浅析矿产勘查的技术方法及应用现状

时间:2022-06-18 12:46:05

浅析矿产勘查的技术方法及应用现状

摘要:为了实现矿产资源的可持续发展,在不断开采消耗资源的同时,必须保证资源的高效节约和利用,开发和探索具有创新性的和战略性的勘查技术,综合考虑金属矿产开发所带来的影响和经济收益效果,推陈出新,寻找适合我国矿产业的新型勘查技术,使中国摆脱对国外金属的依赖,使中国的金属矿产行业跻身于世界前列,使经济和资源得到可持续发展。

关键词:矿产勘查;方法;对象

中图分类号: C35 文献标识码: A

一、矿产开发的主要对象

1、浅部矿和深部矿

金属矿产的形成和演化过程都是很复杂的,因而,大多数的矿产勘查都局限在矿床的浅部矿,它能为勘查工作提供较为直观地信息,但是种类的差异也会使其特征有所不同,所以一定要以设计的地质状况为依据。并且,我国现今对于大中型矿山的开采力度日益加大,对矿产资源的需求也不断加大,因此,矿产勘查工作应向着发掘深部矿的方向发展。由于深部矿埋藏在矿床深部,所以其特征并不容易确定,为有效保护资源,开发一些先进的技术以利用到深部矿的开发中,有效显示了矿床信息,深部矿不断演变,可形成较为完整且具有原始特征的的内生矿床和原始矿床两大类。

2、有色和黑色金属矿产

进行矿产勘查工作前,要对每种矿种的分布区域有清晰的了解,这样才能正确的选定勘查对象、目标和勘查技术。金属矿产一般包括黑色、有色金属矿产两种,但也包括贵重金属和稀有金属矿产。分析这些年的勘查资料可以发现,大部分的勘查工作都是针对有色技术的,其次便是黑色金属,相比之下,对贵重及稀有金属的勘查显得少之又少。因此,有必要对其进行加速开发。

3、超大型金矿

我国对超大型金矿的定义未能统一,当一个金属矿床的金属储量超过地壳的平均储量很多时,就称为超巨型金矿,而超大型金矿又分为超大型矿床和特大型矿床。进行超大型金矿的开采工作时,必须事先考虑矿床的性能及其产生的经济利益,该种矿床通常都是呈带状且具有相对平行连续的结构面。金矿石一般包括原生矿石、氧化矿石等。

二、金属矿产资源勘查技术

1、地球物理勘查方法

地球物理探矿又被称为物探。物探是以矿石和岩石的电性、磁性、放射性、弹性、密度等物理性质差异为基础,使用不同物理方法以及仪器探测天然和人工地球物理场变化,并通过分析和研究获得的物探方面的资料,来推断解释相关地质构造以及矿产分布的情况。物探方法与地质方法有本质的区别。它不直接研究矿物、岩石或者矿石;物探研究的是地球物理场以及一些物理现象。地电场、地磁场、放射性场等都是物探的研究范畴。通过对场的研究可以了解区域地质构造以及产状。物探方法的使用前提是物性属性的差异,这些差异要表现在被调查的地质体和周围地质体间要有某些物理性质上的差异。其次,被调查地质体要有一定规模和合适的深度,以确保用现有技术手段能够发现它引起的异常。最后是能够区分异常,从干扰因素异常中区分出被调查地质体需要被研究的异常(如基性岩和磁铁矿都引起航磁的异常等)。

目前主流的物探方法包括重力勘探、电法勘探、磁法勘探、放射性物探和地震勘探等。依据工作的不同空间,可分为地面物探、海洋物探、航空物探和钻井物探等。在覆盖地区上物探可以一定程度弥补普查以及勘探工程技术的不足,补充进行地质填图和综合普查找矿。遥感遥测技术的新进展,为物探开辟了新途径。

2、地球化学勘查方法

地球化学勘查方法找矿效果非常明显。如今,一般都采取提高深穿透能力、增强分辨能力与精度的方法,来解决特殊条件下的应用效果问题以及找矿深度问题,特别是研究出来很多深穿透化探技术以及大面积地球化学填图技术,来研究高效航空化探、新参量型地球化学晕、成矿成晕模式等的应用,为找矿方法技术提供了一个新方向。

