山东省第三地质矿产勘查院 山东烟台 264000
摘要:本文首先对地质找矿和资源勘查的现状进行分析,并分别对地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法等三种地质找矿方法进行阐述,最后对物探技术中的地震层析成像技术、瞬变电磁法、浅层地震技术,和化探技术中汞气测量和热释汞量法、金属活动态提取法在资源勘查中的应用展开详细论述。地质找矿与资源勘查虽同属于地勘工作,但其过程却存在明显差异,二者有着不同的应用方法,目前来看,地质找矿与资源勘查现状并不乐观,加强对其应用方法研究具有重要意义。
关键词:地质找矿;资源勘查;应用方法
前言:
在开展地质找矿和资源勘查过程中,更加重视数据测量、技术创新和方法应用,同时,相关工作人员开展地质找矿和资源勘查工作时的态度也至关重要,在工作过程中应当具备创新意识,以严谨的态度寻求地质找矿和资源勘查的应用方法,进而推动勘查工作有序进行。在我国经济发展推动下,我国能源消耗问题愈发严重,因此,下文将以地质找矿与资源勘查现状为出发点,对地质找矿方法、物探勘查技术、化探勘查技术在资源勘查中的应用展开分析。
一、地质找矿与资源勘查现状
地质找矿与资源勘查工作作为地勘工作中重要组成部分,一定程度上推动着地勘行业发展,但资源勘查却面临着如下现状。
首先,资源勘查的重点开始向着深部矿、隐形矿所转变。现如今,我国地质勘探的重点对象为露头矿、浅部矿,为了不断满足矿产需求需加大矿产勘查力度,在进行深部矿勘查时对技术和实际勘查经验的要求更高。
其次,从事资源勘查的专业人才严重匮乏,如今,资源勘查人员的专业技术水平,很难适应资源勘查工作,导致资源勘查存在一定局限性。
最后,新的勘查技术推广缓慢,在勘查技术不断发展下,一些勘查设备也在不断更新,勘查人员对设备的数量运用情况直接影响着勘查工作的顺利开展,甚至存在一些勘查单位仍然应用较为传统、落后的勘查技术,没有对物探技术、化探技术等先进技术深入研究,不利于提升勘查工作质量水平[1]。
二、地质找矿方法
表一 地质找矿方法
三、物探勘查技术在资源勘查中的应用
(一)地震层析成像
地震层析成像的主要原理与医学中CT、X射线等理论相同,通过地震波将地下物质的特性反应出来,通过层层剖析绘制图像[2]。通过地震层析成像可以地下的精密结构和局部地区不对称性。如下图一所示为地震层析成像概述图,该项技术在二十世纪三十年代开始被人们所应用,其技术理论相对成熟,所剖析的图像具有较高分辨率,尤其是在勘测深层地质时具有很明显优势,在矿产资源勘查和地下结构探究中得已广泛应用。上世纪八十年代,地震层析成像技术开始应用在针对金属矿的物探勘查中,主要因为金属矿资源与油气资源在勘查要求、勘查技术方面存在区别。现如今,在金属矿勘查过程中,地震层析成像技术得以成熟运用,积累经验的同时取得了不错成绩。
图一 地震层析成像概述图
(二)瞬变电磁法
瞬变电磁法在资源勘查过程中是电磁测探技术的一种,其是以电磁感应为理论基础,在测探过程中,探测物质在感生涡流场的周边会形成二次电磁场,其随着时间变化会呈现不同特征,以此来推测探测物质空间形态,实现资源勘查的目的。由此可见,瞬变电磁法在探测体积较大且导电性较好的矿体具有绝对优势,并且地形因素对瞬变电磁法的应用影响不大,对于施工环境没有过多要求,瞬变电磁法比较适合应用在地理环境复杂的矿区开展资源勘查工作。
图二 瞬变电磁法装置示意图
(三)浅层地震技术
