矿产资源地质勘查新思维及新技术研究

2021-12-04 15:00
世界有色金属 2021年11期
关键词:矿产资源矿床成矿

苏 瀚

(广西壮族自治区三O五核地质大队,广西 柳州 545005)

国内的矿山地质勘查发展历史也不短了,通过对国内的矿床进行地质勘查,为国家的核工业发展提供了充足的核资源,帮助国内的核电站快速建设,在不断的发展过程中逐步完善矿山地质勘查知识理论体系。国家的矿山地质勘查相关的管理机构也在不断变革,国内矿山地质研究方向向着多元化发展,需要对矿山地质勘查运用新的思维、新的理论和新的技术。

1 我国地质工作程度及近期矿山地质勘查的主要成果

1.1 我国地质工作程度

社会主义新中国刚成立的时候,国家各行各业百废待兴,为了保障国防安全,在国内勘查了许多矿产资源,尤其是对矿产资源进行的地质勘查,这关乎着国家核工业能否顺利开展。早期的矿产资源地质勘查作业为国内的矿产资源勘查提供了充足的经验,我国的矿产资源得以更好地开采和利用。从国内的矿产资源地质勘查实践来说,有几个鲜明特征。

国家的矿产资源分布不太均衡,有的地方很少甚至没有,有的地方矿产资源丰富,大部分矿产采集主要集中在南方几个少许省份,矿产种类复杂多样,具体的勘查手段需要结合当地地质情况来运用。我国的矿产勘查没有过于深入地表,对于地表的破坏性相对来说要少些,目前已经勘查出来的矿产深度大都小于五百米,国内的矿产资源还是非常丰富的,很多矿产资源不需要深度挖掘就可以满足国家的发展需求了,国内矿山的采集深度也比国际上大部分国家的深度要浅[1]。

1.2 近期矿山地质勘查的主要成果

在上个世纪九十年代优先对矿产资源比较丰富的南方进行了矿产资源开发利用,现在已经着重对北方地区矿产资源进行开发。国内北方地区矿产资源最为丰富的当属新疆维吾尔自治区了,其中的吐鲁番盆地、伊犁盆地等存在着许多地浸砂岩矿,通过对这些矿山进行地质勘查,发现其储量巨大并且品质非常优质,为我国能源开发利用提供了充足的资源支撑。近年来随着矿山地质勘查技术的再一次升级,我国在新疆伊犁盆地又发现了不少新的矿床,而且附近的地质条件也非常适合进行大规模的开发,新勘测到的矿产资源储备量很大,能够满足国家的矿产资源需求,为此在此地建立了地质勘查研究所,进一步提升矿产资源勘测研究水平。

2 我国矿产资源潜力概略分析

2.1 矿产资源总量预测

我国在在二十世纪八九十年代开始对国内的稀有金属矿产资源进行勘查,但是由于刚刚起步缺少相关经验,国家建立专家团队,根据矿产资源的勘测经验,通过模型分析、概率预测等先进的勘查技术,对全国范围内的关键成矿地区之中的主要矿床进行了科学化合理性的预估,发现国内的矿产资源储备量非常丰富,因为按照国外先进的勘测技术来预测出来的储量,其总量比当前已经勘查清楚的矿产资源储备还要多许多倍,这说明我国尚未并勘查探测出来的矿产资源依然存有许多,国内的矿产资源开发利用潜力巨大。运用地质勘查模型研究得出国内的矿产资源分布是西多东少,新疆的许多盆地和内陆的几个省份稀有金属矿产资源相对集中并且储备更多。伴随着科学技术的发展,当前国内的矿产资源勘查依托数据化的信息技术进行更为科学合理的勘探,对矿产资源的勘查数据会更加精准。

2.2 深部找矿潜力

按照目前的矿产资源勘查数据,我国境内的矿产资源开采深度大部分都在千米之内,虽然也有的矿产资源开发深度达到了一千米,但是和国外动辄就超过千米深度的矿床相比,我国的矿产资源开采深度已经非常低了。依托矿产资源成矿的知识体系来讲,一般许多成矿的深度都在千米往上才能勘查到,有着甚至勘探深度超过四千多米,然而我国的许多矿山开采深度不到千米就可以满足国家发展的需求,说明了国内的矿产资源总量非常大,相关的资源储备可以进一步开发利用,我国完全可以加大矿产资源勘查和开采的深度,为国防建设和相关的科研提供更多的能源。

