地質(zhì)勘探技術(shù)在地質(zhì)找礦的應(yīng)用

時(shí)間:2022-11-24 09:09:04

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地質(zhì)勘探技術(shù)在地質(zhì)找礦的應(yīng)用

摘要:地質(zhì)找礦工作中,一項(xiàng)重要的依據(jù)就是對(duì)地下持力層進(jìn)行判斷,分析土質(zhì)結(jié)構(gòu)中的地基承載力,進(jìn)而判斷地下礦藏含量。盡管如此,我國幅員遼闊,資源豐富,在實(shí)踐過程中,由于礦藏資源分布不均,因此依舊無法準(zhǔn)確判斷地下各類礦藏資源的儲(chǔ)存情況,必須要經(jīng)過科學(xué)的工作規(guī)劃,才能夠保證有效提高工作效率?;诖?,本文對(duì)地質(zhì)勘探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用實(shí)踐展開探索。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘探;地質(zhì)找礦;技術(shù)應(yīng)用;實(shí)踐探索

我國作為工業(yè)大國,每年有90%以上的生產(chǎn)原料都需要從地質(zhì)礦藏中獲得。因此隨著當(dāng)前國家的生產(chǎn)實(shí)力不斷提升,地質(zhì)勘測(cè)與找礦技術(shù)也在不斷完善。然而在實(shí)際工作中,僅僅依靠勘探技術(shù)不足以確定礦物資源的分布情況,還需要依賴人工對(duì)勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析,才能夠進(jìn)一步縮小礦點(diǎn)范圍,從而借助先進(jìn)技術(shù)對(duì)周邊的地質(zhì)信息與礦床結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索,進(jìn)而精確鎖定礦點(diǎn)所在位置。

1地質(zhì)勘探技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的現(xiàn)實(shí)意義

1.1精確度高

近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,地質(zhì)勘探技術(shù)也在不斷發(fā)展與進(jìn)步,其中融入了許多新型技術(shù),使地質(zhì)勘測(cè)的準(zhǔn)確性與可靠性獲得了進(jìn)一步提升。其中以可視化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用最為明顯,不但實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無人勘探,同時(shí)還可以做到實(shí)時(shí)與人工控制中心進(jìn)行互動(dòng)共享,不但有效提高了地質(zhì)勘探的工作效率,也開啟了一種嶄新的地質(zhì)探查工作模式。除此之外,由于自動(dòng)勘探設(shè)備小巧輕便,往往能夠到達(dá)以往人力無法企及的地下深度進(jìn)行探測(cè),并將收集到的信息數(shù)據(jù)直接反饋到人工控制中心,使地質(zhì)找礦工作數(shù)據(jù)更加真實(shí)全面[1]。

1.2預(yù)測(cè)性強(qiáng)

現(xiàn)代地質(zhì)勘探技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在找礦工作的預(yù)測(cè)上。在實(shí)際工作過程中,由于我國幅員遼闊,還有一些礦藏資源隱埋在地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的地下土層當(dāng)中,因此對(duì)工作人員造成了很大的困難。使用先進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與光譜分析技術(shù),可以有效通過現(xiàn)有礦藏資源的走勢(shì)推測(cè)地下礦物的存儲(chǔ)情況,進(jìn)而以此為基礎(chǔ),精確判斷地下礦物含量,有效提高了地下礦物資源的開采效率。例如,工作人員可以利用各種儀器采集的地質(zhì)信息建立數(shù)據(jù)模型,然后以此為基礎(chǔ)對(duì)地下礦點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而保證人工開采工作的有效性。

2地質(zhì)找礦中的地質(zhì)勘探主要方法

2.1地物化三場(chǎng)異?;ハ嗉s束

所謂“地化物”三場(chǎng)分別指的是“地質(zhì)結(jié)構(gòu)場(chǎng)”“地球化學(xué)場(chǎng)”“地球物理場(chǎng)”,其技術(shù)本質(zhì)是地下礦物質(zhì)的含量不同,因此展示出彼此相悖的理化性能。根據(jù)這一特性,人們可以使用高密度電法、反射波淺層地震、偏提取化探、MT技術(shù)(大地電磁波探測(cè))等高新技術(shù)組合,對(duì)地下礦藏?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集與解析。這種技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)在于能夠忽略地形因素,而對(duì)礦物勘探工作帶來的影響,特別是一些隱埋程度較深的礦物,通過這種技術(shù)可以有效確定其分布地點(diǎn)。然而這種技術(shù)也存在一個(gè)較為明顯的缺陷,就是無法準(zhǔn)確判斷礦物含量的邊界范圍,因此使這一技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在著一定的限制,需要配合其他技術(shù)共同使用[2]。

