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金属与非金属地质矿产勘查手段与方法研究

刘静 葛蕊
  
中建知仓
2022年31期
1.山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队 山东泰安 271000 2.山东省鲁岳资源勘查开发有限公司 山东泰安 271000

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摘要:我国经济繁荣发展的背景之下,对于金属和非金属矿产资源的需要愈发强烈,因此,关于地质矿产的勘查手段也就需要创新。但是当下的矿产勘查手段仍需要改善,通过更加合理的方法来提升勘探的工作效率。基于此,本文简要分析了我国金属与非金属矿产资源勘查现状,以及勘查开采时需要遵守的原则,随后提出金属与非金属的勘查方法,希望改善目前矿产勘查存在的问题,更好地促进地质矿产勘查事业的发展。

关键词:金属;非金属;地质矿产勘查

引言:

无论是金属还是非金属,都可无处不在的应用于生产生活中,例如,无机非金属材料一般由多种矿物成分组成,可以广泛应用于建筑事业中。此外,很多的非金属材料可制成耐火材料,用于工业生产中。各领域科学技术发展的同时,地质矿产勘查的手段也在更新,本文重点对目前金属与非金属地质矿产勘查中手段与优化方法进行分析,希望能促进其进一步发展。

一、金属与非金属矿产资源勘查现状

尽管我国矿产资源非常丰富,不过由于资源本身不具有再生性,自然形成时间十分漫长,正式开采前需要做好相应的勘查工作才能为后续环节奠定可靠基础,提升矿产资源价值的发挥程度。就现阶段情况来说,仍有一些问题存在于我国矿产资源勘查中,最为突出的问题就是一些矿产企业资源浪费,原因之一就是部分企业对贫矿作出了故意损坏行为,这一问题得不到有效改善势必会制约我国矿产资源利用与发展。金属与非金属矿产是一种非常重要的资源,因为其形成的过程较为复杂,导致其具有有限性,但是金属矿产是一种在我国建设和发展中发挥着非常重要的作用且具有不可取代的资源。随着社会的不断发展,对于金属矿产的开采变得越发频繁,资源匮乏的现象渐渐展现。从金属矿产的开发方面分析,自金属矿产行业发展至今,人们勘查到及进行相关开采活动的大多还是浅矿,对于藏于土层较深的深层次矿产资源的开采较少。在我国所发现并勘查到的金属矿产主要为有色金属,有色金属是主要的开采资源,但事实上,金属种类繁多,不止包含有色金属,还包括黑色金属、贵重金属矿产以及稀有金属等。

截至目前,我国对于后两种金属资源的勘查行为较少,因此,获得的相关资源也较少。人们对于金属矿的分类通常情况下是根据勘查到的储量判断规模,当金属储量高于行业平均储量时,将其称之为超大型金矿。不同于其他的金矿而言,这样的金矿在勘查过程及后续的开采过程中需要更加细致的作业,并且结合实际情况制定科学合理、严密周全的开采计划。因此,相关研究人员需要结合实际的综合经济、掌握的技术方法等因素进行思考。此外,随着社会发展对矿产资源需求量的提升,人们必须致力于强化资源开发技术,面对矿产资源供不应求的情况时,只有通过引进其他国家矿产资源来解决资源短缺问题,不过这种获取资源的方式长此以往就会影响着我国能源经济的健康发展。所以还要高度重视资源供需平衡关系的保持,杜绝不平衡的供需关系影响到矿产资源发展,全方位的优化矿产行业经营,通过创新资源开发技术带动社会经济发展。

