地质矿产勘探深部的找矿途径分析

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:金希
[导读] 摘要:矿产资源是一种十分重要的自然资源,对于我国的工业生产以及人民生活活动都具有重要的影响,煤炭、石油、铝矿、铁矿等各种矿产都与人民的生活密切相关,而矿产资源又是一种蕴含在大自然中需要通过各项技术进行开采寻找的资源,因此针对找矿工作而开展的地质勘查和深部地质钻探等都是将科学技术与实践活动相结合,促进社会经济发展的有效手段。
        浙江省地球物理地球化学勘查院  浙江杭州  310005
        摘要:矿产资源是一种十分重要的自然资源,对于我国的工业生产以及人民生活活动都具有重要的影响,煤炭、石油、铝矿、铁矿等各种矿产都与人民的生活密切相关,而矿产资源又是一种蕴含在大自然中需要通过各项技术进行开采寻找的资源,因此针对找矿工作而开展的地质勘查和深部地质钻探等都是将科学技术与实践活动相结合,促进社会经济发展的有效手段。
        关键词:地质矿产;勘探深部;找矿途径
        1 开展深部找矿工作的必要性
        1.1寻找地层深处的可替代资源
        我国矿产资源的储量位居世界前列,有45种优势矿产,有25种居世界前三甲。其中8种矿产储量更是高居世界首位。但是实际上,我国人均的矿产量并不可观,只有世界人均水平的58%。随着我国經济高速的发展,矿产的使用量逐年增加,目前的产量自然无法满足日益增长的需求。由于浅层的矿产资源绝大多数都已经被开发完成,所以就需要进一步开发深层矿产资源,或者寻找可替代的可再生资源,这些是当前的工作重点。对于地下深层的矿产资源的勘探,原有的技术显然是不足为用的,因此就需要更加先进的找矿技术来应用于深层找矿中。所以,深层找矿的相关技术工作,应尽快提高到国家战略意义当中。地质勘查部门也要重视这一技术的发展,尽快将这一技术应用于实际,利用这一技术提升找矿工作的效率和质量。
        1.2 地质勘查工作的必然发展方向
        地质勘查是一项极为复杂的工作,它牵扯到非常多的学科,需要各种知识和技术综合运用,因而地质勘查的重要性不言而喻。对于科研工作者来说,技术的发展可以帮助他们向更广阔的地下世界进行更深入的探索。深入了解底层的结构和地质构造,有助于更全面地开发地球资源,同时对于地质结构的保护也有着重要的意义。对于地质勘探工作来说,对地下复杂结构的深入分析和精确的数据测量是这一产业现阶段的发展前景。所以深部找矿技术的意义不仅仅在于寻找矿产资源,其科研意义也是非常重要的。
        1.3研究各类矿产伴生、共存的必然工作要求
        深层找矿对于当前社会经济的发展有着极为重大的意义。矿产作为极其重要的战略资源,其产量和需求量的关系,对于社会经济的走向都有着举足轻重的影响。深层找矿并不是普通的地质技术,而是要和地质勘探紧密地结合起来,在地层身处,就需要更加先进的技术来进行勘测。2016年,中国石化在自有矿业权区域内,开展了砂岩型矿产资源评价及选区工作,对于矿区的基本资源构成有了一个基本的掌握,也确定了一些重点发展的矿区。矿区确定以后,对于勘测工程的展开,首先就要对探测点的地质条件有着全面的了解,根据不同的地质条件来制定相应的勘探方案。通过对土壤、岩石的特性来选择合适的钻探方法,了解矿产资源在地下的具体分布,这样一来才能根据采集来的数据进行分析,制定下一步的勘探计划,提升勘探效率和勘探质量。
        2 地质勘查和深部地质钻探找矿技术分析
        2.1 绳索取心技术
        绳索取心钻探技术就是一种利用不提钻取岩心或者是采取较少的提钻次数进行钻探的矿业勘探方式,这种方式所采取的装置设备最初是用于金刚石地质的岩心钻探,并且到目前为止在世界范围内已经实现了大范围的应用覆盖。绳索取心钻探技术最为突出的特点就是在取岩心的操作当中不会进行全部钻杆的提出,只是利用特殊的钢丝绳打捞器进行中心空中的孔底内管提取。