3 矿山地质勘查新思维

3.1 系统性

对矿山地质勘查的研究需要运用系统的思路来看待,这是因为其成矿主要依托的是地壳和地幔许多层圈相互影响,经过长时间的地质运动慢慢成形,因此地质结构不同的成矿里面的组织结构也有大量的不同之处。地壳和地幔的圈层运动形成的地质作用是一个大系统,通过地壳和地幔的互相影响慢慢出现的矿床等是地质运动大系统下的各个具体的小型系统。

3.2 整体性

马克思主义哲学里面有系统整体性的观点,虽然说系统的整体作用主要通过各个部分的配合发挥出来,但是整体性并不是每个部分的作用叠加起来就能达到的,整体的功能比部分叠加所能发挥出来的作用更大。在成矿过程中,地质构造帮助矿产进行聚合,还需要矿产数据足够庞大才有可能够勘探处更多矿床。

成矿形成阶段是非线性发展,因此这个矿产资源聚集慢慢出现矿床的过程是繁琐多变的,在进行相关的成矿研究时需要关注的条件相对比较多,依据非线性发展的理论知识体系,我们可以得出成矿过程在自反馈情况下,会由于时间的作用数量逐渐增多。由此可以推论出在过去的地质运动作用下,出现了许多成矿资源带,这些矿床都相对集中在某一位置上,里面的矿产资源储备量非常丰富,并且存在着许多种类多样的各项矿产资源,有的矿床由于特殊的地质结构等原因,可能会形成本地区特有的矿产资源[2]。

4 矿山地质勘查新理论

4.1 壳-幔层圈相互作用成矿理论

矿产资源成矿过程是需要依托地质运动的作用的,地壳和地幔之间的圈层运动,让地质构造中的各种物质进行相互的作用,经由长时间的演变慢慢出现了矿产资源矿床,因此对成矿的过程研究和探讨也是基于地壳和地幔的互相运动。在进行新的矿产资源勘查和探索的时候,需要将地壳和地幔圈层运动形成的地质运动和成矿过程结合起来研究。地质结构的运动作用会产生大量的能量,然而能量是守恒的,由于地表深度很大且矿石硬度高等许多原因,这些能量大部分都传递不出去,慢慢地在地表形成了矿床。

4.2 成矿系统理论

成矿系统的理论依据是在一段时间和地域之内,能够形成矿床的系统会对构成成矿的各个对象进行合理的控制和管理,通过地质结构的运动作用慢慢出现完整的成矿系统。

①成矿系统拥有对应的层次构造,它处于地球物质系统的一个关键位置。②成矿系统与周边自然环境进行着物质和能量的交换,是地质运动作用中的具体表现。③成矿系统拥有非线性系统的自反馈机制,能够让已成矿的矿床资源逐渐增多。④成矿系统占据了地表的具体位置,需要时间慢慢演变才能出现,这个形成过程是漫长的。

4.3 大规模成矿作用

地壳和地幔的圈层运动并不是规律的变化,有的时候由于地球上的各个大陆板块剧烈运动和碰撞,会造成许多地表矿物大量地被聚合在板块碰撞和摩擦的地带,由于板块交界的地质结构变化太过剧烈,地表中的许多矿物会出现剧烈的物理和化学反应,导致这些位置极易出现大规模的矿产资源成矿,甚至是形成大型成矿带。

5 矿山地质勘查新技术

5.1 地质异常矿体预测

进行矿产资源的勘查一般都是依托现有的技术和手段,比较容易出现正常成矿的矿床,由于近些年来成矿研究水平的提升,在进行矿山地质勘查的时候可以从矿产成矿异常的原因入手,通过对当地地质结构等的异常情况进行科学合理分析,更加容易勘查出来由于各种异常原因形成的矿床。

5.2 成矿信息的提取和综台技术

通过对已经勘查探明的矿产资源成矿过程中出现的各项数据进行汇总和处理,进一步提升矿山地质勘查的科学研究水平,建立健全统一的成矿信息数据管理平台,为成矿过程研究提供数据和经验上的服务,从而可以更加精准的预估需要勘查的矿产资源的储备和分布情况。

6 结语

就已经勘查探明的矿产资源储备而言,随着国家的综合国力不断提高,需要消耗的矿产资源逐渐增多,目前的资源储量已经不能很好的满足国家建设的要求,我国尚未勘查的矿产资源储备量很大,需要运用新的思维、新的理论和新的技术来进行矿产资源的开发与利用,通过不断完善矿产资源地质勘查技术,获取更多的矿产资源来为国防建设提供资源支持。

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