二、金属与非金属矿产在开发时需遵守的原则

地质找矿技术的应用是需要周详的计划和严格的实施的,为了保证相关技术能够更好地发挥其效用,需要遵守两个原则。第一,在勘查之前,开展统筹规划工作。在地质勘查中按性质的不同将其分为两类:商业性勘查和公益性勘查。按勘查主体的不同,划分为中央勘查以及地方勘查。勘查工作是一个动态展开的过程,在勘查中采取怎样的技术,应用怎样的技术往往需要根据实际情况而定,因此,在整个勘查工作展开之前需要充分的准备,确保后续工作展开能取得相应的效果。第二,严格遵守资源分配原则,并且遵循当地的地质规律。地质勘查工作不只需要了解周围的具体地质环境,更是为了更好地探查矿产资源。在勘查工作开展的过程中,需要根据当地的资源分布所具有的特点进行相应的工作部署,确保所做的准备能够应用于实际情况,以此达到快速找矿的目的。随着可持续发展观念的逐步深入,人们对于生态的环境的保护意识越来越强,而对于地质矿产勘查的工作来说,在勘查的过程中要更加注意对周边环境的影响,尽量减少对于地质环境的破坏,这就要求加强对绿色勘查技术的应用,并加强引用国内外优秀的勘查技术,提升勘查的有效性,同时,加强对绿色勘查技术的研究。而在勘查过程中,要本着绿色环保的原则,避免对周边环境造成污染,根据实际的地质情况开展因地制宜的勘查方案。

三、金属与非金属地质矿产常用勘查手段方法分析

1.地质填图法

地质填图法不同于上述方法,通常应用于成矿的勘查工作,虽然在相应的工作开展中会遇到一定的问题,受到一定程度的限制,但是其更加全面和准确。在运用时,需要先对该区域进行整体上的把握和分析,收集详细数据,根据数据进行填图分析工作,并且将获取的地理信息与所知道的图像情况进行融合,进而根据矿产分布所具有的规律和特点进行进一步的分析,以此确定矿产的位置。

2.重砂寻矿法

这一方法的主要应用场景是在疏松沉积物中进行重砂矿物的研究,需要在目标确定之后,开展追踪探索的工作。在勘查工作的开展中,专业人员需要对沉积在地理表面的自然重砂矿物进行分析,相应的矿物质主要存在于一些疏松物当中,通过进行科学全面的分析,确定出矿产的位置。

但是因为不同的金属具有的密度也不同的特点,因此,根据其不同密度具有的重力不同的特点进行相关的筛选工作,进一步确定矿产的分类。综上所述,该方法是一种操作简单、使用成本较低的操作方法,因此得以在勘查工作中被广泛地应用。深层矿产资源找矿难度较大,需要对找矿技术进行革新。在进行深层矿物质勘查时应该综合应用地质学、物理学、化学三门学科的知识了解金属矿物质的组成,以便提高勘查效率。

3.电法、电磁法找矿手段

电法地质找矿技术是相较之下出现时间最早的,经过长时间应用和改善的电法勘探技术在当下已经成为了一个比较成熟的技术,应用范围和领域始终很稳定。不过电法勘查精准度随着现存金属矿产埋藏深度越来越大而有所降低,无法达到既定的勘查要求,所以需要采取对应的创新措施提升电法精准度。地下电磁波技术是一种先进的找矿技术,其主要原理为利用电磁波传播方式的特殊性发现地下蕴藏的金属矿产。各个矿区的实际地质情况非常复杂且不稳定,使用物理勘查法进行勘查容易受到地球磁场的干扰,勘查效果不佳。为了解决特殊地质环境下找矿工作的实际困难,提升找矿工作和地质勘查工作的实效性,许多发达国家已广泛应用电磁波技术,且应用效果良好。地下电磁波技术在我国起步较晚,在技术应用层面依然存在一定不足,需要企业加强探索和创新,发挥该技术的作用和优势。电磁法指的是将电磁脉冲往地下发射,在地下一定范围内形成电磁场,如果在有金属矿产存在于勘查地区中,地下电磁场就会受到干扰从而产生各种电磁感应,通过电磁感应现象传递信号来判断勘查区域存在金属矿产资源。金属矿产资源也会受到电磁场的影响,不过影响作用下的变化非常微小且持续时间不长,要想深入调查和了解这种变化就必须借助专业装置和设施来捕捉相关信息。地下电磁场的变化情况能在一定程度上反映其中的波动规律,从而逐步分析得出金属矿产的分布详情。