3、地下电磁波法

电磁波可以在地下进行传播,因此在无线电发明不久就产生了利用电磁波这一特性,对工程问题进行解决以及对有用矿产进行勘探与普查的想法。地下电磁波法作为一种有效地解决地质问题的应用方法,在我国是在六十年代初期发展起来的,而且已经更加广泛的在生产中应用。对于地下电磁波法的正问题的研究长期以来一直是以电磁波射线特性为基础,但反问题研究已形成了一套处理解释系统,且电磁波在媒质中的传播路径是用射线代替的。

4、X射线荧光分析技术

运用X射线荧光分析技术能够对矿产中微量元素的类别以及多少进行有效的测量与检定,X射线将待测矿种的原子激发之后,能有X荧光出现,此时就能够对物质的化学态以及成分开展研究。X射线荧光分析技术的原理利用的是矿物元素的种类不同,产生的X射线谱波长不同,这是因为矿物元素的浓度会影响到谱线的荧光度产生,因此只需要检测出被测元素的X射线谱的波长以及强度等,就能够对被测元素进行相关的定性分析以及定量分析。在地质勘查工作中探测人员利用这项技术,能够对矿藏区域准确的定位,并且能够圈定出隐伏构造,有效的确定出矿产资源的厚度与密度,同时提高测量的准确度。

5、区域矿产调查和3S技术应用

5.1区域矿产调查

区域矿产调查是在一个较大的地区内通过系统的野外调查和综合研究工作,查明工作区各种矿产资源的种类、分布、规模、产出规律,圈出进一步工作地段和远景区,进行成矿预测,指出找矿方向,根据控制程度估算部分矿床相应级别的资源量。区域矿产调查可按国际分幅图幅、成矿区带、行政区及其他选定的特殊区部署,亦可进行以单矿种或矿

组为主的调查。不同比例尺的区域矿产调查工作的精度要求不同。实际野外区域矿产调查工作的原则是以面为主,点面结合,重点检查评价。主要工作内容是收集整理工作区内各类矿产资源资料和相关的物探、化探、遥感、科研等资料,有重点地开展地面物探、化探工作,有选择地进行矿点检查,物化探异常检查,自然重砂和物化探异常加密取样,开展成矿规律研究。

5.2 GPS和GIS在找矿中的应用

GPS技术的特点是高灵活性、全时作业、快速、操作简便、提供三维坐标、高精度和全球覆盖的特点,已经广泛应用到地质工作中。伴随局部区域差分GPS系统建立和差分GPS技术发展,全球定位系统已经获得较好的实时定位精度。GPS技术克服了传统地质工作中的缺点,使数据二次利用率和数据共享性得以增强。使用GPS手持设备采集野外踏勘数据资料,可以缩短地质填图工作周期,减少野外勘查工作量。GIS技术(地理信息系统)查明地质异常应用找矿工作的方法是“‘5P’地段圈定法”。在分析各类异常找矿信息的基础上,使用GIS技术圈定出潜在成矿区域的方法为以下步骤:建立空间成矿预测模型,圈定潜在成矿区域,确定潜在成矿区域的数据异常和数值范围并判断其权重,排查各异常叠合部分并确定叠合区域,确定各级别潜在成矿区域的归类标准并圈出归并后潜在成矿区域,最后具体地分析矿床的预测结果。

6、高光谱遥感技术

高光谱遥感图像技术具有较高的光谱分辨率而备受关注。因其被很多国家重视,所以高光谱遥感技术的发展非常迅速,它的应用领域也越来越广泛、越来越成熟,因此,在金属矿产地质勘探与开采中也有着越来越普遍的应用。

结束语

国家经济的发展带动科技不断发展,同时对矿产地质勘查工作的发展也起到了一定的促进作用。矿产地质勘查的实践表明:研究新的理论能够促进勘查方法的进步与勘查技术的升级,并为新方法与新技术的出现奠定坚实的基础。在实际的工作中,想要最大程度地勘探到矿产资源,就一定要采用最有效的勘查方法与技术,并依照实际需求对技术进行不断创新。因此,在现代矿产地质勘查中,需要传统的技术方法与新技术方法相结合来,来增加矿产地质勘查能力,从而获得更好的社会经济效益。

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