2.2X射線熒光光譜分析

不同的礦物結(jié)構(gòu),由于原子成分不同,因此在特定的X光譜照射下會(huì)呈現(xiàn)出相應(yīng)的熒光色彩,根據(jù)這一原理,人們可以大致推測(cè)地下礦物成分,并為進(jìn)一步的化學(xué)檢測(cè)提供有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這種檢測(cè)方法主要是依賴X光射線和光譜法、能譜法進(jìn)行測(cè)量,實(shí)際工作過程中,既可以通過工作人員勘采的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行分析,也可以使用其他類型的微觀粒子進(jìn)行代替。并且根據(jù)波長(zhǎng)色散與能量色散的作用不同,檢測(cè)物質(zhì)成分的過程可以將檢出限控制在(3~10)~(10~6)g/g區(qū)間之內(nèi),而在使用質(zhì)子激發(fā)的過程中,其檢出限也可以控制在10~12g/g之間。此外,這種技術(shù)在進(jìn)行物質(zhì)強(qiáng)度探測(cè)時(shí)同樣具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先是應(yīng)用范圍較廣,幾乎可以涵蓋所有原子序數(shù)不大于3的物質(zhì)元素;其次是檢測(cè)效率較高,在進(jìn)行物質(zhì)的無損分析時(shí),憑借自身良好的精度,極大程度上提高了檢測(cè)速率和準(zhǔn)確率。因此該技術(shù)不只在檢測(cè)物質(zhì)成分的過程中有非常強(qiáng)的適用范圍,并且研究物質(zhì)的原子性質(zhì)時(shí)也可以充分使用[3]。基于以上兩點(diǎn)特性,可以發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)在使用過程中相對(duì)于傳統(tǒng)的原子發(fā)射光譜法與原級(jí)X射線發(fā)射光譜法都有著很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。由于不是利用連續(xù)X射線光譜進(jìn)行工作,其本底強(qiáng)度更弱,在實(shí)際檢測(cè)過程中的敏感度也更高,不但能夠進(jìn)行固態(tài)物質(zhì)檢測(cè),對(duì)于一些特殊的液態(tài)物質(zhì)也能夠有效實(shí)施測(cè)定,并通過本底和譜峰的變化來生成直觀的數(shù)據(jù)圖,幫助人工進(jìn)行更加準(zhǔn)確的分析。同時(shí)其不會(huì)受到化學(xué)鍵的影響,譜線較為簡(jiǎn)單,除了遇到一些較輕的物質(zhì)元素之外,幾乎可以能夠從本質(zhì)上克服一切干擾,無論是機(jī)體吸收還是增強(qiáng)都要能夠進(jìn)行相應(yīng)校正。

2.3甚低頻電磁法

在地下介質(zhì)不均勻的情況下,工作人員可借用甚低頻電磁法進(jìn)行測(cè)量。其主要作用原理是通過工程電法勘測(cè),收集由于地下結(jié)構(gòu)改變出現(xiàn)的綜合畸變規(guī)律,并以此為基礎(chǔ)對(duì)地下礦物含量進(jìn)行分析。在實(shí)際工作過程中,該技術(shù)主要是通過功率較大的長(zhǎng)波導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射頻率在5~25kHz的電磁波能量。根據(jù)電磁感應(yīng)原理,連續(xù)且不間斷的電磁作用下會(huì)形成特殊的一次場(chǎng),由此可見,導(dǎo)航臺(tái)與地下勘測(cè)目標(biāo)之間應(yīng)視為一個(gè)整體,并通過觀測(cè)與地面垂直方向上的平面波變化來確定地下結(jié)構(gòu)情況。當(dāng)遇到地下不均勻分布的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí),其會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的二次場(chǎng)與渦旋電流,從而改變?cè)械囊淮螆?chǎng)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),使其產(chǎn)生異常的數(shù)據(jù)信號(hào)[4]。

