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现代找矿方法的实际应用

  • 投稿鲁西
  • 更新时间2015-09-16
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李治刚 LI Zhi-gang;刘峰 LIU Feng;秦志辉 QIN Zhi-hui;李泉 LI Quan

(湖北省地质局第四地质大队,咸宁 437100)

摘要: 目前工程地质勘察工作存在很多问题,传统的找矿方法已不能满足现在的找矿需求,因此现代找矿方法应运而生。现代找矿方法是将传统的地质、物探、化探与现代电子计算机相结合的产物,目的是全面研究和解决传统地质科学问题。现代找矿方法可以有效地提高找矿效率和降低找矿风险,取得更好的经济效益和社会效益。

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关键词 : 新地质观念找矿方法;综合找矿方法; 实际应用

中图分类号:TD11 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)26-0100-03

作者简介:李治刚(1978-),男,湖北咸宁人,项目负责人,助理工程师,研究方向为新的找矿方法。

0 引言

从2003年起至今,在前任总理温家宝同志的要求下,为响应国家战略矿产储备、矿产资源缺乏及国际形式资源垄断的形式下,全国地质找矿开始又一轮新的找矿热潮。

在通过这几年全国各省找矿成绩看,在2010年前突破不大,未发现几处中大型矿床。在发现矿床中,都是利用前人的资料,通过传统地质工作方法(地质、物探、化探,上大量工程地质、钻探等)。虽取得相应成果。但导致人力、财力、时间、资源的浪费及矿种遗漏。加上近年很多地质单位因任务紧,很多老同志退休,导致人员缺乏,只有引进新地质员。从而导致运用传统方法,无法有新的突破,停留在“何种地层找何种类型的矿”的思想,发现此地层没有找到设计理想的矿就放弃了下步工作。

如何将理论与实际结合,避免矿种的遗失,就需要一种相对简单、有效、实用的新工作方法。叫“现代找矿法”。利用现代新地质员的认识及计算机的运用,将前人找到各种矿的方法、过程、经验等各种找矿方法有效的结合进行数据入库,后期在将野外收集的资料、数据输入电脑,让电脑分析每种矿种的概率,这样对工作区异常可以更全面的分析及利用。要想有新的突破必须有新的工作方法来代替传统工作方法与思路,才能在特定区域快速、简单、成果明显的开展工作达到预期的目的,将那些只用一种方法而不能找出的矿产给找出来,充分将意义最大化。

1 传统找矿方法

传统找矿方法分为三大类,分别为地质、化探和物探。野外地质工作方法包括地质填图法、地质剖面测量、地质工程等;地球化学方法包括岩石、水系沉积物、生物、土壤、同位素、水化学和气体测量等地球化学测量等;地球物理方法包括磁法、电法、地震法、重力法、放射性法等。

①地质填图法(传统运用至今)。

地质填图法是基于地质基本理论对地质矿产资源进行系统性的调查分析的地质勘探方法。运用地质填图法,可以综合调研分析作业区内的岩石、地层等地理特征与成矿所需地质特征之间的内在联系,从中总结出成矿规律,同时结合已有信息来勘探矿产资源。找矿开始前必须在地形图上先描绘作业区的地质特征,所以地质填图法因此而得名。

②重砂找矿法。

早在公元前2000年前古人就用重砂法淘取砂金,发展至今已有上千年的历史。该方法工序较少,操作流程简单,经济实用,是找矿作业常用的一种找矿方法。

③地球化学探矿。

简称化探,是指系统地测量天然物质(如岩石、水、空气或生物)中的地球化学性质(如某些元素的微迹含量),发现与矿化或矿床有关的地球化学异常。目前地质勘探中常用的化探方法主要包括土壤地球化学测量、岩石地球化学测量、植物地球化学测量、气体地球化学测量、水系地球化学测量、水地地球化学测量等等。

④地球物理探矿方法。

地球物理探矿方法俗称物探,其目的是运用物理学理论对地质构造进行调查分析,解决找矿阶段遇到的各类问题。它是通过研究各类岩石及矿石的物理性质(如密度、弹性、电性、放射性、磁性等等)的差异,借助物探仪,运用多种物理方法来探测地球物理场的变化,并收集现场的数据、资料展开进一步的分析和调研,据此掌握地质构造及矿产分布特征。

2 地质勘查工作现状分析

工程地质勘察已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分[2],现在我国对地质找矿勘查日渐重视,投入也是快速增多,在煤、铁两大矿种的勘探中表现尤为突出。现阶段铁矿勘探工作其实存在一些问题,比如勘探工具和专业技术落后,勘查手段单一,地勘活动所消耗的资金代价非常大,却收效甚微。地勘找矿工作本身存在不小的风险,这就需要地勘队伍加强技术设备和勘察手段的更新,使现有资源能够被充分利用起来,争取以最小的代价获得最高的收益。

我国在铁矿地质勘查中,充分利用现有钻探成果综合分析磁异常(包括地磁和航磁)的行业资料,因为磁异常的扫面属于地勘中的基础工作,在大部分地区都进行过。而地球物理异常目前主要是地下地质体物性差异与地质构造共同作用的结果,它具有局限性和多解性,只能进行间接的、非实物性的勘探,它只是对铁矿的探测有一定的意义,在寻找其它类型的矿就显得有些不太适用,这时就要用到其它的方法。因此在找矿时要同时利用几种找矿方法,充分发挥各种找矿方法的优势,有机地结合起来综合运用,才能有效地提高找矿效率和降低找矿风险。

