地質勘查與鉆探找礦技術分析

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據相關數據表明，21世紀以來，已被探明的礦產資源僅占總礦產儲備量的1/3，且大都為淺地表礦產或露天礦產。地質勘查專家認為，在未探明的礦床資源中，深部礦產資源是其中的重點礦產勘查對象。因此，深部地質找礦技術和理論研究具有重大戰略性意義，但國內對這一方面的研究尚不成熟，地質勘查方法的理論研究和深部找礦技術成為了深部礦產勘查開發的熱點及難點。

1地質勘查與深部地質鉆探找礦技術的現狀

地質勘察與深部地質鉆探技術是一項在地質形式的基礎上，在深部開采前進行的地質環境分析和勘查工作。地質勘查主要是指對含豐富礦物質地區進行礦化檢測，現階段在深部找礦方面的應用仍處于起步階段。深部找礦技術所能勘查到的深度目前僅為300～500m，與其他深部找礦起步較早，勘查深度可達1000m的西方國家之間，仍具有較大差距。

2物探技術在深部找礦的應用

目前深部找礦基本均屬于預測性找礦，其基本流程見圖1。在深部礦產的地質勘查工作中，其核心任務之一是對深部礦的賦礦位置進行準確界定，而前期深部地質信息的來源基本都依賴于物探技術。傳統物探技術在深部找礦中的應用主要體現為以下幾個方法上:瞬變電磁法(TEM)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、金屬礦地震勘探法、井中物探方法和大比例尺航空物探方法。2.1瞬變電磁法。(TEM)瞬變電磁法(TEM)是目前普及度較高的找礦技術。相對于傳統的直流電、繼電法，其探測深度大，垂直分辨率高。經實踐證明，瞬變電磁法(TEM)的探測深度可達300～400m。2.2可控源音頻大地電磁法。(CSAMT)可控源音頻大地電磁法(CSAMT)的工作原理是通過在工作范圍內逐步改變電磁頻率，進而對不同地質深度進行取樣，其探測深度可達1000m左右。2.3金屬礦地震勘探法。金屬礦地震勘探法早前只應用于鹽田和一些沉積礦床的勘查，而后在加拿大發展成為一種可勘測深部隱伏礦的勘查技術。其工作原理是利用人工模擬的地震波的傳播規律來對地質情況進行勘查。國內該技術暫時處于空白階段。2.4井中物探方法。井中物探是指采用多種傳統物探方法對井壁四周和鉆孔底部的信息進行獲取，其中井中瞬變電磁法作用效果最好。2.5大比例尺航空物探方法。大比例尺航空物探方法具有遠距離、快速檢測地質信息的能力，配合GPS可區域地質填圖中進行深部找礦。

3鉆探技術在深部找礦的應用

在深部找礦中，鉆探技術不僅能為其提供準確的地下深部地質信息，更是最終礦體驗證環節中必不可少的手段。而且，鉆進的控制精度、效率和成本對最終探獲儲量的精度和成本會起著決定性的作用。3.1金剛石繩索取芯技術。金剛石繩索取芯技術已經廣泛運用到深部鉆探找礦之中，主要是指在采礦過程中，利用高硬度的金剛石進行鉆探，以達到更大深度的鉆探效果。但目前與國外相比，我國鉆探材料與鉆探技術都相對落后，亟待改進與完善。3.2反循環連續取樣鉆探技術。反循環連續取樣鉆探技術是指以壓縮空氣為循環載體，借助雙臂鉆桿的作用來碰撞全面碎巖以及連續的巖屑，將其作為地質樣品用來實施鉆探施工。該種技術方法既能滿足開采礦資源的深度、礦源厚度、具體方位的要求，還能高于傳統的立軸式取柱狀巖心施工速度，在工程造價上大大的節約了施工成本。目前我國已在一些區域中試用該技術，但該技術用地表巖屑取代柱狀巖心，其雙臂鉆桿需要使用特殊材質，導致該技術的應用推行難度較大。3.3高精度受控定向鉆探技術及巖心定向技術。高精度受控定向鉆探技術是指按設計的理想方向進行鉆孔。該技術方法在隧道和斜坡陡壁均能精確鉆探出合適的孔位，這些是普通鉆孔難以實現的。但是由于地質中的巖心直徑不大，在地質鉆探取芯中，高精度受控定向鉆探技術不被重視。

4地質勘查技術與深部地質鉆探技術的不足

4.1地質勘察技術的不足。在深部找礦的地質勘察中，遙感勘察技術是其中一項重要的技術應用。但遙測得到的地球物理或地球化學信息，由于其與深部地質要素存在復雜的非線性關系，具有用信息弱、地表干擾背景強的特點，反演方法繁多，且無其他來源信息可對其進行糾正，因此，常具有多解性，制約了該技術的應用，降低深部成礦預測的準確度，對深部找礦帶來一定的影響。4.2鉆探技術的不足。深部鉆探是深部找礦中探明深部礦產儲量及其要素的最終技術收單。深部鉆探的技術相對成熟，但隨著勘探目標體深度的加大，不僅鉆探的單位成本會增加，鉆探的增儲效率也會大大降低。因此，如何降低鉆探成本、提高鉆探效率是當前鉆探技術在深部找礦中亟待解決的重要問題。

5結語

淺地表礦產資源日趨緊張，深部找礦稱為現代找礦勘查的重要方向。勘查目標和環境的特殊性導致深部找礦對地質勘查技術和鉆探技術的要求較高，目前，我國深部找礦正處于探索實踐階段，地質勘查與深部地質鉆探找礦技術這兩方面技術均存在不足之處，需要進一步的完善與加強。

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作者:祖正江 單位:貴州省地質礦產勘查開發局115地質大隊