地质勘查和深部地质找矿技术分析

地质勘查和深部地质找矿技术分析

韩世强 张子鸣 李磊佳

中国冶金地质总局西北地质勘查院 陕西 西安 710119

摘要：矿产资源储量和可利用的资源量受科学技术和生产力发展水平限制整体有限，在一定的发展阶段内矿产资源是一种不可再生资源。我国经济和工业化的高速发展，对矿产资源的需求量逐步提高，矿产资源需求量不断增加和储量逐步减少的矛盾正发展成为制约我国经济稳定安全发展的重要因素，因此进一步创新和完善地质勘查方法以及深部地质找矿技术，对于保障我国矿产资源、生态环境和社会经济的绿色、安全、可持续发展具有现实意义。

关键词：地质勘查；深部地质找矿；勘查技术

我国工业化的高速发展加大了对矿产资源的需求，同时矿产资源的开采需要一定的找矿技术，对矿产资源的急切需求让人们逐步意识到地质勘查和找矿技术的重要性。在过去的几十年里，快速粗放的开采方式使得一些浅层的矿产资源逐步减少或者消耗殆尽，寻找深部矿产资源成为目前开采活动的迫切任务。为缓解我国目前部分本土矿产资源供给严重不足和对外资源过度依赖的不利局面，在不断提高地质勘查技术水平的基础上，要大力发展深部找矿技术新理论、新方法的研究，加快深部资源工业化开采步伐，尽可能保障我国社会经济发展对矿产资源的需求；同时在矿产资源开发活动中牢固树立可持续发展理念，在高效合理开发利用矿产资源的同时注重对矿山地质环境和生态安全的保护监管，有效保障我国矿产资源、生态环境和社会经济的绿色、安全、可持续发展。以下是本文在这一背景下对地质勘查和深部地质找矿技术的几点思考。

一、地质勘查工作的内容分析

（一）针对危机矿山接替资源的勘查

矿产资源是促进部分地区经济稳步发展的支柱型产业，倘若开采过程中出现了不可预料的意外，则会对一个地区的经济发展造成不可抵挡的阻碍作用。因此在地质勘查的过程中要注意对危机矿山可接替资源的考察，一旦意外发生，接替资源可以有效地弥补原有矿产资源带来的损失。同时也要注意开采接替资源对于矿山的影响，要确保接替资源的开采不会带来矿山安全问题，保证矿产资源开发顺利进行。在对危机矿山的实际考察中，既要充分考虑矿山矿石的实际产量，也要兼顾接替资源的实际接替潜力和市场需求量，合理制定一个可开采的量，统筹安排危机矿山接替资源的合理开采。

2. 勘查矿山的实际生产情况

矿产资源属于一种不可再生的资源，矿产资源开发是一项既复杂又危险的工程。一旦开发过度，不仅会造成当地社会经济的损失，同时也会给当地的生态环境带来破坏性的改变，进而阻碍社会的可持续发展。因此在开采的过程中应立足于绿色、可持续发展的理念，在保证社会经济发展的同时合理适度地开发矿产资源。此外矿产资源的开采对于矿山地质环境具有较大的破坏性，因此开发过程中要对矿山地质环境进行实地考察和实时监控，充分考虑多方面因素，在确保安全的基础上结合市场需求分析，制定全面合理的开发计划，以更好地促进矿山开采活动的可持续发展。

2. 针对共伴生矿与尾矿的探察

大自然所储存的资源有很多种，同样矿产资源也不是独立存在的，共-伴生矿和尾矿共存于左右而存在。共-伴生矿的充分利用对于矿山增值、矿产资源的合理开发利用以及社会经济的增长都具有积极作用，因此在矿山开采活动中，应尽可能革新开采冶炼技术，确保共伴生矿的有效开发。尾矿资源相较于共伴生矿而言可利用效率较低，在实际生产活动中，转换思路采用新方法合理开发利用尾矿资源，不仅可以避免矿产资源的浪费，同时可以降低矿山生产和安全维护成本，对矿山资源的开发也可以起到促进效果。

2. 针对关闭阶段矿山的勘查

矿山封闭期处于矿山尾矿开采之后，虽然矿山封闭了，但是并不意味着矿山开采活动对大自然生态影响的结束，因此仍需要对闭矿矿山进行全面科学的考察。需严格按照法定流程和标准对矿山进行全面系统分析，依据多种数据、模型对矿山开展环境安全风险评估，确保矿山尾矿等对当地的生态环境风险影响可控，更好地保护矿山生态地质环境和人类居住环境。

