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地质勘查和深部地质找矿研究

赵海权

辽宁省冶金地质四〇二队有限责任公司,辽宁省鞍山市,114000

摘要: 随着对地质勘探工作实践和理论的研究,其相关的勘查技术得到了快速的发展,使得对矿产资源的开发效率越来越高。随着相关勘探技术的不断更新,操作难度也越来越大,其对操作人员的技能水平要求不断提高。因此,相关企业要积极提升地质勘查和找矿技术水准,不断提升企业的技术水平,只有这样才能在深部地质矿产资源的寻找与开发中摆脱技术方面的制约,提高其工作效率和勘探准确性,为后续工作提供有力的准备工作。
关键词: 地质勘查;深部地质找矿;应用
DOI:10.12721/ccn.2024.157232
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由于矿产资源的不断消耗,地质勘查范围不再局限于浅层土地,如何实现深部土体下矿源的精准探索,成为矿产开发领域亟需解决的问题。但是浅表层上矿产资源的开发与破坏,使得深部地质找矿势在必行,在面临着矿产资源短缺带来的压力,需要深入研究矿产勘查找矿技术,掌握技术核心优势与应用要点,并将资源、环境保护贯彻落实于工作中,降低能源消耗,提高地质勘探技术水平。

1地质勘查及深部地质找矿内涵界定

1.1地质勘查

地质勘查是集地质知识、遥感知识、测绘知识、计算机知识于一体的综合性技术,可以全面勘查地层地貌的具体情况,满足我国现阶段对于矿产资源勘探的基本需求。目前,地质勘查技术水平提高,已成为现阶段资源开发的重要基础支持,其所提供的数据也成为测绘、资源开发的有力支撑。

1.2深部找矿

深部找矿主要包括深掩埋矿和深定位矿,通过运用合理的地质勘查技术开展深部找矿作业,能够有效提高各类矿产资源的开发效率,同时科学评估、分析勘查反馈的地质信息。我国多数金属矿山开发深度在500m以下,少数金属矿山开发深度至1000m,因而深部找矿主要目的是大力开采深度1000m以下的矿山资源,以此缓解资源短缺问题。

2地质勘查技术要点

2.1地球物理勘探技术要点

此类技术简称为物探技术,是指通过细致研究、细致观察地球物理场的变化情况,对地质构造条件以及地层岩性开展精准勘探。由于地壳不同岩层在弹性方面、导电性方面、放射性方面、密度性方面、磁性方面以及导热性方面存在巨大差异,从引发地球物理场的区域变化。通过对矿山特征以及矿产分布情况展开科学勘探,并且结合已知的地质资料信息展开科学分析与深度研究,从而顺利实现推断地质性质这一工作任务。此种方式具备测试功能与探测功能,相较于钻探技术而言,在设备轻度方面、投入成本方面、施工效率方面以及应用范围方面具备绝对优势。但由于不能直接观测与直接采样,因此需要与钻探技术配合使用。

2.2钻探技术要点

钻探技术是最为常见、应用最为广泛、工作效果最为直观且精准度较高的技术,在构造勘探环节、地质勘探环节以及采空区勘探环节发挥重要的促进作用。钻探技术借助钻机设备、钻具设备等整套技术设施,在地质层中取出岩矿样品,并且对矿产资源的分布情况以及资源量展开细致查明,钻井工作通过一系列仪器设备,用于钻井环节,而破碎岩石则是钻井生产的关键性环节,为此,需要深度掌握破碎机原理以及岩石性质,对于改进矿井工作推进矿井工作具有重要的促进作用

3深部地质找矿技术

3.1核磁共振成像(NMR)技术

核磁共振成像利用原子核自旋和磁共振的现象来获取地下物质的信息。该技术主要基于核磁共振的物理特性,通过激发样品中的原子核并记录它们的响应信号来生成图像。NMR技术可以应用于查找地下水资源、评估岩石中液态含水量、检测地下密封层和裂隙等。在深部地质找矿中,它被广泛用于探测矿体的含水情况、分析其渗透性和孔隙结构等参数,从而帮助确定潜在的矿化带和矿化程度。相比传统的物理勘探方法,NMR技术具有非侵入性、高分辨率、实时成像、定量化能力强等优点。它可以提供准确的地下水分布图像,帮助寻找含水层和了解地下水流动性质;同时,NMR技术还能将岩石内部的孔隙结构和孔隙度等相关参数作为定量化指标,用于矿体评估和矿床模型建立。NMR技术在深部地质找矿中也存在一些限制。