3地質(zhì)勘探在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用分析

3.1做好前期籌備工作

相較于其他國家已發(fā)展成熟的地質(zhì)勘探技術(shù)而言,我國的科研成果尚處于不斷的完善階段。因此對(duì)于當(dāng)前的地質(zhì)找礦工作來說,如果想要進(jìn)一步提高工作水平,除了需要在工作中不斷改進(jìn)技術(shù)之外,更需要借鑒一些發(fā)達(dá)國家的操作模式,通過做好前期的籌劃準(zhǔn)備工作,盡量提高自身的工作效率,具體而言,工作可以從以下四個(gè)方面入手:首先,為了提高找礦工作效率并不斷完善技術(shù)成果,企業(yè)在進(jìn)行地質(zhì)勘探工作前需要組建多支不同的技術(shù)小組展開同時(shí)作業(yè),通過最后的工作數(shù)據(jù)庫匯總,分析工作過程中存在的問題,提高勘探工作的準(zhǔn)確性。其次,根據(jù)探查國家前沿的地質(zhì)勘探技術(shù)可以發(fā)現(xiàn),一些技術(shù)發(fā)達(dá)的國家多是采用統(tǒng)一部署協(xié)調(diào)工作小組的管理方法。因此在實(shí)際工作過程中,勘探企業(yè)也可以適當(dāng)參考該工作形式,通過建立中樞指揮中心的方式,實(shí)時(shí)對(duì)人工檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)度,確保勘探指揮效率提高。再次,由于我國幅員遼闊,因此在實(shí)地勘探的過程中往往會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間成本與物力成本。為了避免資源的過度浪費(fèi),因此在正式展開作業(yè)之前需要調(diào)度中心結(jié)合勘探地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)信息分析勘探重點(diǎn)區(qū)域,以此提高人工勘探的準(zhǔn)確性。最后,需要成立專項(xiàng)監(jiān)管小組,除了制定嚴(yán)格的管理制度之外,還需要隨隊(duì)監(jiān)管勘探人員的工作行為,一方面避免工作人員對(duì)資源的無謂浪費(fèi),另一方面也確??碧叫〗M規(guī)范作業(yè),避免在實(shí)際工作過程中出現(xiàn)意外事故[5]。

3.2將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用到地質(zhì)勘探找礦工作中

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是通過衛(wèi)星技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面導(dǎo)航與定位功能,不但能夠?qū)崟r(shí)追蹤勘探小組位置,保證其工作安全,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)即時(shí)與人工調(diào)度中心聯(lián)絡(luò),將勘探到的地質(zhì)信息傳送到系統(tǒng)終端中,借用更加先進(jìn)的設(shè)備儀器來檢驗(yàn)勘探小組的工作數(shù)據(jù),從而有效提高地質(zhì)找礦工作的準(zhǔn)確性。該技術(shù)主要由39顆衛(wèi)星共同組成,在大氣層外將地球包裹為一張緊密的通信網(wǎng),并且其工作數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度最高可達(dá)10m×10m范圍,也就是說該系統(tǒng)在工作過程中幾乎可以忽略時(shí)間與空間的影響,保證指揮中心與勘探小組之間的實(shí)時(shí)聯(lián)系。因此在實(shí)際工作過程中,地質(zhì)勘探小組可以利用北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)與指揮中心共享此時(shí)的位置信息,并根據(jù)移動(dòng)狀態(tài)自動(dòng)生成立體的地質(zhì)模型,如此便能保證調(diào)度中心的專家小組對(duì)其進(jìn)行全面分析,并給出參考意見,提高找礦工作的準(zhǔn)確性。并且在到達(dá)預(yù)測(cè)中可能存在礦藏的地點(diǎn)之后,還可以借助地礦特有的光譜曲線進(jìn)行波譜檢測(cè),從而得出具體的礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)[6]。

4結(jié)語

綜上所述,在實(shí)際找礦工作中,地質(zhì)勘探企業(yè)不僅要熟練使用各種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與儀器,同時(shí)更要做好全面的工作規(guī)劃,如此才能有效將技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來,并提高找礦工作的準(zhǔn)確性。

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作者:李樂 盧長(zhǎng)建 牛特 單位:吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇五隊(duì)