新时代背景下的地质矿产勘探及找矿技术分析

2021-03-11 07:35石晓燕
中国金属通报 2021年20期
关键词:X射线矿产资源勘探

石晓燕

(江西省地质局能源地质大队,江西 南昌 330200)

在新时代背景下,地质矿产勘探及找矿技术正逐渐趋向于人性化,为提高地质矿产勘探和找矿工作质量,应分析新技术的使用要点,同时结合商业性、经济性和环保性原则开展统筹规划,从而提高各项技术的实施效果,从而做到矿产资源的科学开发。

1 分析新时代背景下的地质矿产勘探技术

1.1 X射线荧光技术

所谓X射线荧光技术,主要是指利用初级X射线光子等微观离子将目标物质中的原子激发出来,使其产生次级X射线,也就是荧光,从而为物质成分分析和化学态研究提供支持。在该技术使用过程中,在不同色散方式下,该地质矿产勘探技术分为两种,一种是波长色散,即X射线荧光光谱法,相应的勘探仪器为X射线荧光光谱仪,另一种是能量色散,即X射线荧光能谱法,相应的勘探仪器为X射线荧光能谱仪[1]。具体如图1所示。

图1 X射线荧光技术

地质矿产的磁性、辐射性较为特殊,可借助X荧光技术勘探技术,向矿产深处发散X荧光射线,根据X射线能量变化判断区域范围内地质元素含量,继而准确得出地质矿产所处位置。应用X荧光技术进行找矿需运用以下矿产测量公式。

使用该技术开展地质矿产勘探工作时,相关工作人员可以通过X射线荧光技术开展目标区域内元素的定性分析和定量分析,比如岩矿石或是土壤等,从而获得金属矿产资源的含量和分布,尤其是金、铜、银等元素,相较于其他地质矿产探勘技术,该技术的勘探效率和准确率都较高。总而言之,X射线荧光技术能够帮助工作人员在较短时间内,完成目标区域较大范围和深度的地质矿产勘探任务,为矿产资源开发合理性和矿产资源利用率的提升提供技术支持。

1.2 甚低频电磁勘探技术

所谓甚低频电磁勘探技术,主要是以电磁感应原理为基础,在一次场作用下对不均匀介质产生的综合畸变场分布规律进行分析的一种工程电法勘探方法,一次场场源为大功率长波导航台发射的连续电磁波,其发射频率在5kHz-25kHz范围内。相较于其他地质矿产勘探技术,甚低频电磁勘探技术主要应用于开采难度较大、资源分布于地表深处的场景,该技术的发现直接打破以往勘察技术只能勘探浅部地表的瓶颈,有效提高了矿产资源利用率。若是目标区域与导航台之间的距离较远,可以将该勘探技术看做垂直地面传播的平面波,在地下不均匀地质体的作用下,会形成漩涡电流和二次场,导致一次场出现畸变。相关工作人员通过对畸变场的电场强度、磁场强度水平分量,以及垂直分量和极化椭圆倾角的综合观测,能够掌握目标区域是否存在断层破碎带、暗河等,并掌握其分布情况。一些国家的甚低频发射台频率和功率如表1所示。

表1 部分国家甚低频发射台频率和功率

目前,我国主要使用的导航台是NDT和NWC,但是值得注意的是,该地质矿产勘探技术无法勘测较大深度,一般情况下在50m~60m范围内,外加受到较大的地形影响因素,因此,若是勘探地区地形起伏严重,应对地形进行校正,之后开展勘探作业。目前,应用较为广泛的校正方法有数值差分滤波法和相关分析法。此外,在新技术不断发展,为有效弥补该勘探技术的不足,还可以结合地物化三场异常相互制约技术,从而提高地质矿产勘探深度,满足工作需要[2]。