3.2电磁法勘探技术

电磁法勘探基于地下岩矿体对电磁场的响应来识别和勘探矿体。它利用电磁感应原理,通过记录地下岩矿体对电磁场的扰动,得到电磁数据,并进行解释和分析。电磁法勘探在深部地质找矿中具有广泛的应用。它可以发现金属矿床(如铜、铅、锌等)、地下水资源、煤炭层和石油储层等。此外,电磁法还能识别地下裂隙、断层、岩石体的边界等地质构造信息。一般使用电磁法勘探仪器进行观测,包括地电场法、磁场法和地磁法等。地电场法利用探针对地下电阻率进行测量;磁场法通过测量地下磁场的扰动来判断地下物质的性质和分布;地磁法则是根据地磁场的变化来识别地下矿体。采集到的电磁数据需要进行处理和解释。通常会使用地球物理模型来解释地下岩矿体的性质和分布。同时,还可以结合其他勘探数据,如地质调查、钻孔数据等,进行综合解释和验证。电磁法勘探具有探测深度较大、速度较快、非侵入性等优点。它可以探测隐蔽的矿体和断层构造,为深部地质找矿提供重要的辅助信息。此外,电磁法勘探还可以进行定量化的地下岩矿体参数估计,为矿床评估提供数据支持。电磁法勘探在实际应用中也存在一些限制。例如,浅层不均质介质的干扰、地下复杂构造的解释等都会对数据的解释造成一定困难。因此,结合其他地球物理和地质勘探方法进行综合分析,可以提高电磁法的应用效果。

3.3地震勘探技术

地震勘探利用地震波在地下岩矿体中的传播和反射来探测和解释地下结构和岩矿体的特性。通过布置地震仪器,记录并分析地震数据中的声波或弹性波信号,可以推断地下岩矿体的界面、速度和密度等信息。地震勘探技术在深部地质找矿中具有广泛的应用。它可以识别地下断层、岩石体的边界、沉积层的厚度和岩性变化等地质结构。此外,地震勘探还可以检测薄互层状矿体、矿化带的位置和赋存程度等。地震勘探通常使用多台地震仪器进行观测,并按照一定的采样间距布设。地震仪器可测量垂直振动或横向速度变化以记录地震波信号。常用的方法包括地震反射法和地震折射法等。地震勘探具有探测深度较大、图像分辨率较高等优点。它可以提供详细的地下岩层和构造信息,帮助精确定位矿体及其赋存状态。此外,地震数据还可用于建立地质三维模型和预测潜在的矿化区域。地震勘探在实际应用中也存在一些限制。例如,对于深部地质环境和复杂构造的解释较为困难,同时地震勘探的仪器和操作成本较高。因此,在应用地震勘探技术时,需要结合其他地球物理和地质勘探方法进行综合分析,以提高勘探效果。综上所述,地震勘探技术在深部地质找矿中具有重要作用,可以提供详细的地下构造和岩层信息,帮助寻找、评估和预测矿床。然而,对于不同地质环境和矿化类型,需要结合具体情况选择合适的地震勘探方法,并进行合理的数据处理和解释。

3.4无人机和遥感技术

无人机配备了各种传感器和摄像设备,可以提供高分辨率的航拍影像和地形数据。在深部地质找矿中,无人机可以用于勘探区域的航空摄影,获取大范围的图像和地貌信息。此外,无人机还可以配备多光谱或高光谱传感器,用于获取地下岩矿体的物化特征,如矿物光谱、植被指数等。遥感技术涵盖了从卫星、飞机和无人机等平台获取的地球表面信息。在深部地质找矿中,遥感技术能够提供为宽幅地质勘探提供全局视角和大范围数据。遥感数据可以通过不同光谱波段的反射、辐射和散射特征揭示地表和地下的重要信息,识别地层、构造、矿化带等目标。

结束语

综上所述,随着浅表层矿产资源的开发利用,在社会需求的驱动下深部地质找矿工作势在必行。面对复杂的深部地质结构开展地质勘查工作时,应对现场环境进行全面分析,将其作为勘查技术选用与实施的基础,对经济效益、环境效益、工作效益进行综合分析,优选一种或多种勘查技术,以此保证地质勘查、深部找矿的科学准确性。

参考文献:

[1]田新星.地质勘查和深部地质找矿技术分析[J].华北自然资源,2022,(03):23-25.

[2]于涛.大功率激电测量在藏东确得拉铅多金属矿勘查中的应用[J].资源信息与工程,2022,37(03):57-60.