4.三场异常约束技术的有效应用

“三场”指的是地、物、化三场,在地壳运动过程中产生的金属矿四周拥有相当复杂的地质条件。我国现有的金属矿勘查工作都局限于浅层,在资源慢慢匮乏的进程中,必须持续的往更深层地质进行金属矿挖掘,但深度的限制导致开采难度很大,所以必须创新改革已有的找矿技术。在老矿山覆盖区或者深部地区就可以将三场异常约束技术应用到定位预测中,要想实现最大化的资源利用,就要在金属矿开采环节中整体且细致的分析矿产资源组成与分布,从物理和化学两个层面对矿产资源特征进行分析,了解与其相关的地质条件和环境信息,进一步明确地质构造和最终成矿之间的联系,基于这种密切的联系来定位金属矿的所在。与此同时,就已有的数据信息可以利用起来做一个地层基础模型,实现传统二维到三维立体模型的转化,从侧面提升数据勘查结果的准确性并赋予其直观性特征,帮助后期分析矿产分布。值得注意的一点是一定要在找矿之前拟定完整的勘测计划,每项技术的应用方式和流程都要做到绝对明确,因此保证技术应用效果。

5.矿产资源勘查中遥感技术的运用

遥感技术的勘测效果具有直观性,通过对不同地质体反射的电磁波等信息进行分析,分析探测到物体的形态、位置等特征,再对采集到的信息进行处理和识别,然后做出判断、成像。信息丰富,该技术先进、高效而实用。遥感(RemoteSensing)作为一种良好的勘查技术,其能够在较短的时间内让矿区的土地覆盖率及生态结构的变化进行全面性的调整。当前,矿产资源勘查中,遥感技术可运用几个方面:

(1)提取地质结构信息:遥感信息在地质表面层具有不同的电磁辐射特征。遥感识别通过地表水文、地貌的分布、植被覆盖等特征提取区域成矿相关的信息。矿产的分布一般与地质构造事件发生的时间相关,内生矿产和重要矿产分布位置不前者同通常分布于地质构造边缘及变异部分,后者常部分于板块交界处或者板块剧烈运动地带。

(2)进行区域成矿预测。经过数万年时间的演变,矿床的性质会发生某些变化,附近的环境、位置等相关要素都会发生改变。此时,可以利用不同时间段观察的遥感图像进行对比,分析区域成矿条件,了解矿床的深度,推断剥蚀对矿床的改造作用,从而判断出矿产产出的位置。

(3)监测矿区环境。在进行频谱环境的监测过程中,可利用植物波谱特征进行矿产勘查。植物对不同的金属有不同的吸收作用和聚集作用使植物具有不同的反射光谱特点,同时,在进行遥感资料的叠加中,需要对其不同时间的地貌变化情况进行形态面积的综合分布进行监测。使得矿区环境的监测效果更加精确。

6.综合物探技术在找矿工作中的应用

采矿工作发展至今,大部分位于浅层的金属矿产资源都已被充分开采,只有朝着深层矿产开发才能满足社会可持续发展对矿产资源的需求,不过深层地质的结构相对复杂,单一的使用某项技术是难以达到既定开采目标的,所以有必要综合性的应用各种物探技术开展勘查工作。具体的应用环节可以借助信息技术优势来构建智能化的找矿技术应用系统,该体系会明确的记录具有实效良好且普及度较高的找矿技术,有序的整理排列出应用找矿技术的工序、关键环节、质量管理要点和上限范围等,这些对顺利开展后续技术应用来说有着重要的参考作用。勘查工作的第一步就是要全面采集有关前期环节的基础性资料,基于对这些基础信息的分析来合理的选择适宜的找矿技术,有效的将两种或更多技术进行融合应用,同时开展差异化地质环境资源分布的调查工作,发挥信息技术功能与优势高效整合数据资料,构建完整的区域勘查模型,确保应用数据信息的实用性和可靠性。

结论:

总之,由当下的勘查工作开展现状可知,工作还存在着一定的问题,为金属与非金属的勘查工作带来了一定的局限性。为了进一步推动金属与非金属地质矿产勘查的发展,在勘查的过程中需要注重地质的综合信息,强化对勘查作业管理细化勘查流程和细节,运用先进的技术手段,促进矿产开采事业发展。

参考文献:

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通讯作者:

葛蕊,出生年月:  19860927 ,民族汉,性别:男,

籍贯:   山东省宁阳县东庄镇葛家庄村 ,

单位:山东省鲁岳资源勘查开发有限公司,职位:  无 ,

职称: 助理工程师 ,学历:  大专  邮编:271000,

邮箱 :   2061510010@qq.com,研究方向: 矿产勘查

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