3 现代找矿方法

现代找矿方法是将传统的地质、物探、化探与现代电子计算机相结合的产物,目的是全方面研究和解决传统地质科学问题。运用计算机的存储及快速分析的优势,将典型成矿带、矿山、矿床、成矿模式及西方成功找矿方法等,将这些关键数据分类编程录入电脑,对野外收集的数据进行快速分析,圈定范围,指引方向。这种方法节约时间、人力、财力。现代科技早已渗透到各个领域,地质找矿将会以新一代的地质找矿法进入地质学的各个领域。

4 传统与现代的综合探讨

矿床的发现和勘探,传统上是利用地质理论及借鉴其它矿床的成矿模式的方法找矿。而“现代地质找矿”,运用理论及科技的帮组下,可用多种方法取得。而仅用一种找矿方法进行找矿效率非常低,且每一种找矿方法都有特定的适用范围和矿产类型,因而所获取的地质资料比较片面。“现代地质找矿”在找矿和地质勘探中应用是现代矿采行业中一个必然趋势。“现代地质找矿”,以地质作为基础,地质起着枢纽和综合的作用。采用“现代地质找矿”可以慎重及全面分析、选择好找矿方法,从而在节约成本的前提下提高找矿结果的精准度。在选择找矿方法时,运用计算机多对矿体产出的地质环境、矿床类型(矿床成因、结构、构造、矿石物质成分)、矿体的形态与产状进行分析,并充分考虑地球物理特征、地球化学特征以及自然地理景观,选择适合本区地质特征的综合找矿方法。

5 实例引证

湖北崇阳铜金钨铅锌深部矿体,就是运用“现代找矿方法”,经过3年的工作,最终在地矿层露头线以下360-650m深度上发现了富银铅锌原生矿体,成功地证实了找矿预测结果。现将该区的地质特征介绍如下:

5.1 地层

矿体赋存于石炭系上统黄龙组(C2hn)上部,F4断层上盘破碎蚀变体的中等铁锰质蚀变带中。矿化蚀变带地表延伸3520m,由北向南依次划分为四大矿段:卧龙硐、白羊硐、黄龙硐、宏发硐。矿体倾向与地层基本一致,长轴方向100°-130°,呈透镜状、似层状产出,浅表倾角为40°-50°,向深部变陡,并向南东侧伏,平面投影呈左行雁行排列(如图1所示)。

5.2 构造

断裂带为深源成矿流体形成提供了成矿所需的地质条件,NNE向大规模逆冲断裂为含矿流体的贯人提供了通道及可能的构造热一成矿热源,上石炭统黄龙组中NE向层间张扭性断裂为矿质提供了储存空问,与之配套的NW、SW 向剪切——左行扭性构造——次级箱状背斜控制了矿体的形态和分布,同时顶板的梁山组细碎屑岩层为其屏蔽构造。

5.3 岩浆岩

区内出露地层由老到新有上元古界震旦系,古生界寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系,中生界三叠系、侏罗系等地层。奥陶系及志留系地层缺失。岩浆岩主要为峨眉山玄武岩。

5.4 磁异常

瞬变电磁(TEM)测量在地质构造预测部位上发现了产状、规模与预测一致的物探异常,其中靠北I号物探异常规模最大,在较浅的4#剖面上呈现两个次级峰值,与原生晕测量所获I、Ⅱ号异常高度吻合,其中靠南的一个次级峰值(化探Ⅱ号异常部位)已证明为矿体所致,因此I号物探异常推测为矿致异常,其平均宽约600m,沿走向长800m,中心埋深在4、5线大致500—600m,6、8线600-700m,异常带走向南东130°,金属量最少为50万t。Ⅱ号物探异常源分布在矿段尾部,异常弱,地表有较厚煤层出露,初步推测为非矿致异常(详见图2)。

5.5 成矿条件分析

根据前面几项地质条件分析,矿体并未尖灭,很有可能向深部延伸,2125m中段(最底层中段)上有一大一小两个头晕异常,其中小的是矿致异常,而北部较大一个则有可能是在2125m以下有一个大的异常源。

5.6 勘查结果

物探与化探测量所收集的异常源与地质、构造所预测的潜在矿体特征十分相似,最终决定验证一个钻孔。实际钻探结果初步可估算铅锌资源量47万t,银资源量118t。

6 结论

中国虽然矿产资源丰富,地表及浅部矿床资源调查简单,但寻找隐覆矿床是找矿工作的难点,也是今后找矿工作的重点,如果只采用传统找矿方式,很可能会出现一些问题,如果找矿结果不准确,还会误导某一地区的地质勘探朝着错误的方向开展,既浪费人力又浪费资金。

鉴于此,地质找矿单位应该高度重视地质勘探工作,准确把握各类找矿方法,综合运用“现代找矿方法”,在科学技术高速发展的今天,应当利用新技术、新方法,同时结合以往各种勘查方法,来提高发现矿床能力,取得更好的经济效益和社会效益。

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参考文献

[1]张原庆,宋炳忠,王玉福,许亚明,李学斌,曹冉.矿山外围找矿方法探讨[J].地质找矿论丛,2009年6月.

[2]白德荣.工程地质勘察现状及发展[J].内蒙古煤炭经济,2009(2).

[3]廖震文.地物化综合找矿方法的一次成功尝试[J].地质与勘探,2006年1月.

[4]张艳秋,刘树田,张东丽.隐覆金矿床综合找矿方法研究[J].黄金,1999 年12 月.