻探专业技术问题。只有如此,钻探技术才能满足深部矿产资源勘探钻进的需要。
(四)综合勘探技术
矿产资源勘探工作必须从地质目的和经济效益出发,因地制宜地选择勘探方法,合理运用各种勘探手段,才能达到投资少、速度快、效果好的目的。综合勘探技术就是要根据工作区的地形、地物、地貌、地质及地球物理条件和工作重点等,选择有效勘查技术手段,并严格做好多技术手段的施工顺序及相互间的配合,确定适当的工程布置系统及勘查网度。在应用综合勘探技术是硬注意工作层次,去完成规定的地质任务。通过采用遥感扫面、物探扫线、钻探及测井扫点的工作部署,在具体勘探区,采用重磁资料确定矿系分布范围和基底深度、用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育,用钻探结合测井方法验证地震勘探结果,并重点控制矿层的变化。通过地震、钻探和测井资料的综合解释研究,可获碍高精度的地质勘探成果。
参考文献:
[1]李金柱.地质勘查与深部地质钻探找矿技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014年5期.
[2]赵冲.对地质勘查与找矿技术要点的探讨[J].建材与装饰,2013年19期.
摘要:通过矿山地质勘察工作与找矿技术的合理应用,能够获取相应的矿山地质环境数据,为找矿工作提供基础依据。本文对地质勘察的阶段划分和工作内容进行了分析,并探讨了勘察找矿工作中的几个技术要点。
关键词:地质勘查;找矿;遥感;钻探
一、地质勘查概述与阶段划分
地质勘探是指运用地质科学理论和技术,分析、研究、探测矿产资源,其目的是为矿区设计、建设和生产提供可靠的地质资料,保证矿产资源合理、顺利开发。地质勘探的任务是运用各种地质理论,选择相应的技术手段和工作方法,查明地层、地质构造、矿层、矿质、储量及开采技术条件,正确评价矿床及与含矿岩系伴生的其它有益矿产。本着以较短的时间和较少的工作量,获得较多、较好地质成果的原则,选用必要的技术手段或方法,如测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等。这些方法或手段的使用或施工过程,也属于地质勘查的范围。地质勘探划分为四个阶段:预查阶段、普查阶段、详查阶段、勘探阶段。
(一)预查阶段
预查应在矿区预测或区域地质调查的基础上进行,其任务是寻找矿产资源。预查的结果,要对所发现的矿产资源是否有进一步地质工作价值做出评价,并计算。预查发现有进一步工作价值的矿产资源时,一般应继续进行普查;预查未发现有进一步工作价值的矿产资源,或未发现矿产资源,都要对工作地区的地质条件进行总结。
(二)普查阶段
普查是在预查的基础上,或已知有矿产赋存的地区进行。普查的任务是对工作区矿产资源的经济意义和开发建设可能性做出评价,为矿矿建设远景规划提供依据。
(三)详查阶段
详查是为矿区总体发展规划提供地质依据。凡需要划分和编制矿区总体发展规划的地区,应进行详查。
(四)勘探阶段
勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料,一般以井田为单位进行。
二、地质勘察方法
(一)地形地质测绘
为了较为真实地反映矿范围内和附近的地形、地貌状况,需对矿山确定对应比例尺的地形图进行实测和测量标定矿区范围一定范围内的重要建(构)筑物的具体位置,利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的矿产储量,进行地形地质测绘工作,具体包括:查明岩体或岩层的赋存状态,矿区最低点与最高点的相对高差;岩石的花色品种及其变化规律、色斑、色线、有害矿物及有害岩脉、夹层情况及其变化规律;构造及节理裂隙的发育情况及其对开采的影响,可能产生的荒料块度;矿山开采条件,包括覆盖物厚度、风化带和破碎带深度,采场布设的方案,矿山公路的修筑里程及修筑条件等。
(二)矿山地质勘查内容分析
1、踏勘选点
矿山选点应根据当地建设和市场需求,通过路线调查,选择矿体岩性简单、延展稳定、断裂构造不发育、出露良好、覆盖层薄、风化浅、开采技术条件简单、交通运输相对方便以及开采对环境影响小、对公路、铁路、通信线和人居安全有保障的区域,还要充分考虑矿山開采完毕后的复垦还绿条件,合理划定勘查区范围。
2、地质勘查
矿产勘查工作以地质观测研究为主,配合少量必要的探矿工程,填(测)制勘查地形地质图,调查研究残坡积覆盖层和风化层的厚度与分布规律,基本查明矿体内部结构复杂程度和断裂构造对矿体的破坏程度;调查开采技术条件,测试矿石的理化质量指标,编制勘查地质报告。