2. 地质勘查与深部地质找矿技术的分析

1. 反循环连续取样钻探技术

反循环连续取样钻探技术的工作原理是充分利用压缩空气使得双臂钻杆碰撞的力量将岩石击碎的钻探技术^[1]。钻头的高速度不断钻入，对土层和岩石造成了猛烈的冲击，同时将碎岩受到冲击后形成的岩屑带到了地表上，并将岩屑以落下的顺序收集起来，作为可研究的实验样品。技术人员通过对以上堆积起来的岩屑进行科学合理的分析，可以了解深层地质是由哪些矿物成分组成的以及这些矿物成分之间各自的比例；通过对深层地质进行分析，进而更好地推动地质勘查和地质找矿顺利进行。与过去的找矿技术相比，反循环连续取样的找矿技术对深层地质的分析更加详细迅速，比如可以全面的了解深部地质体的成分、深度和厚度等。该方法在我国尚处于初步应用阶段，仍有很多不足之处，应在吸收借鉴国外先进技术和自主发展的基础上，形成一套符合我国国情和实际地质环境的技术。

2. 金刚石绳索取芯找矿技术

金刚石绳索取芯技术的工作原理是指在钻探现场，利用高于岩石层硬度的金刚石进行钻探^[2]，在此过程中，金刚石和绳索都发挥着不可替代的作用。金刚石是天然物质中硬度最高的物质，利用其硬度高的特点可以到达岩石圈深部，取到不同层位的样品，通过分析岩矿芯的各种理化性质和其所处的地质环境，可以更精确得实现深部找矿目标。绳索是进入深部的关键所在，通过其可以将钻探获得的岩芯碎片等带到地面之上，便于相应的专家进行分析研究。这种技术理论上很好，但在实际生产过程中，仍存在较多问题：如取芯过程中金刚石很难操控、绳索有断裂的可能性等，在钻探过程中往往还会出现其他状况，因此该技术还需结合其他学科如材料学、结构学等的先进理论技术进行调整完善。

3. 高精度受控定向钻探找矿技术

高精度受控定向钻探找矿技术能够使钻孔按照预定的方向轨迹进行作业,一般钻孔很难按照预定达到理想的深层地质位置，而此项技术具有精确性和受控性的特点，易于操作，利于深部找矿工作的开展，是目前深部找矿最常用的一种技术方法。但在实际生产活动中还需注意该技术可能会造成一定的风险和事故，如孔内事故等，因此在实际运用过程中，须提前采取措施预防危险事故的发生，确保岩芯碎片样本和钻探进尺的准确性。

（四）甚低频电磁勘查技术

甚低频电磁勘查技术的运转原理是利用电磁仪器进行电磁波发射效率分析，对发射出的电磁波进行仪器滤化，滤化后的电磁波称为可回收传播的波段^[3]。通过分析波段的起伏和分布情况，可以了解深部地质资源分布的状况和比例，再通过技术人员的深层次分析，则可以推测各种矿产资源的大概分布，促进找矿工作的顺利开展。和以上找矿技术相比，甚低频电磁勘查技术具有不可替代的优点，其不仅投入产出比高，且实用性较高，适用于多种情况，不同地质环境均可使用。

结语

矿产资源是人类社会生产和生活的重要组成部分，随着社会经济和工业化的不断发展，人类对于矿产资源的需求量越来越多，并面临矿产资源短缺的不利局面。一定阶段内矿产资源属于不可再生资源，如何更合理地开发利用矿产资源减少浪费并尽可能多地探寻矿产资源，是目前地质勘测和深部地质找矿技术的主要任务。同时在矿山开采活动中须严格遵守法律法规，树立绿色、可持续发展理念，科学考察矿山和矿产资源储量，并结合社会对矿产资源的需求量，合理地制定符合矿山自身发展的开采计划，减少对矿产资源的浪费，节约不可再生资源，着眼于长久的社会经济效益，促进人类社会的可持续发展。

参考文献：

1. 吴灿.赵松浅谈地质勘查和深部地质找矿技术分析[J].世界有色金属刊,2019,(11):52-53.

2. 尚超. 地质勘查和深部地质找矿技术分析[J].世界有色金属,2018,(9):77.

[3]王林.地质勘查和深部地质找矿技术分析 [J].世界有色金属,2018,(9):97.