2 分析新时代背景下的找矿技术

2.1 重砂找矿技术

所谓重砂找矿技术,也被称为重砂测量,主要应用于区域地质调查和矿产普查等工作中,其主要采集水系、海滨等区域的疏松沉积物,对其开展重砂分析,再对勘探区域的地质、地貌等因素结合分析结果进行综合考虑后,发现矿产机械分散晕,判断是否存在有用矿物的重砂异常,以此追索原生矿床等。该找矿技主要应用于水系发育程度较高的地区,能够寻找多种矿产资源,比如有色金属、贵金属以及稀有及放射性元素等。在实际应用过程中,相关工作人员应对重砂汇集区域的水文特征进行勘察、分析与研究,根据研究结果对目标区域矿产分布进行初步推测。由于在地表水流推力等力的因素作用下,目标区域中存在重砂汇集区,这时相关工作人员可以对目标地区的水文地质特征进行深入研究,开展矿产资源分布范围的准确、科学测算。

若是目标区域内存在矿体风化后残留的砂砾,在水流等运动作用下,其所在位置也许不在矿床范围内,因此,相关工作人员还应结合当地的水系、山坡等活动追根溯源,寻找矿砾,掌握其运动轨迹,以此寻找到矿床和矿产资源。该方法在发展下被称为砾石找矿技术,目前,随着技术的发展,按照矿砾的搬运方式和形成原因,该找矿技术可以分为两种,一种是冰川漂砾法,另一种是河流碎屑法。其中,前者面向的分析对象为各级水系的机砂、仰积砾石等,判断是否存在与矿化有关的岩石,若是存在则逆流追索,之后综合分析岩石和砾石的数量、成分以及形状等,最终找到发源地,即矿床。后者则是分析目标区域内由冰川活动带来的岩石碎块,之后综合研究冰川运动情况查明来源,最终找到矿产资源。

2.2 地质填图找矿技术

所谓地质填图找矿技术,主要是指利用地质相关技术理论开展全面的地质矿产调查工作,立足于明确的地质构造、地层等特征信息结合成矿规律的一种找矿技术。作为当前找矿技术体系中的基础组成,为保证该技术的使用效果,相关工作人员应掌握矿产形成理论,且以目标地区实际地质情况为基础选取地质填图,并进行详细观察。若是开展矿山设计和矿产勘查等工作,工作人员应使用大比例尺填图进行,比例尺的选择建立在地表形态和矿场规模基础上,从而保证该技术应用的实效性。此外,对地质点进行布置时应结合当地实际条件和具体需求,若是地质点需要设置在特殊位置,工作人员应将其明确标示在图纸上,保证各项工作的有序展开[3]。

3 探讨基于地质矿产勘探和找矿技术现状的优化路径

3.1 落实健全、完善的矿产勘查机制

为有效提高地质矿产勘探和找矿技术应用效果,应落实完善的勘察机制,将其作为各项工作的制度保障。比如,某项目的各级部门应加强信息交流与协作,避免出现信息不对称等情况,同时,结合实际情况做好科学规划,加大力度创新地质矿产勘探和找矿技术,做好技术研发工作,并不断提高技术工作的信息化水平。

3.2 明确工作重点,规范工作流程

相关工作人员应明确工作重点,面对日益增加的矿产资源需求,相关工作人员应提高对寻找、勘探矿产资源的重视程度,实际作业过程中可以组合勘探和找矿技术,以此提高工作效率和质量。此外,规范技术工作流程,具体如图2所示。

图2 地质矿产勘探和找矿技术流程

3.3 做好技术研究工作和记录工作

随着矿产资源的开发,普通地区的矿产资源减少,在该情况下,作业场景向外延伸,作业环境愈发恶劣,为保证技术实施效果,找到并合理开发更多的矿产资源,相关单位和企业应强化相关技术研究,深入分析结合自然环境变化,做好技术工作总结和记录,从而促进相关工作效果的优化[4-6]。

4 结论

综上所述,地质矿产勘探技术和找矿技术对矿产资源的寻找以及保护中开发理念的落实等方面具有极强现实意义。因此,相关工作人员应深入研究此类技术,并做好技术革新、机制完善等工作,从而促进地质勘查行业健康发展。

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