由于其使用的钻头是金刚石,所以使用的稳定性较强,不会因为较少的工作次数而产生严重的磨损,使用时间与效率较高。这种方式进行钻探的过程中由于其独特的便捷性,如果钻探设备出现了堵塞的状况,就可以尽量避免在钻杆与矿心之间出现严重摩擦,这也对取心的质量做出了有效的保障。利用绳索取心钻探技术进行地质勘探,不仅可以保障取心的效率,还对工作者的劳动负担进行有效的解放与降低。在未来的研究方向中,有关于绳索取心钻探技术主要研究与拓展的要点就是对钻杆的强度进行加大,采取更加合理和科学的连接方式,并且在高钻速的情况下,延长金刚石钻头的使用寿命以及工作质量,进一步降低这项技术使用以及设备制造所带来的成本。
        2.2 X荧光技术
        X荧光技术在进行地质勘查和深部地质钻探中发挥了重要的作用,该技术其能够对矿山地下的矿石成分进行有效分析,并且判断其是否是具有开采价值的矿产。X荧光技术所应用的原理是不同的矿物质岩石经过X荧光的照射之后,所产生的反射波长是不同的。反射波长的长短可以成为鉴定地下矿藏的成分、种类的重要依据,所以在采取X荧光技术进行矿物勘探的过程中,关键的环节就是对于波长的捕捉判定,只有准确的波长才能够保障对于地下岩石成分的判定。类似原理的还有低频电磁技术,利用低频电磁波的捕捉,进而分辨其矿石的种类。在地下,不同的矿石成分所返回的电磁波是有差别的,电磁波的长短也能够成为测定地下矿藏具体成分的因素,并且这种方法较为精确,又使用了较少的人工成本,不失为一种便捷高效的勘探方法。利用这两种手段都是针对不同矿石之间的特性,结合了科学的原理从而实现有效的判断,这种方式有效降低了传统勘探手段所需用的大量时间,促进找矿的效率不断提升。
        2.3 深部流体技术
        在地壳中由于各种物质具有活跃性,以及不同板块之间所进行的活动,因此根据地壳流体运动会对大自然中矿产的位置分布具有重要的影响,根据这一特点也能够利用到矿产勘探工作中,进而探索矿床位置。地壳深部在运动的过程中所作用的范围是极广的,因此较难进行准确定位,但是矿床出现的位置往往是流体活动区域,也就是说定位流体活动区域,就能够有效的探求到矿床位置。所以采取深部流体技术,也是一种勘探矿床的有效手段,并且成为找矿工作重要的参考之一。
        2.4 可控源音频大地电磁法
        可控源音频大地电磁法是一种电磁法勘探矿藏的分支,又被称为CSAMT,这项技术采用的是人工进行控制的场源,开展频率测深工作。这项技术应用的过程中,采取人工控制的场源能够有效解决自然环境中场源信号较小的缺点,也就实现了人工的增强。早在上个世纪的中后期,就开始利用可控源音频大地电磁法进行地质的勘探,这种方式能够展现出自身高效快速的优良特点,并且针对不同环境下频率具有差异的交变电流进行输送,从而根据其电磁场的分量进行测量工作,利用卡尼亚电阻率以及阻抗相对的计算实现针对地下位置矿物成分的探测。随着科技的发展,针对可控源音频大地电磁法的推算方式也在不断进行优化,相较于以往的运算方法,为了不断降低计算机运算所使用的内存,通过对于捷径的探寻不断提升计算的效率和准确性,从而推进这项技术的有效推展。
        结束语
        随着我国经济社会的发展,对能源资源的需求量日益增长,矿山企业在保护生态环境为基础,也要加强地质勘查和深部钻探找矿技术的研究和应用。现代矿产资源的勘查与开发,都需引入更多高新设备和专业人才,提升技术操作水平,制定科学合理的采矿方案,实现高效率采矿,缓解资源压力,为社会提供更多矿产资源。
        参考文献:
        [1]王圣勇.地质勘查和深部地质钻探找矿技术[J].世界有色金属,2019(1):82-83.
        [2]江廷石.地质勘查和深部地质找矿技术研究[J].冶金管理,2019(5):94-95.
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