浅层地震技术是地震勘探技术的一种表现形式,其主要利用人工激发的弹性波在地下矿石中的传播,从而对地下矿石结构展开分析。浅层地震技术最初是应用在油气勘查中,其探测深度最深可达地表以下3000米。现如今,在油气勘查中主要也是应用浅层地震技术。在上世纪六十年代,国外学者将地震勘探技术应用在金属矿区的资源勘查中,试验表明在勘查金属矿区时并为达到预期效果。
图三 浅层地震勘探工作示意图
四、化探勘查技术在资源勘查中的应用
(一)汞气测量和热释汞量法
汞与汞的化合物在化学性质方面存在明显特征。首先,汞的亲硫性较强,导致生成矿过程中,汞以不同形式分散在硫化物中,使得汞呈高度游离状;其次,由汞和汞的化合物所形成的蒸汽压力较大,与其他金属元素相比,汞的挥发性最强,在其他汞的化合物中发生还原反应时很容易产生单质汞,单质汞在酸碱介质和氧化还原电位中具有较强稳定性。再次,汞具有极强的穿透能力,即使在地下几千米的汞蒸汽也能够穿过重重介质到达地表,尽管地层覆盖物较厚,在地表土壤中仍能检测到汞物质存在。
若采样的介质为气体,受到自然界温度、湿度等环境因素影响或者实际操作过程中的失误,很容易导致测量结果与预期存在较大差别。通过测量汞蒸汽实现矿产资源勘查是一种间接找矿方法,其准确度必然没有直接找矿法高,在应用范围上也远不如直接找矿广泛。而热释汞量法具有较好重现性、操作便捷、投资少,具有较为广泛的应用前景,是上个世纪冶金地质化探工作重大突破的产物。由于汞与金的离子半径、电价等多方面化学性质都存在一定相似性,因此,一旦发现汞异常或者汞矿化就可作为金元素的指示元素,对于金矿勘查具有很大参考价值。
(二)金属活动态提取法
金属活动态提取法主要依据金属矿床和围岩中和矿产资源相关的超微细金属和金属化合物在地下水蒸气、浓度梯度、地下水等共同作用下向地表移动。在地表土壤中可检测到与矿产相关的超微细金属和金属化合物,进而形成金属活动态叠加含量。通过这一方法所提取的金属呈现离子态,也包括一些超微细金属,金属活动态提取法主要针对金属活动态自身不相同的特性,因此,寻找其离子形式往往比较困难,通常以超微细活动态形式所存在金的效果较为突出,主要用来勘查矿产资源中的稀有金属-金。
五、在资源勘查中应用绿色勘查技术
现如今,响应我国节能环保低耗能的可持续发展原则,在开展矿产资源勘查过程中应当落实实施绿色勘查技术,制定绿色勘查标准,通过大力宣传绿色勘查,使得相关从业人员认识到生态环境保护重要性,转变传统的资源勘查必定要造成环境污染的错误观念。创新矿产资源勘查方法,结合先进的科学技术,提升地质找矿及资源勘查效率。
结束语:
综上所述,随着经济发展,科学技术不断进步,进一步推进我国地质找矿与资源勘查在技术方面的突破,在地质找矿中,地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法等应用优势明显,在资源勘查中,物探技术的地震层析成像、瞬变电磁法、浅层地震技术对于复杂地形以及金属矿的勘查具有明显优势,在特殊金属 金的勘查中汞气测量和热释汞量法、金属活动态提取法优势明显。由此,为了提升地质找矿及资源勘查准确性,应加强物探技术、化探技术等创新研发,为地质资源勘探奠定技术基础。
参考文献:
[1]罗杰. 地质矿产资源勘查原则及其找矿方法的应用研究[J]. 建材与装饰,2020(30):246-247.
[2]陈烈. 地质找矿与资源勘查中物探技术的应用分析[J]. 环球人文地理,2017(4):90-91.