3、原始编录、综合整理和报告编写
地质剖面测制、地质填图观测点、探矿工程等原始编录必须在实地(现场)进行,取准、取全第一性资料。各项原始资料应及时进行质量检查验收和综合整理。工作质量按现有的法律标准执行。勘查地质报告做到内容齐全、重点突出、数据准确、真实可信。
三、地质勘查找矿技术要点
(一)遥感技术
遥感技术以其视域广、效率高、成本低、综合性强以及多层次性、多时相性、多波段性等特点,成为矿田资源调查评价的重要技术手段。随着遥感传感器种类的增多、遥感图像分辨率的提高、以及遥感数据处理和信息提取技术的发展,遥感技术的应用前景日趋广阔,矿田资源调查遥感探测模式、工作流程和技术方法体系日趋成熟。中国矿产资源地域分布的广泛性,导致不同地区遥感找矿方法的差异。在中国西部广大地区,矿系矿层出露较好、地质工作程度相对较低、人类活动干扰较少,在该类地区遥感解译以直接寻找矿层矿系为目标,首先通过大范围中小比例尺遥感地质调查,选择赋矿有利区段,然后再开展较大比例尺的遥感地质填图或地表地质填图,结合常规地质手段,经济、高效地发现矿田资源。而在中国东部地质工作程度较高、对植被和新生界覆盖较多的隐伏和半隐伏地区,遥感技术应用则以查明控矿构造、间接找矿为目标,同时重视与物探、钻探等多元地学信息的综合利用。
(二)甚低频电磁法
在以往的找矿过程中,常常会使用从地表特征开始寻找矿产痕迹,然后向地面深处找寻。这种找矿方法效率极低,且准确率也很低。为了进一步提高我国的找矿技术水平,可以充分利用地质勘查技术,从岩石的物理性质差异入手分析,结合先进的找矿技术,通过综合应用和联合解释来提高找矿的准确性和效率。下面笔者就来简单一种甚低频电磁法找矿技术。
随着不断的深入勘查、开发生产和找矿的实践,大量的浅部矿和表露矿被开采,剩下的能够开采的矿产资源越来越少,需要往深层去开发,这样就使开采的难度增大了。在这种情况下,研制出来了甚低频电磁法,方便快捷,勘察迅速,勘察的方式也比较灵活。首先用Fraser滤波等处理所测得的数据,将掩盖区异常的地质体和产状以及展布的方向根据地质研究控矿规律和矿体的赋存规律进行有效的圈定,进行矿体空间赋存部位预测,最后提供找矿额度依据。甚低频电磁法快速、经济、高效、便捷,具有十分突出的效果,另外地球上任何一点至少一个由甚低频电台发出的电磁的信号都能够被及时的接收到。但是甚低频电磁法在选择信号源的时候具有一定的限制,另外时间也会影响到电磁波的强度,特别是在日出或者日落时,受到的影响最大。因此运用甚低频电磁法的最佳的时间是在场强较稳定的时间域。
(三)深部钻探技术
当前,开展深部找矿工作已经成为地质找矿工作的重点。必须强调的是,在深部找矿过程中,除了利用更成熟的地质理论和更先进的物化探方法、遥感技术等新探测技术,最终还需要使用钻掘(探)技术来取心取样,证实推断和探测的正确性。勘探深度的增加,对钻探技术提出了更高的要求,特别是对钻探设备、钻探机具、泥浆技术等关键技术提出了新的要求,这就需要创造必要的研究条件对那些关键技术进行攻关研究。特别是地质岩心钻探规程及其在深孔中的应用、钻探技术经济学,以及深孔岩心钻探设备的现状和发展趋势、高精度钻进参数仪及其在深孔钻探安全中的应用等钻探专业技术问题。只有如此,钻探技术才能满足深部矿产资源勘探钻进的需要。
(四)综合勘探技术
矿产资源勘探工作必须从地质目的和经济效益出发,因地制宜地选择勘探方法,合理运用各种勘探手段,才能达到投资少、速度快、效果好的目的。综合勘探技术就是要根据工作区的地形、地物、地貌、地质及地球物理条件和工作重点等,选择有效勘查技术手段,并严格做好多技术手段的施工顺序及相互间的配合,确定适当的工程布置系统及勘查网度。在应用综合勘探技术是硬注意工作层次,去完成规定的地质任务。通过采用遥感扫面、物探扫线、钻探及测井扫点的工作部署,在具体勘探区,采用重磁资料确定矿系分布范围和基底深度、用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育,用钻探结合测井方法验证地震勘探结果,并重点控制矿层的变化。通过地震、钻探和测井资料的综合解释研究,可获碍高精度的地质勘探成果。
参考文献:
[1]李金柱.地质勘查与深部地质钻探找矿技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014年5期.
[2]赵冲.对地质勘查与找矿技术要点的探讨[J].建材与装饰,2013年19期.